本课题根据前人己经证实的植物纤维可以自胶合的理论,以及对无胶纤维板的研制已有一些进展的基础上,以棉秆为原料,经过蒸汽爆破处理,反复试验不断优化,使无胶纤维板制备工艺取得突破性进展。攻克的关键是改善无胶板性能以及探索无胶纤维板的胶合机理。在探索蒸爆条件对棉秆原料及其无胶纤维板性能影响的试验中,蒸汽爆破处理可以使棉秆纤维分离,且蒸爆压力越大,分离度越高;蒸爆处理后,纤维素和半纤维素都部分降解,且蒸爆压力越大,降解程度越高;棉秆蒸爆处理后可以压制出性能良好(尤其是防水性能)的无胶纤维板,内结合强度随蒸爆压力的增加而增大,弹性模量和静曲强度则随之减小。经过探索性试验,正交试验以及单因素试验,得出了在实验室条件下较优的工艺参数范围。棉秆蒸爆法无胶纤维板工艺,在密度为0.85g/cm~3,板厚为4mm,热压压力为4.5MPa的设定条件下,当工艺参数为:板坯含水率10%～15%;热压温度200℃～210℃;热压时间90s/mm左右时,产品性能最佳,除静曲强度外,均达到我国现行中密度纤维板标准GB/T 11718-1999中“室内型板物理力学性能指标”的要求。利用扫描电镜(SEM)分析、X-射线衍射分析(XRD)、红外光谱(FTIR)分析、化学成分分析、高效液相色谱(HPLC)分析等手段,研究制板过程中材料结构、主要化学成分、界面官能团以及纤维素结晶度的变化,以揭示无胶纤维板的胶合机理。本实验所得出的无胶胶合机理可能有以下几种:1.氢键的结合;2.糠醛的树脂化;3.糠醛与木素的缩合;4.木质素-碳水化合物复合体(LCC)的形成。