木質(zhì)纖維/無機(碳)納米復合無膠纖維板的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2021-06-07 19:23
隨著生活水平的提升,人們越來越關(guān)注板材中游離甲醛的釋放量,也對板材的要求越來越高。通過無膠膠合技術(shù)制備無膠纖維板能有效地避免板材中游離甲醛的釋放,并在制板過程中通過添加納米粒子和表面改性的方法能制備具有多功能化的復合無膠纖維板,可以滿足人們在生活中的各種需求。利用木質(zhì)纖維為原料,并通過納米粒子復合與表面改性的方法制備了具有層狀結(jié)構(gòu)及其功能性的無膠纖維板,賦予無膠纖維板吸波,導電;阻燃,疏水的性能。提高了木質(zhì)資源的綜合利用率,并制備了具有功能化的復合無膠纖維板,為高效利用木質(zhì)資源資源開辟—條新的途徑和思路,也為無膠纖維板的多功能化的應用提供參考。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)和傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)對材料的形貌結(jié)構(gòu)進行表征,研究結(jié)果主要如下:(1)以木質(zhì)纖維為原料,經(jīng)膠磨和熱壓制備了具有層狀結(jié)構(gòu)的無膠纖維板。在熱壓過程中,木質(zhì)纖維降解產(chǎn)生了大量的糠醛,無膠纖維板的糠醛含量為89.54μg/100g,明顯高于木質(zhì)纖維的2.64μg/100g。木質(zhì)纖維之間產(chǎn)生了氫鍵,糠醛和氫鍵共同作用連接木質(zhì)纖維。無膠纖維板的結(jié)晶度為47.9%,高于木...
【文章來源】:浙江農(nóng)林大學浙江省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1各樣品掃描電鏡圖:(a)木質(zhì)纖維原料及其平均寬度(插圖);(b)木質(zhì)纖維膠磨后及其分??支的平均寬度(插圖);(c)無膠纖維板表面及其宏觀形貌(插圖);(d)無膠纖維板橫截面以??
??質(zhì)纖維原料的XRD譜圖,其中有明顯的纖維素結(jié)晶峰,在圖2.2a下的三個峰是纖??維素I型的典型晶面(101),(10?了)和(002),分別出現(xiàn)在圖2.2a的14.8°、16.5°和??22.8°處[571。經(jīng)過膠磨和熱壓后,材料仍然具有I型纖維素的特征峰(圖2.2b和??c)。圖2.2a中木質(zhì)纖維原料的結(jié)晶度為38.3%。膠磨后,木質(zhì)纖維的結(jié)晶度下降到??33.4%,可能的原因是膠磨過程會破壞木質(zhì)纖維原料的結(jié)晶區(qū)。熱壓后,無膠纖維板??的結(jié)晶度提升到47.9%,其原因可能是木質(zhì)纖維的非結(jié)晶區(qū)在高溫下發(fā)生水解反??應,降低了纖維素的聚合度和分子鏈。結(jié)晶度的提升能有利于無膠纖維板力學性能??的提升。??^?I?[??S3?/?\??0>),義oi)(10?了)?J?V*.???I?I?
??膠磨和熱壓后,羥基峰發(fā)生了紅移,材料有氫鍵的產(chǎn)生。此外,圖2.3a和b上其他吸??收峰的位置和強度沒有明顯變化,說明膠磨的過程不能破壞木質(zhì)纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在??圖2.3c上,由于在熱壓過程中木質(zhì)纖維發(fā)生了降解反應,生成了諸如甲酸、乙酸的酸??性物質(zhì),熱壓后在1?200-1?000?cm-1范圍內(nèi)對應C-0鍵的吸收峰強度降低。由于木質(zhì)??纖維與其降解的產(chǎn)物發(fā)生了酯化反應,使得在1?727?cnr1處對應C=0鍵對應的吸收??峰強度增加。在1?321?cm-1處吸收峰強度的增加可能是因為苯環(huán)上發(fā)生了取代反應。??在1?624?cnr1處C=C鍵對應的吸收峰的強度增加,其原因可能是在熱壓過程中糠醛??的產(chǎn)生,糠醛能連接木質(zhì)素,起著膠黏的作用??§?\?/?i?:?L?/??H?(c)?/?I?丨?V'?/??'3415?/?丨?i??W?|?i??172V?!?:??3411?ik?^???,?I?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Nacre-inspired Polyglutamic Acid/Layered Double Hydroxide Bionanocomposite Film with High Mechanical, Translucence and UV-blocking Properties[J]. Ben-liang Liang,Ying-qi Shu,殷鵬剛,Lin Guo. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[2]碳納米管吸波材料研究進展[J]. 劉顧,汪劉應,程建良,王煒,吳永發(fā). 材料工程. 2015(01)
[3]制造無膠纖維板過程中木纖維形態(tài)特征及化學特性——以酸性蒸氣蒸煮熱磨制造方法為例[J]. 金春德,李景鵬,楊巍,王喆,韓申杰. 東北林業(yè)大學學報. 2014(02)
[4]第八次全國森林資源清查結(jié)果[J]. 林業(yè)資源管理. 2014(01)
[5]金屬鎳木材復合材料的制備及其性能研究[J]. 姚曉林,徐高祥,劉盛全. 功能材料. 2013(13)
[6]一種疏水締合型陽離子聚合物酸液稠化劑的合成及性能[J]. 戴姍姍,蔡馨. 精細化工. 2013(05)
[7]吸波材料研究進展及其對軍事隱身技術(shù)的影響[J]. 張月芳,郝萬軍. 化工新型材料. 2012(01)
[8]無膠人造板的研究進展與展望[J]. 杜安磊,謝力生,唐忠榮. 中南林業(yè)科技大學學報. 2012(01)
[9]人造板生產(chǎn)中的無膠膠合技術(shù)的研究與發(fā)展前景[J]. 劉楊,楊潔,趙方,張雙保. 木材加工機械. 2011(02)
[10]吸波材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 郭小芳,王長征,吳世洋. 甘肅冶金. 2010(04)
博士論文
[1]無膠人造板制造工藝的研究[D]. 金春德.東北林業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]楊木無膠纖維板成板過程中主要成分變化研究[D]. 楊巍.浙江農(nóng)林大學 2012
[2]三種非木質(zhì)材料制備無膠碎料板的加工工藝[D]. 任博文.西北農(nóng)林科技大學 2010
[3]結(jié)構(gòu)型吸波材料的理論研究及其優(yōu)化設計[D]. 李艷廈.燕山大學 2008
[4]棉稈蒸爆處理制備無膠纖維板工藝及膠合機理的研究[D]. 何翠芳.南京林業(yè)大學 2008
[5]環(huán)保型無膠膠合板的研究[D]. 程良松.中南林業(yè)科技大學 2006
本文編號:3217161
【文章來源】:浙江農(nóng)林大學浙江省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1各樣品掃描電鏡圖:(a)木質(zhì)纖維原料及其平均寬度(插圖);(b)木質(zhì)纖維膠磨后及其分??支的平均寬度(插圖);(c)無膠纖維板表面及其宏觀形貌(插圖);(d)無膠纖維板橫截面以??
??質(zhì)纖維原料的XRD譜圖,其中有明顯的纖維素結(jié)晶峰,在圖2.2a下的三個峰是纖??維素I型的典型晶面(101),(10?了)和(002),分別出現(xiàn)在圖2.2a的14.8°、16.5°和??22.8°處[571。經(jīng)過膠磨和熱壓后,材料仍然具有I型纖維素的特征峰(圖2.2b和??c)。圖2.2a中木質(zhì)纖維原料的結(jié)晶度為38.3%。膠磨后,木質(zhì)纖維的結(jié)晶度下降到??33.4%,可能的原因是膠磨過程會破壞木質(zhì)纖維原料的結(jié)晶區(qū)。熱壓后,無膠纖維板??的結(jié)晶度提升到47.9%,其原因可能是木質(zhì)纖維的非結(jié)晶區(qū)在高溫下發(fā)生水解反??應,降低了纖維素的聚合度和分子鏈。結(jié)晶度的提升能有利于無膠纖維板力學性能??的提升。??^?I?[??S3?/?\??0>),義oi)(10?了)?J?V*.???I?I?
??膠磨和熱壓后,羥基峰發(fā)生了紅移,材料有氫鍵的產(chǎn)生。此外,圖2.3a和b上其他吸??收峰的位置和強度沒有明顯變化,說明膠磨的過程不能破壞木質(zhì)纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在??圖2.3c上,由于在熱壓過程中木質(zhì)纖維發(fā)生了降解反應,生成了諸如甲酸、乙酸的酸??性物質(zhì),熱壓后在1?200-1?000?cm-1范圍內(nèi)對應C-0鍵的吸收峰強度降低。由于木質(zhì)??纖維與其降解的產(chǎn)物發(fā)生了酯化反應,使得在1?727?cnr1處對應C=0鍵對應的吸收??峰強度增加。在1?321?cm-1處吸收峰強度的增加可能是因為苯環(huán)上發(fā)生了取代反應。??在1?624?cnr1處C=C鍵對應的吸收峰的強度增加,其原因可能是在熱壓過程中糠醛??的產(chǎn)生,糠醛能連接木質(zhì)素,起著膠黏的作用??§?\?/?i?:?L?/??H?(c)?/?I?丨?V'?/??'3415?/?丨?i??W?|?i??172V?!?:??3411?ik?^???,?I?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Nacre-inspired Polyglutamic Acid/Layered Double Hydroxide Bionanocomposite Film with High Mechanical, Translucence and UV-blocking Properties[J]. Ben-liang Liang,Ying-qi Shu,殷鵬剛,Lin Guo. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[2]碳納米管吸波材料研究進展[J]. 劉顧,汪劉應,程建良,王煒,吳永發(fā). 材料工程. 2015(01)
[3]制造無膠纖維板過程中木纖維形態(tài)特征及化學特性——以酸性蒸氣蒸煮熱磨制造方法為例[J]. 金春德,李景鵬,楊巍,王喆,韓申杰. 東北林業(yè)大學學報. 2014(02)
[4]第八次全國森林資源清查結(jié)果[J]. 林業(yè)資源管理. 2014(01)
[5]金屬鎳木材復合材料的制備及其性能研究[J]. 姚曉林,徐高祥,劉盛全. 功能材料. 2013(13)
[6]一種疏水締合型陽離子聚合物酸液稠化劑的合成及性能[J]. 戴姍姍,蔡馨. 精細化工. 2013(05)
[7]吸波材料研究進展及其對軍事隱身技術(shù)的影響[J]. 張月芳,郝萬軍. 化工新型材料. 2012(01)
[8]無膠人造板的研究進展與展望[J]. 杜安磊,謝力生,唐忠榮. 中南林業(yè)科技大學學報. 2012(01)
[9]人造板生產(chǎn)中的無膠膠合技術(shù)的研究與發(fā)展前景[J]. 劉楊,楊潔,趙方,張雙保. 木材加工機械. 2011(02)
[10]吸波材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 郭小芳,王長征,吳世洋. 甘肅冶金. 2010(04)
博士論文
[1]無膠人造板制造工藝的研究[D]. 金春德.東北林業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]楊木無膠纖維板成板過程中主要成分變化研究[D]. 楊巍.浙江農(nóng)林大學 2012
[2]三種非木質(zhì)材料制備無膠碎料板的加工工藝[D]. 任博文.西北農(nóng)林科技大學 2010
[3]結(jié)構(gòu)型吸波材料的理論研究及其優(yōu)化設計[D]. 李艷廈.燕山大學 2008
[4]棉稈蒸爆處理制備無膠纖維板工藝及膠合機理的研究[D]. 何翠芳.南京林業(yè)大學 2008
[5]環(huán)保型無膠膠合板的研究[D]. 程良松.中南林業(yè)科技大學 2006
本文編號:3217161
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