以木材加工剩余物制作高强度木质基材料的研究
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摘要
本论文主要以木材加工剩余物为原料，添加适量含单宁的树木提取物—栲胶，采用不依赖合成胶粘剂的高压热处理工艺，探索了研制高强度木质基产品的方法。
以木粉为主要原料，在直径80mm、可控板厚3mm的不锈钢柱状模具中，进行了木粉模压成板实验以及木粉与栲胶分别以混合和浸渍两种方式模压实验。在主要工艺参数对成板性能的影响关系中，研究结果表明，主要影响因素为木粉目数、原料含水率和热压温度；在浸渍处理模压实验中，主要影响因素为木粉目数、浸渍时间和液料比。
对成板性能的检测结果表明，当成板密度为1.2g／cm~3，原料含水率8％，木粉目数140目以上，热压压力100MPa，热压温度200℃时，热压时间16min时，在木粉模压实验中，成板的储存模量值为2.458GPa，弯曲强度值为13.22MPa；在混合模压实验中，当木粉与栲胶配比为2：1，热压时间12min时，成板性能有明显的提高，成板的储存模量值为5.335GPa，弯曲强度值为29.29MPa；在浸渍处理模压实验中，在混合模压实验基础上，当浸渍时间20h，浸渍温度50℃，料液比1：120时，获得了较佳的成板性能，成板的储存模量值为5.755GPa，弯曲强度为33.41MPa。
利用傅立叶红外光谱仪、动态热机械分析仪等分析手段，研究了成板的结合机理和热机械性能，分析了不同工艺条件下成板的主要化学结构的变化和动态性能与结构参数以及外部环境变量之间的关系。
In this study, it researched the method to make high strength wood-based product with wood machining residues and proper dosage of tannin from Larch under high pressure and temperature without further adhesion.
On the basis of analyzing the influence factors on mechanical properties of molded products, the principles are the sieve of wood flour, moisture content and hot-pressing temperature. While in the experiments of impregnated raw materials, the main factors are sieve of wood flour, impregnated ratio and time.
Through testing the mechanical performance of molded product with density of 1.2 g/cm3, moisture content of 8%, sieve of wood flour over 0.105mm, hot-pressing pressure of 100MPa, temperature of 190 , time of 16min, DSM 2.458GPa, MOR 13.22MPa were obtained. In the experiments of mixed raw materials, under the conditions of wood flour and tannin ratio 2:1, hot-pressing time 12 min, the mechanical properties of molded products was enhanced, which DSM 5.36GPa and MOR 29.3MPa were achieved. In the experiment of impregnated raw material, under the conditions of impregnated time 20h, temperature 50 , impregnated ratio 1:120, the mechanical characteristic of molded products was improved, which DSM 5.76GPa, MOR 33.4MPa were obtained.
By studying compound mechanism with FTIR, it was proved that the main chemical structures have changed. The possible reasons were explained in the meanwhile. The relations between dynamic performance, structural parameter, as well as external variable with DMA were also analyzed.
以木粉为主要原料，在直径80mm、可控板厚3mm的不锈钢柱状模具中，进行了木粉模压成板实验以及木粉与栲胶分别以混合和浸渍两种方式模压实验。在主要工艺参数对成板性能的影响关系中，研究结果表明，主要影响因素为木粉目数、原料含水率和热压温度；在浸渍处理模压实验中，主要影响因素为木粉目数、浸渍时间和液料比。
对成板性能的检测结果表明，当成板密度为1.2g／cm~3，原料含水率8％，木粉目数140目以上，热压压力100MPa，热压温度200℃时，热压时间16min时，在木粉模压实验中，成板的储存模量值为2.458GPa，弯曲强度值为13.22MPa；在混合模压实验中，当木粉与栲胶配比为2：1，热压时间12min时，成板性能有明显的提高，成板的储存模量值为5.335GPa，弯曲强度值为29.29MPa；在浸渍处理模压实验中，在混合模压实验基础上，当浸渍时间20h，浸渍温度50℃，料液比1：120时，获得了较佳的成板性能，成板的储存模量值为5.755GPa，弯曲强度为33.41MPa。
利用傅立叶红外光谱仪、动态热机械分析仪等分析手段，研究了成板的结合机理和热机械性能，分析了不同工艺条件下成板的主要化学结构的变化和动态性能与结构参数以及外部环境变量之间的关系。
In this study, it researched the method to make high strength wood-based product with wood machining residues and proper dosage of tannin from Larch under high pressure and temperature without further adhesion.
On the basis of analyzing the influence factors on mechanical properties of molded products, the principles are the sieve of wood flour, moisture content and hot-pressing temperature. While in the experiments of impregnated raw materials, the main factors are sieve of wood flour, impregnated ratio and time.
Through testing the mechanical performance of molded product with density of 1.2 g/cm3, moisture content of 8%, sieve of wood flour over 0.105mm, hot-pressing pressure of 100MPa, temperature of 190 , time of 16min, DSM 2.458GPa, MOR 13.22MPa were obtained. In the experiments of mixed raw materials, under the conditions of wood flour and tannin ratio 2:1, hot-pressing time 12 min, the mechanical properties of molded products was enhanced, which DSM 5.36GPa and MOR 29.3MPa were achieved. In the experiment of impregnated raw material, under the conditions of impregnated time 20h, temperature 50 , impregnated ratio 1:120, the mechanical characteristic of molded products was improved, which DSM 5.76GPa, MOR 33.4MPa were obtained.
By studying compound mechanism with FTIR, it was proved that the main chemical structures have changed. The possible reasons were explained in the meanwhile. The relations between dynamic performance, structural parameter, as well as external variable with DMA were also analyzed.
引文
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