研究生开题报告

,基于LPF新型胶粘剂桉树定向刨花板的制备研究,2014年11月19日,2013级硕士开题报告,目录,研究背景,国外从20世纪30年代开始研究定向刨花板，50年代已出现了定向铺装的相关专利，80年代生产工艺和生产设备已经成熟，国外相关学者对OSB进行了系统的研究，普遍认为OSB是性价比最优的板材之一。我国OSB发展相对缓慢，我国第1条OSB生产线是1985年由南京木器厂建成，年产量仅为1万m3，直到2010年湖北宝源木业有限公司投资建成亚洲最大的年产22万m3的OSB生产线，但我国OSB的年产量占人造板年总产量的比例非常小，这意味着未来的OSB有着巨大的发展空间。,定向刨花板(OrientedStrandBoard,OSB)是以小径材、间伐材、木芯为原料，通过专用设备加工成长长的刨片，经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型等工艺制成的一种定向多层结构板材，是一种新型环保的木质复合材料,目前在国内市场上也称其为欧松板。由于OSB具有强度高、尺寸稳定性好、材质均匀等优点，而且具有良好的加工性能，近年来在北美和欧洲等地成为发展最为迅速的人造板新品种，20世纪80年代中期以来已开始大量替代胶合板和纤维板使用。,研究意义,广西是中国桉树栽培主要省区，桉树的研究、造林面积、木材产量以及加工产值均居全国首位。广西桉树种植总面积达3000万亩，占全国桉树面积的37%，占广西森林面积约12%，活立木蓄积量占广西的16%，满足了广西80%以上的木材生产需求。固有“世界桉树看巴西，中国桉树看广西”的说法。桉树是广西人工林中唯一实现短轮采伐的林种，一般情况下5年采伐，有些甚至3年可采伐。自2005年以来，广西桉树木材产量几乎逐年翻倍增加。利用桉树制备OSB可以充分的利用广西丰富的桉树资源，拓宽桉树的利用价值。本人利用桉树为原料制备OSB,同时也是一种新的尝试。通过制备OSB，在桉树木材加工利用技术和经验在将来的工业化生产中做出一定的借鉴。,意义,研究意义,本人所制备木质素苯酚甲醛共缩聚树脂(Lignin-Phenol-FormaldehydeResin，简称LPF)，以木质素为原料。木质素是一种天然的可再生资源，绿色环保。以木质素替代苯酚，在一定程度上降低了甲醛和苯酚的使用量，降低源于石化产品的酚醛树脂的成本。用木质素替代不可再生的石油化工产品,不仅可以降低生产成本,减少了环境的污染，木质素还可以对苯酚胶粘剂进行改性，改善热压温度高、时间长等缺点。本研究所用的木质素来自于广西桂林植物研究所，是从蔗渣制浆前预提取的。甘蔗制糖是广西的支柱性产业，蔗渣制浆是广西甘蔗综合利用的重要途径。利用蔗渣提取的木质素制备OSB，可以充分利用废弃资源，变废为宝。,意义,国内外研究现状,2.1OSB国内外研究现状,国内外的学者多以杨树、杉树为原料制备OSB，围绕OSB的力学强度、理化性能、生产工艺、新产品开发做了比较多的研究，但在制备OSB中利用桉树为原料的相关报道较少。,国内外研究现状,2.2LPF国内外研究现状,国内外学者对LPF胶粘剂做了大量的研究，他们主要通过碱回收法、酸析法等从造纸黑液中提取木质素，并对其进行改性后加入苯酚胶粘剂中进行研究。而从甘蔗中提取木质素制备LPF的相关报道较少。,研究目标和内容,（1）以木质素、甲醛、苯酚为原料，研究制备新型LPF共缩聚树脂，并通过实验找出较优的配方。（2）利用新型LPF共缩聚树脂制备OSB。以桉树作为原料，经刨片、干燥、施胶，然后定向铺装、热压成型制备成定向刨花板，以静曲强度与弹性模量、内结合强度和甲醛释放量为主要评价指标，研究低成本、高强度的OSB的制备方法。,研究目标,研究目标和内容,（3）制成的定向刨花板性能达到或超过“LY/T15802010”行业标准要求，甲醛释放量达到GB/T18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量标准中E1级要求。（4）通过实验以及工艺优化，找出制备OSB的最优配方，为工业化生产提供一定的参考。,研究目标,研究目标和内容,LPF树脂的制备和理化性能检测制备LPF树脂，检测树脂的胶合性能、粘度、pH值、固化时间、固含量、接触角等理化性能，探究LPF树脂各项理化性能与OSB生产工艺的相容性，获得与OSB生产工艺的相容较好的LPF树脂。施胶量及施胶工艺的研究施胶是人造板生产的关键工序，对产品的质量、环保等级及成本有很大影响，本研究利用新型LPF树脂制备定向刨花板，研究施胶量及施胶工艺对板材性能的影响，寻找最佳的施胶方案。,研究内容,研究目标和内容,定向刨花板热压工艺的探究热压过程是决定人造板内在性能的重要工段，本研究以热压压力、热压温度、热压时间以及施胶量等为试验因素，以静曲强度与弹性模量、内结合强度和甲醛释放量为主要评价指标，综合考虑板材强度及甲醛释放量之间的关系，对影响定向刨花板性能的因素进行探究，优选合适的热压工艺。,研究内容,研究目标和内容,定向刨花板性能的检测及最优方案的确定检测定向刨花板的静曲强度与弹性模量、内结合强度、吸水厚度膨胀率、甲醛释放量等性能指标，并研究在循环实验条件下板材的力学性能的变化规律，经处理分析相关数据得出最优的实验方案，并进行验证实验，保证实验结果的准确性。然后以杨树、杉树等树种为原料，制备OSB与桉树OSB力学性能等方面做比较，探讨桉树OSB的优势。,研究内容,技术路线：,拟解决的问题,研究方法,单因素法,正交设计法,找出合适热压工艺参数等，用正交设计法安排试验方案，找出制备定向刨花板的最优配方。,采用单因素法制备性能较优的LPF胶粘剂,课题创新点,（1）桉树制备OSB是一种新的尝试，充分利用广西丰富的桉树资源的同时,拓宽桉树的木材加工利用价值。（2）本研究主要选用蔗渣制浆前预提取的木质素，相对分子量比较大，纯度也相对较高，利用这种木质素制备LPF胶粘剂也是一种新的研究。（3）本研究所使用的大片刨花规格不一（40-100mm长、5-20mm宽、0.3-0.5mm厚)，通过随机选取不同规格的刨花进行定向铺装。（4）利用新型LPF胶粘剂生产环保低毒的OSB，降低生产成本，为人们提供一种性价比高的板材。,预期成果,1.研究出适合木质素改性苯酚的工艺参数，研制出性能优良的LPF胶粘剂，并找出最优配方。2.研究出新型LPF树脂制备桉树定向刨花板的方法，并找出最优方案