不同棉秆重组方材家具部件结点接合结构的抗弯强度

为了探究棉秆重组方材在家具制造业中的可行性,以棉秆重组方材为基材,选取贯通椭圆榫接合、不贯通椭圆榫接合、双圆榫接合及偏心连接件接合4种典型木质家具结点接合方式,以L型和T型构件为主要形式,对8种形式的部件进行结点抗弯强度的试验研究。结果表明:相同接合方式条件下,棉秆重组方材L型和T型部件的破坏弯矩均表现为:橡胶木棉秆重组方材中密度纤维板刨花板,表明其能够满足板式家具的牢固性要求;棉秆重组方材的T型部件的破坏弯矩均高于L型部件,因此在结构允许的情况下,棉秆重组方材家具应尽可能采用T型结构;棉秆重组方材2种结构试件的破坏弯矩均表现为整体式贯通椭圆榫接合整体式不贯通椭圆榫接合双圆榫接合偏心连接件接合,因此,棉秆重组方材家具应优选贯通椭圆榫接合方式,其中偏心连接件应尽量避免在承重部位使用。     

竹集成材家具典型角接合强度的测试与比较

对竹集成材家具典型角接合强度测试与比较结果表明：直角榫接合抗拔力大于圆榫接合,偏心连接件接合抗拔力与螺母倒刺扎入板材中深度有较大关系,因竹材本身硬度很大,尼龙螺母嵌入板较难,抗拔力也小;一般地,榫接合的胶合面积越大,抗拔力越大,破坏弯矩也越大。     

竹集成材家具木圆榫接合强度的研究

以福建南平建瓯所产的毛竹片和低甲醛脲醛树脂胶黏剂加工而成的竹集成材为基材,采用正交试验法研究木圆榫直径、木圆榫插入深度、木圆榫与板孔的配合过盈量对竹集成材家具木圆榫接合强度的影响。结果表明：木圆榫直径、木圆榫插入深度和木圆榫与榫孔配合过盈量3个因子对木圆榫接合强度均影响显著;增加木圆榫直径、提高木圆榫插入深度、适度加大木圆榫与榫孔配合的过盈量能显著提高木圆榫接合强度;综合考虑竹集成材家具木圆榫接合结构确定优化木圆榫接合强度因子为木圆榫直径10mm,木圆榫插入深度19mm,木圆榫与榫孔配合的过盈量＋0．2mm,这种木圆榫结构设计能使圆榫接合强度明显提高。     

胶合竹顺纹植筋的抗拔性能

选择胶合竹为研究对象,以双组分环氧树脂为胶黏剂,采用拉—拉荷载模式开展胶合植筋连接抗拔性能研究。主要探讨了边距、胶层厚度以及长径比等对植筋连接抗拔强度的影响。结果表明:边距对植筋连接抗拔强度有一定影响,边距过小导致胶合竹开裂,抗拔强度下降,推荐边距应大于4d(植筋杆直径);胶层厚度对植筋抗拔强度影响不显著;长径比是影响植筋连接抗拔强度的重要因子,抗拔强度随长径比的增大而增大,并存在一个临界植入深度使得抗拔强度等于植筋杆屈服强度。胶合竹与胶黏剂粘接界面名义剪切强度随长径比的增大而减小。根据长径比给出植筋抗拔强度预测方程。试验过程中主要产生胶合竹开裂、植筋杆拔出和植筋杆屈服3种破坏模式。     

重组竹/玻纤/PET泡沫复合多层结构保温板制备及性能评价

  目的  为了促进木质结构保温板(SIP)的可持续发展,引入具有优良力学性能及装饰效果的可再生重组竹,结合环保型粉状环氧树脂胶黏剂,制备了重组竹/结构保温板复合材料。  方法  通过差示扫描量热法(DSC法)、力学性能测试和导热系数测试研究粉状环氧树脂胶黏剂的固化特性及复合材料的结合强度、抗弯强度、导热系数及耐热水性。  结果  ①粉状环氧树脂胶黏剂的最佳固化条件为84 ℃开始发生固化反应,在116 ℃时充分固化,于180 ℃下体系完全固化。②当涂胶量为150 g·m?2,热压时间为15 min时,重组竹/结构保温板复合材料的结合强度和抗弯强度分别可达0.83和19.80 MPa,导热系数为0.054 2 W·m?1·K?1(25 ℃)。在80 ℃热水浸泡3 h后,复合材料的结合强度仍达0.15 MPa。  结论  获得综合性能优异且具有良好耐热水性的重组竹/结构保温板复合材料。图6表2参21     

3种常用螺钉对家具用竹集成材面握钉力的研究

以福建省建瓯市所产的毛竹片和低甲醛脲醛树脂胶黏剂为原料,采用正交试验法研究螺钉种类、导孔直径、拧入深度对家具用竹集成材面握钉力的影响.结果表明,螺钉种类对螺钉接合强度影响不显著,其中十字槽沉头自攻螺钉对其影响大些;导孔直径和拧入深度对螺钉接合强度影响显著;减小导孔直径、提高拧入深度能显著提高螺钉接合强度.     

竹粉填充对脲醛树脂胶黏剂性能的影响

为探索竹粉替代面粉填充脲醛树脂胶黏剂的可行性,减少面粉在非食品工业的消耗,充分利用竹材加工剩余物,以竹粉作为脲醛树脂胶黏剂的填充剂,研究了竹粉的添加量、粒度对脲醛树脂胶黏剂的粘度、胶合性能和甲醛释放量的影响,以及竹粉在胶液中的分散情况,并采用傅里叶变换红外光谱对添加了竹粉的脲醛树脂胶黏剂进行了分析。结果表明：竹粉在脲醛树脂胶液中易分散,且随竹粉粒度的减小,竹粉分散越均匀;竹粉粒度、添加量对脲醛树脂胶黏剂的胶合强度有较显著的影响,但对甲醛释放量的影响不显著;当添加量为脲醛树脂胶黏剂( UF)胶液质量15％的220－240目竹粉时,竹粉填充不影响其胶合强度和甲醛释放量。     

杨木柜类家具T型节点连接强度及其补强研究

对杨木柜类家具T型节点和柜体分别进行力学加载试验,探讨其不同连接方式的强度和板件端部的补强效果。材料包括杨木板材和水曲柳木条。连接方式包括圆棒榫(D)和三件式偏心连接件(M),圆棒榫的长度分别为30mm(30D)、40mm(40D)和50mm(50D)。结果表明,无论是无水曲柳嵌入的TC试件,还是板件端部嵌入水曲柳进行补强的TR试件,30D的破坏载荷均略高于M,40D与50D的破坏载荷接近,且都明显高于30D和M。除50D外,TR的破坏载荷均高于TC,其中,40D的补强效果最为明显。偏心连接件的初始刚度高于圆棒榫,而圆棒榫的刚度随着长度的增加而增加。柜体试验证明补强结构可进一步提高其整体强度。通过对柜体搁板变形的理论计算和有限元分析,分别得出TC及TR搁板的变形,二者的计算及模拟结果与试验结果相比,相对误差均在11%以内。由此可见,水曲柳木条端部补强结构对柜类家具的T型节点破坏具有积极的抵抗作用。     

竹单板条层积复合材制备工艺及物理力学性能

以竹单板条、酚醛树脂(PF)胶黏剂、异氰酸酯(PMDI)胶黏剂为主要原料,按照设计的工艺流程制备了竹单板条层积复合材(PBSC);采用正交试验法,分析竹单板条原料规格尺寸、PF和PMDI两种胶黏剂溶液质量分数及浸渍时间对PBSC物理力学性能的影响,遴选制备PBSC的适宜工艺参数。结果表明:在实验范围内,PBSC物理力学性能随着胶黏剂溶液质量分数增加而增强,PF和PMDI两种胶黏剂质量分数为30%时PBSC力学性能均最佳,弹性模量分别为9 780、9 840 MPa,静曲强度分别为121.08、124.34 MPa,均达到GB/T20241—2006《单板层积材》结构用单板层积材100E优等品等级的规定值;浸渍时间为60 min时,性能最佳;单板条的尺寸规格对PBSC静曲强度和弹性模量的影响不显著; PF和PMDI浸渍处理的竹单板条制备的PBSC,物理力学性能无明显差异。     

预埋螺母对偏心连接件接合性能的影响

为探索新型嵌入件螺母的可行性,以预埋螺母类型为单一变量,系统研究了T型和L型结构下,5种常用预埋螺母和2种新型嵌入件螺母对偏心连接件接合性能的影响,对比各连接方式的破坏弯矩、刚性效率、破坏特征等。结果表明:1) 各预埋螺母的破坏弯矩:嵌片嵌入件≈柱体嵌入件＞梯形螺母≈内外牙螺母＞尖刺螺母＞四爪螺母＞尼龙胶塞;2) 各预埋螺母的刚性效率:内外牙螺母＞嵌片嵌入件≈柱体嵌入件≈梯形螺母＞四爪螺母＞尼龙胶塞＞尖刺螺母;3)7种预埋螺母的破坏弯矩和刚性系数,T型构件较L型分别高约26.7%、26.8%;4)嵌入件螺母主要破坏特征为三合一连接杆和偏心轮的形变破坏,常用预埋螺母大多为预埋螺母拔出导致的木材撕裂破坏或局部挤压破坏;5)柱体嵌入件螺母T型连接方式中,在仅更换破坏的连接杆和偏心轮情况下,第2次破坏较第1次破坏破坏弯矩仅下降3.1%。预埋螺母类型对偏心连接件破坏弯矩影响显著,嵌入件预埋螺母较常用预埋螺母破坏弯矩大、刚性效率高,可通过更换破坏五金件实现板件的重复利用,具有明显的优势和可行性。      

L型木塑构件结构强度特性的研究

将L型构件简化成L型构件模型,并将其连接看作是半刚性节点,通过最大破坏载荷、角应变、抵抗弯矩、等效弹性模量等指标,分析了不同臂长对木塑L型构件结构强度的影响.研究结果表明:臂长对木塑L型构件结构强度的影响显著,且臂长越短,结构强度越大.臂长对连接结构强度也有较大的影响,臂长在150 mm左右时,连接性能最好.     

典型连接件装配注意事项

<正> 1.螺纹连接件装配注意事项。要用合适的工具和施加一定的扭紧力矩。不合适的工具易将六角揉圆,扳头滑转而无法拧紧。过大扭紧力会使螺钉折断,过小的拧紧力会使螺钉的压紧力不足而连接不牢。对普通钢质螺钉     

胶合竹植筋深度及直径对抗拔性能的影响

采用胶合竹梁、双组份环氧树脂胶黏剂,不同直径和长度的公制螺纹杆,进行胶合竹顺纹双端植筋拉伸试件制备及测试,初步分析研究了植入深度和植筋杆直径2个因素对胶合植筋强度和破坏模式的影响。抗拉试验破坏模式主要为植筋杆的拔出破坏和螺纹杆的韧性断裂破坏2种模式,其中植筋杆的拔出破坏位于胶合竹/胶黏剂界面;胶合竹顺纹双端植筋的破坏载荷及名义剪切强度随螺纹杆直径和植入深度增加而增大;胶合竹基材较胶合木基材渗透性差,植筋杆受力不能很好地传递到竹材内部,是影响抗拔载荷主要因素之一。     

4种防霉剂对重组竹性能的影响

以慈竹(Dendrocalamus affinnis)为原料,酚醛树脂(PF)为胶黏剂,有机碘化物(IPBC)、二癸基二甲基氯化铵(DDAC)、苯噻氰(TCMTB)、有机碘化物+二癸基二甲基氯化铵(IPBC+DDAC)为防霉剂制备防霉重组竹,以五氯酚钠(PCP-Na)作为对照药剂,并通过室内抗菌试验比较5种防霉剂的性能...     

一种速生材榫接合节点增强方法

提出了一种基于硬木镶嵌的速生材榫接合节点增强方法。以速生杨木椭圆榫接合的T型构件为例,在杨木横向构件榫孔处嵌入材质较硬的榉木,并通过榉木椭圆插入榫将其与杨木竖向构件接合。首先,通过创新的测量方式对榉木在杨木横向构件中镶嵌的最佳配合参量进行了研究;然后,对榉木椭圆插入榫与杨木竖向构件接合的最佳配合参量进行了研究;最后,保持榫接合构件尺寸不变,采用最佳配合参量进行组装,探讨了榉木以不同纹理方向镶嵌时对椭圆榫接合节点抗拔力的影响,并将其与未经镶嵌的杨木整体式椭圆榫接合T型构件以及榉木整体式椭圆榫接合T型构件进行了对比分析。实验得出:榉木整体式椭圆榫接合(Ⅳ型节点)抗拔力为5 027 n,榉木顺纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅲ型节点)抗拔力为4 242 n,榉木横纹镶嵌椭圆插入榫接合(Ⅱ型节点)抗拔力为3 775 n,杨木整体式椭圆榫接合(Ⅰ型节点)抗拔力为3 123 n,也就是抗拔力Ⅳ型节点>Ⅲ型节点>Ⅱ型节点>Ⅰ型节点。由实验结果可以得出如下结论:Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅱ型节点提高了约12.4%,说明榉木镶嵌的纹理方向对节点强度有明显影响,且顺纹进行镶嵌效果更佳;Ⅲ型节点的抗拔力比Ⅰ型节点提高了约35.8%(约为1 119 n),说明在速生材榫接合构件中以顺纹方向嵌入硬质木材可以大幅增加节点抗拔力,进而为速生材直接应用于实木榫接合家具中提供了新方法。      

毛竹重组竹产品的质量及耐腐性能研究

以本色与炭化色重组竹为研究对象,按GB/T 30364—2013和GB/T 13942.1—2009检测了厚度、2 h水煮后弹性模量、2 h水煮后静曲强度、24 h吸水厚度膨胀率、内结合强度、甲醛释放量等指标。结果表明:相比本色重组竹,炭化色重组竹由于高温处理竹束导致竹纤维中的纤维素、半纤维素发生化学反应,2 h水煮后弹性模量和静曲强度以及24 h吸水厚度膨胀率分别降低了13%、12%、53%,而内结合强度增加了13%,甲醛释放量则均为E_0级;毛竹达到Ⅱ级耐腐水平,本色重组竹的失重率略大于炭化色重组竹,二者耐腐等级均达到Ⅰ级强耐腐水平;密粘褶菌菌丝进入毛竹导管,并通过导管壁上的纹孔进入薄壁细胞,分泌的纤维素酶导致细胞结构被破坏;重组竹在制备过程中损失了大量的淀粉和糖类等营养物质,且酚醛树脂胶黏剂对密粘褶菌具有一定的抑制效果,内部几乎没有菌丝渗透,其天然耐褐腐能力强。     

3种处理方式对小桐子蛋白基胶黏剂的影响

在前期豆粉改性小桐子蛋白基胶黏剂的基础上,研究Na OH-尿素、Ca(OH)2/Na OH和Na HSO3处理对小桐子蛋白基胶黏剂性能的影响。结果表明:采用复合碱Ca(OH)2/Na OH处理小桐子蛋白制备的蛋白基胶黏剂性能未达预期效果;采用Na OH-尿素处理小桐子蛋白制备的蛋白基胶黏剂,仅加入交联剂CRO和p MDI制备的蛋白基胶黏剂胶合板干、湿强度满足GB/T 9846.3—2004《胶合板》中I类胶合板的性能要求;采用Na HSO3对小桐子蛋白进行处理,加入的交联剂(KF、CRO和p MDI)制备的蛋白基胶黏剂胶合板干、湿强度均能满足GB/T 9846.3—2004《胶合板》中I类胶合板的性能要求,尤其以加入交联剂CRO和p MDI制备的胶合板性能远超这一标准。3种方式处理小桐子蛋白均能与加入交联剂(KF、CRO和p MDI)的发生一定的交联反应,使小桐子蛋白基胶黏剂的干、湿强度有所提高,其中湿强度提高明显。Na HSO3对小桐子蛋白进行处理,尽可能地保留蛋白大分子结构,使得以其制备的小桐子蛋白基胶黏剂干、湿强度较另2种处理有所提高。     

冷压成型工艺及取材部位对结构用重组竹力学性能的影响

为了对比“热压”和“冷压-热固化”两种工艺重组竹的材料强度等级,并探明“冷压-热固化”制备工艺对重组竹方材表、芯层材力学性能的影响,以及为丰富方材二次加工切割板材的应用场景和提高力学性能稳定性提供试验分析基础,设计并开展了两种工艺重组竹的力学性能试验。试验采用了抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、横纹全部抗压比例极限、横纹局部抗压比例极限等7个指标,420个试件。结果表明：热压成型重组竹除抗弯弹性模量和顺纹抗拉强度相对较低外,其他力学性能均明显优于冷压-热固化工艺制备的重组竹,且两种工艺制备成型的重组竹的强度等级均达到10E-90f;冷压成型-热固化重组竹表、芯层材试件的顺纹抗拉、抗压强度和横纹比例极限应力具有极显著性差异,下表层顺纹抗压强度和横纹抗压比例极限应力低于芯层和上表层,而其顺纹抗拉强度高于后两者;冷压成型-热固化工艺重组竹的横纹全部抗压比例极限应力在厚度方向上变异最大,变异系数为20.9%,顺纹抗拉强度变异系数为10.61%。冷压重组竹方材力学性能在厚度方向上较大的变异性由板坯胶黏剂分布不均、固化分层和受热不均导致。     

L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型及其数值模拟

为解决现有圆棒榫节点抗弯强度研究中试验偶然性的问题,采用有限元法,建立L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型,进行数值模拟,并通过相应的试验对模拟结果进行了验证。结果表明:1)所建立的有限元模型可用于实木榫接合家具设计中的抗弯强度预测,不同直径下有限元分析结果与试验结果平均误差均<15%,且圆棒榫变形情况与试验结果相符;2)双圆棒榫接合构件抗弯节点主要破坏形式为榫损伤,抗弯强度随直径增加而增加,但增幅减小;3)直径为10 mm的双圆棒榫可用于椅子腿部与望板接合部位,直径为8 mm的双圆棒榫可用于椅子腿与扶手连接处,性能满足GB 103547所规定的要求,直径为6 mm的双圆棒榫不适用于椅子连接。     

竹柳枝桠材重组木的研制

以幼龄竹柳枝桠材为原料,通过对竹柳枝桠材酸碱性、密度、干缩性、表面接触角以及密度、施胶量对竹柳重组木物理力学性能的影响进行研究。结果表明,竹柳枝桠材的p H为6.43~6.46,呈弱酸性,酸碱缓冲容量为34.63~38.94 m L,全干干缩率为1.86,气干干缩率为1.91;利用表面张力测量仪测得,竹柳枝桠材外表面MUF接触角为54.52°,内表面为37.27°。在板材密度0.9 g/cm3、三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)施胶量14%、热压温度160℃、加压时间20 min、木束含水率6%条件下制得的竹柳重组木弹性模量为12 948.68 MPa,达到GB/T 4897.7—2003《刨花板》的要求;静曲强度为105.08 MPa,内结合强度为2.07 MPa,2 h吸水厚度膨胀率为3.49%,其值均达到了LY/T1984—2011《重组木地板》的要求。SEM图像表明MUF压制的竹柳重组木的管孔被压缩成椭圆形,但细胞壁本身并没有被压溃,仍然保持了其完整性;红外光谱仪测试结果表明,竹柳的纤维素和半纤维素均与胶黏剂发生反应,存在化学键的结合。