五节芒茎秆集成材胶合工艺及性能研究

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五节芒(Miscanthus floridulus)作为一种禾本科秸秆类非木材植物资源,生长速度快、生物量大,再生能力非常强。我国森林资源短缺,木材供应紧张,寻找木材原料的替代品显得非常必要。从目前的研究和应用实践来看,采用麦秸、稻秸、棉秆、麻秆等作为人造板的生产原料均已经取得了较为成功的经验。因此,采用五节芒茎秆作为原料制造人造板——五节芒茎秆集成材,是解决木材资源短缺的有效途径。五节芒茎秆集成材是一种新型人造板材,本文主要研究了不同胶黏剂下集成材的热压工艺参数,并确定了其最佳热压工艺条件。对影响五节芒茎秆集成材因素进行了研究,找到了各个因素对集成材性能影响的规律,研究结果表明:1.碾压五节芒茎秆对其集成材性能的影响五节芒茎秆经碾压后制成集成材的弹性模量、静曲强度、内结合强度均高于未碾压制成的集成材,且经碾压后制成的集成材吸水厚度膨胀率明显低于未碾压制成的集成材。可以得出,五节芒茎秆经碾压可以提高板材的物理力学性能。2.采用异氰酸酯为胶黏剂的五节芒茎秆集成材胶合工艺研究(1)采用异氰酸酯胶进行五节芒集成材料的制备工艺是可行的,能够压制具有良好物理力学性能的五节芒茎秆集成材。(2)研究了热压温度、热压时间、制板密度以及施胶量等因素对五节芒茎秆集成材性能的影响,经分析得出,厚度为12mm五节芒茎秆集成材的最佳胶合工艺条件为:热压温度:160℃,热压时间:9min,制板密度:700Kg·m-3,施胶量:5%。3.采用脲醛树脂为胶黏剂的五节芒茎秆集成材胶合工艺研究(1)采用脲醛树脂胶进行五节芒集成材料的制备工艺是可行的,能够压制具有良好物理力学性能的五节芒茎秆集成材。(2)研究了热压温度、热压时间以及施胶量等因素对五节芒茎秆集成材的影响,经分析得出,热压温度对五节芒茎秆集成材的吸水厚度膨胀率有很显著影响,热压时间对弹性模量、静曲强度有很显著影响,对内结合强度有显著影响。厚度为12mm五节芒茎秆集成材的最佳胶合工艺条件为:热压温度为150℃,热压时间为9min,施胶量为10%。4.采用酚醛树脂为胶黏剂的五节芒茎秆集成材胶合工艺研究(1)采用酚醛树脂胶进行五节芒集成材料的制备工艺是可行的,能够压制具有良好物理力学性能的五节芒茎秆集成材。(2)研究了浸渍浓度、浸渍时间、热压时间以及热压温度等因素对五节芒茎秆集成材的影响,经分析得出,浸渍浓度对五节芒茎秆集成材IB有很显著影响,热压时间对五节芒茎秆集成材24hTS性能有很显著影响。厚度为12mm五节芒茎秆集成材最佳工艺条件为:浸渍浓度7%,浸渍时间7min,热压温度170℃,热压时间7min。5.磷酸氢二铵处理五节芒茎秆集成材的阻燃性能。(1)经DAP阻燃剂处理的五节芒,制成茎秆集成材后,板材具有显著的阻燃效果。(2)DAP质量分数分别为6%和8%时,五节芒茎秆板的阻燃性能差异不明显,因此,为降低生产成本,宜选择质量分数为6%DAP进行处理。
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