生物质新材料研发与制备技术丛书--无醛纤维板制造关键技术

无醛纤维板是指以木材或非木材植物纤维为主要原料，施加无醛胶黏剂或不施加胶黏剂，且不添加含有甲醛成分的其他添加剂，并满足相关标准的指标要求的纤维板。随着人们环保理念的不断进步及环保意识的不断增强，威胁人类健康和生态环境的家具及装修装饰材料中的游离甲醛释放问题逐渐成为制约行业发展的瓶颈，而开发无醛纤维板无疑是解决这一问题的有效途径。
近些年来，国内出版的介绍人造板的书籍中，大多只是介绍了传统人造板的原料、生产工艺及后期加工等，详细介绍无醛纤维板研究与关键技术的书籍基本空白。本书全面阐述了无醛纤维板的研究现状及发展趋势，系统论述了无醛纤维板的关键技术——胶合成型技术，详细介绍了两种代表性的无醛纤维板制造关键技术：基于改性木质素胶黏剂的无醛纤维板成型技术和基于改性壳聚糖胶黏剂的无醛纤维板成型技术。本书为无醛纤维板的开发与利用提供了技术支撑，对人造板清洁生产和绿色加工具有重要意义。
本书所介绍的成果得到了“十四五”国家重点研发计划项目中的子专项（2021YF2200601-3）和林业科学技术推广项目（编号：〔2019〕09号）以及“十二五”国家科技支撑课题（2011BAD08B03）等项目的资助，在此表示衷心的感谢。
本书主要面向从事无醛纤维板生产与应用方面的工程技术人员、管理人员，同时也可供从事无醛纤维板研发工作的人员参考，亦可作为木材科学与技术等相关学科本科生、研究生等的参考资料。
限于著者水平，书中不妥之处在所难免，欢迎广大读者批评指正。

著者
2022年2月

姬晓迪，男，1990年生，博士，九三学社社员，西北农林科技大学林学院木材科学系智能制造教研室，讲师。一直从事木材科学与技术领域教学和科研工作，研究内容主要集中于环保型木质复合材料等方面。
2018年获中国木材保护工业协会科学技术奖一等奖，2022年获陕西林业科技成果奖一等奖。发表学术论文20余篇（SCI收录20篇），授权国家发明专利1项，参与编写行业标准1项。主持及参加国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、林业公益性行业科研专项经费项目、中央高校基本科研业务费专项资金项目、富硒专项科技计划项目等多项课题的研究工作。

郭明辉， 1964年生，博士。国家重点学科木材科学与技术学科带头人，现为东北林业大学二级教授、博士生导师，中国林学会木材科学分会理事长、中国木材标准化委员会委员，国家和省级各类科研项目立项和评奖项目的评审专家。一直从事木材科学与技术领域教学和科研工作，其研究内容主要包括木材碳学、生物质复合功能材料以及木材表面改性等方面。
2014年和2008年享受国务院和黑龙江省政府特殊津贴。2002年获中国高校科技进步奖一等奖、第七届中国林业青年科技奖，2004年获国家科技进步二等奖，2006年、2010年及2021年获省部一等奖、二等奖各2项。2011年获得黑龙江省教学名师称号，2019年和2022年获得黑龙江省教学成果一等奖和特等奖，2021年获得国家课程思政示范课程及教学名师，2015和2013年主持并主讲“木材学”“木材与人类生活”两门课程的国家精品资源共享课程。先后发表学术论文200余篇（被SCI收录的学术论文有72篇），出版专著十余部。

本书主要介绍了无醛纤维板的研究现状及发展趋势，并详细论述了两种代表性的无醛纤维板制造关键技术。全书共分为七章，分别阐述了纤维板研究进展、无醛纤维板的基体材料及其基本性质、无醛纤维板关键技术——胶合成型技术、木质素基无醛胶黏剂、木质素胶黏剂基无醛纤维板的成型技术、壳聚糖基无醛胶黏剂和壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的成型技术。
本书可作为木材科学与技术、家具设计与制造、人造板等领域的研究人员、工程技术人员及相关专业师生的参考用书，亦可作为生产企业工程技术人员实践指导用书。

1纤维板研究进展1
1.1纤维板发展历程回顾3
1.1.1国外纤维板发展历程回顾3
1.1.2我国纤维板发展历程回顾6
1.2纤维板科学技术发展趋势10
1.2.1纤维板技术现状10
1.2.2纤维板行业发展中存在的问题12
1.2.3未来的纤维板发展对策12
参考文献14

2无醛纤维板的基体材料及其基本性质15
2.1木材15
2.1.1木材的物理性质16
2.1.2木材的强度性质17
2.1.3木材的化学组分与性质17
2.2其他木质材料的特性23
2.3非木材植物原料的特性46
2.3.1竹材47
2.3.2其他天然纤维材料54
参考文献57

3无醛纤维板关键技术——胶合成型技术58
3.1无胶纤维板成型技术59
3.2无醛胶黏剂60
3.2.1糖类60
3.2.2蛋白类75
3.2.3单宁类117
参考文献120

4木质素基无醛胶黏剂121
4.1工业木质素122
4.1.1工业木质素的来源及其特征122
4.1.2工业木质素在木材工业中的应用130
4.1.3工业木质素的活化改性131
4.1.4木质素磺酸盐的特点及应用136
4.1.5木质素磺酸铵在木材工业中的研究现状137
4.1.6木质素磺酸铵在人造板工业中存在的问题及发展趋势138
4.2酶法改性木质素磺酸铵胶黏剂138
4.2.1酶法改性的机理分析139
4.2.2酶法改性工艺条件优化146
4.3复配改性木质素磺酸铵胶黏剂148
4.3.1复配改性的机理分析149
4.3.2复配改性工艺条件优化156
参考文献158

5木质素胶黏剂基无醛纤维板的成型技术164
5.1木质素胶黏剂基无醛纤维板的热压工艺164
5.1.1酶法改性木质素磺酸铵胶黏剂基无醛纤维板的热压工艺164
5.1.2复配改性木质素磺酸铵胶黏剂基无醛纤维板的热压工艺175
5.1.3纤维板的性能对比184
5.2木质素胶黏剂基无醛纤维板的成型机理185
5.2.1试验材料和方法185
5.2.2结果与分析186
参考文献197

6壳聚糖基无醛胶黏剂199
6.1壳聚糖199
6.1.1壳聚糖在生物医学领域的应用201
6.1.2壳聚糖在废水处理方面的应用202
6.1.3壳聚糖在农业中的应用203
6.1.4壳聚糖在食品保护方面的应用204
6.1.5壳聚糖在化妆品行业的应用205
6.1.6壳聚糖在造纸行业的应用206
6.1.7壳聚糖在纺织行业的应用206
6.1.8壳聚糖作为胶黏剂的应用207
6.2戊二醛交联壳聚糖胶黏剂209
6.2.1试验材料与方法210
6.2.2戊二醛交联壳聚糖胶黏剂的交联机理211
6.2.3戊二醛交联壳聚糖胶黏剂的胶合性能216
6.3壳聚糖共混木质素胶黏剂219
6.3.1试验材料与方法220
6.3.2壳聚糖共混木质素胶黏剂的共混机理221
6.3.3壳聚糖共混木质素胶黏剂的胶合性能226
6.4戊二醛交联壳聚糖共混木质素胶黏剂228
6.4.1试验材料与方法229
6.4.2戊二醛交联壳聚糖共混木质素胶黏剂的反应机理231
6.4.3戊二醛交联壳聚糖共混木质素胶黏剂的胶合性能240
参考文献249

7壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的成型技术255
7.1酸化壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的成型技术255
7.1.1试验材料与方法255
7.1.2酸化壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的工艺探索256
7.1.3酸化壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的成型机理258
7.2戊二醛交联壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的成型技术262
7.2.1试验材料与方法263
7.2.2戊二醛交联壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的工艺探索263
7.2.3戊二醛交联壳聚糖胶黏剂基无醛纤维板的成型机理265
7.3壳聚糖共混木质素胶黏剂基无醛纤维板的成型技术270
7.3.1试验材料与方法270
7.3.2壳聚糖共混木质素胶黏剂基无醛纤维板的工艺探索271
7.3.3壳聚糖共混木质素胶黏剂基无醛纤维板的成型机理273
7.4戊二醛交联壳聚糖共混木质素胶黏剂基无醛纤维板的成型技术277
7.4.1试验材料与方法277
7.4.2戊二醛交联壳聚糖共混木质素胶黏剂基无醛纤维板的工艺探索278
7.4.3戊二醛交联壳聚糖共混木质素胶黏剂基无醛纤维板的成型机理280
参考文献285