UF树脂对人造板热解特性及产物组成影响研究

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人造板在我国的生产及消费量巨大,通过热解法可以实现废旧人造板的高附加值回收利用,本文重点研究了人造板中所含UF树脂胶粘剂对人造板的热解影响作用及N元素的转移和转化特征。实验中采用TG-FTIR对人造板的热解性质及机理进行了分析,通过热解设备对材料的热解过程进行了监控,采用元素分析和GC-MS分析了热解产物的性质和成分组成,最后评价了人造板热解液对木腐菌的抑制效果。热重结果表明人造板的热解过程和木材类似,可以分为三个阶段,在热解前期人造板的失重率高于木材,但从第二阶段开始失重率逐渐低于木材,最终剩余物质量高于木材;热解实验中不同胶含量刨花板的炭得率也均高于木材,在低温段刨花板的升温速率及气体释放量高于木材,人造板的活化能也低于木材和UF树脂,表明UF树脂对人造板的热解过程会产生先促进后抑制、总体上抑制的作用。UF树脂对人造板热解过程中CO2的释放规律影响较小,但在热解前期会使CO的释放量高于木材,对所释放气体的主要影响为使人造板热解产生的含N气体早于木材释放且相对浓度高于木材,影响温度区间为180-320℃;固体产物中UF树脂对H元素流失率抑制效果最明显,O元素流失率最大但受UF树脂的影响最小;刨花板热解液具有高含氧量特性且以杂环物质居多,UF树脂对刨花板热解成分的影响主要在含N类和酮类物质上,对酚类、醇类、酯类及醛类的影响较小,在热解过程中更多地参与了木质素组分中分子结构的裂解及重组反应。木材和人造板的热解液对白腐菌和褐腐菌都呈现出了较强的抑制效果,UF树脂热解液则完全抑菌,刨花板热解液的抑菌效果会随着胶含量的增多而增加,可以作为木材防腐剂的添加成分进行应用。
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