学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

棉杆的润湿性能及制造中密度纤维板技术的研究

作　者: 马红霞
导　师: 于文吉
学　校: 中国林业科学研究院
专　业: 木材科学与技术
关键词: 棉杆中密度纤维板润湿性能胶粘剂热压工艺物理力学性能
分类号: TS653.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 208次
引　用: 6次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着我国人造板行业木材原料供需矛盾的日益加大，许多研究人员致力于农作物秸秆用于人造板生产的研究，以期使人造板行业原料供需矛盾得到一定程度的缓解。在众多农作物秸秆中，棉杆材料性能与木材最为接近，因此本文探讨了以棉杆为原料生产中密度纤维板的可行性，试验中将杨木作为对照。论文研究了棉杆表面的润湿性能，棉杆纤维对脲醛树脂固化的影响；在此基础上重点对以棉杆为原料和以棉杆／杨木混合纤维为原料，以及以PMDI为胶粘剂的中密度纤维板制造工艺技术进行了研究，得出结论如下： 1 棉杆润湿性能试验研究表明随热处理温度的升高，棉杆润湿性能降低，相同试验条件下极性液体在棉杆表面的润湿性能高于杨木，这些均与材料表面的碱性表面自由能(γ_S~-)有关；极性胶粘剂UF在棉杆表面的润湿性能高于杨木，而非极性液体PMDI在两种材料表面润湿性能相差不大。 2 论文采用差热分析手段主要探讨了不同比例的棉杆／杨木纤维对UF固化的影响，从差热分析结果来看，UF固化过程中醚键断裂形成亚甲基键，UF稳定性进一步增强；原料主要对UF的这一反应过程影响较大，在这一转变过程中，与棉杆纤维混合时UF的转变程度最大，其次是与棉杆／杨木比例为3：1、0：4、1：3的情况，与棉杆／杨木1：1混合时，转变程度最低。 3 棉杆中密度纤维板的制板工艺参数的研究采用正交试验得出以UF为胶粘剂条件下棉杆主要生产工艺的较优参数为：施胶量12％，热压温度180℃，热压时间15s／mm；该工艺条件下板材力学性能非常好，但是板材24h吸水厚度膨胀率比较高。防水剂施加量为2％条件下，该性能仍未达到国家标准要求。 4 探讨了以棉杆／杨木混合比例对板材性能的影响。棉杆／杨木纤维除混合比例为1：1的情况外，其它混合比例板材的力学性能均可达到国家标准的要求，板材吸水厚度膨胀率随原料中杨木纤维比例的增加而降低；棉杆／杨木混合纤维比例1：3条件下加入2％的防水剂板材吸水厚度膨胀率可达到国家标准要求。对于棉杆／杨木混合比例1：1条件下，板材内结合强度比较低，分析原因认为与原料的酸缓冲容量低有关。 5 研究了PMDI为胶粘剂制造棉杆中密度纤维板的相关制板工艺。结果表明随着原料含水率和PMDI施胶量的增加，板材物理力学性能得到明显改善。原料含水率18％，施胶量5％，热压温度160℃，热压时间15s／mm，防水剂加入量1％或者热压温度180℃，热压时间20s／mm，不加防水剂条件下，板材性能可达到国家相关标准中优等品的要求。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-14
1 绪论  14-25
  1.1 棉杆资源及其利用现状  14-17
    1.1.1 棉杆资源状况  14-15
    1.1.2 棉杆资源的利用现状  15-17
  1.2 棉杆用于人造板生产的可行性  17-21
    1.2.1 棉杆作为人造板原料的可行性  17-20
    1.2.2 我国人造板原料的供需现状  20-21
  1.3 棉杆人造板的研究现状及存在问题  21-23
    1.3.1 棉杆人造板的研究现状  21-22
    1.3.2 棉杆人造板存在的问题  22-23
  1.4 本论文的研究内容  23-25
2 棉杆表面润湿性能的研究  25-41
  2.1 引言  25-26
  2.2 表面润湿性能的测定方法  26-29
    2.2.1 接触角  26-28
    2.2.2 表面自由能  28-29
  2.3 试验材料和方法  29-31
    2.3.1 试验材料  29-30
    2.3.2 试件制备  30
    2.3.3 试验方法  30-31
  2.4 试验结果及分析  31-39
    2.4.1 热处理对棉杆表面润湿性的影响  31-33
    2.4.2 胶粘剂在棉杆表面的润湿性能测定  33-39
  2.5 小结  39-41
3 棉杆纤维和脲醛树脂间的热反应特征分析  41-48
  3.1 试验材料与方法  42-43
    3.1.1 试验材料  42
    3.1.2 试验方法  42
    3.1.3 试验条件  42-43
  3.2 UF的固化机理  43
  3.3 试验结果与分析  43-47
    3.3.1 棉杆／杨木混合纤维的pH值和缓冲容量  43-44
    3.3.2 固化剂加入量对脲醛树脂固化性能的影响  44-45
    3.3.3 棉杆／杨木混合比例对脲醛树脂固化的影响  45-47
  3.4 小结  47-48
4 棉杆中密度纤维板主要生产工艺参数的研究  48-65
  4.1 与纤维板相关的棉杆纤维质量  48-49
    4.1.1 棉杆的纤维形态  48-49
    4.1.2 棉杆化学成分  49
  4.2 试验材料及方法  49-52
    4.2.1 试验材料  49-50
    4.2.2 试验方法  50-51
    4.2.3 制板工艺过程  51-52
    4.2.4 性能检测  52
  4.3 试验结果及分析  52-64
    4.3.1 不同条件下芯层热压温度曲线  52-53
    4.3.2 密度对板材性能的影响  53-54
    4.3.3 棉杆中密度纤维板较优工艺参数的确定  54-58
    4.3.4 杨木中密度纤维板较优工艺参数的确定  58-62
    4.3.5 防水剂对棉杆中密度纤维板吸水性能的影响  62-64
  4.4 小结  64-65
5 棉杆／杨木纤维复合制板工艺的研究  65-74
  5.1 试验材料及方法  65-66
    5.1.1 试验材料  65
    5.1.2 试验方法  65-66
  5.2 试验用原料相关性能  66-68
    5.2.1 不同比例混合的棉杆／杨木纤维pH值和缓冲容量  66-67
    5.2.2 不同比例混合的棉杆／杨木纤维筛分值  67-68
  5.3 试验结果及分析  68-73
    5.3.1 原料对板坯芯层温度的影响  68
    5.3.2 棉杆纤维／杨木纤维热磨方式及混合比例对板材性能的影响  68-71
    5.3.3 防水剂对棉杆纤维／杨木纤维混合板材性能的影响  71-73
  5.4 小结  73-74
6 聚异氰酸脂(PMDI)用于棉杆中密度纤维板的研究  74-84
  6.1 PMDI在人造板中的反应机理  74-75
  6.2 试验材料及方法  75-76
    6.2.1 试验材料  75
    6.2.2 试验方法  75-76
  6.3 试验结果及分析  76-82
    6.3.1 原料含水率对板坯传温曲线的影响  76
    6.3.2 密度对板材性能的影响  76-77
    6.3.3 施胶量及原料含水率对板材性能的影响  77-80
    6.3.4 棉杆MDF主要热压工艺参数的探讨  80-82
  6.4 以PMDI为胶粘剂的优势分析  82-83
  6.5 小结  83-84
7 结论和建议  84-87
  7.1 结论  84-85
  7.2 建议及设想  85-86
  7.3 创新点  86-87
参考文献  87-90
致谢  90-91
附录一  91-93
附录二  93-94
附录二  94

棉杆的润湿性能及制造中密度纤维板技术的研究

内容摘要

全文目录

相似论文