ACQ防腐胶合板胶合性能的研究

用氨(胺)溶性季铵铜(ACQ)作防腐剂,采用浸渍法对单板进行防腐处理,分别以酚醛树脂(PF)和脲醛树脂(UF)为胶黏剂,压制防腐胶合板,研究ACQ对胶合性能的影响。结果表明:用PF将经防腐处理的单板压制成胶合板,单板ACQ吸药量对胶合性能影响不明显。马尾松和杨木单板的ACQ吸药量分别为7.81和15.54 kg.m-3时,最佳胶合强度分别为1.50和1.69 MPa。用UF将经防腐处理的单板压制成胶合板,单板ACQ吸药量对杨木胶合板胶合性能影响不明显,吸药量为8.75 kg.m-3时,胶合强度最佳,为1.60 MPa;但ACQ防腐剂对UF胶马尾松胶合板胶合性能有负面影响,使胶合强度达不到国家标准要求,如果将马尾松单板蒸煮处理后再浸渍ACQ或者浸渍ACQ后在低温下干燥,胶合强度明显提高,最大值分别达到1.32和1.03 MPa,这是由于经过处理去除了马尾松单板内的部分抽出物或阻止了ACQ与抽出物的某些成分反应,从而减小了ACQ对UF胶马尾松胶合板胶合强度的影响。     

结构用竹木复合层积材的制备及其力学性能评价

利用竹木复合的方法来提高杨木单板层积材的力学性能,从而使其满足结构用单板层积材的等级要求。分别利用竹束单板和竹席单板与杨木单板浸胶复合制成竹木复合层积材,并测试其力学性能以及单板间的胶合性能。研究表明,竹束杨木复合和竹席杨木复合的层积材强度等级均大大超过杨木单板层积材,分别可达140E优等品、110E优等品。     

电场对杨木胶合板效应之再探

在电场作用下，通过聚醋酸乙烯乳胶合杨木单板的正交试验，探索了板坯垫板间电势差及单板含水率对胶合强度的影响。结果表明：单板含水率和垫板间电势差及其交互作用对胶合强度都有极显著影响。在试验范围内达到理想胶合强度的垫板间电势差为３０Ｖ，单板含水率为７．０－９．０％。     

空气介质阻挡放电等离子体对云南松单板表面的处理工艺

采用空气介质阻挡放电等离子体处理云南松单板表面,对处理后的单板进行胶合性能及表面性能分析,探讨放电等离子体处理单板表面的最佳工艺。结果表明：在1000—4000W范围,随处理功率的增加,单板的胶合强度增大,水接触角减小,表面能增大;在处理功率5000W时,各指标变化趋势相反。当处理次数为1—7次时,随处理次数的增加,单板的胶合强度增大,水接触角减小,表面能增大;在处理9、11次时,各指标变化趋势相反。当放电等离子体处理功率为4000W,处理次数为7次时,木材表面改性效果最佳,其胶合强度、水接触角及表面能分别为2．1MPa、43°、56．7MJ／m2。     

松杉木材无规聚烯烃热熔胶的快速拼接工艺

采用松木和杉木为试验材料,无规聚烯烃(APAO)热熔胶为胶黏剂,以热压温度、压力、进料速度、涂胶量为影响因素,研究工艺参数对木材热熔胶粘接的胶合强度影响。结果表明:热压温度对松木单板间热熔胶胶合性能影响为极显著,热压压力和进料速度对松木单板间胶合的影响为显著;热压温度、热压压力和涂胶量对杉木单板间热熔胶胶合强度的影响均为显著。松木单板间热熔胶胶合的最优工艺为辊压压力0.8 MPa、热熔胶温度150℃、进料速度6 m·min^-1,涂胶量140 g·m^-2,其胶合强度可达1.43 MPa,杉木单板间热熔胶胶合最优工艺为辊压压力0.8 MPa,热熔胶温度160℃、进料速度9 m·min^-1,涂胶量160 g·m^-2,其胶合强度可达1.74 MPa。该木材热熔胶胶拼工艺关键参数的确定,可为木门窗用异型集成材制造及木制品封边自动化应用等提供重要依据。     

阻燃剂浓度对桉木胶合板胶合强度和润湿性的影响

采用单板浸渍和成板浸渍2种不同的阻燃处理方法制备桉木阻燃胶合板,并对其胶合强度和润湿性进行检测。结果表明:在相同浸渍时间和相同热压条件下,成板浸渍处理的胶合板胶合强度较高,胶合强度随着阻燃剂浓度变化不大;单板浸渍阻燃剂后制备的胶合板胶合强度较低,胶合强度随阻燃剂浓度的不同出现较大变化;阻燃处理提高了单板的润湿性,在阻燃剂浓度为5%~15%时,单板的润湿性随着阻燃剂浓度的提高而增大。     

响应面法优化杨木防腐胶合板的制作工艺

为提高胶合板的使用寿命,对其进行防腐处理。用乙二醛/丙三醇与硼砂复配物为防腐剂,采用浸渍法对杨木单板进行防腐处理,以酚醛胶为胶黏剂,压制防腐胶合板,采用响应面法分析与优化防腐胶合板的制作工艺。结果表明,制作杨木防腐胶合板,用质量分数6%的硼砂、质量分数1%的丙三醇与乙二醛复配作防腐剂,最佳工艺条件为:防腐液中乙二醛的质量分数为3.00%,干燥温度70℃,干燥时间5 h;胶合强度预测值1.43 MPa,硼保持率预测值50.63%;按优化的工艺制作杨木防腐胶合板,重复试验测得平均胶合强度实测值1.46 MPa,平均硼保持率实测值49.38%,与模型预测值相近;对最佳工艺条件制作的杨木防腐胶合板进行室内耐腐试验,质量损失率为2.98%<10%,达到强耐腐等级,说明所选取的防腐剂与制作工艺切实可行。     

施胶量对单板造纸污泥复合板性能的影响

以竹浆造纸污泥为原料,杨木单板为表面增强单元、UF为胶粘剂制备新型复合材料。结果表明,单板造纸污泥复合板材较纯污泥板弹性模量、内结合强度、表面胶合强度等力学指标增加明显,可满足相关标准对板材的质量要求。从强度与环保要求两方面综合考虑,污泥施胶量以13%、单板的施胶量以150 g·cm^-2为宜。     

沙柳、柠条和杨木液化产物合成树脂的胶合性能

本文以沙柳、柠条、杨木的苯酚液化产物与甲醛、氢氧化钠、水为原料合成树脂,分析了甲醛、氢氧化钠与液化产物摩尔比的改变对沙柳、柠条和杨木液化产物树脂的胶合性能的影响,结果表明:液化产物树脂的胶合性能随着甲醛与液化产物摩尔比的增加而增加,柠条液化产物树脂的胶合强度随着氢氧化钠与液化产物摩尔比的增加而降低,沙柳和杨木液化产物树脂的胶合性能随着氢氧化钠与液化产物摩尔比的增加而先增加后降低;比较而言,沙柳的液化产物较柠条的液化产物更适合合成胶黏剂。     

单宁-大豆蛋白胶黏剂基胶合板等离子体改性研究

以相思单宁和大豆蛋白制备单宁-大豆蛋白胶黏剂(SFT)为研究对象,以胶合板胶合性能和耐水性能为测试指标,分析了等离子改性的杨木及松木胶合板性能。结果表明,与大豆蛋白胶黏剂相比,胶黏剂SFT胶合板胶合强度和耐水性能有明显提高,其中单宁与大豆蛋白复合交联体系的形成及邻苯二酚基团引入可能是关键因素。等离子处理后的杨木和松木表面接触角显著减小,表面能显著提高,表面润湿性能得到了很大的改善,其协同SFT制备的杨木胶合板和松木胶合板胶合强度与耐水性能显著提高,但松木胶合板性能的提升幅度要明显高于杨木胶合板。FI-IR和SEM分析表明,等离子体高能粒子在杨木和松木木材表面同时发生了物理和化学作用,前者是在木材表面形成蚀刻粗化面,后者是在木材表面产生大量的极性基团。此外,等离子体可能使油脂发生氧化降解,甚至转化成有利于胶接的成分,使得等离子改性的松木胶合板性能提升幅度高于杨木胶合板。     

浸渍工艺对FRW阻燃单板载药量的影响

选用新型木材阻燃剂FRW处理杨木和桦木单板,探讨浸渍工艺条件(浸渍时间和浸渍浓度)、单板厚度、树种等因素对FRW阻燃单板载药量的影响。结果表明:随着单板浸渍时间的增加和浸渍浓度的提高,杨木和桦木的单板载药量均呈上升趋势;树种不同,其载药量存在差异,杨木单板的载药量高于桦木单板;随着单板厚度的增加,单板载药量在整体上呈下降趋势。     

浸渍工艺对FRW阻燃单板载药量的影响

选用新型木材阻燃剂FRW处理杨木和桦木单板,探讨浸渍工艺条件（浸渍时间和浸渍浓度）、单板厚度、树种等因素对FRW阻燃单板载药量的影响。结果表明：随着单板浸渍时间的增加和浸渍浓度的提高,杨木和桦木的单板载药量均呈上升趋势;树种不同,其载药量存在差异,杨木单板的载药量高于桦木单板;随着单板厚度的增加,单板载药量在整体上呈下降趋势。     

热压温度对硅烷化木单板/聚乙烯薄膜复合材料性能的影响

为了研究热压温度对硅烷化杨木（107杨Populus × euramericana）单板/高密度聚乙烯（HDPE）薄膜复合材料各项性能的影响,以乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）和过氧化二异丙苯（DCP）为杨木单板的改性剂,在不同的热压温度下（140,150,160,170 ℃）与HDPE薄膜复合制备了硅烷化杨木单板/高密度聚乙烯（HDPE）薄膜复合材料。采用万能力学试验机、动态力学分析仪（DMA）和冷场发射扫描电子显微镜（SEM）测定了不同热压温度下复合材料的物理力学性能、动态热力学性能以及胶接界面结构的变化。结果表明:热压温度为140～150 ℃时,复合材料的界面结合力较弱,胶接界面层存在明显的缝隙。当热压温度达到160 ℃时,硅烷化杨木单板与HDPE大分子自由基发生充分有效的胶合,形成能有效提高复合材料性能的胶接界面结构。当热压温度从140 ℃升高到160 ℃时,胶合强度、静曲强度（MOR）和弹性模量（MOE）分别由1.27 MPa,63.90 MPa和5 970.00 MPa增加到1.89 MPa ,72.20 MPa和6 710.00 MPa,但热压温度继续增加,胶合强度和抗弯性能均降低。当热压温度从140 ℃增加到170 ℃时,复合材料24 h吸水率（WA）和吸水厚度膨胀率（TS）分别从72.41%和4.98%降至54.22%和4.09%。复合材料的储能模量保留率E′（130 ℃）由62.31%提高到92.01%,到达tanδ_max的温度点从144 ℃延后至200 ℃。复合材料的耐高温破坏能力随着热压温度增加逐渐增强。图5参15     

电场对杨木胶合效应之初探

在电场作用下,通过聚醋酸乙烯乳液胶合杨木单板的对比试验,初步探索了电场对胶合的影响,结果表明（１）电场强度对胶合强度有极显著的影响;（２）在涂胶量不同,其他工艺条件相同的情况下,达到理想胶合强度的垫板间电势差是不同的。     

木材界面液化的自胶合工艺参数对胶合性能的影响

针对木材的自胶合,引入溶剂催化液化法,以杨木和桉木单板为原料,进行了界面液化自胶合试验。分析了液化剂种类(苯酚、丙三醇)、涂布量(150、300、450 g/m2)、热压温度(125、150、175℃)、热压时间(10、15、20min)和树种(杨木、桉木)5个因子对胶合剪切强度的影响。结果表明:利用液化方法在木材表面构造黏稠过渡层以取代木材界面,实现木材的自胶合在技术上完全可行;单板树种对液化胶合性能有明显影响,在试验的工艺条件下,桉木的胶合性能优于杨木;丙三醇液化胶合性能高于苯酚;热压温度和时间对苯酚液化胶合性能的影响不明显,而对丙三醇影响明显。建议就木材界面液化自胶合的机理开展进一步深入研究。     

密实化杨木单板的研究

研究了压缩和热处理因素对密实化杨木单板的密度、尺寸稳定性的影响。研究结果表明:压缩前单板含水率应低于15%,随着压缩压力的增大和温度的升高,单板的密度逐渐增大,与未处理单板相比,压力为10 MPa时,压缩单板的密度增幅达98.8%,压缩温度140 ℃时密度增加了 81.4%,加压时间对密度有较显著影响,在加压时间8 min时密度达0.748 gcm－3,但随着时间的增加,热解使压缩单板密度有所降低;各压缩因素对20 ℃条件下的厚度回弹率和70 ℃水煮回弹率的影响趋势一致,且回弹率均高于50%,杨木单板最佳的压缩工艺参数为初含水率15%,压缩压力8 MPa,温度140 ℃,时间8 min。热处理使木材中纤维素、半纤维素、木素等成分也发生了化学变化,使吸湿性最强的半纤维素热解,含量下降,吸水性羟基数量减少,表现在经热处理后的压缩单板,回弹率明显低于压缩杨木单板,但随着热处理温度的升高和时间的延长,压缩杨木单板失重率逐步增加,密度呈下降趋势。为保持压缩单板的密度,热处理温度和时间分别不宜超过210 ℃和40 min。图4表1参13     

基于有限元法速生杨层积材增强家具直榫优化

以T形无榫肩直通榫中榫头与榫眼的受力为依据,设计竹材增强速生杨木层积材的结构,并在满足结构强度要求的前提下,优化材料制作T形无榫肩直通榫并应用在椅凳家具后腿与望板结合部位的尺寸。采用受力分析法设计材料结构,采用有限元数值分析与试验验证结合的方法,优化材料应用的榫卯结构尺寸。结果表明,竹材增强的速生杨单板层积材用作椅子后腿与望板结合部位时,其材料强度能够满足GB10357-2013《家具力学性能试验第3部分:椅凳类强度和耐久性》的要求;试验验证的榫头破坏形式与仿真模拟基本相同,有限元优化后的径向与弦向的结构强度与试验验证结果误差分别为3.10%和3.76%;优化后T形无榫肩直通榫的尺寸为榫头榫眼宽度10mm,高度20mm,竖材截面宽度为径向25mm,弦向35mm,相同结构达到相同强度时,较未进行强化设计的速生杨木层积材能够减少径向截面宽度10mm材料用量,即在径向能够得到有效增强并节省毛料体积28.6%。研究结果可为有限元数值模拟研究复合材料的建模方法提供一定参考,为实现速生树种木材高效高质利用提供了借鉴技术。