LVL结构调控及应用研究进展

在我国木材资源紧缺、人工林材质较差、而竹材资源较为丰富的背景下,单板层积材(Laminated Veneer Lumber,LVL)作为一种生物质工程材料,具备高效利用现有资源的优势,并且以其出色的力学性能可实现标准化、系列化生产,展现出广阔的应用前景。本文结合我国人造板产业的发展现况,概述了LVL的起源和发展,着重从复合材料力学性能的角度分析了LVL的结构特点,对单板分等和LVL组坯特点进行了介绍。同时,综述了酚醛树脂浸渍和纤维材料复合两种LVL增强方式。最后,对比讨论了国内外LVL的评价标准,并针对我国木结构建筑产业的发展现状和LVL应用过程中存在的问题,提出了若干建议。

竹集成材-SPF复合正交胶合木的研发及性能评估

运用相同工艺分别制备足尺垂直型竹集成材-SPF复合CLT(简称V-BWCLT)与足尺水平型竹集成材-SPF复合CLT(简称H-BWCLT)。依据国内外相关标准对两种BWCLT的胶层剪切强度、胶合耐久性、抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)和层间剪切强度进行了测试,并用三维非接触式应变测量系统(DIC)对抗弯和层间抗剪试验过程中的受力变形情况进行记录。结果表明:在相同制备工艺条件下,两种BWCLT平均胶层剪切强度接近,浸渍剥离率均可达到相关标准要求。V-BWCLT的平均MOE与MOR分别为7941 MPa和56.7 MPa,而H-BWCLT的平均MOE与MOR分别为10144 MPa和54.0 MPa,H-BWCLT比V-BWCLT具有更高的弯曲刚度,但两者MOR较为接近。对比SPF-CLT,两种BWCLT的抗弯强重比均有显著提高,上述研究和分析为新型竹木复合CLT的实际工程应用提供了设计参考与理论依据。

“宋韵”茶家具勾勒与意境塑造

茶室是茶文化的物理载体,其家具及室内陈设影响着整体茶室意境。本文基于客户特质分析,以“瘦金体”书法构型为原型,巧妙嵌入自然元素和历史人文元素,设计出“宋韵”系列茶家具(茶桌椅、桌几椅及棋桌)。同时,以“山水意境”为元素,秉承“大道至简”的设计理念,追求人、自然、生活的和谐相融,塑造了一个新中式风格的茶室空间。在设计理念上,充分考虑了功能、色系、造型、结构、材料等要素,满足家具的经济性和合理性要求。在设计构思上,注重室内与室外、家具与家居的有机结合。茶室内景与外景绵延不断、各有特色。因此,本文所设计的茶家具及茶室空间体现出独特的文化魅力和雅致意境。

层积结构对加拿大铁杉三层胶合木典型力学性能的影响

以锯材为基本单元的正交胶合木(cross-laminated fimber, CLT)和平行胶合木(glue-laminated timber, GLT)是具有广阔应用前景的两种胶合木。为研究层积结构不同而引起的胶合木胶合性能和力学性能差异,选用No.2加拿大西部铁杉[(Tsuga canadensis L.) Carrière]在相同制备工艺条件(胶黏剂为单组分聚氨酯胶黏剂,施胶量为160 g/m^(2);冷压时间为1 h,冷压压力为1.0 MPa)下,并在同一大幅面压机上压制尺寸为4 300 mm×1 200 mm×105 mm的三层结构CLT和GLT板。依据LY/T 3039—2018、CSA O112.10-08、ANSI/APA PRG 320-2019与ASTM D198-15等国内外标准,测试CLT和GLT的胶层剪切强度、抗弯性能和抗剪性能。结果发现:干态条件下CLT的胶层剪切强度平均值为1.17 MPa,湿态条件(浸水真空-加压循环)下则降为0.83 MPa,而干态条件下GLT的胶层剪切强度为5.59 MPa,湿态条件下则降为3.47 MPa,由降幅可判定GLT胶合质量对环境湿度变化更为敏感;CLT和GLT梁四点面外弯曲时跨中截面应变沿高度方向基本上是均匀且对称的线性分布,由此可认为这两种胶合木梁在跨高比较大时受弯变形遵循平截面假定;CLT梁的抗弯弹性模量、抗弯强度、层间剪切强度分别为10 065.84,37.86和1.96 MPa,皆小于GLT梁的抗弯弹性模量、抗弯强度和层间剪切强度;比起GLT梁,CLT梁受弯破坏模式更为复杂,包含了沿木材年轮方向的滚动剪切破坏和纵横向层板之间的胶合界面破坏。上述试验研究和分析为这两种胶合木在工程中的应用提供了设计参考和理论依据。

室外用木质复合材料关键技术分析

在“双碳”目标背景下,木材因其固碳特性越来越受到关注,木质复合室外材也得到了大量应用。为解决木质材料在室外使用的一系列问题,研究者进行了大量研究和开发工作。对室外用木质复合材料的特点、生产工艺、技术要点进行了总结和分析,并提出了室外木质复合材料发展方向。

酚醛树脂浸渍杨木单板层积材防腐及力学性能研究

为了拓展人工林杨木在户外的应用,制备了酚醛树脂(PF)浸渍杨木单板层积材(LVL),并对其微观结构、耐腐性能和力学性能进行分析。结果表明,低分子量酚醛树脂能够进入杨木单板的导管和纤维中的空隙;浸有酚醛树脂的杨木单板层积材表现出优异的防腐性能,且抗弯强度和弹性模量分别提高了6.91%和71.11%。

基于“双碳”目标的现代装配式木结构特性分析及发展前景研究

木材源于大自然,具有可持续、可再生、可回用、可降解的特点,碳汇效益明显,在推动实现“双碳”目标过程中具有巨大潜力。基于技术、政策和市场等综合分析,对现代装配式木结构建筑的优势进行了归纳总结。结果表明,现代装配式木结构建筑具有设计灵活、搭建快速、降碳、储碳、减碳、节能保温、健康舒适等众多优势,在中国推广应用现代装配式木结构和混合木结构技术打造各类超低能耗建筑,将在城镇住宅小区节能改造和乡村振兴中大有可为。

园林废弃物与污泥混合堆肥的理化性质变化规律研究

利用园林废弃物制备堆肥是废弃生物质利用的重要途径之一。为探究园林废弃物在堆肥过程中理化性质变化规律,采用紫荆枝叶、悬铃木树叶及木材加工剩余木屑3种材料作为填料,分别以相同比例与污泥混合,形成3种堆肥混合物(SR、SP、SW)并进行为期21 d的堆肥发酵试验。测试并分析了堆肥温度、pH、电导率、C/N、有机质及木质纤维素含量等理化性质变化规律。结果表明,SR的堆肥温度高于SW,SR的堆肥反应相比SW更加剧烈;综合比较三者的电导率曲线变化,SR的电导率较低且最先趋稳;SR的有机质及木质纤维素含量降解率较高且C/N较低,相比SW和SR的降解能力更强;根据SW及SR木质纤维素及粒径变化情况,可推断SR的堆肥效果优于SW。

马尾松单板脱脂处理前后性能的变化

采用碱液脱脂处理马尾松单板,研究其物理力学性能的变化。结果表明:脱脂处理后,马尾松单板的气干密度略有增加,吸水厚度膨胀率、吸水率增大;马尾松单板的顺纹弹性模量急剧下降,顺纹静曲强度下降不大;马尾松单板由偏酸性变为偏碱性。

碱性脱脂处理对马尾松单板表面特性的影响

对马尾松Pinus massoniana单板进行氢氧化钠碱液脱脂处理,借助电子自旋振动波谱仪、扫描电镜和表面张力仪分析脱脂处理对马尾松单板表面特性因子的影响。结果表明:稀碱脱脂处理以后,马尾松单板的自由基峰强度降低,但是马尾松单板脱脂前后自由基浓度分别为17.649 4和17.672 8,几乎没有变化;脱脂前后马尾松单板表面形貌的变化发现,稀碱脱脂处理大大降低了木材的脂含量,但是会增大木材表面粗糙度;脱脂处理以后,马尾松单板表面接触角变小,表面自由能增加了8.63%。

分离刚度法测试杨木单板层积材木梁剪切模量的试验研究

目前中国杨木人造板以非结构为主,而在机电包装行业中使用大量实木作为包装材料,从经济成本、资源利用和环境保护等诸多方面都迫切需要以结构人造板替代实木作为机电包装材料。针对厚型单板层积材面内剪切模量测试,从理论上给予推导,并从实践上利用理论指导实际测试,以期为单板层积材的结构设计、性能测试以及使用提供技术基础。

人造板机电包装材料应用现状及前景

介绍了定向结构刨花板、单板层积材、竹木复合材料、木塑复合材料、农作物秸秆材料等5种人造板机电包装材料在包装行业中的应用情况,分析了人造板机电包装材料在国内的应用前景,并对人造板在机电产品包装中的应用前景和工作重点进行了展望。

高职木材加工技术专业“现代学徒制”人才培养模式的实践与思考

现代学徒制是应用型专业提升人才培养质量的有效途径。江苏农林职业技术学院木材加工技术专业实施现代学徒制人才培养模式以来,校企合作的深度和广度得到了质的飞跃,生源质量和教学质量取得了较好的效果。总结了我校木材加工技术专业现代学徒制人才培养模式的初期实践,以期为顺利推进人才培养模式创新提供借鉴。

热分析技术在胶合板/木材阻燃性能评价中的应用

主要介绍了常用的几种热分析技术(热重法、差热分析、差示扫描量热法、动态热机械分析和微商热重法)、胶合板及木材的阻燃机理,以及热分析技术在胶合板及木材阻燃性能评价中的应用情况。

马尾松单板脱脂工艺的试验研究

采用碱液对马尾松单板进行脱脂处理,通过正交试验设计以脱脂率和抗拉率作为综合指标得出最佳的脱脂工艺,以期为马尾松单板的后续加工利用提供依据。结果表明:碱液脱脂能够有效降低马尾松单板中的脂含量,同时又不至于使单板强度降低太多;最佳的脱脂工艺为:药剂浓度0.5%,温度80℃,处理时间4 h,浴比为4。

木工带锯条系统固有频率声学测量

采用声学测量法测试木工带锯条系统的固有频率,对带锯条研发与检测技术具有一定的应用价值,并为各类木工机械与刀具系统的固有频率测试提供借鉴的方法。

无胶生态树皮板的研究现状及展望

树皮是一种量大且可再生的天然生物质纤维材料,但是一直未被科学有效地利用。目前树皮的利用途径主要有物理利用和化学利用两种。随着木材资源的短缺,人们愈加重视树皮作为人造板原料的物理利用途径。笔者总结了国内外无胶生态树皮人造板的研究现状,重点介绍了无胶树皮板的制造技术和研究方法。虽然国外学者对无胶生态树皮板进行了诸多研究,但是依然停留在实验室研究阶段,相对于木质生态板,树皮板价格上并无优势,因此产业化尚未开展;而国内学者对此领域的研究才刚起步。树皮化学成分和纤维形态、树皮单元尺寸、预处理和热压工艺,尤其是热压温度对无胶树皮板的物理力学性能影响较大,在今后的研究中应加以重视。此外,无胶树皮板胶合机理的研究主要有热重分析、差示扫描量热分析法、傅里叶变换红外光谱分析法和扫描电子显微镜分析法等,在今后的研究中可供借鉴选用。最后对无胶树皮板的研究方向和发展前景进行了展望。

乡村振兴视域下集聚乡土人才的对策思考

“三农”问题事关民族振兴。党的十九大提出了乡村振兴战略,而集聚乡土人才是实现乡村振兴的关键,也是破解“三农”问题的关键。课题组采用文献调查和实地观察两种调研方法,分析了我国乡土人才的现状,总结提出了当前乡村发展存在的三大主要问题,即人口结构“空心化”使传统农业难以为继、农民文化素质难以适应农业现代化、乡土人才严重流失制约乡村各项事业发展。针对这些问题,提出了基于产业发展、培养新型职业农民,基于需求导向、定向培养农村专业人才,畅通交流平台、挖掘利用乡贤资源,加强条件建设、吸引人才入乡等集聚乡土人才的措施和建议,引导高质量人才建设乡村,以期为乡村振兴贡献力量。

生态平衡的哲学思考

维护生态平衡,保护自然环境关系到我们人类自身的生存和发展的根本利益。长期以来,人类以自我为中心,将自然界当作可以所以索取的宝库和任意排放的回收站,伴随着人口膨胀,生态平衡已经面临着严峻的挑战。本文对在人类错误自然观指导下导致的生态危机进行了分析,提出了一些关于维护生态平衡的思考和想法。

热磨条件对草木混合原料纤维质量的影响

采用不同的热磨条件对草木混合原料进行纤维分离,以筛分值作为纤维质量的评判指标,研究热磨条件对纤维质量的影响。通过实测不同的草木比、蒸煮条件组合方案下的纤维筛分值,得到最优热磨条件。结果表明,合理的草木比、科学的蒸煮条件可以显著提高纤维得率。