竹材原态多方重组单元力学性能研究

采用全因子实验法研究竹材原态多方重组单元力学性能,为重组成型提供理论依据和工艺参数。结论:1)竹节对横向抗压强度提高明显,竹节在中间处横向抗压强度最高,优选抗压强度1.0~1.5MPa;横向抗压强度随直径增大出现逐渐减小的变化趋势,随多方重组单元质量增加呈减小趋势;适合制备原态多方重组单元直径范围90~110mm;2)重组单元纵向抗压强度均值为51.78MPa,较原竹强度损失约5.7%,采用重组单元理论模型计算抗压强度为61.47MPa,强度偏大约18.7%,修正系数为0.85。     

竹材弧形原态重组材料产业化制造技术研究

在分析竹材弧形原态重组材料生产工艺和要求的基础上,建立了竹材弧形原态重组材料中试生产线,并进行了运行试生产。本文介绍了弹力夹紧式去内节破竹机、竹材定型弧铣机及竹材弧形原态重组材高频热压机等关键技术设备。试验表明,中试生产线运行平稳,生产的竹材弧形原态重组材料主要物理力学性能达到60E优等品结构用单板层积材、C级结构用竹木复合板和B类50型竹胶合板,可作家具及结构工程材料。     

竹材原态多方重组单元六面成型工艺研究

随着现代建造技术和建筑材料的理论设计技术的不断成熟,竹材原态多方重组材因其自身的优点而正在被广泛的应用。本文对竹材原态多方重组单元六面成型工艺进行了试验研究,实验证明竹段的蒸煮、填充及干燥处理对竹材的性能影响较大。     

弧形竹材原态重组材料的研发

针对我国目前的竹材重组技术表面质量和竹材利用率低的现状,提出研发弧形竹材原态重组材料,对弧形原态重组材料的力学性能进行了数学建模分析,探讨了其关键工艺技术并展望了应用前景。     

基于仿生竹材原态多方重组材的轴心抗压性能研究

研究的多方重组材利用了仿生学原理,将单根竹材有机地结合起来,降低了竹材的不均匀性,提升了原竹材的承载能力,而且其中空构造使得其强重比优于同体积其它建筑材料。多方重组材主要作为承重柱在建筑领域应用,那么它的轴心抗压性能就是重点考察的力学性能。通过对原态重组材竹柱进行轴心方向施压,竹柱中部应变和竖向变形的采集,研究了多方重组材的轴心抗压性能,其最大竖向承载力为269kN,最大竖向变形为19.5mm,最大纵向应变约为2500,最大横向应变约为1500。结果表明:在轴心抗压载荷的作用下,试件破坏形式为屈曲破坏,破坏形态主要表现为多方竹单元在铣削面的劈裂与竹单元的鼓包。本试验证明了多方重组材是一种具有明显弹、塑性阶段的塑性材料,为其进一步的力学性能研究提供了依据。多方重组材的出现为竹材的工业化利用提供了一种新颖的方案。     

指接位置对竹材原态多方重组材抗压性能的影响

研究了指接位置对竹材原态多方重组材抗压性能的影响。本文对竹材原态多方重组材进行了轴向抗压试验,其结果表明:最先破坏的是指接位置。竹材原态多方重组材的破坏形式主要是竹单元的鼓包、劈裂和指榫的压溃、胶层脱落。随着指接位置不断地向上端部移动,竹材原态多方重组材承受抗压强度的能力不断上升,但是到了距离上端部1/5处时,其能力反而下降。可得结论:对于1m长的竹材原态多方重组材,指接位置布置在1/4处时较为合适。     

竹材原态多方重组材料制造技术

正1.市场背景竹材原态多方重组材料具有抗弯刚度大,承载力高和绿色低碳的特点,符合"生态林业、民生林业"的发展模式,但现主要采用以矩形竹条为构成单元的竹地板或各类竹类胶合板产品进行工业化利用,存在竹材利用率低、竹重组材含胶量高、竹材原态低碳利用处于空白、高效成型工艺及设备技术落后等问题。     

专利信息

专利名称：弧形竹材原态重组材料及其制造方法 申请（专利）号：CN200610114353.X 申请日：2006.11.07 公开（公告）号：CN1970254 公开（公告）日：2007.05.30 主分类号：B27D1/10（2006.01） 申请（专利权）人：国家林业局北京林业机械研究所 发明（设计）人：费本华;傅万四 摘要：本发明涉及一种弧形竹材原态重组材料及其制造方法,属于材料领域。弧形竹材原态重组材料,由内外表面光滑的弧形竹板以其弧形的相同朝向并列排放加压粘接而成。本发明的优点是：本发明针对竹材具有中空、锥形、竹青竹黄竹节物理力学性能差异大等特点,将圆形空心竹材加工成弧形竹坯,     

弧形原态重组竹制造工艺的初步研究

对采用高频热压成形机制造新型竹质工程材料-弧形原态重组竹板材的工艺进行了初步研究,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。结果表明：采用酚醛树脂胶黏剂双面涂胶,涂胶量250g／m2,单位压力2．0MPa,热压时间30s／mm,屏极电压4200V、屏极电流1．5A时板材物理力学性能最优;依此工艺生产的弧形原态重组竹的静曲强度等力学性能均达到上述三种结构材的要求。本文还提出了板材制造过程中存在的问题及改进建议。     

毛竹基重组竹力学性能研究

重组竹是一种资源节约型竹材胶合类产品,具有突出的力学性质,已逐渐步入建筑结构用工程材料。为客观合理地评价其力学性能,本文以毛竹基重组竹作为研究对象,对各项力学性能指标、破坏模式和机理进行了研究。结果表明:重组竹物理力学性能均一稳定,密度的变异系数仅为3.45%,但力学性能具有明显的两向性,且其强度明显高于普通木材,分别是马尾松和杉木的1.10~6.36倍和1.59~11.03倍;其顺纹抗拉、横纹抗拉、顺纹剪切试样均为脆性破坏,试样的断裂口层次不齐且均在有效区域;而重组竹顺纹抗压、横纹局部抗压和横纹全部抗压试样均为延性破坏特征,以压溃破坏的模式呈现。综合而言,重组竹材料能够完全满足建筑结构用材的力学强度要求。     

四种竹材人造板的制造方法和性能比较

介绍了竹集成材、重组竹、A级竹篾层积材和竹单板层积材四种竹材人造板基本单元的制备方法、竹材利用率以及竹材人造板的制造工艺和方法并对四种竹材人造板的力学性能进行了比较,结论认为,竹单板层积材在制备的过程中,将竹材的一次利用率提高到90%～95%,且其各项力学性能指标均有大幅度的提高,是一种可持续发展的新型材料.     

聚乙烯醇改性酚醛树脂/竹材胶合界面力学性能

利用不同比例聚乙烯醇(PVA)改性酚醛树脂(PF)制备双层碳化竹片复合材料,通过电子散斑干涉技术(ESPI)和胶合强度实验分析并探讨了碳化竹材胶合界面微观应变分布和复合材料整体强度。研究结果表明,PVA的加入使碳化竹材胶合界面应变分布区域变宽,最大应变数值提高;复合材料干态胶合强度随PVA比例的增加先降低再上升,而湿态胶合强度随PVA比例的增加持续减小。     

竹质材料的工艺及基本性能的分析研究

通过分析研究竹帘胶合板、竹集成材、竹材重组材等现代竹质工程材料的制作工艺及其基本力学性能,并指出这三种竹质材料在现代建筑结构构件中的应用。     

二氧化硅气凝胶/聚丙烯熔喷非织造材料的制备及性能研究

通过熔喷非织造技术制备了一定质量比(1/100、2/100、3/100)的二氧化硅(SiO_2)气凝胶/聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,采用扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机、透气量仪及滤料试验系统测试分析该非织造材料的结构形貌、结晶性能、晶型结构、力学性能、透气性、过滤性能等性能,结果表明:通过SiO_2气凝胶改性的熔喷非织造材料的纤维直径增大,纤维网结构疏松;其熔喷材料结晶度提高,但晶型较改性前并未改变;其透气率增高,SiO_2气凝胶/PP熔喷非织造材料的过滤效率相比单一PP熔喷非织造材料提高了约50%,但随着SiO_2气凝胶添加量增加,其拉伸力学性能有所下降。     

毛竹重组材与天然毛竹的结构比较

为了探究重组过程对天然毛竹结构的影响,采用显微镜观测、纤维体积分数计算方法,对重组材的结构特征进行了研究。探讨了含水率、压力对竹重组材压缩率的影响,并与天然竹材进行了对比。结果表明:与天然竹材相比,重组后竹材的结构变化,主要源于维管束本身以及维管束分布的改变;重组过程中,过高或者过低的含水率都会降低竹重组材的力学性能;竹材重组后,大部分区域的纤维体积分数Vy值在50%上下,但是临近髓环的纤维占比并没有实质性的改变。     

竹材重组材人工加速老化方法的比较研究

根据竹材重组材的特点,选择3种人工加速老化方法对其进行老化实验。结果表明:竹材重组材经BS EN 1087-1和ASTMD 1037老化处理后,各项物理力学性能变化情况较为相似,甚至经BS EN 1087-1处理后的某些物理力学性能的变化超过ASTMD1037处理;European AFNOR V 313老化处理后物理力学性能变化情况则缓和得多。结论认为BS EN 1087-1是研究竹材重组材耐老化性能较好的人工加速老化处理方法。     

超强仿生大块竹基复合材料新成果

竹材作为一种可持续性生态材料,因其丰富的产量、轻质高强和出色的固碳属性,已成为备受青睐的现代绿色工程建筑材料。受脊椎神经网络结构启发,中国林业科学研究院木材工业研究所的于文吉研究员创新团队成功利用酚醛树脂,在竹材的层间和内部构建了类似脊椎神经网络的结构,有效控制了被压缩的竹材细胞,从而实现了高强度大尺寸竹质工程材料的制备。     

密度对轻软木材制备重组木性能影响的研究

将泡桐、杨木和柳木3种轻软木材制备成重组木,探讨密度对轻软木材重组木耐水性能和力学性能的影响。结果表明,随着密度的增加,泡桐重组木的静曲强度、弹性模量和水平剪切强度等主要力学性能增强,而吸水厚度膨胀率随着密度的增大而增大;杨木、柳木重组木的物理力学性能,随重组木密度的增大而改善。     

竹木复合结构材的制造技术与应用

以速生材杨木、杉木和毛竹为原料制备竹木复合结构材,讨论了不同竹木比例对结构材性能的影响。结果表明,随着竹材所占比例的增加,结构材的力学性能显著增加,满足GB/T 20241-2006。竹木复合材料不仅发挥了竹材高强度的特点,而且发挥了厚单板高利用率的特点,进一步扩大了竹木复合材料在结构材中的应用范围。     

非晶颗粒态玉米淀粉理化性质及消化性能的研究

非晶颗粒态淀粉是一种特殊的淀粉物态形式,具有颗粒性,但不具有结晶性。为了实现对原淀粉颗粒的改性,本文以玉米淀粉为原料,采用乙醇溶液处理法制备非晶颗粒态淀粉。在此基础上,研究了这种非晶化处理方法对玉米淀粉的颗粒形貌、结晶性质、溶解度与膨胀力及体外消化性能的影响。结果表明,原淀粉经非晶化处理后颗粒性仍保持完整,但颗粒表面有较大爆裂孔生成,并出现明显褶皱;非晶颗粒态玉米淀粉呈现V-型衍射结构,其结晶性基本消失,颗粒由多晶颗粒态结构转变为非晶颗粒态结构;与玉米原淀粉相比,其溶解度和膨胀度在相同的测定温度下均明显增加。原淀粉经乙醇溶液处理后,其快消化淀粉含量由92.83%下降到81.64%。而慢消化淀粉和抗性淀粉总含量由7.17%上升到18.36%。因此,采用乙醇溶液处理法对淀粉颗粒进行改性将有助于开发低热量和慢血糖应答的产品。