木质纤维/无机（碳）纳米复合无胶纤维板的制备及其性能研究
发布时间：2021-06-07 19:23
随着生活水平的提升,人们越来越关注板材中游离甲醛的释放量,也对板材的要求越来越高。通过无胶胶合技术制备无胶纤维板能有效地避免板材中游离甲醛的释放,并在制板过程中通过添加纳米粒子和表面改性的方法能制备具有多功能化的复合无胶纤维板,可以满足人们在生活中的各种需求。利用木质纤维为原料,并通过纳米粒子复合与表面改性的方法制备了具有层状结构及其功能性的无胶纤维板,赋予无胶纤维板吸波,导电;阻燃,疏水的性能。提高了木质资源的综合利用率,并制备了具有功能化的复合无胶纤维板,为高效利用木质资源资源开辟—条新的途径和思路,也为无胶纤维板的多功能化的应用提供参考。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对材料的形貌结构进行表征,研究结果主要如下:（1）以木质纤维为原料,经胶磨和热压制备了具有层状结构的无胶纤维板。在热压过程中,木质纤维降解产生了大量的糠醛,无胶纤维板的糠醛含量为89.54μg/100g,明显高于木质纤维的2.64μg/100g。木质纤维之间产生了氢键,糠醛和氢键共同作用连接木质纤维。无胶纤维板的结晶度为47.9%,高于木...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１各样品扫描电镜图：（ａ）木质纤维原料及其平均宽度（插图）；（ｂ）木质纤维胶磨后及其分??支的平均宽度（插图）；（ｃ）无胶纤维板表面及其宏观形貌（插图）；（ｄ）无胶纤维板横截面以??
??质纤维原料的ＸＲＤ谱图，其中有明显的纤维素结晶峰，在图２．２ａ下的三个峰是纤??维素Ｉ型的典型晶面（１０１），（１０?了）和（００２），分别出现在图２．２ａ的１４．８°、１６．５°和??２２．８°处［５７１。经过胶磨和热压后，材料仍然具有Ｉ型纤维素的特征峰（图２．２ｂ和??ｃ）。图２．２ａ中木质纤维原料的结晶度为３８．３％。胶磨后，木质纤维的结晶度下降到??３３．４％，可能的原因是胶磨过程会破坏木质纤维原料的结晶区。热压后，无胶纤维板??的结晶度提升到４７．９％，其原因可能是木质纤维的非结晶区在高温下发生水解反??应，降低了纤维素的聚合度和分子链。结晶度的提升能有利于无胶纤维板力学性能??的提升。??＾?Ｉ?［??Ｓ３?／?＼??０＞），义ｏｉ）（１０?了）?Ｊ?Ｖ＊．???Ｉ?Ｉ?
??胶磨和热压后，羟基峰发生了红移，材料有氢键的产生。此外，图２．３ａ和ｂ上其他吸??收峰的位置和强度没有明显变化，说明胶磨的过程不能破坏木质纤维的内部结构。在??图２．３ｃ上，由于在热压过程中木质纤维发生了降解反应，生成了诸如甲酸、乙酸的酸??性物质，热压后在１?２００－１?０００?ｃｍ－１范围内对应Ｃ－０键的吸收峰强度降低。由于木质??纤维与其降解的产物发生了酯化反应，使得在１?７２７?ｃｎｒ１处对应Ｃ＝０键对应的吸收??峰强度增加。在１?３２１?ｃｍ－１处吸收峰强度的增加可能是因为苯环上发生了取代反应。??在１?６２４?ｃｎｒ１处Ｃ＝Ｃ键对应的吸收峰的强度增加，其原因可能是在热压过程中糠醛??的产生，糠醛能连接木质素，起着胶黏的作用??§?＼?／?ｉ?：?Ｌ?／??Ｈ?（ｃ）?／?Ｉ?丨?Ｖ＇?／??＇３４１５?／?丨?ｉ??Ｗ?｜?ｉ??１７２Ｖ?！?：??３４１１?ｉｋ?＾???，?Ｉ?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nacre-inspired Polyglutamic Acid/Layered Double Hydroxide Bionanocomposite Film with High Mechanical, Translucence and UV-blocking Properties[J]. Ben-liang Liang,Ying-qi Shu,殷鹏刚,Lin Guo. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[2]碳纳米管吸波材料研究进展[J]. 刘顾,汪刘应,程建良,王炜,吴永发. 材料工程. 2015(01)
[3]制造无胶纤维板过程中木纤维形态特征及化学特性——以酸性蒸气蒸煮热磨制造方法为例[J]. 金春德,李景鹏,杨巍,王喆,韩申杰. 东北林业大学学报. 2014(02)
[4]第八次全国森林资源清查结果[J]. 林业资源管理. 2014(01)
[5]金属镍木材复合材料的制备及其性能研究[J]. 姚晓林,徐高祥,刘盛全. 功能材料. 2013(13)
[6]一种疏水缔合型阳离子聚合物酸液稠化剂的合成及性能[J]. 戴姗姗,蔡馨. 精细化工. 2013(05)
[7]吸波材料研究进展及其对军事隐身技术的影响[J]. 张月芳,郝万军. 化工新型材料. 2012(01)
[8]无胶人造板的研究进展与展望[J]. 杜安磊,谢力生,唐忠荣. 中南林业科技大学学报. 2012(01)
[9]人造板生产中的无胶胶合技术的研究与发展前景[J]. 刘杨,杨洁,赵方,张双保. 木材加工机械. 2011(02)
[10]吸波材料的研究现状与发展趋势[J]. 郭小芳,王长征,吴世洋. 甘肃冶金. 2010(04)
博士论文
[1]无胶人造板制造工艺的研究[D]. 金春德.东北林业大学 2002
硕士论文
[1]杨木无胶纤维板成板过程中主要成分变化研究[D]. 杨巍.浙江农林大学 2012
[2]三种非木质材料制备无胶碎料板的加工工艺[D]. 任博文.西北农林科技大学 2010
[3]结构型吸波材料的理论研究及其优化设计[D]. 李艳厦.燕山大学 2008
[4]棉秆蒸爆处理制备无胶纤维板工艺及胶合机理的研究[D]. 何翠芳.南京林业大学 2008
[5]环保型无胶胶合板的研究[D]. 程良松.中南林业科技大学 2006
本文编号：3217161
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１各样品扫描电镜图：（ａ）木质纤维原料及其平均宽度（插图）；（ｂ）木质纤维胶磨后及其分??支的平均宽度（插图）；（ｃ）无胶纤维板表面及其宏观形貌（插图）；（ｄ）无胶纤维板横截面以??
??质纤维原料的ＸＲＤ谱图，其中有明显的纤维素结晶峰，在图２．２ａ下的三个峰是纤??维素Ｉ型的典型晶面（１０１），（１０?了）和（００２），分别出现在图２．２ａ的１４．８°、１６．５°和??２２．８°处［５７１。经过胶磨和热压后，材料仍然具有Ｉ型纤维素的特征峰（图２．２ｂ和??ｃ）。图２．２ａ中木质纤维原料的结晶度为３８．３％。胶磨后，木质纤维的结晶度下降到??３３．４％，可能的原因是胶磨过程会破坏木质纤维原料的结晶区。热压后，无胶纤维板??的结晶度提升到４７．９％，其原因可能是木质纤维的非结晶区在高温下发生水解反??应，降低了纤维素的聚合度和分子链。结晶度的提升能有利于无胶纤维板力学性能??的提升。??＾?Ｉ?［??Ｓ３?／?＼??０＞），义ｏｉ）（１０?了）?Ｊ?Ｖ＊．???Ｉ?Ｉ?
??胶磨和热压后，羟基峰发生了红移，材料有氢键的产生。此外，图２．３ａ和ｂ上其他吸??收峰的位置和强度没有明显变化，说明胶磨的过程不能破坏木质纤维的内部结构。在??图２．３ｃ上，由于在热压过程中木质纤维发生了降解反应，生成了诸如甲酸、乙酸的酸??性物质，热压后在１?２００－１?０００?ｃｍ－１范围内对应Ｃ－０键的吸收峰强度降低。由于木质??纤维与其降解的产物发生了酯化反应，使得在１?７２７?ｃｎｒ１处对应Ｃ＝０键对应的吸收??峰强度增加。在１?３２１?ｃｍ－１处吸收峰强度的增加可能是因为苯环上发生了取代反应。??在１?６２４?ｃｎｒ１处Ｃ＝Ｃ键对应的吸收峰的强度增加，其原因可能是在热压过程中糠醛??的产生，糠醛能连接木质素，起着胶黏的作用??§?＼?／?ｉ?：?Ｌ?／??Ｈ?（ｃ）?／?Ｉ?丨?Ｖ＇?／??＇３４１５?／?丨?ｉ??Ｗ?｜?ｉ??１７２Ｖ?！?：??３４１１?ｉｋ?＾???，?Ｉ?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nacre-inspired Polyglutamic Acid/Layered Double Hydroxide Bionanocomposite Film with High Mechanical, Translucence and UV-blocking Properties[J]. Ben-liang Liang,Ying-qi Shu,殷鹏刚,Lin Guo. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[2]碳纳米管吸波材料研究进展[J]. 刘顾,汪刘应,程建良,王炜,吴永发. 材料工程. 2015(01)
[3]制造无胶纤维板过程中木纤维形态特征及化学特性——以酸性蒸气蒸煮热磨制造方法为例[J]. 金春德,李景鹏,杨巍,王喆,韩申杰. 东北林业大学学报. 2014(02)
[4]第八次全国森林资源清查结果[J]. 林业资源管理. 2014(01)
[5]金属镍木材复合材料的制备及其性能研究[J]. 姚晓林,徐高祥,刘盛全. 功能材料. 2013(13)
[6]一种疏水缔合型阳离子聚合物酸液稠化剂的合成及性能[J]. 戴姗姗,蔡馨. 精细化工. 2013(05)
[7]吸波材料研究进展及其对军事隐身技术的影响[J]. 张月芳,郝万军. 化工新型材料. 2012(01)
[8]无胶人造板的研究进展与展望[J]. 杜安磊,谢力生,唐忠荣. 中南林业科技大学学报. 2012(01)
[9]人造板生产中的无胶胶合技术的研究与发展前景[J]. 刘杨,杨洁,赵方,张双保. 木材加工机械. 2011(02)
[10]吸波材料的研究现状与发展趋势[J]. 郭小芳,王长征,吴世洋. 甘肃冶金. 2010(04)
博士论文
[1]无胶人造板制造工艺的研究[D]. 金春德.东北林业大学 2002
硕士论文
[1]杨木无胶纤维板成板过程中主要成分变化研究[D]. 杨巍.浙江农林大学 2012
[2]三种非木质材料制备无胶碎料板的加工工艺[D]. 任博文.西北农林科技大学 2010
[3]结构型吸波材料的理论研究及其优化设计[D]. 李艳厦.燕山大学 2008
[4]棉秆蒸爆处理制备无胶纤维板工艺及胶合机理的研究[D]. 何翠芳.南京林业大学 2008
[5]环保型无胶胶合板的研究[D]. 程良松.中南林业科技大学 2006
本文编号：3217161
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