纖維板原料
1.1植物纖維原料的種類、基本組成和特性
木材和非木材植物纖維原料的基本組分,主要包括多糖類的纖維素和半纖維素;屬于芳香族化合物的木質(zhì)素;以及可提取的少量浸提物成分,如樹(shù)脂、揮發(fā)性油類、脂肪、單寧、果膠和色素等。纖維素、半纖維素和木質(zhì)素屬于組成纖維細(xì)胞壁的物質(zhì),而浸提物則屬于細(xì)胞的內(nèi)含物,多存于細(xì)胞腔中。纖維材料的基本性質(zhì)是由組成細(xì)胞壁的物質(zhì),即纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的性質(zhì)所決定。
1.1.1纖維素
纖維素是不溶于水的簡(jiǎn)單聚糖,由大量的D葡萄糖基彼此通過(guò)第一個(gè)與第四個(gè)碳原子用β配糖鍵連接而成的直鏈巨分子化合物。纖維素本身為白色、無(wú)臭、無(wú)味、各向異性不溶于水的高分子物質(zhì),其密度為1.5~1.56g/cm3,比熱為0.32~0.33。纖維素具有吸濕現(xiàn)象。
用化學(xué)、物理或物理化學(xué)方法使纖維素高分子化合物的尺寸減小和聚合度減小的現(xiàn)象稱為降解。
1.1.2半纖維素
半纖維素是一種近似纖維素、屬多糖類的物質(zhì),又稱木聚糖或稱非纖維素的碳水化合物。半纖維素是處于淀粉與纖維素之間的物質(zhì),可以認(rèn)為纖維素是木質(zhì)的骨架物質(zhì),半纖維素是基本物質(zhì),而木質(zhì)素則是結(jié)殼物質(zhì)。
由于半纖維素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其吸濕、潤(rùn)脹能力比纖維素強(qiáng)得多。這對(duì)提高纖維的塑性和增強(qiáng)纖維板的產(chǎn)品強(qiáng)度非常有利。但半纖維素含量過(guò)多要導(dǎo)致產(chǎn)品吸水率得升高。
半纖維素的抗酸堿能力要比纖維素弱得多,在纖維板生產(chǎn)中,凡有水熱作用的工序都要出現(xiàn)半纖維素的酸性水解降解過(guò)程。
1.1.3木質(zhì)素
木質(zhì)素為纖維素的伴生物,在木質(zhì)纖維中與半纖維素共同組成結(jié)殼物質(zhì),存在于胞間層與細(xì)胞壁上微纖維之間。木質(zhì)素的一部分與半纖維素之間存在化學(xué)聯(lián)接。木質(zhì)素是一群物質(zhì)的總稱。木質(zhì)素是無(wú)定型高分子物質(zhì),無(wú)固定熔點(diǎn)。木質(zhì)素的熱塑性是纖維分離后重新結(jié)合的前提之一。
1.2原料與搭配
1)、原料是纖維板生產(chǎn)的物質(zhì)保證,也是決定產(chǎn)品質(zhì)量、性能和效益的基礎(chǔ)。用于制造纖維板的原料來(lái)源極為廣泛,其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。原料的優(yōu)劣應(yīng)從它的纖維含量及形態(tài)、化學(xué)成分以及加工性能等方面予以綜合評(píng)定和選擇。就質(zhì)量而言,木材是最好的原料,木材中針葉材因管胞含量高、纖維細(xì)長(zhǎng),其質(zhì)量高于闊葉材。此外。樹(shù)干優(yōu)于枝丫和梢頭,邊材優(yōu)于心材,早材優(yōu)于晚材。樹(shù)節(jié)材質(zhì)堅(jiān)硬、纖維短,纖維原料中不宜過(guò)多。
2)、在原料的樹(shù)種混雜和質(zhì)地不一的情況下,原材料的科學(xué)利用十分重要。原材料的合理搭配是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施之一,也是擴(kuò)大原料來(lái)源的有效途徑。原料搭配包括木材和非木材原料的搭配,以及不同樹(shù)種的針、闊葉材的搭配。當(dāng)用質(zhì)量低的原料時(shí),適當(dāng)?shù)拇钆湟徊糠仲|(zhì)量高的原料,可提高產(chǎn)品等級(jí)。
1.3纖維板生產(chǎn)用膠粘劑及輔助材料
纖維板主要依靠植物纖維間的絡(luò)合及原料中的化學(xué)成分和水分,在壓力和溫度作用下達(dá)到纖維間相互牢固結(jié)合。采用干法生產(chǎn)工藝制造纖維板,由于纖維含水率低、可塑性差,僅靠溫度和壓力條件,達(dá)到纖維之間的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)纖維板應(yīng)有的強(qiáng)度和其他性能指標(biāo)要求是困難的。為賦予纖維板產(chǎn)品更佳的結(jié)合強(qiáng)度和功能性特性,以求擴(kuò)大纖維板的應(yīng)用范圍和延長(zhǎng)其使用壽命,在纖維板的生產(chǎn)過(guò)程中,按不同類型產(chǎn)品和用途要求,需施加不同劑量的膠粘劑和化學(xué)藥劑等輔助材料。,
1.3.1膠粘劑
膠粘劑能使纖維膠結(jié)在一起,既可提高纖維板強(qiáng)度,又能降低纖維板的吸濕、吸水性能。
纖維板生產(chǎn)使用的膠粘劑以脲醛樹(shù)脂膠粘劑(UF)和酚醛樹(shù)脂膠粘劑(PF)使用最為普遍,干法中密度纖維板多采用脲醛樹(shù)脂膠粘劑。濕法硬質(zhì)纖維板和軟質(zhì)纖維板常用的是酚醛樹(shù)脂膠粘劑。
脲醛樹(shù)脂膠是以尿素與甲醛為原料,在催化劑作用下縮聚而成的樹(shù)脂。脲醛樹(shù)脂膠有較強(qiáng)的膠合性能,用該膠粘劑壓制的纖維板產(chǎn)品其膠合強(qiáng)度較高,并具有一定的耐水性和耐腐性。
酚醛樹(shù)脂膠是以酚類(苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚等)與醛類(甲醛、糠醛等)為原料,在催化劑作用下縮聚而成的樹(shù)脂,統(tǒng)稱酚醛樹(shù)脂膠粘劑。該膠粘劑具有很好的電絕緣性、耐水性、耐酸性、耐熱性和耐老化性等優(yōu)點(diǎn)。能使纖維板產(chǎn)品具有很高的力學(xué)性能和耐水性。但酚醛樹(shù)脂膠呈棕色或紅褐色,使纖維板產(chǎn)品色澤受到影響。
1.3.2功能性添加劑
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