马尾松人工林速生材表面强化工艺综合评价

通过对马尾松速生材进行汽蒸、热压和表面强化改性处理,建立最佳改性工艺,实现速生材的高效利用.研究得出的最佳工艺为:汽蒸处理2.5 h,热压温度140℃,压力0.4 MPa,涂胶前木材含水率17%,胶种为改性脲醛树脂(UF),涂胶量250 g·m-2.按此工艺,木材含水率由100%降至10%所需时间为43.4 min,体积收缩率0.472%,抗弯弹性模量13 828MPa,抗弯强度98.0MPa,横纹全部抗压强度5.4 MPa,表面硬度为2 966 N,磨耗量72 mg·(100r)-1.与马尾松素材相比,改性处理材的抗弯弹性模量、抗弯强度、横纹抗压强度(全部)和表面硬度均增大,同时体积收缩系数和磨耗量也增大.     

聚乙烯蜡浸渍处理对纤皮玉蕊木物理力学性能影响北大核心

浸渍改性是提高木材尺寸稳定性方法之一,选用聚乙烯蜡为浸渍液,家具常用材纤皮玉蕊木为原料,通过高温高压浸渍(温度150℃,压力1 MPa),研究聚乙烯蜡浸渍时间(8、18、24 h)对纤皮玉蕊木的全干密度、湿胀率、干缩率、色差、硬度、抗弯强度和抗弯弹性模量等性能指标的影响。结果表明:随着浸渍时间的增加,全干密度先提高后减小,在8 h时全干密度达到最大值,较未处理材提高了37.40%;径向、弦向、体积的湿胀率和干缩率随着浸渍时间增加而逐渐下降,尺寸稳定性明显提高;随着浸渍时间的增加,纤皮玉蕊木材色加深,但区别不大;弦向、径向、端面的硬度和浸渍时间成正比;抗弯强度和抗弯弹性模量随着浸渍时间先增大后减小,浸渍8 h效果好。与未处理材相比,浸渍处理可以改善木材的尺寸稳定性,使木材材色加深,硬度和抗弯强度明显提高。     

高温热处理对UF树脂改性杉木力学强度的影响

本研究以脲醛(UF)树脂改性杉木为研究对象,采用高温过热蒸汽对其进行热处理,系统研究了热处理温度和时间对UF树脂改性杉木力学强度的影响规律。结果表明:与杉木对照材相比,UF树脂改性杉木力学强度显著提高;高温热处理使杉木浸渍材的力学强度降低;随着温度升高和时间延长,杉木浸渍材的抗弯弹性模量和强度、顺纹抗压强度和横纹抗压比例极限应力均呈明显下降趋势;经热处理后,UF改性杉木抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度最大分别可降低11.4%、65.1%和17.3%,横纹全部弦向和径向抗压比例极限应力最大分别可降低60.9%和59.6%,横纹局部弦向和径向抗压比例极限应力最大分别可降低36.5%和56.5%。     

杉木热处理材结晶度及力学性能的研究

热处理对木材力学性能的影响是多样的,这与热处理条件下木材的物理化学变化密切相关。本次研究将杉木板材在160℃、180℃和220℃常压蒸汽条件下进行热处理,考察处理材的结晶度、抗弯弹性模量、抗弯强度及相互可能的关联。结果表明,热处理使试材结晶度增加,有助于提高木材的刚性,使热处理材的抗弯弹性模量高于常规对照材;结晶度的提高对抗弯强度没有改善作用,热处理后试材的抗弯强度明显下降。     

热处理对桃花心木材尺寸稳定性和力学性能的影响

以温度150～210℃保温4h、180℃保温2～6h为条件,探究桃花心木材适用的热处理工艺。随着热处理温度升高和保温时间延长,试材平衡含水率和湿胀率逐渐降低,阻湿率和抗胀率增大;抗弯弹性模量在180℃以上时明显降低,抗弯强度随温度升高一直下降;随180℃保温时间的延长,抗弯弹性模量和抗弯强度先下降后趋于稳定。     

高温预处理对足尺胶合木梁力学性能的影响

【目的】研究高温预处理对足尺胶合木梁力学性能的影响,明确高温热改性和环境湿度对木材平衡含水率、木材顺纹抗剪强度和顺纹抗拉强度的影响规律,揭示高温预处理对胶合木梁抗弯性能影响的作用机制,为高温热改性技术在木结构领域中的应用提供参考。【方法】以高应力等级的兴安落叶松为研究对象,采用工业化热处理技术对落叶松木材进行高温热改性,以高温热改性后的落叶松木材为层板,制备12个足尺胶合木梁。基于EN 408标准四点弯曲方法,分析高温热改性和环境湿度对胶合木梁抗弯弹性模量、抗弯强度、破坏模式、跨中截面荷载-应变曲线和跨中截面应变分布规律等抗弯性能的影响。【结果】高温热改性会在一定程度上降低胶合木梁的抗弯强度,但可明显提高高湿度条件下胶合木梁的抗弯弹性模量,与90%环境湿度下未处理胶合木梁相比,高温热改性后,同湿度下胶合木梁的抗弯强度降低29. 79%,抗弯弹性模量提高23. 71%;高温热改性可降低胶合木梁抗弯弹性模量对环境湿度的敏感性,环境湿度从60%提高到90%,未处理胶合木梁的抗弯弹性模量降低23. 27%,经高温热改性预处理的胶合木梁抗弯弹性模量降低7. 55%; 60%和90%环境湿度下的荷载-位移曲线和跨中截面应变分布曲线表明,胶合木梁在高湿环境中具有更明显的非线性特性,高温预处理后的胶合木梁表现为线弹性。环境湿度对胶合木梁的抗弯性能具有较为明显的劣化作用,90%湿度下胶合木梁抗弯强度和抗弯弹性模量分别为43. 98 MPa和12. 191 GPa,比60%湿度下未处理胶合木梁低17. 07%和23. 27%;环境湿度对木材平衡含水率影响明显,高温热改性是降低木材平衡含水率的有效措施,环境湿度从60%提高到90%,高温热改性处理后落叶松木材平衡含水率分别从10. 74%和20. 62%降至4. 76%和11. 18%。【结论】60%和90%环境湿度条件下,未处理胶合木梁为拉伸破坏,高温热改性构件为拉剪联合破坏,高温热改性后材料的顺纹抗剪强度和顺纹抗拉强度降低是材料破坏模式改变的根本原因。高温热改性后胶合木梁在高湿环境条件下抗弯弹性模量明显改善。     

圆盘豆木材力学强度对高温热处理条件变化的响应

以过热蒸汽为传热介质和保护性气体,在热处理温度为160℃、180℃、200℃、220℃,热处理时间为2h、4h、6h、8h的条件下对圆盘豆木材进行高温热处理,研究圆盘豆木材在不同热处理条件下的力学性能变化规律。结果表明,随着热处理温度升高和热处理时间延长,圆盘豆热处理材抗弯强度降低;弹性模量在160℃时最高,然后降低;硬度的变化趋势不明显。红外光谱分析表明,热处理使木材中的半纤维素、纤维素、木素发生降解反应,导致木材力学强度降低。     

Okan Wood Mechanical Strength＇s Response to Heat Treatment Condition Changes

以过热蒸汽为传热介质和保护性气体,在热处理温度为160℃、180℃、200℃、220℃,热处理时间为2h、4h、6h、8h的条件下对圆盘豆木材进行高温热处理,研究圆盘豆木材在不同热处理条件下的力学性能变化规律。结果表明,随着热处理温度升高和热处理时间延长,圆盘豆热处理材抗弯强度降低;弹性模量在160℃时最高,然后降低;硬度的变化趋势不明显。红外光谱分析表明,热处理使木材中的半纤维素、纤维素、木素发生降解反应,导致木材力学强度降低。     

浸渍-热处理对杨木力学性能的影响

以速生杨木为研究对象,采用木材真空加压浸渍处理和炭化罐专用设备,对杨木进行浸渍-热处理,研究了热处理温度和时间对杨木素材、热处理材、浸渍材和浸渍-热处理材的顺纹抗弯强度、弹性模量和耐磨性影响。结果表明:1)热处理会使素材和浸渍材的抗弯强度和弹性模量降低,但浸渍材的下降幅度较素材更小;2)浸渍后,杨木的耐磨性有提高,但幅度不大;热处理后,耐磨性整体呈下降趋势,特别是在200℃后,下降非常明显;浸渍材与素材的耐磨性在同条件下相差不大;     

石蜡热处理对竹材力学性能的影响

为了在发挥热处理提高竹材防水性和尺寸稳定性的同时,控制竹材的力学性能损失,采用石蜡为加热介质对竹材进行热处理,研究热处理温度和时间对竹材弦向抗弯强度(MOR)、弦向抗弯弹性模量(MOE)、顺纹抗压强度和冲击韧性等力学性能的影响。结果表明,在研究的因素水平范围,高温(190℃)、长时间(6 h)石蜡热处理竹材的MOR比对照样显著降低;中等温度(160℃)、中等时间(4 h)的石蜡热处理竹材的MOE和顺纹抗压强度均显著高于对照样;石蜡热处理温度和时间对竹材的冲击韧性的影响不显著。综合来看,采用石蜡在160℃热处理竹材4 h,竹材的各项力学性能较佳。     

广宁县竹香骨下脚料制备竹碎料刨花板及其复合改性研究

采用竹香骨下脚料为原料,以脲醛树脂和三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂制备竹碎料刨花板,并与木纤维复合改性,检测并分析了内结合强度、静曲强度、弹性模量和吸水性。结果表明,在热压温度为160℃时,竹碎料板和竹木复合碎料板的物理力学性能均满足国标规定在干燥状态下使用的普通用板要求。当木纤维与竹碎料复合后,复合板材的静曲强度和弹性模量有一定程度提高,但内结合强度降低。     

高温水热处理对马尾松木材物理力学性能的影响

以40年生马尾松Pinus massoniana木材为研究对象,采用不同水热处理温度(140,160,180,200℃)和不同时间(1,3,5 h)的热处理工艺,研究处理前后马尾松木材试件的主要物理力学性能变化。结果表明,试件的平衡含水率和失重率随水热处理温度升高和时间的延长呈逐渐降低的趋势;140℃处理的试件的气干密度、全干密度和基本密度随处理时间的增加变化不明显,但160,180,200℃处理下,随着处理温度升高和处理时间的延长,比处理前的试件均有所降低;马尾松木材的抗弯强度和抗弯弹性模量均随水热处理温度升高和时间的延长呈逐渐降低的趋势。实验显示,高温水热处理改性马尾松木材物理力学性能的较佳工艺为:处理温度160℃,处理时间3 h。     

家具用速生材浸渍改性与高温热处理研究进展

论述了近年来速生材改性,尤其是浸渍改性和高温热处理改性的研究进展。根据家具用材基本要求提出了家具用速生材改性原则和方向,提出家具用速生材改性必须建立一套评价体系,根据不同产品和不同零部件的用材要求提升相应的性能。探讨了目前常规浸渍热处理改性的发展现状和存在的问题,并提出了家具用速生材组合改性思路和改性优化方案。在满足基本性能要求的基础上将浸渍改性与高温热处理无缝衔接,通过工艺流程上的改进和工艺参数的调整,缩短浸渍处理与高温热处理之间的过渡时间,为实现其大规模应用提供技术支持。     

脲醛树脂-钠基蒙脱土插层材料改性速生杨木的研究

为了提高速生杨木的综合性能,以脲醛树脂/钠基蒙脱土(UF-Na-MMT)插层复合材料为改性液进行改性处理.结果表明:速生杨木的密度、尺寸稳定性以及力学性能均能得到明显改善;随着改性液中Na-MMT比例的增加,其抗弯强度、抗压强度、弹性模量不断增加;当Na-MMT的用量为14%、UF树脂的用量为20%时能获得较好的改性效...     

速生杉木的改性研究——UF树脂浸渍后热压法改性

采用脲醛树脂（UF）浸渍后热压的方法，对速生杉木气干材进行改性。试验结果表明：1.改性后杉木的静曲强度平均提高42%，弹性模量平均提高17%，吸水率平均降低45%，吸水厚度膨胀率基本无变化；2.热压工艺中的压力对改性杉木的MOR，MOE影响最大，树脂浸渍时间是影响其吸水率和吸水厚度膨胀率的主要因素。     

糠醇浸渍对杨木压缩材物理力学性能的影响

压缩密实化是提升低质木材品质的有效手段,但遇水回弹是其主要技术难题,本研究旨在探讨糠醇树脂浸渍实现压缩木定型与改性同步的技术可行性。以西南乡土树种乡城杨木材为对象,研究了糠醇浸渍处理对其压缩材吸水性、尺寸稳定性、颜色和力学性质的影响,并以后期热处理的影响作为对照进行比较。结果表明:糠醇浸渍增重44.8%,能降低压缩木吸水率63%,提升其尺寸稳定性,吸水厚度回弹率只有4.38%~5.97%;相比于未压缩杨木,糠醇浸渍压缩材的抗弯强度和表面硬度显著提高,增幅分别为89.1%和131.1%,但抗弯弹性模量只增加16.1%;糠醇浸渍的压缩材具有酷似热带硬阔叶材的深色,明度和黄蓝度降幅大;相比于后期热处理,糠醇浸渍对压缩材的定型效果略佳,且力学性质明显较优。因此,糠醇树脂浸渍技术不仅能良好固定压缩木变形,还可显著增强低质木材的力学性质,同时具有环境友好性。     

高温热处理对尾叶桉木材声学振动性能的影响

以N2为保护气体,对尾叶桉(Eucalyptus urophylla)木材进行热处理,热处理温度分别为170、190、210℃,保温时间分别为2、3、4 h,并分析处理前后其声学振动参数(比动弹性模量E/ρ、声辐射品质常数R、声阻抗ω、弹性模量与剪切模量之比E/G等)的变化,结果表明:经适当温度与保温时间的热处理后,尾叶桉处理材的E/ρ、R、E/G可得到不同程度的提高,而其ω则呈下降趋势,使得木材的声学振动性能得到有效改善。其中处理材的E/ρ的最大增幅为12.3%(190℃、2 h),其R的最大增幅为16.7%(210℃、3 h),其E/G的最大增幅为14.2%(210℃、4 h),其ω的最大降幅为6.0%(210℃、4 h)。总体结果表明,当热处理温度为210℃、保温时间为3 h时,尾叶桉木材的振动性能得到较好的改善。     

纳米碳酸钙改性处理桉木单板对胶合板弯曲性能的影响

桉木因其材质疏松、易开裂、变形等缺陷而致其使用范围受限,为此,对桉木单板进行改性处理使其材性得到改善增强以扩大其用途。采用偶联剂KH-550对纳米CaCO_3表面进行改性处理后,配制成质量分数分别为3.0%,5.0%,7.0%和9.0%的纳米CaCO_3溶液,加压浸渍桉木单板,并以酚醛胶为胶黏剂热压成纳米CaCO_3增强胶合板(5层),并采用FT-IR、SEM、万能力学实验机等对所获胶合板的结构与物理力学性能进行测试与表征分析。FT-IR分析表明,纳米CaCO_3粒子表面上接枝了改性剂KH-550的特征官能团;SEM分析表明,改性的纳米CaCO_3粒子均匀分散在桉木单板纤维上;当纳米CaCO_3质量分数为5.0%时,其处理后的质量增加率最大,达7.0%,胶合板的弹性模量、静曲强度最优,分别达到8 416和71.38 MPa,与未添加纳米CaCO_3的相比分别提高了10.4%和27.1%。这是因为纳米CaCO_3粒子经分散及KH-550改性后,比表面积增大,表面活性增强;通过偶联剂的作用将纤维素和CaCO_3粒子界面结合力提高,形成良好的界面结合,从而使胶合板的静曲强度、弹性模量增加。     

高温热处理对挪威云杉及泡桐木振动性能和化学组分的影响北大核心

为考察高温热处理对2种乒乓球底板基材常用木材的振动性能及化学组分的影响,采用常压水蒸气为保护介质,对挪威云杉(Picea abies)和泡桐(Paulownia tomentosa)木材进行热改性处理,温度为190、210、230℃,保温时间为2 h,分析不同热处理温度对2种木材振动性能、结晶度及化学官能团的影响。结果表明:热处理后,挪威云杉和泡桐木的化学组分均发生了一定变化,但均未发生某一组分的完全降解;2种木材的结晶度均有所提升,挪威云杉在230℃时显示出最大结晶度增幅(52.15%,+4.13%),而泡桐的最大增幅出现在210℃(42.94%、+6.17%)。高温热处理能有效改善挪威云杉和泡桐木的固有频率f、对数衰减率δ以及比动弹性模量E/ρ。     

改性处理对木材涂饰性能影响研究进展北大核心

速生人工树种存在结构疏松、材质软、强度低等缺点,使用范围受限。为了提高速生材性能,可对木材进行改性处理以提高其强度、硬度、尺寸稳定性等性能。改性木材涂饰后,其表面材色较改性前加深,纹理更加清晰美观,表面更加富有光泽。综述了国内外改性材涂饰性能的研究进展,主要包括浸渍改性、高温热处理改性、浸渍改性联合高温热处理改性等。