環(huán)保地板用秸稈基木質(zhì)復(fù)合材制備及性能研究.pdf

1、我國農(nóng)作物秸稈資源非常豐富，但利用率較低大部分秸稈被直接棄置或焚燒，不僅造成資源的浪費(fèi)而且其煙霧灰塵嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境。因此，對秸稈資源的合理開發(fā)利用具有重大現(xiàn)實(shí)意義。本文以稻草秸稈為研究對象，利用自主研發(fā)的無機(jī)膠黏劑作為粘結(jié)劑，采用冷壓成型工藝制備了秸稈板基材，較系統(tǒng)研究了刨花形態(tài)、膠草比、密度及板材結(jié)構(gòu)對秸稈板物理力學(xué)性能的影響規(guī)律;并在此基礎(chǔ)上對秸稈板貼面以開發(fā)兩種結(jié)構(gòu)地板，通過單因素和正交試驗(yàn)系統(tǒng)研究了改性無機(jī)膠黏劑的涂膠量、熱

2、壓溫度、熱壓時間和熱壓壓力對復(fù)合材物理力學(xué)性能的影響規(guī)律，獲得優(yōu)化的環(huán)保地板用秸稈基木質(zhì)復(fù)合材工藝;最后，采用錐形量熱儀、導(dǎo)熱系數(shù)儀對復(fù)合材的燃燒性能和導(dǎo)熱性能進(jìn)行評價，并同掃描電鏡從微觀上觀察了復(fù)合材膠合界面形貌。
　　本研究的主要結(jié)論具體如下:
　　(1)不同膠草比、原料形態(tài)、密度及板材結(jié)構(gòu)對秸稈板的物理力學(xué)性能均有顯著影響:隨著膠草比的增大，秸稈板的靜曲強(qiáng)度(MOR)和彈性模量(MOE)均先增大后減小，秸稈板的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)

3、度(IB)均呈現(xiàn)上升趨勢，吸水厚度膨脹率(TS)則呈現(xiàn)下降趨勢;在同等施膠量的情況下，不同粗細(xì)料秸稈板MOR和MOE從大到小依次為:粗料、混合料、細(xì)料，IB從大到小而2hTS從小到大依次為:混合料、細(xì)料、粗料;模擬秸稈板的密度與MOR、MOE、IB和TS回歸方程分別為y=19.148x-2.9411、y=3711.495x-343.1512、y=1.902x-1.0521和y=-2.336x+4.7060,相關(guān)系數(shù)表明密度與各指標(biāo)均是密

4、切線性相關(guān);同等細(xì)粗料比例下單層結(jié)構(gòu)的MOR和MOE均比三層結(jié)構(gòu)大，單層結(jié)構(gòu)的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和抑制厚度膨脹也比三層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)。
　　(2)單因素試驗(yàn)和正交工藝優(yōu)化試驗(yàn)表明:采用涂膠量為300g/m2、熱壓溫度為120℃、熱壓時間為18min、熱壓壓力為1.8MPa作為工藝參數(shù)，地板用單層秸稈基木質(zhì)復(fù)合材的各項(xiàng)性能最優(yōu):含水率8％、MOR為49.2MPa、MOE為5600MPa、IB為1.15MPa、2hTS為1.56％、SB為0.96M

5、Pa、Ⅲ類Ⅱ類膠層均無剝離。
　　(3)單因素試驗(yàn)和正交工藝優(yōu)化試驗(yàn)表明:采用涂膠量為300g/m2、熱壓溫度為120℃、熱壓時間為18min、熱壓壓力為1.8MPa作為工藝參數(shù)，地板用雙層秸稈基木質(zhì)復(fù)合材的各項(xiàng)性能最優(yōu):含水率8.8％、MOR為53.4MPa、MOE為6120MPa、IB為1.25MPa、2hTS為2.02％、SB為0.94MPa、Ⅲ類Ⅱ類膠層均無剝離。
　　(4)雙層秸稈基木質(zhì)復(fù)合材的導(dǎo)熱系數(shù)比單層秸稈基

6、木質(zhì)復(fù)合材降低了21.7％，而單層秸稈基木質(zhì)復(fù)合材的導(dǎo)熱系數(shù)比基材秸稈板只降低了3.4％;兩種不同結(jié)構(gòu)復(fù)合材的熱釋放速率（HRR）、pk-HRR、熱釋放總量(THR)、煙釋放速率(SPR)、總煙釋放量(TSP)及質(zhì)量損失速率(MLR)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通膠合板的值;雙層秸稈基木質(zhì)復(fù)合材靜力彎曲試件主要表現(xiàn)為三種破壞形式:斷裂型、剪切型和混合型，其中主要以混合型破壞形式為主;適量的膠黏劑在合適的熱壓成型條件下，可以使膠黏劑滲透進(jìn)入單板的多孔性結(jié)