纖維化竹單板重組材的制造技術(shù)及性能研究.pdf

1、竹重組材料是90年代開始研究的新產(chǎn)品。近年來,隨著竹重組材料種類的增加、竹材利用率的不斷提高以及材料理化性能的不斷完善,竹重組材料越來越受到人們的關(guān)注。但大部分竹重組材料都是以大徑級的毛竹為原料,而占一大部分的小徑竹資源尚未得到有效充分的利用。纖維化竹單板重組材作為一種新型的竹重組結(jié)構(gòu)材料,它的開發(fā)和應(yīng)用,使小徑雜竹的大規(guī)模工業(yè)化利用成為了現(xiàn)實(shí)。
　　 纖維化竹單板重組材采用纖維化竹單板制造技術(shù)制造,突破了傳統(tǒng)竹材人造板單元的制

2、備方法,不需要刻意去除竹青和竹黃,將竹材的一次利用率提高到90％～95％,同時(shí)也使原來不能充分利用的小徑竹資源得到有效的利用。另外,竹材在疏解的過程中,避免了竹纖維損傷的問題,保留了竹纖維高強(qiáng)度的特性,賦予了板材較高的物理力學(xué)性能。纖維化竹單板重組材小僅可以用于室內(nèi)裝修裝潢材料、集裝箱底板等,而且也可以用于風(fēng)電葉片槳葉材料等高強(qiáng)度材料和戶外地板等高耐候性材料[1]。
　　 本研究以慈竹(Neosinocalamus affini

3、s(Rendle)Keng f.)、綠竹(Phyllostachysarcana McClure)、紅殼竹(Phyllostachys indescens C.Y.Yao et C.Y.Chen)、小毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)H.de Lehaie)、白夾竹、壽竹、撐篙竹等竹材為主要原料,針對不同膠黏劑浸漬量以及不同竹基本單元的處理方式進(jìn)行探索性試驗(yàn)設(shè)計(jì),考察了不同工藝條件對板材的主要物理力學(xué)性能和耐水

4、性能的影響,最終通過分析不同試驗(yàn)條件下制造的板材吸水厚度膨脹率、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度和彈性模量等性能指標(biāo),并將纖維化竹單板重組材與竹集成材、重組竹、A級竹篾層積材的物理力學(xué)性能進(jìn)行了比較,最終得出纖維化竹單板重組材的性能優(yōu)良,是一種可持續(xù)發(fā)展的新型材料,它的開發(fā)和應(yīng)用將對竹材人造板的發(fā)展和提高竹材的利用率具有積極的意義。
　　 本研究主要得出以下結(jié)論:
　　 1)不同的膠黏劑浸漬量:不同膠黏劑浸漬量壓制纖維化竹單

5、板層積材的性能如下:浸膠量:7％,密度:1.12 g/cm3,靜曲強(qiáng)度(MOR):253.2MPa,彈性模量(MOE):26.3GPa,100℃水煮28h循環(huán)耐水性能:吸水寬度膨脹率(WS):3.83％、吸水厚度膨脹率(TS):9.83％；浸膠量:13％,密度:1.12 g/cm3,靜曲強(qiáng)度:246.9MPa,彈性模量:26.3GPa,100℃水煮28h循環(huán)耐水性能:WS:2.73％、TS:5.15％。研究結(jié)果表明:隨著浸膠量的增加,板

6、材的MOR和抗拉強(qiáng)度有降低的趨勢；抗拉強(qiáng)度降低了18.68％:水平剪切強(qiáng)度則呈現(xiàn)相反趨勢； MOE和抗壓強(qiáng)度變化不明顯。板材的耐水性能測試包括耐沸水性能和耐常溫水泡,二者都隨浸膠量的增加而呈增加的趨勢。
　　 2)基本單元處理方式的不同:纖維化竹單板分別被疏解3、4、5、6、7遍。結(jié)果表明:隨著疏解遍數(shù)的增加,纖維化竹單板層積材的MOR呈逐漸增長的趨勢；MOE呈先增大后降低的趨勢；耐水性能隨著疏解遍數(shù)的增加而增強(qiáng):抗壓強(qiáng)度隨著疏