稀土铝酸锶发光材料与刨花热压成型工艺研究

采用定向刨花板生产工艺,把稀土铝酸锶长余辉发光材料按不同方式、不同比例加入刨花中,通过热压成型,测试加入稀土铝酸锶发光材料的刨花板材发光性能、力学性能,研究刨花-稀土铝酸锶复合发光材料的成型技术。结果表明:稀土铝酸锶与刨花最优混合比例为1∶15;测试成型后的稀土铝酸锶发光刨花板物理力学性能优于GB/T41715—2022中干燥状态下非承载型定向刨花板;稀土铝酸锶发光刨花板的发光强度在黑暗环境下由高到低再到稳定状态,初步余晖试验在日照3小时后在黑暗环境下余晖效应能达到12小时以上,满足稀土铝酸锶发光刨花板在室内外建筑及各使用领域中的应用效果。

滚筒式干燥系统处理竹刨花对竹定向刨花板性能的影响

以毛竹刨花为原料,采用滚筒式干燥系统对竹刨花进行干燥处理,探究干燥温度和干燥时间对竹刨花干燥速率及外观形貌的影响,并进一步探究其对竹定向刨花板(BOSB)物理力学性能的影响。结果表明:延长干燥时间不仅会降低竹刨花的色泽、增加其翘曲及撕裂程度,而且其制得的BOSB静曲强度明显下降,干燥30 min较干燥10 min的下降了47.77%;提高干燥温度与竹刨花色泽形貌变化无明显规律性,但可以小幅提高其干燥速率,且制得的BOSB性能下降幅度较延长干燥时间更小。综合产品性能及产能效率,在竹定向刨花板的实际生产中,若使用滚筒式干燥系统,干燥工艺宜控制为干燥温度约210℃、干燥时间约10 min。

新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50~100 mm.

基于卷积神经网络的刨花定向角度自动测量方法构建

基于卷积神经网络YOLOv5和最小外接矩形算法,构建一种自动准确地采集铺装刨花定向角度的方法。结果表明,构建的YOLOv5模型识别刨花目标的准确率、召回率和F1值分别为0.992、0.897和0.94,能够有效识别层叠刨花。模型自动测量和人工测量的刨花定向角度具有强相关性(R2=0.99),且模型不存在算法缺陷,计算每张刨花铺装图像(像素640×640)用时仅134.7 ms。该刨花定向角度计算模型可以为工业领域优化OSB生产工艺以及提高产品性能提供技术支撑。

高强度竹材定向刨花板刨花参数优化

以毛竹材刨花为原料,探究了刨花厚度、宽度、搭接长度、竹青占比等因素对竹材定向刨花板力学性能的影响。结果表明:1)0.7~0.9 mm厚度的刨花制备的板材性能较优;2)1/3刨花搭接长度有助于提高板材韧性;3)宽度为10~30 mm的长条形刨花可获得更高强度的板材;4)竹青刨花的存在会大幅降低板材力学性能。研究结果可为竹材定向刨花板的工程应用提供参考依据和理论支持。

竹木复合低密度细表面定向刨花板的研制

探讨了以毛竹、杉木为原料,以异氰酸酯为胶黏剂并添加增黏剂等多种助剂,制备竹木复合低密度细表面定向刨花板的生产工艺。研究结果表明,在适当增加施胶量的前提下,以毛竹和杉木混合生产竹木复合低密度细表面定向刨花板是可行的,刨花板的密度最低可以做到600 kg/m^(3),且本试验中所制备的竹木复合细表面定向刨花板的物理力学性能随密度加大而提高,优化热压温度、热压压力以及热压时间可明显改善其性能。

杉木细表面定向刨花板生产工艺探讨

以杉木刨花为原料,基于常规细表面定向刨花板生产工艺,通过优化刨花制备、干燥、施胶、板坯铺装及热压工艺参数,研制出轻质高强、防潮性能好,具有杉木芳香气味,可应用于家具制造、室内装饰装修等领域的杉木细表面定向刨花板。

竹集成材-定向刨花板钉连接力学性能

竹木组合剪力墙是一种以竹集成材(laminated bamboo lumber, LBL)为墙骨柱、定向刨花板(oriented strand board, OSB)为覆面板,两者通过铁钉连接而成的抗侧力构件。风荷载和地震作用下竹木剪力墙的破坏往往始于LBL与OSB间的钉节点失效。以钉直径d、OSB钉边距a、LBL钉边距b和加载方向为参数,制作并测试了6组共150个LBL-OSB钉节点试件,研究其破坏模式、承载力和变形性能。结果表明:破坏模式与OSB钉边距和LBL钉边距密切相关,主要表现为OSB面板边缘撕裂破坏、钉子“单铰”弯曲破坏、钉子穿透面板和LBL端部剪切破坏。当OSB钉边距或LBL钉边距不满足构造要求时,试件容易发生过早的脆性破坏。OSB和LBL的钉边距最小值为15 mm。极限荷载随着钉直径的增大而增大,横纹试件的承载能力略低于顺纹试件。试件的荷载-位移曲线可大致划分为弹性阶段、弹塑性阶段和下降阶段,Folz提出的本构模型可以很好地模拟LBL-OSB钉节点的荷载-滑移本构关系。研究成果可为竹木结构剪力墙的设计和有限元分析提供参考。

大片刨花形态对可饰面定向刨花板力学性能的影响

【目的】探究大片刨花形态对可饰面定向刨花板力学性能的影响,为可饰面定向刨花板的生产原料筛选提供依据。【方法】以杨木大片刨花为试验材料,以刨花板力学性能为考察指标,选择大片刨花长度(70~230 mm)、宽度(10~58 mm)、厚度(0.3~1.1 mm)为影响因素,通过单因素试验研究刨花三维尺寸对所制备可饰面定向刨花板静曲强度(MOR)和内结合强度(IB)的影响,在此基础上运用Box-Behnken响应面法,以可饰面定向刨花板的静曲强度和内结合强度为响应值,以刨花的长(110,150和190 mm)、宽(34,46和58 mm)、厚(0.3,0.5和0.7 mm)3个因素为自变量,设计三因素三水平正交旋转组合试验,对大片刨花三维尺寸组合进行优选。【结果】单因素试验表明,大片刨花三维尺寸对板材的力学性能均有较大影响。大片刨花长度为150和110 mm时,板材的静曲强度、内结合强度分别达到最大值,为17.61和0.63 MPa;大片刨花宽度为46和34 mm时,板材的静曲强度、内结合强度分别达到最大值,为17.05和0.67 MPa;大片刨花厚度为0.5和0.7 mm时,板材的静曲强度、内结合强度分别达到最大值,为24.65和0.62 MPa。三因素三水平正交旋转组合优化试验表明,静曲强度和内结合强度回归模型的拟合系数R2分别为0.9915和0.9443,大片刨花长度和厚度对静曲强度的影响分别达极显著水平(P<0.01)和显著水平(P<0.05),对内结合强度的影响均达到极显著水平(P<0.01);交互作用分析表明,大片刨花长度与厚度、宽度与厚度的交互作用均对静曲强度有显著影响(P<0.05),长度与厚度的交互作用对内结合强度有显著影响(P<0.05)。【结论】最优的大片刨花形态参数为长140 mm、宽40 mm、厚0.5 mm,在该条件下制备的可饰面定向刨花板的静曲强度为20.31MPa,内结合强度为0.49 MPa。

冷弯薄壁型钢-OSB双向板组合楼盖试验研究

为了研究冷弯薄壁型钢与定向结构刨花板(oriented strand board,OSB)板连接而成的双向板组合楼盖的抗弯承载力性能,设计制作一个3.7 m×3.7 m的足尺组合楼盖试件,在四边简支条件下对其进行单调静力堆载试验,并建立了冷弯薄壁型钢-OSB板组合楼盖的非线性有限元分析模型。在此基础上,通过改变OSB板梁腹板高度、冷弯薄壁型钢板厚度与螺钉间距来分析各参数对组合楼盖受力性能的影响。试验结果表明:OSB板与冷弯薄壁型钢能够很好地协同工作,变形符合平截面假定。试件x与y两个方向上的组合承重梁荷载-挠度(P-Δ)曲线变化情况基本一致;随着梁腹板高度、钢板厚度的增加,组合楼盖的抗弯承载力明显增加;梁底冷弯薄壁型钢与OSB腹板的端部构造可以有效减小钢木接触截面的滑移变形。可见该组合楼盖双向受力性能良好,增加梁腹板高度,增大钢板厚度与适当减小螺钉间距均能提高楼盖的承载能力。

定向刨花板抗弯性能、形变及剖面密度梯度的相关性

定向刨花板(OSB)力学性能优异,但变异性较大,探究OSB抗弯性能变异性大的原因可为改善其力学性能提供理论依据。采用三点弯曲法检测OSB沿长度方向的弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR),使用数字散斑应变分析技术(DIC)同步记录试件面内应变分布,结合剖面密度梯度(VDP)探索了其对OSB抗弯性能及形变的影响。结果表明,OSB的MOR与试件整体形变呈线性正相关,MOE与试件整体形变相关性不强。最大载荷条件下,对称的表面结构可有效避免局部应变集中导致的OSB力学失效,这有助于提高OSB的MOR;40%最大载荷条件下,OSB趋于整体弯曲变形,且组成单元的相对位置固定可提高其MOE,内部孔隙压缩会降低其MOE。最大载荷条件下,弯曲应变分布与VDP相似,会提高试件MOR;40%最大载荷条件下,弯曲应变分布与VDP的相似性和MOE不显著相关。增加结构的对称性、弯曲应变分布和VDP的相似性,能够提高OSB的MOR;增加整体弯曲变形和降低内部孔隙压缩率,能够提高OSB的MOE。

刨花形态和跌落高度对刨花定向效果的影响

定向刨花板(OSB)是一种应用广泛的木质结构材,其基本组成单元是窄长薄片刨花,刨花定向铺装角度是影响OSB力学性能的重要因素。以刨花长度、宽度和跌落高度为影响因子,统计分析以上因子对刨花定向角度的影响,拟合出优化试验参数对应刨花定向效果的正态分布曲线。刨花跌落高度对定向角度影响显著,其次为刨花长度和宽度。分析刨花长宽比与定向角度绝对值的关系,重点关注定向角度绝对值小于10°,15°和30°的刨花占比。当刨花长宽比小于8时,长宽比与刨花定向效果呈线性正相关,长宽比接近8时,刨花定向效果最佳。刨花长度×刨花宽度×跌落高度的优化参数分别为150 mm×20 mm×80 mm、150 mm×15 mm×80 mm、150 mm×10 mm×80 mm和120 mm×20 mm×80 mm,结合正态分布拟合曲线得出90%概率条件下,4组试验所得刨花定向角度的置信区间均小于30°,而150 mm×20 mm×80 mm试验参数条件下刨花定向效果最佳。本研究系统分析了使用定向导板控制窄长薄片刨花的定向效果,优化了刨花形态和跌落高度的参数,刨花定向角度的量化分析预测可以为OSB力学性能的预测提供基础科学依据。

异氰酸酯胶定向刨花板VOCs的释放特征和组成成分分析

为了解异氰酸酯胶定向刨花板VOCs的释放情况,以异氰酸酯胶定向刨花板为试验材料,采用1 m^(3)气候箱法,测试异氰酸酯胶定向刨花板在28 d内VOCs释放量的变化,运用非线性回归分析方法建立VOCs释放量随时间变化的回归方程,对比分析了异氰酸酯胶定向刨花板和其他种类人造板VOCs的组成成分异同。结果表明:异氰酸酯胶定向刨花板VOCs释放量随测试时间的增加而减少,VOCs释放量在测试的第1~7天下降甚快,为急速释放期;第8~14天下降较快,为快速释放期;第15~28天下降平缓,为释放平衡期。异氰酸酯胶定向刨花板VOCs释放量的非线性回归方程为y=a-b×ln(x+c),回归方程相关度(R^(2))大于0.98。异氰酸酯胶定向刨花板VOCs的组成成分占比由高至低依次为芳香烃类、烯烃类、酯类、烷烃类、醛酮类、醇类、其他类。人造板VOCs的芳香烃类占比最大,约为实木制品的4~8倍。实木制品VOCs的醛酮类占比最大,约为人造板的3~28倍。异氰酸酯胶定向刨花板VOCs的芳香烃类占比低于脲醛胶人造板,约为脲醛胶人造板的17%~28%。异氰酸酯胶定向刨花板VOCs的烷烃类占比低于脲醛胶人造板,约为脲醛胶人造板的7%~18%。异氰酸酯胶定向刨花板VOCs的主要单体是对二氯苯,而脲醛胶人造板VOCs的主要单体是对二甲苯。

竹材定向刨花板生产与应用现状及前景

竹材定向刨花板具有优异的力学性能和稳定性,在建筑、家具等领域具有广泛的应用前景。但目前在国内竹材定向刨花板的生产与应用方面尚处于起步阶段,相关技术和工艺亟待完善,产品品质和稳定性亟待提高。文章从竹材刨片、干燥、施胶、定向铺装组坯和热压5个方面综述了竹材定向刨花板制备工艺的研究现状及今后的发展趋势,分析了竹材定向刨花板在家具和建筑领域的应用潜力,并为改进竹材定向刨花板的生产工艺和产品品质提出了今后的研究重点。

浅析定向刨花板的应用与质量要求

从产量、产能分布、产品类型及特点等方面简要介绍了我国定向刨花板产业的发展情况,分析了定向刨花板的主要应用领域和质量要求以及国内外标准的差异,为我国定向刨花板的生产、发展和标准制修订提供参考。

定向刨花板国家标准与行业标准的比较分析

对定向刨花板国家标准与林业行业标准中的术语和定义、分类、要求、检验方法、检验规则、标识和包装等进行了比较分析,为我国定向刨花板产品的生产、流通和检验检测等提供参考。

定向结构刨花板的视觉评价与喜好度分析

为了研究大学生对定向结构刨花板(OSB,Oriented Strand Board)的各视觉特征与喜好度之间的关系,对以杨木为原材料的OSB图片使用Photo shop分别从色彩、刨片大小,平整度3方面进行2次处理,利用K-J法对印象词汇进行整合,用因子分析法检查各词汇之间的关联性,并采用5段量表进行视觉特征与喜好度评分,根据评分结果对2次处理图像进行聚类分析。发现影响大学生对OSB喜好度的主要视觉要素分别是杂乱感、粗糙感、廉价感以及亲和感,除亲和感与喜好度正相关外,其他三要素与喜好度呈负相关,改变刨片的大小、整体平整度以及色彩会影响大学生对OSB的视觉评价以及喜好度,说明可以改变定向刨花板的表面视觉特征来提升人们对其的喜好度。

OSB与胶合木自攻螺钉连接节点抗剪性能研究

文章对采用两种规格自攻螺钉连接的定向刨花板(OSB)和胶合木节点的承载能力进行探究,考察了4种不同的OSB和胶合木主纹理方向的组合方式对绳索效应和节点抗剪承载力的影响。采用欧洲屈服理论对节点承载力进行理论计算,并与试验结果进行对比分析。试验结果表明:增大自攻螺钉直径有利于提高节点初始刚度、极限承载力以及延性,使用8 mm自攻螺钉连接的试件的初始刚度较6 mm自攻螺钉提高14%~86%,极限承载力提高24%~40%,延性比提高23%~49%。主材采用顺纹组合时,节点刚度相较于横纹组合提高18%~71%。侧材纹理方向对于初始刚度没有明显影响,主材与侧材不同纹理方向组合对于节点承载能力和延性都几乎没有影响。不同纹理方向组合试件的预测值比试验值小27%~43%,表明理论公式虽然考虑了绳索效应,但预测值仍偏保守。

阻燃剂硼酸-硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响

为探究阻燃剂硼酸-硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响,用同步热分析仪研究了硼酸-硼砂阻燃杨木定向刨花板升温速率为10℃/min、终温700℃的热分解反应。结果表明:硼酸-硼砂对阻燃杨木定向刨花板快速热解阶段的反应起到抑制作用,使得最大失重速率对应的特征温度后移,残炭率显著增加。阻燃杨木定向刨花板的最概然机理为球形对称的3维扩散,满足Ginstling-Broushtein方程。未经阻燃处理及添加9%、12%硼酸-硼砂的杨木定向刨花板在快速热解阶段的反应活化能分别为101.690、116.635、129.225 k J/mol,硼酸-硼砂使杨木定向刨花板在快速热解阶段所需的能量增加。

冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖的受弯承载力研究

通过对两边简支不同螺钉间距的两块足尺单跨冷弯薄壁型钢梁-定向刨花板(OSB板)组合楼盖的承载力进行单调静载试验,分析OSB板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉间距对组合楼盖最大承载力的影响及试件的破坏机理。试验表明:冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖具有较高的承载力和较小的变形;减小螺钉间距可以提高组合楼盖的承载力。试件的破坏模式主要表现为楼盖梁发生弯扭屈曲的同时,受压区翼缘、卷边及腹板出现相关屈曲破坏,屈曲波长为相邻螺钉间距;支座附近OSB板与冷弯薄壁型钢梁脱离、掀起破坏。采用考虑材料、几何和接触非线性的ANSYS有限元程序对试件进行模拟,非线性有限元计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上,对螺钉间距、楼面板厚度、楼盖梁间距、楼盖梁截面厚度以及钢材强度等影响因素进行参数分析,结果表明:减小螺钉间距和楼盖梁间距、增大楼面板和楼盖梁截面厚度、提高钢材的强度均可以提高组合楼盖的承载力。