改性剂添加量对难燃中密度纤维板内结合强度的影响

张兴华+张旭+李欣弘+徐传祯

摘 要：利用改性剂加入人造板中使其具有环保价值是目前人造板研究和新产品开发的重要发展方向之一，而改性剂添加后对人造板性能是否产生严重影响，一直受到国内外企业的重视。文章通过实验表明：粉状动物胶改性剂的添加量的提高可以使难燃中密度纤维板的内结合强度数值得到提高，其最内表结合强度整体呈下降趋势。其最佳添加量为4%；在提高难燃中密度纤维板的内结合强度性能上，粉状动物胶改性剂略好于膏状动物胶改性剂。

关键词：改性剂添加量；难燃中密度纤维板；内结合强度

难燃中密度纤维板生产过程中，因改性剂的成分影响（大部分为化学改性剂），导致成品板的使用范围受限或达不到绿色环保的标准（甲醛释放量）是国内普遍存在的问题。达不到标准影响了国内产品的输出，也间接导致了原材料的浪费。改性剂，顾名思义就是改变某一性质提高产品性能，但这些改性是在尽可能不影响其他性能的前提下才有实际的改性意义和价值。本文旨在利用改性剂降低人造板甲醛释放量下，同时降低施胶量的前提下，来研究改性剂类型及添加加量对难燃中密度纤维板静曲强度的影响。

1 研究方法及原料与设备

1.1 热压曲线

本研究选取三段式的热压曲线如图1所示。

图1 两段式热压曲线

表1 试验设计方案

序 号 调节剂% 调节剂加入量g

D-1 2 3.6

D-2 4 7.2

D-3 6 10.8

D-4 8 14.4

D-5 10 18

W-1 2 3.6

W-2 4 7.2

W-3 6 10.8

W-4 8 14.4

W-5 10 18

N-01

1.2 实验设计

根据生产线实际情况，确定热压压力、热压时间、热压温度、压板闭合速度、纤维含水率等为主要影响因素。本实验选用热压压力1.5～7MPa，热压时间225s，热压温度160℃，固化剂g1.56g，施胶量180g，压板闭合速度4.83 mm/s，难燃中密度纤维含水率10%。

1.2.1 单因素实验设计

详细的设计方案看表1（D-粉状，W-膏状，N-未添加改性剂）。

1.2.2 对比实验设计

为了确定动物胶改性剂的添加对板材有何影响，每种将选取5个试验方案，膏状板材的平均值与未加改性剂的板材的性能做数据比较来确定改性剂对板材的影响。

1.3 实验主要原料

木材纤维 硬杂木纤维 长白山森工集团和龙人造板有限公司

胶黏剂 脲醛胶

固化剂 氯化铵

改性剂 动物蛋白胶（膏状，粉状）

阻燃剂 A型阻燃剂

1.4 实验的主要仪器设备

实验中主要使用的仪器如下：

恒温恒湿干燥箱 202-1 龙口市电炉制造厂

拌胶机 自制

四柱式平板硫化机 XLR-1000KN型 郑州鑫宏机器制造有限公司

液压式万能力学试验机 MWE-40A 济南试验机厂

1.5 实验检测标准

按国标GB/T17657-1999制作试件，并用万能力学试验机测试其力学性能。

3 实验数据处理与结果分析

根据我企业生产线实际情况，确定热压参数后，将动物胶改性剂的添加量定为单一变量进行试验，实验结果如下。

3.1 粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响如图2所示。

图2 粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

图3 膏状改性剂添加量对难燃中密度纤维板内结合强度的影响

图2的内结合强度是添加了粉状改性剂（D1 – D5）板材的内结合强度测试结果，可以看出随着改性剂的添加量增加，内结合强度也整体呈上升趋势。由数据分析D1

3.2 膏状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

膏状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响如图3所示。

图3的内结合强度是添加了膏状改性剂（W1-W5）板材的内结合强度测试结果，可以看出随着改性剂的添加量增加，内结合强度也整体呈下降趋势。由数据分析W5

根据以上数据得出 D5>W2>W3>D4>W1>D3。最优方案为D5

3.3 对比试验结果

下表4为各选取添加了粉，膏状改性剂的5个试验板材的内结合强度测试结果的平均值并通过与未加改性剂板材的内结合强度数据比较结果。

图4 改性剂添加量对难燃中密度纤维板内结合强度的影响

图4的内结合强度是在各类型板材中选取了平均值后的内结合强度的数据对比结果，可以看出添加了动物胶改性剂的板材的内结合强度都高于未添加改性剂板材（N）的内结合强度，其中，添加了粉状改性剂板材（D）的内结合强度略高于添加了膏状改性剂板材（W）的内结合强度。由N

4 结论

根据以上实验结果及分析可以得出如下结论：

4.1 粉状动物胶改性剂的添加量的提高可以使难燃中密度纤维板的内结合强度数值得到提高，其最佳添加量为10%。

4.2 膏状动物胶改性剂的添加量的提高可使难燃中密度纤维板的表结合强度整体呈下降趋势。其最佳添加量为4%。

4.3 在提高中密度纤维板的表结合强度性能上，粉状动物胶改性剂略好于膏状动物胶改性剂。

参考文献

[1] 高金贵，邹志平等.环保型动物角蛋白改性剂对胶合板性能的影响[J].林业科技，2014，39（212）：26-29.

[2] Hua YuKun，Zhou Dingguo.The development of wood composites in China proceedings 32Nd international particalboard/composite materials symposium W.S.U.[C].1998，65-74.

[3] 林峰.纤维板生产企业原材料资源战略[D].南京林业大学硕士论文，2007.

作者简介：张兴华（1960.09- ），男，高级工程师，长白山森工集团和龙人造板有限公司有限公司省级企业技术中心主任、副总工程师，现从事人造板生产及技术研发工作。

摘 要：利用改性剂加入人造板中使其具有环保价值是目前人造板研究和新产品开发的重要发展方向之一，而改性剂添加后对人造板性能是否产生严重影响，一直受到国内外企业的重视。文章通过实验表明：粉状动物胶改性剂的添加量的提高可以使难燃中密度纤维板的内结合强度数值得到提高，其最内表结合强度整体呈下降趋势。其最佳添加量为4%；在提高难燃中密度纤维板的内结合强度性能上，粉状动物胶改性剂略好于膏状动物胶改性剂。

关键词：改性剂添加量；难燃中密度纤维板；内结合强度

难燃中密度纤维板生产过程中，因改性剂的成分影响（大部分为化学改性剂），导致成品板的使用范围受限或达不到绿色环保的标准（甲醛释放量）是国内普遍存在的问题。达不到标准影响了国内产品的输出，也间接导致了原材料的浪费。改性剂，顾名思义就是改变某一性质提高产品性能，但这些改性是在尽可能不影响其他性能的前提下才有实际的改性意义和价值。本文旨在利用改性剂降低人造板甲醛释放量下，同时降低施胶量的前提下，来研究改性剂类型及添加加量对难燃中密度纤维板静曲强度的影响。

1 研究方法及原料与设备

1.1 热压曲线

本研究选取三段式的热压曲线如图1所示。

图1 两段式热压曲线

表1 试验设计方案

序 号 调节剂% 调节剂加入量g

D-1 2 3.6

D-2 4 7.2

D-3 6 10.8

D-4 8 14.4

D-5 10 18

W-1 2 3.6

W-2 4 7.2

W-3 6 10.8

W-4 8 14.4

W-5 10 18

N-01

1.2 实验设计

根据生产线实际情况，确定热压压力、热压时间、热压温度、压板闭合速度、纤维含水率等为主要影响因素。本实验选用热压压力1.5～7MPa，热压时间225s，热压温度160℃，固化剂g1.56g，施胶量180g，压板闭合速度4.83 mm/s，难燃中密度纤维含水率10%。

1.2.1 单因素实验设计

详细的设计方案看表1（D-粉状，W-膏状，N-未添加改性剂）。

1.2.2 对比实验设计

为了确定动物胶改性剂的添加对板材有何影响，每种将选取5个试验方案，膏状板材的平均值与未加改性剂的板材的性能做数据比较来确定改性剂对板材的影响。

1.3 实验主要原料

木材纤维 硬杂木纤维 长白山森工集团和龙人造板有限公司

胶黏剂 脲醛胶

固化剂 氯化铵

改性剂 动物蛋白胶（膏状，粉状）

阻燃剂 A型阻燃剂

1.4 实验的主要仪器设备

实验中主要使用的仪器如下：

恒温恒湿干燥箱 202-1 龙口市电炉制造厂

拌胶机 自制

四柱式平板硫化机 XLR-1000KN型 郑州鑫宏机器制造有限公司

液压式万能力学试验机 MWE-40A 济南试验机厂

1.5 实验检测标准

按国标GB/T17657-1999制作试件，并用万能力学试验机测试其力学性能。

3 实验数据处理与结果分析

根据我企业生产线实际情况，确定热压参数后，将动物胶改性剂的添加量定为单一变量进行试验，实验结果如下。

3.1 粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响如图2所示。

图2 粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

图3 膏状改性剂添加量对难燃中密度纤维板内结合强度的影响

图2的内结合强度是添加了粉状改性剂（D1 – D5）板材的内结合强度测试结果，可以看出随着改性剂的添加量增加，内结合强度也整体呈上升趋势。由数据分析D1

3.2 膏状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

膏状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响如图3所示。

图3的内结合强度是添加了膏状改性剂（W1-W5）板材的内结合强度测试结果，可以看出随着改性剂的添加量增加，内结合强度也整体呈下降趋势。由数据分析W5

根据以上数据得出 D5>W2>W3>D4>W1>D3。最优方案为D5

3.3 对比试验结果

下表4为各选取添加了粉，膏状改性剂的5个试验板材的内结合强度测试结果的平均值并通过与未加改性剂板材的内结合强度数据比较结果。

图4 改性剂添加量对难燃中密度纤维板内结合强度的影响

图4的内结合强度是在各类型板材中选取了平均值后的内结合强度的数据对比结果，可以看出添加了动物胶改性剂的板材的内结合强度都高于未添加改性剂板材（N）的内结合强度，其中，添加了粉状改性剂板材（D）的内结合强度略高于添加了膏状改性剂板材（W）的内结合强度。由N

4 结论

根据以上实验结果及分析可以得出如下结论：

4.1 粉状动物胶改性剂的添加量的提高可以使难燃中密度纤维板的内结合强度数值得到提高，其最佳添加量为10%。

4.2 膏状动物胶改性剂的添加量的提高可使难燃中密度纤维板的表结合强度整体呈下降趋势。其最佳添加量为4%。

4.3 在提高中密度纤维板的表结合强度性能上，粉状动物胶改性剂略好于膏状动物胶改性剂。

参考文献

[1] 高金贵，邹志平等.环保型动物角蛋白改性剂对胶合板性能的影响[J].林业科技，2014，39（212）：26-29.

[2] Hua YuKun，Zhou Dingguo.The development of wood composites in China proceedings 32Nd international particalboard/composite materials symposium W.S.U.[C].1998，65-74.

[3] 林峰.纤维板生产企业原材料资源战略[D].南京林业大学硕士论文，2007.

作者简介：张兴华（1960.09- ），男，高级工程师，长白山森工集团和龙人造板有限公司有限公司省级企业技术中心主任、副总工程师，现从事人造板生产及技术研发工作。

摘 要：利用改性剂加入人造板中使其具有环保价值是目前人造板研究和新产品开发的重要发展方向之一，而改性剂添加后对人造板性能是否产生严重影响，一直受到国内外企业的重视。文章通过实验表明：粉状动物胶改性剂的添加量的提高可以使难燃中密度纤维板的内结合强度数值得到提高，其最内表结合强度整体呈下降趋势。其最佳添加量为4%；在提高难燃中密度纤维板的内结合强度性能上，粉状动物胶改性剂略好于膏状动物胶改性剂。

关键词：改性剂添加量；难燃中密度纤维板；内结合强度

难燃中密度纤维板生产过程中，因改性剂的成分影响（大部分为化学改性剂），导致成品板的使用范围受限或达不到绿色环保的标准（甲醛释放量）是国内普遍存在的问题。达不到标准影响了国内产品的输出，也间接导致了原材料的浪费。改性剂，顾名思义就是改变某一性质提高产品性能，但这些改性是在尽可能不影响其他性能的前提下才有实际的改性意义和价值。本文旨在利用改性剂降低人造板甲醛释放量下，同时降低施胶量的前提下，来研究改性剂类型及添加加量对难燃中密度纤维板静曲强度的影响。

1 研究方法及原料与设备

1.1 热压曲线

本研究选取三段式的热压曲线如图1所示。

图1 两段式热压曲线

表1 试验设计方案

序 号 调节剂% 调节剂加入量g

D-1 2 3.6

D-2 4 7.2

D-3 6 10.8

D-4 8 14.4

D-5 10 18

W-1 2 3.6

W-2 4 7.2

W-3 6 10.8

W-4 8 14.4

W-5 10 18

N-01

1.2 实验设计

根据生产线实际情况，确定热压压力、热压时间、热压温度、压板闭合速度、纤维含水率等为主要影响因素。本实验选用热压压力1.5～7MPa，热压时间225s，热压温度160℃，固化剂g1.56g，施胶量180g，压板闭合速度4.83 mm/s，难燃中密度纤维含水率10%。

1.2.1 单因素实验设计

详细的设计方案看表1（D-粉状，W-膏状，N-未添加改性剂）。

1.2.2 对比实验设计

为了确定动物胶改性剂的添加对板材有何影响，每种将选取5个试验方案，膏状板材的平均值与未加改性剂的板材的性能做数据比较来确定改性剂对板材的影响。

1.3 实验主要原料

木材纤维 硬杂木纤维 长白山森工集团和龙人造板有限公司

胶黏剂 脲醛胶

固化剂 氯化铵

改性剂 动物蛋白胶（膏状，粉状）

阻燃剂 A型阻燃剂

1.4 实验的主要仪器设备

实验中主要使用的仪器如下：

恒温恒湿干燥箱 202-1 龙口市电炉制造厂

拌胶机 自制

四柱式平板硫化机 XLR-1000KN型 郑州鑫宏机器制造有限公司

液压式万能力学试验机 MWE-40A 济南试验机厂

1.5 实验检测标准

按国标GB/T17657-1999制作试件，并用万能力学试验机测试其力学性能。

3 实验数据处理与结果分析

根据我企业生产线实际情况，确定热压参数后，将动物胶改性剂的添加量定为单一变量进行试验，实验结果如下。

3.1 粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响如图2所示。

图2 粉状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

图3 膏状改性剂添加量对难燃中密度纤维板内结合强度的影响

图2的内结合强度是添加了粉状改性剂（D1 – D5）板材的内结合强度测试结果，可以看出随着改性剂的添加量增加，内结合强度也整体呈上升趋势。由数据分析D1

3.2 膏状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响

膏状改性剂添加量对纤维板内结合强度的影响如图3所示。

图3的内结合强度是添加了膏状改性剂（W1-W5）板材的内结合强度测试结果，可以看出随着改性剂的添加量增加，内结合强度也整体呈下降趋势。由数据分析W5

根据以上数据得出 D5>W2>W3>D4>W1>D3。最优方案为D5

3.3 对比试验结果

下表4为各选取添加了粉，膏状改性剂的5个试验板材的内结合强度测试结果的平均值并通过与未加改性剂板材的内结合强度数据比较结果。

图4 改性剂添加量对难燃中密度纤维板内结合强度的影响

图4的内结合强度是在各类型板材中选取了平均值后的内结合强度的数据对比结果，可以看出添加了动物胶改性剂的板材的内结合强度都高于未添加改性剂板材（N）的内结合强度，其中，添加了粉状改性剂板材（D）的内结合强度略高于添加了膏状改性剂板材（W）的内结合强度。由N

4 结论

根据以上实验结果及分析可以得出如下结论：

4.1 粉状动物胶改性剂的添加量的提高可以使难燃中密度纤维板的内结合强度数值得到提高，其最佳添加量为10%。

4.2 膏状动物胶改性剂的添加量的提高可使难燃中密度纤维板的表结合强度整体呈下降趋势。其最佳添加量为4%。

4.3 在提高中密度纤维板的表结合强度性能上，粉状动物胶改性剂略好于膏状动物胶改性剂。

参考文献

[1] 高金贵，邹志平等.环保型动物角蛋白改性剂对胶合板性能的影响[J].林业科技，2014，39（212）：26-29.

[2] Hua YuKun，Zhou Dingguo.The development of wood composites in China proceedings 32Nd international particalboard/composite materials symposium W.S.U.[C].1998，65-74.

[3] 林峰.纤维板生产企业原材料资源战略[D].南京林业大学硕士论文，2007.

作者简介：张兴华（1960.09- ），男，高级工程师，长白山森工集团和龙人造板有限公司有限公司省级企业技术中心主任、副总工程师，现从事人造板生产及技术研发工作。