KGM-PVA/CA三元共混胶粘剂制备工艺的研究

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为了解决传统木材胶粘剂释放游离甲醛,污染室内环境,危害人体健康的问题,开发绿色、无污染的新型木材用胶粘剂,本研究以葡甘聚糖、壳聚糖为主要原料,以冰醋酸为催化剂,以聚乙烯醇为改性剂,以纯水为溶剂,共混反应制备了环保和可再生的胶粘剂,并对该混合胶粘的胶合性能进行了研究。主要包括以下四个方面的内容:第一部分:酸化壳聚糖木材胶粘剂的制备工艺改进。第二部分:葡甘聚糖和壳聚糖木材胶粘剂的制备工艺研究。第三部分:葡甘聚糖-聚乙烯醇/壳聚糖三元共混制备胶粘剂的工艺研究。第四部分:探索了葡甘聚糖-聚乙烯醇/壳聚糖共混胶粘剂的合理适用的压板工艺参数。本论文得到的主要结论如下:(1)通过设计正交试验得到了壳聚糖酸化改性的最优工艺条件,即在胶粘剂体系中冰醋酸溶液用量为1%,胶的反应陈化时间为24h的条件下,胶粘剂的胶合性能最好。(2)通过对葡甘聚糖-壳聚糖胶粘剂的工艺参数的考察,得到了壳聚糖用量、葡甘聚糖用量以及葡甘聚糖与壳聚糖共混的交互作用对胶粘剂的胶合强度的影响规律,得到二元共混胶粘剂的干状胶合强度达到3.21MPa,湿状胶合强度达到1.7MPa。(3)在葡甘聚糖/壳聚糖二元共混胶粘剂的基础上增加聚乙烯醇作为改性剂,制备成三元共混胶粘剂,通过正交试验得到:聚乙烯醇的加入对胶粘剂的干状胶合强度的作用不明显,但对湿状胶合强度有明显提高,三元共混胶粘剂的干状胶合强度达到3.5MPa,湿状胶合强度达到2.35MPa。(4)通过胶合板热压成型正交试验,得出三元共混胶粘剂制备胶合板的较佳热压工艺参数为:热压温度130℃,热压压力4MPa,热压时间15min,胶陈化放置时间24h。根据此工艺参数进行了验证试验,压制出的胶合板干湿胶合强度均最大,干状胶合强度达到4.01MPa,湿状胶合强度达到2.88MPa。以上研究结论对于加速木材胶粘剂研发的进程,建立和完善胶粘剂加工工艺条件,提供了重要基础科学依据。三种聚合物共混改性胶粘剂具有很好的耐水性能,在农产品加工领域具有良好的开发应用前景。
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