竹材原态重组技术工艺研究

论文摘要

重组竹是90年代开始研究的新产品。近年来,重组竹材料以其较高的利用率和优良的理化性能越来越受到人们的关注。但是,现有重组竹的生产技术使竹材的天然纹理遭到不同程度的破坏,表面质量不够美观,难于替代较高档次实木。新型竹质工程材料——弧形原态重组竹的开发,为竹材的高效利用提供了一条新的途径。本研究以毛竹为主要原料,针对竹材具有中空、锥形、竹青竹黄竹节物理力学性能差异大等缺点,从提高竹材利用率和经济效益的目标出发,充分利用将弧形竹坯作为加工单元切削加工量小的优势,以涂胶后弧形竹片的相同朝向依次叠合组坯,经高频热压,开发出一种既保持竹材天然宏观结构又具有高强度的新材料。弧形原态重组竹通过科学的结构设计可使竹材资源的利用率达到60-70%。它突破了传统的组坯和热压方式,具有较高的力学性能,可以最大限度地保持竹材的原生型态,经过加工可替代珍贵木材及各种人造板用于工程结构材及家装行业。本研究主要针对不同胶黏剂、涂胶量以及热压工艺条件进行试验设计,考察了不同工艺条件对板材主要物理力学性能的影响,并与单板层积材、结构用竹木复合板、混凝土模板用竹材胶合板等同类板材的物理力学性能进行了比较。最终通过分析不同试验条件下制造的板材胶合强度、吸水厚度膨胀率、纵向静曲强度和弹性模量等物理力学性能指标,探讨了提高板材性能的有效方法,提出了合理的弧形原态重组竹工艺技术。本研究还分析了竹材直径、厚度、剖分份数及竹片弧铣半径对竹材利用率的影响,探讨了如何提高竹材资源利用率以降低生产成本等问题。本研究是“十一五”国家科技支撑计划重大项目“多功能农业装备与设施研制”课题之一“以竹代木高效利用关键技术装备研究与开发”的部分内容,弧形原态重组竹产品即将在湖南恒盾科技集团投入试生产,鉴于目前国内外还没有弧形原态重组竹产品质量标准,为加强其生产管理和质量控制,本研究还制定了《弧形原态重组竹板材》企业标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 我国竹材加工利用现状及分析
• 1.2.1 我国竹材资源现状
• 1.2.2 我国竹材加工利用现状
• 1.2.3 发展趋势分析
• 1.3 国内外竹材重组技术研究现状
• 1.3.1 国外竹材重组技术研究现状
• 1.3.2 国内竹材重组技术研究现状
• 1.4 研究目的及意义
• 1.5 研究内容
• 1.6 创新点
• 2 弧形原态重组竹制造工艺技术
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验设备
• 2.1.3 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 不同试验条件对板材物理力学性能的影响
• 2.2.2 板材与相关产品的力学性能比较
• 2.3 存在问题及建议
• 2.4 本章小结
• 3 弧形原态重组竹原料利用率分析
• 3.1 竹材利用率的计算
• 3.2 影响竹材利用率的主要因素分析
• 3.3 本章小结
• 4 弧形原态重组竹板材企业标准
• 4.1 前言
• 4.2 范围
• 4.3 引用标准
• 4.4 术语和定义
• 4.5 要求
• 4.5.1 尺寸及偏差
• 4.5.2 结构
• 4.5.3 外观质量
• 4.5.4 理化性能
• 4.5.5 分等
• 4.5.6 竹种
• 4.5.7 胶黏剂
• 4.6 试验方法
• 4.6.1 规格尺寸
• 4.6.2 理化性能试验
• 4.6.3 外观质量
• 4.7 检验规则
• 4.7.1 检验分类
• 4.7.2 抽样方法
• 4.8 标记、包装、标志、运输和贮存
• 4.8.1 产品标记
• 4.8.2 标志和包装
• 4.8.3 运输和贮存
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢