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不同胶粘剂的稻草碎料板工艺研究

刘淑丽

  稻草是我国最丰富的农作物秸秆资源之一,在我国分布很广。用稻草代替木材做人造板的原料具有较好的环境效益、经济效益和社会效益。胶粘剂是影响稻草碎料板强度的重要因素。本论文选用五种胶粘剂(脲醛胶、水溶性酚醛、醇溶性酚醛、溶剂型异氰酸酯、水性异氰酸酯)压制稻草碎料板,以施胶量、热压温度、热压时间、稻草含水率等为变化因子,对板材的性能进行优化比较。由于稻草表面的光滑蜡质层和二氧化硅形成的非极性表面,用脲醛胶胶接稻草碎料板,强度很低;用酚醛胶胶接稻草碎料板,虽然比脲醛胶稻草碎料板有很大的提高,但即使施胶量达到14%,内结合强度和厚度膨胀率与标准相差仍很大。而用异氰酸酯胶作为胶粘剂,由于异氰酸酯可以与水和稻草中的羟基反应形成化学键,并且异氰酸酯的分子小,可以渗透入稻草内部形成机械结合,因此异氰酸酯胶稻草碎料板的强度比脲醛胶和酚醛胶稻草碎料板的强度都高,施胶量达到7%时,强度达到国家标准。影响水溶性酚醛胶和醇溶性酚醛胶胶合强度的主要因素是热压温度。热压温度在130~150℃时,随着温度的升高,酚醛胶的固化程度增大,交联度增加,胶合强度升高。和醇溶性酚醛胶相比,水溶性酚醛胶稻草碎料板的力学强度较高,厚度膨胀率较大。密度是影响异氰酸酯稻草碎料板的主要因素。用溶剂型异氰酸酯压制稻草碎料板的最佳工艺条件是:施胶量:7%,密度:0.8g/cm~3,热压温度:150℃,热压时间:4min,稻草含水率:11%。此时板材强度达到国家标准。用水性异氰酸酯压制稻草碎料板的最佳工艺条件是:热压温度160~180℃,热压压力3.0~3.5MPa,热压时间20s/mm,原料筛分值最好取4目到40目。施胶量<8%时,拜尔的44V20L和万华的PM-200的胶接强度高于WC-300。施胶量>8%时,三种异氰酸酯的胶接强度趋于一致。使用时,可以按照价格和使用性能进行选择。按照不同的施胶顺序将异氰酸酯与不同的酚醛胶混合。结果表明:先施加异氰酸酯再施加PF与先施加PF再施加异氰酸酯相比,板材的内结合强度和厚度膨胀率好;使用醇溶性酚醛与异氰酸酯混合普遍比水溶性酚醛效果好。用热分析方法分析异氰酸酯、酚醛及混合胶的热反应特征,结果表明,异氰酸酯与酚醛之间有反应产生。用现有的刨花板设备生产稻草碎料板时,要根据稻草原料的特点对工艺条件进行调节,以适应要求。……   
[关键词]:稻草;碎料板;酚醛;异氰酸酯
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京林业大学2003年