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文档简介

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 液化木基酚醛树脂制备胶合板的热 压工艺研究 摘要:采用速生人工林桉树木材 苯酚液化产物和甲醛进一步树脂化制备 液化木基酚醛(Liquefied wood phenol formaldehyde,LWPF)树脂作为胶合板 用胶粘剂,探讨了热压温度和热压时间 对 LWPF 树脂胶合板胶合性能的影响。 结果表明,热压温度和热压时间均对 LWPF 树脂胶合板的胶合性能有显著影 响(P 中国论文网 /8/view- 12792982.htm 关键词:液化木基酚醛 (LWPF)树脂;胶合板;热压工艺; 木破率 中图分类号:S784 文献标识码: -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 A 文章编号: 0439-8114(2013)07- 1644-02 木材液化技术是近年来迅速发展 起来的一门新兴技术,利用木材液化产 物制造合成树脂是木材利用技术研究的 一个发展方向,对于节约代用化石资源 和高效利用木材资源具有双重意义。有 研究表明木粉在酸性或碱性催化作用下 的苯酚液化产物等与交联剂、固化剂等 试剂反应可进一步制备酚醛树脂1-5; 液化木基酚醛(Liquefied wood phenol formaldehyde,LWPF)树脂与传统树脂 相比具有生物降解性能,游离甲醛释放 量低,是一种新型环保胶粘剂6。目前 利用木材液化产物制备酚醛树脂的研究 报道较多,而对以 LWPF 树脂作为胶合 板用胶粘剂的热压工艺的研究报道很少。 因此,本研究对 LWPF 树脂应用于胶合 板的热压工艺条件进行考察,旨在提高 速生人工林桉树木材的使用范围和附加 值,为 LWPF 树脂的应用提供理论参考。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 1 材料与方法 1.1 材料与仪器 试验原料尾叶桉(Eucalyptus urophylla)为广西壮族自治区柳州市沙 塘林场单板厂的尾叶桉单板,剪碎后粉 碎成 20 目木粉,置于 105 的干燥箱 中干燥 12 h 后放在干燥器中备用。胶合 单板为美国南方松,采自美国南部 Pineville 胶合板厂,单板幅面尺寸为 200 mm200 mm,含水率为 12%左右。 苯酚、硫酸、甲醛、NaOH 等化学试剂 均为分析纯。 制胶反应釜、抽风台、热压机、 胶合强度检测仪、真空压力罐、真空干 燥箱、电子天平、木工圆锯机等试验设 备由美国南方研究所提供。 1.2 试验方法 1.2.1 桉木液化及 LWPF 树脂的 制备 将木粉、苯酚和硫酸按一定比例 混合均匀后放在带有搅拌器和回流冷凝 管的三颈烧瓶中,放在 150 油浴锅中, 根据工艺设定的时间反应后得到木材液 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 化产物。将液化产物、甲醛、50% (质量分数,下同) 的 NaOH、水按 一定比例加入反应釜中,开动搅拌机。 待反应液的温度均匀升至 75 后保温 1 h,然后按设定的比例二次加入 50%的 NaOH 和甲醛,接着将反应温度迅速升 至 90 ,继续反应 1 h 后迅速将产物冷 却至 40 以下,出料。 1.2.2 热压试验 调胶,将液化产 物 LWPF 树脂、面粉、催化剂 (NaOH )和水按比例加入后搅拌均匀 得胶粘剂。用毛刷将调制好的胶粘剂均 匀涂布在南方松芯板上,单面施胶量为 220 g/m2,陈放 5 min 后热压,热压压 力为 1.2 MPa,制得三层胶合板。采用 单因素试验考察热压温度和热压时间对 胶合板胶合性能的影响。热压温度。 热压时间为 5 min,热压温度分别为 150、160、170、180 ,每处理压 4 块 板,共压 16 块板。热压时间。热压 温度为 160 ,热压时间分别为 3、5、7 min,每处理压 4 块板,共 12 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 块板。 1.2.3 胶合性能检测 目前国内尚 无 LWPF 树脂胶合板性能检测标准,参 照美国 D 1037-99 胶合板工业标准 (American Society for Testing and Materials) ,试板成型后放置 24 h 取样, 测定样品的木破率,每块板制取 4 个检 测试件,取平均值,采用 SPSS 统计软 件进行方差分析。 2 结果与分析 2.1 热压温度对胶合板胶合性能 的影响 热压工艺条件不变,热压温度分 别为 150、160、170、180 时所制得 的胶合板的木破率分别为 36.25%、86.25%、68.13% 、57.50% ( 图 1) 。方差分析表明在 150180 范 围内热压温度对胶合板的胶合性能有显 著影响(P0.05) 。这与使用脲醛树脂 胶压制胶合板的热压工艺研究结果相类 似7, 8。热压温度低,特别是在单板 含水率比较高的状态下胶固化不完全; -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 热压温度高,导致胶提前固化,使得胶 的延展性差,导致胶合性能下降。本研 究中热压温度为 160 时木破率最高, 适合 LWPF 树脂胶的固化。 2.2 热压时间对胶合性能的影响 热压时间分别为 3、5、7 min 时 制得的胶合板的木破率分别为 11.56%、86.25%、64.04% (图 2) ;方 差分析结果表明热压时间在 37 min 范围内胶合板胶合性能有显著差异 (P0.05) 。热压时间为 5 min 时胶合板 木破率最大,主要是因为这一时间与 LWPF 树脂胶的固化时间相近。热压时 间短,特别是在单板含水率比较高的状 态下芯层温度低,还没有达到胶的固化 温度,胶固化不完全;热压时间长,则 导致胶固化过度,从而胶合性能降低。 2.3 验证试验结果 选择热压温度 160 、热压时间 5 min,在涂胶量 220 g/m2、热压压力 1.2 MPa 的条件下以相同的组坯方式平 行压制 3 张美国南方松三层胶合板。参 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 照美国 D 1037-99 胶合板工业标准取样, 每块板制取 4 个试件,进行胶合性能测 定。测得每张板的平均木破率分别为 87.5%、 86.5%、85.1%,达到美国 D 1037-99 胶合板工业标准要求。12 个试 件中木破率最大的为试件 F,木破率达 100.0%(图 3A) ;最小的为试件 E,木 破率为 70.0%(图 3B) ,平均木破率达 86.4%。 3 小结与讨论 LWPF 树脂作为胶合板用胶粘剂 其效果良好,可以通过优化热压工艺参 数来提高其胶合性能,与常用的酚醛树 脂胶粘剂制备胶合板的热压工艺相似9。 优化的热压工艺参数为涂胶量 220 g/m2、热压压力 1.2 MPa、热压温度 160 、热

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