噴蒸熱壓法棉稈無膠碎料板的研究.pdf

1、我國木材資源相對匱乏,木材供需矛盾尖銳,嚴(yán)重制約了我國木材工業(yè)的發(fā)展,利用農(nóng)作物秸稈為有效解決木材原料供應(yīng)緊張的問題開辟了新的途徑。我國是世界上最大的產(chǎn)棉國,棉稈資源極為豐富。在木材供需不足的嚴(yán)峻形勢下,采用棉稈作為木材的替代物生產(chǎn)無膠人造板,將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益,這樣不僅可以充分利用閑置的棉稈資源,緩解木材供需矛盾,解決焚燒棉稈所帶來的環(huán)境污染問題,而且無游離甲醛釋放,符合環(huán)保要求。
　　 本課題通過對棉稈的構(gòu)造觀

2、察、纖維形態(tài)、化學(xué)成分的分析,探索棉稈生產(chǎn)碎料板的可行性。棉稈的木質(zhì)部是制板原料的主要構(gòu)成成分。棉稈纖維形態(tài)與闊葉材相近,且柔韌性較好,適于生產(chǎn)人造板。棉稈的熱水抽提物含量為5.23％,苯醇抽提物含量為2.53％,木素含量為21.77％,半纖維素含量為39.59％,a-纖維素含量為41.00％,與部分闊葉材相似。因此,采用棉稈作為人造板生產(chǎn)的原料是可行的。
　　 采用普通熱壓法研制無膠碎料板,探討普通熱壓無膠碎料板的密度與板的物

3、理力學(xué)性能的關(guān)系。結(jié)果顯示:在碎料含水率為25％,熱壓溫度190℃、熱壓壓力5MPa,熱壓時(shí)間10min的工藝條件下壓制密度為0.9/cm3、厚度為8mm的棉稈無膠碎料板具有一定的強(qiáng)度,其MOR、MOE、IB值均超過JIS A5908-2003的要求。采用噴蒸熱壓法研制無膠碎料板,探討無膠碎料板的密度、蒸汽壓力以及噴蒸時(shí)間對板物理力學(xué)性能的影響,同時(shí)對比相同密度下棉稈普通熱壓無膠碎料板的性能。結(jié)果表明:噴蒸棉稈無膠碎料板較佳的制板工藝參

4、數(shù)為:蒸汽壓力1MPa,噴蒸時(shí)間7—10min,在此工藝條件下壓制密度為0.8g/cm3、厚度為7mm的棉稈無膠碎料板,其MOR、MOE、IB值均達(dá)到GB/T4897.2-2003及JIS A5908-2003的要求,但TS略高,有待改進(jìn)。在密度同為0.8 g/cm3或0.85 g/cm3時(shí),棉稈噴蒸無膠碎料板的MOR、MOE、IB及TS都明顯優(yōu)于普通熱壓無膠碎料板。
　　 通過化學(xué)成分及紅外光譜分析,探索棉稈無膠碎料板的膠合機(jī)

5、理。經(jīng)普通熱壓和噴蒸熱壓處理后,棉稈的各化學(xué)組分及紅外光譜中各主要的譜峰位置和譜峰相對吸收強(qiáng)度都發(fā)生了一定的變化。結(jié)果表明:在噴蒸和熱壓過程中,部分半纖維素和少量纖維素在高溫條件下發(fā)生降解生成的糠醛類化合物,與具有酚羥基結(jié)構(gòu)的木素發(fā)生縮聚反應(yīng),形成具有膠粘作用的類似于酚醛樹脂的縮合物；木素在短時(shí)間高溫加熱下,自身也能發(fā)生縮聚交聯(lián)反應(yīng),形成類似于酚醛樹脂類化合物,起到膠粘的作用;纖維素基環(huán)間苷鍵的斷裂增加了活性羥基的數(shù)量,提高了纖維間氫鍵