论文部分内容阅读
传统化学胶黏剂法生产的纤维板因在使用过程中甲醛的释放导致环境污染,损害人类的健康,不含化学胶黏剂的纤维板成为了国际上纤维板研究的热点和难点。本论文采用生物发酵法制备无胶纤维板,研究内容包括:发酵体系建立、发酵工艺优化以及热压工艺优化、板材性能强化,最后对生物法无胶胶黏机制以及开放式发酵处理进行了初步探究。研究主要结论如下:对无胶胶黏发酵体系选择,表明杂色云芝Coriolus versicolor.AW060+荻竹为最佳发酵体系。荻竹通过菌株AWO60固体发酵热压得到的纤维板弯曲强度达到5.12MPa,弯曲弹性模量达到1440MPa,均在所选择发酵体系中其强度最大。通过对发酵工艺的优化,获得了优化发酵工艺参数:最佳料水比为1:3,发酵14d,在该工艺下,得到的纤维板弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到10.12MPa、2860MPa。通过对热压工艺的优化,确定了最佳的热压条件为:温度185℃,时间为8min,压力为10MPa,在该工艺下,得到的纤维板弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到13.76MPa、3610MPa。进一步通过原料粒度和密度强化纤维板力学性能,当原材料粒度过100目筛、纤维板密度为0.906g/cm~3时,获得的纤维板弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到18.12MPa、4250MPa,相比未工艺优化前分别提高了2.47倍和1.95倍,其中弯曲弹性模量达到国家标准,弯曲强度接近国家标准。进一步探讨了生物发酵无胶胶黏的机制,通过组分分析发现,糖类及漆酶酶活与纤维板力学性能均具有一定的正相关性。通过电镜观察,发酵处理后荻竹纤维表面结构被破坏,使其表面变得粗糙,被破坏的表面细孔变大。最后,对开放式生物发酵进行了初步探索,研究表明荻竹通过蒸汽处理和5%石灰水浸泡处理后均可以初步实现开放式培养,其中蒸汽预处理1h的荻竹开放式培养后制备的纤维板弯曲强度及弯曲强度模量分别达到5.76MPa和1130MPa,与灭菌处理未工艺优化的纤维板力学性能接近,表明具有进一步优化的潜力。本论文以荻竹为原料,通过白腐菌固体发酵方法联合热压工艺制备出接近国家标准的中密度纤维板,为生物胶黏纤维板研制提供了理论及技术基础。