人造板节能环保制造关键技术研究

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中文摘要：针对我国人造板生产能耗高，生产和使用过程中污染较严重、存在火灾安全隐患的现实状况，以硅酸钠为主胶体，通过单因素、复配、交联改性等制备了环保阻燃无机胶粘剂及抑烟型高效阻燃剂，并与秸秆复合制备了生态环保阻燃秸秆人造板；通过现代仪器分析手段，对甲醛系氨基树脂及其共缩聚树脂的制备、结构形成、固化性能及超支化聚合物加速固化甲醛系树脂的可能性进行跟踪和探讨；以玉米淀粉、聚乙烯醇为主要原料，通过酸碱处理制备纯淀粉胶黏剂，研究了碱处理时间、处理温度等对淀粉胶性能和结构的影响；研发了单板节能干燥智能控制系统和节能装置，构建了单板干燥系统能源利用评价技术体系，集成了胶合板生产干燥节能技术。主要研究结论如下：（1）制备硅酸盐胶黏剂的较佳配方为：钠水玻璃80.5g，SiO214.6g，MgO8.6g，Al2O33.3g，ZnO2.6g。硅酸铝和硅烷偶联剂以及PVA交联形成的半IPN型结构能够提高无机胶黏剂的胶合强度。苯烯乳液和有机硅烷联合改性可使硅酸盐复合胶黏剂具有最佳的固化时间、耐水性能和阻燃抑烟性能。硼酸、硼砂与APP联用可以实现高效阻燃抑烟。纳米SiO2凝胶与含磷阻燃剂进行组合在提高试件的阻燃性能方面具有协同效应。将上述阻燃剂加入无机胶黏剂中，当胶/细料为2.2，胶/粗料为2.0，胶/粗细料为2.0及为单层结构时，秸秆板具有优异的物理力学性能，且热稳定性优于脲醛树脂胶黏剂麦秸板。（2）在脲醛树脂合成过程中，酸碱环境对树脂的结构影响较大。添加2%-3%聚酰胺，UF树脂的固化时间缩短，所制板材的力学性能提高，对于低摩尔比UF树脂的固化特性改性效果尤为明显。此外，三聚氰胺的参与方式对MUF共缩聚树脂性能有较大影响，通过共缩聚方式制备的MUF树脂具备分子结构均匀、性能优良，综合性能均优于共混方式条件下制备的树脂性能。（3）碱处理时间的延长，淀粉的羟基峰都向长波方向移动，羟基移动波数和纯淀粉胶胶合强度先增加后降低。酸碱处理破坏了淀粉分子间氢键，使游离羟基数增加。经过不同碱量处理过后的纯淀粉胶黏剂对比玉米淀粉并没有出现新的基团，但是羟基峰变尖变窄，经过不同酸处理的淀粉胶，吸收峰变窄，羟基峰位置均向长波方向移动。（4）根据单板节能干燥智能控制系统和节能装置测试计算的结果，年产１万立方米单板干燥生产线余热资源量为2407408 kJ/h，单板干燥单位产品综合能耗为151.66kgce/m3。应用本课题研发的先进干燥节能技术对现有的单板干燥生产线进行节能改造后，年可回收余热量为244.7吨标煤，使单板干燥单位产品综合能耗降低28%，可取得显著的经济效益和环保效益。

报告作者：

吴义强、杜官本、刘志坤、孙军、刘群

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作者单位：

中南林业科技大学

西南林业大学

浙江农林大学

南京林业大学

中国福马机械集团有限公司

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关键词：

无机胶黏剂秸秆人造板 MUF胶黏剂淀粉胶黏剂单板节能干燥

全文页数：

104

报告类型：

进展报告

编制时间：

2016-04-30

立项年：

2012