SMF树脂及单板废弃物制备OSB的工艺研究

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本论文主要研究以SMF树脂和单板废弃物制备OSB的生产工艺,首先根据单因素试验方案优化SMF树脂配方,并测试SMF树脂的各项性能;再通过预试验、正交试验研究了普通工艺和浸渍工艺OSB的制备,探讨了热压时间、热压温度、热压压力、施胶量、胶粘剂固体含量、浸渍时间、芯层比例等因素对OSB的力学性能指标(内结合强度、静曲强度、弹性模量)和耐水性能指标(24h吸水厚度膨胀率、煮沸试验后的内结合强度)的影响,通过分析试验结果,优化制备工艺参数。主要结论如下:1、SMF树脂是由蔗糖、三聚氰胺和甲醛为主要原料在弱碱性条件下(pH=8.5~9.0)共聚合成,经检测以SMF树脂压制的胶合板胶合强度达到1.103MPa,固体含量为53.6-55.8%,粘度14.4-18.5s(涂-4杯,30℃),密度为1.195~1.212g/cm3、pH值为8.5-9.0,在桉树刨花上的接触角为63.3。,外观为乳白色或黄色透明液体,SMF树脂的各项性能较好,可用于试制OSB板材。2、以SMF树脂和单板废弃物制备OSB,通过预试验验证其可行性,由预试验的试验结果和数据分析可知,制备的OSB的内结合强度、静曲强度和24h吸水厚度膨胀率能达到LY/T1580-2010《定向刨花板》标准规定的OSB/3的要求,对热压工艺和施胶量的选取都需在合理的区间内,当热压工艺参数超出一定范围时,都会导致板材的力学强度和24h吸水厚度膨胀率下降。3、根据预试验结果,选取热压时间、热压温度和施胶量为试验因素,以内结合强度、静曲强度、弹性模量和24h吸水厚度膨胀率为主要评价指标,设计3因素3水平的正交试验方案,优化工艺参数。由正交试验的分析结果可知,热压时间仅对静曲强度(∥)有一定影响;热压温度对内结合强度、静曲强度、弹性模量和24h吸水厚度膨胀率的影响均不显著;施胶量对内结合强度、静曲强度(∥)有显著性影响,对弹性模量(∥)和24h吸水厚度膨胀率的影响有一定影响。通过验证试验,并综合考虑成本、效率和板材性能等因素,制备OSB的最优工艺参数为热压时间55s/mm,热压温度165℃,施胶量15%。4、以SMF树脂浸渍刨花制备浸渍型OSB,以胶粘剂固体含量、浸渍时间和芯层比例为试验因素,设计正交试验设计优化制备工艺,综合分析各因素对各性能指标的影响,得到OSB力学性能较优的试验方案是:胶粘剂固体含量50%,浸渍时间10min,芯层比例60%;OSB膨胀性能较优的试验方案是:胶粘剂固体含量30%,浸渍时间30min,芯层比例50%;OSB煮沸试验后内结合强度的较优实验方案是:胶粘剂固体含量为50%,浸渍时间为30min,芯层比例为60%。综合考虑板材的力学性能和耐水性能,得到最优工艺参数为:胶粘剂固体含量为50%,浸渍时间为30min,芯层比例为60%,此时OSB板材各项性能均满足OSB/3要求,可作为潮湿状态下的承载板材使用。
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