竹柳材性及其刨花板制造工艺研究

以3年生竹柳为研究对象,对竹柳木材物理性质和化学成分进行测定和分析,利用脲醛树脂作为胶黏剂研制竹柳刨花板。结果表明:随着板密度和施胶量的增加,竹柳刨花板的力学性能有所提高,2 h吸水厚度膨胀率下降;通过添加石蜡乳液防水剂,使竹柳刨花板的2 h吸水厚度膨胀率明显下降,当板密度为0.65 g/cm3,施胶量为10%,防水剂施加量为1%时,竹柳刨花板弹性模量为2 260 MPa,静曲强度为18.7 MPa,内结合强度为1.06 MPa,2 h吸水厚度膨胀率为7.7%,力学性能和吸水厚度膨胀率均达到了国家标准要求。

不同因素对耐盐竹柳单板层积材性能的影响

对速生耐盐竹柳制造的单板层积材的可行性进行研究，分析了热压温度、热压时间及涂胶量对竹柳LVL物理力学性能的影响。结果表明，速生耐盐竹柳制造LVL是可行的；随着热压温度的升高，竹柳LVL的力学性能有所提高，当温度达到150℃时，板材在垂直加载条件下的弹性模量（MOE⊥）、静曲强度（MOR⊥）和水平加载条件下的弹性模量（MOE∥）、静曲强度（MOR∥）开始下降，24 h吸水厚度膨胀率（TS）则随热压温度的增高而增加，变化范围为5.05％～5.92％；当热压时间为1.0 min／mm，竹柳LVL板材的MOE⊥、MOR⊥和MOE∥、MOR∥值达到最大，分别为5135.13、69.94 MPa和5759.57、69.54 MPa，TS随热压时间延长呈现先增大后减小的趋势，变化幅度不是很大；随涂胶量的增加，竹柳LVL的MOE⊥、MOR⊥和MOE∥、MOR∥均有不同程度的提高，在涂胶量为280 g／m2时，MOE⊥和MOR⊥达到最大，而MOE∥和MOR∥则在涂胶量为240 g／m2时达到最大， TS当涂胶量为240 g／m2时最小。在试验研究范围内，建议工艺条件为，热压温度135℃，热压时间1.0 min／mm；单面涂胶量240 g／m2。

变色对竹柳材性及其单板层积材性能的影响

探究了竹柳变色的类型,分析测定了变色与未变色竹柳木材的化学成分,并在相同工艺条件下制造变色与未变色竹柳单板层积材(LVL),研究了变色对竹柳材性及其LVL性能的影响。研究结果表明:竹柳木材变色是由真菌引起的;变色竹柳木材的各项抽提物含量都比未变色竹柳木材稍低;p H值在竹柳变色前后发生变化,由5.42增大至5.51;相同工艺条件下制造的变色竹柳LVL在垂直和水平两种加载条件下的MOE和MOR以及TS均低于非变色竹柳LVL。

蒙脱土改性杨木板材的工艺研究Ⅰ:浸渍改性处理工艺

采用纳米蒙脱土浸渍改性普通杨木板材,提高板材的密度、力学性能以及尺寸稳定性。试验结果表明,改性处理后板材的密度、尺寸稳定性和各项力学性能都得到了显著提高,最佳改性工艺条件为:预压缩率为30%、预压温度为70℃、浸渍液浓度为4%、浸渍时间为120 min。蒙脱土不仅均匀分布于杨木内部,还与木材组分发生交联反应。与杨木素材比,处理材的刚度增加了10.92%,热稳定性能也得到显著提高。纳米蒙脱土改性处理杨木板材为地板行业提供了良好的新型材料,扩大速生低质杨木材料的使用范围。

大豆蛋白胶黏剂用于竹柳中密度纤维板试验

以大豆蛋白胶为胶黏剂,分别采用剥皮和未剥皮的竹柳枝桠材制备中密度纤维板。探讨了枝桠材树皮与木质部的比例和纤维得浆率,研究了树皮含量、施胶量和板材密度对竹柳纤维板物理力学性能的影响,优化了板材的制备工艺参数,并与脲醛树脂胶制备的剥皮竹柳中密度纤维板进行性能对比分析。结果表明:竹柳枝桠材的树皮含量达30.5%,其纤维得浆率比剥皮枝桠材低约4%;纤维板的性能随着密度和施胶量的增加而明显提高;剥皮竹柳所制纤维板的性能优于未剥皮的,未剥皮竹柳所制纤维板在密度为0.80 g/cm3,施胶量为16%时,其物理力学性能可满足GB/T 11718—2009的要求;而剥皮竹柳所制纤维板在密度为0.75 g/cm3,施胶量为14%时即可达到国标要求;大豆蛋白胶所制纤维板性能略低于脲醛树脂所制纤维板,但基本可以满足国标要求。

耐盐竹柳中密度纤维板的研究

以耐盐竹柳为原料,对其进行纤维形态分析,并分别将剥皮竹柳纤维和不剥皮竹柳纤维试制中密度纤维板,探讨胶粘剂施加量和板材密度对纤维板弹性模量(MOE)、静曲强度(MOR)、内结合强度(IB)和吸水厚度膨胀率(TS)的影响。结果表明:密度和施胶量均对其性能指标具有显著的影响,板材性能随着密度和施胶量的增加而提高;剥皮的竹柳纤维制得的纤维板性能优于未剥皮纤维制得的板材;剥皮竹柳纤维制造的纤维板在板密度为0.75 g/cm3、施胶量为12%时,其物理力学性能指标MOE、MOR、IB、TS都达到了国家标准GB/T11718-2009的要求;而未剥皮纤维制得的纤维板在施胶量为14%、板密度为0.75 g/cm3时,其性能指标达到国家相关标准的要求;树皮对纤维板的物理力学性能有明显的影响。

废弃杨木水泥模板纤维特性及纤维板的研究

以废弃杨木水泥模板纤维为原料制造纤维板,实现杨木的循环利用。对水泥模板以及分离好的纤维性能进行测试分析,并分别以废弃杨木水泥模板纤维、新鲜杨木纤维为原料制造不同密度的纤维板,讨论原料特性和施胶量对板材性能的影响。研究结果表明:废弃杨木水泥模板表面碳元素含量高于杨木单板表面,而水泥模板表面的氧元素含量较低;废弃杨木水泥模板纤维的堆积密度与新鲜杨木纤维基本相同;当用水泥模板制得的纤维板密度达到0.75 g·cm-3时,板材的力学性能和吸水厚度膨胀率(TS)值均优于其他密度的板材,当施胶量大于等于12.0%时,板材的弹性模量(MOE),静曲强度(MOR),内结合强度(IB)性能均能满足国家标准值的要求。因此,废弃杨木水泥模板完全可以替代普通杨木制造纤维板。

利用废弃杨木水泥模板生产纤维板的研究

利用废弃杨木水泥模板制造纤维板,以实现保护环境,综合利用有限资源的目的。首先对废弃水泥模板组成单元-单板的密度、强度、吸水性和微观构造进行研究,并分析其纤维得率。在此基础上,以废弃水泥模板为原料制造不同密度的纤维板,并与杨木纤维及水泥模板纤维为原料制造不同比例的混合纤维板进行性能对比分析。结果表明:废弃水泥模板的单板气干密度、弹性模量和静曲强度以及纤维得率均高于普通杨木单板,而吸水厚度膨胀率小于普通杨木单板;当用水泥模板制得的纤维板密度达到0.75 g/cm3时,板材的力学性能和TS值均优于其他目标密度的板材,各项力学性能都达到国家标准的要求,且超过了普通杨木纤维板,说明废弃杨木水泥模板完全可以作为纤维板生产的好原料。

基于数字散斑相关法的荻草胶合界面应变分布分析

荻草(Miscanthus sacchariflorus)作为一种天然的生物质材料在复合材料的应用方面具有很大潜力。笔者采用数字散斑相关技术(DSCM),提取三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂(MUF)、酚醛树脂胶黏剂(PF)、脲醛树脂胶黏剂(UF)与荻草形成的3种胶合界面在拉伸剪切过程中的位移场信息,分析不同变形阶段试件的应变分布,以揭示荻草胶合界面的破坏机制。结果表明:加载过程中荻草与胶黏剂的界面两端产生应变集中,应变沿拉伸方向向界面中心扩展,并在界面两端首先出现破坏现象;PF-荻草胶合界面应变集中现象最明显,而MUF-荻草胶合界面剪切应变分布均匀,具有最优的胶合强度。