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地板基材用玉米秸秆皮复合板工艺技术研究

作　者: 卢杰
导　师: 张显权
学　校: 东北林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 玉米秸秆皮板改性异氰酸酯地板基材工艺
分类号: TS653
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本论文是以玉米秸秆为原料,以异氰酸酯(PMDI)改性脲醛树脂胶作为胶黏剂来压制符合地板基材标准的玉米秸秆皮板的研究。论文研究了玉米秸秆皮碎料与改性异氰酸酯树脂胶复合板的热压工艺方法,并采用正交实验法探究了热压时间、成板密度、施胶量、胶混合比对玉米秸秆板主要物理力学性能的影响；研究中探讨了玉米秸秆皮瓤互混比例对玉米秸秆皮板物理力学性能的影响；同时将在最优热压工艺条件下压制出的玉米秸秆皮板与市售上五大品牌的地板基材的物理力学性能进行比较与分析研究；本文通过扫描电子显微镜SEM探讨了玉米秸秆皮板的断裂面的胶黏剂与玉米秸秆皮的胶接机理及其容易发生断裂的部位；通过动态机械热分析DMA、热重分析TGA分析玉米秸秆皮板的动态热力学性能及热稳定性。研究结果表明：热压时间对玉米秸秆板的24hTS、MOE有高度显著性影响；成板密度和UF/PMDI的胶量比对24hTS、IB、MOE有高度显著性影响；施胶量则对24hTS有高度显著性影响。在实验范围内,秸秆板材的物理力学性能指标随着热压时间、密度以及施胶量的增加而增大。但超过实验范围后,其指标会随着这些因素指标的增加而减小；改性异氰酸酯的增加能持续提高板的性能。最终得到的最佳工艺条件为：热压时间4-5min,板密度0.9-1.0g/cm3,施胶量12%,胶量比(UF/PMDI)7:3。在此工艺条件下,以玉米秸秆皮碎料为原料,以改性异氰酸酯树脂胶为胶黏剂制作的复合材料,力学性能达到了中华人民共和国林业行业标准《LY/T1611-2003地板基材用纤维板》的要求。且在此工艺条件下压制的玉米秸秆皮复合板在力学性能、吸声性能等均优于市售上的地板基材,其防腐性能也优于普通刨花板,故玉米秸秆皮复合板基本符合地板基材的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 我国木材资源、农作物秸秆资源及利用概况  8-9
  1.2 国内外农作物秸秆人造板工业现状及发展  9-10
  1.3 农作物秸秆板的性能  10
  1.4 农作物秸秆人造板发展前景  10-11
  1.5 玉米秸秆的特性及利用意义  11-13
    1.5.1 玉米秸秆的特性  11-12
    1.5.2 开发利用玉米秸秆的意义  12-13
  1.6 胶黏剂  13-14
    1.6.1 异氰酸酯  13
    1.6.2 脲醛胶的概况  13-14
  1.7 强化复合地板的研究发展现状  14-15
  1.8 本研究的意义及创新点  15-16
2 试验原料的制备、仪器设备  16-21
  2.1 试验原材料的制备  16
    2.1.1 玉米秸秆  16
    2.1.2 胶黏剂  16
    2.1.3 市售地板  16
  2.2 试验设备  16-17
    2.2.1 加工设备  16-17
    2.2.2 检测设备  17
  2.3 试验方法  17-18
    2.3.1 扫描电子显微镜分析SEM  17
    2.3.2 动态机械热分析DMA  17
    2.3.3 热重分析TGA  17-18
  2.4 试验工艺  18-19
  2.5 检验标准  19-21
    2.5.1 试验测试项及指标  19
    2.5.2 试件的制备  19-21
3 玉米秸秆原料中瓤含量对复合板性能的影响  21-29
  3.1 实验设计及方法  21
  3.2 玉米秸秆板性能检测  21-22
  3.3 玉米秸秆板性能比较及分析  22-28
    3.3.1 玉米秸秆板物理常规性能分析  22-23
    3.3.2 玉米秸秆板扫描电子显微镜分析  23-24
    3.3.3 玉米秸秆板动态机械热分析DMA  24-26
    3.3.4 玉米秸秆板热重TGA分析  26-28
  3.4 本章小结  28-29
4 改性异氰酸酯胶玉米秸秆皮板工艺的研究  29-45
  4.1 实验设计及方法  29-32
    4.1.1 玉米秸秆皮瓤再分离技术探讨  29-32
  4.2 确定实验因子及固定条件  32-33
  4.3 玉米秸秆皮板物理性能检测及结果分析  33-39
    4.3.1 检测方法  33
    4.3.2 检测结果  33-34
    4.3.3 实验结果方差分析  34-35
    4.3.4 结果与讨论  35-39
  4.4 玉米秸秆皮板相关分析  39-44
    4.4.1 玉米秸秆皮板扫描电子显微镜分析SEM  39-41
    4.4.2 玉米秸秆皮板动态机械热分析DMA  41-43
    4.4.3 玉米秸秆皮板热重TGA分析  43-44
  4.5 本章小结  44-45
5 玉米秸秆皮板与市售地板基材的性能比较及分析  45-54
  5.1 试验设计及方法  45
  5.2 玉米秸秆皮板与市售地板基材物理常规性能比较分析  45-46
    5.2.1 检测方法  45
    5.2.2 检测结果  45-46
  5.3 玉米秸秆皮板与市售地板基材吸声性能比较分析  46-47
  5.4 动态机械热分析DMA  47-49
  5.5 玉米秸秆皮板的防腐试验  49-52
    5.5.1 试验材料及设备  49-50
    5.5.2 试验结果与分析  50-52
  5.6 本章小结  52-54
结论  54-55
参考文献  55-58
攻读学位期间发表的学术论文  58-59
致谢  59-60

地板基材用玉米秸秆皮复合板工艺技术研究

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