工艺因子对杨木碎单板PSL材性变异性的影响

利用杨木碎单板制造PSL,考察板密度、板厚度、单板条长度以及铺装方式对PSL材性变异性的影响。研究表明,材性变异性均随板密度、板厚度的增大而减小,随单板条长度的增大而增大,铺装方式的影响中平行定向铺装时最小,定向抛洒铺装稍大,≤30°角铺装时最大。各项工艺因子对顺纹抗压强度变异性的影响均较小。对工艺因子影响下的力学强度进行可靠性分析,得出PSL安全系数为:MOE 2.4~5.149;MOR 3.229~8.401;顺纹抗压强度1.131~1.54。     

不同树种构成的重组木力学性能的试验研究与分析

试验测定了落叶松、桦木、杨木等树种构成的重组木板材的主要力学性能。结果表明,在一定的工艺条件下,重组木具有较高的静曲强度、弹性模量和握钉力等,适合于做结构材。根据试验结果,分析了树种、木束几何形状、铺装比等因素对重组木板材力学性能的影响。     

热处理纤维化杨木单板条制造重组材的性能

基于传统重组木和重组竹的制备技术,利用中小径级速生杨木,开发一种以热处理的纤维化杨木单板条制备重组材的工艺,并检测重组材的物理力学性能。结果表明,随着热处理温度的提高,重组材的吸水性及吸水厚度膨胀率明显降低,静曲强度和弹性模量略降,硬度呈现微增。     

单板条层积材(PSL)力学性能的各向异性

为研究单板条层积材(PSL)的力学性能,以5和20 mm两种宽度的杨木单板条PSL为材料,对垂直和平行于单板条层积材层积方向分别进行了抗弯、冲击韧性及握钉力的试验,并对两个方向结果进行了差异显著性分析,探究单板条层积材不同加载方向力学强度指标的差异。结果表明:PSL力学性能存在各向异性,5和20mm宽单板条制成的PSL抗弯强度、抗弯弹性模量均为平行加载大于垂直加载,冲击韧性和握钉力为垂直加载大于平行加载;5 mm宽单板条制成的PSL抗弯强度、抗弯弹性模量、冲击韧性值在两个方向差异不显著,只有握钉力在0.05水平下差异显著,20 mm宽单板条制成的PSL所有强度指标在两个方向上差异均显著(P0.01)。单板条宽度的增加,使得PSL主要力学强度指标各向异性更为显著。     

速生轻质木材制备高性能重组木的适应性研究

以低密度泡桐、杨树和柳树三种速生轻质木材为原料,利用纤维可控分离技术,将6~7 mm厚单板制备成纤维化单板,经过浸胶、干燥、热压制备重组木,探讨三种木材制备重组木的工艺特点和产品性能。结果表明,三种木材均适合用于制备高性能重组木;在重组木与木材密度之比约2.5时,泡桐重组木的吸水厚度膨胀率最低,杨木重组木的抗弯性能最好,柳木重组木的水平剪切强度最高。     

对国家标准《小径原木》的修订

小径原木是指长度在2～6m、径级在4～16m之间的森林采伐剩余物,或在营林中抚育间伐的幼龄树,又被称为小径木或小径材。近年来,随着木材资源紧缺形势的不断加剧,小径原木逐渐成为木材加工的主要原料,通过对小径原木的剖分、旋切、挤压等生产工艺,可分别制成重组木、单板层积材、单板条平行成材和层叠单板条成材等,它们具有良好的机械加工性能和结构稳定性,广泛应用到地板、家具、建筑等行业。小材大用,提高了小径原木的综合利用率和附加值,需求量亦不断增长。     

杨木旋切及单板质量与木材性质关系的研究

试验检测了七个品系杨树木材的密度、含水率、硬度及横纹抗弯性能，采用适合软阔叶树材的单板放切条件和不同的旋切参数进行旋切试验。在实验的基础上研究了杨木物理力学性质与旋切及单板质量之间的关系。结果表明：采用软阔叶树材的旋切条件，除河北杨生材以外均能获得较好的旋切效果；木材的密度、硬度、横纹抗弯性能与单板旋切条件、单板质量有着密切的关系；此外某些杨木试材存在径级小、干形不规整、节子多等问题，也对单板的旋切造成影响。     

木材所2项专利产业化推进工程项目通过验收

<正>2014年7月,由中国林科院木材工业研究所承担的"纤维化单板重组木制造技术"和"木塑复合工程材料系列专利推广应用"两个林业专利产业化推进工程项目,顺利通过了国家林业局的验收。"纤维化单板重组木制造技术"项目,完成了纤维化单板展平疏解技术和酚醛树脂可控导入技术等关键技术的开发与转化应用;解决了重组木单元制备的关键技术难题;创制出具有自主知识产权的纤维化单板重组木;分别完成了桉树、杨木和桦木等人工林速生材纤维化单板制备的中试试验,以及重组木和重组木地板的中试试验,产品质量指标达到了     

玻璃纤维增强结构用单板层积材热压工艺研究

通过玻璃纤维增强速生杨木制备杨木单板层积材(LVL),可提高杨木的强度等级,使其达到结构集成材层板的使用要求。采用正交实验方法,研究温度、时间、压力、偶联剂浓度、涂胶量对杨木单板层积材弹性模量、静曲强度、剪切强度的影响,其中主要研究热压工艺对力学强度的影响,得出的最优工艺参数为:热压温度130℃、时间100s/mm、压力1.2MPa。     

杉木小径材制造单板层积材技术的研究开发

利用人工林杉木小径材制造单板层积材对于高效利用小径材资源和缓解结构用木材供需矛盾具有十分重要的意义。介绍了《杉木小径材制造单板层积材及应用研究》课题组利用杉木小径材制作单板层积材的研究过程、工艺开发、设备制造和产品应用方面所作的工作和研究成果。     

干燥条件对小径桦木干缩性能的影响

根据在大气及干燥室等不同干燥条件下的试验，探讨了小径桦木干缩性能的变化规律。为合理选择和制定小径桦木干燥基冷提供理论依据。     

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.     

碳纤维增强聚合物 重组竹复合材的弯曲力学性能

重组竹已广泛应用于室内高档装饰、园林景观、室外防腐地板等领域,但重组竹的弹性模量比较小,为钢材的1/7~1/5,应用于建筑领域时难以充分发挥其自身高强度的特性。针对重组竹刚度较小的问题,提出一种重组竹板和碳纤维增强聚合物(CFRP)厚板嵌合粘接的新型重组竹复合材料,采用三点弯曲试验和有限元仿真方法,对CFRP 重组竹复合试件的失效模式、荷载 位移关系、应变曲线、胶层界面剥离影响等进行了研究。结果表明:重组竹试件失效模式是跨中位置处拉伸区域竹纤维断裂,且出现若干水平分层破坏,CFRP 重组竹复合试件的失效模式是CFRP与重组竹层间胶层出现大面积剥离;CFRP 重组竹复合试件的变形过程分为线弹性阶段和界面破坏阶段;CFRP可以明显提高重组竹梁的弹性模量和静曲强度,复合试件弹性模量是重组竹试件的2.33~2.94倍,静曲强度是重组竹试件的1.49~1.58倍;胶层界面剥离是CFRP 重组竹复合试件失效的重要因素,胶层界面剥离对复合试件的应变分布和挠度都有较大影响,完全剥离后试件的挠度是未剥离时的3.09倍。     

温度对重组竹短期受压蠕变性能的影响

通过对重组竹受压试件进行短期蠕变试验,研究温度对重组竹受压试件蠕变特性及蠕变规律的影响。针对不同应力水平下温度对重组竹短期受压蠕变的影响,研究了在同一应力水平7.5%下,重组竹在5种不同温度下的24 h顺纹受压蠕变性能;进一步比较了重组竹在应力水平为7.5%,15%,30%且温度分别为25,50,75℃情况下的24 h顺纹短期受压蠕变特点。最后,采用Burgers模型对上述不同温度变量和不同应力水平变量下重组竹短期受压蠕变曲线进行拟合分析。结果表明:在重组竹顺纹受压蠕变中,温度和材料应力水平越高,瞬时弹性变形越大,重组竹蠕变应变总量越大,重组竹抵抗蠕变性能越弱,且较高温度和较高应力水平的同时作用会对重组竹构件产生不利影响;Burgers模型的拟合决定系数基本均在0.98以上,说明Burgers模型能够较准确地描述温度对重组竹短期受压蠕变曲线特性的影响。根据试验与拟合曲线特性可知,重组竹顺纹受压蠕变中弹性变形占80%以上,说明在不同温度下重组竹顺纹受压蠕变中弹性变形占主要部分,随着温度的升高,弹性变形有所下降,黏性变形逐渐增加。     

速生杨木/甘蔗渣重组材的工艺研究

研究了热压温度、重组材密度和甘蔗渣加量对速生杨木/甘蔗渣重组材主要物理力学性能的影响。试验结果表明:速生杨木/甘蔗渣重组材的密度是最显著性的影响因素,其次为热压温度和甘蔗渣加量。     

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。     

毛竹和重组竹腐朽前后的表面颜色及耐腐性能

以毛竹和重组竹为研究对象,用绵腐卧孔菌(PV)、密粘褶菌(GT)两种褐腐菌和彩绒革盖菌(CV)、变色栓菌(TV)两种白腐菌进行腐朽试验,比较分析了毛竹和重组竹腐朽前后表面视觉性质及其质量损失差异。结果发现:毛竹和重组竹颜色均发生了显著变化,主要表现为明度(L~*)降低,色度值(C)、红绿轴色品指数(a~*)和黄蓝轴色品指数(b~*)显著增大,其中绵腐卧孔菌对毛竹及重组竹的色差影响最大。重组竹(耐绵腐卧孔菌)能达到Ⅰ级强耐腐水平;毛竹(耐绵腐卧孔菌)和重组竹(耐密粘褶菌和彩绒革盖菌)达到了Ⅱ级耐腐水平;毛竹(耐密粘褶菌、彩绒革盖菌和变色栓菌)和重组竹(耐彩绒革盖菌)为Ⅲ级稍耐腐水平。整体来看,重组竹对白腐菌和褐腐菌的耐腐效果好于毛竹。绵腐卧孔菌虽然对毛竹和重组竹的降解能力最弱,但对其颜色变化的影响却最大。扫描电镜可观察到彩绒革盖菌通过毛竹导管壁上的纹孔进入薄壁细胞、伴胞等,同时通过分泌木质素酶导致其细胞壁降解。     

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。     

定向刨花板弹性模量理论分析的试验验证

介绍了定向刨花板的试验方法和过程；并应用概率设计理论求出了定向刨花板主方向的弹性模量，对定向刨花板产品进行了试验研究并与实验室产品进行了分析比较；分析了影响定向刨花板产品质量的主要因素。解决了定向刨花板弹性模量的理论求解公式的实验验证问题，论证了理论推导结果的正确性，尝试将现代设计方法和微观力学理论应用于人造板的力学性能分析和研究中，以推动定向刨花板的计算机仿真工作的开展。