杨木单板层积材复合装饰结构型材制造及性能

研究玻璃纤维对杨木单板层积材弯曲性能的增强效果。试验结果表明:玻璃纤维对杨木单板层积材的纵横向静曲强度(mor)、弹性模量(moe)的增强效果显著,特别是横向的mor、moe的增强幅度更大,横向的moe、mor值分别提高了79.6%、60.2%。

单板纵向接长是单板层积材(lvl)生产的核心环节,单板斜接质量的好坏直接影响生产效率、产品外观质量和内在强度。本文探讨了非结构用杨木lvl产品中的单板斜接生产工艺改进方法,由使用酚醛树脂胶改为三聚氰胺改性脲醛树脂胶,并验证了其可行性。

采用足尺测试方法,对杨木单板层积材的力学性能特征值进行测试;分析了不同生产工艺条件下,不同承载方向和不同规格尺寸的杨木单板层积材力学性能特征值的差异性。

采用灰色系统理论,分析不同工艺条件(如压力、施胶量、加压时间、加压温度)对杨木单板层积材动态弹性模量的影响。通过杨木单板层积材弯曲振动试验,得到不同实验条件下的动态弹性模量,并对实验数据进行灰色关联分析。结果表明,应用灰色系统理论分析单板层积材生产工艺对材料动态弹性模量的影响是可行的。

杨木单板条层积材热压工艺的研究

研究了速生杉木制作单板层积材(lvl)的可行性及基本工艺。探讨了热压温度、时间及涂胶量对lvl材性的影响。结果表明,速生杉木制作lvl是可行的。在试验研究范围内,较好工艺条件为:热压温度165℃;热压时间1.20minmm板厚:单面涂胶量200gm2。

介绍了杨木强化单板层积材的制造工艺。杨木强化单板层积材的压缩率约为15%￣40%,其硬度、抗弯强度、耐水性、尺寸稳定性等指标远高于普通单板层积材,可作建筑用木梁、立柱、水泥模板、家具、门窗、地板、车厢板、集装箱板等多种材料。它是一种很好的结构用材,市场前景十分看好。

本文探讨了以小径级人工林杉木为原料制造单板层积材(lvl)的可行性。研究采用二次正交旋转组合设计,系统分析了热压温度、热压时间及热压压力三因子与lvl物理力学性能的关系,并得到了实验室制作杉木lvl的优化工艺。研究结果表明,人工林杉木lvl的物理力学性能优越。

基于四点弯曲法,对一种基于高频热压技术的厚型杨木单板层积材的纵向弹性模量和纵横向泊松比进行了试验测定。其中纵向弹性模量的测定,分别采用了挠度法和应变片法。实验结果表明,2种测量方法所得纵向弹性模量数值比较接近,但又存在一定的差异,并对其差异的影响因素进行了探讨。基于高频热压技术的杨木单板层积材纵向弹性模量的测定结果表明,其纵向弹性模量接近甚至超过杨木单板,为该材料引入重型产品包装箱领域甚至结构用材料,从而替代原木,提供了一定的参考价值。

以浸渍酚醛树脂的杨木单板和竹帘为原料制备竹木复合单板层积材,探讨制造工艺对复合材料性能的影响。结果表明,竹木复合材料的moe及mor均达到或超过了日本jas标准的相关规定,尺寸稳定性良好;单板厚度、树脂浓度、压缩率对moe和mor有显著影响;组坏方式对mor影响显著;而吸水厚度膨胀率的影响作用比较复杂。

文章主要介绍了单板层积材的发展历史和国内外单板层积材制造技术及现状,分析了目前存在的问题,就速生杨单板层积材生产技术在装饰、装修行业巨大发展潜力和前景进行了广泛的讨论。

采用加压浸渍法将负载型光催化材料——竹炭/tio2复合体渗入杨木单板中,运用正交试验方法对纳米tio2改性杨木单板的胶合性能进行了研究,探讨涂胶量、热压压力与浸渍压力等因素对材料胶合性能的影响,并结合扫描电镜分析给出了制板的最佳工艺条件:热压压力为1.2mpa,浸渍压力为1.6mpa,涂胶量250g/m2。

采用响应面法(rsm)和中心组合旋转设计(ccrd),研究了桉树单板层积材(lvl)的生产工艺条件,并对优化工艺所得的预测值进行了实验验证。方差分析结果表明:面粉添加量对桉木lvl的静曲强度(mor)和弹性模量(moe)有着显著影响,而热压温度和热压时间的影响不显著。通过回归分析,建立了相应的回归模型。回归模型的预测值与实验值的拟合良好,说明回归方程能用来预测和优化桉木lvl的力学强度性能。最佳工艺条件为:热压温度130℃,热压时间1.5min/mm,面粉添加量5%(质量分数)。在此工艺条件下压制的桉木lvl垂直加载条件下的静曲强度(mor⊥)和弹性模量(moe⊥)分别为89mpa和16722mpa,平行加载条件下的静曲强度(mor∥)和弹性模量(moe∥)分别为88mpa和15067mpa,mor和moe分别达到了结构用单板层积材国家标准的优等品和140e级别。

以杨木单板及其染色单板为试材,使用氙光衰减仪进行辐射试验,分析这两种单板的光变色规律及影响因素,并进行耐光性能评价。结果表明:杨木单板的光变色是木材本身;染色杨木单板的光变色是染料和木材共同作用的结果,影响其光变色的主要因素是染料的品种和结构。因此,杨木单板的光变色小于染色杨木单板,而染色杨木单板中酸性蓝染色单板光变色最显著。

主要研究速生杨木染色技术,对速生杨木单板进行木材染色处理试验,通过正交方法分析主要影响因素对染色杨木单板色差的影响。研究表明,速生杨木单板最佳染色工艺参数为氯化钠浓度1.2%、染料浓度0.6%、乙酸浓度0.2%、渗透剂浓度0.08%、染色温度80℃和染色时间2h。

以杨木单板为基体,以热敏染料、显色剂、十四醇、增感剂为木材温致变色剂,利用超声波浸渍注入木材的方法制备可逆温致变色杨木单板,研究可逆温致变色杨木单板的浸渍工艺。结果表明:影响试件变色色差(δe*)的主要试验因子为超声波功率,方差分析其在0.01水平下对试件δe*影响显著;其次为浸渍时间和浸渍温度,方差分析二者在0.01水平下对试件δe*影响不显著。最佳浸渍工艺为浸渍温度75.0℃、浸渍时间4.0h、超声波功率120.0w。研制成可逆温致变色杨木单板新产品,杨木单板起始变色温度为26℃,终止变色温度为32℃;温度由26℃升至32℃时,试件由蓝色变成木材本色;温度由32℃降至26℃时,试件由木材本色变成蓝色,达到室温可逆变色的效果。

文章采用物理化学的方法,进行了三倍体毛白杨单板软化处理的实验研究。结果表明:软化剂的种类、软化时间和软化温度对软化效果都有一定的影响;本实验的最佳软化条件为:软化剂为乙二胺,软化温度为60℃,软化时间为60min。

采用低分子量酚醛树脂与杨木制造塑化型单板层积材,对层积材产品的吸水率影响因子进行分析,结果表明:杨木/pf塑化型单板层积材吸水率影响显著的因子为压缩率和pf树脂浓度;杨木/pf塑化型单板层积材吸水率较低,为8.9%~51.9%;随着pf树脂浓度的增加,杨木/pf塑化型单板层积材吸水率明显降低;随着压缩率增大,杨木/pf塑化型单板层积材吸水率有减小的趋势。

利用人工林杉木小径材制造单板层积材对于高效利用小径材资源和缓解结构用木材供需矛盾具有十分重要的意义。介绍了《杉木小径材制造单板层积材及应用研究》课题组利用杉木小径材制作单板层积材的研究过程、工艺开发、设备制造和产品应用方面所作的工作和研究成果

以自制低分子量酚醛树脂为胶黏剂,采用热压工艺对杉木单板进行密实化试验,研究干燥温度、压缩率、热压温度和热压时间对密实型杉木单板层积材力学性能的影响。结果表明:压缩率对层积材力学性能影响最大,其次是干燥温度、热压温度和热压时间;随着压缩率和热压温度的提高,板材的moe、mor都有不同程度的提高;随着干燥温度的提升和热压时间的延长,板材的moe、mor都呈先增大后减小的趋势;综合考虑,确定密实型杉木单板层积材的最佳热压工艺为:干燥温度60℃、压缩率35%、热压温度145℃、热压时间1.0min/mm,在此热压工艺条件下制得的板材,其moe和mor分别达到了gb/t20241-2006《单板层积材》120e级和180e优级。

利用意杨旋切厚单板易使单板背面裂隙度增大。从生产实际出发，对旋切角度参数、旋切安装位置、压尺的使用，以及旋动机磨损以后，如何保证单板层积材用意杨厚单板的旋切质量提出了解决措施。同时指出：为克服意杨厚单板干燥过程中的翘曲变形，宜采用两段干燥工艺。

采用三聚氰胺甲醛树脂辊压浸渍杨木单板,通过高频热压定型得到树脂增强重组材,探讨不同辊压压榨率和热压压力对板材物理力学性能的影响。结果表明:利用高频介质加热进行厚板坯的成型较接触式热压可行,可缩短热压时间,提高热压效率;热压压力对杨木重组材的大部分物理力学性能影响显著,辊压压榨率对材料的静曲强度、弹性模量等影响不显著;辊压压榨率20%、热压单位压力2.0mpa时,高频热压制备的地板用杨木重组材物理力学性能指标综合较优,该制备条件下成品材料密度为0.68g/cm3、静曲强度50.19mpa、弹性模量4191.61mpa。