增强型单板层积材研究进展

用人工林木材制造增强型单板层积材替代优质木材,具有良好的应用前景。分别从制造工艺、单板性能、增强方式等方面对国内外增强型单板层积材的研究进展进行了综述。结果表明,制造工艺朝着自动化、连续化方向发展;单板性能与产品性能息息相关;增强方式有单板改性增强、树脂浸渍单板增强、竹材增强、不同树种组合增强、纤维复合材料增强。并针对我国现状,提出若干建议。     

染色与阻燃处理单板生产单板层积材的工艺研究

该文采用正交实验法对毛白杨单板进行染色和阻燃处理，并进行单板层积材（LVL）的热压胶合试验研究，确定了单板染色、阻燃处理及热压工艺.结果表明:①对单板进行染色和阻燃同步处理是可行的, 提高了单板处理效率，扩大了产品的应用范围. ②阻燃剂浓度与氧指数呈正相关性，与产品的剪切强度、静曲强度、弹性模量呈负相关性；其他因素对单板层积材的性能均有不同程度的影响. ③最佳工艺条件:染液浓度0.3％，阻燃剂浓度15％，热压单位时间50 s，热压温度150℃，压缩比20％.      

单板层积材动态弹性模量的无损检测

利用振动无损检测方法,研究了在不同边界条件下杨木单板层积材的动态弹性模量,并且与常规静弹性模量进行比较,探索适合单板层积材弹性模量无损检测的方法。结果表明:对于不同的边界条件,单板层积材有不同的振型和固有频率,四边简支振动法与四边自由振动法测得的动态弹性模量平均值比较接近,回归分析表明二者之间具有密切的相关性;四边简支振动法比四边自由振动法操作简单,更容易实现;采用四边简支振动法、四边自由振动法测得的杨木单板层积材的动态弹性模量和国家标准的破损检测法测得的静态弹性模量在0.01水平下具有密切的相关性,静态弹性模量可以通过线性回归方程用动态弹性模量来表征。     

家具用马尾松单板层积材力学性能的研究

马尾松是我国分布广泛的针叶树种,且木纹漂亮,但富含油脂,影响木材胶合。根据前人研究成果,用酚醛树脂胶粘剂制造未脱脂马尾松单板层积材可以实现完美胶合。采用随机激励功率谱法测试单板层积材的动态弹性模量,并采用3点静态弯曲试验代替4点弯曲试验测试制得板材的静态弹性模量、静曲强度和水平剪切强度以检验材料性能。结果表明:马尾松单板层积材平均弹性模量6 231 MPa,静曲强度45.5 MPa,满足家具用材要求;马尾松单板层积材垂直加载和平行加载条件下的弹性模量相同;动态弹性模量和静态弹性模量基本吻合;马尾松单板层积材平行加载下的水平剪切强度大于垂直加载条件下的水平剪切强度。     

水分对杨木单板层积材弯曲弹性模量的影响

经检测、分析意杨酚醛树脂单板层积材(P-PF-LVL)弯曲弹性模量(MOE)与含水率(MC)之间的关系表明:MC从10.9%吸湿到25%紧接着吸水到33%再蒸发回到25%过程中,初始 MOE 损失56.7%;经一个回合后,初始 MOE 永久性损失31.4%;P-PF-LVL 的纤维饱和点为25%左右     

杨木单板条层积材的蠕变性能分析

采用三点弯曲的方法对杨木单板条层积材进行了30%和40% 2个应力水平的蠕变试验,并用四元件Burger模型对蠕变数据进行拟合。结果表明,四元件Burger模型很适合用于描述杨木单板条层积材的蠕变变形,且随着应力水平的增加,PSL的瞬时弹性变形增加。     

酚醛树脂增强中山杉单板层积材物理力学性能研究

以中山杉木材为原料,对其单板进行酚醛树脂浸渍增强处理,再与未处理单板按不同的层合结构复合制成单板层积材,并对其物理力学性能进行分析。结果表明：酚醛树脂通过孔隙结构进入木材内起到增强单板作用;在单板层积材结构中的表层和底层各复合1层浸渍增强单板,或在表层、底层及芯层各复合1层浸渍增强单板的组坯方法增强效果较好,单板层积材力学性能明显增强。经增强处理后,单板层积材的静曲强度和水平剪切强度都满足了结构用单板层积材的国家标准,部分组坯结构板材的弹性模量达到了国家标准结构用单板层积材的要求。     

不同因素对耐盐竹柳单板层积材性能的影响

对速生耐盐竹柳制造的单板层积材的可行性进行研究,分析了热压温度、热压时间及涂胶量对竹柳LVL物理力学性能的影响。结果表明,速生耐盐竹柳制造LVL是可行的;随着热压温度的升高,竹柳LVL的力学性能有所提高,当温度达到150℃时,板材在垂直加载条件下的弹性模量（MOE⊥）、静曲强度（MOR⊥）和水平加载条件下的弹性模量（MOE∥）、静曲强度（MOR∥）开始下降,24 h吸水厚度膨胀率（TS）则随热压温度的增高而增加,变化范围为5.05％～5.92％;当热压时间为1.0 min／mm,竹柳LVL板材的MOE⊥、MOR⊥和MOE∥、MOR∥值达到最大,分别为5135.13、69.94 MPa和5759.57、69.54 MPa,TS随热压时间延长呈现先增大后减小的趋势,变化幅度不是很大;随涂胶量的增加,竹柳LVL的MOE⊥、MOR⊥和MOE∥、MOR∥均有不同程度的提高,在涂胶量为280 g／m2时,MOE⊥和MOR⊥达到最大,而MOE∥和MOR∥则在涂胶量为240 g／m2时达到最大, TS当涂胶量为240 g／m2时最小。在试验研究范围内,建议工艺条件为,热压温度135℃,热压时间1.0 min／mm;单面涂胶量240 g／m2。     

单板条层积材(PSL)施胶方法与热压工艺的研究

以杨木碎单板切成的单板条制作PSL为研究对象,通过分析单板条的尺寸形态、施胶的胶液浓度与施胶时间对单板条吸胶量影响,考察了3种不同的施胶方法、热压时间与温度对PSL物理力学性能的影响,优化了热压工艺。结果表明,单板条的尺寸形态对其吸胶量没有显著的影响,它主要影响产品的均一性和外观质量;胶黏剂的浓度是影响单板条吸胶量的一个重要因素,选用胶液浓度为30%的酚醛树脂胶;施胶方法是影响PSL力学性能的重要因素;热压时间和热压温度对PSL的物理力学性能有显著的影响。综合考虑产品的物理力学性能和产品均一性,以单板条长度为100mm,采用喷胶方式,热压时间为35min、热压温度为150℃时制成的PSL的性能较好。     

开缝处理聚丙烯无纺布增强单板层积材的研究

为了提高单板层积材(LVL)的力学性能,扩大其应用领域,提高木材资源和无纺布的利用价值,采用剪切开缝处理的聚丙烯(PP)无纺布与单板复合制备层积材,通过正交试验的设计原理探究热压压力(1.0、1.2、1.4 MPa)、温度(115、125、135℃)和时间(48、60、72 s·mm~(-1))对PP无纺布增强LVL的静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)和水平剪切强度(HSS)的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析了增强型LVL的微观形态变化。结果表明:较佳的热压工艺参数组合为热压压力1.2 MPa、热压温度125℃、热压时间60 s·mm~(-1),在此工艺参数条件下制得的开缝处理的PP无纺布LVL的MOR、MOE和HSS分别为49.77、7119.48和1.52 MPa,与普通型LVL相比,分别增加了20.04%、24.15%和39.45%,与未开缝处理的PP无纺布LVL相比,分别增加了5.94%、7.80%和53.54%,剪切开缝的PP无纺布添加到单板中更有利于无纺布与单板的结合。     

基于时域和频域的层积材强度检测系统

为对层积材强度进行无损在线检测,设计了一种基于时域和频域分析法的层积材强度检测系统,并阐述了该系统的检测原理、系统构成和软件实现。该系统采用研华开发的PCI-1710HG采集卡进行数据采集,以工控机为数据处理核心,通过提取振动信号对数衰减率和试件各阶固有频率实现层积材强度的检测。最后通过验证实验证明,该系统设计是可行的。      

木材微爆破装置的设计

本文设计了一种新型爆破装置,可用于木材微爆破处理.其原理是用高压气体给木材加压,当木材内外压力平衡时,利用快速排气活塞将高压气体释放,使木材内部的气体快速排出,实现微爆破.该装置提高了木材的通透性能,为木材改良处理创造条件.     

基于应力波的意杨原木、单板及LVL弹性模量相关性研究

评估原木制成的单板、单板层积材（LVL）制品的品质,为原木进行适时最佳分等提供方法,以提高其利用价值。采用应力波无损检测法测定意杨原木、及其单板和LVL制品的动态弹性模量（MOE）值,并研究三者之间的相关性,同时,对LVL进行抗弯力学性能试验,检测其静态MOE值,与其动态MOE进行对比验证。结果表明:用应力波无损检测方法测定意杨原木的动态MOE值与其单板和LVL的动态MOE值之间均有较高的相关性（相关系数R＞0.80）,且LVL动、静态MOE之间呈显著相关（R＞0.90）。