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KGM-PVA/CA三元共混胶粘剂制备工艺的研究

作　者: 张佳
导　师: 郭康权
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 壳聚糖葡甘聚糖聚乙烯醇胶粘剂
分类号: TQ437
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

为了解决传统木材胶粘剂释放游离甲醛,污染室内环境,危害人体健康的问题,开发绿色、无污染的新型木材用胶粘剂,本研究以葡甘聚糖、壳聚糖为主要原料,以冰醋酸为催化剂,以聚乙烯醇为改性剂,以纯水为溶剂,共混反应制备了环保和可再生的胶粘剂,并对该混合胶粘的胶合性能进行了研究。主要包括以下四个方面的内容：第一部分：酸化壳聚糖木材胶粘剂的制备工艺改进。第二部分：葡甘聚糖和壳聚糖木材胶粘剂的制备工艺研究。第三部分：葡甘聚糖-聚乙烯醇/壳聚糖三元共混制备胶粘剂的工艺研究。第四部分：探索了葡甘聚糖-聚乙烯醇/壳聚糖共混胶粘剂的合理适用的压板工艺参数。本论文得到的主要结论如下：(1)通过设计正交试验得到了壳聚糖酸化改性的最优工艺条件,即在胶粘剂体系中冰醋酸溶液用量为1%,胶的反应陈化时间为24h的条件下,胶粘剂的胶合性能最好。(2)通过对葡甘聚糖-壳聚糖胶粘剂的工艺参数的考察,得到了壳聚糖用量、葡甘聚糖用量以及葡甘聚糖与壳聚糖共混的交互作用对胶粘剂的胶合强度的影响规律,得到二元共混胶粘剂的干状胶合强度达到3.21MPa,湿状胶合强度达到1.7MPa。(3)在葡甘聚糖/壳聚糖二元共混胶粘剂的基础上增加聚乙烯醇作为改性剂,制备成三元共混胶粘剂,通过正交试验得到：聚乙烯醇的加入对胶粘剂的干状胶合强度的作用不明显,但对湿状胶合强度有明显提高,三元共混胶粘剂的干状胶合强度达到3.5MPa,湿状胶合强度达到2.35MPa。(4)通过胶合板热压成型正交试验,得出三元共混胶粘剂制备胶合板的较佳热压工艺参数为：热压温度130℃,热压压力4MPa,热压时间15min,胶陈化放置时间24h。根据此工艺参数进行了验证试验,压制出的胶合板干湿胶合强度均最大,干状胶合强度达到4.01MPa,湿状胶合强度达到2.88MPa。以上研究结论对于加速木材胶粘剂研发的进程,建立和完善胶粘剂加工工艺条件,提供了重要基础科学依据。三种聚合物共混改性胶粘剂具有很好的耐水性能,在农产品加工领域具有良好的开发应用前景。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章文献综述  11-21
  1.1 木材胶粘剂的现状及研究进展  11-12
    1.1.1 传统胶粘剂  11
    1.1.2 再生资源类胶粘剂  11-12
  1.2 葡甘聚糖  12-13
    1.2.1 葡甘聚糖的特性  12-13
    1.2.2 葡甘聚糖的化学性质  13
    1.2.3 生物特性  13
  1.3 壳聚糖  13-15
    1.3.1 壳聚糖的化学结构与性质  13-15
    1.3.2 壳聚糖的应用  15
  1.4 聚乙烯醇  15-17
    1.4.1 聚乙烯醇的分子结构  15
    1.4.2 聚乙烯醇的聚合度和醇解度  15-16
    1.4.3 聚乙烯醇水溶液的性质  16-17
    1.4.4 聚乙烯醇的改性  17
  1.5 壳聚糖与葡甘聚糖共混体系国内外研究进展  17-18
    1.5.1 国外研究现状  17-18
    1.5.2 国内研究现状  18
  1.6 选题的目的和意义  18-19
  1.7 研究内容  19
    1.7.1 酸化壳聚糖木材胶粘剂的制备工艺研究  19
    1.7.2 葡甘聚糖/壳聚糖制制备木材胶粘剂的工艺改进  19
    1.7.3 葡甘聚糖-聚乙烯醇/壳聚糖制备胶粘剂的工艺研究  19
    1.7.4 葡甘聚糖-聚乙烯醇/壳聚糖胶粘剂的压板工艺研究  19
  1.8 研究方法及技术路线  19-21
    1.8.1 研究方法  19-20
    1.8.2 技术路线  20-21
第二章酸化壳聚糖木材胶粘剂的制备工艺  21-27
  2.1 材料与方法  21
    2.1.1 材料  21
    2.1.2 仪器及设备  21
  2.2 正交实验因素选择及表头设计  21-22
    2.2.3 正交实验因素选择  21-22
    2.2.4 正交实验表头设计  22
  2.3 胶合板强度检测  22
  2.4 结果与分析  22-25
    2.4.1 极差分析  23-24
    2.4.2 胶合强度分析  24-25
  2.5 小结  25-27
第三章葡甘聚糖/壳聚糖二元共混木材胶粘剂的制备工艺  27-34
  3.1 材料与方法  27-28
    3.1.1 实验材料  27
    3.1.2 实验仪器与设备  27
    3.1.3 试验方法  27
    3.1.4 胶合工艺  27-28
  3.2 单因素实验结果与分析  28-29
    3.2.1 葡甘聚糖用量对胶合强度的影响  28
    3.2.2 壳聚糖浓度对胶合强度的影响  28-29
  3.3 正交实验优化葡甘聚糖/壳聚糖共混木材胶粘剂的制备工艺  29-33
    3.3.1 正交实验表头设计  29
    3.3.2 胶合工艺  29
    3.3.3 正交试验结果与分析  29-32
    3.3.4 酸化壳聚糖胶粘剂与二元共混胶粘剂的性能比较  32-33
  3.4 小结  33-34
第四章葡甘聚糖-聚乙烯醇/壳聚糖三元共混木材胶粘剂的制备工艺  34-39
  4.1 材料与方法  34-35
    4.1.1 材料与试剂  34
    4.1.2 仪器及设备  34
    4.1.3 实验方法  34
    4.1.4 胶合工艺  34-35
  4.2 胶合板强度检测  35-38
    4.2.1 结果与分析  35-38
  4.3 小结  38-39
第五章葡甘聚糖-壳聚糖/聚乙烯醇胶粘剂制备胶合板热压工艺的研究  39-47
  5.1 实验材料与方法  39
    5.1.1 实验材料  39
    5.1.2 胶合性能检测实验材料与方法  39
  5.2 胶合性能  39-43
    5.2.1 正交试验表头设计  39-40
    5.2.2 胶合强度分析  40-43
  5.3 二元共混胶与三元共混胶的性能比较  43-44
  5.4 生产成本估算  44
  5.5 胶粘剂稳定性测定  44-45
  5.6 胶粘剂标准比较  45-46
  5.7 小结  46-47
第六章结论与展望  47-49
  6.1 结论  47
  6.2 创新点  47
  6.3 展望  47-49
参考文献  49-52
附录1 实验仪器及设备  52-53
附录2 试件的制作  53-55
附录3 胶合强度检测方法  55-56
致谢  56-57
作者简介  57

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