基于规格竹片的胶合界面研究现状及建议

胶合界面对竹质复合材料的整体性能起着非常关键的作用,在制备或使用过程中,胶合界面是应力应变传递的必经通道,是决定材料使用强度和使用寿命的关键因素。为提升和改进新开发的竹材弧形原态重组材料的胶合性能,从规格竹片表面特性和处理、竹材用胶黏剂改性处理及胶合界面表征等方面分析了胶合界面的研究现状,并结合存在的问题提出了建议。不同物理和化学方法处理后竹材表面润湿性的研究较多,且主要集中在矩形规格竹片,而胶黏剂改性研究对象和方法相对单一;现有规格竹单元多为矩形竹片,其胶合界面呈平面结构,而弧形竹片间的曲面胶合界面影响应力和应变的传递,胶合界面表征技术在微观尺度上较好地体现了界面微观特性,但未能体现界面的几何效应。因此,弧形曲面胶合界面的观测空间有待提升。此外,界面形态和微观力学性能的独立表征未能体现界面整体性能,应发展多维设备联用,实现多性能同步表征。     

林产工业专利选摘

专利名称:一种高效利用竹材制造优质竹胶合模板的加工方法专利申请号:CN201010547699.5公开号:CN101966712A申请日:2010.11.17公开日:2011.02.09申请人:福建农林大学本发明涉及一种高效利用竹材制造优质竹胶合模板的加工方法,该方法经过截成预定规格长度的竹段;去除竹段的外节;开片并去除竹片的内节;径向破蔑;过热蒸汽炭化处理;径向竹蔑干燥;将径向竹蔑织成整幅竹帘;将竹帘浸渍40%固含量的酚醛树脂溶液;对浸渍竹帘进行低温干燥处理,浸渍纸的制备与加工;将浸渍纸与竹帘按要求合理组坯,经热压、冷却放置、裁边、分等、检验,生产出满足质量要求的优质竹胶合模板。通过本发明制备的竹胶合模板能够有效的利用竹材,利用率高达90%1以     

关于发展竹材人造板工业的思考

根据我国竹材人造板工业的现状和发展需要，提出了企业规模适度扩大并由单一产品生产转向多品种生产；原料由单一竹材向以竹材为主的多种原料转变；板材构成单元向多元化转变；板材由高密度型向中密度型转变；加工方法由传统的弦向剖蔑、弦向胶合改变为径向剖蔑、径向胶合等五项变革发展的思路，以期促使我国竹材人造板工业步入成熟发展阶段。     

竹材重组材高频加热胶合成型压机研制及应用

在分析当前竹材重组材生产方法及设备的基础上,提出了高频加热胶合成型方法。重点介绍了高频加热胶合成型机的主要参数设计、高频发生器参数设计,最后简单介绍了高频加热胶合工艺及用该设备生产的竹材重组材的物理力学性能。     

超声对竹材表面性能和竹层积材胶合性能的影响

运用超声空化作用处理漂白和炭化竹材以期提高竹材表面性能,提高胶黏剂在竹材表面上的浸润性,进而提高竹层积材的胶合剪切强度。分析了不同超声处理工艺对竹材表面粗糙度和表面润湿性的影响;测试分析了超声处理竹片制成的竹层积材的胶合剪切强度变化。结果表明:超声空化作用能够提高竹材表面粗糙度、降低酚醛树脂胶在竹材表面的接触角,提高酚醛树脂在竹材表面浸润性。超声工艺参数对竹层积材胶合剪切强度的影响程度由大到小依次是温度、功率、时间,竹层积材胶合剪切强度表明:相比较于未处理的竹层积材,经最优超声工艺处理后的漂白竹层积材胶合剪切强度提升18%,炭化竹层积材胶合剪切强度提升12.5%,说明超声提高了竹材表面粗糙度和表面润湿性进而增强了竹材与酚醛胶黏剂的机械耦合作用。总体来看,漂白竹材表面粗糙度大于炭化竹材、润湿性弱于炭化竹材,漂白竹层积材胶合剪切强度大于炭化竹层积材。     

竹材的键槽胶合效应

根据机械结合理论,通过对竹材弦向胶合面上导管数量和直径以及胶合效果的检测分析和与木材的对比分析,本文认为竹材可以获得"键槽连接"的机械胶合效应,但要得到与木材相近的胶合效果,竹材胶合需要消耗更多的胶粘剂或填料。     

展平竹与木材正交胶合材性能研究进展

因我国天然林禁伐,人工速生林木材和竹材成为当前木材加工利用的主要原材料,但人工速生林材质不及天然林材质,且竹材也存在截面尺寸小、用胶量大、原料利用率低等缺点.展平竹与木材正交胶合材(CLBT)由展平竹材和人工林锯材层板正交层叠制成,充分发挥了竹材优异力学性能与木材易加工等优势,既保留竹子和木材的天然纹理与结构特性,又克...     

纤维素纳米纤维增强增韧酚醛树脂及其竹材胶合界面性能研究北大核心

针对酚醛树脂胶黏剂固化后脆性大,极易在竹材-树脂胶合界面形成应力集中,进而导致竹材胶合界面开裂问题,以纤维素纳米纤丝(CNF)和纤维素纳米晶须(CNW)为填料,通过用量的调控,以增韧酚醛(PF)树脂,改善竹材胶合界面性能,进而提高界面胶接强度。采用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对改性前后酚醛树脂的性能和微观结构进行表征,并对竹胶合试件进行了胶合强度测试和胶合界面破坏形貌观察。结果表明:添加CNF和CNW虽不参与酚醛树脂胶黏剂固化过程,但对固化行为有一定影响,且对酚醛树脂有良好的增韧效果,进而能有效提高PF树脂与竹材界面胶接强度。当添加酚醛树脂胶黏剂固体含量0.5 wt%的CNF时,改性效果最优,PF树脂胶接试件的干、湿强度达到最大值,分别为13.56 MPa和7.61 MPa。本研究所采用的方法可有效改善竹材胶合制品界面性能,防止竹材胶合界面开裂,为提高竹材耐久性、拓展其应用范围提供良好的思路和借鉴。     

竹材表面胶合性能

该文主要研究竹材表面胶合性能,重点探讨了竹材的热压压力、施胶量、竹龄、组坯方式、竹材的不同处理方式等因子对竹材胶合性能的影响,用电子扫描镜观察竹材胶层分布情况。研究结果表明:热压压力、施胶量、竹坯的组合方式对竹材的胶合强度有显著影响;未经处理的竹材表面的胶合性能优于高温和硼酸处理;竹材胶层的微观观察结果表明:在相同压力下,1度竹的胶层与竹材之间的有较大的缝隙存在,胶合面平整度低;其他龄竹竹材的胶层均未发现较大的缝隙,并且胶层表面相对平整,胶层在竹材表面最薄处只有10μm,最厚处在40~50μm之间;在15 kg.cm-2和20 kg.cm-2的压力下,基本上未见到胶层与竹材之间的缝隙,压力变化对胶层厚度没有显著影响,一般胶层厚度小于10μm。     

径向竹篾帘复合板系列产品的研制

通过分析现有竹质胶合板存在的竹材利用率低等弊端 ,研制出以竹材径向剖篾 ,径向胶合为特征的径向竹篾帘复合板系列产品。阐述了径向竹篾帘复合板系列产品的工艺特点与产品优势。它是一类高档次、高性能、低成本的结构用材 ,是对竹材进行高效加工利用的新产品 ,具有较好的市场竞争力和推广应用前景     

结构用慈竹单板层积材的制备工艺与性能

以慈竹和毛竹为材料,采用竹材纤维可控分离技术,在去除竹青和竹黄后,制造竹材单板层积材,并测定板材的性能.结果表明:以去青黄竹材压制单板层积材的性能,高于未处理竹材;慈竹单板层积材的性能高于毛竹;随着密度的增大,30 mm厚慈竹单板层积材的力学强度提高,可达到集装箱底板用胶合板和风电叶片材料的标准要求.     

检测方法对竹束单板层积材耐水性能测试结果的影响

耐水性能是竹束单板层积材的主要指标之一。本研究选用极限水浸泡处理法、20℃水浸泡处理法、63℃水浸泡处理法和28h循环水煮处理法四种方法,对竹束单板层积材的耐水性能进行测试,并对测试数据进行分析比较。结果表明:采用63℃水浸泡处理法和28h循环水煮处理法检测板材的耐水性能更科学,且试验周期较短,试验结果可靠。     

Study on Physical and Mechanical Properties of Structural Laminated Bamboo Panel

In this paper, the physical and mechanical properties of laminated bamboo lumber were studied by testing moisture content, delamination ratio, horizontal shear strength, MOE and MOR of the structure-use material, in the same time, these subjects of finger-joint were tested too. The results showed that, the horizontal shear strength, MOR, MOE of laminated bamboo were superior to the ordinary structure-use timber in architecture, such as Pinus. The performance of aging test was not extraordinary, although the physical and mechanical properties of laminated bamboo lumber decreased after aging test, these properties were beyond Pinus yet.     

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。     

阻燃处理竹篾层积材的性能分析

采用M1和M2两种阻燃剂,通过冷热槽法,浸渍处理竹篾后制备竹篾层积材,测定其氧指数、热释放速率、发烟总量等燃烧性能,以及静曲强度、弹性模量等物理力学性能.结果表明:经2种阻燃剂处理,竹篾层积材的耐火性能大幅提高,尤其是M2处理的层积材,综合燃烧性能好;虽板材的力学性能都有一定程度的下降,但仍能满足LY/T 1072-2002的要求.     

Resistance of bamboo scrimber against white-rot and brown-rot fungi

ABSTRACT

Bamboo scrimber is one of the most emerging structural materials for future building applications and it possesses properties comparable to other natural wood-based engineered materials such as glulam, laminated veneer lumber and cross-laminated timber. The goal of this work was to study the decay resistance of bamboo scrimber against white-rot (Trametes versicolor) and brown-rot fungi (Serpula lacrymans). Bamboo scrimber samples were incubated in petri dishes with the wood-decaying fungi and the weight loss after 12 weeks was measured. The surface morphology of fungal-degraded bamboo scrimber was evaluated using optical microscopy. Based on the percentage weight loss, bamboo scrimber could be classified as highly resistant against bio-deterioration by white and brown-rot fungi.     

浸胶量对纤维化竹单板层积材物理力学性能的影响

利用慈竹(Bamb～distegia)制备纤维化竹单板层积材,分析浸胶量时板材力学性能和耐水性能的影响.试验结果表明:随着浸胶量的增加,板材的弯曲强度和抗拉强度降低,弯曲模量和抗压强度的变化不明显,耐水性能增强,水平剪切强度提高.因此,可通过控制浸胶量,进行板材性能的设计,以适应不同用途的需求.     

竹板增强单板层积材组合梁受弯性能

单板层积材加工成梁构件应用于建筑结构材时,由于材料本身的强度和刚度不足,其结构构件不能满足现代多、高层以及大跨度建筑的需求。竹集成材是原竹经过切削成竹片、低温干燥、碳化、涂胶,再同方向平面或侧面组坯、热压胶合而成的竹基复合材料,其力学性能与稳定性优于木材。将集成竹材作为增强材料用于加固单板层积材梁是一种简单有效的提高梁极限承载力的方法。通过进行竹板增强单板层积材组合梁四点弯曲试验,研究了集成竹板对单板层积材受弯性能的增强效果。结果表明,在单板层积材受弯构件上下部粘贴集成竹板可提高构件极限承载力10%～50%。同时,考虑单板层积材和集成竹材料的非线性,推导出了适用于组合梁的极限承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。     

Development of structural composite products made from bamboo II: fundamental properties of laminated bamboo lumber

This experiment explored the technical feasibility of using bamboo zephyr mat with pre-hot-pressed treatment for the manufacture of laminated bamboo lumber (LBL), which is similar in construction to that of laminated veneer lumber (LVL). Six LBL boards (made from four-ply bamboo zephyr mats) with approximate dimensions of 2×42× 42cm were fabricated using resorcinol-based adhesive. The experimental design involved three combinations of layered structures (types I, II, and III) and two LBL loading positions (H-beam and V-beam) during the bending test. These materials were then compared to ordinary LVL. Results indicated that the bending properties (moduli of rupture and elasticity) of LBL were comparable to those of LVL, but there was no significant effect on the physical and mechanical properties among the three types of LBL beam. Interestingly, orienting the glue line to the vertical direction (V-beam) could maximize the ultimate strength of the LBL.Part of this research was presented at the 49th Annual Meeting of the Japan Wood Research Society, Tokyo. April 1999, and at the Pacific Timber Engineering Conference, Rotorua, New Zealand, March 1999     

竹重组材的X射线光电子能谱分析

应用X射线光电子能谱分析(XPS)的技术手段,以冷压热固化与热压法两种生产模式的竹重组材为研究对象,分析其竹材表面元素组成及相对含量的变化。试验结果表明,冷、热压法竹重组材表面的C、O及相对含量有明显差异。从C原子结合形式来看,冷压法与热压法相比,冷压法竹重组材CA(-C-C或-C-H)含量增加明显,CB(C-O或C-OH)含量减少明显,CC(C=O)含量减少,CD(O-C=O)变化不大。说明竹材纤维素、半纤维素、木素,以及抽提物含量等化学组分出现不同程度的变化,进而影响二类竹重组材产品的物理力学性能。