低密度聚乙烯膜胶合板制备工艺研究

以杨木单板为基材,低密度聚乙烯(LDPE)薄膜为胶黏剂制备木塑复合胶合板,探讨了单位面积上LDPE的质量、改性剂种类及热压工艺对木塑复合胶合板胶合强度的影响。结果表明:经过表面改性的杨木单板制备的胶合板胶合强度优于未改性单板制备的胶合板胶合强度;以KH-550为杨木单板表面改性剂(用量2%),采用121 g/m~2 LDPE薄膜,在温度160℃、时间8 min、压力2.0～2.2 MPa热压工艺条件下,制备的木塑复合胶合板胶合强度符合GB/T 9846—2015中Ⅱ类胶合板要求;表面改性单板表面接触角的检测结果表明,经硅烷偶联剂KH-550处理的木材表面接触角最小,其渗透性较好。     

等离子体改性热塑性树脂薄膜制备环保胶合板试验

为获得无甲醛释放的环保胶合板,将热塑性树脂薄膜(低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC))用作胶黏剂,并利用空气介质阻挡等离子体对热塑性树脂薄膜进行表面改性处理以提高薄膜与杨木单板的界面相容性,从而获得性能良好的环保胶合板。研究了等离子体处理对胶合板胶合性能的影响,并从等离子体处理对热塑性树脂薄膜表面化学组分及其对胶合板界面形貌的影响分析其胶合机理。结果表明:在等离子体处理功率为4.5 kW、处理时间为8 m/min的条件下处理热塑性树脂薄膜,胶合板的胶合强度得到显著提高,LLDPE/杨木胶合板的胶合强度从0.49 MPa增至0.81 MPa,PP/杨木胶合板的胶合强度从0.65 MPa提高到0.84 MPa,均达到Ⅱ类胶合板标准要求。其中用等离子体处理后PVC与杨木制备的胶合板能满足Ⅰ类胶合板的标准要求,胶合强度达到0.79 MPa。XPS分析表明,等离子体改性热塑性树脂薄膜的表面发生了氧化反应,引入了含氧官能团,提高了薄膜表面极性,有利于提高薄膜与杨木单板之间的相互作用,从而使得胶合板的界面胶合更为紧密,说明等离子体处理后树脂与杨木单板的相容性提高,树脂能在单板表面更好地附着。热塑性树脂薄膜与杨木单板制备的胶合板仅有极微量甲醛释放,其主要源于木材自身,远低于国家标准对人造板甲醛释放限量的要求。研究证明等离子体处理能明显改善热塑性树脂薄膜与杨木单板的界面相容性。     

偶联剂处理杨木单板的表面自由能与胶合强度关系的研究

使用不同浓度的3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)处理杨木单板,测定了杨木单板表面的接触角,计算了杨木单板表面极性分量与表面自由能。研究结果表明,水在杨木单板表面的初始接触角随偶联剂浓度增大而减小,表面润湿性随浓度增大而增强;偶联剂处理杨木单板的表面自由能随偶联剂浓度的增大而增大,极性分量随浓度增大而增大;处理后杨木胶合板的强度随偶联剂浓度增大而降低。ATR-FTIR测试结果表明,经偶联剂处理后,酯键发生断裂,芳香族酮类物质的吸收峰出现,羟基相对含量升高,解释了润湿性增强,表面能增大的原因。     

等离子体处理对高温干燥杨木单板表面性能的影响

单板在高温干燥条件下表面会发生钝化,表面活性下降,从而影响胶合性能。利用常压低温等离子体处理高温干燥杨木单板,以改善其表面特性,提高胶合性能。主要研究了等离子体处理功率和处理速率对高温干燥杨木单板表面特性及界面胶合性能的影响。研究结果表明:等离子体处理可明显提高单板表面的润湿性,当处理功率为4.5 k W、处理速率为2 m/min时,脲醛树脂胶和酚醛树脂胶在杨木单板表面的初始接触角和平衡接触角分别降低了18.2%,17.8%和40.4%,38.8%,脲醛树脂和酚醛树脂胶所制胶合板的胶合剪切强度分别增加了56.0%和51.5%。等离子体处理后脲醛树脂在高温干燥杨木单板所制胶合板的胶合界面中的渗透深度明显提高,胶合界面的平均渗透深度和有效渗透深度增幅分别为80.0%和61.9%。等离子体处理后,高温干燥杨木单板表面羰基数量有所增加。     

微纳纤丝改性豆胶制造染色杨木胶合板

将不同微纳纤丝添加量的三聚氰胺树脂涂饰在杨木单板表面,并以添加微纳纤丝的豆胶作为胶黏剂,制造杨木胶合板,检测微纳纤丝添加量对染色杨木单板表面色牢度、胶合板表面耐磨性能、胶合强度的影响。结果表明:微纳纤丝可明显改善单板表面色牢度及表面耐磨性能;在豆胶中加入微纳纤丝,可提高胶合板的胶合强度。     

常压等离子体处理对单板表面特性及豆胶胶合的影响

采用常压空气介质阻挡放电等离子体对杨木单板表面进行改性处理,利用自制纳米纤维素改性大豆蛋白胶黏剂制备胶合板,研究等离子体处理工艺对杨木单板表面润湿性能和杨木胶合板胶合性能的影响,以期提高胶合板性能、降低施胶量,并从等离子体处理对微观形貌和化学组分两方面的影响分析其机理。试验结果表明:常压等离子体处理后,胶液在单板表面的初始接触角和平衡角相比未处理单板最大分别下降12.4%和46.3%,润湿性能得到明显改善;在达到Ⅱ类胶合板胶合性能的前提下可降低一定的施胶量;改性单板表面粗糙度提高,含氧官能团含量增加,均有利于胶液在单板表面的润湿。综合胶合板性能与经济效益,选择较优处理工艺条件为处理功率4.5 kW、处理速率14 m/min和单面施胶量140 g/m~2。     

杨木单板的压缩与树脂浸渍处理对胶合板性能的影响

采用正交试验设计方法,研究了杨木单板压缩率、胶液浓度、树脂浸渍时间和热压温度四个因素对杨木胶合板性能的影响。结果表明:杨木单板的压缩与树脂浸渍处理可以显著提高杨木胶合板的力学性能。当杨木单板压缩为35%、胶液浓度90%、树脂浸渍时间2h、热压温度150℃时,杨木胶合板的MOE、MOR和胶合强度分别高出国家标准127%、212%和77%。     

高温处理对木塑复合胶合板性能的影响

用高温处理的杨木单板与HDPE薄膜制备木塑复合胶合板,考察处理温度对木塑复合胶合板性能的影响,并通过红外光谱、表面接触角等分析其作用机理。结果表明:杨木单板经130~200℃处理后,表面的亲水性降低,与HDPE薄膜界面的相容性改善,有效地提高了木塑复合胶合板的胶合强度和耐水性能;但高温处理导致单板自身强度降低,木塑复合胶合板的静曲强度和弹性模量降低。处理温度为160℃时,木塑复合胶合板的综合性能最佳。     

单板表面预处理对木塑复合胶合板耐湿循环能力的影响

分别对杨木单板进行高温加热和硅烷溶液喷淋处理,并与高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)薄膜胶合制备木塑复合胶合板,利用扫描电镜(SEM)和动态热机械仪(DMA)分析了两种改性方法对木塑复合胶合板抵抗水分子破坏能力的影响。结果表明:3次"湿-冷冻-热"循环对未处理和高温处理材的破坏程度较大,循环处理后胶接结构中存在明显的裂缝及脱落的HDPE碎片。硅烷处理可以显著提高木塑复合胶合板的耐湿循环能力,胶接结构中仅存在少量的裂纹。胶接结构的破坏引起了胶合强度不同程度的降低,未处理、高温处理和硅烷处理材的胶合强度保留率分别为57%,72%和84%。DMA结果表明:水分子的交替作用显著降低了未处理和高温处理材的热稳定性,而对硅烷处理材的影响较小。当环境温度达到200℃时,未处理和高温处理材的胶接界面结构完全破坏,木材单板与塑料薄膜两相完全分离。     

施胶工艺对常压冷等离子体处理改善杨木单板胶合特性的影响

采用常压介质阻挡放电产生的冷等离子体对杨木单板进行改性处理,研究单板含水率、涂胶量和胶黏剂种类对杨木单板胶合特性的影响,结果表明:常压冷等离子体处理能显著地改善不同制板工艺条件下杨木胶合板的胶合强度,提高率可达15％～45％.含水率越低,等离子体处理后强化胶合强度的效果越好,并且对于UF、MUF、PF三种胶黏剂,常压冷等离子体处理均可在常规胶量下增强杨木单板的胶合强度,表明了常压等离子体处理可运用于工业化生产,并且是降低成本和甲醛释放量的一个有效方法.     

不同胶黏剂对玄武岩纤维增强竹木胶合板胶合性能的影响

分别采用环氧树脂、水溶性酚醛树脂和醇溶性酚醛树脂胶黏剂制备玄武岩纤维增强竹木胶合板,研究不同胶黏剂以及偶联剂处理竹材对板材胶合性能的影响。结果表明:1)采用不同胶黏剂胶合制成的玄武岩纤维增强竹木胶合板胶合性能依次为:醇溶性酚醛树脂胶黏剂〉水溶性酚醛树脂胶黏剂〉环氧树脂胶黏剂。2)竹材经偶联剂HMR和KH550处理后的胶合性能得到明显提高。     

豆胶染色杨木胶合板的工艺及性能

研究了豆胶染色杨木胶合板的工艺,并且对其胶合强度和x射线衍射图谱进行分析.实验结果表明:较佳的热压工艺条件为:热压温度160℃,热压压力1.5 MPa,热压时间80 s/mm;用此工艺压制胶合板的胶合强度达到1.50 MPa,表面颜色较好;X射线衍射结果证明了热压后豆胶染色杨木单板的相对结晶度有所提高,达到76.27%.     

低温冷等离子体对不同含水率杨木单板表面改性的初步研究

笔者采用低温等离子片材表面处理机处理气干、绝干、过干三种含水率条件下的杨木单板,测量其处理前后表面润湿性和胶合性能,结果表明:冷等离子体改性后,气干、绝干、过干三种含水率下的杨木单板表面接触角分别降低13.3%、22.8%、39.3%(甘油),16.2%、35.2%、64.3%(脲醛树脂胶),且降低幅度随含水率降低呈递增趋势;冷等离子体改性能有效提高杨木单板的胶合性能,其变化规律与润湿性基本一致。     

N2和O2冷等离子体处理对木材胶合强度的影响

采用N2、O2两种等离子体气体分别处理木材,处理功率为300 W,处理时间为5 min,将处理后的木材采用MUF胶粘合起来,测试了胶合强度,并对冷等离子体处理前后的木材表面能进行了分析。实验结果表明:经N2、O2冷等离子体处理后的木材表面的接触角明显减小,表面自由能明显增大;经冷等离子体处理后的胶合板的平均干状胶合强度和湿状强度均有明显(50%以上)增大。     

预压性优良的胶合板用UF树脂胶的研制

近几年来，由于木材资源短缺，生产胶合板用材除了靠进口木材外．用杨木生产胶合板或杨木芯板、柳植面、背板胶合板的数量愈来愈多。杨木虽然纹理直，结构细．材质轻，单板表面平滑，有一定实用价值，但是杨木和其它胶合板材不同，用普通UF树脂胶及常规的胶合工艺生产胶合板时，胶合质量不稳定，合格率不高，脱胶现象时有发生．用普通PVA改性预压型UF树脂胶生产胶合板时，生产时叠芯、离芯现象较多，影响产品合格率和经济效益。本课题研制的预压型UF树脂胶特别适合于杨木胶合板生产。采用本工艺生产的UF树脂，在会成和使用时都不要加P…     

活性染料对杨木单板染色后胶合性能的影响

为了研究活性染料对染色单板胶合性能的影响,分别采用环保型低毒脲醛树脂胶和单组分湿固化异氰酸酯胶进行杨木染色单板的胶合,测试染色后杨木单板的润湿性和胶合强度,结果得出:染色处理能够在一定程度上增加单板的孔隙度,有利于黏度较低的胶黏剂的铺展,也有利于改善其胶合性能;对于黏度较大的胶黏剂则影响不明显。     

SiO_2浸渍杨木单板/低密度聚乙烯复合胶合板的制备工艺

采用SiO2水性分散液浸渍处理的杨木单板,以低密度聚乙烯(LDPE)薄膜为胶黏剂,制备热塑性树脂胶合板,分析其制备工艺因子对板材性能的影响。结果表明:塑料加入量、热压温度、偶联剂种类等因素对热塑性树脂胶合板的性能有非常显著影响,优化工艺条件制备板材的胶合强度可达到GB/T 9846.3-2004中II类胶合板的要求,表面硬度比未处理板材有所提高,游离甲醛释放量更低。     

胶合板用氯氧镁胶黏剂制备工艺的初步研究

采用正交试验优选氯氧镁胶黏剂的原料配比和胶合板制备工艺,分析优化工艺合成的氯氧镁胶黏剂及其制备胶合板的性能。结果表明：优选的氯氧镁胶黏剂可以作为一种木材胶黏剂,能够通过杨木单板孔隙渗透到木材内部孔隙中,形成机械粘接结构,但胶合板的湿态胶合强度未达到GB/T 9846—2015《普通胶合板》Ⅲ类胶合板≥0.7 MPa的要求。分析结果证明518相晶体的含量决定氯氧镁胶黏剂的强度和耐水性,胶黏剂内部结构较为疏松。518相晶体状态是重要影响因素,需通过518相晶体状态的改变或者堵塞水分子通道来阻止其与水分子接触的方法,提高氯氧镁胶黏剂的各项性能,促进工业化应用。     

杨木单板的表面改性与胶合效应

本项研究是就杨木单板的表面改性,探讨其对胶合性能等的影响。试验利用特制的水溶性三聚氰酰胺系化合物BL-M做表面改性剂/桥连剂,它既能与未材表面的羟基产生交联反应,又能与脲醛树脂反应,在木材与胶粘剂之间架桥。试验结果证明,通过交联与桥连反应提高了杨木胶合板的胶合强度,减少用胶量25—30％,并且还抑制和克服了杨木由于存在胶质纤维而在材面土产生起毛的弊病。在胶合板生产中,这种表面改性方法是在技术上和经济上完全可行的简便方法。     

硅烷偶联剂改性对透明木材性能的影响

添加硅烷偶联剂(KH570)对椴木薄片进行改性,再将树脂填充至改性椴木模板中,合成透明木材。同时将未经偶联剂改性的木模板浸渍处理后合成的透明木材作为对比样,采用紫外可见分光光度计、微机控制电子万能力学试验机、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜研究偶联剂改性对透明木材光学性能、力学性能、微观结构的影响。结果表明:偶联剂成功与椴木模板和树脂发生偶联,适量的偶联剂可提高界面相容性;当偶联剂质量分数为5%时,透明木材在800nm波长处具有最大的透光率,为16.8%,且具有最大的拉伸强度,达181.1MPa。