NaOH-Urea處理纖維協(xié)同研磨法制造無膠中密度纖維板的工藝研究.pdf

1、現(xiàn)如今，人造板產(chǎn)業(yè)疾速發(fā)展，原材料越來越短缺以及人們越來越關(guān)注板材中游離甲醛的釋放。本研究以木材纖維為原料，氫氧化鈉(NaOH)/尿素(Urea)為試劑，協(xié)同研磨法預(yù)處理木材纖維素，熱壓條件下不依靠任何膠黏劑，采用濕法纖維板的生產(chǎn)工藝，將研磨處理后的原料壓制成中密度纖維板，并通過響應(yīng)面分析法，優(yōu)化纖維素的預(yù)處理工藝條件以及無膠纖維板的熱壓工藝條件并分析不同影響因素之間的交互作用。運用X射線衍射分析法(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和

2、傅立葉紅外光譜儀(FTIR)對無膠纖維板的成形機理進行了初步研究，得出如下的結(jié)論:
　　(1)在不依賴任何膠黏劑的情況下，通過控制原料的預(yù)處理和熱壓工藝條件參數(shù)，可以制出各項理化性能均滿足國家標準GB/T11718-2009<<中密度纖維板>>中干燥狀態(tài)下以及潮濕狀態(tài)下使用的普通型中密度纖維板(MDF-GP REG)性能要求的纖維板。
　　(2)單因素結(jié)果顯示:研磨間隙對板材的靜曲強度、24h吸水厚度膨脹率和彈性模量影響較大

3、;NaOH/Urea的不同比例對板材的24h吸水厚度膨脹率、彈性模量、內(nèi)結(jié)合強度和靜曲強度都影響很顯著;預(yù)處理浸泡時間對板材的靜曲強度影響較顯著;熱壓溫度對板材的內(nèi)結(jié)合強度和24h吸水厚度膨脹率的影響較大;熱壓時間的增加明顯提高了板材的內(nèi)結(jié)合強度，而彈性模量和靜曲強度則是先上升后下降，24h吸水厚度膨脹率一直隨熱壓時間延長而下降。
　　(3)響應(yīng)面試驗分析:NaOH/Urea添加量、預(yù)處理浸泡時間、研磨間隙和熱壓溫度對板材靜曲強度

4、的影響是很顯著的，其中研磨間隙和熱壓溫度兩因素的交互作用對板材靜曲強度的影響也是很顯著的。這五個因素對板材內(nèi)結(jié)合強度的影響都是很顯著的，但各個因素間的交互作用都不顯著。五個因素中屬熱壓溫度和熱壓時間對板材的24h吸水厚度膨脹率影響最為顯著。板材的彈性模量受NaOH/Urea添加量、研磨間隙、熱壓溫度和熱壓時間的影響都很顯著，但各因素的交互作用都不顯著。
　　(4)響應(yīng)面3D圖以及其等高線分析可知，在達到中華人民共和國國家標準GB/

5、T11718-2009—在干燥和潮濕狀態(tài)下使用的普通型用板要求的前提下，結(jié)合實際生產(chǎn)的成本因素，即NaOH/Urea添加量最低，研磨間隙適中，預(yù)處理浸泡時間最短，熱壓溫度最低，熱壓時間最短，最后得到了無膠纖維板的一個最優(yōu)工藝參數(shù)結(jié)果:NaOH/Urea添加量比例為1.92％∶3.84％，預(yù)處理浸泡時間為2.5h，研磨間隙為0.34mm，熱壓溫度為204.19℃，熱壓時間為5.75min?？紤]到實際的操作，將預(yù)處理和熱壓工藝設(shè)置成:NaO