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乳化石蜡对中密度纤维板防水性能影响的研究

作　者: 丁可力
导　师: 陈瑞英；王旭
学　校: 福建农林大学
专　业: 林业工程
关键词: 中密度纤维板乳化石蜡防水剂吸水厚度膨胀率
分类号: TS653.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着林业加工产业的发展,特别是人造板工业的迅速发展,中密度纤维板产量的增长和使用范围越来越广泛,市场对其各项物理力学性能要求越来越高,特别是对防水性能的要求也越来越高。国内外中密度纤维板行业主要以固体石蜡或熔融石蜡作为防水施加剂,已经难以满足先进的中密度纤维板生产制造工艺的要求。采用乳化石蜡作为防水剂,应用于中密度纤维板的生产,既能提高中密度纤维板的防水性能,又不影响其强度等性能,同时节省石蜡用量降低成本,是中密度纤维板生产企业亟待解决的重要课题之一。对提高中密度纤维板的品质和拓宽应用领域具有重要意义。本课题进行了乳化石蜡防水剂在中密度纤维板生产中的应用研究,比较了熔融石蜡、减少的熔融石蜡和乳化石蜡防水剂的防水效果、力学性能和经济效益;采用三因素三水平正交试验分析,并探讨乳化石蜡对中密度纤维板厚度的影响,得出以下结论:1.采用生产上正常使用熔融石蜡量和直接减少熔融石蜡使用量的对比试验,得出减少熔融石蜡使用量的MDF吸水厚度膨胀率为11.12%,明显高于正常使用量,说明减少熔融石蜡施加量对MDF的吸水厚度膨胀率增加比较大,无法保证MDF的质量。因此,以减少传统熔融石蜡用量降低成本是不可行的。2.通过正交试验和极差分析得出:影响MDF吸水厚度膨胀率的因素,密度为最大,UF施加量其次,石蜡量影响最小;较优工艺参数:密度为800kg/m3,UF施加量为10%,乳化石蜡施加量为1.0%。在一定量范围内,随着乳化石蜡施加量、UF施加量和密度的增加,MDF的吸水厚度膨胀率减小、内结合强度增大。然而当乳化石蜡施加量从1.0%上升到1.3%,MDF的内结合强度反而下降。3.采用优化工艺压制厚度分别为21mm、15mm和6mm的MDF,其吸水厚度膨胀率分别为5.782%、7.0285%和11.307%;国家标准中规定MDF随着厚度减少,允许厚度膨胀率相对指标值增加,说明乳化石蜡作为防水剂用于生产薄、中、厚三种规格的MDF,均符合国家标准要求,是可行的。4.与熔融石蜡相比,乳化石蜡稳定性高,流动性好,颗粒细小,扩散性和均匀性好,在蜡水界面形成具有一定机械强度,使得界面膜的强度增强。因此采用乳化石蜡防水剂来生产MDF时,可减少石蜡用量,既提高MDF防水性能,又能保证力学强度。5.用乳化石蜡防水剂等量替代熔融石蜡防水剂生产MDF,可以节省15%～20%左右的石蜡成本。例如使用1%复合乳化石蜡,MDF的防水剂成本下降了13.5元/ m3。对于年产5万m3的MDF企业,每年可以节约65万元左右。按我国2008年的MDF产量,一年可以节约成本3亿6千多万元。因此采用乳化石蜡防水剂替代熔融石蜡使用,可以降低企业生产成本,提高经济效益。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-12
第一章绪论  12-29
  1.1 研究背景  12-25
    1.1.1 中密度纤维板特点和应用  12-14
    1.1.2 国内外中密度纤维板发展现状和发展趋势  14-17
      1.1.2.1 现状  14
      1.1.2.2 现阶段我国中密度纤维板存在的问题  14-15
      1.1.2.3 中密度纤维板企业的发展方向和发展对策  15-16
      1.1.2.4 我国中密度纤维板的研究进展  16-17
    1.1.3 国内外中密度纤维板防水剂研究现状  17-25
  1.2 本课题研究的目的和意义  25-26
    1.2.1 研究目的  25-26
    1.2.2 研究意义  26
  1.3 本课题研究内容、研究方法  26-28
    1.3.1 研究内容  26-27
    1.3.2 研究方法  27-28
  1.4 本课题的研究特色及创新  28-29
第二章熔融石蜡对中密度纤维板防水性能影响的研究  29-38
  2.1 试验地概况  29-31
  2.2 试验材料和方法  31-34
    2.2.1 试验材料  31
    2.2.2 试验方法  31-34
      2.2.2.1 试验仪器  31-32
      2.2.2.2 试验工艺  32-33
      2.2.2.3 性能指标  33-34
  2.3 试验结果与分析  34-37
  2.4 本章小结  37-38
第三章乳化石蜡对中密度纤维板防水性能影响的研究  38-54
  3.1 试验材料和方法  38-42
    3.1.1 试验材料  38
    3.1.2 试验方法  38-42
      3.1.2.1 压制厚度为 12mm 的 MDF 试样  38-39
      3.1.2.2 正交试验  39-40
      3.1.2.3 数据测定  40-42
  3.2 试验结果与分析  42-52
    3.2.1 试验数据分析  42-50
    3.2.2 优化水平分析  50-51
    3.2.3 熔融石蜡和乳化石蜡用于中密度纤维板生产的比较分析  51-52
  3.3 本章小结  52-54
第四章乳化石蜡对不同厚度中密度纤维板防水性能影响的研究  54-57
  4.1 试验材料和方法  54
    4.1.1 试验材料  54
    4.1.2 试验方法  54
      4.1.2.1 热压工艺  54
      4.1.2.2 性能指标  54
  4.2 试验结果与分析  54-56
  4.3 本章小结  56-57
第五章乳化石蜡防水剂在中密度纤维板生产中应用的经济效益  57-60
第六章结论与建议  60-62
  6.1 论文的主要结论  60-61
  6.2 建议  61-62
参考文献  62-65
致谢  65

乳化石蜡对中密度纤维板防水性能影响的研究

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