我國是一個少林國家,森林資源仍在逐年減少,木材短缺已成當務之急。而在廣大農村卻有取之不盡、用之不絕的農作物剩余物秸桿。如:麥秸、亞麻屑、棉稈、煙稈、蘆葦稈、玉米稈等,均可生產非木材人造板。其物理力學性能與木材刨花板接近,完全可以作為人造板的代用品。從經濟上,非木材人造板成本低,而價格與木材刨花板相當。為了“以草代木,變廢為寶’,利用一年生植物,主要是農作物秸稈之類的下腳料,研制出可以代木的復合板材,已受到社會的極大歡迎與好評, 我國每年約有４０００萬ｔ棉桿,如用其中三分之一制成復合板,可得板材１４００萬ｍ３,相當于全國木材供應量的五分之一,在一定程度上能緩解木材供應緊張情況。在國外非木材人造板有近60年的歷史,比利時1948年就建立了一條以麥秸為原料的刨花板生產線,在此之后該板材在西歐和東歐迅速發(fā)展起來。1973年,僅比利時麥桔刨花板年產量就達95萬ｍ3,拉丁美洲有11.6萬ｍ3。當前,隨著我國國民經濟的發(fā)展及人民生活水平的提高,建筑及家具用材逐年增加,而我國森林資源卻處于逐年下降的趨勢。平均每人年用量僅為0.02ｍ3,國家每年計劃采伐3000萬ｍ3木材,而每年實際消耗達3億ｍ3。并且國家已開始天然林保護工程的實施,木材的采伐量還要減少。如此供需矛盾,迫使人們急切尋找木材的替代品,而麥秸刨花板就是其中一種良好的木材人造板替代品。充分利用農業(yè)秸稈為原料，通過添加專用聚氨酯膠粘劑，經高溫熱壓生產人造板，對保護環(huán)境、解決農村大量農業(yè)秸稈出路有著重要的意義。

      目前在國內人造板行業(yè)內存在著三大問題:

      (1）現(xiàn)在的裝飾材料市場的人造板大多數(shù)是以木質人造板為主，消耗大量的木材，這樣不僅破壞了環(huán)境，而且使原料來源減少。

     （2）就人造板所用的膠粘劑來說，主要是以酚醛,脲醛，三聚氰胺甲醛為主，用這些類型的膠粘劑所制成的人造板有一個人所共知的缺點：游離甲醛釋放量嚴重超標。（歐洲標準10 mg/100g,國家標準70mg/100g），走在這樣的人造板材中間，人們很快就會感覺到眼睛的不適，出現(xiàn)了流眼淚的現(xiàn)象，味覺也很不好，這都是由于此類膠粘劑中游離甲醛超標所致。

     （3）現(xiàn)有的人造板存在著以下的缺點：

      ① 粘 接 強 度 低 ， 介 于15～17MPa之間，震動和沖擊荷載很容易使它無法承受，產生破壞。

      ②耐水性差，對木質人造板材來說，水是一個大忌，經水浸泡膠粘劑會失去效力。

      ③使用受限，由于膠粘劑的老化，使人造板的使用壽命受到限制。

      基于此，本文著力于一種新型水性聚氨酯膠粘劑的研究，并以所制刨花板的靜曲強度、彈性模量、吸水厚度膨脹率、內結合強度、正、側面握釘力作為考核水性聚氨酯膠粘劑粘接性能的指標。研究表明：聚氨酯乳液流變性與穩(wěn)定性、預聚物與PAPI之比是影響膠粘劑粘接性能的主要因素。

      通過對各種水性聚氨酯膠粘劑進行比較，優(yōu)選了一組具有優(yōu)良粘接性能的配方及確定了其生產工藝，并對該配方進行了初步的分析。

實驗

1 水性聚氨酯膠粘劑的合成

1.1 原料

      甲苯、PAPI、705膠、預聚物、PVA水溶液

1.2 合成

      按下列重量比稱取各原料:

      采用自乳化法，將PAPI、預聚物、甲苯均勻混合，以一定攪拌速率下加入到705膠與PVA水溶液中，均勻攪拌10分鐘，然后壓制板材。

2 刨花板材的制作

2.1 板材制作工藝水性聚氨酯

      膠粘劑，鋪裝、施加壓力，就做成了刨花板，然后根據(jù)所需要的形狀鋸邊，即可以投入使用。其工藝流程如下：

2.2工藝參數(shù)的確定

      在刨花木板的生產過程中，工藝條件對其物理機械性能影響很大，刨花板的性能受到以下幾個因素的影響：

     （1）預聚物與PAPI之比對粘結性能的影響

     （2）板材密度與靜曲強度的關系

      (3）施膠量與抗彎模量及抗彎強度的關系

     （4）板材吸水率與浸泡隔置時間的關系

     （5）板材吸水率與施膠量的關系

結果與討論

     （1）以本實驗方案在所述的工藝條件下能制成均勻穩(wěn)定的聚氨酯乳液膠粘劑。且壓制成秸稈刨花板后經國家人造板檢測中心所做的靜曲強度、彈性模量、吸水厚度膨脹率、正、側面握釘力、內結合強度、游離甲醛釋放量等各項性能指標均達到或超過國家人造板檢測標準。

     （2）膠粘劑的粘接強度對聚氨酯乳液的穩(wěn)定性有強烈的依賴性。

     （3）探討了各種因素對水性聚氨酯膠粘劑乳液穩(wěn)定性、流變性能的影響，包括甲苯溶劑、PAPI與預聚物之比、PVA、溫度及攪拌等。

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