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1、基于LPF新型胶粘剂桉树定向刨花板的制备研究 研究背景与意义1目录目录 国内外研究现状2 研究目标和内容3 研究方法和拟解决问题4 课题创新点和预期成果5 论文框架6 研究背景 国外从20世纪30年代开始研究定向刨花板，50年代已出现了定向铺装的相关专利，80年代生产工艺和生产设备已经成熟，国外相关学者对OSB进行了系统的研究，普遍认为OSB是性价比最优的板材之一。我国OSB发展相对缓慢，我国第1条OSB生产线是1985年由南京木器厂建成，年产量仅为1万m3，直到2010年湖北宝源木业有限公司投资建成亚洲最大的年产22万m3的OSB生产线，但我国OSB的年产量占人造板年总产量的比例非常小，这意
2、味着未来的OSB有着巨大的发展空间。 定向刨花板(Oriented Strand Board, OSB)是以小径材、间伐材、 木芯为原料，通过专用设备加工成长长的刨片，经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型等工艺制成的一种定向多层结构板材，是一种新型环保的木质复合材料,目前在国内市场上也称其为欧松板。由于OSB具有强度高、尺寸稳定性好、材质均匀等优点，而且具有良好的加工性能，近年来在北美和欧洲等地成为发展最为迅速的人造板新品种，20世纪80年代中期以来已开始大量替代胶合板和纤维板使用。 研究意义 广西是中国桉树栽培主要省区广西是中国桉树栽培主要省区，桉树的研究、造林面积、木材产量以及加工产值均
3、居全国首位。广西桉树种植总面积达3000万亩，占全国桉树面积的37%，占广西森林面积约12%，活立木蓄积量占广西的16%，满足了广西80%以上的木材生产需求。固有“世界桉世界桉树看巴西，中国桉树看广西树看巴西，中国桉树看广西”的说法。桉树是广西人工林中唯一实现短轮采伐的林种，一般情况下5年采伐，有些甚至3年可采伐。自2005年以来，广西桉树木材产量几乎逐年翻倍增加。 利用桉树制备OSB可以充分的利用广西丰富的桉树利用广西丰富的桉树资源，拓宽桉树的利用价值。资源，拓宽桉树的利用价值。本人利用桉树为原料制备OSB,同时也是一种新的尝试。通过制备OSB，在桉树木材加工利用技术和经验在将来的工业化生产
4、中做出一定的借鉴。意义 研究意义 本人所制备木质素苯酚甲醛共缩聚树脂(Lignin-Phenol-Formaldehyde Resin，简称LPF)，以木质素为原料。木质素是一种天然的可再生资源，绿色环保天然的可再生资源，绿色环保。以木质素替代苯酚，在一定程度上降低了甲醛和苯酚的使用量，降低源于石化产品的酚醛树脂的成本。用木质素替代不可再生的石油化工产品,不仅可以降低生产成本,减少了环境的污染，木质素还可以对苯酚胶粘剂进行改性，改善热压温度高、时间长等缺点。 本研究所用的木质素来自于广西桂林植物研究所，是从蔗渣制浆前预提取的。甘蔗制糖是广西的支柱性产业，蔗渣制浆是广西甘蔗综合利用的重要途径。利
5、用蔗渣提取的木质素制备OSB，可以充分利用废弃资源，变废为宝利用废弃资源，变废为宝。意义 国内外研究现状2.1 OSB国内外研究现状国内外的学者多以杨树、杉树为原料制备OSB，围绕OSB的力学强度、理化性能、生产工艺、新产品开发做了比较多的研究，但在制备OSB中利用桉树为原料的相关报道较少。 国内外研究现状 2.2 LPF国内外研究现状国内外学者对LPF胶粘剂做了大量的研究，他们主要通过碱碱回收法、酸析法回收法、酸析法等从造纸黑液中提取木质素，并对其进行改性后加入苯酚胶粘剂中进行研究。而从甘蔗中提取木质素制备LPF的相关报道较少。 研究目标和内容 （1）以木质素、甲醛、苯酚为原料，研究制备新型
6、LPF共缩聚树脂，并通过实验找出较优的配方。 （2）利用新型LPF共缩聚树脂制备OSB。以桉树作为原料，经刨片、干燥、施胶，然后定向铺装、热压成型制备成定向刨花板，以静曲强度与弹性模量、内结合强度和甲醛释放量为主要评价指标，研究低成本、高强度的OSB的制备方法。 研究目标 研究目标和内容 （3）制成的定向刨花板性能达到或超过“LY/T 15802010”行业标准要求，甲醛释放量达到GB/T 18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量标准中E1级要求。 （4）通过实验以及工艺优化，找出制备OSB的最优配方，为工业化生产提供一定的参考。研究目标 研究目标和内容 u LPF树脂
7、的制备和理化性能检测 制备LPF树脂，检测树脂的胶合性能、粘度、pH值、固化时间、固含量、接触角等理化性能，探究LPF树脂各项理化性能与OSB生产工艺的相容性，获得与OSB生产工艺的相容较好的LPF树脂。u 施胶量及施胶工艺的研究 施胶是人造板生产的关键工序，对产品的质量、环保等级及成本有很大影响，本研究利用新型LPF树脂制备定向刨花板，研究施胶量及施胶工艺对板材性能的影响，寻找最佳的施胶方案。研究内容 研究目标和内容 u 定向刨花板热压工艺的探究 热压过程是决定人造板内在性能的重要工段，本研究以热压压力、热压温度、热压时间以及施胶量等为试验因素，以静曲强度与弹性模量、内结合强度和甲醛释放量为
8、主要评价指标，综合考虑板材强度及甲醛释放量之间的关系，对影响定向刨花板性能的因素进行探究，优选合适的热压工艺。研究内容 研究目标和内容 u 定向刨花板性能的检测及最优方案的确定 检测定向刨花板的静曲强度与弹性模量、内结合强度、吸水厚度膨胀率、甲醛释放量等性能指标，并研究在循环实验条件下板材的力学性能的变化规律，经处理分析相关数据得出最优的实验方案，并进行验证实验，保证实验结果的准确性。 然后以杨树、杉树等树种为原料，制备OSB与桉树OSB力学性能等方面做比较，探讨桉树OSB的优势。 研究内容技术路线：技术路线： 拟解决的问题 木质素的代替量会直接影响LPF胶粘剂的 各项性能，要找出合适的代替量
9、 。 1 施胶均匀性对板材性能有直接影响，拟采用机械 人工相结合施胶，找出最合适的施胶方式。2铺装直接影响OSB板材的力学性能,采取人工铺装 在均匀性方面有一定的影响。3 热压参数关系到能否研发成性能良好的定向刨花板的关 键， 本研究将力求开发出较优的热压工艺。4 研究方法单因素法正交设计法找出合适热压工艺参数等，用正交设计法安排试验方案，找出制备定向刨花板的最优配方。采用单因素法制备性能较优的LPF胶粘剂 课题创新点（1）桉树制备OSB是一种新的尝试，充分利用广西丰富的桉树资源的同时,拓宽桉树的木材加工利用价值。（2）本研究主要选用蔗渣制浆前预提取的木质素，相对分子量比较大，纯度也相对较高，
10、利用这种木质素制备LPF胶粘剂也是一种新的研究。（3）本研究所使用的大片刨花规格不一（40-100mm长、5- 20 mm宽、0.3-0.5mm厚)， 通过随机选取不同规格的刨花进行定向铺装。（4）利用新型LPF胶粘剂生产环保低毒的OSB，降低生产成本，为人们提供一种性价比高的板材。 预期成果1.研究出适合木质素改性苯酚的工艺参数，研制出性能优良的LPF胶粘剂，并找出最优配方。2.研究出新型LPF树脂制备桉树定向刨花板的方法，并找出最优方案。该板材性能达到“LY/T 15802010”行业标准要求，甲醛释放量达到GB/T 18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量标准中E1级要求。3.如期完成毕业论文。4.在发表学术论文12篇。 绪论1论文框架论文框架 LPF树脂的制备与性能检测2 OSB的制备与检测3 实验部分4 结论与讨论5Thank you! 请各位老师批评指正！请各位老师批评指正！谢谢观赏
