无胶纤维板的制备及其胶合机理综述

无胶纤维板的制备及其胶合机理综述
摘要：
对纤维板的需求近年来一直在增长。

然而，甲醛释放量，这是人造板胶粘剂的主要成分，造成了人们对环境与健康的关注。

产业是在追求绿色化学技术，以消除这些关注。

对无胶纤维板形成的一些潜在的机制已经被提出。

在木质纤维素成分的化学变化发生，硒热压制时所取得的粘结强度。

本文综述了无胶纤维板生产的各个方面，特别是不同原材料的可行性，化工原料，酶预处理的制造工艺，以及自我结合的潜在机制。

此外，进一步的工作，可能有利于自我的澄清和机理进行了探讨。

简介：
胶粘剂存在的纤维板生产保持适当的物理机械性能通常是必不可少的。

甲醛是胶粘剂中最常见的成分之一，有蜜蜂n广泛应用于该行业，由于其成本低、性能优良。

然而，甲醛的排放量从纤维板引起了环境和健康问题。

最近，甲醛已被重新分类为致癌1B类根据标签和包装的物质NCES和混合物（CLP）于六月在欧洲2014的调节（调节605 / 2014）。

为了消除这些担忧，无醛胶粘剂制成的天然资源，包括木质素，大豆蛋白、小麦蛋白和淀粉，已被广泛的研究他。

然而，高成本和相对较差的性能限制了其在行业中的应用。

因此，无胶纤维板的生产是一个另外的一些从经济和环境角度的吴策。

之前的研究已经证明了可行性的树皮为原料生产无胶纤维板。

然而，高压温度的要求作为一个主要的障碍，限制了其应用和发展。

最近，无胶纤维板从精炼的树皮制成的黑云杉。

然而，制造的木材纤维和树皮的夹层结构是必要的，以获得可接受的结果。

系统再对无胶纤维板研究可以追溯到上世纪80年代快乐等。

（1982）甘蔗渣制备纤维素复合粘结剂，与自我结合的可能机制进行了讨论了。

后来，提出为无粘结剂的纤维板的生产工艺，使其产业化的可能。

不同的原料，如椰子，棕榈油和竹子，进行了研究，确定在无胶纤维板生产的可行性。

化学和酶普雷特原材料提供了新的途径atments对无胶纤维板性能的改善，由于其形成在纤维表面自由基的能力。

此外，制造过程关注蒸汽爆炸前，热压和蒸汽喷射爆炸已被开发和建议，以产生更多的反应性的网站有助于自成键，这反过来又提高了执行无胶纤维板符合工业标准的性能。

然而，对无胶纤维板生产的讨论或结果最有限的实验室水平。

其背后的原因是，在亲自成键的形成机制无胶纤维板生产仍然难以捉摸。

因此，说明自成键机制是有益的对无胶纤维板性能的进一步提高，因此他们的工业化。

已经提出了几个潜在的解释：木质素-糠醛的联系木质素缩合反应）和糠醛的自我聚合。

此外，物理现象涉及到木质素的热软化，也被建议是纤维板的形成负有部分责任。

实际上，这个过程背后的机制取决于原料和加工过程。

此外，反应和上面提到的现象有望协同工作为无胶纤维板生产。

大量的研究已进行了阐明的胶合机理SM的几个工具，如傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）、气相色谱-质谱（GC-MS）–确定组成CH无胶纤维板。

虽然这些分析显示无胶纤维板的化学变化前后压，没有对SPE 的详细信息特异性或功能在压组的变化可以发现。

冲压是一个动态的过程。

关于温度和压力的变量通常随着时间的变化而波动。

因此，有必要了解变量的变化和变量之间的相关性。

重要的是，这些作品将有利于优化生产工艺。

X射线光电子能谱（XPS）似乎是作为这样一个目的，因为它已被用于研究酯化前和后的纤维素纤维表面化学组成。

总之，不同的原材料进行了审查，已在无胶纤维板生产。

原材料的化学及酶法预处理也进行了讨论。

一在一个制造过程的探讨，结合机理的无胶纤维板作为一个最重要的方面是覆盖。

最后，未来的工作，可能值得关注提出。

不是所有的无胶纤维板木质纤维素材料的商业化生产适合经济吸引力。

作为原料的木质纤维的关注已被注意由于成功地从纤维材料的两种不同类型粘结剂纤维板提供了。

此外，其他资源，如甘蔗渣，亚麻和玉米，有乙即使专利使纤维板没有树脂加入。

因此，资源被分为木质和非木质原材料。

它们被描述在下面的章节中。

木质原材料
在大多数情况下，高含量的纤维素和木质素，半纤维素含量低的木质材料。

因此，木质复合材料表现出更好的耐水性比其他非木质材料，由于半纤维素的亲水性，能吸附水。

另一方面，合成树脂通常是用于人造纤维板生产由于弱粘结强度可能导致低半纤维素含量以及。

具体而言，云杉和松树的残留物已经检查他们的潜力，生产无粘结剂的纤维板。

蒸汽爆破预处理以确定其对板的性能IES。

原来，蒸汽爆炸有利于纤维板物理性能的改善。

其他的木质材料，如辐射松、云杉纤维ERS、榉木和橡胶纤维，也已在无胶纤维板生产分析。

然而，所有木质纤维遭受从酶或化学预处理，以产生更稳定的自由基，这是能够启动纤维之间的自粘合。

而杨树纤维表现出他们的潜力来制备无粘结剂，酶解木质素的添加对提高纤维板的性能。

最近，作者集团专利生产方法不锈钢纤维板高密度、厚度和观察，以控制木材纤维的截面和长度尺寸的程序是他们的生产要素。

在创艾莱依，无胶纤维板由木质原料似乎一定要结合其他治疗方法，如蒸汽爆破预处理、纤维表面活化。

加蜡或木质素可能作为一种替代选择，以保持可接受的尺寸稳定性，而不影响粘接强度。

非木质原材料
由于日益增加的木材价格和木材供应短缺，为纤维板生产的替代原料来源是必要的。

木质纤维素废弃物包括蔗渣，椰糠，由于其低廉的价格和丰富的原因而进行了探讨。

贝拉斯克斯等人。

生产无胶纤维从芒，和所得到的纤维板具有良好的性能在优化条件下，蒸汽爆破预处理后。

香蕉束的适用性也有评价。

原料的蒸汽爆炸然后用来制造无胶纤维板。

然而，低IB 和高吸水厚度膨胀率（TS）值的变化情况，并能可能与香蕉束木质素结构和高残留木糖含量有关。

此外，有建议，在挤压阶段的研磨过程是能够硅极大地提高IB没有中庸的其他物理力学性能的纤维板–汽爆芒。

最近，种子蛋糕的潜力原料研究了纤维板的生产，和机械性能与优化条件下典型的商业纤维板可比。

原材料化学成分确定其适宜性在无胶纤维板生产。

无胶纤维板用于生产非木质原料总结在表1。

总之，无胶纤维板由非木质材料尺寸稳定性差，是啊东北最大的弊端导致高半纤维素含量。

蒸汽预处理的延伸似乎可以克服这一缺点，但相应地，能源消费必须考虑的。

原材料预处理
这是众所周知的，粘合剂能够增强纤维的相互作用，提供理想的机械和物理性能。

因此，没有合成树脂纤维板生产茶。

化学预处理，如碱、酸和氧化剂，已应用于纤维表面的活化。

无胶纤维板由碱性处理黑云杉树皮具有较高的IB，断裂模量（MOR）和弹性模量（MOE）比未经处理的样品。

成分分析表明，木纤维的去乙酰化的发生，以及大量的木质素和半纤维素的降解。

这些变化或许解释了碱处理对无胶纤维板力学性能的积极影响。

另一方面，酸处理通常被认为是在蒸汽预水解爆炸，由于其对原材料结构的显著影响。

提示木硝酸活化表面参与氧化、硝化、水解木聚合物。

因此，碱性和酸的浓度和处理时间需要小心地控制，以避免原材料的主要成分过多的降解。

在这一节中，芬顿的试剂和漆酶的治疗被强调，由于他们的可能性对无胶纤维板生产实现令人满意的性能。

最后，加入其他组件也包括考虑其潜在的性能的性能无胶纤维板。

芬顿试剂
芬顿的试剂组成的氯化亚铁和过氧化氢可以激活的纤维表面。

这种氧化预处理促进了纤维之间的粘合。

羟基自由基是连续产生的过氧化氢的分解与亚铁离子的援助。

然后，这些羟基自由基能够反应和攻击纤维和木质素形成活性成分。

活性成分能够共价键的低分子降解成分贡献的无胶纤维粘结自野猪。

另一方面，也创造了纤维内的交叉链接，由于降解的低分子试剂进入细胞壁内的管腔内的扩散。

这些内纤维里银行被认为增加纤维板的尺寸稳定性，研究了无胶纤维板由芬顿试剂处理小麦秸秆的物理和机械性能。

进一步增强了纤维板的强度，和TS的纤维板下降时，过氧化氢的比例从2.5增加到4%。

具体来说，水吸附制备与性能最好的纤维板。

过氧化氢和CaCl2 添加量分别为75和90%，和处理然后纤维被用来在压温度下制备无胶纤维板。

明显低于纤维板是从处理的小麦秸秆。

结果表明，不同原材料的化学成分是其适宜于生产的关键因素无胶纤维板。

虽然这种方法似乎是一个有趣的研究方向，在对纤维板性能的影响方面，由于长期有害的几个弱点高过收费，不稳定的板质量和机械强度不足除非高板密度，酶法预处理原料。

在纤维素纤维的酶处理的兴趣是最近增长。

与化学方法相比，酶性治疗通常包括反应条件温和、副产物少、环保。

漆酶，其广泛分布于植物和真菌，已整合在广泛研究了纸浆和造纸工业。

它能催化各种酚类底物的氧化。

治疗过程中的纤维NTS，漆酶几乎渗透到纤维和酶的活性位点进行主要是在表面上的木质素。

其结果是，自由基产生的纤维表面上。

这些自由基可以作为潜在进一步的在纤维板生产的交联反应。

在漆酶处理纤维板表面得到的木质素分子量的增加，表明发生强烈反应化木质素。

漆酶
榉木纤维漆酶预处理促进了他们的附着力，和所得到的纤维板具有强度比未经处理的纤维显著较高。

木质素和地层沉积之间的共价键的纤维被认为是高度负责的改进的粘合。

扫描电子显微镜处理和未经处理的橡胶纤维显示结果我们认为，酶处理的橡胶纤维看起来光滑，由于木质素去除和表面分子的分解与未经处理的纤维粗糙表面有无胶纤维板ED治疗9 U/g 酶60 min，压在橡胶纤维。

它的弹性模量显示可接受的性能，。

此外，它表明酶的量应控制在以避免过度去除木质素，从而在IB的急剧下降。

最近，无胶纤维板从酶预处理的木质纤维素纤维制造作了回顾，覆盖效应的预热温度和木纤维板性能型，以及生产方法的评价。

而酶预处理以提高粘结强度的潜力，产业化生产的尝试纤维板很难由于技术和经济问题的存在，如在恶劣的条件下酶易失活，酶和设施高投资成本来。

添加其他成分
木质素是一种天然的木质素结构，它可以提供木材的附着性。

木素基木材胶粘剂的制备和应用板行业。

在垃圾桶的生产纤维板、木质素和木质素塑化交联和糠醛的反应一直是板粘连部分的责任。

因此，木质素的加入被认为是增强板性能的有效方法。

提出了几种木质素对纸板性能的影响三维稳定性和力学特性显著改善。

牛皮纸木质素作为最佳候选。

加入牛皮纸木质素预处理后的材料、木质素可以作为一种塑料和抗水渗透，从而提高了E纤维板尺寸稳定性。

此外，对纤维板力学性能的改善可能是由于木质素作为粘合剂提供了更多的活性位点，从而增加纤维素纤维之间的联系。

观察到预处理提高无胶纤维的性能之前的牛皮纸木质素的加入类似的结论由蒸汽板爆炸芒。

然而，当加入木质素预处理后，观察到气泡在一个高的热压温度，从而产生不利影响的适当的联系纤维板。

相反，没有观察气泡在添加预处理可能是由于更好的混合和低分子量化合物的去除木质素。

最近，无胶纤维板制成的酶解木质素纤维加杨（EHL）表现出显着改善的物理和机械性能。

这些木质素进行公关介绍了通过预处理的
底物酶水解除去碳水化合物。

然而，氧相关的功能组和自由基进一步润滑油由于其隶属产生氧气等离子体处理
简而言之，其他成分的添加分是提高与其他预处理协会板性质的有效方法，两种不同的方法已被广泛用于纤维板生产，湿法成型工艺涉及纤维素的分布水材料。

在加热和干燥过程中，预计在加热和干燥过程中，形成氢键的形成和热固性粘合剂的行为。

因此，较少或没有粘合剂是必要的。

然而，我低密度和纤维板的实力有限，随着废水污染是该工艺的主要缺点。

在干燥的形成过程中，纤维素材料的含水量减少通过干燥前与树脂结合。

混合成垫分布后，它经历了印前和热压最后生产纤维板。

，其他诸如蒸汽爆炸前的热压和喷蒸热压已经发展到提高无胶纤维板的性能。

主要的在热压和常规干燥成型工艺之间的差异是蒸汽爆炸蒸汽爆炸有效暴露部件热压进一步反应就业。

在作者群中，微波预处理最近已被进一步应用于干燥成形过程中。

观察到原材料在压制前的温度迅速增加H微波加热的援助，和无胶纤维板高密度和厚度，以及可接受的性能，得到了。

关于第次的详细讨论目前的制造工艺方法在这一节。

蒸汽爆炸前热烫无胶纤维板热压工艺制备传统的经历。

然而，纤维板的生产只有在热压一般表现不佳，水吸附和厚度膨胀。

虽然蜡成纤维的加入，提出了克服这一缺点、蒸汽爆炸被称为IMP的更有效的方法无胶纤维板尺寸稳定性提高。

它是能够从细胞壁中解放出来的木质素纤维表面。

破碎的纤维板SEM分析得到的FR软木残留OM混合物表明纤维素半纤维素和木质素被解放，这限制这两个亲水聚合物吸附水。

因此，尺寸稳定性无胶纤维板质量提高。

它也表明，蒸汽预处理已经引起的纤维化和产生大量的收缩褶皱面上的能力。

这些变化的重要性并由于接触表面的粘附性能的提高。

此外，纤维的表面上观察到木质素滴。

有人认为，这些液滴的软化点低于原来的木质素，容易产生塑性流动的木质素。

蒸汽爆炸也可用于非木质材料。

芒首先受蒸汽爆炸然后用来生产无胶纤维板。

一些乙基本参数，特别是TS、WA，满足相关标准规范的要求。

在纤维板的尺寸稳定性增加，高度的降低与l操作系统的内容，调查性质的蒸汽爆炸无胶刨花板制成的油棕榈树干。

他们观察到蒸汽预处理可以提高整体的物理和机械特性的样品。

在流的温度和时间的增加，纤维板的静曲强度增加。

当增加蒸汽暴露时间为50 min时，粒子结构被破坏，导致强度降低。

因此，较长的曝光时间是不推荐使用的蒸汽。

热重分析表明，蒸汽爆炸显示能力木质素软化温度低于原木质素降解木质素。

裂解b-o-4联系在木质素经氧化和核磁共振观察分析。

考虑到产生了热压过程中，提示蒸汽处理暴露更多的反应活性部位的酚羟基氧基端，这些网站之间的反应将有助于在无胶纤维板自形成键合。

蒸汽预处理对蒸汽预处理的积极影响的证据纤维板生产已被发现，这个过程涉及高水耗和能
耗的弊端不容忽视。

热压
生物质中的化学成分能够在热压条件下实现自粘接。

因此，温度、时间、压力等参数对氟的性质影响较大。

热压温度对性能的粘结剂板由如棕榈油的卡车和叶不同原料的作用、红麻秆芯已被检查。

原来，热压温度是一个重要的制造影响板性能的参数。

提高温度、时间和压力，不得不提高机械强度和纤维板防潮稳定性的潜力。

压温是最重要的参数，而压力和紧迫的时间显然不是影响纤维板的性能。

温度应限制在200以下的LC为了避免严重在燃烧。

鉴于能源消耗，高压温度也不建议。

因此，通过温度的增加是不是有效的尺寸稳定性的进一步改进电子。

此外，在热压过程中的水的存在是至关重要的热传递。

饲料中水分含量的影响对性能的影响纤维板建议的最佳条件为8重量%的水分含量和水分含量较高，给模的负面影响。

在喷蒸热压与南方硬木大面板制造的研究大约30年前进行。

后来，这一技术用来生产无胶纤维板E混合软木和硬木。

原来，有一个贫穷的粘结强度，而纤维板尺寸稳定性提高。

重新近年来，在喷蒸热压在无粘结剂的纤维板生产的研究很少能找到。

相反，成功的发展使用蒸汽喷射压芯刨花板发展红麻报道。

他们还观察到，刨花板力学性能呈线性增加无线增加板密度。

此外，蒸汽压力的增加提高了粘接强度。

延长蒸汽处理时间从7到15分钟，在1兆帕的压力降低TS FR从16至9.4%，但对强度影响较小。

提示轻度蒸汽注射检验（0.6–1 MPa，7–20 min）产生了显著降解木质素、纤维素和半纤维素在热压低程度的退化相比。

具有蒸汽压1兆帕，平均为7.47%，相比之下，169%的热烫在190液晶。

此外，在注汽压力和时间的增加，可以进一步促进主要成分的降解分。

在制造过程中的差异显着影响板的性能。

在注汽的情况下，注汽温度迅速上升团队，组件退化，然后再在很短的时间内重新反应。

在热压制的情况下，它的工作效率低，因为它需要时间的蒸汽产生的水分在粒子。

类似的观察表明，由甘蔗蔗渣喷蒸热压刨花板较热入相对更好的性能G。

然而，有建议，过多的蒸汽导致严重分解的组件，从而差板性能。

无胶纤维板的结合机理
无论木质或非木质原料，预处理操作似乎是必要的，为他们的进一步应用。

机械、化学、生物和热化学预处理B即使是单独使用或结合根据预期的产品。

鉴于原料的化学性质和形态特征材料，水分含量，以及制造工艺，无纤维板几个自粘结机制已被提出。

在热烫的情况下，了解底物热反应的化学反应可能有利于理解的键合机制。

几个反应，如水解，脱水和氧化后，加热已观察到建议可以很容易地拆除由于其较少的热稳定性比纤维素与木质素。

有机物CID，丙酮和糠醛从半纤维素的热分解形成，比较了红麻秆芯及化学成分最好的无胶纤维板。

他们观察到，小糠醛是无胶纤维板的制备过程中形成的。

这种差异可能是变异的结果NS的详细情况，由于半纤维素的降解被报道是高度依赖于水分含量、温度、处理时间、原料组成。

此外成分分解木质素在热压过程中可以用甲醇提取，指示要承担自乙的贡献不大响应。

他们认为，缩合反应中的木质素和化学反应的共轭羰基化合物中发挥了重要作用。

这些有机物叶车前草降低纤维的表面活性。

有机物去除的青睐，纤维之间的联系。

一的结果，观察在无板的机械性能提高。

相反，水浸出物的去除对力学性能的影响IES板。

这些水抽提物与低分子量的稳定，促进自由基的形成，从而更好地结合。

此外，太阳等相对性化木质素从原料和无胶纤维板在热压制备，分别。

凝胶渗透色谱分析表明，分子量的酶/轻度盐酸甜菜碱分析木质素（EMAL）从2210下降到1630克/摩尔。

他们还观察了在邮件b-o-4键的形成通过核磁共
振纤维板生产后。

在蒸汽口的情况定位，结合机理似乎更复杂由于蒸汽处理的存在。

虽然昆塔纳等人没有观察到明显的纤维素降解、解聚半纤维素、纤维素和木质素的存在在蒸汽处理。

在研究蒸汽喷射热压的化学变化，属性分布式的粘结剂刨花板用喷蒸热压对纤维素降解性令人满意的性能，半纤维素和木质素。

一些研究人员已经注意到游离糖产生的半纤维素木质纤维素原料预处理过程中所经历的蒸汽含量最大的增加和产量的下降。

这表明诗人这些糖的其他产品-反应。

此外，呋喃单体纤维板生产过程中发现的。

这些单体被认为是产生木质素-糠醛连杆或进行自聚合的压时，它提供的主要自我—无胶纤维板的粘接强度。

另一方面，材料的物理观点已被观察到有助于自粘合。

纤维素水解蒸汽预处理过程中，这些新的晶体为木质素/半纤维素基加固，以及导致形状固定和抗水性，此外，也有人认为木质素的热软化对纤维板性能的一个重要的角色。

虽然已经提出了一些可以接受的机制，发挥了重要的作用，在自粘接，这些意见主要是基于组件的化学变化之前和之后纤维板生产。

纤维板生产过程中的化学变化的信息是有限的。

因此，优化的压变量，如压力和温度时间的函数，是困难的。

以前的作品的作者研究了木纤维表面化学组成（红木）使用XPS。

原材料在一小时内受到热压高压反应器作为一种模拟实际生产过程。

热挤压对羰基浓度的影响如图3所示。

显然，羰基含量增加随着反应的进行在
2分钟之内，这表明在热压过程中纤维素和半纤维素的降解为单糖。

此外，呋喃单体的生成ERS脱水单糖也建议有助于羰基含量的增加。

然后，羰基含量逐渐下降至6最小由于呋喃树脂单体的电位反应。

在此期间实现自我粘合。

最后，羰基的浓度略有增加，可能是由于树脂的降解的结果连续的高压力和温度。

这些结果从功能基团在纤维表面的XPS分析表明呋喃单体的一个主要控制观察ibutors自我无胶纤维板粘结。

未来的工作中的木质素及其降解部分的作用，在自粘接仍然需要。

未来研究
虽然在无胶纤维板生产的研究已经进行了很多年，它仍然是具有挑战性的规模生产从实验室规模的试验和工业水平。

限制了其商业化是在自我的无粘结剂的纤维板的结合机理研究的难点。

因此，成本和产品的性能是不补偿竞争与基于商业树脂纤维板。

在传统的树脂基纤维板是不环保的观点，努力降低成本和提高物理力学无胶纤维板性能仍需要继续。

本文在这里可以找到自我联结机制提供新的见解，尤其是木质素和呋喃在何作用冲压工艺方面最先进的技术，通过FT-IR，XPS和固体核磁共振。

另一方面，广泛的努力也应该放在其他有效途径的研究他准备无胶纤维板，如漆酶系统，以及有效的预处理方法，利用在纤维中的天然成分。

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