木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板工艺研究

【摘要】：本论文以玉米秸秆皮碎料和木材纤维为原料,以改性脲醛树脂胶作为胶黏剂研制木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板。针对木材纤维与玉米秸秆皮碎料在原料形态以及原料密度方面的差异,研究了运输过程和铺装方式对混合物料的混合均匀性的影响规律,根据结果压制上中下三层物料混合比不同的复合板材,并检测其物理力学性能；研究了木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板的热压工艺方法,采用正交实验法研究了热压时间、热压温度、施胶量、物料混合比等对木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板外观质量和主要物理力学性能的影响；在分析正交试验所得实验数据的基础上,进一步研究了施胶量和物料混合比等单因素对复合板材性能的影响；最后研究了玉米秸秆皮的酸碱处理对其与木材单板胶合界面性能的影响；通过扫描电子显微镜SEM观察了正交试验、单因素试验及玉米秸秆皮与薄单板界面胶结情况；通过动态机械热分析DMA、热重分析TGA分析了木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板的动态热力学性能和热稳定性。 研究结果表明：施胶前后的混合物料在运输过程中均会出现各层的混合比差异现象,但施胶后的混合物料均匀性稍好；采用气流铺装和机械铺装方式的板坯中混合物料的混合比也有明显的差异现象,离铺装头近的板坯巾玉米秸秆皮碎料的含量多,板坯中心均匀性较好。正交实验结果显示原料混合比和施胶量对木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板的24hTS、MOE都有高度显著性影响,热压时间对24hTS有高度显著性影响,热压温度对板材的外观质量有明显的影响,温度越高,混合物料中的玉米秸秆皮碎料炭化现象越严重,随着施胶量和混合物料中木材纤维含量的增加,复合板材的力学性能显著提高,通过SEM观察和DMA分析木材纤维含量增加可以提高复合板的刚性,施胶量在一定范围内时界面胶结性能较好,在胶结断面看到木材纤维和玉米秸秆皮碎料外表皮被拔断。TGA试验数据证明在一定的原料混合比和施胶量下,复合板的热稳定性较好。酸碱处理后的玉米秸秆皮和木材单板的胶接性能有所提高。 综上得出：热压温度为130℃、热压时间为3min、施胶量为10%、玉米秸秆皮碎料与木材纤维混合比为5：5或6：4时,复合板材的物理力学性能基本达到国家标准《GB/T11718-2009中密度纤维板》室内型板质量要求。 【关键词】：复合板 改性脲醛树脂胶 铺装方式 工艺条件 抗拉强度
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TS653
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 我国木材资源的储量及利用情况9
• 1.2 我国农作物秸秆的储量及利用现状9-10
• 1.3 农作物秸秆部分替代木材的可行性10-11
• 1.4 农作物秸秆人造板的发展11-12
• 1.4.1 国外研究进展11-12
• 1.4.2 国内研究进展12
• 1.5 玉米秸秆的特征及利用意义12-14
• 1.5.1 玉米秸秆的特征12-14
• 1.5.2 玉米秸秆的利用意义14
• 1.6 改性脲醛树脂胶14-15
• 1.7 木材纤维/玉米秸秆皮碎料人造板的研究发展现状15
• 1.8 本研究的意义及创新点15-16
• 2 实验原料的制备及实验仪器设备16-20
• 2.1 实验原料的制备及处理16
• 2.1.1 玉米秸秆皮碎料16
• 2.1.2 玉米秸秆皮的酸碱处理16
• 2.1.3 胶黏剂16
• 2.1.4 玉米秸秆皮板与普通中密度纤维板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SEM17
• 2.3.2 动态机械热分析DMA17-18
• 2.3.3 热重分析TGA18
• 2.4 试验工艺流程图18
• 2.5 检验标准18-20
• 2.5.1 试验测试项及指标18-20
• 3 玉米秸秆皮碎料与木材纤维混合相适性研究20-32
• 3.1 实验设计方法与步骤20-21
• 3.1.1 实验设计方法20
• 3.1.2 实验具体操作步骤20-21
• 3.2 实验结果及分析21-28
• 3.2.1 未施胶木纤维与玉米秸秆皮碎料混合震动后取样结果分析21-23
• 3.2.2 施胶后木纤维与玉米秸秆皮碎料混合震动后取样结果分析23-24
• 3.2.3 施胶后木材纤维与玉米秸秆皮碎料混合物料机械铺装形成板坯取样结果分析24-26
• 3.2.4 施胶后木材纤维与玉米秸秆皮碎料混合物料气流铺装形成板坯取样结果分析26-28
• 3.3 根据试验结果模拟压制木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板28-31
• 3.3.1 实验方案的设计28-29
• 3.3.2 模拟压制板材的物理力学性能测定29-30
• 3.3.3 实验结果分析30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板工艺研究32-44
• 4.1 多因素实验确定实验因子及固定条件32
• 4.2 制定正交实验表32-33
• 4.3 复合板性能检测及结果分析33-35
• 4.3.1 正交试验性能检测结果33
• 4.3.2 检验标准及数据可靠性分析33-34
• 4.3.3 试验结果方差分析34-35
• 4.4 正交试验结果讨论35-37
• 4.4.1 混合比对复合板材性能的影响35
• 4.4.2 施胶量对复合板材性能的影响35-36
• 4.4.3 热压时间对复合板材性能的影响36
• 4.4.4 热压温度对复合板材性能的影响36-37
• 4.5 复合板外观质量评价37-38
• 4.5.1 热压温度和热压时间对复合板材外观质量的的影响37
• 4.5.2 混合比对复合板材外观质量的的影响37-38
• 4.6 木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板相关仪器分析38-43
• 4.6.1 扫描电子显微镜分析SEM38-39
• 4.6.2 动态机械热分析DMA39-41
• 4.6.3 热重分析TGA41-43
• 4.7 本章小结43-44
• 5 混合比及施胶量等单因素对复合板性能的影响44-53
• 5.1 单因素实验设计44
• 5.2 实验结果与讨论44-45
• 5.2.1 实验数据及统计分析44
• 5.2.2 混合比对复合板材性能的影响44-45
• 5.2.3 施胶量对复合板材性能的影响45
• 5.3 最佳工艺验证试验及甲醛释放量检测45-46
• 5.3.1 验证实验45-46
• 5.3.2 最佳工艺压制板材甲醛释放量的检测46
• 5.4 复合板材的相关仪器分析46-51
• 5.4.1 扫描电子显微镜分析SEM46-48
• 5.4.2 动态机械热分析DMA48-49
• 5.4.3 热重分析TGA49-51
• 5.5 本章小结51-53
• 6 不同方法处理后玉米秸秆皮与木材界面结合情况的研究53-56
• 6.1 玉米秸秆皮的处理方法53
• 6.2 处理后玉米秸秆皮与木材单板的复合53
• 6.3 复合板抗拉强度试验的检测结果及分析53
• 6.4 三种试样断裂面的SEM观察53-55
• 6.5 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 附录60-61
• 攻读学位期间发表的学术论文61-62
• 致谢62-63

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

脲醛树脂的改性    潘煜怡,马胜军,巢宏昉

国外农作物秸秆人造板工业化生产发展近况    易平 ,唐召群

穿孔萃取法测试人造板中甲醛释放量影响因素分析    邰文峰;李威;石红;杨伟忠;

发展农作物秸秆人造板大有可为    钱小瑜;

脲醛胶杨木/麦秸复合刨花板的工艺研究    阮重坚;张洋;李文定;

改性脲醛树脂胶玉米秸秆皮碎料板的制备工艺    张红杰;张显权;卢杰;

中高密度纤维板质量控制的探讨    郑美钦

我国秸秆的利用现状及发展趋势分析    柴民杰;李磊;李金民;

几种人造板甲醛释放量探讨    廖可军

改性异氰酸酯树脂胶玉米秸秆皮板工艺    卢杰;张显权;张红杰;

农村生物质资源的合理利用途径探讨    丁兆运;

中国小麦秸秆纤维潜力研究    张敏;杨曼曼;陈伟强;宋安东;

市郊河道受损水环境综合治理对策    曹文平;姬晓娜;

河北省作物秸秆资源及其利用状况分析    高利伟;王方浩;马林;张卫峰;马文奇;张福锁;

农作物秸秆综合利用空间布局规划研究——以苏州市为例    王文超;袁中金;陈瑜雯;

北京市秸秆资源潜力及利用状况分析    张东菊;刘俊伟;田秉晖;

安徽省秸秆原料炭化利用现状与展望    高慧;马友华;沈周高;马中文;谢昕云;

微生物预处理稻草秸秆产沼气试验研究    胡晓明;张无敌;尹芳;刘士清;李建昌;徐锐;陈玉保;

不同播种密度和施肥量对江淮稻田免耕直播油菜产量形成及农艺性状的影响    汪新国;吴文革;孔令娟;刘磊;王宏斌;吴红星;许有尊;张丽娟;

华北平原典型农区秸秆资源与利用——以河北省曲周县为例    牛新胜;张宏彦;牛灵安;

玉米秸秆在人工瘤胃反应器中的厌氧转化    岳正波;胡真虎;俞汉青;

秸秆、蓝藻和餐厨废弃物等生物质资源化利用的进展与探讨    翟志军;李俊;陈祥松;吴金勇;姚建铭;

长沙地区低碳农业发展的几点思考    蔡立湘;纪雄辉;彭新德;李明德;倪笑;

秸秆揉碎加工机械及工艺的试验研究    李林;张庆旭;赵满全;赵振国;

青贮饲料收获机关键部件设计与应用研究    赵满全;韩宝生;佘大庆;刘伟峰;刘汉涛;陈铁英;

玉米秸秆去叶装置设计与试验    朱新华;杨中平;郭康权;吴永锋;查峥;

实现秸秆发酵饲料产业化,促进畜牧养殖健康发展    朱宝成;

完善我国防止毁林的措施,应对气候变化    唐双娥;

生产秸秆型植物纤维制品新途径——环保花盆    魏杰;董金狮;

制备秸秆生物质环境材料用于处理水中多环芳烃    何娇;孔火良;韩进;高彦征;

长期施用化肥和稻草下红壤性水稻土钾素肥力演变规律的研究    廖育林

玉米秸秆及其纤维素的改性和吸附水体镉离子的机理研究    郑刘春

建筑复合材料界面改性研究    何娟

秸秆循环利用模式、物流能流分析及功能评价    高雪松

胜利油田东营区域生态农业发展问题研究    侯增周

闽北不同类型毛竹林水文生态功能研究    刘蔚漪

水稻秸秆降解放线菌的分离鉴定及其降解机理研究    徐杰

我国农作物秸秆板产业化发展的动因及模式研究    张燕

中国农村户用沼气区域适宜性与可持续性研究    陈豫

以醋酸为催化剂由戊糖经反应萃取制取糠醛的过程研究    薄德臣

抗甲醛微生物的分离鉴定及其相关基因的克隆    宋鸽

可降解育苗盘及其在半夏组培苗栽培中的应用研究    周滢

碎玉米秸秆卷压特性的研究    赵何

不同有机土栽培基质对大棚黄瓜生长和产量的影响    魏民

生物质综合利用CDM项目方法学应用研究    李威

农业有机废弃物发酵CO_2施肥及残渣对植物生长和培肥土壤的作用    宗晓波

大量施灌沼液稻田氮素动态特征及其对环境的影响    李松林

中密度纤维板热压过程中芯层温度与板材性能的关系    李翠翠

非木材植物碎料/粉末自胶合性能的研究    金淘

葵花杆重组材制造工艺的研究    温耀龙

如何将秸秆转化为优质饲料    娜日娜;李峰;石剑华;巴达荣贵;

国外农作物秸秆人造板工业化生产发展近况    易平 ,唐召群

北美一些农作物秸秆人造板项目失败的原因和经验教训    DonaldE.Lengel,曹阳

中国强化木地板市场前景    翁少斌

玉米秸秆制造刨花板的实验研究    郑凤山 ,李月芬 ,丁占来

强化木地板产品质量国家监督抽查结果    

强化木地板生产工艺概述    吕绵基

再识木材胶粘剂    颜镇;李华;

利用秸秆突破制约纤维板生产发展的瓶颈    陆仁书;

稻壳板最佳制板工艺条件研究    李兰亭,孙世良,李晓平,翁向丽

秸秆人造板发展的对策    盛振湘;

非木质资源利用方案    王耀西;

秸杆复合墙体材料工艺及性能研究    李帅

玉米秆碎料模压成型密度的试验研究    程佩芝,赵东,张建中,许文

骨素碎料的回收    张志平;孙文生;孟保森;

橡胶废碎料等列入贸易禁止类商品名单    

2008年上半年进口钢铁炉料重点品种情况表    

信息传真(二)    

球磨机粉碎中的比表面积增加    神田良照 ,星康宏 ,平田幸一 ,武内英敏 ,计范

农作物秸秆碎料压缩流变特性试验系统的研制    程佩芝,赵东,王德明,张建中

利用MDF厂的废料制碎料板的试验研究    叶忠华

木材碎料干燥设备和工艺现状及其发展趋势    Л·А捷杰林,М·Н沃契洛娃,林童

碎料模压家具的特点    昊昱

秸秆碎料模压成型流变模型的研究    程佩芝;赵东;

秸秆人造板发展的对策    盛振湘;

国外道桥路面快速抢修技术研究述评(一)    崔玉红;周世才;严宗达;

溜井堵塞处理与放矿管理    张荣金;陈勇;张云;

SF/UF共混复合材料的制备及力学性能的研究    黄纾洁;钟锦标;韦春;陆绍荣;

拉丁美洲森林工业对木材和木材产品世界贸易的影响    R．C．Kellison;马忻;

腐朽材中纤维素的变化    张新玲;

Al溶胶改性杨木纤维及板材性能研究    姜维娜;曹文静;杨星;周晓燕;徐莉;

大麻秆的纤维形态和超微结构    王锐;聂勋载;王菊华;

利用阔叶材生产新闻纸的研究与实践    曹宪斌;李忠福;康雅萍;

美国钢铁碎料价格不断上涨    

辽宁进口钢铁废碎料大增    郑东鸿 米学

宁波口岸铜废碎料进口结构发生调整    袁伟

阳原毛皮碎料化废为宝强县又富民    赵燕丽

阳原县皮草业毛皮碎料也是宝    记者 常世荣通讯员 海滨 俊清 福宁

对违规进口废钢碎料说不    李干荣 顾文慧

阳原农村兴起互补经济    记者　常世荣 通讯员　宋福宁

镁矿砂是如何变成“熟石灰”的    张婕　梦晓 银健 生余

阳原村庄互助共谋发展    记者　张俊琴 通讯员　郭宏 宋福宁

共拒“洋垃圾”于国门外    记者 林恩炳

玉米秸秆主要组分的气流分离及模压成型流变特性研究    杨中平

杨柳木材纤维增强沙柳材中密度纤维板基础理论与关键技术研究    李奇

等离子体技术调控稻秸表面的研究    张建红

刨花板热压过程中传热特性的研究    雷亚芳

木材纤维基超轻质材料的阻燃性能及机理研究    刘景宏

麦秸刨花板施胶方法和工艺的研究    张伟

轻质水泥刨花板的研究    俞友明

落羽杉优良种源选择研究    柳学军

木质—橡胶功能性环保复合材料的研究    赵君

竹质OSB削片技术及工艺学研究    傅万四

木材纤维/玉米秸秆皮碎料复合板工艺研究    张召召

水泥/芦苇碎料复合材料的研究    孙玉慧

竹材碎料形态及生产设备的研究    唐善宝

非木材植物碎料/粉末自胶合性能的研究    金淘

家具用新型竹木碎料/纤维复合板的研究    吴彩东

玉米秆碎料模压成型制品尺寸稳定性的研究    程佩芝

地板基材用玉米秸秆皮复合板工艺技术研究    卢杰

基于秸秆类材料的秸秆瓦应用研究    张洪涛

玉米秸秆果品内包装衬垫成型工艺试验研究    奚海莲

沥青路面铣刨碎料清理车吸送系统的设计及仿真    赵艳文