单板层积材及其物理力学性能

本文综述了国内外单板层积材的发展概况和生产工艺,介绍了单板层积材的主要物理力学性能及其用途和成本,指出了国内发展单板层积材生产的意义及存在的问题。     

增强金属网对尾巨桉单板/金属网层积复合材弹性模量的影响

研究了尾巨桉单板俭属网层积复合材在[0/(0/90)/90].与[0/(±45)/90].2种铺装方式下弹性模量的变化规律.结果表明:2种铺装方式的弹性模量随金属网目数的增加而减小;前一种铺装方式层积复合材的弹性模量小于后者;在2种铺装方式下不锈钢金属网增强的层积复合材的弹性模量大于铁网增强复合层积材的弹性模量.     

桉木单板/聚丙烯膜复合材料的制备工艺及力学性能

为有效、合理地利用人工林速生材桉木,用塑料替代甲醛类胶黏剂,解决污染问题,以桉木单板和聚丙烯膜为原材料制备木塑复合材料,采用热—冷压制备工艺,分析了热压温度、压力及时间与塑料添加量对复合材料力学性能的影响,并确定了制备此类材料的最优工艺:热压温度180℃、热压压力0.9 MPa、热压时间420 s、塑料添加量150 g/m2;用该工艺制备的材料,物理力学性能达到或优于GB/T 9846.3—2004 I类胶合板标准。结果表明:用桉木单板和聚丙烯膜制备木塑复合材料是可行的,无游离甲醛释放。     

速生杨木单板高频加热层积弯曲胶合工艺研究

利用速生杨木单板,采用高频加热层积弯曲胶合工艺生产弯曲构件,探讨速生杨木代替优质阔叶材生产曲木家具的可行性,并对影响弯曲构件性能指标的因素进行分析。结果表明:速生杨木单板高频加热层积弯曲胶合构件的各项性能指标均超过了企业相关标准,完全可以代替优质阔叶材,用于曲木家具生产。方差及直观分析结果显示, 单板含水率13%,热压压力1.7 MPa,热压时间5 min,保压冷却时间12 min,即可获得满意的弯曲构件性能指标。     

木刨花与再生塑料复合材的物理力学性能

研究了影响木塑复合材性能的 4个主要工艺参数 .结果表明 ,试验中的影响因素以密度为主要影响因素 ,其对各项指标均有高度显著性影响 ;塑料的添加量对复合板的厚度吸水膨胀率呈高度显著影响 ,对内结合强度及静曲强度的影响不显著 ;热压时间的延长有助于复合板的性能指标的优化 ;热压温度对静曲强度和干状内结合强度及 2 4 h厚度吸水膨胀率的影响不显著 ,对湿状内结合强度和 2 h厚度吸水膨胀率的影响显著     

松木单板/塑料复合胶合板制备工艺及胶合性能研究

为了改善生态环境,获得1种无游离甲醛释放的绿色人造板.本文以樟子松单板、塑料-低密度聚乙烯(LDPE)为主要原料,采用热压胶合方式来开展木塑复合胶合板的制备工艺及性能研究.同时,以胶合强度为主要指标对木塑复合胶合板的性能进行评价,考察工艺参数对材料性能的影响.结果表明:复合温度为160℃,偶联剂加入量为3%时,材料的胶合强度最好.复合时间对复合材料的影响不显著.经方差分析和极差分析知:最佳工艺条件为复合温度为160℃,偶联剂加入量为3%,复合时间为3min.     

热处理版画材物理力学性能研究

为改善版画材尺寸稳定性和加工性能,以榆木为试验材料,采用12组热处理工艺对榆木进行了高温热处理试验,通过进行热处理前后榆木物理力学性能和尺寸稳定性与常用版画材的比较,探讨了榆木经热处理后能否达到常用版画材的范围。结果表明,随着对榆木进行热处理其温度的升高和时间的延长,试材的硬度、耐磨性、润湿性和湿涨率均呈逐渐下降趋势,在220℃2h时各项指标均达到常用版画材范围。其中热处理温度和时间对硬度、耐磨性、水和颜料对其接触角、弦向湿涨率、体积湿涨率和吸湿率均有显著影响,热处理温度对径向湿涨率有显著影响。热处理材能够明显改善榆木作为版画材的尺寸稳定性,减小了在刻板和印制过程中尺寸的变化,提高不同底版套印时的精度,有利于实现艺术家在细节上对版画的精度要求。     

杨木单板树脂增强重组材的制备及性能研究

采用三聚氰胺甲醛树脂辊压浸渍杨木单板,通过高频热压定型得到树脂增强重组材,探讨不同辊压压榨率和热压压力对板材物理力学性能的影响。结果表明：利用高频介质加热进行厚板坯的成型较接触式热压可行,可缩短热压时间,提高热压效率;热压压力对杨木重组材的大部分物理力学性能影响显著,辊压压榨率对材料的静曲强度、弹性模量等影响不显著;辊压压榨率20％、热压单位压力2．0MPa时,高频热压制备的地板用杨木重组材物理力学性能指标综合较优,该制备条件下成品材料密度为0．68g／cm3、静曲强度50．19MPa、弹性模量4191．61MPa。     

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。     

竹集成材与常见建筑结构材力学性能比较

对竹集成材和竹指接集成材的物理力学性能进行了试验研究，并与几种常用的建筑结构木材（如落叶松Larix gmeinl，水曲柳Fraxinus mandshurica，杉木cunninghamia lanceolata），毛竹Phyllostachys pubescens及多孔砖砌体、混凝土物理力学性能相比。结果表明：竹集成材的抗拉强度和抗压强度较高，抗剪强度表现良好的塑性性能，是一种综合力学性能很好的建筑结构材料，其产品不仅可在梁、板、柱等常见建筑结构中使用，也适于工字梁、桁架等复杂结构用材；竹指接集成材受指接的影响，其抗拉强度、抗压强度和抗剪强度低于竹集成材，但已能满足一般承重类的结构材料使用。     

重组竹高温处理后物理力学性能研究

为探索高温处理对重组竹物理力学性能的影响,研究不同温度（110、170、230 ℃）和不同处理时间（1、2、3、4 h）对重组竹抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、抗拉强度和质量损失的影响。结果表明,重组竹的力学性能随着处理温度和时间的增加而逐渐降低。230 ℃高温下重组竹的物理力学性能降低较显著,恒温4 h后抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、抗拉强度及质量的残留率分别35%、20%、25%、10%、70%。高温后重组竹在自然冷却条件下的残余强度大于浸水冷却条件下的残余强度。     

热处理对纤维化竹单板表面性能和微力学性能的影响

以炭化炉处理的毛竹纤维化单板为原料,系统地研究了不同热处理温度对纤维化竹单板的表面性能和微力学性能影响。结果显示,随着热处理温度的升高,纤维化竹单板的质量损失率增加,表面颜色加深,p H值和缓冲容量降低。热处理后纤维化竹单板的半纤维素降解,导致其综纤维素和α-纤维素质量分数分别降低了20.15%、35.94%,冷、热水抽提物和木质素相对质量分数分别增加了20.15%、27.39%和43.56%。傅立叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果进一步证明了半纤维素发生降解,多糖质量分数降低,木质素相对质量分数增加。微力学性能测试结果显示,热处理后纤维细胞和薄壁细胞的细胞壁弹性模量变化不显著,薄壁细胞的硬度增加了48.84%,使材料的硬度显著增加。     

杨木单板染色工艺与表面材色的关系

试材为I-214杨木单板,以染料酸性大红GR和活性艳蓝KN-R为染化试剂,选取染液质量分数、染色温度、浸染时间为考察工艺因子,进行单板染色试验。通过多光源分光测色计测定染色单板的表面材色,用CIE(1976)L*a*b*Diagram对其进行颜色表征。结果表明:染色单板表面材色与着色度的变化与染液质量分数、染色温度、浸染时间的关系不同,高温下染色时染液质量分数增大,着色度(ΔE*ab)提高;染色时间延长,着色度有所增加或无明显变化;染色温度对表面染色影响较小。酸性染料和活性染料染色的单板材色变化幅度接近。     

工艺参数对竹重组材性能的影响

探讨了施胶量、含水率、密度、加热温度和加热时间等因素对竹重组材性能的影响.结果表明:(1)施胶量越高,产品的各项性能越好,采用10%施胶量生产的竹重组材的静曲强度(M0R)及弹性模量(MOE)超过混凝土模板用胶合板的最大指标值.(2)当竹束含水率从4%增加至24%时,产品的吸水厚度膨胀率(TS)逐渐降低,力学性能则先升...     

降压工艺对竹重组材性能的影响

对竹重组材的热压工艺进行研究,分析了板材降压时间、排湿时间、降压压力、出板温度等工艺因素对板材的静曲强度、弹性模量、吸水厚度膨胀率等性能的影响,探讨竹重组材热压的较佳工艺参数.试验结果表明:竹重组材采用“V”型的降压方式,可以提高板材的质量,缩短热压周期,提高生产效率.竹重组材较佳工艺条件为降压时间23 min,排湿时间60 s,降压压力1.0 MPa,出板温度70℃.     

强化杨木单板复合人造板工艺参数的遴选

选取苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和醋酸乙烯酯(VAc)3种乙烯类单体浸注杨木单板并采用加热聚合的工艺制备杨木单板强化材.通过正交试验和方差分析,确定了最佳聚合工艺.利用扫描电镜和FTIR定性分析了聚合效果,表明此聚合工艺下聚合物充分聚合填充在木材内部,聚合效果明显.对所得的新型强化复合人造板的物理力学性能检测表明,强化复合人造板的硬度、耐磨性、静曲强度都有不同程度的提高;胶合强度虽略有下降,但整体性能达到了预期效果.     

毛竹/杉木层积复合材弯曲与剪切破坏的微观形变过程

利用扫描电镜在位拉伸方法(ISL-SEM),研究了毛竹/杉木层积复合材在受到外力作用下3点弯曲和剪切破坏的微观形变过程;结合扫描电镜所观测的形貌图,分析了该情况下层积材的典型破坏规律;总结了气干和水湿处理后,竹杉层积复合材剪切破坏模式以及气干条件下弯曲破坏模式。     

桦木单板/玻璃纤维复合材料的制备工艺优化

目的为了探究工艺因子对复合材料声学振动性能的影响,优化复合材料制备工艺条件参数以提高复合材料声学振动性能。方法按照单板层积材结构设计制备桦木单板/玻璃纤维复合材料。利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪（FFT）对复合材料的声学振动性能进行检测,以比动弹性模量（E/ρ）、弹性模量和剪切模量的比值（E/G）、声辐射品质常数（R）、损耗角正切（tanσ）、声速（v）归一后的综合得分值为响应指标,分析热压时间、热压压力、施胶量对复合材料的声学振动性能的影响。在单因素实验的基础上,利用响应面分析法建立工艺因子和响应值的二次回归模型,优化复合材料的制备工艺条件。结果单因素实验范围内,在热压时间10 ~ 25 min、热压压力0.6 ~ 1.3 MPa、施胶量140 ~ 180 g/m2时,复合材料声学振动性能显著提升,说明实验的工艺因子对复合材料声学振动性能影响显著。利用Design-Expert软件对复合材料的声学振动性能测试结果进行二次多项式回归拟合,剔除对模型影响不显著的因素,建立了复合材料综合得分值的响应面模型。通过响应面模型优化后的最佳工艺条件为:热压时间24.5 min、热压压力1.3 MPa、施胶量180 g/m2,此条件下复合材料的E/ρ为25.27 GPa,E/G为15.99,R为6.48 m3/（Pa·s3）,tanσ为0.001 25,v为5 026.55 m/s,综合得分值可达到98.19。结论综合得分值的模型P < 0.000 1,响应值的实测值和预测值之间的偏差均小于5%,说明响应值与回归模型均存在高度显著关系,也说明回归模型准确、可靠。      

杨木单板/铜复合电磁屏蔽材料的制备及性能研究

为了提高木材-金属铜复合材料的电学性能,本试验以杨木旋切单板为基材,利用化学镀技术,在经过精细化预处理的杨木单板表面沉积金属铜单质。主要研究了化学镀液pH值、镀液各组分相对浓度和镀液温度对于铜单质沉积量和杨木单板表面导电性能的关系,确定了理想的的化学镀铜工艺,研究了复合材料的电磁屏蔽性能。     

户外用蜡浸注木工艺及物理力学性能

为提高木材在户外应用性能,采用性质稳定的高熔点聚乙烯合成蜡对户外常用木材进行高压浸注处理,研究了蜡浸注木材的物理力学性能。结果表明:蜡处于熔融状态时性质稳定、黏度小、流动性好,在压力下易渗入木材孔隙;木材蜡渗透性是蜡浸注量的决定性因素,樟子松和辐射松木材蜡渗透性较好,欧洲云杉和白云杉较差,柳叶桉居中;浸注蜡可使木材硬度、弹性模量略有提高,使木材横纹抗拉强度、抗弯强度和吸水性显著降低;采用3阶段浸注工艺可使樟子松和辐射松木材全截面含蜡,含蜡量分别为40.21%和41.45%;樟子松和辐射松蜡浸注木抗冻融性能及抗紫外光老化性较好,可应用于户外木结构工程。