木纤维增强石膏板性能研究

摘要

利用木纤维及其表面改性手段提高石膏板的强度,并探讨纤维形态和尺寸对石膏板性能的影响。在木纤维不同粒径（0.38-1.70 mm、212-380μm、160-212μm和未筛分）、不同使用比例（1%,3%,6%和10%）,以及添加硅烷偶联剂表面处理因素条件下制备木纤维增强石膏板,研究上述因素水平对石膏板力学性能、密度及吸水厚度膨胀率的影响,并利用红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对性能改进的原因进行了分析。试验结果表明,粒径为0.38-1.70 mm的木纤维增强效果最好,当添加量为3%时,板材的弹性模量、静曲强度和内结合强度最高,与纯石膏板相比分别提高了14.24%,35.73%和57.41%。经硅烷偶联剂处理改性后,木纤维表面极性减弱,与石膏界面的结合得到改善,并提高了石膏结晶度。添加量为3%改性木纤维增强石膏板的弹性模量、静曲强度和内结合强度分别达到7 501.43,6.67和1.08 MPa,与纯石膏板相比,分别提高了25.75%,92.22%和100.67%。此外,适当添加木纤维还能减小石膏板的脆性。研究证明,对木纤维进行筛分有利于提高石膏板的增强效果,硅烷偶联剂KH550的加入可改善木纤维和石膏间的结合,提高石膏板的力学性能。