竹篾层积材的制造新工艺--一种径向竹篾帘层积材

针对竹篾层积材制造工艺存在的不足与问题,采用径向竹篾帘替代弦向竹篾作为构成单元,用中温固化型酚醛树脂胶替代高温固化型酚醛树脂胶,用"热-热"胶合工艺替代"冷-热-冷"胶合工艺,使用特殊设计的弹性厚度规和合理的板坯结构等创新工艺,压制出一种径向竹篾帘层积材.它是竹篾层积材的改进型产品,在性能和用途上完全可以替代现有的竹篾层积材.两者与之相比,径向竹篾帘层积材具有竹材利用率高、热压机产量高、能耗低、产品质量好和成本低的优点.     

玻璃纤维布对竹篾层积材强度和韧性的影响

通过分析现有竹篾层积材存在的密度高、力学各向异性等特点,进行针对性的复合材料结构设计以改善竹篾层积材料的冲击、弯曲等力学性能,以期在滑板等运动领域进行推广应用。本研究以7.0 g/cm~3设计密度为目标,玻璃纤维布作为增强增韧材料,环氧树脂作为胶黏剂,分别制备3种面密度(35,100和160 g/m~2)玻纤布增强的竹篾层积复合板材(简称G-LBSL),并对其弯曲强度和冲击刚度及界面剪切强度等性能开展研究。结果表明:玻纤布的复合使得传统竹篾层积材(7.5 g/cm~3以上)在降低密度的基础上,抗冲击性能与弹性模量有明显的改善,并随着玻纤布面密度增加呈现正比例关系,其中弹性模量MOE、静曲强度MOR、冲击刚度分别最高增加26.3%,41.2%,55.0%;进而在发挥竹篾单元柔韧性优良的基础上,还能够在高强度的体育运动中保持良好的弹性、韧性和稳定性能。     

竹篾帘搭接对结构用竹篾层积材力学性能的影响

竹篾帘拼长是制备超长竹篾层积材(LBSL)的必要手段,竹篾帘端头搭接是拼长的方式之一。对LBSL抗弯及抗拉性能的测试结果表明:搭接长度和位置对板材力学性能影响显著;增加搭接长度有利于提高其抗弯和抗拉性能,当搭接长度大于10mm时,板材的力学性能趋于稳定;搭接接头位于芯层时,板材性能优于接头位于表层。LBSL生产组坯工序要保证竹篾帘搭接长度,同时尽量避免板坯表层出现搭接。     

竹木复合层积材的力学性能及耐老化性能

以毛竹靠近竹青的最外层竹篾和桦木单板为原料生产3种不同密度的竹木复合层积材,对其基本力学性能及耐老化性能进行了研究。结果表明:在板材密度0.9～1.1 g/cm3的范围内,竹木复合层积材的抗弯强度>220 MPa,抗弯模量>20 GPa,顺纹抗压强度>150 MPa,顺纹抗拉强度>200 MPa,且板材力学性能随板材密度的增大而增大;在实验室加速老化处理后竹木复合层积材的抗弯模量、抗弯强度、顺纹抗压(抗拉)强度的保留率都很高,均在75%以上,表现出很强的抗老化能力。     

密度及热压工艺对竹篾层积材性能的影响

为解决冷压工艺生产周期长和能量消耗大的问题,采用梯度降压的热压法制备竹篾层积材,并分析工艺参数对其性能的影响.结果表明:热压温度对板材的弹性模量、静曲强度、吸水厚度膨胀率和水平剪切强度影响显著;热压时间和密度对板材的吸水厚度膨胀率影响较大.在密度1.0 g/cm3、热压时间1.5 min/mm、温度145～155℃的条件下,板材性能达到LY/T 1072-2002《竹篾层积材》和GB/T 20241-2006《单板层积材》的要求.     

高强轻质竹木复合材料生产工艺研究

以竹材近青竹篾和桦木单板为原料制备竹木复合单板层积材,选用酚醛树脂胶黏剂,探讨了竹木复合单板层积材生产工艺各因素对复合材料性能的影响.结果表明,在试验选取的因素水平内,随涂胶量的增加、压力的增大,板材性能先增大而后降低;随浸胶时间的延长、密度的增大,板材性能也随之增大.确定了高强轻质竹木复合单板层积材较合理的制造工艺参数.     

竹篾帘拼接缝隙对竹篾层积材抗弯性能的影响

竹篾帘拼长是制备超长竹篾层积材(LBSL)的必要手段。竹篾帘接缝深度以及位置,对层积材抗弯性能影响的试验结果表明:表面接缝加深,试材的抗弯性能下降,但接缝深度占板厚的比例小于5%时,其对试材的抗弯性能无明显影响;接缝位置越接近芯层,其对试材抗弯性能的影响越弱,位于层积材中心层时,对MOR无影响。在实际生产的铺装过程中,应尽量避免出现接长缝隙,尤其是避免在层积材的表面出现接缝。     

一种脲醛树脂型木材阻燃剂的进一步研究

对研发的脲醛树脂型阻燃剂做了进一步研究,结果表明,其对降低甲醛释放量的效果明显。采用研发的脲醛树脂型阻燃剂浸渍单板制成的阻燃单板层积材质量损失率低于采用无机阻燃剂浸渍单板制成的阻燃单板层积材,同时脲醛树脂型阻燃剂具有一定的防腐性能。     

结构用竹集成材物理力学性能研究

测定结构用竹集成材及其竹指接集成材的主要物理力学性能,并将测试结果与几种人工林单板层积材以及常见建筑用材种的相关性能进行比较.结果表明:竹集成材的水平剪切强度、静曲强度以及弹性模量等力学性能非常优越,浸渍剥离性能较差.     

一种阻燃聚乙烯电缆料的制备与表征

为提高聚乙烯电缆材料的阻燃性能,采用DBDPO和Sb₂O₃作为卤素阻燃剂,混炼制备出一种阻燃聚乙烯电缆料。采用垂直燃烧仪、拉力试验机和氧指数测试仪分别对电缆料的燃烧性能、力学性能和氧指数进行测试。结果表明：DBDPO/Sb₂O₃的加入可以显著提高聚乙烯电缆料的阻燃性能。DBDPO/Sb₂O₃具有较好的阻燃协效性,电缆料的垂直燃烧等级为V-2。DBDPO/Sb₂O₃含量控制在40%时,电缆料具有最佳的力学性能和阻燃性能。     

FRW阻燃胶合板的DMA分析

目前世界范围内木材资源短缺的情况日益加剧,发展人造板工业已成为世界各国解决木材资源严重不足的重要途径.其中,胶合板作为室内装饰的主要材料,其产量和需求量都在急剧增长.我国胶合板产量从1980年的33.00万m3增长到2004年的2 098.62万m3,呈现大幅度增长的趋势(张文标等,2000).但由于普通胶合板具有易燃性,在许多领域的应用上受到限制.因为一旦发生火灾,不仅造成重大的经济损失,而且往往会发生人员伤亡.1950-2003年全国共发生火灾4 177 730起,直接经济损失2 434.525 1亿元,因火灾死亡174 855人,受伤329 352人.     

阻燃胶合板的阻燃效果及性能测定

测定了普通柳桉和水母柳胶合板经CU－60阻燃剂处理后的阻燃效果及相关性能指标的变化。结果表明：处理后胶合板的难燃等级达B1级，且胶合强度与国际相比下降不超过10％，漆膜附着力达二级。     

Impregnation and mechanical properties of three softwoods treated with a new fire retardant chemical

Three softwoods, Sugi (Cryptomeria japonica), Korean Pine (Pinus koraiensis) and Hinoki (Chamaecyparis obtusa), were vacuum–pressure impregnated with a fire retardant chemical consisting of ammonium phosphate polymer (APP), guanyl urea phosphate (GUP), phosphonic acid and a minor amount of additives. The variation in impregnation between and within wood species was investigated. A significant relationship and similar trends were found between fire retardant chemical (FR) uptake and specific gravity (SG), as well as void volume filled (VVF) and SG. Moreover, the effects of fire retardant treatment on mechanical properties, including modulus of rupture (MOR), static modulus of elasticity (MOE) and dynamic modulus of elasticity (DMOE), were evaluated. The results indicated that the trend of impregnation and regression function varied between species and positions within the same species. However, the relationship of SG and chemical uptake and that of VVF and chemical uptake could be represented by a positive linear regression, and the trends were similar between wood species. Both of SG and VVF increased with increasing FR uptake. After fire retardant treatment, the MOR and static MOE were reduced compared with before treatment. Conversely, the DMOE increased after treatment.     

檫树、米槠、木荷板材燃烧热释放率研究

采用美国阿特拉斯公司生产的ＨＲＲ３热释放车系统，按照美国航空局（ＦＡＡ）的标准要求测试檫树、米槠、木荷板材燃烧的热释放率（ＨＲＲ），为阻燃板材选择合格基村。     

增强-阻燃处理改善柳杉木材的性能研究

采用不同质量分数的低分子量三聚氰胺-脲醛树脂(MUF),及其与硼酸、硼砂复配的改性液,分别对柳杉木材进行浸渍处理。结果表明:树脂溶液和复配改性液均对木材具有良好的渗透性,且木材增重率随改性液质量分数的增大而增加,两种改性液均能有效提高柳杉的物理、力学和阻燃性能。     

阻燃剂WFRJ1改性木材的体积稳定性和涂饰性能

用阻燃剂ＷＦＲＪ１处理大青杨木材并对处理材的阻燃性能、涂饰性能和体积稳定性进行测定。结果表明：ＷＦＲＪ１可用于木制品的阻燃处理。当ＷＦＲＪ１浓度为１０％时,氧指数可达到５０％以上,与水溶性ＲＦ树脂复配,可大幅度提高处理材的抗胀缩率和阻湿率,增加体积稳定性。经ＷＦＲＪ１处理后杨木单板的涂饰性能未受影响。     

阻燃杨木碎单板条层积材研究

主要利用碎单板压制阻燃杨木单板条层积材,研究了P-N阻燃剂与酚醛树脂胶相容性及合适的热压工艺。实验结果表明:当P-N阻燃剂pH值调至10~11,阻燃剂用量为15%时,阻燃剂与胶粘剂相容性较好,随着阻燃剂用量增大,试件氧指数不断增大,内结合强度逐渐降低。较优的热压工艺为热压温度190℃,热压时间90 s/mm。     

干燥方法对毛白杨木材力学性质的影响

分别采用气干、常规干燥及高温干燥方法,对毛白杨木材进行干燥,并检测分析3种干燥方法对毛白杨木材的抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)、冲击韧性及硬度等力学性质的影响.结果表明,3种干燥方法对MOE及MOR无显著影响,但高温干燥时木材的冲击韧性及表面硬度有较大的影响.     

利用单体燃烧试验装置检测装修板材的燃烧性能

为了量化考察装修材料在真实火灾中对燃烧的反应和燃烧性能,并规范其使用范围,选取常用的4种装修板材,采用单体燃烧试验装置,测定材料的燃烧增长速率、总热释放、烟气增长速率和总生烟量等参数。结果表明,单体燃烧试验装置能够准确评定各材料的燃烧性能;由于材料主体成分及处理工艺不同,防火涂料涂刷细木工板和难燃胶合板的各项指标,明显优于普通细木工板和橡塑保温板。     

Evaluation of fire-retardant properties of edge-jointed lumber from tropical fast-growing woods using cone calorimetry and a standard fire test

 Some tropical fast-growing woods were converted to edge-jointed lumber, and their fire-retardant properties due to chemical coating were evaluated using cone calorimetry and a standard fire test. The woods used were Indonesian and Malaysian albizia and gmelina plantation trees, with Japanese hinoki as a reference. The lumber was coated with 100 g/m² of trimethylol melamine phosphoric acid in a 25% aqueous solution. The treated and untreated lumber was tested in a laboratory-scale exposure furnace in accordance with JIS A 1304 and the cone calorimeter test with heat flux of 40 kW/m² following the ISO 5660. Results showed that fire endurance of all lumber was enhanced by the treatment. The fire-retardant properties were improved with increasing surface density. Though a similar trend was seen, the fire-retardant properties of the lumber revealed by the cone calorimeter test were inferior to those seen with standard fire test. Addition of thermocouples to the cone calorimeter allowed us to obtain information on the critical temperature (260°C) and charring temperature (300°C) of the lumber. Received: January 23, 2002 / Accepted: July 15, 2002 Acknowledgment The authors thank Dr. Shigehisa Ishihara, Professor Emeritus of the Wood Research Institute, Kyoto University for his suggestions about this experiment.