微米木纖維形成MLFB微觀構成理論及工藝研究

"天然林保護工程"實施以來,我國大徑級優質原木日趨短缺,急需著手開發以"次,小,薪材","三剩材"為原料的人造板產品.具有我國自主知識產權的新板種——微米長薄片狀木纖維低密度人造板(MLFB)的開發研製,實現了小材大用,劣材優用,廢材有用,填補了我國木材加工領域依托木材的微米加工技術,以非熱磨方法所得的微米木纖維研製開發低密度木質人造板的空白,對我國國民經濟和社會發展將起到重要的推動作用. 目前,以木材微米加工技術產品的低汙染,低成本,低密度,性能優良等優勢來替代傳統加工方法生產的木質輕質人造板,並將其應用到建築,裝飾場合,其一係列的相關問題,已成為當前木材加工行業的研究前沿. 本文指出:微米長薄片狀木纖維低密度人造板(Micron Flaky Wood Fiber Light Density Board,英文縮寫MLFB),是指在不限製原料的密度,不限製原料材質的前提下,以木材機械切段刨削所得的微米木纖維為原料,生產的密度在0.3～0.45g/cm~3之間的輕質人造板新技術產品. 本文以國家自然科學基金項目"超高強度微米長纖維定向高密度板的細胞重構機理研究"的前期工作為基礎,進一步作了以下研究: 通過對一定切削厚度條件下,單個木纖維細胞劈裂過程的進一步分析,得出單個木纖維細胞切削後的形狀,並分別對其進行數學描述;以此為依據,設計製造了MLFB原料——微米長薄片狀木纖維加工實驗台,利用ANSYS軟件對該實驗台關鍵部件進行模擬分析,為實驗台的進一步優化和改進提供理論依據;以複合材料微觀力學,木材細胞學,計算機圖像學等為理論基礎,對MLFB的微觀構成機理,力學性能的預測進行研究,並給出基於計算機圖像數字處理技術的MLFB孔穴的評價方法,將人造板的研究推向了微觀結構的研究水平;按照本文所提出的微米長木纖維的加工理論,對加工出的微米長木纖維形態特征進行了數學描述,在此基礎上,依托大型動態仿真軟件OpenGL和VC++6.0,對MLFB的壓製過程進行了計算機的模擬仿真研究,開發了MLFB板材壓製過程的模擬仿真軟件和MLFB板材斷麵結構檢測軟件,突破了通過大量的實驗所進行的費時,費力的研製新板材的傳統方法,實現了利用複合材料微觀力學來構建,設計,優化新板材的研究方法. 在實驗室對製取MLFB板材的工藝進行了研究,驗證了MLFB成板理論的正確性.本文主要考慮MLFB熱壓工藝的四個參數:施膠量,熱壓溫度,熱壓時間和熱壓壓力,通過采用初步探索性實驗,正交實驗以及綜合實驗相結合的方法,分析這四個因素對MLFB的靜曲強度,彈性模量及握釘力的影響;獲得實驗室製造MLFB板材的較佳熱壓工藝參數,尋找出製造MLFB的一般規律.獲得的實驗室MLFB樣品,其密度在0.275～0.45g/cm~3之間,外觀呈現木本色,經檢驗,力學性能符合《日本輕質刨花板工業標準JISA5908》.

單板/HDF複合木地板的製造工藝與產品性能研究

單板/高密度纖維板(HDF)複合木地板結合了實木地板和浸漬紙層壓木質地板的優點,是地板產業發展的新方向之一.文中以12mm厚HDF為基材,複合意楊單板,試製了"耐磨紙-單板-HDF基材-平衡紙"四層結構地板用複合板材.研究了不同單板厚度,膠黏劑種類(聚氨酯-PU,脲醛樹脂-UF)及塗布量對板材翹曲度,吸水厚度膨脹率,內結合強度及機加工性能的影響.結果表明:1)單板與HDF複合製造木地板是可行的;2)複合木地板的翹曲度隨單板厚度和施膠量的提高而遞增,最高可達約0.6%;3)貼麵采用聚氨酯膠黏劑,產品性能優於脲醛樹脂膠合板材,但冷壓周期偏長.推薦工藝條件為:單板1.2mm,PU或UF膠黏劑均可,塗布量控製在100g/m2左右.

竹塑複合材料製造關鍵技術研究

我國竹材產量居世界第一,但利用程度卻很低,同時我國塑料製品廢棄量巨大.以竹材碎料和廢舊回收塑料為原料,開發可再生利用的竹塑複合產品,有利於緩解木材資源緊缺,改善生態環境.目前,國內外關於竹塑複合材料的研究報道還很少見.本論文借鑒木塑複合材料與人造板生產工藝的特點,以毛竹竹粉和回收高密度聚乙烯(HDPE)為原料,成功製備出3mm,5mm,9mm三種厚度的竹塑複合產品,研究竹塑配比,改性劑用量,熱壓溫度和熱壓時間四因子對複合材料力學性能的影響,同時優化出最佳工藝參數.利用X射線衍射儀(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM)和差示掃描量熱儀(DSC)分別對KH550和MAPE預處理的竹粉,複合材料斷麵進行微觀分析,考察改性劑對竹粉的作用效果和竹塑的界麵結合機理,得出如下結論:(1)該法包括造粒和熱壓兩個工藝過程,適用於生產高竹塑配比的竹塑複合材料,能有效提高竹資源的利用率,可替代部分木質產品和塑料製品.(2)竹塑配比是影響竹塑複合材料物理力學性能最重要的因素.經KH550改性後,3mm,5mm,9mm厚的竹塑複合板材的最優工藝參數分別為竹塑配比7:3,偶聯劑用量4%,熱壓溫度170℃,熱壓時間8min竹塑配比7:3,偶聯劑用量6%,熱壓溫度190℃,熱壓時間10min;塑配比7:3,偶聯劑用量4%,熱壓溫度190℃,熱壓時間12min.(3)KH550和MAPE預處理的9mm竹塑複合板材各項性能優良,均達到了GB/T11718-2009中承重型中密度纖維板的性能要求,改性劑用量是重要的影響因素.(4)熱壓工藝中熱壓溫度是決定複合材料力學性能最主要的因素.經MAPE改性後,3mm,5mm,9mm厚的竹塑複合板材的最優工藝參數分別為竹塑配比7:3,相容劑用量6%,熱壓溫度180℃,熱壓時間10min;竹塑配比7:3,相容劑用量6%,熱壓溫度180℃,熱壓時間8min;竹塑配比7:3,相容劑用量6%,熱壓溫度180℃,熱壓時間12min.(5)改性劑與無定形區的纖維素反應產生新的結晶區,可降低竹粉纖維的極性,提高竹粉與塑料兩相的界麵相容性和界麵結合強度.

一種防水型裝飾板材及其製造工藝

本發明公開了防水板材領域的一種防水型裝飾板材,包括高密度板材和抗汙防水層;所述高密度板材包括如下質量百分比的原料製成:石英石4050%,黏土1015%,礦物粉1012%,丙烯酸乳液1015%,減水劑24%,抗氧劑12%,色料12%,水58%,纖維素23%,潤滑劑12%,分散劑23%.本發明可以使得板材能夠有效的放置雨水進入到牆體對建築物造成損害,在美觀的同時可確保建築物的壽命,加入的纖維素可以確保板材具有一定的彎曲性能,提升整體的剛性和韌性;通過在高密度板表麵拉毛處理,可以便於抗汙防水層與高密度板的結合,同時采用自動化噴塗設備進行抗汙防水層漿料的噴塗,可以提高抗汙防水層的均勻性,進而提升抗汙防水效果.

一種多功能超高密度板材製作工藝

本發明公開了一種多功能超高密度板材製作工藝,主要涉及板材製作工藝技術領域,包括能滿足生產出纖維顏色為黑色或其它顏色定製,產品密度為1000kg/m3～1400kg/m3,產品厚度為2mm～25mm的多功能超高密度板的工藝流程.本發明整體在原有的中高密度板的生產工藝流程的基礎上通過改進及設備改造升級,生產的多功能超高密度板,在不添加任何無機物填充的基礎上,產品密度可以達到1400kg/m3;對施膠係統特殊改造,增加四路高壓螺旋噴嘴霧化施膠管路,滿足多功能超高密度板生產的施膠量需求;對板坯加熱,加濕係統升級改造,在纖維進入壓機之前,提前對纖維加熱加濕,使纖維通過蒸汽蒸煮,充分軟化,纖維的屈服性能增加,反彈力下降,便於生產出更高密度的板材.

利用廢棄電路板粉粒料生產高密度環保板材的方法

本發明涉及一種利用廢棄印刷電路板粉粒料生產高密度環保板材的方法,以廢棄電路板粉碎粉粒料為主料,以聚氯乙烯粉粒料為結合劑,添加適量的助劑組成混合物料,混合物料經高溫揉合混煉設備充分揉合混煉後,輸出的物料由增壓器增壓,經模頭連續擠出,再經冷卻定型,裁切製成所需長度的高密度環保板材,構成所述混合物料的質量份配比為:廢棄電路板粉粒料100份;聚氯乙烯粉粒料10-30份;硬脂酸鈣0.1-0.3份;聚氯乙烯鈦酸酯偶聯劑0.05-0.15份;聚氯乙烯增韌劑0.03-0.09份.由其製備的環保板材,可用來製作絕緣材料,組合板,家具,以及地板和牆麵裝飾等建築材料,而且成本低廉,製作方法簡單,經濟實用,具有廣闊的發展前景.