科技木單板

以楊木單板為基體,以熱敏染料、顯色劑、十四醇、增感劑為木材溫致變色劑,利用超聲波浸漬注入木材的方法制備可逆溫致變色楊木單板,研究可逆溫致變色楊木單板的浸漬工藝。結(jié)果表明:影響試件變色色差(δe*)的主要試驗因子為超聲波功率,方差分析其在0.01水平下對試件δe*影響顯著;其次為浸漬時間和浸漬溫度,方差分析二者在0.01水平下對試件δe*影響不顯著。最佳浸漬工藝為浸漬溫度75.0℃、浸漬時間4.0h、超聲波功率120.0w。研制成可逆溫致變色楊木單板新產(chǎn)品,楊木單板起始變色溫度為26℃,終止變色溫度為32℃;溫度由26℃升至32℃時,試件由藍色變成木材本色;溫度由32℃降至26℃時,試件由木材本色變成藍色,達到室溫可逆變色的效果。

以4個品種的10個6年生桉樹無性系為材料,進行立木生長性狀調(diào)查、原木外觀形質(zhì)檢測和單板質(zhì)量等級劃分,運用方差分析、相關(guān)分析及多元回歸分析,系統(tǒng)地對單板出材率與價值影響因子進行研究。結(jié)果表明:4個品種的無性系單板材以尾巨桉無性系價值最高。無性系間立木生長性狀存在極顯著差異,其中樹皮厚度差異最大。單板外觀缺陷中的節(jié)子,尤其死節(jié)(孔洞)、裂縫是降低單板質(zhì)量等級的主要因子。材積、彎曲度和尖削度是影響單板出材率與價值的主要因子。建立的單板出材率、單段原木價值和單位材積價值預(yù)測模型,對指導(dǎo)生產(chǎn)經(jīng)營具有一定的意義。

文章采用物理化學(xué)的方法,進行了三倍體毛白楊單板軟化處理的實驗研究。結(jié)果表明:軟化劑的種類、軟化時間和軟化溫度對軟化效果都有一定的影響;本實驗的最佳軟化條件為:軟化劑為乙二胺,軟化溫度為60℃,軟化時間為60min。

利用化學(xué)鍍法在樺木單板表面沉積ni-p合金鍍層制得鍍鎳樺木單板。測試了鍍層與單板表面的結(jié)合強度,對比分析測試了鍍鎳前后單板的抗拉強度、膠合強度、表面潤濕性及導(dǎo)熱性,同時還分析了其環(huán)境適應(yīng)性(如抗低溫、耐高溫和耐腐蝕等性能)。結(jié)果表明,鍍層與單板表面的結(jié)合非常牢固,經(jīng)表面鍍鎳后,抗拉強度和表面耐磨性有所提高,膠合強度和表面潤濕性稍有下降,導(dǎo)熱性能顯著提高。鍍鎳樺木單板具有良好的抗低溫、耐高溫和耐腐蝕性能,能夠滿足實際應(yīng)用的要求。

為了賦予木基復(fù)合材料電磁屏蔽功能,在脲醛樹脂膠中加入黃銅纖維和不銹鋼纖維作為導(dǎo)電單元,制備三層結(jié)構(gòu)的落葉松復(fù)合膠合板,研究金屬纖維不同施加量以及涂膠量對木基復(fù)合材料電磁屏蔽性能(se)和膠合強度(st)的影響。結(jié)果表明,除sf25-80外,膠合強度均達到或超過國家標(biāo)準(zhǔn),涂膠量增大對電磁屏蔽效能有不利影響。在施加黃銅纖維條件下,電磁屏蔽效能為6.34～28.76db,電磁屏蔽和膠合強度模型均不顯著;在施加不銹鋼纖維條件下,膠合板的電磁屏蔽效能為13.63～21.14db,電磁屏蔽模型顯著,膠合強度模型不顯著。金屬纖維的加入一方面有利于導(dǎo)電網(wǎng)鏈的形成,但另一方面對膠合強度有不利影響,進而不利于膠合板的導(dǎo)電性,電磁屏蔽性能是這兩個方面綜合作用的結(jié)果。

選用活性艷紅kd-8b和活性黃k-rn2種染料配制的染液在不同工藝條件下對東北人工林大青楊單板進行染色,通過測定染色單板在氙光衰減儀內(nèi)不同時間點下光照射表面材色的l*、a*、b*值,分析染色工藝對單板表面材色指數(shù)的影響。結(jié)果表明,染液濃度是影響活性艷紅染色單板材色指數(shù)的主要影響因素,染色溫度是影響活性黃染色單板材色指數(shù)的主要影響因素。

分析了在不同單板厚度、不同漂白時間、連續(xù)漂白不補充漂白劑、連續(xù)漂白補充漂白劑等條件下楊木單板的漂白效果,結(jié)果表明:單板厚度對漂白效果有一定的影響;漂白時間延長,漂白效果更好,但漂白時間不宜過長;連續(xù)漂白時,需要補充一定量的漂白劑。

楊木單板是木竹復(fù)合層合板的組分材料之一,其力學(xué)性能直接影響木竹復(fù)合層合板的力學(xué)性能。因此,研究其力學(xué)性能對木竹復(fù)合層合板的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化有重要的意義。常態(tài)下楊木單板在不同壓力下的順紋拉伸彈性性能試驗結(jié)果表明:壓力相同時,隨著板厚的增大,單板拉伸彈性模量呈現(xiàn)增大趨勢;隨著壓力的增大,楊木單板的拉伸彈性模量和抗拉強度增大。

以樺木單板為試材,利用計算機配色技術(shù)中的三刺激值法,以kubelka-munk理論為依據(jù),對仿珍貴木材染料配方的調(diào)配方法進行研究,得出4種仿珍貴木材的染料配方。紫檀:活性艷紅x-3b為0.116%,活性黃x-r為0.219%,活性藍x-r為0.032%;黑酸枝:活性艷紅x-3b為0.461%,活性黃x-r為0.544%,活性藍x-r為0.177%;黑胡桃:活性艷紅x-3b為0.119%,活性黃x-r為0.206%,活性藍x-r為0.077%;柚木:活性艷紅x-3b為0.122%,活性黃x-r為0.400%,活性藍x-r為0.082%。研究發(fā)現(xiàn)此方法對于木材染色的配色十分有效,經(jīng)過極少次的校正就可以得到仿珍貴木材的染料配方,三刺激值相對誤差小于5%。

采用bl-阻燃劑溶液浸漬處理楊木單板,通過改變浸漬溫度、濃度、時間和干燥溫度、含水率等工藝因素,分析阻燃材變色的原因以及影響因素。結(jié)果表明,阻燃處理后楊木單板顏色變黃,變深;磷酸與木質(zhì)素發(fā)生縮聚反應(yīng)是變色的主要原因。單板顏色和氧指數(shù)受阻燃處理液濃度影響較大,處理溫度和處理時間影響較小。含水率和干燥溫度對阻燃材變色有一定影響,含水率越低單板變色越明顯,含水率高于4%時,干燥溫度對變色影響較小;含水率低于4%時,干燥溫度越高,變色越嚴(yán)重。

介紹了單板層積材、密實型單板層積材在國內(nèi)外的研究和利用概況。探討了采用低分子量酚醛樹脂浸漬處理楊木單板的方法制備楊木單板層積材的生產(chǎn)技術(shù)。結(jié)果表明:施膠量相當(dāng)時,浸漬方式與涂膠方式生產(chǎn)的單板層積材相比,密度相當(dāng),吸水厚度膨脹(24hts)降低了24%,膠合強度提高了16%,彈性模量(moe)和靜曲強度(mor)分別提高了20.17%和44.76%。采用浸漬樹脂方式生產(chǎn)的密實型強化楊木單板層積材隨著吸藥量的增多,密度增大;24hts減小;膠合強度隨著吸藥量的增加先增大而后趨于平穩(wěn);moe和mor先增大后減小。當(dāng)吸藥量為168%時,moe、mor達到最大,分別為15.34gpa和135.31mpa。密實型強化單板層積材能夠滿足建筑和木結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)材要求,具有良好的發(fā)展空間。

采用三聚氰胺甲醛樹脂輥壓浸注樺木單板,通過熱壓定型得到樹脂增強重組材。探討不同樹脂固體含量、輥壓壓榨率和熱壓壓力對板材吸水厚度膨脹率、靜曲強度、順紋抗拉強度、膠合強度等性能的影響。結(jié)果表明,樹脂固體含量50%、輥壓壓榨率20%、熱壓壓力2.0mpa時,重組材的物理力學(xué)性能指標(biāo)綜合水平較佳。

本研究以酚醛樹脂為浸漬液,楊木單板為木材試樣,對經(jīng)浸漬塑化處理的楊木單板進行三點彎曲試驗,探索了木/竹復(fù)合層合板的組分材料——塑化楊木單板受不同壓力時的順紋彎曲彈性性能,并分析了其與塑化壓力間的關(guān)系。結(jié)果表明,塑化楊木單板的靜曲模量和靜曲強度與塑化壓力呈非線性關(guān)系。通過對楊木單板試驗研究,為木材/竹材復(fù)合材料制造過程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)工藝提供一定的理論依據(jù)和基本思路,并對產(chǎn)品的設(shè)計、組織現(xiàn)場生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量評估提供一定的參考。

在樺木單板漂白的基礎(chǔ)上,考察添加助劑種類、用量以及處理方式對單板漂白效果及漂后單板耐光性的影響。結(jié)果表明:助劑的使用不影響單板漂白,單板可以獲得較高白度,同時能夠減緩光變色引起的白度下降的趨勢;漂洗階段添加濃度為0.4%的苯駢三唑,漂后單板的耐光性能較為理想。

在浴比為15條件下,采用酸性橙ⅱ對1.5mm厚的漂白過的樺木單板進行染色,采用上染率和單板芯、表層明度(l*)差值和色差(δe*)差值來綜合評價單板的染色效果,最終確定染色各單因素適宜取值為:染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%,nacl質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%,表面活性劑(平平加o)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%,溫度85℃,染色時間4h,染液ph值4。

采用響應(yīng)面法(rsm)和中心組合旋轉(zhuǎn)設(shè)計(ccrd),研究了桉樹單板層積材(lvl)的生產(chǎn)工藝條件,并對優(yōu)化工藝所得的預(yù)測值進行了實驗驗證。方差分析結(jié)果表明:面粉添加量對桉木lvl的靜曲強度(mor)和彈性模量(moe)有著顯著影響,而熱壓溫度和熱壓時間的影響不顯著。通過回歸分析,建立了相應(yīng)的回歸模型?；貧w模型的預(yù)測值與實驗值的擬合良好,說明回歸方程能用來預(yù)測和優(yōu)化桉木lvl的力學(xué)強度性能。最佳工藝條件為:熱壓溫度130℃,熱壓時間1.5min/mm,面粉添加量5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。在此工藝條件下壓制的桉木lvl垂直加載條件下的靜曲強度(mor⊥)和彈性模量(moe⊥)分別為89mpa和16722mpa,平行加載條件下的靜曲強度(mor∥)和彈性模量(moe∥)分別為88mpa和15067mpa,mor和moe分別達到了結(jié)構(gòu)用單板層積材國家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)等品和140e級別。

采用熱浸法和冷壓法對速生楊木單板進行染色處理,利用紫外可見分光光度計研究染液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、染色時間、染色溫度及助劑等因素對速生楊木單板染色效果的影響。結(jié)果表明:兩種方式對速生楊木單板進行染色處理都取得了較好的上染率,而熱浸法的染色效果較冷壓法要好。

地香樟木單板仿進口黑胡桃木單板的工藝進行了研究。試驗結(jié)果表明：香樟木單板經(jīng)綠礬染色，漂白、酸性染料染色等處理后，與黑胡桃木紋理、色澤十分相似。可替代黑胡桃木單板使用。

用柚木刨切、砂光后的試樣,通過氙光燈照射,對試樣進行曝曬,確定光照后試樣明度l、紅綠軸色品指數(shù)a、黃藍軸色品指數(shù)b以及色差e在光照后的變化規(guī)律。

為提高桉木單板出材率,合理利用桉樹木材,采用bqk1813c型無卡軸旋切機對尾巨桉進行旋切試驗、bxqs1813a型無卡軸旋切機對6種桉木進行旋切試驗。結(jié)果表明:桉木徑級對單板綜合出材率影響顯著,樹種和加工設(shè)備對其影響不顯著;設(shè)備旋切后剩余木芯的大小對單板出材率影響較大。尾巨桉徑級較小(12cm以內(nèi))時,綜合出材率隨徑級增加緩慢增加;徑級為12cm時,單板綜合出材率最大,為77.65%。其他5種桉木單板綜合出材率隨原木徑級的增加而增加,在徑級達到12cm后趨于穩(wěn)定;柳桉的單板綜合出材率穩(wěn)定在(77.98±1.44)%,巨桉穩(wěn)定在(81.73±2.20)%,大花序桉穩(wěn)定在(83.75±2.03)%,鄧恩桉穩(wěn)定在(75.01±0.45)%,粗皮桉穩(wěn)定在(72.12±0.62)%。6種桉木的a+b等級單板的出材率占單板綜合出材率的74.91%以上。因此,建議用于單板旋切的桉樹在徑級為12cm左右時進行采伐,并采用旋切后木芯直徑較小的旋切設(shè)備作業(yè),這將會產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。

主要研究速生楊木染色技術(shù),對速生楊木單板進行木材染色處理試驗,通過正交方法分析主要影響因素對染色楊木單板色差的影響。研究表明,速生楊木單板最佳染色工藝參數(shù)為氯化鈉濃度1.2%、染料濃度0.6%、乙酸濃度0.2%、滲透劑濃度0.08%、染色溫度80℃和染色時間2h。

《全國原木單板、夾板、木皮企業(yè)名錄》