木质复合材料──木材工业的发展方向

本文介绍了木材与塑料、合成纤维及其他非木质材料复合所形成的复合材料及其基本性质、加工工艺和应用前景。木质复合材料是一种很有发展前途的新型材料，此种材料的加工技术扩展了木材的应用领域，亦为木材工业提供了新的发展方向。     

沙柳重组木表面粗糙度的二维和三维分析对比

沙柳是我国东北地区广泛分布的一种速生沙生灌木,它具有耐寒、耐旱、砂埋藏高、适应性强、生长迅速等优良特性。高性能重组木是将沙柳在保留原有纤维排列的前提下,经过精细化疏解、浸胶、干燥、热压等工序加工成一种大截面、高强度、高耐候的均质结构材。作为一种建筑结构材料,其密度和尺寸可控,在一定程度上可以替代实木,大大提高了其附加值和利用率。木质材料具有独特而复杂的表面纹理,因此对其表面粗糙度进行全面的评价尤为重要。笔者研究了一种利用超景深三维显微镜测量木材表面粗糙度的新方法,主要分析了测试的特点和原理,并与传统的二维探针式表面粗糙度测量仪的结果进行了对比。此外,还研究了相对湿度对重组木表面粗糙度测量的影响。结果表明:超景深三维显微镜是一种有效测量木材表面粗糙度的方法。同时发现,高相对湿度环境对样品的表面粗糙度有不利的影响,而湿度的变化对沙柳重组木的表面纹理均匀性影响较大。并且,考虑相对湿度对测量过程的影响是十分必要的。     

静压作用下重组木坯料形成的力学机理和试验验证

在横观各向同性假设条件下，借用弹性力学的半无限平面体边界上受力作用和圆柱体均布载荷作用的结论，导出静压作用下重组木坯料形成的受力关系式，并用试验验证了这些结论。应用这些理论，可以精确计算重组木木束形成达到临界状态时的最大应力，并可建立其强度准则。结论还可以用于重组木坯料加工设备的参数确定和丰富木材学的基础理论。     

国内外重组木研究近况及发展前景

综述了国外重组木研究的起源、发展,分析了重组木研究中遇到的困难及解决问题的思路,论述了最新的研究动向。同时,总结了国内的研究情况,简述了我国重组木的发展前景和市场预测。在分析国内森林资源供需矛盾的基础上提出,发展重组木工业是解决我国森林资源不足,利用小径木、间伐材获得优质结构用材的重要途径。     

预压缩处理施胶技术提高杨木重组木尺寸稳定性的研究

高性能重组木制造技术可将速生材制造成具有高强度和天然木材纹理结构的新型木材,从而提高速生材的附加值。然而,采用此技术制备的重组木虽然尺寸稳定性显著高于传统工艺制备的重组木,但是仍不能满足室外用材的需求。为提高室外用重组木的尺寸稳定性,采用预压缩处理施胶技术对木单板施胶后制备高性能重组木,通过扫描电镜、压汞仪、激光共聚焦显微镜和超景深显微镜,研究了预压缩处理施胶技术对木单板和重组木的形貌和胶液分布的影响,及其对重组木尺寸稳定性和力学性能的影响。研究结果表明:预压缩处理施胶技术增大了木单板的比表面积,使胶液在单板和重组木中分布更均匀,而且显著降低了重组木的吸水厚度膨胀率(TSR)和吸水宽度膨胀率(WSR)。在63℃/24 h的水煮测试中,TSR和WSR相比未处理材分别降低43.34%和12.82%;在28 h循环测试中,TSR和WSR相比未处理材分别降低50.94%和51.48%。因此,采用预压缩处理施胶技术制备的重组木尺寸稳定性相比未处理材显著提高。同时,重组木的静曲强度、弹性模量和剪切强度相比未处理材分别提高1.63%,12.15%和21.34%。     

我国重组竹产业发展现状与机遇

重组竹是竹材应用领域创新开发的一种全新复合材料,具有原料利用率高、生产效率高和产品附加值高等特点,重组竹的出现拓宽了竹材的应用范围,有力促进了竹材加工产业的转型升级。目前,我国的重组竹产业发展仍然处于初始阶段,地区发展不均衡,在关键技术、标准体系、生产规范等方面亟需攻关与建立。文章概述了重组竹产业的发展现状、存在的问题,分析了重组竹产业发展面临的机遇,指出重组竹产业的发展为竹产业的可持续发展开辟了新方向。     

重组竹材料技术创新与面临的关键问题

重组竹是将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，是中国拥有自主知识产权、并已实现产业化利用的一种竹基复合材料，具有原材料利用率高、力学性能优异的特点，产品可应用于室内外地板、家具、建筑结构材、装修装潢材，以及风电桨叶等高强度材料领域。目前，中国在重组竹制造技术领域取得重要进展，但也面临着许多制约产品开发与应用的基础研究障碍，亟待解决。文章总结了重组竹材料技术研究取得的重要进展，分析了重组竹材料在产品开发利用中尚需解决的技术问题，以期为高性能重组竹材料的理论研究和实践提供参考。     

任意长重组竹木方料连续压制设备的研发

重组竹木因具有原料利用率高、生产效率高和产品附加值高的特点,被广泛用于室内地板、家具、建筑结构材、装修装潢材及户外用材等领域。在我国提出“双碳”战略的背景下,全面推进竹材建材化已成为建筑领域实现“双碳”目标的关键举措之一,而研发适合的竹结构材生产设备是实现竹材建材化的关键。本研究设计了一种竹木重组材料连续压制设备,其结构特点是进口为契口式连续进料,模腔由多个单向折合式履带前后连接而成,环形连接实现连续辊压。该设备能压制出任意长度的竹木重组结构材方料,可以满足各种竹木建筑结构长度用材。     

美国木材与纤维复合材料研究现状

对美国木材工业及纤维复合材料方面的研究及发展现状进行了论述, 重点介绍木材工业、木结构材料、木基复合材料、纤维复合材料、木材化学利用和木材生物质能源等领域的研究现状和发展动态, 并针对我国木材利用现状提出开展木材资源系统基础及应用研究、加快环境友好型天然纤维复合材料研发和加强木材化学及能源利用研究的建议。     

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。     

Effects of density and resin content on the physical and mechanical properties of scrimber manufactured from mulberry branches

The silk industry in China produces a large amount of mulberry branches as by-product every year. Mulberry branches have high longitudinal toughness and good overall mechanical properties. However, these branches are incinerated because their utility in other industries is limited by their small size. This study determines the feasibility of manufacturing scrimber from mulberry branches by using cold pressing method, followed by thermo-curing with different densities and resin contents. Results show that density [ranging from (0.81–1.24) g/cm³] exerts a greater effect on the shear strength, modulus of rupture (MOR), and modulus of elasticity (MOE) than resin content (changing from 8 to 20 %). The increase rate slows down when the density exceeds 1.1 g/cm³ and the resin content reaches more than 12 %. The strength-to-weight ratio analysis shows that the MOR/density and MOE/density maximum at 1.02–1.10 g/cm³. The density and resin contents of mulberry scrimber with cold compress and heat setting can be set to 1.0–1.1 g/cm³ and at approximately 12 %, respectively. The mechanical properties of the product meet the maximum requirement indicated in the Chinese national standard for construction. Mulberry scrimber can be a very promising supplement for wood because of its good performance, abundant supply, and renewability.     

试论中国木地板业的整合

近年来中国木地板业产销规模日益壮大,被世界公认为木地板生产大国。由于木地板生产相对准入门槛比较低,企业众多、单个企业规模过小成为中国木地板业的重要特征。随着2006年以来木地板市场环境的恶化,这个特征逐渐成为制约木地板业发展的桎梏。规模化、集中化是中国木地板业发展的必然趋势。在中国木地板业的整合过程中,单纯依靠惨烈的市场竞争过程进行优胜劣汰,行业付出的代价过于沉重,速度过于缓慢。以战略联盟为形式的合作竞争模式应当成为中国木地板业整合的有效方式。     

中南地区木材工业的现状与科技需求

概述中南地区木材工业产业体系、原料保障体系规模和产业集群模式,指出存在的主要问题.从产业发展的角度,提出了该地区木材加工行业"十二五"期间的科技需求.     

影响重组木和单板条平行胶合材力学性能的主要工艺因子的比较与分析(英文)

通过工艺实验,对重组木和单板条平行胶合材(PSL)的主要力学性能进行了研究。采用杨木、落叶松和桦木小径材作为重组木原料;以胶合板厂的杨木及桦木旋切后的废单板条作为PSL的原料。在实验室条件下,利用低质小径木和木材加工剩余物,制造出具有高强度的结构用重组木和PSL;对两种人造木材的工艺条件进行了比较与分析,分别提出了影响重组木和PSL力学强度的主要工艺因子。结果表明热压压力是影响重组木力学强度的一个重要工艺因子,而单板条长厚比对PSL也是一个重要工艺因子。     

我国现行实木复合地板标准的修订意见

实木复合地板是我国重要的木地板产品之一,近年来发展迅速,产品种类不断增多、结构不断创新.为了适应我国实木复合地板产业的发展,对我国现有实木复合地板标准GB/T 18103-2000《实木复合地板》进行修订十分必要.在调研和分析我国实木复合地板行业的发展现状,以及国内外实木复合地板标准差异的基础上,对我国实木复合地板标准的修订提出建议.     

国外胶合板生产发展趋向和我国的对策

随着适宜于制造胶合板的木材供应减少和价格上升,胶合板生产的优势地位已受到相当大的影响。小径材或速生材的利用及胶合板用材树种的扩大是发展胶合板生产最重要的措施。变革胶合板生产工艺可以开发利用新的原料来源、提高劳动生产率、降低生产成本、并使产品多样化。计算机控制和先进的电子技术大大地提高了胶合板生产线的效率和功能,并保证了产品的质量。     

Mode III fracture energy of wood composites in comparison to solid wood

A simple experimental setup for mode III and mixed mode (I?+?III) fracture tests with anisotropic materials under steady state crack propagation has been developed. Load-displacement curves can be recorded up to the complete separation of the specimen. From the load-displacement curves several mechanical material parameters can be derived. The tests have been performed for solid wood and different wood composites, being PARALLAM^® PSL in different orientations, particleboard and INTRALLAM^® LSL, and the fracture behaviour is characterised by the specific fracture energy.     

生命周期评价体系在我国木材加工领域的应用

生命周期评价(LCA)是评价产品、工艺等对能源与材料使用和环境排放影响的一种评价体系, 在木材加工领域的应用始于上世纪90年代。文中论述了欧美等发达国家在木材加工领域LCA的应用, 从研究林产品碳平衡方法开始, 细化到木质面板、地板生产以及住宅用木制品的LCA研究; 研究范围也从传统的木材加工行业到新兴产品诸如木塑等新产品, 以及目前较为新兴的生物质能源领域。LCA在中国木材加工领域的应用则侧重于传统的木材加工业, 包括木制品、竹制品、木质与非木质复合材料、地板、家具等领域。针对目前我国存在的一些诸如理论和方法上的不足、研究结果代表性不明确、数据质量不高等问题, 提出了研究内容细致化、建立符合中国国情的木材加工业的生命周期评价模型、开发自主评价软件、建立符合中国国情的生命周期数据库等对策     

中国木材工业数控化的普及

分析我国木材加工机械制造业及其数控化的现状，提出发展分工明确的产业集团，研究进入木工机械数控化的突破点，引进国外数控木材加工机械的先进技术，依靠产学研合作攻关，开发有中国特色的数控机械产品，将是我国木材加工机械数控化发展的方向和模式。     

中国林产品化学利用概况

林产品化学利用是指以木质和非木质林产品为原料,经化学加工制备国民经济所需的各种产品.主要包括木材制浆造纸、木质活性炭、松脂化学加工、植物单宁、林产精油、植物提取物等.近年来中国林产化学工业发展较快,特别是建设林纸一体化工程,为发展木材制浆工业,改变中国制浆造纸工业原料结构创造了良好的条件,按计划2005年木浆产量将达380万t,2010年达750万t.松香产量已超过50万t/a,出口约30万t/a.木质活性炭产量达6万t/a.随着我国经济的发展对林化产品的需求将进一步扩大.