纤维板原料
1.1植物纤维原料的种类、基本组成和特性
木材和非木材植物纤维原料的基本组分,主要包括多糖类的纤维素和半纤维素;属于芳香族化合物的木质素;以及可提取的少量浸提物成分,如树脂、挥发性油类、脂肪、单宁、果胶和色素等。纤维素、半纤维素和木质素属于组成纤维细胞壁的物质,而浸提物则属于细胞的内含物,多存于细胞腔中。纤维材料的基本性质是由组成细胞壁的物质,即纤维素、半纤维素和木质素的性质所决定。
1.1.1纤维素
纤维素是不溶于水的简单聚糖,由大量的D葡萄糖基彼此通过第一个与第四个碳原子用β配糖键连接而成的直链巨分子化合物。纤维素本身为白色、无臭、无味、各向异性不溶于水的高分子物质,其密度为1.5~1.56g/cm3,比热为0.32~0.33。纤维素具有吸湿现象。
用化学、物理或物理化学方法使纤维素高分子化合物的尺寸减小和聚合度减小的现象称为降解。
1.1.2半纤维素
半纤维素是一种近似纤维素、属多糖类的物质,又称木聚糖或称非纤维素的碳水化合物。半纤维素是处于淀粉与纤维素之间的物质,可以认为纤维素是木质的骨架物质,半纤维素是基本物质,而木质素则是结壳物质。
由于半纤维素的结构特点,其吸湿、润胀能力比纤维素强得多。这对提高纤维的塑性和增强纤维板的产品强度非常有利。但半纤维素含量过多要导致产品吸水率得升高。
半纤维素的抗酸碱能力要比纤维素弱得多,在纤维板生产中,凡有水热作用的工序都要出现半纤维素的酸性水解降解过程。
1.1.3木质素
木质素为纤维素的伴生物,在木质纤维中与半纤维素共同组成结壳物质,存在于胞间层与细胞壁上微纤维之间。木质素的一部分与半纤维素之间存在化学联接。木质素是一群物质的总称。木质素是无定型高分子物质,无固定熔点。木质素的热塑性是纤维分离后重新结合的前提之一。
1.2原料与搭配
1)、原料是纤维板生产的物质保证,也是决定产品质量、性能和效益的基础。用于制造纤维板的原料来源极为广泛,其质量的优劣直接影响产品质量。原料的优劣应从它的纤维含量及形态、化学成分以及加工性能等方面予以综合评定和选择。就质量而言,木材是最好的原料,木材中针叶材因管胞含量高、纤维细长,其质量高于阔叶材。此外。树干优于枝丫和梢头,边材优于心材,早材优于晚材。树节材质坚硬、纤维短,纤维原料中不宜过多。
2)、在原料的树种混杂和质地不一的情况下,原材料的科学利用十分重要。原材料的合理搭配是提高产品质量的重要措施之一,也是扩大原料来源的有效途径。原料搭配包括木材和非木材原料的搭配,以及不同树种的针、阔叶材的搭配。当用质量低的原料时,适当的搭配一部分质量高的原料,可提高产品等级。
1.3纤维板生产用胶粘剂及辅助材料
纤维板主要依靠植物纤维间的络合及原料中的化学成分和水分,在压力和温度作用下达到纤维间相互牢固结合。采用干法生产工艺制造纤维板,由于纤维含水率低、可塑性差,仅靠温度和压力条件,达到纤维之间的结合,实现纤维板应有的强度和其他性能指标要求是困难的。为赋予纤维板产品更佳的结合强度和功能性特性,以求扩大纤维板的应用范围和延长其使用寿命,在纤维板的生产过程中,按不同类型产品和用途要求,需施加不同剂量的胶粘剂和化学药剂等辅助材料。,
1.3.1胶粘剂
胶粘剂能使纤维胶结在一起,既可提高纤维板强度,又能降低纤维板的吸湿、吸水性能。
纤维板生产使用的胶粘剂以脲醛树脂胶粘剂(UF)和酚醛树脂胶粘剂(PF)使用最为普遍,干法中密度纤维板多采用脲醛树脂胶粘剂。湿法硬质纤维板和软质纤维板常用的是酚醛树脂胶粘剂。
脲醛树脂胶是以尿素与甲醛为原料,在催化剂作用下缩聚而成的树脂。脲醛树脂胶有较强的胶合性能,用该胶粘剂压制的纤维板产品其胶合强度较高,并具有一定的耐水性和耐腐性。
酚醛树脂胶是以酚类(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛类(甲醛、糠醛等)为原料,在催化剂作用下缩聚而成的树脂,统称酚醛树脂胶粘剂。该胶粘剂具有很好的电绝缘性、耐水性、耐酸性、耐热性和耐老化性等优点。能使纤维板产品具有很高的力学性能和耐水性。但酚醛树脂胶呈棕色或红褐色,使纤维板产品色泽受到影响。
1.3.2功能性添加剂
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