阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中密度纤维板的研究

发布时间：2017-10-07 18:37

  本文关键词：阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中密度纤维板的研究

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【摘要】：桦木在东北次生材林区分布广泛,它具有结构细致、纹理直、材质均匀、纤维含量高、加工性能良好等优点,在人造板和制浆造纸领域应用广泛。但由于桦木存在很多天然缺陷,如抗腐朽能力差、颜色浅而单一、尺寸稳定性差,大大限制了它的应用。将桦木单板经过阻燃和炭化处理后可以使其颜色加深,纹理更加突出,尺寸稳定性也得到了提高。利用炭化处理后桦木单板材色加深的特点,可将其仿制成珍贵红木的材色,并将其作为装饰材料贴覆于外观质量较差的阻燃中密度纤维板表面,制得高附加值的新型人造板复合材料。这种方法不仅拓展了桦木的应用范围,而且提高了产品的附加值,制得的新型人造板外观美丽,又兼具阻燃、防腐等功效,可广泛地应用于建筑装修、高档家具和室内装修,具有广阔的发展前景。本文首先研究了一种阻燃浸渍炭化处理桦木单板的方法,通过单因素试验和正交试验探讨浸渍炭化处理对桦木单板材色的影响,确定最优浸渍炭化处理工艺,制得仿交趾黄檀的桦木装饰单板；探讨水和脲醛胶对阻燃炭化桦木单板的润湿性能；在此基础上,将阻燃炭化桦木装饰单板与阻燃中密度纤维板复合,通过正交试验、物理力学性能检测,确定阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中纤板的最优工艺；利用锥形量热仪法(CONE)分析阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中纤板的阻燃性能。试验得到以下主要结论：(1)对桦木单板进行阻燃炭化处理时,浸渍浓度、热压时间和热压温度三个因素都对单板的材色值产生了影响。三个因素对材色值明度指数L*、红绿色品指数a*、黄蓝色品指数b*、色调角Ag*和色饱和度C*的综合影响顺序为：热压温度浸渍浓度热压时间。最接近交趾黄檀材色的最优浸渍炭化处理工艺为：热压温度195℃,浸渍浓度为10%,热压时间为8min。(2)炭化处理和阻燃炭化处理都可以提高桦木单板的疏水性,但都不利于UF胶在桦木单板表面的润湿和渗透。不同浸渍浓度的阻燃炭化桦木单板表面的接触角不同,浸渍浓度越高,水和UF胶对桦木单板的润湿性越好。(3)贴面工艺中,热压温度、热压时间和涂胶量对材料的表面胶合强度、浸渍剥离强度和含水率都有一定影响。其中涂胶量对表面胶合强度影响最显著,热压时间对浸渍剥离强度和含水率的影响最大。考虑最终材料的物理力学性能和制作成本等因素,确定阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中纤板的最优工艺参数是：热压温度为110℃,热压时间为3min,涂胶量为150g/m2。(4)对阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中纤板和桦木素板饰面普通中纤板进行锥形量热仪法的阻燃测试对比,分析测试结果可知,阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中纤板具有明显的阻燃、抑烟效果,尾气毒性小,在室内建材和装饰材料的应用中安全性能更高。
【关键词】：阻燃 材色 炭化 润湿性 贴面工艺
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS653
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 木材炭化的研究现状和发展趋势9-11
• 1.1.1 木材炭化技术的国内外研究现状9-10
• 1.1.2 木材炭化技术的发展趋势10-11
• 1.2 阻燃木质材料的研究现状和发展趋势11-13
• 1.2.1 阻燃木质材料的国内外研究现状11-13
• 1.2.2 阻燃木质材料的发展趋势13
• 1.3 本文研究的意义和内容13-15
• 1.4 本研究的创新点15-16
• 2 阻燃炭化桦木单板制作工艺的研究16-29
• 2.1 试验材料与方法16-19
• 2.1.1 试验材料与设备16-17
• 2.1.2 试验过程17
• 2.1.3 阻燃炭化桦木单板材色的单因素试验与正交试验17-18
• 2.1.4 阻燃炭化桦木单板材色值的测定18-19
• 2.2 仿珍贵树种材色值的确定19-20
• 2.3 阻燃炭化桦木单板材色的试验结果与分析20-27
• 2.3.1 阻燃炭化桦木单板材色的单因素试验的结果与分析20-24
• 2.3.2 阻燃炭化桦木单板材色的正交试验的结果与分析24-26
• 2.3.3 阻燃炭化桦木单板与仅炭化桦木单板的材色26-27
• 2.4 最优工艺的验证试验27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 3 阻燃炭化桦木单板的润湿性研究29-37
• 3.1 润湿性29-30
• 3.2 接触角30
• 3.3 试验材料与方法30-31
• 3.3.1 试验材料与设备30-31
• 3.3.2 试验过程31
• 3.4 试验结果与分析31-36
• 3.4.1 不同处理方法桦木单板的接触角32-34
• 3.4.2 不同浸渍浓度桦木单板的接触角34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中纤板复合工艺的研究37-46
• 4.1 试验材料与方法37-40
• 4.1.1 试验材料与设备37
• 4.1.2 试验过程37-38
• 4.1.3 正交试验38
• 4.1.4 试验检测指标38-40
• 4.2 试验结果与分析40-44
• 4.3 最优工艺的验证试验44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 5 阻燃炭化桦木单板饰面阻燃中纤板的阻燃性能研究46-57
• 5.1 试验材料与方法46-48
• 5.1.1 试验材料与设备46-47
• 5.1.2 试验过程47
• 5.1.3 试验原理和参数47-48
• 5.2 试验结果与分析48-56
• 5.2.1 热释放性能48-50
• 5.2.2 耐点燃性能50-51
• 5.2.3 质量损失51-52
• 5.2.4 发烟性能52-53
• 5.2.5 尾气组成及毒性53-56
• 5.3 本章小结56-57
• 结论57-58
• 参考文献58-61
• 攻读学位期间发表的学术论文61-62
• 致谢62-63

【参考文献】

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本文编号：989452