学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纤维化竹单板重组材的制造技术及性能研究

作　者: 孟凡丹
导　师: 陈广胜；于文吉
学　校: 东北林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 纤维化竹单板重组材纤维化竹单板层积材浸胶量物理力学性能耐水性能疏解工艺竹材水泥模板
分类号: TS653.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 116次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

竹重组材料是90年代开始研究的新产品。近年来,随着竹重组材料种类的增加、竹材利用率的不断提高以及材料理化性能的不断完善,竹重组材料越来越受到人们的关注。但大部分竹重组材料都是以大径级的毛竹为原料,而占一大部分的小径竹资源尚未得到有效充分的利用。纤维化竹单板重组材作为一种新型的竹重组结构材料,它的开发和应用,使小径杂竹的大规模工业化利用成为了现实。纤维化竹单板重组材采用纤维化竹单板制造技术制造,突破了传统竹材人造板单元的制备方法,不需要刻意去除竹青和竹黄,将竹材的一次利用率提高到90%-95%,同时也使原来不能充分利用的小径竹资源得到有效的利用。另外,竹材在疏解的过程中,避免了竹纤维损伤的问题,保留了竹纤维高强度的特性,赋予了板材较高的物理力学性能。纤维化竹单板重组材不仅可以用于室内装修装潢材料、集装箱底板等,而且也可以用于风电叶片桨叶材料等高强度材料和户外地板等高耐候性材料。本研究以慈竹(Neosinocalamus affinis (Rendle) Keng f.)、绿竹(Phyllostachys arcana McClure)、红壳竹(Phyllostachys iridescens C. Y. Yao et C. Y. Chen)、小毛竹(Phyllostachys edulis (Carr.) H. de Lehaie)、白夹竹、寿竹、撑篙竹等竹材为主要原料,针对不同胶黏剂浸渍量以及不同竹基本单元的处理方式进行探索性试验设计,考察了不同工艺条件对板材的主要物理力学性能和耐水性能的影响,最终通过分析不同试验条件下制造的板材吸水厚度膨胀率、抗拉强度、抗压强度、静曲强度和弹性模量等性能指标,并将纤维化竹单板重组材与竹集成材、重组竹、A级竹篾层积材的物理力学性能进行了比较,最终得出纤维化竹单板重组材的性能优良,是一种可持续发展的新型材料,它的开发和应用将对竹材人造板的发展和提高竹材的利用率具有积极的意义。本研究主要得出以下结论：1)不同的胶黏剂浸渍量：不同胶黏剂浸渍量压制纤维化竹单板层积材的性能如下：浸胶量：7%,密度：1.12 g/cm3,静曲强度(MOR):253.2MPa,弹性模量(MOE)：26.3GPa,100℃水煮28h循环耐水性能：吸水宽度膨胀率(WS)：3.83%、吸水厚度膨胀率(TS)：9.83%；浸胶量：13%,密度：1.12 g/cm3,静曲强度：246.9MPa,弹性模量：26.3GPa,100℃水煮28h循环耐水性能：WS：2.73%、TS：5.15%。研究结果表明：随着浸胶量的增加,板材的MOR和抗拉强度有降低的趋势；抗拉强度降低了18.68%；水平剪切强度则呈现相反趋势；MOE和抗压强度变化不明显。板材的耐水性能测试包括耐沸水性能和耐常温水泡,二者都随浸胶量的增加而呈增加的趋势。2)基本单元处理方式的不同：纤维化竹单板分别被疏解3、4、5、6、7遍。结果表明：随着疏解遍数的增加,纤维化竹单板层积材的MOR呈逐渐增长的趋势；MOE呈先增大后降低的趋势；耐水性能随着疏解遍数的增加而增强；抗压强度随着疏解遍数的增加而增加；抗拉强度随着疏解遍数的增加而降低。3)探索性试验以不同的竹种为原料,压制纤维化竹单板层积材,其中包括：绿竹、红壳竹、白夹竹、寿竹、小毛竹等,制备的板材性能优良。探索性试验的成功,为竹材人造板的发展提供了更广阔的原料来源。4)开发了以纤维化竹单板为基本单元的竹材水泥模板,探索性试验得出竹材水泥模板的总体质量和附加值较高,具有较强的市场竞争力和广泛的市场前景。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-22
  1.1 引言  10
  1.2 竹类资源分布及竹材加工利用现状  10-14
    1.2.1 世界竹类资源分布  10-11
    1.2.2 世界各地竹材加工利用现状及分析  11
    1.2.3 我国竹类资源分布  11-12
    1.2.4 我国竹材加工利用现状及分析  12-14
  1.3 重组材的产生与发展历程  14
  1.4 国内外竹材重组技术研究现状  14-19
    1.4.1 国外竹材重组技术研究现状  15
    1.4.2 国内竹材重组技术研究现状  15-19
  1.5 论文研究的目的、意义及内容  19-21
    1.5.1 论文研究的目的及意义  19-20
    1.5.2 论文研究的主要内容  20-21
    1.5.3 项目来源与经费支持  21
  1.6 论文创新点  21-22
2 纤维化竹单板的制备及性能评价  22-31
  2.1 引言  22
  2.2 试验材料与方法  22-25
    2.2.1 试验材料与设备  22-23
    2.2.2 纤维化竹单板的制备  23
    2.2.3 纤维化竹单板的性能评价方法  23-25
  2.3 结果与分析  25-29
    2.3.1 纤维化竹单板的润湿性  25-26
    2.3.2 纤维化竹单板的基本单元形态  26-29
    2.3.3 纤维化竹单板的表面形态分析  29
  2.4 本章小结  29-31
3 纤维化竹单板层积材的制备及物理力学性能研究  31-54
  3.1 引言  31-32
  3.2 试验材料与方法  32-34
    3.2.1 试验材料  32
    3.2.2 试验设备  32
    3.2.3 试验方法  32-34
  3.3 试验结果与分析  34-50
    3.3.1 浸胶量对纤维化竹单板层积材性能的影响  34-40
    3.3.2 疏解工艺对纤维化竹单板层积材物理力学性能的影响  40-45
    3.3.3 不同竹种制备纤维化竹单板层积材的开发及性能测试  45-47
    3.3.4 竹材及纤维化竹单板层积材的微观构造分析  47-50
  3.4 纤维化竹单板层积材与同类产品力学性能比较  50-52
  3.5 本章小结  52-54
4 纤维化竹材水泥模板的制备及性能研究  54-60
  4.1 引言  54
  4.2 试验材料与方法  54-56
    4.2.1 试验材料  54-55
    4.2.2 试验设备  55
    4.2.3 试验方法  55-56
  4.3 试验结果与分析  56-58
    4.3.1 纤维化竹材胶合板的物理力学性能  56-58
    4.3.2 竹材水泥模板与其他同类产品的性能比较  58
  4.4 本章小结  58-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读学位期间发表的学术论文  65-66
致谢  66-67

纤维化竹单板重组材的制造技术及性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文