户外用重组木加速老化耐久性能的评价

采用杨木和落叶松疏解单板制备重组木,参照我国三循环水煮标准和美国六循环试验方法标准加速老化处理,并测定其力学性能和尺寸稳定性。结果表明:两种老化处理后重组木的力学性能和尺寸稳定性均下降,但抗弯性能仍能满足GB/T20241-2006《单板层积材》中结构用材的要求,尺寸稳定性满足GB/T30364-2013《重组竹地板》中室外地板的要求;三循环水煮试验条件较六循环试验条件更严酷,适用于对使用性能要求更高的重组木的性能评价。     

竹束单板层积材物理力学性能均匀性研究

采用竹束单板整张化工艺,制备了竹束单板层积材(BLVL),利用X射线剖面密度仪研究BLVL及重组竹的剖面密度分布规律,比较了BLVL和重组竹的各项力学指标及其均匀性,并对其宽度和厚度方向上的尺寸稳定性和离散性进行了统计分析.结果表明:竹束单板层积材剖面密度曲线(VDP)分布较为均匀,两种整张化方式下制备的BLVL剖面密度变异系数(COV)较重组竹要低.BLVL的静曲强度、弹性模量、剪切强度及力学均匀性均优于重组竹;方差分析表明:BLVL的吸水增重率、宽度和厚度膨胀率显著低于重组竹,其标准方差亦小于重组竹,且TH＞ Tw.     

杨木单板的湿热处理对单板层积材性能的影响

杨木单板的湿热处理规律以及对杨木单板层积材性能影响的研究结果表明,单板湿热处理后产生了塑化,形成了一部分不可恢复的变形,密度平均增加了38.7%;对抗拉强度的影响不显著;对单板压缩率和膨胀率有着特别显著的影响,单板平均压缩了27.8%,经24h水浸泡,单板恢复膨胀仅18.7%.单板湿热处理后经过低压压制,可以得到与高压压制相同密度的板材,且板材的断面密度差异小,水平剪切强度提高了27.1%,静曲强度增加了17.8%,弹性模量没有显著变化,吸水厚度膨胀率降低了约10个百分点.     

基于单片机的单板层积材弹性模量的无损检测

笔者介绍了以A1、89C51单片机为核心,应用应力波法测量单板层积材的弹性模量;构建了由加速度传感器、信号调理电路、峰值检测和保持电路、数字处理及显示电路、单片机等组成的测量系统,用以测定单板层积材的动态弹性模量.将动态弹性模量试验数据与力学试验机所测静态弹性模量相比较,得出二者具有显著的相关性,相关系数达到0.9以上.基于单片机的应力波法检测单板层积材的弹性模量,具有尢损、设备简单、成本低,测量效率高等特点,适用于单板层积材的实时在线检测,有较好的应用前景.     

不同因素对竹/木复合强化单板层积材MOE、MOR的影响

以杨木单板和竹帘为原料,采用低分子量水溶性酚醛树脂浸渍处理,通过干燥、组坯、热压等工艺制备竹木复合强化单板层积材。探讨了组坯方式、压缩率、热压温度、热压时间4个因素对竹木复合强化单板层积材弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR)的影响。结果表明:表层为一层竹帘的竹木复合强化单板层积材的MOE和MOR较大,分别是13．43GPa、148．13MPa,与表层为杨木单板次表层为竹帘组坯方式相比分别增加了33．63％、56．16％。确定了竹木复合强化单板层积材较合理的制造工艺参数。     

水性环氧树脂制备桉木单板层积材及性能研究北大核心

选用双组分水性环氧树脂为胶黏剂,速生桉木单板为基材,热压制备结构用桉木单板层积材。采用单因素试验法研究了施胶量、热压温度、热压时间、热压压力对水性环氧树脂单板层积材弹性模量、静曲强度、水平剪切强度、含水率和浸渍剥离率等物理力学性能的影响。结果表明:水性环氧树脂以水为分散剂,在木质单板表面延展性良好。当施胶量为230 g/m^(2),热压温度为120℃,热压时间为1.0 min/mm,热压压力为2 MPa时,单板层积材各项性能较优,符合GB/T20241—2006《单板层积材》要求。提出的以水性环氧树脂为胶黏剂的层积材制备工艺适合工业化生产,产品力学性能优良且无醛/低醛释放,绿色环保,具有积极的推广意义。     

树脂浸渍量对杨木单板层积材性能的影响

采用低分子量酚醛树脂浸渍处理的杨木单板制备单板层积材(LVL),探讨浸渍方式对单板树脂浸渍量和LVL性能的影响.结果表明:在常温常压和加压条件下,浸渍量均随浸泡时间的延长而增加;浸渍量增大,LVL性能提高.当浸渍量为168%时,弹性模量和静曲强度分别达到日本JAS SIS-24《结构单板层积材》标准中140E级和180E级要求.     

单板湿热塑化处理对杨木LVL的性能影响

对杨木单板湿热处理后制造单板层积材进行了初步研究。研究表明:对单板进行调湿热压预处理,降低了单板的吸水性,降低了单板层积材的吸水厚度膨胀率,使其弹性模量增加;同时随着处理单板的含水率和热压温度的增加,这些变化呈现出了加强的趋势。     

人工林杨木材性对单板层积材强度的贡献率

本文提出了衡量单板层积材强度中实木材性所占份额的贡献率概念,以揭示实木材性对单板层积材强度的贡献程度.以人工林杨木为对象,研究了实木材性对单板层积材强度的贡献率.结果表明,实木材性好或单板层积材中的单板较厚时,贡献率较高.材性较优的69杨和材性居中的72杨、材性较差的63杨3个无性系杨木的平均贡献率分别为74.34%、67.48%、64.72%,厚度为3.565mm、2.614mm、1.545mm单板组配的单板层积材中的平均贡献率分别为74.00%、67.48%和58.06%.研究的6项强度性能中,杨木实木材性对抗剪强度、弹性模量和冲击韧性的贡献率较高,约为80%.     

浸渍时间和压缩率对PF树脂浸渍马尾松LVL性能的影响

采用低分子量酚醛树脂浸渍处理小径级马尾松单板,探讨常温常压下不同浸渍时间及不同压缩率对马尾松单板层积材物理力学性能的影响。结果表明：常温常压下,马尾松单板随着浸渍时间(8 h、14 h、26 h)的延长,其干湿增重率都呈增长趋势;压缩率(10%、20%、25%)的增加均能提高LVL的密度、尺寸稳定性、MOE和MOR。参考GB/T 20241-2006《单板层积材》,3种不同浸渍时间和不同压缩率下生产的LVL,MOR都达到了180E优级,MOE最低达到120E级,最高可达180E级。     

三种典型竹质工程材料纵向弹性模量评价

以重组竹、竹束单板层积材（BLVL）、竹集成材为代表的竹质工程材料受到越来越多的关注和应用。文中采用超声波法、自由横向振动法和力学法分别对上述3种典型竹质工程材料的纵向动态弹性模量（MOE）进行评价比较,结果表明,横向自由振动法能较为快速、准确和无损地评价出竹质工程材料的MOE,MOE的变异系数与其自身铺装结构有关;重组竹、BLVL和竹集成材的一阶共振频率分别为455.73、380.41和487.62 Hz;超声波在竹集成材的纵向上传播速度最快,重组竹其次,BLVL最慢;三点弯曲力学测试发现3种竹质工程材料的断裂模式不同,全顺向的重组竹为竹纤维拉断和界面剪切破坏,纵横组坯的BLVL为横向竹束拉断以及竹/木复合界面分层,而更多体现实竹性能的竹集成材为底层竹材维管束拉断和拔出破坏,其断裂载荷为重组竹> BLVL >竹集成材,而断裂位移为竹集成材> BLVL >重组竹。     

浸胶量对纤维化竹单板层积材物理力学性能的影响

利用慈竹(Bamb～distegia)制备纤维化竹单板层积材,分析浸胶量时板材力学性能和耐水性能的影响.试验结果表明:随着浸胶量的增加,板材的弯曲强度和抗拉强度降低,弯曲模量和抗压强度的变化不明显,耐水性能增强,水平剪切强度提高.因此,可通过控制浸胶量,进行板材性能的设计,以适应不同用途的需求.     

Study on Physical and Mechanical Properties of Structural Laminated Bamboo Panel

In this paper, the physical and mechanical properties of laminated bamboo lumber were studied by testing moisture content, delamination ratio, horizontal shear strength, MOE and MOR of the structure-use material, in the same time, these subjects of finger-joint were tested too. The results showed that, the horizontal shear strength, MOR, MOE of laminated bamboo were superior to the ordinary structure-use timber in architecture, such as Pinus. The performance of aging test was not extraordinary, although the physical and mechanical properties of laminated bamboo lumber decreased after aging test, these properties were beyond Pinus yet.     

结构用慈竹单板层积材的制备工艺与性能

以慈竹和毛竹为材料,采用竹材纤维可控分离技术,在去除竹青和竹黄后,制造竹材单板层积材,并测定板材的性能.结果表明:以去青黄竹材压制单板层积材的性能,高于未处理竹材;慈竹单板层积材的性能高于毛竹;随着密度的增大,30 mm厚慈竹单板层积材的力学强度提高,可达到集装箱底板用胶合板和风电叶片材料的标准要求.     

超声-抗菌石蜡处理对竹材防霉性能的影响

为增强竹材的防霉性能,以毛竹作为研究材料,先对竹材进行超声预处理,制备了抗菌石蜡乳液对竹材进行浸渍改性处理,并对改性后竹材的含水率、吸水率、防水效率和防霉性能进行了测试。选用天然植物中的2-羟基-1,4萘醌作为防霉剂,选用司班80(Span80)和吐温80(Tween80)作为58号食品级石蜡的复配乳化剂,考虑了亲水亲油平衡(HLB)值对石蜡乳化的影响,制得稳定的抗菌石蜡乳液。利用抗菌石蜡乳液对超声处理后的竹片进行浸渍处理,采用L₉(3³)正交试验设计,以石蜡乳液固含量、干燥温度和干燥时间为因子,以含水率和浸泡768 h后的防水效率为测试指标。结果表明,当Span80和Tween80的质量比为2∶3、HLB值为10.72时,石蜡乳液的稳定性最好。对改性后竹材含水率的影响从大到小依次是石蜡乳液固含量、干燥温度、干燥时间。当石蜡乳液固含量为5%、干燥温度为70℃、干燥时间为1.5 h时,试件含水率最低为4.11%。浸泡768 h后对竹材防水效率影响从大到小依次是干燥温度、石蜡乳液固含量、干燥时间;当石蜡乳液固含量为15%、干燥温度为40℃、干燥时间为1.5 h时,试件防水效率最高为32.15%。超声处理并不能有效阻止竹材的霉变,超声联合抗菌石蜡乳液改性后的竹材防霉性能有明显提高,改性竹材在28 d霉变试验后表面无菌丝、霉点。     

竹材加工新方法--曲面胶合层积技术

简述了竹材的机械物理性能,提出了不同于传统竹材加工方法的竹材曲面胶合新思路,定义了曲面胶合的涵义, 并从理论上研究了这一工艺条件下的单体加工方法及出材率,最后探讨了曲面胶合层积材的生产可行性。     

竹塑复合材料吸水性能的研究

对楠竹/新PE、楠竹/回收PE、杂竹/回收PE 3种竹塑复合材料的吸水性能进行了研究,结果表明:(1)温度是影响竹塑复合材料吸水厚度膨胀率和吸水率的主要因素之一。(2)3种竹塑复合材料厚度方向吸水膨胀性和吸水率表现为:杂竹/回收PE材料吸水膨胀性最大,楠竹/新PE次之,楠竹/回收PE最小。(3)杂竹/回收PE在80℃时的吸水率是室温下的3.5倍;楠竹/新PE和楠竹/回收PE在80℃条件下的吸水率均是室温下的3倍。(4)楠竹/回收PE在80℃水浴中的厚度方向吸水膨胀率是55℃下的1.4倍,是室温下的2倍;楠竹/新PE80℃水浴下吸水膨胀率是55℃下的1.2倍,是室温下的1.9倍;杂竹/回收PE 80℃水浴下吸水膨胀率是55℃下的1.6倍,是室温下的2倍多。(5)光学显微镜和扫描电镜观察后发现,吸水后竹塑复合材料除了竹纤维发生膨胀之外,材料的内部结构没有发生变化,即竹塑复合材料是一种具有良好抗湿膨胀性能的新型复合材料。     

热处理对慈竹重组材性能的影响

以丛生竹类的慈竹竹篾为原料,运用不同的热处理温度对其进行高温热处理并压制慈竹重组材,对热处理前后慈竹的化学组分进行分析,并对慈竹重组材的物理力学性能进行测定。研究结果表明,当热处理温度从190℃上升至210℃后,慈竹化学组分和慈竹重组材力学性质出现急剧的变化,保证力学强度的前提下,考虑户外用材的尺寸稳定性及生物耐久性的要求,可选用热处理温度190℃,热处理时间2 h的热处理工艺。     

Development of structural composite products made from bamboo II: fundamental properties of laminated bamboo lumber

This experiment explored the technical feasibility of using bamboo zephyr mat with pre-hot-pressed treatment for the manufacture of laminated bamboo lumber (LBL), which is similar in construction to that of laminated veneer lumber (LVL). Six LBL boards (made from four-ply bamboo zephyr mats) with approximate dimensions of 2×42× 42cm were fabricated using resorcinol-based adhesive. The experimental design involved three combinations of layered structures (types I, II, and III) and two LBL loading positions (H-beam and V-beam) during the bending test. These materials were then compared to ordinary LVL. Results indicated that the bending properties (moduli of rupture and elasticity) of LBL were comparable to those of LVL, but there was no significant effect on the physical and mechanical properties among the three types of LBL beam. Interestingly, orienting the glue line to the vertical direction (V-beam) could maximize the ultimate strength of the LBL.Part of this research was presented at the 49th Annual Meeting of the Japan Wood Research Society, Tokyo. April 1999, and at the Pacific Timber Engineering Conference, Rotorua, New Zealand, March 1999