木材工业用淀粉基胶粘剂的研究现状及其展望

我国木材加工行业对胶粘剂的需求量很大,但目前市场上绝大多数都是三醛类胶粘剂,环保型胶粘剂种类很少,而淀粉胶粘剂恰好能较好的解决这一问题.重点综述了国内外木材加工行业用淀粉胶粘剂的研究现状及其优缺点,并在此基础上对其进行展望.     

生物质改性淀粉基木材胶粘剂制备及性能研究

以玉米淀粉为原料,H_2O_2为氧化剂,利用新型生物质花生蛋白作为改性剂制得花生粕改性淀粉基胶黏剂。通过单因素实验及正交设计实验进行优化,得到最佳实验条件为:淀粉氧化剂双氧水含量1%、花生粕占比10%(相对于淀粉的质量分数)、pH值为9.0、反应温度为40℃。在该实验条件下得到胶黏剂的胶合强度为4.58 kg/m~2,耐水时间为20 h。实验结果表明:花生粕改性淀粉基胶黏剂的胶合强度和耐水性能均明显好于纯氧化淀粉胶黏剂。     

木材工业用胶粘剂的现状及发展趋势(续)

３．３苯酚－甲醛（ＰＦ）树脂 ＰＦ树脂有着良好的耐候性，但存在着成本较高、热压温度高、时间长和对单板含水率要求高等缺点［１２］。在ＰＦ树脂中引入价廉的尿素是降低ＰＦ树脂价格的主要途径。一般来讲，向ＰＦ树脂中引入１０％左右的尿素不会影响树脂的胶合性能和耐老化性，相反可以降低树脂的游离酚和游离甲醛。另外将ＰＦ树脂与ＵＦ树脂共混可以克服ＰＦ的树脂易透胶的缺点。苯酚－尿素－甲醛（ＰＵＦ）树脂的反应机理和结构的研究近年取得了一些进展，在弱碱性条件下，（ｐＨ９．０）反应所得ＰＵＦ树脂中不存在苯酚－亚甲基．尿…     

乙酸酐对大豆基木材胶粘剂的改性研究

用乙酸酐改性大豆基木材胶粘剂,研究了乙酸酐为不同浓度时,双因素(pH值和温度)对耐水胶合强度的影响。试验结果得到4个不同浓度下pH值和温度的最佳组合值为:乙酸酐体积分数为1.2%、1.8%、2.4%、3.0%时对应的pH值/温度是8/55℃、8/55℃、7/70℃、7/70℃,最佳耐水胶合强度可提高到0.72 MPa。以乙酸酐体积分数为1.8%为例,采用茚三酮法测得大豆蛋白质的酰化程度,分析不同温度下pH值对酰化程度的影响,结果显示:耐水胶合强度与酰化程度不成正相关。由红外光谱分析可知,乙酸酐与大豆蛋白的游离氨基发生了交联反应,从而提高了大豆基木材胶粘剂的耐水胶合强度。     

聚氨酯木材胶粘剂的研究(I)——化学组成对粘接力学性能的影响

以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)和聚醚多元醇为原料合成了一种单组分、室温湿固化的端异氰酸酯聚氨酯胶粘剂。本研究考察了物料的化学组成对胶粘剂粘接木材的力学性能产生的影响。实验表明,与改性二苯基二异氰酸酯(MD I)相比,PAPI合成的胶粘剂对木材粘接干压剪强度提高了60%;将相对分子质量(MW)为800、1 000和2 000的聚氧化乙烯二醇(PED)、MW为300和3 000的聚氧化丙烯三醇(N303和N330)以及聚四氢呋喃-氧化丙烯二醇(NG220)按优化的比例复合使用,以改性胺和有机锡复合催化,可有效提高粘接木材的干和湿压剪强度、固化速率以及木破率。FT-IR光谱证实聚醚多元醇的—OH与PAPI的—NCO反应生成了氨基甲酸酯(—NHCOO—),但N—H和C O均以氢键形式存在。     

纸浆基木材胶黏剂的合成及其性能

以桉木纸浆为原料制备木材胶黏剂,研究了合成路线、化学结构、胶合性能和胶合界面行为,为纤维素基木材胶黏剂研发和纸浆多元化应用提供理论依据和技术路线。纸浆经高碘酸钠选择性氧化处理,形成高反应活性双醛化纸浆纤维(DAP),利用醛基与支化多胺的氨基之间的反应构建交联网络,获得可固化的纸浆基木材胶黏剂(PWA)。使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)分析PWA化学结构,利用热重分析仪(TGA)分析其热性能,通过压制胶合板评估胶合性能。实验结果初步证明,双醛化纸浆纤维上的醛基能与支化多胺的末端氨基发生希夫碱反应并形成新的化学键;胶合性能分析结果表明,使用纸浆纤维基木材胶黏剂(PWA)制备杨木胶合板,干状胶合强度1.54 MPa,沸水浸泡3 h胶合强度0.85 MPa,杨木表面经界面活化处理后干强度提升到1.99 MPa,沸水3 h胶合强度提升至1.80 MPa,且与多胺末端氨基数量密切相关。纸浆纤维双醛化后再与支化多胺反应可制备性能优异的木材胶黏剂,界面活化处理可显著提高PWA的胶合性能和耐水性能以及热稳定性,末端氨基数量越多,性能提高越显著。     

化学改性淀粉基木材胶黏剂的研究概况

普通的淀粉胶黏剂耐水性和力学性能差,难以满足木材胶黏剂的使用要求,通过对其进行改性以提高其综合使用性能,从而开发廉价高性能淀粉基本材胶黏剂已成为人们研究的热点。笔者综述了国内外对淀粉的改性方法,重点介绍了化学改性的进展,并针对目前淀粉类胶黏剂普遍存在的问题指出了未来的发展方向。     

我国淀粉基木材胶黏剂的研究与应用

回顾近年来淀粉及其衍生物在木材胶黏剂中的应用,重点介绍氧化淀粉、酯化淀粉、接枝共聚淀粉应用于木材胶黏剂的原理及工艺,及其对胶黏剂性能的影响,分析不同工艺的优缺点及应用前景,探讨淀粉及其衍生物木材胶黏剂的发展趋势。     

人工林木材的苯酚液化及树脂化研究Ⅱ.液化木基酚醛树脂的制备和性能表征

研究液化产物树脂化合成工艺,表征液化木基酚醛树脂的物化性质,评价树脂的胶合强度和木破率.结果表明,采用一次缩聚的投料方式能简化操作工艺,缩短合成时间.木材液化产物中残渣的过滤与否,对树脂性能有一定程度的影响:残渣含量高时,影响较大;残渣含量低时,影响较小.当甲醛与苯酚的量比为1.5和1.8时,利用含11.0%残渣的杉木液化产物和含16.5%残渣的杨木液化产物,制备了性能优良的酚醛树脂.     

聚氨酯木材胶粘剂的研究(Ⅰ)--化学组成对粘接力学性能的影响

以多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）和聚醚多元醇为原料合成了一种单组分、室温湿固化的端异氰酸酯聚氨酯胶粘剂。本研究考察了物料的化学组成对胶粘剂粘接木材的力学性能产生的影响。实验表明,与改性二苯基二异氰酸酯（MDI）相比,PAPI合成的胶粘剂对木材粘接干压剪强度提高了60％;将相对分子质量（Mw）为800、1000和2000的聚氧化乙烯二醇（PED）、Mw为300和3000的聚氧化丙烯三醇（N303和N330）以及聚四氢呋喃一氧化丙烯二醇（NG220）按优化的比例复合使用,以改性胺和有机锡复合催化,可有效提高粘接木材的干和湿压剪强度、固化速率以及木破率。Fr-IR光谱证实聚醚多元醇的-OH与PAPI的-NCO反应生成了氨基甲酸酯（-NHCOO-）,但N—H和G=O均以氢键形式存在。     

基于近红外光谱波段优选的针叶木材基本密度估测模型的优化研究

【目的】木材基本密度在木材质量等级评定中具有重要作用,是木材分流及精细化利用的重要依据。【方法】以东北林区典型针叶树种为研究对象,结合近红外光谱技术,构建红松、落叶松、云冷杉木材基本密度近红外估测模型,分析比较了不同波段优选算法并进行了模型优化。研究采用竞争性自适应重加权法(CARS)、无信息变量消除法(UVE)和间隔偏最小二乘法(iPLS)对木材近红外光谱波段进行优化,基于卷积平滑算法对近红外光谱数据进行预处理,结合偏最小二乘法(PLS)建立针叶木材基本密度估测模型。依据相关系数(R)、均方根误差(RMSEC)等模型参数对模型效果进行评价,对比分析确定最佳波段优选方法,得到最优针叶木材基本密度近红外估测模型。【结果】利用CARS、UVE、i PLS的波段优化方法对近红外光谱波段的筛选,可以起到优化针叶木材基本密度模型的作用,减少参与建模的近红外光谱的波段变量数,明显提升模型的运算速度,使得模型准确度更高、稳定性更好;利用间隔偏最小二乘法结合偏最小二乘法(iPLS-PLS)进行波段优选的针叶木材基本密度模型效果最好,其模型校正相关系数为0.938 0,校正均方根误差为0.021 8,验证相关系数为0.8959,验证均方根误差为0.028 0。【结论】基于波段优选及模型优化构建东北林区典型针叶树种基本密度近红外估测模型,可以有效提高运算速度及估测精度,实现针叶材基本密度的快速、准确、无损估测,为针叶木材材性研究和森林培育提供了理论依据与技术支撑,有利于进一步实现木材的高效节约与精细化利用。     

PUF树脂胶粘剂及其在竹帘胶合板上应用的研究

以竹胶合板用酚醛树脂合成工艺为基础,按不同的尿素与苯酚摩尔比．合成一系列苯酚-尿素-甲醛共聚型树脂胶粘剂(PUF),并用该系列胶粘剂压制竹帘胶合板．通过对竹帘胶合板进行性能检测和检测结果分析,表明随尿素与苯酚摩尔比的增加,竹帘胶合板的力学性能总体呈下降趋势,但对静曲强度、弹性模量和冲击强度的影响不显著,对保存强度有很大的影响,将尿素与苯酚的摩尔比控耐在0．5以下时,产品可以达到国家相关标准的要求．     

二聚环戊二烯树脂的合成及其性能的研究

以试剂级和工业级的二聚环戊二烯为原料，探讨其树脂的合成工艺，研究阳离子聚合反应的规律，选出较为理想的催化剂体系，确定了适宜的工艺条件。采用甲苯为溶剂，以Ｃａｒ－Ⅲ为催化剂，其用量为３．５％－４．０％，溶剂比为１：１．３，在－５－０℃下进行反应，反应物经过水解，过滤，水洗和蒸馏等工序，得到浅黄色树脂。     

淀粉三元接枝复合型高吸水性树脂的合成及性能研究

本研究首次用亚硫酸氢钠和过硫酸铵组成的氧化还原引发剂，N，N－亚甲基二丙烯酰胺为交联剂，使淀粉三元接枝丙烯酸和丙烯酰胺在含有粘土的悬浮液中反应，制得淀粉复合型高吸水性树脂，性能测定发现，该树脂在5min内已吸水超过1000g/g，并且树脂的吸水能力随温度的升高而下降缓慢，该树脂在室温下可吸去离子水1800多倍且具有较好的凝胶强度。中也讨论了淀粉形态，粘土种类，粘土用量和交联剂用量对吸水性树脂性能的影响。     

聚松香丙烯醇酯及其氧化物的合成及表征(Ⅰ)——微波加热法合成聚松香丙烯醇酯

采用微波加热和常规加热方法聚合得到聚松香丙烯醇酯,分别对聚合物进行了红外、紫外、软化点和热失重分析。结果表明,微波加热聚合得到聚松香丙烯醇酯具有交联结构,松香的共轭双键参与了反应,软化点在300℃以上,微波加热反应的聚松香丙烯醇酯的相对分子质量在29 305以上,常规加热方法聚合得到聚松香丙烯醇酯相对分子质量在3 910以上,常规加热方法聚合时加入交联剂后得到的聚合物,相对分子质量在9 729以上,聚合物中残留有更多的双键,聚合物的热稳定性减弱。采用微波加热合成聚松香丙烯醇酯快速简便,聚合物性能优于常规方法。     

丛枝菌根真菌(AMF)对鸡蛋花干腐病的抗性研究

为探究丛枝菌根真菌(AMF)对东川引种树种——鸡蛋花干腐病的抗性机理,利用病害调查法对4块样地干腐病的发病率和发病程度进行调查,利用湿筛沉淀法对AMF真菌的孢子密度进行研究,利用菌根侵染率检测法对AMF真菌的菌根侵染率进行研究,利用生理生化指标对鸡蛋花植株的CAT活性、POD活性、SOD活性及Soluble protein含量进行测定,并用特征指数及SPSS进行数据分析。结果表明,(1)AMF种类越多,菌根孢子密度越大,菌根侵染率越高,病害的发病率及病情指数就越小(P0.01),相对应的CAT活性、POD活性、SOD活性及Soluble protein含量有显著性提高(P0.05);(2)人工接种2种AMF和接种15种AMF的结果显示AMF能显著降低鸡蛋花干腐病的发病率和感病指数,显著增加鸡蛋花POD活性、SOD活性及Soluble protein含量,野外调查和室内接种试验结果吻合。由此得出AMF生物制剂能提高鸡蛋花对干腐病菌抗性的结论。     

月桂烯源乙烯基酯树脂单体的合成、表征及其紫外光固化物性能研究

以天然产物月桂烯(MY)为基体原料与马来酸酐、环氧氯丙烷和丙烯酸依次进行D-A加成、缩聚和环氧开环酯化反应制得一种新型月桂烯源乙烯基酯树脂单体(AE-MYM),并采用FT-IR、GPC对制得的产物结构进行了分析。研究表明目标产物已成功合成,相对分子质量485,且树脂单体在50 s内双键转化率可达到70%以上。动态热机械性能(DMA)分析表明制备树脂的紫外光固化产物的玻璃化转变温度达到65℃,储能模量达到4 400 MPa以上;拉伸性能测试结果表明制备的光固化产物的拉伸强度可达到50 MPa以上。以上结果分析表明制备的树脂单体固化产物是一种性能优异的刚性材料。     

聚松香丙烯醇酯及其氧化物的合成及表征(Ⅱ)——大孔网状聚松香丙烯醇酯氧化物的合成研究

以歧化松香胺席夫碱铜催化剂,H2O2(30%)氧化聚松香丙烯醇酯(PRAAE),得到聚松香丙烯醇酯氧化物。对聚合物进行了红外、紫外、软化点和热失重分析,BET法测定聚松香丙烯醇酯氧化物的微孔大部分分布在5nm以上;对聚松香丙烯醇酯氧化物相对分子质量进行了分析,其量在25266以上。结果表明所合成的聚松香丙烯醇酯氧化物为大孔聚合物。     

我国木材生产机械的发展(一)——木材采伐机械

介绍了木材采伐机械设备的主要种类及其发展,分析了各种采伐机械的特点及适用场合。     

世界木材颜色调控技术研究现状及其展望(续)

(四)木材着色 木材着色是传统的木材调色技术之一,能掩饰木材固有的缺陷,不仅使木材获得美丽的色彩,还能使木材纹理更为清晰悦目,也能增强木制品外观色彩的装饰效果,在今天大径级优质家具用材不断减少的情况下,木材着色研究和技术越来越受到学者与企业界的重视.