闪爆稻秆纤维/聚乙烯醇制品热压成型及性能研究∗
2021-08-31冯彦洪张丁山周喜灵黄卫东
林产工业 2021年8期
冯彦洪 张丁山 王 端 周喜灵 黄卫东
(1. 广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室;聚合物成型加工工程教育部重点实验室,华南理工大学,广东 广州 510640;2. 东莞市正新包装制品有限公司,广东 东莞 523119)
稻秆是我国广泛存在的农业废弃物,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成[1]。目前,大多数稻秆以丢弃或焚烧的方式处理,不仅浪费资源,还造成了严重的环境污染[2]。将稻秆制备成板材或者型材是一种有效的资源高值化利用途径[3-5]。然而,稻秆外表面二氧化硅含量高,且覆盖有疏水性的蜡质层,对稻秆与胶黏剂之间的粘结具有负面影响[6-7]。因此,需要对稻秆进行预处理,以改善其与胶黏剂的界面结合性能。
植物纤维模压制品的性能与所使用的胶黏剂种类密切相关[8-10]。聚乙烯醇(PVA)是一种可生物降解的水溶性胶黏剂[11-12],分子上存在许多羟基,易与植物纤维表面的羟基形成氢键,粘合效果良好。与含醛类胶黏剂相比,由PVA制造的植物纤维制品在使用过程中无甲醛等有害物质释放[13-15]。但是传统PVA胶黏剂的使用方法是先将其配制成溶液,再与植物纤维混合[16-17]。因此需要溶液制备和后序的干燥过程,模压制品的制备效率较低,且大大增加了能量消耗和成本。
针对稻秆纤维的结构特点与PVA溶液湿法复合的不足,本文提出稻秆纤维与PVA干粉热压成型的方法。首先利用实验室自制的连续式螺杆闪爆设备对稻秆进行预处理,制得闪爆稻秆纤维(SERS)。预处理破坏了稻秆表面蜡质层,同时离解出大长径比的稻秆纤维,增加了材料比表面积[18]。……
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