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        野皂莢枝干刨花板熱壓工藝的研究

        2013-04-29 11:44:53任金慧鄭志鋒任玉芬
        安徽農(nóng)學通報 2013年6期
        關鍵詞:刨花板

        任金慧 鄭志鋒 任玉芬

        摘 要:研究了野皂莢枝干用于刨花板生產(chǎn)時,熱壓工藝條件對刨花板主要物理力學性能的影響。研究表明:野皂莢刨花含水率3%~5%、預設刨花板密度0.75g/cm3、脲醛樹脂膠施膠量8%、熱壓溫度150℃、熱壓時間4min、熱壓壓力3.5MPa的熱壓條件下壓制的野皂莢刨花板,可達到GB/T4897.3的用板要求。

        關鍵詞:野皂莢;刨花板;熱壓工藝

        中圖分類號 TS653.5 文獻標識碼 B 文章編號 1007-7731(2013)06-138-02

        野皂莢(Gleditsia microphylla)是一種多年生灌木或小喬木,高2~4m,平均植株直徑2~4cm,生長于山坡陽處或路邊,海拔130~1 300m,分布于我國河北、河南、山東、山西、陜西、江蘇、安徽[1]。野皂莢具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐輕度鹽堿的特點,非常適合在我國北方干旱、半干旱地區(qū)種植。野皂莢灌叢茂密,枯落物量大,根系發(fā)達,分蘗萌生能力強。“地上一把傘(樹冠), 地面一張?zhí)海萋湮铮?,地下一張網(wǎng)(根)”的生長特點能有效保持水土和改良土壤,達到快速改變惡劣生態(tài)環(huán)境的目的。

        野皂莢的傳統(tǒng)應用主要包括:枝干用作薪炭材、枝干磨成木粉制作佛香、其果實供人畜食用;此外,其果實還可用于制作豆膠。近年來,野皂莢在涵養(yǎng)水源、水土保護方面的潛在價值受到人們越來越多的重視。有鑒于此,基于其生態(tài)效益的后續(xù)經(jīng)濟開發(fā)便迫在眉睫。筆者主要探討了野皂莢枝干用于刨花板生產(chǎn)時,熱壓工藝條件對野皂莢枝干刨花板主要物理力學性能的影響。

        1 材料與方法

        1.1 材料 試驗材料野皂莢枝干采自山西陽泉辛莊(E113.66°,N37.97°),試材采伐于2012年1月,其具體化學組成如表1所示。經(jīng)手工剝皮、氣干后,再削片、刨片制成刨花。所加工刨花經(jīng)篩分后可分為10mm以下小徑級枝條刨花、10mm以上常規(guī)徑級枝條刨花2個組別,為了研究優(yōu)化工藝試驗,本實驗采用常規(guī)徑級枝條刨花。刨花制備與刨花板壓制均在南京林業(yè)大學人造板試驗室進行,脲醛樹脂膠黏劑由滁州肯迪亞刨花板廠提供(具體性能如表2所示)。所壓制的刨花板為單層結(jié)構(gòu)刨花板。

        1.2 方法

        1.2.1 刨花干燥 刨花干燥在鼓風式箱式干燥機內(nèi)進行,干燥溫度(103[±]2)℃,干燥后刨花含水率3%~5%。

        1.2.2 熱壓工藝 基于實驗因素數(shù)較少、因素水平數(shù)較多的實際情況,試驗直接采用了單因素試驗優(yōu)化熱壓工藝,具體實驗方案如表3所示。主要考察熱壓因素包括:預設密度、施膠量、熱壓溫度、熱壓時間;厚度由厚度規(guī)控制,熱壓壓力根據(jù)預試驗設定為3.5MPa。初始熱壓條件:預設密度0.95g/cm3、施膠量12%、熱壓溫度180℃、熱壓時間6min。刨花板板材主要考察物理力學性能:彈性模量、靜曲強度、內(nèi)結(jié)合強度、24h吸水厚度膨脹率。板坯預設長[×]寬[×]厚=300mm[×]300mm[×]10mm,同一熱壓條件下平行試驗數(shù)為3。

        2 結(jié)果與分析

        根據(jù)GB/T 17657-1999對野皂莢枝干刨花板進行測定,具體結(jié)果如表3所示。從表3可知,在熱壓因素的臨界點之上,除吸水厚度膨脹率外(未加防水劑),刨花板的各項考察性能均高于GB/T 4897.3規(guī)定的家具及室內(nèi)裝修用板的技術(shù)要求。

        3 結(jié)論

        (1)野皂莢枝干刨花含水率為3%~5%、預設密度0.75g/cm3、脲醛樹脂膠施膠量8%、熱壓溫度150℃、熱壓時間4min、熱壓壓力3.5MPa的熱壓條件下壓制的野皂莢刨花板可達到GB/T4897.3規(guī)定的用板要求。

        (2)野皂莢枝干刨花板預設密度臨界點0.75g/cm3;施膠量臨界點8%。

        (3)達到野皂莢枝干刨花板熱壓因素臨界點以上時,單因素方差分析表明:預設密度、施膠量對野皂莢刨花板物理力學性能影響極顯著;施膠量對吸水厚度膨脹率有較顯著影響;熱壓溫度、熱壓時間對野皂莢刨花板物理力學性能無顯著影響。

        4 問題與展望

        根據(jù)初步實驗結(jié)果,結(jié)合傳統(tǒng)人造板和農(nóng)作物秸稈人造板的研究及生產(chǎn)實踐,無論從生物構(gòu)造、物理特性還是化學特性來說,野皂莢與傳統(tǒng)的刨花板生產(chǎn)原料材性相近,優(yōu)于農(nóng)作物,是制造刨花板的優(yōu)質(zhì)備選原料,用其制造刨花板是可行的,具有較大的實際應用價值。

        本實驗立足于野皂莢的生態(tài)價值,挖掘野皂莢枝干在人造板行業(yè)的經(jīng)濟價值,為野皂莢的深加工利用提供理論依據(jù)。試驗中,由于野皂莢枝干徑級小、密度偏大、材質(zhì)偏硬,野皂莢枝干刨花以顆粒狀、細長棒狀、細長薄片狀居多。野皂莢刨花的這種特點除了與其自身材性有關外,沒有適合于小徑級、大密度、大硬度原材料的刨花制備設備也是原因之一,野皂莢枝干刨花的這種特點無疑限制了其應用范圍。如果能將野皂莢應用于大片刨花板、定向刨花板,勢必可以大大提升野皂莢的市場利用價值。

        參考文獻

        [1]中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志第三十九卷[M].北京:科學出版社,1988:82-83. (責編:徐世紅)

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