防腐膠合板制作工藝和性能研究.pdf

1、以木材為原料的膠合板易受蟲菌侵害而腐朽，使膠合板的使用受到限制，經(jīng)過(guò)防腐處理的膠合板，可有效解決上述問題，達(dá)到防腐，防蟲，防霉的效果，延長(zhǎng)膠合板的使用期限。但是經(jīng)過(guò)防腐處理，會(huì)降低膠黏劑在木材表面的潤(rùn)濕性，防腐劑的某些成分會(huì)與膠黏劑相互作用，導(dǎo)致膠合強(qiáng)度下降，影響最終制品的性能。因此，生產(chǎn)企業(yè)急需防腐膠合板的生產(chǎn)技術(shù)。本文較系統(tǒng)地研究了馬尾松和楊木防腐膠合板的制作工藝，為實(shí)際生產(chǎn)和開發(fā)新產(chǎn)品提供參考依據(jù)。
　　本文用氨溶烷基胺銅（

2、ACQ）、硼酸鹽與不同助劑復(fù)配作防腐劑，采用浸漬法對(duì)單板進(jìn)行防腐處理，分別以酚醛膠（PF）和脲醛膠（UF）為膠黏劑，壓制防腐膠合板，通過(guò)單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)，得出防腐膠合板的最佳制作工藝參數(shù)。利用差示掃描量熱儀（DSC）和JC2000A靜滴接觸角/界面張力測(cè)量?jī)x分析防腐劑對(duì)防腐膠合板膠合性能的影響；用傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）分析防腐劑、膠粘劑、木材間的作用機(jī)理。并對(duì)優(yōu)選出的最佳工藝條件制得的防腐膠合板進(jìn)行室內(nèi)耐腐性能檢測(cè)。得到如下

3、結(jié)論：
　　（1)采用單因素法對(duì)酚醛膠ACQ防腐膠合板、脲醛膠ACQ防腐膠合板和脲醛膠硼酸楊木防腐膠合板的制作工藝進(jìn)行研究，結(jié)果表明，酚醛膠ACQ防腐膠合板的最佳制作工藝參數(shù)：ACQ有效質(zhì)量濃度2%，單板浸漬時(shí)間1.5h，馬尾松單板干燥條件80℃，6h，楊木單板干燥條件60℃，8h。在此工藝條件下，制得的馬尾松和楊木防腐膠合板平均載藥量分別為7.80kg/m3和9.10kg/m3，平均膠合強(qiáng)度分別為1.42MPa和1.54MPa，

4、平均銅流失率分別為0.7%和0.5%。
　　脲醛膠ACQ防腐膠合板的最佳制作工藝參數(shù)：ACQ有效質(zhì)量濃度1%，馬尾松單板浸漬時(shí)間2h，單板干燥條件30℃，12h；楊木單板浸漬時(shí)間1.5h，單板干燥條件60℃，4h，在此工藝條件下，制作的馬尾松和楊木防腐膠合板平均載藥量分別為4.21kg/m3和4.53kg/m3，平均膠合強(qiáng)度分別為1.15MPa和1.28MPa。
　　脲醛膠硼酸楊木防腐膠合板的最佳制作工藝參數(shù)：硼酸防腐液質(zhì)量

5、濃度2%，單板浸漬時(shí)間1.5h，單板干燥條件70℃，4h。在此工藝條件下，制得的防腐膠合板，平均載藥量為4.96kg/m3，平均膠合強(qiáng)度1.33MPa。
　?。?）為了便于研究，采用響應(yīng)面法優(yōu)化防腐膠合板制作工藝，單板浸漬時(shí)間均為2h。采用響應(yīng)面法對(duì)酚醛膠乙二醛/丙三醇與硼酸復(fù)配馬尾松防腐膠合板、酚醛膠乙二醛/丙三醇與硼砂復(fù)配楊木防腐膠合板和脲醛膠硼酸與丙三醇復(fù)配馬尾松防腐膠合板的制作工藝進(jìn)行研究，結(jié)果表明，酚醛膠乙二醛/丙三醇與

6、硼酸復(fù)配馬尾松防腐膠合板膠合強(qiáng)度和硼保持率均較高的最佳制作工藝參數(shù)：防腐液中乙二醛的質(zhì)量濃度2.00%、單板干燥溫度70℃、單板干燥時(shí)間5h。在此優(yōu)化工藝條件下實(shí)際測(cè)得的防腐膠合板平均膠合強(qiáng)度為1.42MPa，平均硼保持率為45.52%。
　　酚醛膠乙二醛/丙三醇與硼砂復(fù)配楊木防腐膠合板膠合強(qiáng)度和硼保持率均較高的最佳制作工藝參數(shù)：防腐液中乙二醛的質(zhì)量濃度3.00%、單板干燥溫度70℃、單板干燥時(shí)間5h。在此優(yōu)化工藝條件下實(shí)際測(cè)得的

7、防腐膠合板平均膠合強(qiáng)度為1.46MPa，平均硼保持率為49.38%。
　　脲醛膠硼酸與丙三醇復(fù)配馬尾松脲醛膠防腐膠合板的最佳制作工藝參數(shù)：防腐液中丙三醇的質(zhì)量濃度1.91%、單板干燥溫度75℃、單板干燥時(shí)間4h，在此優(yōu)化工藝條件下實(shí)際測(cè)得的防腐膠合板膠合強(qiáng)度為1.39MPa。
　　（3）FTIR分析表明：纖維素和半纖維素是ACQ在膠合板中固著的主要場(chǎng)所，但是也有少量的木質(zhì)素參與固著反應(yīng)；在低溫下ACQ在膠合板中固著緩慢，因此

8、阻止了ACQ與馬尾松抽出物的某些成分反應(yīng)，從而減小了ACQ對(duì)脲醛膠馬尾松膠合板膠合強(qiáng)度的影響；乙二醛/丙三醇與硼砂或硼酸復(fù)配確實(shí)與木材發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，因此減弱了硼酸鹽對(duì)酚醛膠固化的不良影響，從而減小了復(fù)合防腐劑對(duì)酚醛膠防腐膠合板膠合強(qiáng)度的影響，同時(shí)提高了硼在木材中的固著率；硼酸與丙三醇混合后反應(yīng)生成了硼酸酯,硼酸酯對(duì)木材結(jié)構(gòu)和脲醛膠固化影響較小，因此硼酸與丙三醇復(fù)配防腐劑對(duì)脲醛膠馬尾松防腐膠合板膠合強(qiáng)度不會(huì)造成不良的影響；硼酸未與楊木發(fā)