木粉复合材料实验方法草案.doc

主要探讨密度、施胶量、热压温度、热压时间、固化剂和防水剂等工艺参数对板材物理力学性能的影响，然后在较优工艺条件下比较不同原料压制纤维板的性能差异 方法内容 １）不同原料ｐＨ值和酸碱缓冲容量的测定 分别按照国家标准ＧＢ／Ｔ６０４３一１９９９木材ｐＨ值测量方法和ＧＢ／Ｔ１７６６０一１９９９木 材酸碱缓冲容量测定方法进行测量。 ２）不同固化剂加入量对脲醛树脂固化过程的影响 参考以往试验经验，将固化剂氯化铵粉末分别以０、Ｏ．５％、１％和２％（以胶黏剂的 固体含量计算）的比例，加入到脲醛树脂中，利用ＤＳＣ曲线比较分析固化剂加入量对本试验用脲醛树脂固化反应的影响。 试验条件：在３０～１８０℃温度范围内，以８＂Ｃ／ｒａｉｎ升温速率对样品进行动态固化行 为扫描，样品用量为３ｍｇ。 ３）不同原料对ＵＦ树脂胶固化反应过程的影响 经多次试验确定，木粉与ＵＦ树脂以１：７比例混合时，差示扫描量热法ＤＳＣ曲线 效果相对最佳，其中ＵＦ树脂中含有０．５％的ＮＨ４Ｃ１粉末，比较不同原料对ＵＦ树脂固化的影响。 试验条件：在３０．－一１８０℃温度范围内，以８＂Ｃ／ｒａｉｎ升温速率对样品进行动态固化行为扫描，样品用量为４ｒａｇ。 脲醛树脂用于废弃木材制造中密度纤维板的工艺参数研究 设备包括有：温度测量仪、秒表、天平、红外干燥烘箱、鼓风机、喷枪、压缩机、 冷压机和热压机、恒温水浴箱、力学万能试验机等。 材料有：胶粘剂采用Ｅｌ和Ｅ２脲醛树脂胶，购自北京克诺森华胶粘剂厂。固含 （５２４－１）％；粘度３０．４０ｍＰａ．ｓ；固化时间９０．１２０ｓ；ｐＨ值８．０．８．８；比重１．２１．１．２３。固化剂：２０％氯化铵溶液。 不同条件下纤维板芯层热压温度曲线以及热压温度对板材性能的影响 由于热压机加热方式为接触加热，板坯表芯层温差较大，为确保板坯的完全固化， 必须保证板坯芯层温度达到胶粘剂的固化温度。若热压温度过低会使传热过慢，胶粘 剂流动和分布性差，会延长热压时间且板材性能会受影响；若温度过高，虽有利于纤 维间的结合，但会使纤维脆化、分解或树脂分解，导致板强度和耐水性降低，且易使 板面预固化层加厚。 在纤维原料含水率相当、板坯厚度和热压时间相同时，本试验探讨不同热压温度 对板材芯层温度变化曲线的影响以及对板材性能的影响。 １）不同热压温度条件下的板材芯层热压曲线以及热压温度对板材性能的影响 热压温度为１５５、１６５、１７５。Ｃ、时间为２０ｓ／ｍｍ、密度０．７５９／ｅｒａ３，施胶量１０％。 （１）试验材料与设计： 材料：碎单板纤维；脲醛树脂胶（ＵＦ）：固含量为５１．２４％、粘度为３０ｍＰａ．ｓ （２５℃，１００ｒ／ｍｉｎ）；固化剂：氯化铵粉末，分析纯，配制成浓度为２０％的溶液。 设计：采用单因素试验方法，热压温度选用１５５℃、１６５℃和１７５℃３个水平，热 压时间为２０ｓ／ｍｍ、密度０．７５９／ｃｍ３，施胶量１０％、固化剂量为１％。 板材规格：３６０ｍｍ＊３４０ｍｍ＊１２．２ｍｍ，厚度用厚度规控制。 在热压过程中采用三段式曲线（高压压力为３ＭＰａ，中压压力为１．５ＭＰａ，低压压 力为０．６ＭＰａ），待高压段压力使板坯达到目标厚度时保压０．５ｒａｉｎ，然后降至中压段保 １４ 压２ｒａｉｎ，期间发生胶粘剂固化，纤维之间结合和水分蒸发，然后压力降至最低压力 保压ｌｍｉｎ，最后卸压。 （２）制板工艺步骤： ａ将气干状态下的纤维经过鼓风机将成团的纤维均匀打开（解决其施胶困难，同 时避免因施胶不均导致的同一块板材不同位置试件物理力学性能差异较大现象）。 ｂ干燥纤维含水率至２％左右，用红外干燥箱测量纤维含水率ＭＣｌ为２％。 ｃ根据实验设计条件计算出不同条件板材所需纤维和ｕＦ胶的重量，每一条件压 制两块板。 ｄ施胶：纤维原料在间歇式拌胶机中与添加固化剂的胶粘剂均匀混合。 ｅ测量施胶后纤维含水率ＭＣ２为１０％，根据设定密度称取板桎铺装所需纤维。 ｆ手工铺装，预压热压。热压前对板桎进行预压不仅可以使板桎密实平整，增加 一定的初强度，减少同一块板材之间的密度差异，还可以减少压机的闭合时间，在减 少板桎厚度的同时也就缩短了板桎开始受压到目标热压压力所需的时间，减少了材质 疏松预固化层的产生。 ｇ陈放２４ｈ后锯制试件３）试件锯制与检测标准 ａ试件锯制分布图 试件锯制过程中先对其边部裁边，保证留有试件所需长宽度即可。每块板锯制３ 个静曲强度ＭＯＲ（弹性模量ＭＯＥ）试件（２９０＂５０＂１２），３个内结合强度ＩＢ试件 （５０＂５０＂１２），３个２４ｈ吸水厚度膨胀率ＴＳ（２４ｈ）试件（５０＂５０＂１２），３个含水率与绝干 密度试件（５０＂５０＂１２）。每个试验条件重复两次。 ｂ检测标准 参照ＧＢ／Ｔ １７６５７．１９９９《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》和ＧＢ／Ｔ １１７１８．１９９９《中密