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在传统木材工业生产中,主要以脲醛树脂胶,酚醛树脂胶以及三聚氰胺甲醛树脂胶作为木材用胶黏剂。随着石油资源日益枯竭和环境污染日益严重,环保型大豆基胶黏剂得到了广泛的研究。针对大豆蛋白胶黏剂耐水性差、黏度高等问题,研究采用聚乙二醇(PEG)和纳米纤维素(NCC)对豆胶进行了改性研究,并通过优化热压工艺以及改良木质单板表面特性进一步提高豆胶制备胶合板的性能,为实现大豆蛋白胶黏剂的工业化应用提供理论依据和实践经验。研究结果表明:1、为降低NCC改性豆胶的黏度,研究不同分子量PEG对豆胶性能的影响,结果表明,当PEG分子量提高时,由于难以形成氢键,PEG改性豆胶制备胶合板的胶合强度有所下降;当PEG分子量超过2000da时,由于为蛋白质提供更大有序化自组装空间,胶合强度又会略微上升。对比发现,使用分子量最小的乙二醇(EG)改性豆胶,不仅可以降低黏度约45%,达到增塑的效果,还可以与大豆蛋白之间形成强氢键作用,提高PEG改性豆胶制备胶合板的耐水性。2、当NCC添加量小于0.1%时,改性豆胶的黏度基本保持不变,改性豆胶在杨木单板表面的润湿性随着NCC的添加略有提高,胶膜储能模量(G’)、损耗模量(G”)与未改性时基本相近;当NCC添加量大于0.1%时,改性豆胶的黏度迅速增加,胶膜G’与G”略有提高,说明胶层本身的强度得到提高。当NCC添加量在0.1%时,胶合强度明显提高约22%;当NCC添加量达到0.2%以上时,由于黏度较高,胶合强度略有下降。研究发现,NCC与大豆蛋白质形成了弱氢键相互作用,束缚了蛋白质上活性官能团的运动,导致添加NCC使豆胶变性温度提高。综合考虑,NCC的最优添加量为0.1%。3、热压工艺对改性豆胶的胶合强度影响大小依次为:热压温度>热压时间>热压压力。胶合性能随着温度的提高而显著上升,当温度达到160℃时,胶合强度不发生变化。当热压压力从0.8MPa升至1.2MPa时,胶合强度随着压力的升高而增大,当压力达到1.6MPa时,胶合强度基本不变。当时间从40s/mm升至80s/mm,胶合板的胶合强度随着时间的延长而增大。因此选择最优热压工艺为:热压温度160℃,热压压力1.0MPa,热压时间60s/mm。4、杨木单板经常压冷等离子体处理后,随着处理功率的增大至4.5kW时,单板表面润湿性能以及胶合板的胶合强度呈现增大趋势;随着处理速率的增加,单板表面润湿性能以及胶合板的胶合强度逐渐减小。这是由于经过常压冷等离子处理的杨木单板,木材表面发生刻蚀,次生壁上出现很多刻痕,杨木表面形成了许多微孔结构,促进了改性豆胶在杨木单板表面渗透。同时,杨木单板表面引入了大量的含氧官能团,促进了改性豆胶与杨木单板之间的化学作用。当等离子体处理条件为14m/min、4.5kW,胶合强度明显提高约21%,施胶量可降低至140g/m2。当处理功率高达6kW时,润湿性能及胶合强度略有下降。因为高能量的等离子体会导致杨木发生降解,降低木材本身的强度,从而导致界面胶合强度降低。