当代中国人造板工业的发展特点

国家实施天然林保护工程以后，确定在全国１８个省、市、自治区禁伐。但是，对于拥有１３亿人口的大国来说，国家建设和民众生计对木材需求量却有增无减，木材供求矛盾日趋突出。国内外的经验告诉我们，发展人造板生产，是解决这一矛盾的有效措施。中国的人造板工业作为一个独立的工业体系，于２０世纪５０年代初以胶合板为代表开始起步。从那时起到２０世纪７０年代末，以湿法硬质纤维板为代表经历了一个漫长的徘徊阶段，规模小、产量低、品种少、质量差、成本高、用途窄，与中国在世界上的大国地位极不相称。中共十一届三中全会以后，改革…     

利用废旧橡胶制造弹性强化木地板的初步研究

利用废旧橡胶与木材纤维复合,既为合理利用废弃橡胶资源创造了新的途径,也有助于调控木质复合材料的粘弹性能.笔者尝试了废旧轮胎橡胶在强化木地板中的应用,试验了橡胶颗粒的粒径(15～20目,20～25目,25～30目)及混合比例(0、10％、20％、30％)对复合板材性能的影响.根据国家标准测试和评价了产品的内结合强度(IB)、静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)、厚度回弹率(Sr)、吸水厚度膨胀率(TS)等性能,并重点研究了产品的重复抗压性能和动态热机械性能.研究结果表明,橡胶颗粒的掺入降低了板材的力学性能,但能有效改善复合板材的耐水性和弹性,调控板材的黏弹特性,利用木材纤维与废旧橡胶颗粒复合制造强化地板是可行的.     

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。     

薄型单板层积材结构改进的研究

薄型单板层积材(LVL)可替代锯材,应用于木质门窗构件等轻载结构领域.由于单板全部顺纹组坯,导致产品存在横向翘曲变形的技术问题.为此,尝试采用"部分单板横纹组坯"和"纤维板与单板复合"两种方法进行改进,制造了15 mm厚LVL,包含1～2层单板横纹组坯或1～2层3 mm纤维板.测试结果表明:单板横纹组坯.显著降低了LVL的抗弯性能,但LVL的弹性模量仍能达到单板层积材国家标准中70E级别的要求,而静曲强度甚至超过180E级别优等品的限值;与此同时,改进结构的LVL吸水翘曲变形显著降低.横纹单板越靠近LvL表层,板子抗弯性能降低越显著,而翘曲变形改善越明显.采用纤维板与单板复合制造LVL,纤维板的内结合强度衰减明显,易受破坏.     

纳米纤维素/聚丙烯酸⁃聚丙烯酰胺双网络导电水凝胶的合成与表征

将AA(丙烯酸)和AM(丙烯酰胺)单体通过自由基聚合及物理交联构建PAAAM(聚丙烯酸-聚丙烯酰胺)水凝胶的基本骨架,再将TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基)纳米纤维素-石墨烯(TOCN-GN)纳米导电复合物作为纳米增强相均匀分散到水凝胶基体中,通过Fe~(3+)物理交联水凝胶中的羧基形成离子配位键,建立更加紧密的交联网络,合成双重物理交联TOCN-GN/PAAAM复合水凝胶。TOCNs起到了纳米增强和协助分散GN的双重作用,而GN在提高力学性能的同时,也赋予水凝胶优异的导电性能。通过对复合水凝胶的化学结构、微观形貌、力学强度和导电性能等分析发现:当TOCNs的质量分数为2.0%,GN的质量分数为0.7%,Fe~(3+)浓度为0.10 mol/L时,导电水凝胶的综合性能最佳,如良好的抗压强度(2.15 MPa)、可拉伸性(当断裂伸长率为568.4%时,拉伸应力到达132.0 kPa)、优异的自恢复性能和抗疲劳能力(60 min内恢复效率高达92.1%)。由于GN和Fe~(3+)的存在,TOCNs可协助GN形成良好的导电通路,电导率可达2.49 S/m。此类复合导电水凝胶有望在可穿戴传感设备领域得以应用。     

纳米纤维素制备技术及产业化现状

近年来,随着人们对于可再生生物质资源转化利用的日益重视,纳米纤维素因其独特的性质而受到广泛关注。纳米纤维素在高性能复合材料、电子产品、催化材料、生物医用材料和能源等领域的潜在应用引起了学术界和工业界的浓厚兴趣。纳米纤维素与有着近100年发展历史的石油化工产品之间的竞争将是大势所趋。林业行业、建筑业、石化行业和制造业之间的密切合作是将绿色纳米纤维素引入大型消费品市场的关键。纳米纤维素的成本和性能非常具有市场竞争力,其两大主要产品为纤维素纳米纤丝(CNF)和纤维素纳米晶体(CNC)。目前,CNF的制备主要是用化学和酶解等方法对纤维素纤维进行预处理,再通过机械解纤法来分离和减小经过预处理的CNF尺寸。CNC则是利用无机酸、有机酸、氧化、酶解、离子液体、低共熔溶剂(DES)或超临界水法对纯化纤维素处理得到的。CNF和CNC未来的市场发展将取决于新型高效溶剂体系的开发(如固体有机酸和DES等),可大量应用纳米纤维素、有效降低总体生产成本的相关产品(如纳米纤维素复合钻井液、纳米纤维素-水泥复合材料和纳米纤维素改性塑料等)的研发,以及纤维素纳米材料的相关国际标准、生理毒性和使用规范的制订,从而帮助相关部门研发和利用纤维素纳米材料。     

胶合板甲醛散发的研究

分别用抽吸法和穿孔法测试了胶合板、细木工板、刨花板和中密度纤维板的甲醛散发量。结果表明,在所测板种中,胶合板的甲醛散发量相对较高。在试验中还发现,用穿孔法和抽吸法测试胶合板的甲醛散发量,两者所得结果之间存在着换算关系。     

阻尼抗振型PCB用覆铜胶合板的介电特性

开发木质印制电路板(PCB)有助于提高电子产品的可降解性。采用含废旧橡胶粉的酚醛树脂压制3层胶合板,再运用FR-4半固化片覆铜箔试制了PCB用覆铜胶合板,测试和评估了构成单元及整体的介电性能。结果表明,阻尼抗振型覆铜胶合板具有优异的介电性能,可作为新型可降解PCB基板的材料;覆铜胶合板整体的介电性能与构成单元的材料和厚度参数等密切相关,根据两者的相关模型开展覆铜胶合板定向设计是可行的。     

单板复合强化木地板的研制

试制了"耐磨纸-意杨单板-HDF基材(12 mm厚)-平衡纸"4层结构强化木地板基材,研究了单板厚度(1.2,1.5,2.0 mm)、胶黏剂种类(聚氨酯,脲醛树脂)及涂布量(单面100,110,130,150,160 g/m2)对板材翘曲度、吸水厚度膨胀率、内结合强度及机加工性能的影响。结果表明:实木贴面复合木地板具备工艺技术可行性,产品的翘曲度随单板厚度和施胶量的提高而递增(最高可达约0.6%),采用聚氨酯胶黏剂时产品性能优于脲醛树脂胶合板材,但冷压周期偏长。推荐工艺条件为:单板1.2 mm,PU或UF胶黏剂均可,涂布量控制在100 g/m2左右。     

芳香型纤维板制造工艺

为实现中密度纤维板的芳香功能,开展了将香精加入至胶黏剂中与木材纤维共混压制中密度纤维板的试验。试验结果表明,无论是檀香香精还是茉莉香精,加入脲醛树脂后,虽对胶黏剂的pH值、黏度及固化时间略有影响,但在纤维板的热压过程中,可作为固化剂使用,对中密度纤维板的物理力学性能并无明显影响,而芳香型纤维板所具有的芳香性能广泛受到好评。