人造板用大豆蛋白胶黏剂研究进展

目前人造板用胶黏剂仍以醛类树脂胶黏剂为主导,存在人居环境甲醛污染和依赖化石资源等问题。随着人们环保意识提高、不可再生资源日益减少以及人造板环保等级要求的不断提升,以生物质资源为原料、水为分散介质的大豆蛋白胶黏剂,作为一种环保、可再生木材胶黏剂显示出巨大的发展潜力,但其耐水胶接性能差等问题仍制约其工业化应用,为木材工业研究热点之一。笔者综述了近年来国内外研究者在提高人造板用大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能方面的研究进展,重点介绍了提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能的改性方法,并分析了其改性机制与存在问题,包括蛋白质变性、接枝改性、酶改性、交联改性、大豆多糖改性、仿生改性、纳米材料改性、复合改性等,同时对提高大豆蛋白胶黏剂固体含量、降低黏度、改善抗霉变性能等方面研究进行了综述。探讨了大豆蛋白胶黏剂改性研究方向,并对其科学意义以及应用发展趋势进行了展望,以期为生物质木材胶黏剂的深入研究和在木材工业中的进一步推广应用提供理论与经验指导。     

基于SCI的木材用生物质胶黏剂技术文献计量分析

近年来木材用生物质胶黏剂迅速成为全世界的研究热点,其性能决定人造板的性能及使用环境。笔者采用文献计量学方法对全球范围内的木材用生物质胶黏剂技术相关的SCI文献进行统计分析,揭示了木材用生物质胶黏剂技术的发展态势,并特别对比分析了我国在该领域的研究现状,最后提出了我国木材用生物质胶黏剂发展的对策和建议。     

湿固化胶粘接高含水率桦木的润湿性能与胶接性能的关系

欲达到良好的界面胶合或高强度的胶接接头,胶黏剂在木材表面上的润湿性是非常重要的,而含水率对木材润湿性具有极为重要的影响。以胶黏剂在桦木表面的润湿眭能为着眼点考虑胶接问题,采用单组分湿固化异氰酸酯胶黏剂粘接高含水率桦木,引入润湿模型,用平衡接触角θ和扩散-渗透系数K分别从胶滴的最终铺展状态和胶滴的扩散、渗透能力两个不同方面对润湿性能进行了描述,探讨了在高含水率条件下,桦木的润湿性能与胶接性能的内在联系。结果表明:桦木含水率从50%增大到90%时,含水率越高,桦木初始接触角越小,平衡接触角越大,扩散-渗透系数K值越小,胶液在桦木表面的润湿性能越不好,其胶接强度越低。     

生物质木材胶黏剂的研究进展

综述了几种重要生物质木材胶黏剂即单宁、木素、大豆蛋白、淀粉及木材原料基木材胶黏剂的研究进展情况,分析了生物质木材胶黏剂的应用现状,探讨了生物质木材胶黏剂的研究方向及发展趋势.     

我国木材胶黏剂的开发与研究进展

木质原料结构的变化促使木质材料由实体木材向胶接木质材料方向发展,胶接木质材料的发展极大地依托于木材胶黏剂发展和技术进步。笔者从胶接木质材料的发展角度简述了我国木材胶黏剂的开发研究和生产应用状况,以及目前存在的技术问题和今后木材胶黏剂的发展趋势。     

基于面料熨烫胶接的木质家具饰面翻新研究

为实现木质旧家具在居家条件下的翻新改造,采用熨烫固化胶接方法用面料对桦木板表面进行饰面翻新,通过探究胶黏剂种类、熨烫温度和熨烫时间对面料翻新木材的胶合强度及耐水性的影响,得出理想的烫熨胶接工艺并将之用于木质旧家具的饰面翻新。结果表明:使用电熨斗的熨烫固化代替热压机的热压固化可实现居家条件下对木质家具的面料饰面翻新,胶黏剂种类、熨烫温度和熨烫时间对饰面翻新木材的胶合强度及耐水性有着重要影响;适当提高熨烫温度和延长熨烫时间可促进胶黏剂的固化进而确保胶合性能;在3种胶黏剂中最适于居家饰面翻新木质家具的胶黏剂为API胶黏剂。通过手工熨烫方法可实现对旧家具的个性化翻新,在避免家居审美疲劳的同时实现旧家具的再利用。     

植物酚类PF树脂胶的研究现状及发展趋势

利用植物酚类化合物代替苯酚制备酚醛树脂胶黏剂,可扩大酚类原料来源,降低生产成本,并促进资源的可持续利用.通过对木素胶黏剂、单宁胶黏剂、木材液化产物胶黏剂和木材热解油胶黏剂的研究进展和现状进行系统归纳,指出目前植物酚类化合物胶黏剂存在的问题,并对其发展做出了预测.     

木材用大豆油基异氰酸酯胶黏剂的制备与表征

以大豆油为原料制备多元醇,代替传统的聚醚多元醇,合成木材用单组分室温湿固化型植物油基异氰酸酯胶黏剂.使用FTIR、TG和DTG对胶黏剂的结构和热稳定进行分析,讨论大豆油基多元醇的羟值、用量和NCO/OH比例对胶黏剂贮存期、胶接强度和热稳定性等性能的影响.结果表明:当羟值为69 mgKOH·g-1、SOP/PEG摩尔比为20％、R=7、固含量为80％时,制备的异氰酸酯胶黏剂最终CPS达到21.06 MPa,贮存期大于3个月,湿循环CPS达到12.04 MPa,比PEG/PAPI体系提高26.01％,热稳定也有显著提高.     

单板含水率对湿固化异氰酸酯胶性能的影响

研究了木材含水率对湿固化异氰酸酯胶黏剂(YQJ-S)性能的影响。结果表明,木材含水率越高,YQJ-S润湿性和渗透性越好,且固化反应起始温度越低。因YQJ-S固化反应活化能较低,可在室温下与高含水率木材发生固化反应。当木材含水率为70%时,YQJ-S胶接强度最大。     

HDI交联聚乙烯醇木材胶黏剂的研究

以聚乙烯醇溶液为基质,采用正交试验法探究表面活性剂OP-10、催化剂、交联剂HDI的加入量,搅拌时间,反应温度和聚乙烯醇的相对体积质量分数对改性聚乙烯醇木材胶黏剂性能的影响。结果表明:HDI以及催化剂的加入能较大幅度地提高胶黏剂的稳定性和粘结性能,从而达到改性聚乙烯醇胶黏剂的目的。试验可得到乳白色的稳定产品,可用于建筑行业作木材胶黏剂,且更为环保。     

Shear strength of furfurylated,N-methylol melamine and thermally modified wood bonded with three conventional adhesives

The shear strength of furfurylated, N-methylol melamine (NMM) and thermally modified wood bonded with emulsion polymer isocyanate, polyvinyl acetate (PVAc), and polyurethane (PU) adhesives was examined. Furfurylation and NMM modification of Scots pine had a significant negative effect on the bonding strength with all adhesives irrespective of the treatment intensity. The obtained low-shear strength values were related to the brittle nature of the wood after modifications rather to the failure of the bondline. PVAc showed a better bonding performance with both furfurylated and NMM modified wood while the combination of furfurylated wood and PU gave the highest reduction in bonding strength (47–51%). Shear strength also decreased significantly after thermal modification in both Scots pine (36–56%) and beech (34–48%) with all adhesives. With the exception of thermally modified beech samples bonded with PU, bondline was found to be the weakest link in thermally modified wood as it was revealed by the wood failure surfaces. Bondline thickness and effective penetration of adhesives did not relate to the shear strength of all modified wood materials. The lower shear strength of modified wood could be attributed to other factors, such as the reduced chemical bonding or mechanical interlocking of adhesives, and the reduced strength of brittle modified wood substrate.     

聚氨酯预聚体的合成及其在木材粘接领域的应用

本文研究了聚氨酯预聚体的合成工艺，测试了固化后的聚氨酯胶粘剂胶片的性能，讨论了分子结构对拉伸强度和伸长率的影响，同时进行了聚氨酯粘剂用于含水率木材粘接的试验，结果表明，具有线型结构的，高分子量的胶粘剂延伸性好，但拉伸强度稍低，聚氨酯胶粘剂可以用于高含水率木材的粘接。     

不同胶黏剂对南方松CLT胶合性能的影响

为探索不同胶黏剂用于正交胶合木(CLT)生产的可能性,研究采用来自不同厂家的5种胶黏剂制备南方松CLT,以浸渍剥离率、剪切强度和木破率评价南方松CLT的胶合性能。结果表明:仅A-API和B-PUR1胶黏剂制造的南方松CLT胶层耐久性达到标准要求,木破率均未达到标准要求;5种胶黏剂对南方松CLT的浸渍剥离率、剪切强度和木破率有显著影响(P<0.005);从胶层耐久性、剪切性能和生产成本考虑,宜用A-PUR和A-API制造南方松CLT。     

ACQ防腐处理对马尾松木材胶合强度的影响研究

采用铜氨(胺)季铵盐(ACQ-D)防腐剂处理马尾松木材,以水性高分子异氰酸酯(API)、聚氨酯(PUR)和间苯二酚-苯酚-甲醛树脂(RPF)为胶黏剂制备防腐材胶合试样,研究胶黏剂种类和防腐剂处理浓度对马尾松胶合强度的影响。结果表明:API、PUR、RPF适用于ACQ处理马尾松的胶合,平均剪切强度和木破率均达到GB/T 26899—2011《结构用集成材》要求。胶黏剂种类对防腐材胶合强度有显著影响,表现为PUR和RPF的剪切强度优于API。与未处理材相比,ACQ处理对API胶合有负面影响,对PUR胶合有增强效应,对RPF胶合没有显著影响。在ACQ浓度为0.1%～1.0%范围内,胶合强度没有显著变化。     

金属网与木单板的复合

本研究着重考察不同胶粘剂种类、不同金属材料和不同规格金属网，在不同组坯条件下压制复合板的电磁屏蔽性能。确定木单板与金属网的复合工艺，结果表明，板材的电磁屏蔽效能在1-1000MHz范围内可达到40dB以上；采用处理剂A处理金属网，可改善金属网与木材的胶合；复合板的胶合强度符合国家标准GB9846.12-88的要求。     

加快绿色化,迎接新世纪

在知识经济走向我们的时代,木材胶粘剂必须加快绿色化,成为生态材料,进入高技术产业行列。在我国,下世纪前十年内,低毒脲醛肢将成为主流产品;现用树脂胶的改性技术日益成熟,如三聚氰胺改性脲醛（ＭＵＦ）、苯酚改性脲醛（ＰＵＦ）等;利用天然资源制造的可降解胶粘剂用量提高,如木素胶、单宁胶、豆蛋白胶等;室温固化型胶粘剂品种增加,新产品用胶不断出现,如异氰酸酯等。另外,集科研、开发、生产于一体的专业胶粘剂产业将较快增长。     

美国人造板工业发展动向及工艺技术新进展

本文详细论述了美国人造板工业的基本情况、主要产品的开发和研究动向、新工艺和新技术的进展、新型人造板的发展趋势、新胶种的研究和开发、施胶技术的新进展、人工林木材在人造板工业中的开发与利用、人造板的产量和进出口贸易、供需矛盾及解决途径、实现发展目标所采取的措施等。     

木材胶合界面性能表征技术研究进展

木材胶合界面是指同时包含木材细胞壁和胶粘剂的区域。在木质胶合产品的加工工艺选择与使用性能评价中,胶合界面发挥着重要作用,其中胶粘剂渗透性能和界面力学性能是重要的评判标准。目前,用于表征胶合界面性能的技术包括光学显微技术、电子显微技术、X射线成像技术、微观力学测试技术等。文中通过对比各表征技术,提出进一步研究界面结合强度的表征、微观力学模型的建立、界面力学特性与木质胶合产品宏观性能的关系等将是未来的探索方向。     

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。     

Effects of surface modification methods on mechanical and interfacial properties of high-density polyethylene-bonded wood veneer composites

To improve interfacial adhesion between wood veneer and high-density polyethylene (HDPE) film, wood veneer was thermally modified in an oven or chemically modified by vinyltrimethoxysilane. The wood veneers were used to prepare plastic-bonded wood composites (PBWC) in a flat-press process using HDPE films as adhesives. The results showed that both modifications reduced veneer hydrophilicity and led to enhancement in shear strength, wood failure, and water resistance of the resulting PBWC. The thermal treatment significantly decreased the storage modulus close to 130 °C (the melting temperature of plastic). Thermal-treated wood veneer maintains mechanical interlocking for bonding and veneer strength which then declined under thermal treatment due to hemicellulose degradation and cellulose de-polymerization. In the silane-treated PBWC, enhanced interlocking and a stronger bonding structure resulted from the reaction between the silane-treated veneer and HDPE. This strong bonding structure allowed thermal stability improvement demonstrated by high modulus and low tanδ values. However, the strength of silane-treated PBWC was still much lower than thermosetting resin-bonded composites at higher temperatures due to the melting behavior of thermoplastic polymer, precluding its use in certain applications.