SMF树脂及单板废弃物制备OSB的工艺研究

摘要

本论文主要研究以SMF树脂和单板废弃物制备OSB的生产工艺,首先根据单因素试验方案优化SMF树脂配方,并测试SMF树脂的各项性能;再通过预试验、正交试验研究了普通工艺和浸渍工艺OSB的制备,探讨了热压时间、热压温度、热压压力、施胶量、胶粘剂固体含量、浸渍时间、芯层比例等因素对OSB的力学性能指标(内结合强度、静曲强度、弹性模量)和耐水性能指标(24h吸水厚度膨胀率、煮沸试验后的内结合强度)的影响,通过分析试验结果,优化制备工艺参数。主要结论如下:
　　1、SMF树脂是由蔗糖、三聚氰胺和甲醛为主要原料在弱碱性条件下(pH=8.5~9.0)共聚合成,经检测以 SMF树脂压制的胶合板胶合强度达到1.103MPa,固体含量为53.6～55.8％,粘度14.4～18.5s(涂-4杯,30℃),密度为1.195~1.212g/cm3、pH值为8.5~9.0,在桉树刨花上的接触角为63.3°,外观为乳白色或黄色透明液体,SMF树脂的各项性能较好,可用于试制OSB板材。
　　2、以SMF树脂和单板废弃物制备OSB,通过预试验验证其可行性,由预试验的试验结果和数据分析可知,制备的OSB的内结合强度、静曲强度和24h吸水厚度膨胀率能达到LY/T1580-2010《定向刨花板》标准规定的OSB/3的要求,对热压工艺和施胶量的选取都需在合理的区间内,当热压工艺参数超出一定范围时,都会导致板材的力学强度和24h吸水厚度膨胀率下降。
　　3、根据预试验结果,选取热压时间、热压温度和施胶量为试验因素,以内结合强度、静曲强度、弹性模量和24h吸水厚度膨胀率为主要评价指标,设计3因素3水平的正交试验方案,优化工艺参数。由正交试验的分析结果可知,热压时间仅对静曲强度(∥)有一定影响;热压温度对内结合强度、静曲强度、弹性模量和24h吸水厚度膨胀率的影响均不显著;施胶量对内结合强度、静曲强度(∥)有显著性影响,对弹性模量(∥)和24h吸水厚度膨胀率的影响有一定影响。通过验证试验,并综合考虑成本、效率和板材性能等因素,制备 OSB的最优工艺参数为热压时间55s/mm,热压温度165℃,施胶量15%。
　　4、以SMF树脂浸渍刨花制备浸渍型OSB,以胶粘剂固体含量、浸渍时间和芯层比例为试验因素,设计正交试验设计优化制备工艺,综合分析各因素对各性能指标的影响,得到OSB力学性能较优的试验方案是:胶粘剂固体含量50%,浸渍时间10min,芯层比例60%;OSB膨胀性能较优的试验方案是:胶粘剂固体含量30%,浸渍时间30min,芯层比例50%;OSB煮沸试验后内结合强度的较优实验方案是:胶粘剂固体含量为50%,浸渍时间为30min,芯层比例为60%。综合考虑板材的力学性能和耐水性能,得到最优工艺参数为:胶粘剂固体含量为50%,浸渍时间为30min,芯层比例为60%,此时OSB板材各项性能均满足OSB/3要求,可作为潮湿状态下的承载板材使用。

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第一章 绪论

1.1 定向刨花板定义及其应用领域

1.2 国内外研究现状

1.3 我国定向刨花板用木材胶粘剂现状

1.4 我国发展定向刨花板的意义

1.5选题研究的目的和意义

1.6研究内容及技术路线1.6.1研究内容

1.6.2技术路线

第二章 SMF树脂的制备与性能检测

2.1 试验原料及设备

2.2 SMF树脂制备

2.3 SMF树脂胶合板的制备与检测

2.4 SMF树脂理化性能检测

2.5 表面润湿性能测定

2.6 本章小结

第三章 常规法OSB的制备与优化

3.1 试验原料及设备

3.2 OSB的制备与产品性能检测方法

3.3 OSB预实验

3.4 正交试验

3.5 制造OSB的最优工艺参数

3.6 本章小结

第四章 浸渍法OSB的制备研究

4.1 试验原料及设备

4.2 OSB制备与产品性能检测

4.3正交试验设计

4.4结果与分析

4.5最优方案的确定

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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