《楊木增強與阻燃處理環(huán)保技術研究》系統(tǒng)地闡述了人工林楊木速生材綜合利用技術的發(fā)展歷程及研究趨勢;介紹了一種可以代替標準環(huán)境艙、成本低廉且操作和維護簡單的15L小型環(huán)境艙設計原理與結構,并基于該設備對楊木強化材和阻燃楊木膠合板釋放的甲醛和VOC進行采集,以降低甲醛和VOC的檢測成本;探討了工藝因子對楊木強化材和阻燃楊木膠合板有害氣體釋放的影響,優(yōu)化了基于有害氣體釋放源頭控制的楊木改性產(chǎn)品生產(chǎn)工藝;分析了幾種納米添加劑和阻燃劑對楊木強化材和阻燃楊木膠合板甲醛和VOC釋放的控制作用和機理。為人工林楊木的高效高質(zhì)利用提供了技術支撐,擴大了速生楊木的應用范圍,提高了產(chǎn)品的附加值。
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目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 木材增強、阻燃技術概況2
1.1.1 木材增強、阻燃機理2
1.1.2 木材增強、阻燃方法3
1.1.3 木材用增強樹脂和阻燃劑5
1.1.4 增強阻燃處理材性能7
1.2 研究現(xiàn)狀8
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
1.3 應用中存在的問題和發(fā)展趨勢16
1.3.1 存在的問題16
1.3.2 發(fā)展趨勢16
參考文獻17
第2章 木制品VOC測試方法研究23
2.1 VOC采集方法現(xiàn)狀23
2.1.1 實地和實驗室小空間釋放法(FLEC)23
2.1.2 干燥器蓋法25
2.1.3 環(huán)境艙法25
2.2 小型環(huán)境艙的設計原理與性能27
2.2.1 小型環(huán)境艙的設計原理與結構27
2.2.2 小型環(huán)境艙性能分析29
2.2.3 小型環(huán)境艙的工作原理及過程34
2.3 大小型環(huán)境艙測試數(shù)據(jù)的相關性分析35
2.3.1 樣品選擇與性能測試35
2.3.2 大小型環(huán)境艙檢測TVOC釋放速率及相對偏差38
2.3.3 測試數(shù)據(jù)的相關性分析44
2.4 多參數(shù)調(diào)控條件下的性能分析46
2.4.1 工藝設計與性能測試46
2.4.2 多參數(shù)調(diào)控下TVOC的釋放47
2.4.3 多參數(shù)調(diào)控下芳烴和烷烴的釋放51
2.4.4 多參數(shù)調(diào)控下主要VOC單體的釋放53
2.5 本章小結54
參考文獻55
第3章 楊木強化材有害氣體檢測與控制技術研究58
3.1 工藝參數(shù)對楊木強化材VOC釋放的影響58
3.1.1 工藝設計與性能測試59
3.1.2 加壓浸漬壓力61
3.1.3 加壓浸漬時間65
3.1.4 樹脂濃度69
3.1.5 FTIR分析72
3.1.6 掃描電鏡分析74
3.2 低污染楊木強化材優(yōu)化工藝研究75
3.2.1 工藝設計與性能測試75
3.2.2 VOC釋放特性77
3.2.3 甲醛釋放81
3.2.4 力學性能83
3.2.5 響應面優(yōu)化84
3.2.6 優(yōu)化工藝的驗證93
3.3 納米二氧化鈦對楊木強化材有害氣體釋放的控制作用94
3.3.1 工藝設計95
3.3.2 性能測試95
3.3.3 VOC與甲醛釋放96
3.3.4 力學性能102
3.3.5 FTIR分析103
3.3.6 SEM/EDS分析105
3.4 納米SiO2對楊木強化材有害氣體釋放的控制作用107
3.4.1 工藝設計107
3.4.2 VOC與甲醛釋放108
3.4.3 力學性能112
3.4.4 FTIR分析113
3.4.5 SEM/EDS分析115
3.5 尿素對楊木強化材有害氣體釋放的控制作用117
3.5.1 工藝設計117
3.5.2 甲醛釋放117
3.5.3 力學性能118
3.6 本章小結119
參考文獻122
第4章 阻燃楊木膠合板有害氣體檢測與控制技術研究126
4.1 市場上阻燃楊木膠合板VOC釋放水平的研究126
4.1.1 品牌選擇與性能測試126
4.1.2 市售板材的環(huán)保性能分析127
4.1.3 工藝差異對VOC釋放的影響128
4.1.4 板材厚度對VOC釋放的影響130
4.2 工藝參數(shù)對阻燃楊木膠合板有害氣體釋放的影響130
4.2.1 試件制作與性能測試131
4.2.2 FRW阻燃楊木膠合板甲醛和VOC釋放特性134
4.2.3 工藝參數(shù)對FRW阻燃楊木膠合板甲醛和VOC釋放的影響137
4.2.4 無機阻燃楊木膠合板甲醛和VOC釋放特性140
4.2.5 工藝參數(shù)對無機阻燃楊木膠合板甲醛和VOC釋放的影響142
4.3 低污染阻燃楊木膠合板優(yōu)化工藝研究144
4.3.1 工藝設計與性能測試145
4.3.2 低污染FRW阻燃楊木膠合板優(yōu)化工藝研究146
4.3.3 無機阻燃楊木膠合板優(yōu)化工藝研究153
4.4 本章小結160
參考文獻161
附錄163
附錄1 小型環(huán)境艙與標準艙測試數(shù)據(jù)的相關性分析163
附錄2 楊木強化材VOC組分169
《楊木增強與阻燃處理環(huán)保技術研究》:
第1章 緒論
木材作為環(huán)境友好型的可再生材料,因其特有的優(yōu)良品質(zhì),已廣泛地應用于建筑、裝飾和家具等方面。但隨著天然林的枯竭和國家天然林保護措施的實施,木材市場的供需矛盾日益加劇。在這種情況下,生長快、產(chǎn)量高的人工林成為緩解供需矛盾的主要資源。
楊樹生長迅速(僅需十幾年便可成材)、適應性強、分布廣泛、蓄積量大(尤其在我國北方),是我國主要人工林樹種之一。從20世紀60年代開始,我國楊樹人工林的總面積居于世界首位。目前,我國楊樹人工林分布范圍橫跨北緯25°~53°,東經(jīng)76°~134°,基本遍布于東北、西北、華北、西南等地,種植面積已達800 萬hm2,相當于世界其他國家和地區(qū)楊樹種植面積總和。但由于楊木的材質(zhì)軟、密度及物理力學強度低、易腐朽、易變形、易燃等材性特點,限制了其應用范圍。目前,楊木主要應用于制漿造紙、包裝、火柴、一次性筷子和低性能人造板等低附加值產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn),利用率低,資源浪費嚴重。因此,通過對楊木進行功能性改良,提高其力學性能、尺寸穩(wěn)定性、防腐性能和阻燃性能,對擴大楊木的應用范圍、提高產(chǎn)品附加值和促進人工林楊木產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展具有重大意義。目前,木材功能性改良主要將增強樹脂、阻燃劑、防腐劑等化學改性劑浸漬到木材中,以賦予木制品優(yōu)良的使用性能。