Lamináty na bázi papírů impregnovaných hybridní lignin-fenolformaldehydovou pryskyřicí

Bc. Miroslav Němec

Master's thesis

Laminates based on papers impregnated with a hybrid lignin-phenol formaldehyde resin

Abstract:

V této práci byl na základě vyhledání vhodných výrobních parametrů vytvořen postup výroby vysokotlakých laminátů impregnovaných fenol-formaldehydovými pryskyřicemi obohacenými o lignin. Zároveň byly pro tuto práci připraveny různé varianty lignin-fenol-formaldehydových pryskyřic. Vlastní syntetizovaná lignin-fenol-formaldehydová pryskyřice (LPF) vykazovala vysokou pevnost lepeného spoje ve smyku (12,69 MPa). Zároveň tato pryskyřice vykazovala během impregnaci archů papíru vhodné impregnační vlastnosti. Přidání ligninu do komerční PF pryskyřice mělo ve všech případech za následek snížení smykové pevnosti lepeného spoje. Lamináty s obsahem přidaného ligninu 1 % (KLPF-1) vykazovaly nejvíce homogenní strukturu. Jejich ohybová pevnost (72,42 MPa) a rázová houževnatost (0,81 J∙cm-2) byly srovnatelné s odpovídající variantou laminátů PF-B pojených komerční PF pryskyřicí (70,99 MPa resp. 0,89 J∙cm-2). V oblasti odolnosti proti vlhkosti a tvrdosti povrchu laminátů zaznamenala varianta KLPF-1 zlepšení vlastností oproti laminátům impregnovaných komerční PF pryskyřicí. Z výsledků diplomové práce lze říci, že použití ligninu jako přídavné látky ke komerčně vyráběné PF pryskyřici má pozitivní vliv na vlastnosti výsledných laminátů, což přináší možnost využitelnosti ligninu z papírenského průmyslu.

Abstract:

In this work, based on the search for suitable production parameters, a process for the production of high-pressure laminates impregnated with phenol-formaldehyde resins enriched with lignin was created. At the same time, various variants of lignin-phenol-formaldehyde resins were prepared for this work. The lignin-phenol-formaldehyde resin (LPF) synthesized by us in the laboratory showed a high shear bond strength (12.69 MPa). At the same time, this resin exhibited suitable impregnating properties during the impregnation of the paper sheets. The addition of lignin to the commercial PF resin in all cases resulted in a reduction in the shear strength of the bonded joint. Laminates with an added lignin content of 1% (KLPF-1) showed the most homogeneous structure. Their flexural strength (72.42 MPa) and impact strength (0.81 J∙cm-2) were comparable to the corresponding variant of PF-B laminates bonded with commercial PF resin (70.99 MPa and 0.89 J∙cm-2, respectively). In the area of moisture resistance and surface hardness of the laminates, the KLPF-1 variant has improved its properties compared to laminates impregnated with commercial PF resin. From the results of the diploma thesis it can be said that the use of lignin as an additive to commercially produced PF resin has a positive effect on the properties of the resulting laminates, which brings the possibility of usability of lignin from the paper industry.

Keywords

Kompozitní materiál, vysokotlaký laminát (HPL), materiálové využití, lignin

Keywords

Composite material, high-pressure laminate (HPL), lignin, material utilization

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ing. Štěpán Hýsek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Wood Engineering