利用蓖麻秆制造人造板的机理和工艺研究

摘要

蓖麻是大戟科，蓖麻属的唯一种，多年生或一年生木质草本；蓖麻秆各个不同部位的原料特性差异明显，木质部为散孔材，纤维形态较好、长度中等；整秆的理化性能优良，pH值呈酸性，相对结晶度63.27％，SiO2含量少，可用于造纸、人造板制造等工业应用。
　　 对100个不同工艺条件下，以脲醛树脂胶为胶粘剂、蓖麻整秆为原料的刨花板的性能进行了研究，在综合考虑板材生产成本、生产效率和板材性能稳定性的基础上，最终确定出了最佳热压工艺参数为：热压温度150℃，热压时间30s/mm，施胶量12％。在该工艺参数下制造的蓖麻秆刨花板添加1.44％的石蜡乳液后，各项性能均可满足国标要求，并随板材密度的增加而增加；纤维板添加1.2％的石蜡乳液后，可满足国标要求；并可与同一工艺条件下的杨木人造板的性能相媲美。在蓖麻秆刨花中添加3％的异氰酸酯胶粘剂就可制出满足国标要求的刨花板。蓖麻秆的髓部由多面体薄壁细胞组成，对刨花板性能可产生不利影响，但该材料可用于制造保温材料和包装垫块等。
　　 针对蓖麻秆原料的季节性、区域性分布特点提出了可行的原料收集模式和3种工业化利用模式。以蓖麻秆为原料生产人造板可降低板材生产成本、增加农民收入，节约木材资源，利用我国现有蓖麻秆资源的一半就可节约森林面积150万亩/a。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

第一章前言

1.1蓖麻及其利用

1.1.1蓖麻

1.1.2蓖麻的综合利用

1.2蓖麻的种植和分布

1.2.1世界蓖麻的种植和分布

1.2.2中国的蓖麻种植和分布

1.3蓖麻秆人造板的研究意义

1.3.1蓖麻秆人造板试制

1.3.2蓖麻秆人造板的研究意义和发展前景

1.4本研究的创新点和研究内容

1.4.1本研究的创新点

1.4.2本研究拟解决的关键问题

1.4.3研究内容

第二章蓖麻秆的原料特性研究

2.1蓖麻秆的构造和纤维形态研究

2.1.1试验材料和方法

2.1.2蓖麻秆的构造和细胞种类研究

2.1.3纤维形态分析

2.1.4小结

2.2浸润性研究

2.2.1试验材料和方法

2.2.2结果和讨论

2.3结晶度分析

2.3.1试验材料和方法

2.3.2结果和讨论

2.4化学特性研究

2.4.1化学成分分析

2.4.2红外光谱分析

2.4.3表面自由基浓度分析

2.4.4小结

2.5蓖麻秆的酸碱性研究

2.5.1试验材料和方法

2.5.2结果和讨论

2.5.3 小结

2.6热解特性分析

2.6.1纤维素和半纤维素含量研究

2.6.2热重分析

2.6.3 小结

2.7 结论

第二章制板工艺研究

3.1蓖麻秆刨花板的制造工艺研究

3.1.1蓖麻秆热压工艺参数的研究

3.1.2结果与分析

3.1.3不同密度和厚度对板材性能的影响

3.1.4各工艺参数与板材性能之间的多元回归方程

3.1.5 小结

3.2蓖麻秆纤维板的试制

3.2.1刨花与纤维的原料特性比较

3.2.2蓖麻秆纤维板的试制

3.2.3蓖麻秆刨花板和纤维板的显微构造研究

3.2.4 小结

3.3杨木人造板与蓖麻秆人造板的性能差异研究

3.3.1杨木与蓖麻秆的原料特性差异研究

3.3.2蓖麻秆人造板与杨木人造板的性能差异研究

3.3.3结论

3.4不同胶粘剂对蓖麻秆刨花板的影响

3.4.1不同胶粘剂蓖麻秆刨花板的性能研究

3.4.2结果分析

3.4.3小结

3.5.板材吸水厚度膨胀率的形成机理及改善研究

3.5.1板材的吸水厚度膨胀率分析

3.5.2对板材的显微构造和胶层结构研究

3.5.3脲醛树脂胶人造板吸水厚度膨胀率的成因探讨和改善方案

3.5.4利用石蜡乳液改善蓖麻秆人造板的吸水厚度膨胀率

3.5.5小结

3.6蓖麻秆不同部位对板材性能的影响

3.6.1试验材料和方法

3.6.2结果与分析

3.6.3蓖麻秆不同层次在其他工业领域的应用

3.6.4小结

3.7结论

第四章蓖麻秆工业化利用的几个问题

4.1原料的收集问题

4.2工业化利用模式

4.2.1单一型利用模式

4.2.2交替型利用模式

4.2.3复合型利用模式

4.3板材成本核算

4.3.1蓖麻秆刨花板的成本核算

4.3.2结果分析

4.4经济效益分析

4.5生态效益分析

4.6结论

第五章总结论

第六章参考文献