葵花杆重组材制造工艺的研究

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随着世界性的森林资源短缺,木材供应日趋紧张,木材及人造板的生产已受到严重影响,而需求量却逐年增长。我国是一个农业大国,农产品品种众多产量巨大,其中光葵花秆产量就约1700~2000万t。葵花秆当前主要用作燃料和饲料,或在田间直接焚烧处理,不仅造成资源浪费而且其烟雾灰尘严重污染了当地大气环境,并影响一些机场和高速公路的使用。如果用其10%约200万t作原料,至少可生产150万m3人造板材,可代替500万m3原木,既有利于节约木材、保护环境,同时也增加了农民收入。葵花秆其结构与化学组成近似于阔叶材,但结构松软、木素与纤维素含量较少,并具有较多的髓,因而自身强度低。且葵花秆表面蜡质也影响胶合。但其也有易加工的特点。本研究根据葵花秆本身特性,结合重组木生产工艺,在基本不破坏葵花秆纵向强度的条件下,通过辗压、敲击使之成为疏松网状,经施胶、组坯成型、热压,使其成为一种新型结构材料。与现有葵花秆类人造板产品相比,充分地利用了葵花秆纵向纤维强度,在原料预处理工序上比木材原料更容易加工成疏松网状纤维束,使最终成品可达到甚至超过实木强度。它综合了人造板和重组木的优点,产品性能超过现有其他类葵花秆人造板的产品,是一种高性能、高附加值材料。它的生产符合国家产业政策和环保政策,对于满足人们生产生活需要、节约木材资源、保护生态环境具有重要意义,同时也具有现实可行性。通过SEM电子显微镜以及EDAX能谱仪对葵花秆的表面进行分析,揭示葵花秆表面主要由C、O、Si、H四种元素组成,其中外表皮主要成分是SiO2。通过接触角测定和胶合试验表明,葵花秆去除表皮和外层蜡质物质后其润湿和胶合性能均优于没去外皮的性能。在实验室中在常温水中浸泡2h左右的葵花秆再进行深加工——敲击使其分离成葵花秆束的状态为最理想。采用纤维平行铺装的组坯方式,分别用脲醛树脂胶和酚醛树脂胶对所制备的葵花秆束进行热压工艺的优化试验,得到脲醛树脂胶热压出最佳的热压工艺参数为:施胶量10%,热压温度120℃,热压时间19min以及压力4.5MPa;酚醛树脂胶葵花秆重组材最佳的热压工艺参数:施胶量10%,热压温度140℃,热压时间19min以及压力4.5MPa。按此工艺可以制得品质较好的葵花秆重组材。葵花秆重组材的研究为人造板发展乃至未来建筑材料开辟了一个新思路。
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