本文關(guān)鍵詞：廢棄木質(zhì)材料制備高性能復(fù)合材料工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國(guó)森林資源日益緊張,人造板產(chǎn)業(yè)對(duì)木材的需求大,小徑材的供給不足將大大制約其發(fā)展。因此,人造板產(chǎn)業(yè)正面臨著急迫的技術(shù)升級(jí)問(wèn)題,尋求新的原料來(lái)源,提高木質(zhì)原料的利用技術(shù),實(shí)現(xiàn)廢材優(yōu)用。同時(shí),家具家居用品的更新?lián)Q代速度越來(lái)越快,每年產(chǎn)生上千萬(wàn)噸的木質(zhì)廢棄物作為垃圾填埋或燃料燃燒大大浪費(fèi)了其價(jià)值。合理利用廢棄木質(zhì)材料成了開(kāi)發(fā)“第二森林”資源的重要舉措,對(duì)人造板行業(yè)具有重要意義,市場(chǎng)前景廣闊。本研究主要以廢棄木質(zhì)材料為原料,研究一種高性能復(fù)合材料的制造方法。與以往研究不同,本研究中的廢棄木質(zhì)材料在利用過(guò)程中打碎后即可利用,無(wú)需熱水處理或化學(xué)處理等手段還原材料的纖維形態(tài)或刨花形態(tài),或除去表面污漬。對(duì)來(lái)源復(fù)雜的廢棄木質(zhì)材料,如木材和人造板,均可一起利用,無(wú)需分類(lèi)使用。針對(duì)木粉原料力學(xué)性能不足及難以利用問(wèn)題,研究了不同目數(shù)木粉間配合使用的方法;同時(shí),通過(guò)廢棄中密度纖維板打碎后的碎小纖維作為增強(qiáng)材料加入板材中,提高材料性能;而且利用增濕處理提高傳熱速度及產(chǎn)品性能,研究最佳的增濕量;通過(guò)實(shí)驗(yàn)室法及野外埋地法對(duì)材料的耐腐性、耐霉性和耐藍(lán)變性進(jìn)行評(píng)價(jià);通過(guò)TG-DSC法對(duì)材料的耐燃性進(jìn)行測(cè)定。本研究結(jié)果歸納如下:(1)廢棄木質(zhì)材料通過(guò)合理的工藝可制備出性能優(yōu)異的人造板。高性能固體粉狀酚醛樹(shù)脂的利用可以解決木粉的力學(xué)性能不足難于利用的問(wèn)題。由于木粉的比表面積大,吸水性好,酚醛樹(shù)脂可與木粉混合得更均勻,避免了與液體膠黏劑混合時(shí)結(jié)團(tuán)問(wèn)題。同時(shí),木粉可在高含水率狀態(tài)下與粉狀酚醛樹(shù)脂混合使用,大大節(jié)約了對(duì)木粉的干燥成本。(2)制備酚醛樹(shù)脂木質(zhì)復(fù)合材料的最優(yōu)的工藝為:20目與60目木粉搭配,3:7配比或40目與60目木粉搭配,5:5配比;廢棄纖維10%;施膠量10%;增濕處理5%;特殊混合鋪裝方式;熱壓時(shí)間450s,壓力1.8MPa,分段降壓。在此工藝條件下,制備出的酚醛樹(shù)脂木質(zhì)復(fù)合的性能為靜曲強(qiáng)度40.11MPa,內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度3.85MPa,握螺釘力2773.65N,24h吸水厚度膨脹率3.99%。(3)材料的的實(shí)驗(yàn)室耐腐性測(cè)試中,耐腐等級(jí)達(dá)到強(qiáng)耐腐級(jí);野外埋地耐腐測(cè)試中都在9.5級(jí)以上,抗白蟻蛀蝕為10級(jí);抗藍(lán)變性在0-1級(jí)。野外埋地耐腐測(cè)試后復(fù)合材料靜曲強(qiáng)度仍具有良好的力學(xué)性能。具有較大的戶外開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力。酚醛樹(shù)脂既作為膠黏劑又作為防腐劑,降低了室外用材的生產(chǎn)成本。(4)酚醛樹(shù)脂使得材料具有一定的耐燃性,通過(guò)增加酚醛樹(shù)脂的含量可提高材料的耐燃性,滿足不同使用要求。酚醛樹(shù)脂加熱溫度達(dá)到500℃以上,會(huì)向硬質(zhì)玻璃炭轉(zhuǎn)變。該過(guò)程中需要吸收大量的熱,降低材料周?chē)臏囟取?5)材料熱壓過(guò)程中快速升溫段的溫度提高,有利于后續(xù)溫度的快速升高達(dá)到與熱壓板溫度接近,而增濕處理對(duì)快速升溫段影響最大。5%增濕量時(shí)工藝最佳,快速升溫段時(shí)間縮短了約31%,中心層終了溫度接近熱壓板溫度。增濕處理后材料密度明顯增加,靜曲強(qiáng)度平均增加41.2%,最高達(dá)到65.4%,內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度平均增加21.2%,最高達(dá)到31.4%。
【關(guān)鍵詞】：廢棄木質(zhì)材料 粉狀酚醛樹(shù)脂 復(fù)合材料 熱壓
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X72;TB33
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1 前言11-26
• 1.1 我國(guó)林業(yè)資源現(xiàn)狀11-12
• 1.2 我國(guó)人造板產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.2.1 我國(guó)人造板產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 人造板產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展趨勢(shì)13
• 1.3 研究目的和意義13-15
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-24
• 1.4.1 廢棄木質(zhì)材料資源狀況15-16
• 1.4.2 廢棄木質(zhì)材料國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)16-19
• 1.4.3 酚醛樹(shù)脂發(fā)展?fàn)顩r19-23
• 1.4.4 廢棄木質(zhì)材料與粉狀酚醛樹(shù)脂的結(jié)合優(yōu)勢(shì)23-24
• 1.5 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線24-26
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.5.2 技術(shù)路線25-26
• 1.6 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)26
• 2 材料與方法26-42
• 2.1 酚醛樹(shù)脂/木質(zhì)復(fù)合材料制備預(yù)試驗(yàn)研究26-28
• 2.1.1 材料與設(shè)備27
• 2.1.2 試驗(yàn)方法27-28
• 2.2 增濕處理對(duì)板材傳熱及性能影響研究28-31
• 2.2.1 材料與設(shè)備29
• 2.2.2 試驗(yàn)方法29-31
• 2.3 正交試驗(yàn)31-33
• 2.3.1 材料與設(shè)備31
• 2.3.2 試驗(yàn)方法31-33
• 2.4 廢棄木纖維增強(qiáng)板材性能研究33-35
• 2.4.1 材料與設(shè)備33
• 2.4.2 試驗(yàn)方法33-35
• 2.5 最優(yōu)工藝試驗(yàn)35-36
• 2.5.1 材料與設(shè)備35
• 2.5.2 試驗(yàn)方法35-36
• 2.6 加速老化性能測(cè)試36-38
• 2.6.1 材料與設(shè)備36-37
• 2.6.2 試驗(yàn)方法37-38
• 2.7 耐腐性能測(cè)試38-41
• 2.7.1 材料與設(shè)備38-39
• 2.7.2 試驗(yàn)方法39-41
• 2.8 TG-DSC測(cè)試分析41-42
• 2.8.1 材料與設(shè)備41
• 2.8.2 試驗(yàn)方法41-42
• 3 結(jié)果與分析42-71
• 3.1 預(yù)試驗(yàn)結(jié)果分析42-43
• 3.2 增濕處理對(duì)板材傳熱及性能影響結(jié)果與分析43-48
• 3.2.1 增濕處理對(duì)板坯表層和中心層溫度的影響43-45
• 3.2.2 不同熱壓工藝條件下板坯增濕處理效果45-46
• 3.2.3 增濕量對(duì)酚醛樹(shù)脂/木質(zhì)復(fù)合材料物理性能的影響46-47
• 3.2.4 增濕量對(duì)酚醛樹(shù)脂/木質(zhì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響47-48
• 3.2.5 熱壓溫度對(duì)酚醛樹(shù)脂/木質(zhì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響48
• 3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果與分析48-56
• 3.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果48-49
• 3.3.2 正交試驗(yàn)板材力學(xué)性能分析49-52
• 3.3.3 物理性能研究52-55
• 3.3.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)論分析55-56
• 3.4 廢棄木質(zhì)纖維增強(qiáng)板材性能結(jié)果與分析56-59
• 3.4.1 廢棄木纖維添加方式對(duì)板材物理力學(xué)性能的影響56-58
• 3.4.2 廢棄木纖維含量對(duì)板材物理力學(xué)性能影響58-59
• 3.5 最優(yōu)試驗(yàn)結(jié)果分析59-60
• 3.6 加速老化性能測(cè)試結(jié)果與分析60-62
• 3.6.1 材料尺寸分析60-62
• 3.6.2 力學(xué)性能分析62
• 3.7 耐腐性測(cè)試結(jié)果與分析62-65
• 3.7.1 實(shí)驗(yàn)室耐腐性測(cè)試62-63
• 3.7.2 野外埋地試驗(yàn)及性能測(cè)試63-64
• 3.7.3 防霉、防藍(lán)變性能試驗(yàn)64-65
• 3.8 TG-DSC測(cè)試結(jié)果與分析65-71
• 3.8.1 TG－DSC曲線與分析65-66
• 3.8.2 燃燒特征參數(shù)及指數(shù)分析66-70
• 3.8.3 綜合燃燒性能指數(shù)分析70-71
• 4 結(jié)論與討論71-75
• 4.1 結(jié)論71-73
• 4.2 討論與建議73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 附錄80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：284720