豆胶杨木刨花板的工艺及特性研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
目前生产刨花板常用的三醛胶,来源于不可再生的石油资源,在生产及使用过程中会释放对人体及环境有害的甲醛物质。因此,研究环境友好型生物质胶粘剂豆胶在刨花板中的应用具有重大的生态效益和环保意义。本课题研究的内容和结论如下:
     豆胶的DSC分析表明:其主要热反应是在160℃以下完成的;升温温度越高,其出现的停顿点也较多;温度越高,越有利于豆胶的固化。
     通过正交试验结果表明:施胶量对豆胶刨花板的性能影响最显著,豆胶刨花板热压的最佳工艺是:施胶量为12%,热压温度为180℃,热压时间为8min,压力为4MPa。
     豆胶刨花板经贴面后的防霉性能最好,其次是进行防霉剂表面涂刷的豆胶刨花板,而防霉剂在拌胶时加入板坯中的豆胶刨花板防霉性能较前两者较差。而不同防霉剂对豆胶刨花板的防霉性能影响研究表明:硼酸锌和防霉剂-X的防霉效果比铜唑和TBQ-M好。
     豆胶刨花板在热压过程中不同因素对板坯芯层的温度变化影响是:在快速升温段,提高热压温度和增大初含水率均能加快板坯的升温,目标厚度小或目标密度低的板坯升温速率更快;在水分集中汽化段,通过提高热压温度和减少板坯含水率均能缩短汽化时间,目标厚度小或目标密度低的板坯汽化时间更短。
     热压温度对豆胶刨花板贴面的浸渍剥离性能和表面胶合强度的影响最为显著;豆胶刨花板贴面的最佳工艺为:热压温度130℃,热压时间4min,单位压力1.2Mpa,涂胶量200g/m~2。
Presently the more commonly used resins in particleboard industry are UF, PF and MUF. However, these resins are derived from non-renewable oil resources, and will release toxic formaldehyde in its producing and using. So, there is much interest in developing environmental friendly bio-based adhesives in the particleboard. The main research contents and results were as the following.
     The DSC of soy adhesive proclaimed that the main soy adhesive thermal reaction accomplish below 160℃; The more high temperature, the more standstill points; the high temperature is advantageous of soy adhesive solidify.
     Through orthogonal experiment, the test results proclaimed that resin content have significant influence on the soy particleboard properties.The optimal physical and mechanical properties of particleboard was obtained with resin content 12%, hot-pressing temperature 180℃, hot-pressing time 8min, hot-pressing pressure 4MPa.
     The antimould is the best after the soy adhesive particleboard veneer, secondly painted surface with antimould-agent, finally joined the board, the effect of zinc borate and antimould-agent-x are better than TBQ-M and copper azole.
     The influence on the temperature changes of the corn process of the factors: if hot-pressing temperature or the mat moisture content increases during the rapidly rising temperature stage,the rate of increasing temperature will accelerate,the rate of acceleration in thin or low density board is very high. During the moisture vaporizing stage the time used to vaporize moisture can be shortened by increasing hot-pressing temperature or decreasing the mat moisture content.In thin or low density board this time period is short.
     The hot-pressing temperature have significant influence on the peel strength and the interfacial bonding strength, the most appropriate condition for veneer technics is: hot-pressing temperature 130℃, hot-pressing time 4min, hot-pressing pressure 1.2Mpa, glue spreading amount 200g/m~2.
引文
[1]于彬.苏北杨树速生丰产配方施肥的试验研究[D].南京林业大学硕士论文.2004
    [2]方升佐.杨树定向培育[M].安徽科学技术出版社,2004:12~13
    [3]王新爱,朱玮,汪玉秀.杨木材性的化学改良技术[J].西北林学院学报,2001(01)
    [4]苏州农业信息网.我国杨树人工林面积居世界第一
    [5]吕祥生等.江苏省杨树产业现状和发展对策[J].林业科技开发.2004,2:7~10
    [6]尹伟伦.中国杨树栽培与利用研究[M].中国林业出版社,2005:58
    [7]刘盛全,鲍甫成.我国杨树人工林材性与加工利用研究现状及发展趋势[J].1999,3:14~16
    [8]华毓坤主编.人造板工艺学[M].中国林业出版社,2002
    [9]王新男,岳群飞.从我国木材资源的变化看普通刨花板的发展[J].林业机械与木工设备. 2005,33(3):4~7
    [10]张德荣,林静,张双保.中国刨花板工业的回顾与展望[J].木材加工机械.2004,1:28~29
    [11]王晓辉.环保阻燃型刨花板的工艺技术研究及效益分析[D].北京林业大学硕士论文.2006
    [12]张建.环保阻燃中密度纤维板的工艺技术研究[D].北京林业大学博士论文.2005
    [13]刘永丹,胡炬亮.浅析影响人造木质板材甲醛释放量的因素[J].人造板通讯, 2001(9):11~12
    [14]杨帆,许文.人造板中的甲醛释放及其检测方法[J].林产工业.1997,24(6):39~42
    [15]张丰峦,刘同春.SL一N型甲醛捕捉剂在刨花板生产中的应用[J].木材工业, 2001,15(1):31~32
    [16]卢晓宁,万明民.脲醛树脂胶中甲醛捕捉剂的研究[J].林产工业,1999,26(2):23~24
    [17]张立芳,庞健.木质素酸钠降低刨花板甲醛散发量研究[J].南京林业大学学报,1996,20(4):84~86
    [18]马心,颜镇.游离甲醛和人造板释放甲醛[J].木材工业.1997,11(2):27~29
    [19]张勤丽.人造板表面装饰[M] 北京:中国林业出版社,1986
    [20]于夺福,木材工业实用大全:人造板表面装饰卷[M],北京:中国林业出版社,2002.7
    [21]肖风.浅谈饰面刨花板[J].河南科技,1997,5:17~18
    [22]于志明,吴娟,陈天全.人造板热压过程中板坯内部环境的研究进展[J].北京林业大学学报,2004(5):80~84
    [23]Bolton,A.J.,P.E.Humphrey.The hot-Perssing of dry-formed wood-based composite.PartI.A review of the literature,identiyfing the primary physical proeess and the nature of their interaction.Holzforshung,1988,42(6):403~406
    [24]Kamke.F.A,L.J.Casey.A gas pressure and temperature in the mat during flakeboard manufacture.Forest Products Journal,1988,38(3):41~43
    [25]刘应安,蔡智勇.刨花板热压过程中热传导的几个问题[J].林业科技发,1992,(4):43~45
    [26]张帝树,李启岭等.刨花板板坯含水率及其梯度对热传递速度的影响[J].林产工业.1993,20(4):9~11
    [27]刘正添,王洁瑛,于辉.影响刨花板热压传热过程因素的研究[J].北京林业大学学报, 1995,17(2):64~71
    [28]孙光瑞.刨花板板面增湿处理一缩短热压周期的有效途径[J].木材工业,1995,9(5):8~12
    [29]林利民,由昌久,杨玲.单板类人造板热压过程传热速度的研究[J].林业科技,2004, 29(4):32~35
    [30]杜朝刚,陈天全,常建民.刨花板热压过程中的传热传质研究现状和展望[J].林产工业, 2004,31(5):10~14
    [31]杜朝刚.刨花板热压过程温度变化规律及其影响因素的研究[D].北京:北京林业大学硕士学位论文,2005
    [32]吴娟.大片刨花板热压过程中板坯内部环境变化研究[D].北京:北京林业大学硕士学位论文,2005
    [33]陈天全.大片刨花板热压过程中温度、气压和含水率变化规律研究[D].北京:北京林业大学博士学位论文,2006
    [34]王国超,中密度纤维板的防霉研究[J].林产工业,2000,27(1):24~26
    [35]WeiNing Huang, XiuZhi Sun.Adhesive properties of soy proteins modified by sodium dodecyl sulfate and soudium dodecylbenzene sul-fonate [J]. JAOCS, 2000 ,77(7) :705~708
    [36]北京粘接学会.胶粘剂技术与应用手册[M] .北京:宇航出版社,1991:115~147
    [37]张军涛,杨晓泉,黄立新.改性大豆蛋白胶粘剂的研究进展[J] .粘接,2004,25(4) :31~37
    [38]赵孝萱.美国大力资助大豆工业利用研究[J].粮食与油脂,1997 ,(4) :53
    [39]Donghai Wang,Xiuzhi S.Sun Low density particle board from wheat straw and cornpith[J] Industrial Crops and Products.2002 ,15:43~50
    [40]Enzhi Chenga,Xiuzhi Suna,Greggory S. Karr Adhesive properties of modified soybean flour in wheat straw particleboard[J].Composites Part A,2004 ,35:297~302
    [41]Sun,Xiuzhi et al.Modified soy protein adhesives:United States Patent Application 20020005251P .2002
    [42]王伟宏,张显权,李爽.豆基胶粘剂的改性与应用研究进展[J].木材工业,2005,19(5):1~16
    [43]Huang WeiNing,Sun XiuZhi.Adhesive Propertiesof Soy Protein Modified by Urea and Guanidine Hydrochloride[J].JAOCS ,2000 ,77(1) :101~ 104
    [44]KalaPathy U,Hettiarachehy N S,Myers D,et al.Modification of Soy Proteins and Their Adhesive Properties on Woods[J].JAOCS,1995,72(5):507~510
    [45]美国大力资助大豆工业利用研究[J].粮食与油脂,1997(4)
    [46]Bian K,Sun X S.Adhesive Properties of modified soy proteins polymers[J].Polymer Preprints,1998,39(2)72~73
    [47]Sun X Z and Bian K.Shear Strength and Water Resistance of Modified Soy Protein Adhesives[J].JAOCS,1999,76(8):977~980
    [48]Huang W N,and Sun X Z.Adhesive Properties of Soy Proteins Modified by Sodium Dodecyl Sulfate and Sodium Dodecylbenzene Sulfonate[J].JAOCS,2000,77(7):705~708
    [49]Zhong Z K,Sun X S,Fang X H,and Jo A.Ratto.Adhesion properties of soy protein with fiber cardboard[J].JAOCS,2001,78(1):37~41
    [50]Rusell C W.The Straw Resource:A New Fiber Basket[C].Proeeeding of the WashingtonState UniversityIntemationl Particleboar/Composite Materials symposium30th, 1996:183~190
    [51]Rowell R M Young R A,Rowell J K. Paper and Compisite from Agro-based Resources[M]. CRC Press,Boca Raton,FL,1997:383~387
    [52]Mo X Q,Hu J,Sun X S,et al.Compression and Tensile Strength of Low-density Straw -protein Particleboard[J].Induetrial Crops and Products,2001(14):1~9
    [53]Cheng E Z, Sun X Z, Karr S G. Adhesive Properties of Modified Soybean Flour in Wheat Straw Particleboard [J].Composites: Part A: Applied Science and Manufacturing,2004, 35(3): 297~302
    [54]兰辉.化学改性对脱脂大豆粉作为木材胶粘剂的粘接性与抗水性的影响[D].郑州:郑州工程学院,2002
    [55]赵科,郝许峰,刘大壮等.大豆分离蛋白复合胶粘剂研制[J] .郑州工业大学学报, 2000,(1) :15 ~181
    [56]王亚东,卞科.一种新兴的绿色胶粘剂—浅谈改性植物蛋白基木材胶粘剂[J] .化学与粘合,2003,(4) : 179~181
    [57]司建中.化学改性对谷朊粉作为木材胶粘剂的粘接性与抗水性的影响[D] .郑州:郑州工程学院,2003
    [58]罗爱香.大豆基木材胶粘剂的耐水性研究[J].农产品加工,2006,6:15~18
    [59]童玲.复合改性大豆基木材胶粘剂的研究[D]. 福建农林科技大学硕士论文.2007
    [60]李永辉.基于改性大豆蛋白胶粘剂的中密度纤维板制备及性能研究[D]. 浙江大学硕士论文.2007
    [61]洪一 前 .大 豆 分 离 蛋白 的 改 性 及 其 在 稻 秸 板 中 的 粘 结 特 性 研 究 [D].浙江 大 学 硕士 论文.2006
    [62]蒋启海.大豆基木材胶粘剂防腐与耐水性能的研究[D].南昌大学硕士论文.2006
    [63]刘玉环.生物质转化新型无甲醛木材胶粘剂研究[D].南昌大学博士论文.2006
    [64]石彦国.大豆制品工艺学(第二版).北京:中国轻工业出版社,200,69~74
    [65]福岛男兄.咪嘈の科学と技术.1973,2(6)
    [66]MoX.,Zhong Z.. Wang D..et al.Soybean glycinin subunits:characterization of physico chemical and adhesion properties[J].Agric.Food Chem.2006,54:7589~7593
    [67] 唐 传 核 , 杨 晓 泉 , 赵 谋 明 等 .MTGASE 聚 合 大 豆 蛋 白 及 其 改 性 机 理 [J]. 中 国 粮 油 学报.2004,19(l):43~47
    [68]Zhong,Z.K.,Sun,X.Z.. Thermal and mechanical properties and water absorption of sodium dodecy sulfate modified soy protein(11S).J.of applied Polymer Seienee,2001,81:166~175
    [69]陈嘉棋.大豆蛋白及其改性[J].沈阳化工,1991,4:45~50,18
    [70]M.C. van der Leeden,A.A.C.M.Rutten,G.Frens.How to develop globhlar proteins into adhesives[J] Journal of Biotechnology 79(2000)211~221
    [71]Hettiatachchy,N.S.,Kalapathy,U.,Myers,D.J..Alkali-modified soy protein with improved adhesive and hydrophobic properties[J].Am.oil.Chem.Soc.1995,72(12):1461~1464
    [72]郭梦麟.蛋白质木材胶粘剂[J].林产工业,2005,32(5):3~7
    [73]郭梦麟.蛋白质木材胶粘剂(续) [J].林产工业,2005,32(6):7~11
    [74]张楚富.生物化学原理[M].北京:高等教育出版社,2003,41~54
    [75]胡福增,郑安娜,张群安.聚合及其复合材料的表界面[M].中国轻工业出版社,2001(9): 10~11
    [76]Wang Xiaodong,Peng Xiaofeng,Min Jingchun,Liu Tao.Hysteresis of Contact Angle At Liquid Solid Interface.应用基础与工程科学学报,2001(12),9(4),4~9
    [77]贾翀.稻草板表面特性与密度梯度对薄木饰面性能的影响.南京林业大学, 2005
    [78]刘志明.麦秸表面特性及麦秆刨花板胶接机理的研究[M].东北林业大学出版社.2006
    [79]李坚.木材波谱学[M].科学出版社.2003
    [80]王恺,傅峰,工业发展展望[J].人造板通讯,2002,12:3~5
    [81]WoolR.P.,SunX.S.Bio-Based Polymers and Composites.Elsevier Academic Press,2005
    [82]史宇亮.混合原料秸秆板加工工艺特性试验研究[D].内蒙古农业大学硕士论文.2007
    [83]雷亚芳,常建民,杜朝刚.刨花与刨花板性能关系的研究现状[J].西北林学院学报,2005,20(3):169~172
    [84]陆仁书.刨花板制造学[M].北京.中国林业出版社,1994.
    [85]赵林波,陆仁书,王逢瑚.异氰酸酯胶稻壳板物理力学性能的影响因素分析[J].东北林业大学学报,2001,29(1).
    [86]陈友治,高文健.麦秸人造板的发展前景及问题探讨[J].林业科技,2001, 26 (4):41~43.
    [87]Svetlana Peshkova, Kaiehang Li. Investigation of chitosan/Phenolics systems as wood adhesives Journal of Bioteehnology.102(2003):160~180
    [88]Nihat S.Cetin,Nilgul Ozmen.Use of organosolv lignin in phenol-formaldehyde resins for particleboard production I.Organosolv lignin modified resins International Journal of Adhesion&Adhesives,22(2002):477~480
    [89]夏志远,木材工业实用大全:胶粘剂卷[M],北京:中国林业出版社,1996.5
    [90]季佳.木材粘剂生产技术[M].化学工业出版社,2000,200
    [91]顾继友.胶粘剂与涂料[M].中国林出版社,1993,171~174
    [92]雷亚芳,樊红琴.密度对刨花板热压过程中温度场的影响[J] 西北农林科技大学学报(自然科学版),2006,34(8):155~160
    [93]雷亚芳.板坯含水率对刨花板热压过程中传热的影响[J].木材工业,2006, 20(6):20~22
    [94]徐长妍,华毓坤.喷燕真空热压刨花板板坯内部的温度场特性[J].林产工业,2002,29(6): 13~15
    [95]李翠翠,谢力生.人造板在不同热压条件下传热的研究现状[J].林业机械与木工设备, 2007,10(35):8~11
    [96]张德荣,张双保等.刨花板生产过程中热压工艺理论的研究[J].木材加工机械,2004, 2:13~15
    [97]雷亚芳.刨花板热压过程中传热特性的研究[D].北京林业大学博士论文.2005
    [98]张文敏,王文博.中密度纤维板人造薄木贴面工艺的研究[J].木材加工机械,2000,3:18~20
    [99]中华人民共和国国家标准 GB/T17657-1999,人造板及饰面人造板理化性能试验方法[S]
    [100]郭森民.刨花板、中度纤维板生产技术的发展[J].林产工业,2001,28(4):3~5
    [101]张久荣.欧洲人造板业面临的挑战与采取的对策[J].中国人造板,2006,13(5):1~3
    [102]王正.无甲醛人造板研究现状及应用前景[J].中国人造板,2008,1:1~ 4
    [103]中国标准出版社第一编辑室编.木地板技术标准汇编.中国标准出版社,2004.5
NGLC 2004-2010.National Geological Library of China All Rights Reserved.
Add:29 Xueyuan Rd,Haidian District,Beijing,PRC. Mail Add: 8324 mailbox 100083
For exchange or info please contact us via email.