摘要：以磷酸二氢铵(MAP)溶液为阻燃剂，通过浸泡尾叶桉单板，研究了单板的载药量；以n类胶合强度为指标，利 用正交试验对常规胶合板生产工艺进行了优选。在此基础上，选取浸泡时间和最优生产工艺试制了阻燃桉树胶合 板，并对其n类胶合强度和燃烧性能进行了检测。结果表明：不同厚度尾叶桉单板的载药量随浸泡时间的延长呈现 相似的增长规律;试验所得常规尾叶桉胶合板最优生产工艺为施胶量210 g • nT2、热压温度130 <€、热压时间8min, 该条件下胶合板的II类胶合强度达到了 2.01 MPa;单板浸泡8h后，单板平均载药量为32.05 kg • m-3,所制得阻燃 胶合板氧指数提高了 13.9%,炭化长度减少了 8.3mm(26.2%)，阻燃性能明显提高，而胶合强度也达到了 II类胶合 板的国家标准。研究初步证明利用常规桉树胶合板生产工艺生产阻燃桉树胶合板是可行的。

 

关键词：桉树；阻燃胶合板;胶合强度；氧指数

 

 

随着大径级优质原木的减少及我国天然林保护 的快速发展，桉树(Eucalyptus)已成为我国三大速生

 

工程的实施，开发利用速生丰产林成为促进我国胶 丰产树种之一 。进人21世纪后,桉树胶合板的产

 

合板行业持续发展的有效途径11 -2]。经历半个世纪 业化生产有效地推进了我国胶合板产业的发展【4】。

 

然而，我国桉树胶合板的发展还处于初级阶段,其附 加值普遍不高151。如果对其进行阻燃处理，开发出综 合性能优良的阻燃桉树胶合板，不仅能扩大桉树胶 合板的使用范围，还会有效地提高企业经济效益’有 利于桉树产业的持续发展。

 

国内学者对桉树胶合板进行了一些研究K-8]，但 对阻燃桉树胶合板的研究未见报道。本试验选取单 板浸泡磷酸二氢铵（MAP)溶液的阻燃处理方式，在 研究单板吸药规律及常规胶合板生产工艺的基础 上，进行尾叶桉(E. uwphylla )阻燃胶合板的试制，测 试其胶合强度和氧指数，旨在探索利用常规胶合板 生产工艺生产阻燃桉树胶合板的可行性，为后续的 深人研究提供借鉴。

 

1材料与方法

 

1.1试验材料

 

桉树单板:树种为尾叶桉，由广西上思华夏丰林 木业有限公司提供，厚度1.5~2.5mm,含水率12% ~ 14%，裁剪成210 mm X 210 mm规格幅面。

 

胶粘剂：三聚氰胺改性脲醛树脂，由广西某企业 制备，粘度33.9 s’pH 9.49,固化时间118.44 s,固体 含量 52.24%。

 

阻燃剂：选取研究中常用的磷酸二氢铵（MAP)， 纯度> 99% (工业用），购于四川某化工有限公司。

1.2试验方法 1.2.1单板浸泡

 

依据所记录的不同时刻的单板质量，按照公式 (1)计算相应载药量(R, kg -m-3),求出不同厚度系 列平均载药量。用excel绘制平均载药量与时间的关 系图。

 

R = (mj- m2) C/V (l)t91

 

式中：mi为单板浸泡后质量(kg);

 

»n2为单板浸泡前质量(kg);

 

C为浸泡液浓度(％);

 

K为单板体积(m3)。

 

载药量是衡量单板浸泡效果的最重要指标，它 受到树种、单板初含水率、浸泡时间、浸泡液温度等 因素的影响U°]。本试验仅研究浸泡时间与单板载药 量之间的关系。单板在阻燃液中垂直放置的浸泡效 果要优于水平放置[11 ]，因而选择垂直放置浸泡方式。

 

用普通塑料桶配制质量分数为10%的MAP溶 液，将挑选好的单板垂直置于桶内，使各相邻单板尽 量分开。然后在单板上方放置装有铁块的塑料方盒， 避免单板浮出液面而影响浸泡效果。

 

共浸泡了 A、B两组单板，每组单板依据厚度又 分为若干个系列C, ~ C4，其中A组为T, ~ T3，B组为 T4~Tt(疾1)。浸泡前称重，浸泡一段时间后取出垂 直放置,等表面阻燃液基本流尽后再称重。称重完毕 继续浸泡、称重,直至试验结束。

 

1.2.3阻燃肢合板试制与性能检测

 

在分析1.2.1所得试验数据的基础上，选择某 一浸泡时间来浸泡单板(厚度2.2~ 2.5 mm)。浸泡后 的单板在室内气干48 h后，依据正交试验优选出的 工艺条件压制成阻燃胶合板。空白试样和阻燃处理 试样各压制3个。

 

胶合板经一段时间陈放后，由圆锯机锅制得胶 合强度试样及氧指数试样。每张胶合板另锯制100 mmx 10 mm试样M、，用于炭化长度测试。按照1.2.2 中方法进行胶合强度测定。依据GB/T 2406.2 - 2009 《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试 验》1131在JF- 3型氧指数测定仪上测定氧指数，采用 方法A点燃试样。用铁架台上的试管夹将炭化长度 试样夹住，使其与水平面呈45度角，然后用竖直丁 烷火焰（火焰高度约25 mm)的外焰加热试样下端，

 

2结果与分析

 

2.1单板吸药规律

 

从图1可以看出，不同系列的单板其吸药规律 基本一致。在前lh内，由于表面张力的作用，木 材中粗大空隙可对处理液进行机械的吸收,吸收 效率很高；随着时间的推移，空隙被溶液填满，吸收 效率逐渐降低。可见，在多次重复试验的基础上，利 用浸泡时间来控制单板载药量是有可能实现的。

 

然而，两组单板载药量的大小随单板厚度的变 化并未呈现一致的规律性。A组浸泡单板中，同一时 刻(2 h后)载药量大小为：T3 > T, > T2;而B组浸泡单 板中，冋一■时刻(8 h后)载药量大小为：T5> T4> T7> T6。分析其原因可能如下:所挑选的单板在材质、含 水率等方面存在差异，这种差异的影响可能干扰甚 至大于厚度的影响。因此，单板载药量与单板厚

3讨论

 

在阻燃液浓度为10%、单板初含水率基本一致 的情况下，不同厚度尾叶桉单板的载药量随浸泡时 间的延长呈现相似的增长规律。以此推测，在大量重 复试验的基础上，有望利用浸泡时间来控制单板载 药量。这种间接控制与直接测定单板载药量相比,更 为方便实用。因此，有必要对其进行更深人的研究。 在本次正交试验中，尾叶桉胶合板最优生产工艺为 施胶量210 g • m _2、热压温度130 V、热压时间8 min,胶合强度达到了 2.01 MPa。然而，方差分析表 明，本次试验效果不是非常理想。为了更准确地掌握 尾叶桉胶合板生产工艺，尚需进一步的研究。在该生 产工艺的基础上，利用平均载药量为32.05 kg-m-3 的单板所压制的阻燃胶合板,氧指数提高了 13.9%， 炭化长度减少了 8.3 rmn(26.2%)，阻燃性能明显提 高，而胶合强度也达到了 n类胶合板的国家标准。这 初步证明，利用常规桉树胶合板生产工艺生产阻燃 桉树胶合板是可行的，但阻燃剂加人引起胶合强度 下降的问题有待解决。