芦苇无机刨花板的制备及在橱柜中的应用

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我国木材资源相对匮乏,木材对外依存度已超过百分之六十,但我国芦苇资源丰富,有着“第二森林”的称号,以芦苇为原料制备人造板有助于缓解我国木材资源短缺现状。但芦苇茎秆表面存在蜡质层,难以被传统的脲醛树脂胶黏剂胶合,且传统脲醛树脂胶制备人造板会释放甲醛,给环境和人体带来伤害。本文以芦苇刨花为原料,氯氧镁水泥为无机胶黏剂制备零醛、防火、防潮芦苇无机刨花板,通过对芦苇无机刨花板性能的研究与分析获得芦苇无机刨花板优化工艺参数。研究芦苇无机刨花板应用于橱柜设计新领域的适配性和可能性,通过设计实践展示两个橱柜设计方案,为芦苇无机刨花板在橱柜的绿色设计和应用提供理论和实践支撑。主要研究内容和结果如下:(1)以芦苇刨花和氯氧镁水泥无机胶黏剂为主要原料制备芦苇无机刨花板,通过正交试验得到了施胶量、密度、热压温度和热压时间等工艺参数的最佳组合方案,并分析其对板材力学性能的影响。通过X-射线衍射仪分析板材的无机胶黏剂水化产物晶体结构、结晶度,利用锥形量热仪和垂直法阻燃性能测试仪分析了芦苇无机刨花板的阻燃性能和燃烧性能等级,通过穿孔萃取仪检测了板材的甲醛释放量。研究结果表明,最佳工艺条件为施胶量60%、热压温度100℃、热压时间15min、密度1.2g/cm3时制备出的芦苇无机刨花板物理力学性能最优,静曲强度16.1MPa、弹性模量2736MPa、内结合强度0.41MPa,吸水厚度膨胀率9.1%,长边握钉力1323.2N,短边握钉力900.8N,表面胶合强度0.91MPa。X-射线衍射分析表明,通过此方案制备的板材中无机胶黏剂水化产物结晶程度最高,此时水化反应更完全,有效提高了板材的力学性能;锥形量热和垂直法阻燃性能测试分析表明,无机胶黏剂的添加对板材阻燃抑烟性能的提高起到了促进作用,随着施胶量的增加,板材热释放速率、总热释放量、烟生成速率和总烟生成量均降低,说明芦苇无机刨花板阻燃抑烟性能得到提高,且燃烧等级达到B1级难燃材料标准;穿孔萃取法测试分析表明,板材甲醛释放量为0.02mg/100g,远小于E0板甲醛释放量标准。基于芦苇无机刨花板优异的力学、耐水、阻燃、握钉力、饰面和环保性能,论证其适用于橱柜设计。(2)为了使芦苇无机刨花板更好地应用于橱柜设计,对板材的设计属性、橱柜的造型和结构设计进行探究。得出以下结论:芦苇无机刨花板在色彩、肌理、质地等方面设计可塑性强,可应用于橱柜的多样化设计;芦苇无机刨花板适合应用于多种造型(一字型、双列型、L型、U型和岛型)的简约风格橱柜设计;芦苇无机刨花板橱柜结构最佳选择是使用“32 mm系统”与连接件的结合,进行拆装式结构设计。(3)基于以上研究内容,结合得出的设计定位和设计原则,进行芦苇无机刨花板橱柜设计实践,论证了芦苇无机刨花板应用于橱柜中的现实意义。展示了两个芦苇无机刨花板橱柜设计方案,运用了“三角关系”理论和“嵌入式”方法,加之合理的柜体分割和结构设计,不仅满足基本使用需求,而且满足了烹饪高效率、功能分区合理、美观舒适、功能多样化、方便清洗和操作安全等新需求。其中方案二灵活运用了折叠结构,设计了隐藏用餐区,实现了小空间功能多样化。
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