苹果木中密度纤维板相关工艺技术研究

论文摘要

我国是一个森林资源贫乏的国家,木材供需矛盾日益突出,节约木材、开发新的木材原料、发展木材替代品是我国木材工业长期发展的方向。苹果木材是一种可以开发利用的新原料,目前我国苹果种植面积达1.89万hm2以上,每年通过剪枝更新产生废弃剩余物达1000万m3以上,是我国除人工林以外,能够提供木质纤维的重要林木资源。利用苹果木生产中密度纤维板既解决了各地区苹果树木资源浪费的问题,又缓解了中密度纤维板生产原料来源困难的矛盾。本文从苹果木的材性研究入手,通过对苹果木的构造观察、纤维形态和化学成分的测定,以及与其他常见针、阔叶材的比较,分析苹果木作为生产人造板原料的可行性。试验得出木纤维平均长度700～1200μm,比针叶材短,比非木质植物纤维长；平均宽度14～20μm,比针叶材小,与阔叶材的纤维平均宽度相近。苹果木化学成分中灰分含量0.32%,冷水抽提物含量6.51%,热水抽提物含量7.31%,1%NaOH抽提物含量13.69%,苯醇抽提物含量5.11%,木质素含量24.63%,多戊糖含量24.11%,纤维素含量80.89%。通过差示扫描量热法,研究固化剂用量对脲醛树脂固化过程的影响、脲醛树脂在苹果木纤维中的施加量对脲醛树脂固化的影响。在本试验所用的胶黏剂中,加入固化剂和未加固化剂的脲醛树脂相比,热反应曲线明显不同。当氯化铵加入量为1.5%时,固化温度最低。当苹果木纤维中脲醛树脂施加量为12%时,树脂的固化程度最好。利用正交试验设计对苹果木中密度纤维板的主要热压工艺参数进行研究,探讨了各工艺参数对板材物理力学性能的影响,结果表明：苹果木中密度纤维板较优工艺参数为：热压压力3.5MPa,热压时间5 min,热压温度170℃,施胶量12%。采用较优工艺参数制得的板材内结合强度,静曲强度,弹性模量等性能达到中密度纤维板国家标准要求,其中内结合强度达到优等品的要求。贴面工艺中,干贴工艺制得的产品表面质量好,产品性能高。其较好的工艺参数分别为：热压温度110℃,热压时间50s,热压压力1.4MPa,涂胶量100g/m2。验证试验结果表明此工艺参数下制得的板材达到国家标准GB/T 15104-94装饰单板贴面人造板规定的外观质量要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 世界森林资源现状
• 1.2 我国森林资源现状
• 1.3 我国木材资源节约和利用现状
• 1.4 我国中密度纤维板生产状况与发展趋势
• 1.4.1 我国中密度纤维板生产状况
• 1.4.2 我国中密度纤维板发展趋势
• 1.5 中密度纤维板的性能与用途
• 1.5.1 性能特点
• 1.5.2 用途
• 1.6 本课题研究的意义及主要内容
• 1.6.1 我国苹果木资源状况
• 1.6.2 利用苹果木生产中密度纤维板的意义
• 1.6.3 研究的主要内容
• 2 苹果木原料特性分析研究
• 2.1 样木采集
• 2.2 试验方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 宏观构造特性
• 2.3.2 微观构造特性
• 2.3.3 纤维形态特性
• 2.3.4 化学成分特性
• 2.4 小结
• 3 苹果木纤维与脲醛树脂间的热反应特征研究
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验设备
• 3.1.3 试验方法
• 3.2 试验条件
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 固化剂用量对UF树脂固化过程的影响
• 3.3.2 苹果木纤维UF树脂施加量对UF树脂固化的影响
• 3.4 小结
• 4 苹果木中密度纤维板热压工艺技术研究
• 4.1 试验材料
• 4.2 试验设备
• 4.3 工艺探索试验
• 4.3.1 试验方法
• 4.3.2 板材性能检测方法
• 4.3.3 试验结果与分析
• 4.4 主要工艺参数优化试验
• 4.4.1 试验方法
• 4.4.2 结果分析
• 4.5 最佳热压工艺参数确定及其验证实验
• 4.5.1 最佳热压工艺参数确定
• 4.5.2 验证试验
• 4.6 小结
• 5 苹果木中密度纤维板表面装饰工艺技术研究
• 5.1 试验材料与设备
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 实验设备
• 5.2 薄木贴面工艺方法探索试验
• 5.2.1 基材准备
• 5.2.2 贴面工艺流程
• 5.2.3 贴面工艺过程
• 5.2.4 性能检测方法
• 5.2.5 试验结果分析
• 5.3 贴面主要工艺参数优化试验
• 5.3.1 试验设计
• 5.3.2 贴面工艺流程
• 5.3.3 性能测试方法
• 5.3.4 结果与分析
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢