楊木單板層積材復合裝飾結構型材制造及性能

研究玻璃纖維對楊木單板層積材彎曲性能的增強效果。試驗結果表明:玻璃纖維對楊木單板層積材的縱橫向靜曲強度(mor)、彈性模量(moe)的增強效果顯著,特別是橫向的mor、moe的增強幅度更大,橫向的moe、mor值分別提高了79.6%、60.2%。

單板縱向接長是單板層積材(lvl)生產的核心環(huán)節(jié),單板斜接質量的好壞直接影響生產效率、產品外觀質量和內在強度。本文探討了非結構用楊木lvl產品中的單板斜接生產工藝改進方法,由使用酚醛樹脂膠改為三聚氰胺改性脲醛樹脂膠,并驗證了其可行性。

采用足尺測試方法,對楊木單板層積材的力學性能特征值進行測試;分析了不同生產工藝條件下,不同承載方向和不同規(guī)格尺寸的楊木單板層積材力學性能特征值的差異性。

采用灰色系統(tǒng)理論,分析不同工藝條件(如壓力、施膠量、加壓時間、加壓溫度)對楊木單板層積材動態(tài)彈性模量的影響。通過楊木單板層積材彎曲振動試驗,得到不同實驗條件下的動態(tài)彈性模量,并對實驗數據進行灰色關聯(lián)分析。結果表明,應用灰色系統(tǒng)理論分析單板層積材生產工藝對材料動態(tài)彈性模量的影響是可行的。

楊木單板條層積材熱壓工藝的研究

研究了速生杉木制作單板層積材(lvl)的可行性及基本工藝。探討了熱壓溫度、時間及涂膠量對lvl材性的影響。結果表明,速生杉木制作lvl是可行的。在試驗研究范圍內,較好工藝條件為:熱壓溫度165℃;熱壓時間1.20minmm板厚:單面涂膠量200gm2。

介紹了楊木強化單板層積材的制造工藝。楊木強化單板層積材的壓縮率約為15%￣40%,其硬度、抗彎強度、耐水性、尺寸穩(wěn)定性等指標遠高于普通單板層積材,可作建筑用木梁、立柱、水泥模板、家具、門窗、地板、車廂板、集裝箱板等多種材料。它是一種很好的結構用材,市場前景十分看好。

本文探討了以小徑級人工林杉木為原料制造單板層積材(lvl)的可行性。研究采用二次正交旋轉組合設計,系統(tǒng)分析了熱壓溫度、熱壓時間及熱壓壓力三因子與lvl物理力學性能的關系,并得到了實驗室制作杉木lvl的優(yōu)化工藝。研究結果表明,人工林杉木lvl的物理力學性能優(yōu)越。

基于四點彎曲法,對一種基于高頻熱壓技術的厚型楊木單板層積材的縱向彈性模量和縱橫向泊松比進行了試驗測定。其中縱向彈性模量的測定,分別采用了撓度法和應變片法。實驗結果表明,2種測量方法所得縱向彈性模量數值比較接近,但又存在一定的差異,并對其差異的影響因素進行了探討。基于高頻熱壓技術的楊木單板層積材縱向彈性模量的測定結果表明,其縱向彈性模量接近甚至超過楊木單板,為該材料引入重型產品包裝箱領域甚至結構用材料,從而替代原木,提供了一定的參考價值。

以浸漬酚醛樹脂的楊木單板和竹簾為原料制備竹木復合單板層積材,探討制造工藝對復合材料性能的影響。結果表明,竹木復合材料的moe及mor均達到或超過了日本jas標準的相關規(guī)定,尺寸穩(wěn)定性良好;單板厚度、樹脂濃度、壓縮率對moe和mor有顯著影響;組壞方式對mor影響顯著;而吸水厚度膨脹率的影響作用比較復雜。

文章主要介紹了單板層積材的發(fā)展歷史和國內外單板層積材制造技術及現狀,分析了目前存在的問題,就速生楊單板層積材生產技術在裝飾、裝修行業(yè)巨大發(fā)展?jié)摿颓熬斑M行了廣泛的討論。

采用加壓浸漬法將負載型光催化材料——竹炭/tio2復合體滲入楊木單板中,運用正交試驗方法對納米tio2改性楊木單板的膠合性能進行了研究,探討涂膠量、熱壓壓力與浸漬壓力等因素對材料膠合性能的影響,并結合掃描電鏡分析給出了制板的最佳工藝條件:熱壓壓力為1.2mpa,浸漬壓力為1.6mpa,涂膠量250g/m2。

采用響應面法(rsm)和中心組合旋轉設計(ccrd),研究了桉樹單板層積材(lvl)的生產工藝條件,并對優(yōu)化工藝所得的預測值進行了實驗驗證。方差分析結果表明: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,建立了相應的回歸模型?；貧w模型的預測值與實驗值的擬合良好,說明回歸方程能用來預測和優(yōu)化桉木lvl的力學強度性能。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%(質量分數)。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分別達到了結構用單板層積材國家標準的優(yōu)等品和140e級別。

以楊木單板及其染色單板為試材,使用氙光衰減儀進行輻射試驗,分析這兩種單板的光變色規(guī)律及影響因素,并進行耐光性能評價。結果表明:楊木單板的光變色是木材本身;染色楊木單板的光變色是染料和木材共同作用的結果,影響其光變色的主要因素是染料的品種和結構。因此,楊木單板的光變色小于染色楊木單板,而染色楊木單板中酸性藍染色單板光變色最顯著。

主要研究速生楊木染色技術,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。

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。

文章采用物理化學的方法,進行了三倍體毛白楊單板軟化處理的實驗研究。結果表明: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。

以自制低分子量酚醛樹脂為膠黏劑,采用熱壓工藝對杉木單板進行密實化試驗,研究干燥溫度、壓縮率、熱壓溫度和熱壓時間對密實型杉木單板層積材力學性能的影響。結果表明:壓縮率對層積材力學性能影響最大,其次是干燥溫度、熱壓溫度和熱壓時間;隨著壓縮率和熱壓溫度的提高,板材的moe、mor都有不同程度的提高;隨著干燥溫度的提升和熱壓時間的延長,板材的moe、mor都呈先增大后減小的趨勢;綜合考慮,確定密實型杉木單板層積材的最佳熱壓工藝為:干燥溫度60℃、壓縮率35%、熱壓溫度145℃、熱壓時間1.0min/mm,在此熱壓工藝條件下制得的板材,其moe和mor分別達到了gb/t20241-2006《單板層積材》120e級和180e優(yōu)級。

采用三聚氰胺甲醛樹脂輥壓浸漬楊木單板,通過高頻熱壓定型得到樹脂增強重組材,探討不同輥壓壓榨率和熱壓壓力對板材物理力學性能的影響。結果表明:利用高頻介質加熱進行厚板坯的成型較接觸式熱壓可行,可縮短熱壓時間,提高熱壓效率;熱壓壓力對楊木重組材的大部分物理力學性能影響顯著,輥壓壓榨率對材料的靜曲強度、彈性模量等影響不顯著;輥壓壓榨率20%、熱壓單位壓力2.0mpa時,高頻熱壓制備的地板用楊木重組材物理力學性能指標綜合較優(yōu),該制備條件下成品材料密度為0.68g/cm3、靜曲強度50.19mpa、彈性模量4191.61mpa。

根據紡織及復合材料理論給出了描述加捻竹束在竹木復合單板層積材中產生預應力的力學模型。通過試驗對比了不配置竹束、配置不加捻竹束、配置加捻竹束3種單板層積材的水平剪切強度和彎曲性能。結果表明:3種單板層積材的水平剪切強度無顯著差異。配置竹束使單板層積材彈性模量和靜曲強度明顯增加,彈性模量增加22.8%,靜曲強度增加18.6%;配置加捻竹束的竹木復合單板層積材彈性模量的提高較為明顯,較配置不加捻竹束的層積材彈性模量增加17.6%,靜曲強度增加11.0%。竹木復合單板層積材中加捻竹束預應力的存在能改善板材的剛度和強度,其預應力效應表現為正效應。

利用速生楊木單板,采用高頻加熱層積彎曲膠合工藝生產彎曲構件,探討速生楊木代替優(yōu)質闊葉材生產曲木家具的可行性,并對影響彎曲構件性能指標的因素進行分析。結果表明:速生楊木單板高頻加熱層積彎曲膠合構件的各項性能指標均超過了企業(yè)相關標準,完全可以代替優(yōu)質闊葉材,用于曲木家具生產。方差及直觀分析結果顯示,單板含水率13%,熱壓壓力1.7mpa,熱壓時間5min,保壓冷卻時間12min,即可獲得滿意的彎曲構件性能指標。

介紹一種新開發(fā)的意楊單板層積材地板的涂飾加工工藝,并檢測其相關性能。結果表明:單板層積地板的浸漬剝離、表面耐磨、漆膜附著力等指標,均可達到國標要求;生產成本介于中高檔實木復合地板和強化地板之間。