意杨单板层积材地板的涂饰加工与成本分析

该文采用正交实验法对毛白杨单板进行染色和阻燃处理,并进行单板层积材(lvl)的热压胶合试验研究,确定了单板染色、阻燃处理及热压工艺.结果表明:①对单板进行染色和阻燃同步处理是可行的,提高了单板处理效率,扩大了产品的应用范围.②阻燃剂浓度与氧指数呈正相关性,与产品的剪切强度、静曲强度、弹性模量呈负相关性;其他因素对单板层积材的性能均有不同程度的影响.③最佳工艺条件:染液浓度03%,阻燃剂浓度15%,热压单位时间50s,热压温度150℃,压缩比20%.

文章主要介绍了单板层积材的发展历史和国内外单板层积材制造技术及现状,分析了目前存在的问题,就速生杨单板层积材生产技术在装饰、装修行业巨大发展潜力和前景进行了广泛的讨论。

介绍了单板层积材、密实型单板层积材在国内外的研究和利用概况。探讨了采用低分子量酚醛树脂浸渍处理杨木单板的方法制备杨木单板层积材的生产技术。结果表明:施胶量相当时,浸渍方式与涂胶方式生产的单板层积材相比,密度相当,吸水厚度膨胀(24hts)降低了24%,胶合强度提高了16%,弹性模量(moe)和静曲强度(mor)分别提高了20.17%和44.76%。采用浸渍树脂方式生产的密实型强化杨木单板层积材随着吸药量的增多,密度增大;24hts减小;胶合强度随着吸药量的增加先增大而后趋于平稳;moe和mor先增大后减小。当吸药量为168%时,moe、mor达到最大,分别为15.34gpa和135.31mpa。密实型强化单板层积材能够满足建筑和木结构等结构材要求,具有良好的发展空间。

研究了速生杉木制作单板层积材(lvl)的可行性及基本工艺。探讨了热压温度、时间及涂胶量对lvl材性的影响。结果表明,速生杉木制作lvl是可行的。在试验研究范围内,较好工艺条件为:热压温度165℃;热压时间1.20minmm板厚:单面涂胶量200gm2。

单板纵向接长是单板层积材(lvl)生产的核心环节,单板斜接质量的好坏直接影响生产效率、产品外观质量和内在强度。本文探讨了非结构用杨木lvl产品中的单板斜接生产工艺改进方法,由使用酚醛树脂胶改为三聚氰胺改性脲醛树脂胶,并验证了其可行性。

简要介绍了单板层积材的用途和性能,阐述了单板层积材在国内外的应用现状及国内发展前景。

利用人工林杉木小径材制造单板层积材对于高效利用小径材资源和缓解结构用木材供需矛盾具有十分重要的意义。介绍了《杉木小径材制造单板层积材及应用研究》课题组利用杉木小径材制作单板层积材的研究过程、工艺开发、设备制造和产品应用方面所作的工作和研究成果

介绍了杨木强化单板层积材的制造工艺。杨木强化单板层积材的压缩率约为15%￣40%,其硬度、抗弯强度、耐水性、尺寸稳定性等指标远高于普通单板层积材,可作建筑用木梁、立柱、水泥模板、家具、门窗、地板、车厢板、集装箱板等多种材料。它是一种很好的结构用材,市场前景十分看好。

研究了在杨木单板层积材中加入竹材作为增强材料,以提高杨木单板层积材冲击性能。结果表明:将竹材加入杨木单板层积材,可以明显地改善杨木单板层积材的冲击韧性。当竹篾分别加入杨木单板层积材的上下次表层和中间部位时,其冲击韧性分别增强了30.4%和27.3%;总冲击能分别提高了31.7%和28.1%。裂纹形成能仅增长7.2%和12.8%;裂纹扩展能增长40.9%和43.4%;韧性指数值提高了27.2%和31.5%。

采用灰色系统理论,分析不同工艺条件(如压力、施胶量、加压时间、加压温度)对杨木单板层积材动态弹性模量的影响。通过杨木单板层积材弯曲振动试验,得到不同实验条件下的动态弹性模量,并对实验数据进行灰色关联分析。结果表明,应用灰色系统理论分析单板层积材生产工艺对材料动态弹性模量的影响是可行的。

采用足尺测试方法,对杨木单板层积材的力学性能特征值进行测试;分析了不同生产工艺条件下,不同承载方向和不同规格尺寸的杨木单板层积材力学性能特征值的差异性。

采用响应面法(rsm)和中心组合旋转设计(ccrd),研究了桉树单板层积材(lvl)的生产工艺条件,并对优化工艺所得的预测值进行了实验验证。方差分析结果表明:面粉添加量对桉木lvl的静曲强度(mor)和弹性模量(moe)有着显著影响,而热压温度和热压时间的影响不显著。通过回归分析,建立了相应的回归模型。回归模型的预测值与实验值的拟合良好,说明回归方程能用来预测和优化桉木lvl的力学强度性能。最佳工艺条件为:热压温度130℃,热压时间1.5min/mm,面粉添加量5%(质量分数)。在此工艺条件下压制的桉木lvl垂直加载条件下的静曲强度(mor⊥)和弹性模量(moe⊥)分别为89mpa和16722mpa,平行加载条件下的静曲强度(mor∥)和弹性模量(moe∥)分别为88mpa和15067mpa,mor和moe分别达到了结构用单板层积材国家标准的优等品和140e级别。

研究玻璃纤维对杨木单板层积材弯曲性能的增强效果。试验结果表明:玻璃纤维对杨木单板层积材的纵横向静曲强度(mor)、弹性模量(moe)的增强效果显著,特别是横向的mor、moe的增强幅度更大,横向的moe、mor值分别提高了79.6%、60.2%。

研制杨木单板层积材和mdf复合装饰结构型材,并对其物理力学等性能进行测试分析,提出生产该复合型材时采用的成型工艺和相关热压工艺参数等。

采用低分子量酚醛树脂与杨木制造塑化型单板层积材,对层积材产品的吸水率影响因子进行分析,结果表明:杨木/pf塑化型单板层积材吸水率影响显著的因子为压缩率和pf树脂浓度;杨木/pf塑化型单板层积材吸水率较低,为8.9%~51.9%;随着pf树脂浓度的增加,杨木/pf塑化型单板层积材吸水率明显降低;随着压缩率增大,杨木/pf塑化型单板层积材吸水率有减小的趋势。

对不同浸泡时间的意杨酚醛树脂单板层积材(pf-lvl)的剖面密度(vdp)、截面尺寸和静曲弹性模量(moe)的检测及三者之间关系的分析结果表明:pf-lvl沿胶层方向的水分分布呈表层高芯层低的梯度状态并随浸水时间的增加梯度呈逐渐减小至完全消失的趋势;pf-lvl单板间没有形成连续胶层,水分仍可穿透胶层;60h(2.5d)的浸水使pf-lvl原料木材的细胞壁完全充满了吸着水,热压过程中被压缩部分的木材回弹完毕且被胶合部分的木材不再发生脱胶回弹,其中试材厚度膨胀5.45%;60h(2.5d)的浸水也使pf-lvl的moe损失了56.60%,其中因厚度膨胀带来的损失占总损失量的18.92%;之后随经35d的浸水pf-lvl厚度仅膨胀0.86%,moe仅损失3.37%。

本文探讨了以小径级人工林杉木为原料制造单板层积材(lvl)的可行性。研究采用二次正交旋转组合设计,系统分析了热压温度、热压时间及热压压力三因子与lvl物理力学性能的关系,并得到了实验室制作杉木lvl的优化工艺。研究结果表明,人工林杉木lvl的物理力学性能优越。

基于四点弯曲法,对一种基于高频热压技术的厚型杨木单板层积材的纵向弹性模量和纵横向泊松比进行了试验测定。其中纵向弹性模量的测定,分别采用了挠度法和应变片法。实验结果表明,2种测量方法所得纵向弹性模量数值比较接近,但又存在一定的差异,并对其差异的影响因素进行了探讨。基于高频热压技术的杨木单板层积材纵向弹性模量的测定结果表明,其纵向弹性模量接近甚至超过杨木单板,为该材料引入重型产品包装箱领域甚至结构用材料,从而替代原木,提供了一定的参考价值。

利用慈竹(bambusadistegia)制备纤维化竹单板层积材,分析浸胶量对板材力学性能和耐水性能的影响。试验结果表明:随着浸胶量的增加,板材的弯曲强度和抗拉强度降低,弯曲模量和抗压强度的变化不明显,耐水性能增强,水平剪切强度提高。因此,可通过控制浸胶量,进行板材性能的设计,以适应不同用途的需求。

根据纺织及复合材料理论给出了描述加捻竹束在竹木复合单板层积材中产生预应力的力学模型。通过试验对比了不配置竹束、配置不加捻竹束、配置加捻竹束3种单板层积材的水平剪切强度和弯曲性能。结果表明:3种单板层积材的水平剪切强度无显著差异。配置竹束使单板层积材弹性模量和静曲强度明显增加,弹性模量增加22.8%,静曲强度增加18.6%;配置加捻竹束的竹木复合单板层积材弹性模量的提高较为明显,较配置不加捻竹束的层积材弹性模量增加17.6%,静曲强度增加11.0%。竹木复合单板层积材中加捻竹束预应力的存在能改善板材的刚度和强度,其预应力效应表现为正效应。

以自制低分子量酚醛树脂为胶黏剂,采用热压工艺对杉木单板进行密实化试验,研究干燥温度、压缩率、热压温度和热压时间对密实型杉木单板层积材力学性能的影响。结果表明:压缩率对层积材力学性能影响最大,其次是干燥温度、热压温度和热压时间;随着压缩率和热压温度的提高,板材的moe、mor都有不同程度的提高;随着干燥温度的提升和热压时间的延长,板材的moe、mor都呈先增大后减小的趋势;综合考虑,确定密实型杉木单板层积材的最佳热压工艺为:干燥温度60℃、压缩率35%、热压温度145℃、热压时间1.0min/mm,在此热压工艺条件下制得的板材,其moe和mor分别达到了gb/t20241-2006《单板层积材》120e级和180e优级。

研究在恒温条件下,当处理湿度变化时,落叶松单板层积材和几种实木板材在自由状态和约束状态下的尺寸稳定性。