The effect of urea pretreatment on the formaldehyde emission and properties of straw particleboard

For manufacturing low-formaldehyde emission particleboard from wheat straw and urea-formaldehyde （UF） resins using urea treatment for indoor environments, we investigated the influence of urea treatment on the formaldehyde emission, physical and mechanical properties of the manufactured particleboard. Wheat straws were treated at three levels of urea concentration （5%, 10%, 15%） and 95℃ as holding temperature. Wheat straw particleboards were manufactured using hot press at 180℃ and 3 MPa with two types of UF adhesive （UF-45, UF-91）. Then the formaldehyde emission values, physical properties and mechanical properties were considered. The results show that the for- maldehyde emission value was decreased by increasing urea concentration. Furthermore, the results indicate that the specimens under urea treatment have better mechanical and physical properties compared with control specimens. Also specimens under urea treatment at 10% concentration and UF-91 type adhesive have the most optimum physical and mechanical strength.

不同摩尔比脲醛树脂的制备及其在刨花板中的运用

为了探究不同F/U摩尔比在同一制备工艺下对脲醛树脂的影响,采用0.9、1.0、1.05、1.1不同摩尔比分别制备脲醛树脂,以此分析脲醛树脂的理化性能,同时为了更好地探索脲醛树脂的应用性,制备刨花板并分析刨花板力学性能。结果表明:1.05摩尔比条件下综合性能最佳。在最佳工艺下制备脲醛树脂游离甲醛质量分数为0.21%,刨花板板材MOR与MOE为14.07MPa和1933MPa,IB为0.48MPa,甲醛释放量为2.1mg(100g)^(-1),所制备刨花板都满足国家标准P2型,该研究为脲醛树脂的制备工艺以及刨花板实际应用生产提供了科学依据.

聚乙烯醇/三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂制备芦苇刨花板及性能研究

为解决普通脲醛(UF)树脂对芦苇材料胶合性能差的问题,以聚乙烯醇/三聚氰胺改性脲醛(PVA/MUF)树脂为胶黏剂制备芦苇刨花板。通过正交试验,研究密度、热压温度、热压时间、施胶量等因素对板材内结合强度(IB)、静曲强度(MOR)以及2 h吸水厚度膨胀率(TS)的影响。结果表明:芦苇刨花板的优化制备工艺为:密度0.85 g/cm3、热压温度160℃、热压时间5 min、施胶量12%。所制得的芦苇刨花板IB和MOR分别为1.00 MPa和21.4 MPa,与木材刨花板相当。未来,使用PVA/MUF树脂改性胶黏剂制备的芦苇刨花板有望替代传统木材刨花板。

低甲醛释放量脲醛树脂的制备与性能研究

讨论了可用于制备低甲醛释放刨花板与胶合板的脲醛 (UF)树脂制备参数。该UF树脂制备经过 4个pH值 ( 1 .5 ,9.0 ,4 .5 ,8.0 )阶段 ,最后阶段加入尿素的量对UF树脂游离甲醛的含量有着重要的影响。在弱酸阶段随着甲醛与尿素摩尔比和 pH值的下降 ,通过亚甲基键连接的尿素和高分子质量树脂含量增加 ,而通过亚甲基醚键连接的尿素的含量下降 ;在碱性条件下甲醛与尿素摩尔比相同的树脂 ,较高的 pH值可以降低游离甲醛的含量和释放量。当添加 2 %～ 5 %的胶粘剂时 ,可提高低摩尔比的UF树脂对木材的胶合性能。当甲醛与尿素摩尔比达到 1∶1时 。

漆酶/碳源系统预处理对稻草碎料板性能的影响

利用添加少量碳源与漆酶组成的体系对稻草进行预处理,以改善其压板性能,研究了漆酶预处理的最佳工艺条件、漆酶／碳源系统(LCS)与漆酶／介体系统(LMS)预处理结果比较及酶处理对稻草碎料板性能的影响。结果表明:LCS完全可以代替昂贵的LMS来降解稻草中木质素;预处理最适条件为pH值5.0,温度45℃,液比1:7,时间4-6h,酶用量20-30IU／g;当酶用量为20IU/g,时间4h条件下预处理稻草碎料板的各项力学性能均有显著改善,与粗碎料板相比,酶处理对细碎料板的性能改善效果更是明显:内结合强度(IB)增加20％,静曲强度(MOR)增加21％,弹性模量(MOE)增加31％,吸水厚度膨胀率(TS)降低35％,甲醛释放量可达到F1级标准。

异氰酸酯稻草刨花板制造工艺的研究

利用自制的异氰酸酯胶粘剂ＹＱＪ－Ａ，通过正交试验和单因子试验，优化出了制造满足国家标准的稻草刨花板的热压工艺；通过详细的研究表明，密度、施胶量和施蜡量是影响稻草刨花板各主要性能的重要因素，刨花的含水率主要影响吸水厚度膨胀率；试验中还发现，受潮的稻草刨花板在阴湿环境中，易受多种霉菌侵蚀。

稻草中密度纤维板用改性脲醛树脂的研究

对比三聚氰胺、二甲基硅油、硅树脂和偶联剂KH-550四种改性剂改性的脲醛(UF)树脂性能的差别及其对稻草中密度纤维板性能的影响,并进行经济评价,最终确定适用于稻草纤维板的改性UF树脂的工艺条件,同时借助于红外光谱(FT-IR)和差热扫描分析(DSC)研究最佳改性UF树脂的结构和固化特性。结果表明,三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂不论是对树脂性能、板性能改善还是从成本分析方面均为稻草纤维板最佳的胶黏剂,FT-IR显示出与未加三聚氰胺相比,加入三聚氰胺后树脂的羟甲基含量降低了10 %,DSC分析则表明其峰值温度有较大幅度的提高,但放出的热量较少。加入三聚氰胺改性的UF树脂其表面张力变小。

稻秸/木材密度纤维板的复合工艺及其性能

分析了稻秸木材复合工艺配比及防水剂的添加量(0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对稻秸木材复合中密度纤维板性能的影响。结果表明:采用稻秸与木材原料分别进行纤维分离,再混合后施胶的复合工艺,当草木配比为1∶1,防水剂加量为1.2%,脲醛树脂胶粘剂的施胶量为12%时,生产出的稻秸/木材中密度纤维板,除吸水厚度膨胀率外,各项性能均能达到中密度纤维板标准要求。

等离子体改性稻秸的XPS分析

在10～20Pa高真空环境和100～350W功率条件下,采用氧等离子体对稻秸进行改性处理3～7min,并对改性前后的稻秸进行表面光电子能谱(XPS)分析,以揭示稻秸界面特性的变化规律。结果表明,氧等离子体可对秸秆进行有效的刻蚀和接枝。通过等离子体处理,秸秆表层碳元素含量显著降低,而氧元素含量大幅度上升;秸秆表面的C—C/C—H键含量显著降低,而强极性的羰基、羧基—CO/—COOH含量显著增加,有助于脲醛树脂对秸秆的润湿和渗透。XPS分析表明,稻秸表面包含长链脂肪烃外层和含硅无机矿物质内层,对合成树脂的渗透和胶合产生了阻碍。

用不脱水低摩尔脲醛树脂制造低游离甲醛刨花板与中密度纤维板(英文)

试验结果表明差示扫描量热仪 (DSC)能够测得NLFS - 1型捕捉剂与甲醛反应 ,并且这种捕捉剂能够捕捉脲醛树脂胶中的大部分游离甲醛 ,其捕捉量与树脂的摩尔比或游离甲醛量有关。对于低摩尔比 ,不脱水脲醛树脂刨花板和中密度纤维板 ,仅用 5 %捕捉剂就能获得较高的捕捉能力。这些板的游离甲醛释放量均能达到欧洲E1级或国标GB -T11718- 1999A级标准。刨花板后期热处理 ,对板的内结合强度提高明显 。

酶处理对UF麦秸纤维板性能的影响

利用木聚糖酶预处理麦秸纤维,采用常规热压工艺制备脲醛树脂(UF)麦秸纤维板,并测试木聚糖酶处理前后UF麦秸纤维板的性能变化.结果表明:与未经木聚糖酶处理的UF麦秸纤维板相比,处理后的UF麦秸纤维板的内结合强度、弹性模量、静曲强度均显著提高.其中,内结合强度由0.34 MPa提高到0.67 MPa,弹性模量由2386.05 MPa提高到3121.75MPa,静曲强度由18.25 MPa提高到27.13 MPa;24 h吸水厚度膨胀率显著下降,由36.45%降至18.40%,且各项指标达到国家标准合格品的要求.木聚糖酶处理后的UF麦秸纤维复合材料具有较大的刚度和阻尼;酶处理前后复合材料的Tg分别为98和127℃.因此,麦秸纤维经木聚糖酶处理后压制的UF麦秸纤维板热稳定性更好.

芦苇-稻草原料球磨处理生产刨花板

选择芦苇和稻草为原料,以脲醛树脂为黏结剂制备了芦苇-稻草刨花板。在芦苇碎料中加入一定量的矿物材料,然后采用机械球磨进行处理,应用正交设计对施胶量、热压压力、碎料球磨处理3个因素对板材各项性能的影响进行了研究。实验结果表明,球磨处理可以明显改善芦苇／树脂的结合强度,提高刨花板的各项性能。在施胶量16％,热压压力3．4MPa,对碎料进行球磨处理后制板,除内结合力较低外,板的静曲强度、弹性模量和握钉力都可以达到GBT 4897．3-2003对在干燥状态下使用的家具及室内装修用板的性能要求。

一种脲醛树脂胶粘剂的设计

鉴于对文献的分析和实验验证,本文提出一种脲醛树脂胶粘剂的设计原则。即:1)脲醛树脂最终摩尔比应取1.40～1.20:1,这样可以使制成的板材具有足够的胶接强度;2)为了使人造板的甲醛释放量达到10mg/100g(穿孔法)以下,树脂中的游离尿素应在10%以上;3)在脲醛树脂的分子中引入尿素的环状衍生物,如三嗪环或Uron。环状化合物含量最好在10%左右。按此原则合成了三种树脂,在试验室按标准刨花板和中密度纤维板工艺制成板材,其甲醛释放量在10mg/100g左右,板材物理力学性能均超过国家标准和企业标准。

秸秆乙醇残渣三聚氰胺脲醛树脂的制备与固化性能研究

以秸秆水解生产燃料乙醇的残渣(ER)、尿素(U)、甲醛(F)和三聚氰胺(M)为原料,制备了秸秆乙醇残渣三聚氰胺脲醛(ERMUF)树脂。分别考查了U、M、ER用量对制备的ERMUF树脂的性能及其制备三合板性能的影响。确定了反应的最优原料配比为n(F)/n(U)为1.5,n(M)/n(F)为0.15,m(ER)/m(ER+U)为0.48,在该条件下得到的ERMUF树脂制备的三合板的胶合强度1.03 MPa,满足国家II类板要求,甲醛释放量0.24 mg/L,满足E0级要求。探讨了固化体系对ERMUF树脂固化性能的影响,选出了适宜的固化体系为NH4Cl和H3PO4复合固化剂,用量分别为1%和0.5%,此条件下ERMUF树脂的固化时间较短148 s,胶合强度较高为1.09 MPa,甲醛释放量为0.25 mg/L。

改性脲醛树脂胶低密度稻壳-木材复合材料制造工艺的研究

采用异氰酸酯(ISO)改性的脲醛树脂胶制造低密度稻壳-木材复合材料。稻壳与木质刨花的混合比例为1:1,施胶量为7%,试验结果表明,异氰酸酯改性的脲醛树脂胶黏剂适用于低密度稻壳-木材复合材料,其物理力学性能明显优于使用传统的脲醛树脂胶黏剂。低密度稻壳-木材复合材料的物理力学性能随着改性剂异氰酸酯用量的增加而提高。密度是稻壳-木材复合材料物理力学性能的重要影响因素,低密度稻壳-木材复合材料的物理力学性能随着密度的增加而提高。在设定密度为0.45g/m^3和0.5g/cm^3的条件下,3:4的ISO/UF的稻壳-木材复合材料的物理力学性能均达到日本刨花板工业标准(JIS A5908)的要求。

稻草纤维板吸水性能的研究

研究不同石蜡乳液用量,不同的防水剂与脲醛树脂进行共混改性和共聚改性及不同胶黏剂等对稻草纤维板吸水性能的影响,并通过最终的经济分析,确定改善稻草中密度纤维板吸水性能的最有效可行的方法。结果表明,石蜡乳液不能作为改进稻草纤维板吸水性能的有效防水剂;各种防水剂与脲醛树脂共聚改性效果明显优于简单的共混改性,综合考虑认为5%三聚氰胺改性脲醛树脂为稻草纤维板最佳的防水型胶黏剂,每m^1板材所耗胶的原料成本价为327元。

互花米草碎料板的生产工艺

研究以互花米草为原料,以脲醛树脂为胶黏剂制作碎料板的生产工艺。试验表明:在互花米草各部位中以杆部为原料制作出的碎料板性能最好;由于互花米草的表皮存在较高的硅物质,通过加大互花米草茎秆的粉碎程度,使表皮组织尽可能分散,能够显著提高碎料板的性能;互花米草碎料板存在内结合强度和吸水厚度膨胀率性能较差问题,作者尝试通过增加密度和施胶量对性能进行改善,结果表明增加施胶量效果较为明显;将互花米草与木质刨花混合制作木草复合碎料板,容易解决互花米草碎料板内结合强度低的问题,试验中当互花米草的质量分数为35%时,木草复合碎料板的内结合强度超过木质普通刨花板标准要求。

EMDI-UF混合胶刨花板制造工艺条件的研究

介绍了东北林业大学人造板研究所在降低人造板游离甲醛释放量的研究成果,利用可乳化异氰酸酯(EMDI)与脲醛树脂(UF)混合胶制造刨花板,使产品达到E1级标准要求。研究结果表明:混合胶的施胶量为7％,采用6％的UF和1％的EMDI是比较适合的比例。将它们混合到一起,不加酸性固化剂,搅拌均匀后喷洒到刨花上,比较适宜的板坯含水率不应超过14％,在175℃下热压4.5min,所粘结的刨花板各项性能都符合GB4897—92—等品和E1级板标准的要求。与UF胶刨花板相比,混合胶刨花板的耐水性得到明显改善,甲醛释放量可降低到7.88mg/100g板。

有机硅改性酚醛树脂胶粘剂压制稻秸杆人造板的研究

采用有机硅改性酚醛树脂(PF)胶粘剂压制稻秸秆人造板。经大量预试验后,采用正交试验法优选出制备稻秸秆人造板的最佳工艺参数。结果表明:当PF合成过程中温度(第二次增长黏度时)为80℃、w(有机硅)=5%和有机硅在第一次增长黏度之前加入时,由有机硅改性PF胶粘剂压制的稻秸秆人造板,其各项力学性能均满足GB/T 4 897.3-2003标准要求,甲醛释放量均低于0.5 mg/(100 g)。

热压工艺对刨花板游离甲醛含量的影响

用脲醛树脂胶粘剂制成的刨花板含有对人体有害的游离甲醛,严重影响刨花板的使用及其发展。为寻找降低游离甲醛含量的途径,本文就热压工艺对刨花板游离甲醛含量的影响进行了初步探讨,结果表明,在板坯含水率为9％～15％,热压温度在140～200℃,热压时间在4～8min的常规范围内,刨花板游离甲醛含量随着板坯含水率增加或热压温度升高或热压时间延长会明显降低。