重组竹制造与应用技术研究进展

重组竹是以竹材为原料,以竹束或竹纤维化单板为基体单元与树脂增强体胶合而成的复合生物质材料,是实现竹材高效、高值化利用的有效途径之一,已成为竹产业的主流产品。目前,重组竹因物理力学性能优良,实现了竹材应用从室内地板、家具、水泥模板向风电叶片、耐候景观材和户外结构材的拓展,但作为一种新产品,需针对其使用过程中出现的问题和需求进行基础科学问题、关键创新技术与应用工程技术的联合攻关。本研究综合国内外公开报道的相关文献,系统梳理重组竹制造中单元制备、热处理、浸胶干燥与成型过程中技术科学内涵、交叉响应机理和制备调控机制,总结重组竹性能评价与功能化应用中的技术特征,剖析重组竹制造与应用技术过程中的关键科学问题,借鉴复合材料、多孔材料与生物质材料的研究成果,提出重组竹制造与应用技术研究与实践中需要加强和改进的方向,并进一步明确重组竹制造与应用过程中的装备研发和增强量化效应,为重组竹的科学应用提供理论依据和技术支撑。

制造工艺对竹基纤维复合材料性能的影响

采用冷、热压两种生产工艺,分别制备不同密度(0.85～1.20g/cm3)的竹基纤维复合材料,并检测其物理力学性能。结果表明:两种生产工艺均可制备出物理力学性能优良的竹基纤维复合材料,其中:冷压生产的竹基纤维复合材料的耐水性能较好,热压生产的竹基纤维复合材料的抗弯性能和抗剪切性能更优。

中等密度木材制备高性能重组木的适应性

以中等密度木材刺槐和桉树为原料,利用纤维可控分离技术,将6~7厚单板制备成纤维化木单板,经过浸胶、干燥、热压,制备重组木,探讨中等密度木材制备重组木的工艺特点和产品性能。结果表明,2种木材均适合制备高密度重组木;当密度为1.10 g/cm^3时,2种木材重组木的力学性能是其木材的1.5~2.0倍,MOR、MOE和HSS均高于GB/T 20241-2006《单板层积材》最高指标值要求,且刺槐重组木的力学性能与耐水性能更优。

尾叶桉单板胶合性能的初步研究

根据尾叶桉(E.urophylla)木材的特点,采用单因素试验方法,探讨了尾叶桉生产胶合板的可行性。重点讨论了胶合板的热压工艺(热压压力、热压时间、热压温度)和涂胶量以及心边材对三层胶合板胶合性能的影响。结果表明:在未采用厚度规时,压力为1．2MPa,温度为140℃左右,热压时间为0．8～1．1min／mm,涂胶量为250g／m2,用pH值为 12．5的PF胶,生产出的桉树胶合板胶合性能较佳。

高性能重组木制造工艺对其性能的影响

采用冷、热压两种生产工艺,分别制备不同密度的高性能重组木产品,并检测其物理力学性能。结果表明:两种生产工艺均可以制备出物理力学性能优良的高性能重组木,其中冷压-热固化法生产的重组木耐水性能良好;热压法生产的重组木的抗弯性能和抗剪性能更优。

小径竹重组结构材性能影响因子的研究

以南方资源丰富的小径竹为原料研究了小径竹重组结构材制造工艺,重点探讨了重组竹结构材的密度,浸胶后竹束的干燥温度,去青与不去青以及竹种(刚竹、淡竹、慈竹、雷竹)对重组竹结构材物理力学性能的影响,并分析了用自行设计的竹材压轧疏解机对小径竹疏解的原理。为高效利用小径竹提供制造工艺依据。

现有刨花板生产线生产麦秸均质板工艺设备适应性评价

对现有刨花板生产线进行改造 ,生产以麦秸为原料的麦秸均质板 ,是解决刨花板厂原料供应不足的有效途径之一。本文分析了我国目前刨花板厂的原料供应状况 ,对利用现有刨花板生产线生产麦秸均质板的工艺设备适应性进行了综合评价 ,并提出了设备改造方案。

户外用竹基纤维复合材料加速老化耐久性评价

为了给竹基纤维复合材料在户外环境的使用提供参考数据,对利用3～4年生毛竹和慈竹生产的竹基纤维复合材料,参照美、中两种标准(ASTM D 1037-06a和GB/T 17657-1999)方法进行循环试验,测定经过循环暴露试验后,材料的力学性能和尺寸稳定性。试验结果表明,竹基纤维复合材料的性能优于现有户外商业化重组竹产品。

棉秆中密度纤维板工艺技术的研究

探讨以棉秆为原料生产中密度纤维板的主要生产工艺参数。试验结果表明,在板材密度0.7 g/cm3、施胶量12%、防水剂1.5%、热压温度180℃、热压时间15 s/mm的最佳工艺条件下,棉秆中密度纤维板的各项力学性能均超过国家标准要求,但24 h吸水厚度膨胀率未达标,可能与棉秆原料自身特点有关。

异氰酸酯麦秸均质板的制造工艺

本文主要介绍了麦秸板板坯的传热速率、国产胶与进口胶的性能差异 ;分析了不同施胶量、麦秸碎料增湿方式以及表、芯层不同施胶方法对麦秸板性能的影响 ;脲醛胶与 MDI混合施胶效果评价等。研究结果表明 :国产胶与进口胶的胶合性能相近 ,在总施胶量不变的情况下 。

密度对寿竹竹基纤维复合材料性能的影响

为开发竹材人造板新产品,利用4～5年生寿竹为原料,采用热压生产工艺制备竹基纤维复合材料,并分析复合材料密度对其物理和力学性能的影响。结果表明:随着密度增加,复合材料厚度方向上的吸水膨胀率增加,宽度方向的吸水膨胀率下降,力学性能逐渐增加。

芦苇/杨木纤维板制备工艺研究

为解决人造板原料供需矛盾,同时开辟经济利用芦苇的新途径,以芦苇和杨木为主要原料,探讨其混合比例、板材密度、施胶量和防水剂量对板材性能的影响。试验结果确定了最佳的制造工艺为混合比例(芦苇∶杨木)70∶30,板材密度0.80 g/cm^3,施胶量14%,防水剂量2%。在此条件下压制的纤维板性能满足GB/T 11718—2009《中密度纤维板》中干燥状态下使用的家具型中密度纤维板的相关规定。

竹材、稻草(稻壳)复合制造人造板工艺技术的研究

我国是水稻生产大国,每年水稻收获加工后产生的大量稻草及稻壳有相当一部分未能得到高效利用,并且由于处理不当还造成环境污染;另一方面,随着天然林保护工程的实施,我国木材资源供应缺口加大,部分人造板厂原料来源困难.因此,充分开发利用稻草、稻壳这一农业剩余物纤维资源对解决上述矛盾有着重要意义.

自然保护地工程项目建筑材料的科学选用

自然保护地建设离不开工程项目建设,在建筑的选材上,既要考虑材料的建筑力学特性,又要考虑材料应具有绿色低碳环保、生物友好、与自然环境协调相容等特性。本文在对比常用的建筑材料的基础上,重点阐述了高性能重组材料的性能特征以及其在自然保护地中的应用优势,以期为自然保护地的建设提供一种低碳材料和多元发展的可能。

低吸水厚度膨胀率纤维板基材制造工艺技术

针对强化木地板基材吸水厚度膨胀率偏高的问题,重点研究低吸水厚度膨胀率纤维板基材制造工艺技术,探讨胶黏剂适应性、压制工艺对板材性能的影响。结果表明,采用三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶黏剂,在热压温度180℃,施胶量14%,石蜡加入量1.5%的工艺条件下,工业化生产密度为0.85 g/cm^3的纤维板基材,吸水厚度膨胀率较标准规定的最大限定值降低46%,生产的强化木地板产品合格,具有优良的环保性能。