熏蒸处理对落叶松木材颜色和力学强度的影响

为研究熏蒸处理对木材颜色和力学性能的影响,采用氧硫化碳(COS)、溴甲烷(MB)和硫酰氟(SF)分别在3种不同质量浓度下对落叶松材进行熏蒸处理,用色差分析、力学性能测试、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和红外光谱分析(FTIR)对熏蒸前后木材的物理力学性能和官能团变化进行表征。结果发现:1)使用3种熏蒸剂处理后,落叶松材的颜色均发生明显变化,其中COS熏蒸处理对试样的明度(L*)、红绿轴色度指数(a*)的影响最小;2)落叶松材经过COS熏蒸处理后,顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均下降,其中顺纹抗压强度下降最明显,在熏蒸剂质量浓度为124.2 g/m3时,顺纹抗压强度下降幅度达13.09%,而静曲强度和弹性模量分别下降9.38%、8.66%;经MB、SF熏蒸处理后,试样的顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均无明显变化;3)熏蒸后的落叶松材表面微观结构未发生明显变化,但COS熏蒸后木材表面的S元素和SF熏蒸后木材表面的F元素分布密度均有所增加;4)在落叶松红外光谱图中,经MB、SF熏蒸后,碳氧双键和碳氢键明显增多;COS熏蒸后,半纤维素上的碳氧双键伸缩振动减弱,芳香环骨架上的碳氧双键的伸缩振动加强,木质素相对含量增加。      

短齿榫铣刀齿形参数优化试验

用9组不同齿形参数的短齿榫铣刀,对落叶松指接材进行了正交试验,确定了最优短齿榫铣刀的齿形参数,并给出了其精度范围。这种短齿榫铣刀的推广和应用能节约木材、减少动力消耗。验证试验中测定了5个树种,脲醛树脂胶指接材的静曲强度、弹性模量、顺纹抗拉及抗压强度和冲击韧性。结果表明,各项指标均能满足实际使用要求。     

油棕叶梗重组方材制备工艺

以油棕叶梗为原材料、酚醛树脂为胶黏剂，采用正交试验方法研究重组方材密度、施胶量、热压时间和热压温度对油棕叶梗重组方材力学性能的影响。结果表明，密度对油棕叶梗重组方材性能的影响较大，密度和施胶量越大，重组方材力学性能越好；热压温度和热压时间对油棕叶梗重组方材性能的影响比较复杂。综合考虑确定油棕叶梗重组方材的较优制备工艺条件为:密度0.7 g/cm³，施胶量12%，热压温度180℃，热压时间40 min；较优工艺条件下油棕叶梗重组方材的弹性模量为7 185 MPa，静曲强度为68.7 MPa，顺纹抗压强度为35 MPa，内结合强度为0.21 MPa。密度为0.7 g/cm³的油棕叶梗重组方材的弹性模量、静曲强度、顺纹抗压强度高于了杉木的性能。     

工业化高温改性木材的力学性能

对速生杨木和兴安落叶松进行工业化高温改性处理,并对高温改性材及空白试件等560个试件在4种相对湿度(60%、70%、80%、90%)下的平衡含水率及各力学性能参数(顺纹抗压强度、顺纹抗压弹性模量、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度)进行测试,建立了不同湿度下材料的力学性能指标体系.结果表明:改性材和空白试件的平衡含水率均随着环境湿度的升高而提高;各力学性能指标均随着环境湿度的升高而降低,且基本呈线性下降;与未处理的空白试件相比,木材经高温改性后,其平衡含水率降低,顺纹抗压弹性模量、抗弯弹性模量等刚度指标提高,与木材剪应力无关的顺纹抗压强度提高,与木材剪应力关系密切的抗弯强度和顺纹抗剪强度等下降.     

指接板生产工艺研究

[目的]对指接板生产工艺条件进行改进研究。[方法]利用杉木、马尾松、楸树、香椿等几个主要用材树种作为试制材料,在改性脲醛树脂胶黏剂的胶合下,以胶压强度、时间、施胶量作为工艺条件研究因子,采用正交试验设计,得到不同树种最优生产工艺参数。通过指接板的物理力学性状的研究,寻找到密度、指榫长度之间的关系,以及顺纹抗压强度。[结果]杉木平均密度0.33 g/cm3,指榫长10～13 mm,顺纹抗压强度46 MPa,工艺条件最佳组合涂胶量260 g/m2,胶压时间5 s,胶压强度0.8 MPa;马尾松平均密度0.45 g/cm3,指榫长12～14 mm,顺纹抗压强度38 MPa,工艺条件最佳组合涂胶量260 g/m2,胶压时间3 s,胶压强度1.1 MPa;楸树平均密度0.47 g/cm3,指榫长12～14 mm、顺纹抗压强度22 MPa,工艺条件最佳组合涂胶量260 g/m2,胶压时间5 s,胶压强度1.6 MPa;香椿平均密度0.59g/cm3,指榫长12～15 mm,顺纹抗压强度21 MPa,工艺条件最佳组合涂胶量260 g/m2,胶压时间5 s,胶压强度1.6 MPa。[结论]其甲醛释放量达到E1标准,使指接板的生产工艺得到改进,板材质量得到提高。     

不同树龄秃杉与杉木人工林木材物理力学性质的比较

对采自广西南丹县山口林场8年生、14年生和28年生的秃杉Taiwania flousiana和杉木Cunninghamia lanceolata人工林木材进行了主要物理力学性质的测定和比较。结果表明：秃杉和杉木的木材密度及主要力学强度均随树龄增加而增大。秃杉木材的气干密度（含水率为12％）、基本密度、径向干缩系数、弦向干缩系数、体积干缩系数、弦面硬度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、径面抗剪强度和弦面抗剪强度的平均值与杉木相比分别低2．3％,4．4％,1．6％,2．6％,1．5％,3．6％,3．8％,3．4％,17．5％和14．4％,但其端面硬度、径面硬度、抗弯强度、冲击韧性、径面抗劈力和弦面抗劈力的平均值与杉木相比则分别高6．6％,6．1％,3．4％,2．3％,15．0％和16．3％。差异显著性f检验表明,秃杉与杉木人工林的木材密度、硬度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗剪强度和抗劈强度均差异显著或极显著,但干缩系数和冲击韧性均差异不显著。图2表3参12     

杉木无性系木材物理力学性质的研究

本文就采自湖南会同的１４个杉木无性系的主要物理力学性质进行了测计,结果表明：杉木无性系木材的气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量等主要指标均属小至甚小级,不宜用作结构用材;无性系间物理力学性质差异显著,据此可用木材物理力学性质因子选育优良无性系     

云南杉木物理力学性质的研究：彝良产杉木物理力学性质

本文报道了彝良产杉木的物理力学性质,测出其晚材率和气干密度比云南其它地区所产者均高,而顺纹抗压强度、抗弯强度、顺纹抗拉强度等有明显的降低,不符合木材密度与各强度值间的回归方程。此外,还进行了彝良和西畴产杉木纤维胞壁的纤丝角的测定。结果发现彝良产杉木纤维胞壁的纤丝角比西畴产者大9.7°,从而得出杉木的顺纹抗压强度、抗弯强度、顺纹抗拉强度等随着纤维角的增大而明显地减小。     

人工林刺槐木材物理力学性质研究

目的刺槐作为我国重要的速生用材树种,被广泛应用于北方人工林种植,深入研究刺槐木材的物理力学性质,为刺槐人工林建设经营以及木材的高效精细化利用提供科学依据。方法本文对采自于山东省东营市刺槐林场的4株不同树龄人工林刺槐沿树干等分成0.65 m长若干小段并顺序编号,测定和分析每段木材的物理性质(气干密度、全干密度、基本密度)、力学性质(顺纹抗压强度、横纹径向全部抗压强度、横纹弦向全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量)以及化学组分(纤维素、半纤维素、木质素)含量,并通过SEM电镜扫描图对各段木材的微观构造进行对比分析。结果刺槐木材的气干密度、全干密度、基本密度、顺纹抗压强度、横纹全部抗压强度(径向、弦向)、抗弯强度、抗弯弹性模量均随树龄的增大而增加,随树干位置增高呈现先增大后减小的规律。将木材气干密度与顺纹抗压强度、横纹(径向、弦向)全部抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量分别进行线性和幂函数拟合,两种模型均能很好地拟合试验结果,拟合度R2值为0.865~0.895。各段木材化学组分中纤维素含量随树龄及树干高度位置的变化规律与木材各项力学性质的变化规律相似。木材的微观构造中导管占比率随树龄增大而减少,随树干高度位置增加呈现出先减后增的变化规律。结论10年生、15年生、20年生、25年生刺槐木材的气干密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量均为中级以上,是良好的家具和建筑用材。在利用时应充分考虑不同树龄木材和树干不同位置的差别。密度作为影响木材力学性质的直接要素,可根据相关方程通过刺槐木材的密度值估算部分力学性质的数值。刺槐木材纤维素含量与木材各项宏观力学性质相关度很高,而木材导管占比率的差异则从微观构造上揭示了木材密度变化的内在机理。      

杉木木材纵向弹性模量二元预测模型的构建

为构建稳健、实用的木材纵向弹性模量预测模型,以人工林杉木木材为研究对象,分别测定了同一非标无疵小试样的气干密度、微纤丝角和顺纹抗拉弹性模量,构建了以木材密度或微纤丝角为单一变量及二者的特定组合为自变量的3种纵向弹性模量预测模型。结果表明,3种预测模型的预测精度存在显著差异。以密度与微纤丝角比值为自变量所构建的预测模型的决定系数最高、预测残差标准差最小。该模型证实,密度和微纤丝角共同影响木材的顺纹抗拉弹性模量。对于杉木,影响其顺纹抗拉弹性模量的关键因子是密度。      

柳杉木材物理力学性质研究

对20和30年生的柳杉木材物理力学性质进行了测定和分析,测定指标主要包括密度、干缩性、湿胀性、吸水性、顺纹抗压强度、横纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和冲击韧性。结果表明,柳杉木材的基本密度、气干密度、全干密度、生材密度分别为0.408 0、0.503 0、0.464 0和1.002 0 g/cm3,属小级别;其差异干缩为1.688 0,中等级别;顺纹抗压强度为43.200 MPa,横纹径向和弦向全部抗压强度分别为0.408和0.565 MPa,抗弯强度和抗弯弹性模量分别为88.200和9 505.0 MPa,冲击韧性为41.000 kJ/m2,除横纹抗压强度较低外,其余力学强度指标均属低级别;木材综合品质系数为3 221×105 Pa,品质系数较高,属高等级材。     

Constructing a two-variable model for predicting longitudinal MOE of wood：a case study on Chinese fir wood

为构建稳健、实用的木材纵向弹性模量预测模型,以人工林杉木木材为研究对象,分别测定了同一非标无疵小试样的气干密度、微纤丝角和顺纹抗拉弹性模量,构建了以木材密度或微纤丝角为单一变量及二者的特定组合为自变量的3种纵向弹性模量预测模型。结果表明,3种预测模型的预测精度存在显著差异。以密度与微纤丝角比值为自变量所构建的预测模型的决定系数最高、预测残差标准差最小。该模型证实,密度和微纤丝角共同影响木材的顺纹抗拉弹性模量。对于杉木,影响其顺纹抗拉弹性模量的关键因子是密度。     

竹定向刨花板指接工艺的研究

通过正交试验研究了竹OSB指接的较优工艺参数,以及指榫类型、施胶量和端压等3个因素对竹OSB指接材抗弯强度和抗拉强度的影响,并分析了竹OSB指接材的破坏形式。结果表明,较优工艺参数选用指榫类型Ⅲ,施胶量290g·m~(-2)、端压3MPa时,竹OSB指接材的静曲强度、弹性模量和抗拉强度分别是58.46MPa、8.05GPa和18.41MPa;指榫类型对竹OSB指接材的静曲强度和抗拉强度影响显著,对弹性模量影响不显著;施胶量和端压对静曲强度、弹性模量和抗拉强度影响不显著;竹OSB指接材的弯曲破坏形式主要有胶层破坏和指榫折断,拉伸破坏形式主要有胶层破坏、指榫折断和指接破坏引起的基材断裂。     

速生杉木甲基丙烯酸甲酯改性及材性研究

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)对速生杉木Cunninghamia lanceolata进行改性处理,试验结果表明:MMA单体在杉木中的渗透性好,改性后的杉木密度增加,且密度分布均匀;当密度增加率为60％时,木材力学性能最好,抗弯强度提高6.37％,端面硬度提高90.77％,顺纹抗压强度提高36.62％;改性材尺寸稳定性得...     

地带和地形对湿地松人工林材性的影响

比较分析了湿地松人工林材性在不同地带和地形中的表现差异.结果表明:相同地形条件下生长在南亚热带的湿地松人工林木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硝酸—乙醇纤维素含量、戊聚糖含量和苯醇抽出物含量大于生长在中亚热带的,而木材尺寸稳定性和Klason木素含量小于生长在中亚热带的.相同地带内山谷中的湿地松人工林木材尺寸稳定性和戊聚糖含量大于山脊上的,木材密度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硝酸—乙醇纤维素含量、Klason木素含量和苯醇抽出物含量均小于山脊上的.差异显著性t检验表明:地带和地形对湿地松人工林木材密度、顺纹抗压强度和抗弯强度影响极显著或显著;地形对湿地松人工林木材差异干缩和抗弯弹性模量影响极显著,地带对湿地松人工林木材差异干缩和抗弯弹性模量影响不显著.研究结果为湿地松人工林培育和木材合理利用提供科学依据.     

马尾松单板脱脂处理前后性能的变化

采用碱液脱脂处理马尾松单板,研究其物理力学性能的变化。结果表明：脱脂处理后,马尾松单板的气干密度略有增加,吸水厚度膨胀率、吸水率增大;马尾松单板的顺纹弹性模量急剧下降,顺纹静曲强度下降不大;马尾松单板由偏酸性变为偏碱性。     

红锥和西南桦人工林木材力学性质的研究

为了研究树木南北向与径向位置的变化对人工林木材力学性质与气干密度的影响,该文通过对红锥、西南桦人工林木材南北向、近髓心和近树皮2个不同径向位置的力学性质以及气干密度进行测定,分析了南北向和不同径向位置2个因素对两种木材力学性质和气干密度的影响,以及木材密度与抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度的相关性.结果表明:南北向的不同对红锥和西南桦人工林木材的大多数力学性质测定项目和气干密度无显著影响,仅有红锥的弦面顺纹抗剪强度、径向握钉力和西南桦3个面的表面硬度表现为南北向差异显著.近髓心和近树皮径向位置的不同对红锥的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和气干密度无显著影响,但对西南桦的影响则全部达到差异显著水平.两个树种木材的气干密度与木材力学性质均表现为显著的正相关关系.      

杂四泡桐

<正>申报单位河南农业大学泡桐研究所品种来源四倍体品种特征特性杂四泡桐的株高、胸径、枝下高和冠幅均大于对照品种,自然接干率达到95%;木材的顺纹拉力强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度和顺纹抗压强度均高于相应二倍体泡桐,木材的基本密度和白度也大于相应的二倍体泡桐。     

中山杉与落羽杉木材物理力学性质比较研究

对中山杉302和落羽杉两种木材的部分物理力学性质进行了测试比较分析。结果表明:中山杉302木材的基本密度、气干密度、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度的平均值均比落羽杉高,而弦向全干干缩率、体积全干干缩率、弦向气干干缩率、体积气干干缩率均比落羽杉低;其差异都在0.05水平显著。中山杉与落羽杉树干上段(3.3～5.3m)木材的基本密度、气干密度、抗弯强度和抗弯弹性模量均低于下段(1.3～3.3m);两种木材的气干密度与弦向气干干缩率、体积气干干缩率呈显著的正相关,与抗弯强度、顺纹抗压强度呈正相关,与抗弯弹性模量呈负相关。     

人工林峦大杉木材的物理力学性质

对福建省引种的24年生峦大杉的木材物理力学性质进行检测,结果表明：峦大杉木材的气干密度为0．344g／cm3、弦向全干干缩率6．020％、弦向湿胀性6．440％、吸水性237．810％、顺纹抗压强度6．004MPa、抗弯弹性模量7250．810MPa、抗弯强度59．840MPa、顺纹抗拉强度62．800MPa;峦大杉的材质与杉木相近,应用方面可参考杉木,在木构件加工时,其安全系数可使用杉木的量值。