竹柳枝丫材性能及重组木制造

竹柳Salix discolor作为一种速生木材在人造板的应用方面具有较大的潜力。运用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪对竹柳枝丫材的纤维形态、化学成分、胶接界面进行了分析,并测定了竹柳枝丫材的接触角。结果表明:竹柳纤维的平均长度为0.781 mm,壁腔比小于1,是很好的纤维原料,总纤维素含量高,润湿性较好。在此基础上研究了重组木的密度和酚醛树脂胶黏剂的浸胶时间对板材性能的影响。结果表明:竹柳枝丫材重组木的密度为0.9g·cm-3,浸胶时间为20 s时制得的板材的性能最佳。

竹柳枝桠材重组木的研制

以幼龄竹柳枝桠材为原料,通过对竹柳枝桠材酸碱性、密度、干缩性、表面接触角以及密度、施胶量对竹柳重组木物理力学性能的影响进行研究。结果表明,竹柳枝桠材的p H为6.43~6.46,呈弱酸性,酸碱缓冲容量为34.63~38.94 m L,全干干缩率为1.86,气干干缩率为1.91;利用表面张力测量仪测得,竹柳枝桠材外表面MUF接触角为54.52°,内表面为37.27°。在板材密度0.9 g/cm3、三聚氰胺改性脲醛树脂（MUF）施胶量14%、热压温度160℃、加压时间20 min、木束含水率6%条件下制得的竹柳重组木弹性模量为12 948.68 MPa,达到GB/T 4897.7—2003《刨花板》的要求;静曲强度为105.08 MPa,内结合强度为2.07 MPa,2 h吸水厚度膨胀率为3.49%,其值均达到了LY/T1984—2011《重组木地板》的要求。SEM图像表明MUF压制的竹柳重组木的管孔被压缩成椭圆形,但细胞壁本身并没有被压溃,仍然保持了其完整性;红外光谱仪测试结果表明,竹柳的纤维素和半纤维素均与胶黏剂发生反应,存在化学键的结合。

不同因素对竹柳枝桠材重组木性能的影响

竹柳Salix discolor枝桠材的直径小,是重组木的好原材料。试验结果表明:在竹柳重组木为密度0.9 g·cm^(-3),脲醛树脂(UF)施胶量15%,枝桠材直径5~10 mm,木束长度150和450 mm,热压温度140℃,加压时间20 min,木束含水率6%条件下制得的竹柳重组木静曲强度为102.04 MPa,内结合强度1.99 MPa,2 h吸水厚度膨胀率3.78%,其值均达到或超过LY/T 1984-2011《重组木地板》行业标准的要求;扫描电子显微镜(SEM)图像表明:用脲醛树脂压制的竹柳重组木的管孔被压缩成椭圆形,但细胞壁本身并没有被压溃,仍然保持了其完整性,木束表面附着的胶黏剂均匀;X射线能谱(EDAX)表明枝桠材直径≥10 mm制得的重组木的碳氧比为0.55,枝桠材直径5~10mm为0.60,枝桠材直径为≤5 mm为0.62。说明枝桠材直径对碳氧比有影响;且枝桠材制成的重组木的碳氧比高于枝桠材本身的碳氧比(0.41)。

大豆蛋白胶制备竹柳胶合板的研究

以大豆蛋白胶和竹柳为原料制备胶合板。分析竹柳的密度、干缩性和大豆蛋白胶在竹柳单板表面的润湿性。采用单因子试验,分析施胶量、热压时间、单板厚度对胶合强度的影响规律。试验结果表明:竹柳的气干密度为0.401g/cm^3,属于低密度材。竹柳的气干差异干缩为2.12,全干差异干缩为1.68。大豆蛋白胶在单板上的接触角总是松面大于紧面,随着单板厚度的增加,接触角逐渐增大。大豆蛋白胶制备竹柳胶合板的最优工艺:施胶量350g/cm^2,热压时间80 s/mm。在此工艺下,使用不同厚度的单板生产的胶合板胶合强度均高于GB/T 9846-2015《普通胶合板》中Ⅱ类胶合板的要求。随着单板厚度的增加,胶合强度呈下降趋势,且大豆蛋白胶制备的胶合板的胶合强度低于UF制备的板材,但两者的力学性能均能达到国标的要求,说明大豆蛋白胶制备胶合板是可行的。SEM图像表明竹柳胶合板的管孔被压缩,但细胞本身并没有被压溃,仍保持着完整性。

竹柳/杨木中密度纤维板制备工艺研究

以脲醛树脂为胶黏剂,采用竹柳与杨木混合制备中密度纤维板。结果表明,竹柳和杨木纤维均属于纺锤形的纤维,两者的壁腔比均小于1,属于很好的纤维原料。杨木纤维形态、化学成分和润湿性略优于竹柳纤维。竹柳和杨木纤维混合比对中密度纤维板的物理力学性能的影响不明显。实际生产中,可采用竹柳:杨木4:6,密度0.75 g/cm^3,施胶量12%的工艺参数制备中密度纤维板,各项性能均能达到GB/T 11718—2009《中密度纤维板》的要求。