我国木、竹重组材产业发展的现状与前景

木、竹重组加工,是速生林木材和竹材未来最具发展前景的高效利用途径之一.通过回顾我国木、竹重组材产业的发展现状,对当前产业发展过程中存在的主要技术、工艺、设备和标准化体系建设等问题,进行了分析归纳,对我国木、竹重组材产业未来的发展提出建议.     

竹炭理化性能的测试和分析

参考相关国家标准,对浙江省18家竹炭厂216组竹片炭的含水率、密度、灰分、挥发分、固定炭含量、燃烧热值、电阻率和pH值等理化性能进行测试.应用Matlab软件,采用概率密度分布方程、主分量分析和方差分析方法对竹炭的理化性能进行分析.结果表明:不同的竹炭生产厂家生产的竹炭理化性能差异极显著,而同一厂家生产的竹炭理化性能差异不显著;竹炭的理化性能相关性不紧密;挥发分和灰分与热值和pH值因子负荷量为异号,呈负相关;固定炭与热值和pH值因子负荷量为同号,呈正相关;灰分和密度与电阻因子负荷量为异号,呈负相关;灰分和密度与电导率因子负荷量为同号,呈正相关.     

不同处理竹材的表面性能分析

为了揭示不同处理方法对竹材表面性能的影响规律,该文以毛竹为研究对象,采用ESCA和FTIR分析技术,对不同部位和不同处理条件竹材表面的碳氧比和C1s4种结合形式的分布情况,以及红外光谱的谱峰位置和相对吸收强度进行了分析.结果表明:不同部位和不同处理条件下竹材表面的碳氧比有很大差异;竹材表面主要以木素和各种抽提物为主;高温干燥导致竹材表面易挥发的抽提物分解,使部分纤维素和半纤维素的结构特征得以显露,而硼酸处理效果不明显;高温处理和硼酸处理后竹材表面的自由羟基减少,活性降低;竹黄表面的活性自由羟基的数量高于竹青表面.      

重组竹材耐腐防霉性能的研究

对酚醛树脂(PF)制备的重组竹、酚醛树脂热处理重组竹及外购的重组竹,进行耐腐防霉性能评价对比。结果表明,3种重组竹的耐腐性能均可以达到Ⅰ级;PF树脂重组竹和PF树脂热处理重组竹对霉菌有一定的抑制作用;3种重组竹对蓝变菌均无抑制能力。     

热处理对毛竹竹材颜色变化的影响

在空气介质中对毛竹竹材进行热处理,探讨热处理温度(100~220℃)和时间(1~4 h)对竹材材色的影响。结果表明:热处理温度和时间对竹材材色的明度L*、红绿轴色度指数a*和黄蓝轴色度指数b*均有显著影响;随着热处理温度的升高和时间的延长,热处理竹材的总体色差△E*加剧。     

辊压树脂定向渗透工艺对竹束干燥及重组竹性能的影响

竹束施胶前和施胶后的干燥和施胶工艺是重组竹制备过程中的关键工序。目前,企业主要采用间歇式吊笼浸胶法,但此施胶工艺存在施胶不均匀、干燥能耗高的问题。为解决上述问题,研发了辊压树脂定向渗透技术,研究了辊压树脂定向渗透技术对竹束干燥和重组竹物理力学性能的影响。试验结果表明：在相同干燥条件下,采用辊压树脂定向渗透技术时竹束施胶前、后的干燥时间比间歇式吊笼浸胶法的干燥时间缩短幅度分别约为65%和48%。由此可知,辊压树脂定向渗透技术可大大缩短竹束施胶前、后的干燥时间,提高干燥效率和降低干燥能耗。通过扫描电镜观察可知：采用辊压树脂定向渗透技术施胶过程中,压辊对竹束进行辊压,使得竹束的宽度增大,表面的裂隙增多,增加了胶液在竹束中的渗透通道;同时,胶液在辊压压力的作用下向竹材细胞壁内渗透,使得胶液在竹束中的分布更加均匀。采用两种施胶方法制备的重组竹力学性能和耐水性能测试结果显示：相对于间歇式吊笼浸胶法制备的重组竹,采用辊压树脂定向渗透技术制备的重组竹静曲强度变化不大,而弹性模量和水平剪切强度显著增大,增大幅度分别达到17.85%和59.25%;吸水宽度膨胀率和吸水厚度膨胀率均显著降低,降低幅度分别达到...     

热处理毛竹材吸湿与解吸特性

热处理作为一种绿色环保的物理改性方法,已经在木、竹材企业得到广泛应用.竹材在180℃热处理时,其力学性能损失较小,尺寸稳定性能得到较好的改善.为揭示热处理对竹材吸湿解吸特性的影响,选择180℃对毛竹进行处理,并利用动态水分吸附分析仪(DVS)测试了热处理前后竹材在温度为25℃和相对湿度为5％-90％-5％条件下的等温吸...     

热处理对纤维化竹单板表面性能和微力学性能的影响

以炭化炉处理的毛竹纤维化单板为原料,系统地研究了不同热处理温度对纤维化竹单板的表面性能和微力学性能影响。结果显示,随着热处理温度的升高,纤维化竹单板的质量损失率增加,表面颜色加深,p H值和缓冲容量降低。热处理后纤维化竹单板的半纤维素降解,导致其综纤维素和α-纤维素质量分数分别降低了20.15%、35.94%,冷、热水抽提物和木质素相对质量分数分别增加了20.15%、27.39%和43.56%。傅立叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析结果进一步证明了半纤维素发生降解,多糖质量分数降低,木质素相对质量分数增加。微力学性能测试结果显示,热处理后纤维细胞和薄壁细胞的细胞壁弹性模量变化不显著,薄壁细胞的硬度增加了48.84%,使材料的硬度显著增加。     

厚胶合板弹性模量预测模型

为了预测厚胶合板弹性模量,通过简化层合板理论,该文建立了胶合板弹性模量预测模型,并以单板条、经过涂胶热压处理的单板条和相同工艺条件下的单板层积材的弹性模量,采用4种不同铺层方式的19层桉树胶合板对模型进行了验证。结果表明:3种预测值与实测值的趋势一致,相关系数R2顺纹在0.86以上,横纹在0.88以上,但是精度不同。采用单板条弹性模量预测的胶合板弹性模量比实测值偏低;采用经过涂胶热压处理后的单板条弹性模量预测的胶合板弹性模量比实测值偏高;采用相同工艺条件下的单板层积材弹性模量预测的胶合板弹性模量与实测值偏差较小,顺纹平均误差为4.64%,横纹平均误差10.94%。因此,采用相同工艺条件下的单板层积材的弹性模量来预测胶合板的弹性模量是可行的。