木竹重组材关键工艺及性能研究

论文摘要

泡桐枝桠材密度低,但力学性能差;淡竹径小壁薄,竹青比例大,但力学性能高。本试验结合两者优点、弥补各自缺点研制了层内混杂结构的木竹重组材,使其密度与重组竹相比有所降低,力学性能与重组木相比有所提高。本论文对木竹重组材做了以下研究:原材料性能评价、构成单元制备、制板关键工艺确定、不同混杂比对性能影响、防腐和阻燃效果。研究结果表明:木竹重组材用原材料淡竹和泡桐在密度、干缩性、MOR、MOE指标间存在显著差异,在后期研究中采用工艺措施可将差异降低。采用细度和抗拉强度评价竹束、木束的形态和抗拉性能是可行的。竹束和木束的细度越大,层内混杂效果越好,压制的重组材的MOR、MOE、耐老化性能、胶合性能也越高。采用1%NaOH溶液浸泡淡竹24h、碾压1～3次、人工梳解1～3次,常温水浸泡泡桐36h、碾压25～30次、人工梳解10～20次可制备适宜细度的竹束、木束。最佳的竹束、木束质量分数比为0.25∶0.75,压制的木竹重组材密度为0.8g/cm3、湿材到全干差异干缩率8.2%,湿材到气干差异干缩率10.0%、全干到湿材体积湿胀率13.3%、顺纹抗压强度41.5MPa、顺纹抗剪强度7.2MPa、MOR 48.1MPa、MOE 5 490MPa。木竹重组材属强耐腐等级,其受白腐菌侵蚀破坏大于褐腐菌,12周后平均失重率分别为7.9%和3.5%。采用复配改性胶黏剂的木竹重组材阻燃效果显著,改性前氧指数为29.5%,改性后氧指数为41.3%。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究重组材的可行性和必要性
• 1.2 重组木的研究动态
• 1.2.1 国外重组木的研究动态
• 1.2.2 国内重组木的研究动态
• 1.3 重组竹的研究动态
• 1.4 木竹重组材的研究动态
• 1.5 本论文研究的内容和意义
• 2 木竹重组材用原材料性能评价
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料采集
• 2.1.2 试件加工
• 2.1.3 测试方法
• 2.1.4 试验设备
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 淡竹的物理性能
• 2.2.1.1 密度
• 2.2.1.2 干缩性
• 2.2.2 淡竹的力学性能
• 2.2.3 泡桐的物理性能
• 2.2.3.1 密度
• 2.2.3.2 干缩性
• 2.2.4 泡桐的力学性能
• 2.3 讨论与建议
• 3 木竹重组材构成单元的制备研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验设备
• 3.1.3 试验方法
• 3.1.3.1 竹束、木束的制备方法
• 3.1.3.2 重组竹（一）的制备
• 3.1.3.3 重组竹（二）的制备
• 3.1.4 测试方法
• 3.1.4.1 竹束、木束细度的测试方法
• 3.1.4.2 竹束、木束抗拉强度的测试方法
• 3.1.4.3 竹青表面接触角的测试方法
• 3.1.4.4 重组竹（一）内结合强度测试方法
• 3.1.4.5 重组竹（二）的 MOR、MOE、耐老化性能测试方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 竹束、木束的细度
• 3.2.2 竹束、木束的抗拉强度
• 3.2.3 NaOH 对竹青表面接触角的影响
• 3.2.4 竹青细度对重组材（一）胶合性能的影响
• 3.2.5 细度与重组材（二）MOR、MOE、耐老化性能的关系
• 3.2.5.1 细度与重组材（二）MOR、MOE 的关系
• 3.2.5.2 细度与重组材（二）耐老化性能的关系
• 3.2.6 构成单元细度与木竹重组材层内混杂效果的关系
• 3.3 小结
• 4 不同混杂比对木竹重组材性能的影响研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验设备
• 4.1.3 试验方法
• 4.1.3.1 木竹重组材关键工艺的确定
• 4.1.3.2 木竹重组材试验方案的确定
• 4.1.3.3 木竹重组材测试方法的确定
• 4.2 结果与分析
• 4.3 小结
• 5 不同混杂比下木竹重组材防腐性能的研究
• 5.1 材料和方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验设备
• 5.1.3 测试方法
• 5.2 结果与分析
• 5.3 小结
• 6 最佳混杂比下木竹重组材阻燃性能的研究
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 试验设备
• 6.1.3 试验方法
• 6.1.4 测试方法
• 6.2 结果与分析
• 6.3 小结
• 7 结论
• 参考文献
• 详细摘要