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农作物秸秆层积材地板的开发研究

杨小军  
【摘要】:利用农作物秸秆生产非木质人造板是世界范围内人造板研究领域中的研究热点之一。但传统的研究主要集中在碎料板,基本均采用将原料粉碎后加入添加剂再成型的工艺。其弊端在于:(1)粉碎破坏了原料自身天然生成的力学性质,不能充分利用秸秆纵向抗拉强度较高的特点;(2)增大了原料的表面积,增加了生产中添加剂的使用量,提高了产品的成本;(3)碎料形态的产品物理力学性能无法与条状、片状、板状的产品相比,限制了使用范围。因此,本研究以秸秆(如葵花秆、高粱秆及玉米秆)为原料,将秸秆经纵剖、除芯皮、干燥、施胶、定向铺装和热压等工序制成的一种新型板材——秸秆层积材,再以层积材为基材经表面修整、贴面及油漆等工序制作成秸秆层积材地板。 本研究从组织结构、纤维形态和化学组分三方面分析比较了秸秆纤维与木材纤维。几种秸秆的组织结构相似,与木材相比多了影响胶合的外皮和髓芯。在化学成分方面几种秸秆与木材大致相同,但木素含量偏低,而半纤维素含量高于木材纤维,灰分和热水抽提物也高于木材。此外几种秸秆的纤维含量都较高,接近于木材,纤维形态也都与木材纤维相似,因此属于木质化程度较高的草本植物。通过一系列的分析比较得出这类秸秆适合用来制作高强度结构板材,适合用作地板材料。 对秸秆的表面润湿性及胶合性能的研究表明通常采用的醛系树脂胶粘剂难以实现理想的胶合效果,而异氰酸酯胶则改变了这种状况,另外秸秆的分离程度对秸秆的胶合质量影响较大。在施胶量为8%时秸秆积成材各项力学性能指标均可达到GB/T4897.4-2003结构用板的要求。又根据秸秆板材的自身特性分析研究了将其制作成直接应用于地面的地板生产工艺、各工序的特点及可能出现的质量问题,经检测其性能已达到或超过国家标准规定的有关技术指标。成本及效益分析显示,该项目的研究具有广泛的现实意义和广阔的应用前景。


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