论文导读:废旧刨花板来源于北京林业大学木材科学与技术实验室,经过削片机(SiempelKamp公司)削成长约为20-40mm,宽约为20-30mm的废旧刨花板碎片。将一定量的废旧刨花板碎片加入到装有水、稀酸或稀碱溶液的玻璃容器中,使刨花板碎片完全浸泡于液体中,将玻璃容器置于设定温度下的恒温水浴锅中,在不断搅拌下处理一定时间,得到分离的再生刨花,再生刨花用自来水洗至中性,自然晾干后备用。在稀酸、稀碱或水溶液中解离处理得到的再生刨花的性能均比原刨花差,掺入40%的再生刨花得到的刨花板性能均比100%的新刨花制成的刨花板性能差,相比较而言,碱性溶液处理对再生刨花的性能破坏小。
关键词:废旧刨花板,再生刨花,稀碱,稀酸
我国是木材消费大国之一,但木材资源却非常短缺,随着人们生活水平的提高,人造板的需求量大幅度增加,截至到2007年, 我国人造板总产量累计已达5.14亿m3,每年淘汰的废旧人造板也在不断增加[1],据统计我国每年淘汰的木材料制品为6000多万吨,其中废旧刨花板所占的比例为40%,折合材积约为2000多万立方米[2,3],这些刨花板中游离甲醛含量高, 并且短期内不能降解, 其燃烧时产生的烟雾亦含有大量甲醛, 对周围环境危害严重。如能充分利用这些废旧刨花板,不仅可节约木材,少砍伐森林,还能减少环境污染[4]。本文通过采用水、稀酸及稀碱溶液加热处理废旧刨花板得到回收刨花,把回收刨花按一定比例与新刨花混合压制再生刨花板,研究不同处理条件对再生刨花板性能的影响,为废旧刨花板的回收利用提供理论依据,促进了刨花板生产的可持续发展。
1 材料和方法
1.1 原料
废旧刨花板来源于北京林业大学木材科学与技术实验室,经过削片机(SiempelKamp 公司)削成长约为20-40mm,宽约为20-30mm的废旧刨花板碎片。
胶粘剂采用北京市木材厂生产的固含量为51%的脲醛树脂胶粘剂。
1.2 废旧刨花板的解离
将一定量的废旧刨花板碎片加入到装有水、稀酸或稀碱溶液的玻璃容器中,使刨花板碎片完全浸泡于液体中,将玻璃容器置于设定温度下的恒温水浴锅中,在不断搅拌下处理一定时间,得到分离的再生刨花,再生刨花用自来水洗至中性,自然晾干后备用。
1.3 再生刨花板制备
按新杉木刨花和再生刨花的重量配比为6:4备料并混合均匀,倒入旋转施胶机中,将胶粘剂均匀施加到备好的刨花原料中,脲醛树脂胶粘剂的施胶量为10%(按胶粘剂固含量与绝干刨花重量计算)。将施胶后的混合料制成板坯;对铺装好的板坯在室温下进行预压,预压压力为1.8MPa,预压时间为120s。对预压的板坯进行热压,热压温度为160-170℃,热压时间为40s/mm,制成14mm厚的刨花板,经裁切后按照国标GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》检测其物理性能。论文参考。
2.1 溶液性质对再生刨花板性能的影响
表1是在不同处理溶液中得到的再生刨花板的物理性能,从表1中可以看出掺入40%的再生刨花得到的刨花板性能均比100%的新刨花制成的刨花板性能差,说明再生刨花的性能比原刨花差[5],且碱性溶液处理得到的刨花板性能高于酸性溶液和水溶液处理的,说明碱性溶液处理对再生刨花的性能破坏小。
表1 处理介质对再生刨花板性能的影响
处理条件密度(ρ) 静曲强度(MOR) 弹性模量 (MOE) 内结合强度(IB) 吸水厚度膨胀率
100%新杉木刨花0.78g/cm3 12.4MPa 3000MPa 0.34MPa7.8%
0.1mol/L NaOH溶液, 100℃, 2h 0.75 g/cm3 11.8MPa 2500MPa0.32MPa 7.2%
蒸馏水, 100℃,2h0.75g/cm3 11.5MPa 1500MPa0.28MPa 7.1%
0.1mol/L HCL溶液, 100℃, 2 h 0.70g/cm3 10.76MPa 2000MPa0..24MPa 8.2%
2.2 解离温度对再生刨花板性能的影响
表2是不同处理温度下得到的再生刨花板的物理性能,从表2中可以看出随着处理温度的降低,再生刨花板的性能下降,这是因为温度低废旧刨花板中的胶黏剂不易被破坏,刨花不易被分开,刨花表面的胶层影响再生刨花板的性能。
表2 处理温度对再生刨花板性能的影响
处理条件密度(ρ) 静曲强度(MOR) 弹性模量 (MOE) 内结合强度(IB) 吸水厚度膨胀率
100%新杉木刨花0.78g/cm3 12.4MPa 3000MPa0.34MPa 7.8%
0.1mol/L NaOH溶液, 100℃, 2h 0.75 g/cm3 11.8MPa 2500MPa0.32MPa 7.2%
0.1mol/L NaOH溶液, 80℃, 2h 0.70g/cm3 10.75MPa 2000MPa0.22MPa 8.2%
0.1mol/L NaOH溶液, 60℃, 2h 0.65g/cm3 8.6MPa 1000MPa0.20MPa 9.8%
2.3 解离时间对再生刨花板性能的影响
表3是不同处理时间下得到的再生刨花板的物理性能,从表3中可以看出随着处理时间的减少,再生刨花板的性能下降,这是因为处理时间少,废旧刨花板中的胶黏剂被破坏不完全,刨花不易被分开,刨花表面的胶层影响再生刨花板的性能。论文参考。论文参考。
表3 处理时间对再生刨花板性能的影响

处理条件密度(ρ) 静曲强度(MOR) 弹性模量 (MOE) 内结合强度(IB) 吸水厚度膨胀率
空白对照组0.78g/cm3 12.4MPa 3000MPa0.34MPa 7.8%
0.1mol/L NaOH溶液, 100℃, 2h 0.75 g/cm3 11.8MPa 2500MPa0.32MPa 7.2%
0.1mol/L NaOH溶液, 100℃, 1.5h 0.72g/cm3 10.8MPa 2000MPa0.24MPa 9.4%
0.1mol/L NaOH溶液, 100℃, 1 h 0.70g/cm3 10.65MPa 1500MPa0.20MPa 8.2%
0.1mol/L NaOH溶液, 100℃, 0.5 h 0.65g/cm3 8.85MPa 1500MPa0.18MPa 10%
3 结论
在稀酸、稀碱或水溶液中解离处理得到的再生刨花的性能均比原刨花差,掺入40%的再生刨花得到的刨花板性能均比100%的新刨花制成的刨花板性能差,相比较而言,碱性溶液处理对再生刨花的性能破坏小。且随着处理温度的降低、处理时间的减少,再生刨花板的性能下降。
参考文献
[1]贺小翠, 穆亚平.旧人造板资源的回收与再利用.木材加工机械,2008,(1):50-53
[2]黄在华, 袁滨, 王厚军. 利用城市垃圾废旧木材生产复合板[J]. 林业科技, 2004, 31(06):31-35
[3]黄在华, 王永利. 利用废旧人造板及其制品生产刨花板技术的研究[J]. 林产工业, 2005, 13 (04):8-15
[4]曾钦志, 陈维宁. 废弃MDF纤维的解离及其表面物理特征.木材工业,2008, 22(3):20-22
[5] 王侠, 杨永福,于志明. 废旧刨花板水煮技术研究[J].木材加工机械, 2008, 19(2):3-7
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