任意长重组竹木方料连续压制设备的研发

重组竹木因具有原料利用率高、生产效率高和产品附加值高的特点,被广泛用于室内地板、家具、建筑结构材、装修装潢材及户外用材等领域。在我国提出“双碳”战略的背景下,全面推进竹材建材化已成为建筑领域实现“双碳”目标的关键举措之一,而研发适合的竹结构材生产设备是实现竹材建材化的关键。本研究设计了一种竹木重组材料连续压制设备,其结构特点是进口为契口式连续进料,模腔由多个单向折合式履带前后连接而成,环形连接实现连续辊压。该设备能压制出任意长度的竹木重组结构材方料,可以满足各种竹木建筑结构长度用材。     

改性豆基蛋白胶杨木刨花板的制造工艺

探讨利用改性豆基蛋白胶压制杨木刨花板的工艺,分析热压温度、热压时间、施胶量和防水剂加入量对杨木刨花板性能的影响,提出厚12 mm、密度0.70 g/cm3杨木刨花板的最佳工艺条件为:热压温度170℃,热压时间14min,施胶量10%,防水剂加入量1.4%。在此条件压制的板材的性能超过GB/T 4897.4-2003的要求。     

竹基纤维复合材料纤维化单板的形态研究

对梁山慈竹纤维化单板形态进行了研究。结果表明:节间竹青面和竹黄面、节部竹青面和竹黄面的平均裂隙角度为60°～70°;节间52%的竹青、节部75%的竹青发生脱落;节间竹束平均断面面积1.97mm2,包含4.61个维管束。节部竹束平均断面积1.83mm2,包含4.07个维管束。通过碾压疏解,对原竹进行可控分离,使复合材料制备达到广谱可设计性。     

竹节对竹基纤维复合材料性能的影响

以梁山慈竹和毛竹的纤维化单板为原料制备竹基纤维复合材料,根据纤维化单板上的竹节、节间在板坯中的不同位置,制备节部材、节间材及节部与节间交互铺装的混合材。板材性能检测结果显示:节部材的耐水性能和水平剪切强度表现最好,抗弯、抗拉和抗压强度最差;节间材的性能与其相反。在实际生产铺装纤维化单板时,应尽可能使各层单板间竹节错开配置,避免重叠。     

户外用重组木加速老化耐久性能的评价

采用杨木和落叶松疏解单板制备重组木,参照我国三循环水煮标准和美国六循环试验方法标准加速老化处理,并测定其力学性能和尺寸稳定性。结果表明:两种老化处理后重组木的力学性能和尺寸稳定性均下降,但抗弯性能仍能满足GB/T20241-2006《单板层积材》中结构用材的要求,尺寸稳定性满足GB/T30364-2013《重组竹地板》中室外地板的要求;三循环水煮试验条件较六循环试验条件更严酷,适用于对使用性能要求更高的重组木的性能评价。     

改性豆基蛋白胶的热反应特性与胶合工艺

通过差示扫描量热法(DSC),测定改性豆基改性蛋白胶的热反应特性,确定热压温度参数;并采用正交试验法,探讨用改性豆基蛋白胶压制杨木胶合板的热压工艺.结果表明:在压力1.4 MPa,温度165 ℃,时间1.4 min/mm,双面涂胶量220 g/m2的条件下,试板的胶合性能可达到GB/T 9846-2004中普通Ⅰ类胶合板的要求.     

户外用竹基纤维复合材料加速老化耐久性评价

为了给竹基纤维复合材料在户外环境的使用提供参考数据,对利用3～4年生毛竹和慈竹生产的竹基纤维复合材料,参照美、中两种标准(ASTM D 1037-06a和GB/T 17657-1999)方法进行循环试验,测定经过循环暴露试验后,材料的力学性能和尺寸稳定性.试验结果表明,竹基纤维复合材料的性能优于现有户外商业化重组竹产品.     

碱性染料对竹基纤维复合材料性能的影响1）

采用毛竹为原料制造竹基纤维复合材料，研究碱性染料的不同染色工艺对纤维化竹单板的上染效果及对毛竹竹基纤维复合材料的静曲强度、弹性模量、吸水厚度膨胀率与水平剪切强度的影响。结果表明：漂白后75℃醇溶剂媒介染色与90℃水染染色上染最终效果优于20℃水染。采用20℃水染染色制得的材料各项力学性能最优，各工艺制备的竹基纤维复合材料的物理与力学性能达到了重组竹地板国家标准的主要性能要求。     

竹基纤维复合材料的染色介质及温度对其性能的影响

以毛竹为原料,在不同染色工艺条件下,研究纤维化竹单板的上染效果以及染色单板制备的竹基纤维复合材料的性能。结果表明:75℃乙醇分散介质染色与90℃水分散介质染色单板的上染色泽,均优于常温水分散介质染色;75℃乙醇染色制备的竹基纤维复合材料的色泽最佳,常温水染色时,制备材料的物理力学性能最优。综合考虑竹基纤维复合材料的表观色泽和性能,推荐使用75℃乙醇溶剂作为介质的染色工艺。     

重组竹材料技术创新与面临的关键问题

重组竹是将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料，是中国拥有自主知识产权、并已实现产业化利用的一种竹基复合材料，具有原材料利用率高、力学性能优异的特点，产品可应用于室内外地板、家具、建筑结构材、装修装潢材，以及风电桨叶等高强度材料领域。目前，中国在重组竹制造技术领域取得重要进展，但也面临着许多制约产品开发与应用的基础研究障碍，亟待解决。文章总结了重组竹材料技术研究取得的重要进展，分析了重组竹材料在产品开发利用中尚需解决的技术问题，以期为高性能重组竹材料的理论研究和实践提供参考。