氨基树脂所含N元素在废弃人造板热解产物中的转化机制及构成影响

热解炭化是废弃人造板资源高效利用的重要方法之一，人造板所含氨基树脂胶粘剂中N元素的转化和固定使其生物炭和冷凝液体由于富氮具有较高的应用活性。为了解明氨基树脂成分对废弃人造板热解产物的影响作用和转化机制，拟以UF树脂及其制备的纤维板和刨花板为材料，研究热解（300－600℃）过程中UF树脂中含N元素的转化形式及对热解产物的构成影响。采用TG及TG-FTIR、有机元素分析研究不同终温及升温过程的热失重规律及热解气体组成特征；采用FTIR及核磁共振研究炭化产物中N元素的存在方式及构成特征，分析N元素在固体产物的转化机制；采用GCMS，UV-Vis分析热解冷凝液体的组成特征。基于N元素在热解产物的转化机制和规律，提出废弃人造板热解产物的优势转化工艺。废弃人造板热解基础研究可为其热解的绿色清洁制备、热解产物的高效定向开发提供理论支撑。

热解炭化是废弃人造板资源高效利用的重要方法之一，人造板所含氨基树脂胶粘剂中N元素的转化和固定使其生物炭和冷凝液体由于富氮具有较高的应用活性。本课题针对废弃人造板热解产物高效利用的物质转化基础问题，以氨基树脂胶粘剂及其制备的刨花板和纤维板为研究对象，研究氨基树脂胶粘剂在热解过程对人造板热解产物的协同作用和转化固定，分析胶粘剂在热解过程对主要木材化学成分的影响作用和转化机制，解明废弃人造板热解产物的特征和利用优势。.采用TG-FTIR和热解炉的在线研究表明，由于UF树脂的存在，人造板热解表现出在热解前期失重速率高于木材，热解进入第二阶段后失重率逐渐低于木材；在热解过程中，脲醛树脂对杨木热解的影响主要表现为低温段促进，高温段抑制；200℃以下，脲醛树脂对杨木及其三大组分的热解几无影响。200℃以上，脲醛树脂对纤维素和木素的影响较大，对半纤维素影响较小，具体表现为：脲醛树脂对纤维素热分解速率的抑制以及对木素热分解的促进。元素分析表明UF中的氮元素较多的被纤维素固定，进入半焦中；对于木素，UF热解过程中与木素结合生成热不稳定的化合物，继续热解释放大量含氮化合物及碳氧化物，促进了木素的分解，并直接影响产物的生成。由此推测，生物质热解过程中与UF作用的主要成分是木素。GC-MS分析得出氨基树脂胶粘剂对人造板热解液成分的影响主要在含N化合物质,其次为酮类及酚类物质，对醇类、酯类及呋喃类等物质的影响较小。同时XPS解析人造板热解固体物质中，含N物质主要以吡啶和吡咯结构形式存在。从热解过程和产物组成分布，人造板中HNCO和NH3气体产生的时间早于木材且产生的量高于木材，有害含N气体的释放主要集中在180℃和320℃之间，因此有必要重点在此温度段内对气体采取净化措施。.人造板热解液对白腐菌和褐腐菌都呈现出了较强的抑制效果，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。人造板热解冷凝液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌也具有显著的抑制效果。.含氮树脂胶粘剂对人造板热解特性及产物的影响规律解析对废弃人造板的热解利用具有重要意义，可指导该类生物质的热解工艺设计及定向热解产物利用，可为其绿色热解清洁制备、热解产物的高效定向开发提供理论支撑。