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花生壳是花生产业的副产品,是无污染,可再生的资源。近年来国内外众多学者,开展了大量花生壳综合利用的研究工作,结果表明,花生壳可用于开发许多高附加值的产品。通过比较认为花生壳用于人造板胶黏剂的研究具有显著的优势和广阔的发展前景,这为花生壳的综合利用提供了参考。本文选取花生壳为原料,苯酚作为液化溶剂,浓硫酸为催化剂,对花生壳实现分组份液化,即分别液化花生壳、酸不溶木质素和综纤维素,以残渣率作为宏观物理指标,甲醛结合量和游离酚含量作为化学指标,分别考察液固比、催化剂用量、液化温度和液化时间等四个因素对液化物指标的影响,并通过正交试验获得液化最佳工艺条件,在优化的工艺条件下进行了验证试验。利用扫描电子显微镜(SEM)观察液化物的表面形貌,再利用红外光谱(FTIR)分析液化物的官能团特征,最后利用气质联用仪(GC-MS)分析液化物的主要成分。将不同液化物作为改性剂加入至脲醛树脂胶黏剂中,合成环保型室内用胶黏剂,达到提高胶合强度,降低甲醛释放量的目的,并利用等离子体技术对木质材料表面进行改性处理,施以微量的花生壳液化物改性脲醛树脂胶,制备低施胶量环保胶合板,性能达到国标要求、甲醛释放量达E1级。(1)在花生壳液化体系中,一定范围内,残渣率随着液固比提高,催化剂用量的提高,温度的提高,时间的增长,残渣率呈下降的趋势。最低残渣率组条件为:液固比4:1,催化剂用量10%,液化温度180℃,液化时间80min,残渣率为19.1%。最高残渣率组条件为:液固比2:1,催化剂用量6%,液化温度140℃,液化时间60min,残渣率为41.7%。最强甲醛结合量为:液固比4:1,催化剂用量10%,液化温度160℃,液化时间80min,甲醛结合量为0.68g/g。最弱甲醛结合量条件为:液固比2:1,催化剂用量8%,液化温度160℃,液化时间100min,甲醛结合量为0.47g/g。以最大游离酚含量条件为:液固比4:1,催化剂用量10%,液化温度160℃,液化时间100min,游离酚含量为37.28%。最小游离酚含量条件为:液固比2:1,催化剂用量6%,液化温度140℃,液化时间60min,游离酚含量为24.4%。(2)在酸不溶木质素液化体系中,一定范围内,残渣率随着液固比提高,催化剂用量的提高,温度的提高,时间的增长,残渣率呈下降的趋势。最低残渣率条件为:液固比4:1,催化剂用量10%,液化温度180℃,液化时间80min,残渣率为4.8%。最高残渣率条件为:液固比2:1,催化剂用量6%,液化温度140℃,液化时间60min,残渣率条件为:26.8%。最强甲醛结合量液化条件为:液固比4:1,催化剂用量10%,液化温度160℃,液化时间100min,此条件下甲醛结合量为0.72g/g。最弱甲醛结合量条件为:液固比2:1,催化剂用量6%,液化温度140℃,液化时间60min,甲醛结合量为0.50g/g。最大游离酚含量液化条件为:液固比4:1,催化剂用量10%,液化温度180℃,液化时间80min,此时游离酚含量为32.61%。最小游离酚含量为:液固比2:1,催化剂用量6%,液化温度140℃,液化时间60min,游离酚含量为20.66%。(3)在综纤维素液化体系中,一定范围内,残渣率随着液固比提高,催化剂用量的提高,温度的提高,时间的增长,残渣率呈下降的趋势。最低残渣率条件为:液固比5:1,催化剂用量10%,液化温度180℃,液化时间60min,残渣率为29.1%。最高残渣率液化条件为:液固比3:1,催化剂用量6%,液化温度140℃,液化时间60min,残渣率为50.4%。最强甲醛结合量条件为:液固比4:1,催化剂用量10%,液化温度180℃,液化时间60min,甲醛结合量为0.53g/g。最弱甲醛结合量条件为:液固比3:1,催化剂用量8%,液化温度160℃,液化时间100min,甲醛结合量为0.37g/g。最大游离酚含量液化条件为:液固比5:1,催化剂用量10%,液化温度160℃,液化时间100min,此时游离酚含量为41.62%。最小游离酚含量液化条件为:液固比3:1,催化剂用量6%,液化温度140℃,液化时间60min,游离酚含量为33.12%。(4)通过SEM的观察,花生壳和酸不溶木质素液化物呈均匀颗粒状,但酸不溶木质素液化物的颗粒较大,综纤维素液化物呈簇状排列,大量束状残渣无序排列。通过FTIR对液化物官能团的分析,花生壳、酸不溶木质素和综纤维素均发生了降解反应,生成了多种酚类化合物。通过GC-MS对液化物成分的分析,三种液化物中均含有酚类化合物,苯环上存在大量的活性位。(5)花生壳分组份液化物对脲醛树脂胶有良好的改性作用,其中花生壳液化物改性效果最佳,其次是酸不溶木质素液化物,最后是综纤维素苯酚液化物。(6)在脲醛树脂胶中加花生壳入液化物,再使用等离子体处理的杨木单板压制胶合板,实现了微量施胶,且生产出的胶合板胶合强度满足国家Ⅱ类胶合板强度标准,甲醛释放量满足E1级环保胶合板要求。杨木单板经过常压等离子体处理后,脲醛树脂胶在其表面的接触角下降了30%-40%,润湿性得到了显著提高。等离子处理后的杨木单板表面形成了大量纳米级的刻蚀,有利于“胶钉”的形成,也有利于胶滴在单板表面均匀展平。常压等离子处理使杨木单板表面的羟基、羰基和羧基等含氧官能团大量增加,提高了杨木单板的表面活性,改善了单板的胶合性能。