利用CONE研究阻燃胶合板的动态燃烧行为

利用锥形量热仪CONE调查了磷氮硼系阻燃剂FRW处理胶合板在不同热辐射通量条件下的动态燃烧行为.结果显示:随热辐射通量提高,未阻燃胶合板的热释放速率峰值、烟气释放量和火势增长指数上升明显,火灾危险性高;阻燃胶合板的成炭率较高、热释放和烟释放较低;在燃烧过程中CO产率受热辐射通量增大的影响较小;FRW能显著抑制胶合板的可燃性,从而降低胶合板在使用过程中的火灾安全风险.

MUF-PVAc共混树脂基膨胀型水性木材阻燃涂料的研究

以三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)与聚乙酸乙烯酯树脂(PVAc)共混物作为成膜树脂,以磷酸脒基脲(GUP)、聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)的组合物为膨胀阻燃体系,制备适用于木材的膨胀型水性阻燃涂料。以锥形量热仪法、傅里叶变换红外光谱法和热重分析法为评价手段,对膨胀型水性木材阻燃涂料涂覆的胶合板A、仅涂覆成膜树脂的胶合板M和素胶合板S的阻燃性能进行了对比分析。结果表明:胶合板A的热释放速率、总热释放、烟释放速率均比胶合板M、胶合板S的显著降低,但其残余物质量最高,并显著延长了点燃时间。在传统的膨胀型阻燃体系中引入GUP后,与APP在不同温度区间起到催化成炭作用,有利于提高涂料的阻燃性能。胶合板A的涂层受热辐射后炭化彻底,表明GUP-APP-MEL-PER是MUF-PVAc共混树脂的有效膨胀型阻燃体系。

党建引领下的家居行业人才培养研究及实践——以华南农业大学为例

作为改革开放排头兵,广东省拥有八大家具产业集群,在家居产业发展中具有举足轻重的地位。随着家居行业的制造升级,广东家居行业对高素质专业人才的需求愈发迫切。华南农业大学木工系设立以来,坚持党建与育人相结合,坚持改革创新并薪火相传,取得了一定的具有显示度的科研和育人成果。在党建引领产教深度融合方面总结出“党员教授深入企业一线、支部共建形成产学互动、组织建设创造有力保障”的三大举措,为省内家居行业人才培养开创了良好的新局面。

木塑复合材料挤出成型流场的有限元分析

在不同螺杆转速和模具温度条件下制备木塑复合材料,采用旋转流变仪得到不同加工工艺流变参数。利用Polyflow有限元分析软件模拟分析挤出工艺对挤出成型流场的影响。结果表明,随着螺杆转速的增加,压力场波动变化并明显提高,挤出口模的速度场和剪切速率场均明显提高,黏度场逐渐降低,螺杆转速为20 r/min时压力相对平稳;模具温度对速度场和剪切速率场影响较小,但模具温度越高压力场越小。挤出成型流场的有限元分析结果与试验结果基本吻合。

共挤出成型木塑复合材料研究进展与应用

木塑复合材料(WPCs)是一类以热塑性聚合物为基体,以木质纤维为填充增强材料,通过熔融复合,采用挤出、注塑或模压等成型工艺而制备的复合材料,兼具木材的生态特性和热塑性聚合物的可重复加工性能,是一类生态和经济效益显著的环境友好材料,近几十年来获得飞速发展。然而,传统WPCs由于其耐UV老化性能差,受到长期力载荷和热负荷时易发生蠕变和热变形,由此导致的耐久性和安全性隐患制约了其市场发展,迫切需要加以解决并向高附加值和多功能化等方向拓展。共挤出成型木塑复合材料(Co-WPCs)是采用共挤出成型技术将不同组分的核/壳材料复合而成的多层木塑复合材料,可以较低的成本和较高的效率,赋予WPCs高附加值和多功能化。笔者主要介绍了Co-WPCs的研究现状,并结合核/壳结构的特征,概述了Co-WPCs的研究进展,包括力学性能、尺寸稳定性、耐候性能、阻燃性能等;重点阐述了2种新型Co-WPCs的发展状况,为共挤出木塑的创新和发展提供新思路;最后提出共挤出木塑复合材料发展所面临的挑战和问题,阐明了未来研究的重点。

薄木贴面聚氯乙烯基木塑复合材料贴面工艺参数对其性能的影响

探究热压温度、时间、压力因子对薄木贴面聚氯乙烯(PVC)基木塑复合材料表观质量的影响,并以硅烷偶联剂改善薄木与PVC木塑基材之间界面的胶接性能。结果显示,以质量分数1.4%的KH-550为偶联剂,在热压温度130℃、热压压力1.5 MPa、热压时间200 s的工艺下,薄木贴面PVC基木塑复合材料的综合性能最佳;薄木和PVC木塑基材之间形成了紧密的界面结合。

坚持"以本为本"加强专业课教学与科技创新深度融合的探讨与实践

以华南农业大学木材科学与工程专业为例,以大学生科技创新创业与本科教学的融合和存在的问题为导向,从"寓研于教","寓研于学","科创与实验教学联动"三个方向对专业课教学与科技创新创业项目的深度融合进行了较好的探索,实践结果表明依托专业课教学开展的大学生科技创新创业项目,不仅激发了学生的学习兴趣,提高了学生的科研意识,还解决了学生专业理论知识运用不足的问题,改善了科创项目结题的质量.

基于场景化设计方法的木塑复合材料制品应用分析

概述了木塑复合材料(WPCs)的制造技术及应用现状,讨论了WPCs制品在应用中因关注一般性能忽略特殊性能导致的低附加值的问题。分析了场景化设计(SBD)方法在WPCs制品开发与应用中的可行性和必要性。最后在分析典型案例的基础上,阐述了SBD方法在WPCs制品中的具体应用,提出了基于SBD方法的WPCs功能化的开发思路、方向和途径。基于SBD方法指导WPCs制品的功能化开发,可为高附加值WPCs制品的设计和利用提供参考。

木薯秸秆/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能研究

目的 探讨木薯秸秆粉的粒径和含量对复合材料物理力学性能及界面结合的影响,以期提高废弃木薯秸秆的利用率。方法 以木薯秸秆粉为增强体,高密度聚乙烯(HDPE)为基体,马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)为偶联剂制备木塑复合材料。对木塑复合材料进行拉伸性能、弯曲性能、缺口冲击强度以及吸水性测试,并利用电子显微镜(SEM)对复合材料断面微观结构进行观察和分析。结果 随着秸秆粉含量的增大,拉伸强度和弯曲强度在整体上呈现出增大的趋势,最大值分别可以达到32.5 MPa和49.6MPa,而缺口冲击强度不断下降;当粒径减小时,材料的拉伸强度呈现先下降而后升高的趋势,弯曲强度区别不大,而缺口冲击强度则整体上呈现降低的趋势。当秸秆粉的含量降低、粒径减小时,复合材料表现出较好耐水性能。结论 秸秆粉质量分数为60%,粒径为40~60目时复合材料具有较优异的综合性能,相关性能超过GB/T 24137—2009《木塑装饰板》的使用标准。

薄木贴面木纤维/聚乙烯复合材料的制备工艺及性能

薄木贴面是提升木塑复合材料(WPC)实木感、改善其装饰性能的有效方法。为了解决木纤维/聚乙烯复合材料(WF/PE)表面胶接困难的问题,选择两种热塑性树脂膜为胶接材料,采用分段热压工艺进行贴面加工,以外观质量、表面胶合强度和浸渍剥离长度为性能评价指标,探究热压工艺及胶接材料种类的影响。发现采用马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)膜为胶接材料,在两段式工艺:热压时间160+60 s、热压温度150℃、热压压力1.5 MPa条件下,薄木贴面WF/PE的综合性能最优。SEM表征证明,MAPE膜可以有效促使薄木和PE基WPC基材之间的界面结合。

家具专业品牌化建设与本科人才培养研究

在我国进入社会主义新时代的重要历史节点,“家具设计与工程”专业获教育部批准设立,揭开了家具专业本科人才培养的新篇章。“新工科”背景下如何更好地进行家具专业人才培养,提升办学水平并进行专业品牌化建设成为重要问题。以华南农业大学家具专业为例,阐明了进行家具专业品牌化建设的条件、路径以及品牌化建设对家具专业人才培养的作用。时代在进步,行业在巨变,希望能够通过品牌化建设提升家具专业的办学水平,为经济社会发展贡献力量。

木材科学与工程专业概论的多元专题讲座式教学探索

“木材科学与工程概论”作为木材科学与工程专业的新生入学后即将学习的核心基础课程之一,课程内容往往涵盖本专业的全貌,具有综合性强、口径大、内容广、跳跃快等特点,导致该课程的教学效果不佳。如何发挥专业概论型课程的先导作用,设计以学生为中心、以兴趣为导向、以专题教学为核心的教学方案,探索适合于“木材科学与工程概论”课程的多元专题讲座式课程教学改革与实践,对于培养与激发学生专业兴趣和开拓专业视野具有积极意义。

国际认证背景下家具专业品牌化建设的价值考量

当前社会的主要矛盾已经发生转变,符合时代发展需要的家具设计与工程专业获批设立,在国际认证背景下家具专业进行品牌化建设的价值值得讨论。以华南农业大学家具专业为例,从专业建设和国际认证的内涵、专业建设的长期目标以及人才培养的目标等方面,探讨国际认证背景下进行家具专业品牌化建设的历史意义和价值。认为家具专业的品牌化建设与国际认证的内在要求是一致的,应当进行家具专业的品牌化建设。

基于OBE理念的家具设计专业创新工作室建设策略与实践研究

基于OBE理念创建的家具设计专业工作室是创新工作的有益载体,也是对授课形式的丰富和对传统课堂的有益补充,其建设需要明确人才培养目标,创建多层次、多维度的人才培养平台,并构建产学协同的人才培养体系。创新工作室采用教学相长、以人为本的教学组织形式,项目驱动、以赛促学的培养方法以及以评促改、奖惩兼具的评价机制,对提高学生的实践能力、创新能力和职业素养都具有重要作用。同时,总结工作室的实践经验,可为家具设计专业人才培养提供一定的参考。

杨木纤维/聚乙烯复合材料拉伸性能微观力学模型

制备了不同杨木纤维含量的杨木纤维/聚乙烯复合材料,利用Hirsch模型、Kelly-Tyson模型和Bowyer-Bader模型对杨木纤维/聚乙烯复合材料的微观力学进行建模,通过对杨木纤维/聚乙烯复合材料及塑料基体的拉伸应力-应变曲线和杨木纤维长度分布的研究,计算得到杨木纤维在聚乙烯基体中的取向系数、界面剪切强度和本征抗拉强度,解释了杨木纤维/聚乙烯复合材料拉伸性能的变化规律。此外,利用微观力学模型计算得到了亚临界纤维、超临界纤维、塑料基体对杨木纤维/聚乙烯复合材料拉伸强度的贡献比例。

基于响应曲面法的木塑复合材料强度分析及挤出工艺优化

以杨木纤维(WF)为增强材料,以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)为偶联剂,采用熔融挤出法制备了WF/HDPE复合材料。选取WF含量、偶联剂添加量、挤出温度为自变量,试件的抗冲击强度、弯曲强度、拉伸强度为响应值,采用Box-Behnken Design方法设计实验并利用响应曲面法建立WF/HDPE复合材料力学强度的二次多项数学模型,对WF/HDPE复合材料的挤出工艺进行优化设计。结果表明,WF添加量、MAPE添加量和挤出温度的最佳水平为:47.37wt%、4.23wt%、173.69℃,此时WF/HDPE复合材料的抗冲击强度为4.06 kJ·m^(-2),弯曲强度为43.79 MPa,拉伸强度为28.59 MPa。模型预测值与实测值误差小于5%,较好地反映了WF/HDPE复合材料力学性能与挤出工艺因素间的关系。

单板层积材-木粉/高密度聚乙烯共挤出复合材料抗低速冲击性能

通过共挤出技术制备具有核壳结构的共挤出复合材料,其中壳层为木粉/高密度聚乙烯(W/HDPE),核层为杨木单板层积材(LVL),测试了LVL-W/HDPE和LVL在50J、75J及100J能量下的低速冲击性能,并进一步研究水煮-冰冻-干燥环境处理后两者的低速冲击性能。结果表明,与LVL相比,在50J能量冲击过程中LVL-W/HDPE的吸收能量和损伤深度分别降低2.9%和15.9%;在75J能量冲击过程中LVL-W/HDPE的吸收能量和损伤深度分别降低3.9%和9.2%;而在100J能量冲击下,两者的抗冲击性能基本相同;经水煮-冰冻-干燥环境处理后,由于壳层WPC的保护作用,LVL-W/HDPE不仅保持了良好的抗冲击性能,还表现出了优异的耐环境性能。

超高填充聚丙烯基木塑复合材料高低温性能

为了充分降低成本,增加环境友好性并获得良好的木质感,以杨木纤维和毛竹纤维为原料,通过挤出成型制备超高填充聚丙烯基木塑复合材料(UH-WPCs)。基于聚丙烯基体含量的大幅降低,对比分析了填充量和木质纤维种类对UH-WPCs高低温力学性能、高低温蠕变性能、热膨胀性能、尺寸稳定性及吸水性能的影响。结果表明,随着填充量从75wt%增加到90wt%,其线性热膨胀系数大幅降低,蠕变应变逐渐减小而在90wt%时增大;拉伸模量和弯曲模量随填充量的增加先升高而后在90wt%时下降;拉伸强度、弯曲强度和冲击强度随着填充量的增加逐渐降低;在低温-30℃时UH-WPCs的拉伸和弯曲性能较高,高温60℃时冲击韧性较好。温度、湿度及含水率变化均导致UH-WPCs尺寸变化,其中厚度方向尺寸变化率最大,其次为宽度方向,长度方向最小,表现出明显的各向异性;湿度对UH-WPCs的尺寸稳定性的影响远大于温度的作用。杨木基UH-WPCs综合性能优于毛竹基UH-WPCs,这与杨木纤维具有更大的长径比及良好的界面结合有关。UH-WPCs的研究为降低WPCs生产成本和拓宽其应用领域提供了理论依据。

木塑复合材料蠕变特性及预测方法的研究进展

木塑复合材料(WPCs)已广泛应用于建筑外墙板、户外铺板、室内装饰、园林景观、汽车内饰等非承重结构材料领域,但由于线型或支链型热塑性聚合物固有的粘弹特性决定了WPCs在受到长期力载荷时易发生蠕变变形,严重影响其作为承重结构材使用。因此抗蠕变是木塑产业界面临的重大技术瓶颈,也是学术界关注的核心科学问题。为更好地了解并改善WPCs的蠕变现象,本文综述了WPCs蠕变行为的研究进展,讨论了原材料、结构和环境条件等因素对其抗蠕变性能的影响,并对WPCs抗蠕变的改进方法进行了总结和分析。WPCs长期蠕变行为测试是评价其耐久性和安全性的必要手段,但传统的长期蠕变测试方法耗时且成本高昂。通过蠕变与时间、温度和外界应力等因素存在的经验关系,可以实现蠕变的加速测试。最后讨论了玻耳兹曼叠加原理、时间-温度-应力叠加原理、分步等温度法和分步等应力法等加速测试方法在WPCs长期蠕变预测中的应用。