硬头黄竹重组材制备工艺及性能研究

摘要

本论文以硬头黄竹为生产原料，采用较优的热压工艺，分别探讨了竹材年龄、制备密度、浸胶量和竹秆高度四个因素对所制得的硬头黄竹重组材板材的水平剪切强度、抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、吸水宽度膨胀率和吸水厚度膨胀率的影响及其变异规律和内在成因。研究所得主要结论如下：
　　1、不同年龄硬头黄竹压制出的重组竹板材，其水平剪切强度和抗压强度随着竹材年龄的增长而增大，在第4年达到最大值，之后随着竹材材质本身的老化，板材的水平剪切强度和抗压强度出现下降;其抗弯强度和抗弯弹性模量在2～5年间表现出随竹材年龄增长而不断增加的趋势，但是增长幅度较小;板材的吸水宽度膨胀率(WSR)随竹材年龄的增长而减小;竹材年龄对板材的吸水厚度膨胀率(TSR)影响不明显。
　　2、不同制备密度下的硬头黄竹重组材，其水平剪切强度和抗压强度随着板材密度的增加表现出线性增长的趋势，制备密度较高的硬头黄竹重组材其强度显著高于制备密度较低的重组材;重组竹板材的抗弯强度和抗弯弹性模量也随着制备密度的增大而不断增加，但当板材密度超过1.1g/cm3之后继续增加，抗弯强度和抗弯弹性模量表现出下降趋势;随着重组竹板材制备密度的增加，其吸水厚度膨胀率(TSR)相应增加，吸水厚度膨胀率(WSR)不断减小，板材厚度方向上的尺寸稳定性下降，宽度方向上的尺寸稳定性得到提高。
　　3、利用不同施胶量的纤维化竹束压制的硬头黄竹重组材，其抗压强度变化不明显，平均抗压强度为90.32Mpa;水平剪切强度随浸胶量的增加表现出增长趋势并在浸胶量为13％时取得最大值，当浸胶量继续增加到15％，水平剪切强度出现下降趋势;在浸胶量从7％增加到15％的过程中，板材的抗弯强度和抗弯弹性模量先增加后减小，浸胶量为11％时，板材的抗弯强度和抗弯弹性模量最大;随着浸胶量的增加，板材的吸水宽度膨胀率(WSR)和吸水厚度膨胀率(TSR)均表现出线性下降的趋势，说明浸胶量的增加使板材的尺寸稳定性得到明显改善。
　　4、不同竹秆高度的硬头黄竹竹材压制出的重组材板材，其水平剪切强度和抗压强度随着竹秆高度的增加分别表现出线性下降和线性增加的趋势;板材的抗弯强度随着竹秆高度的增加而增加，竹秆高度对板材抗弯弹性模量的影响不明显;板材的吸水宽度膨胀率(WSR)和吸水厚度膨胀率(TSR)在1～6m的竹秆高度范围内变化规律不明显，表明竹秆高度对板材尺寸稳定性无明显影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 竹材资源及利用现状

1．2．1 世界竹类资源分布及产业发展情况

1．2．2 我国竹材资源及其加工利用现状

1．3 硬头黄竹的特性和研究利用现状

1．3．1 硬头黄竹资源概况

1．3．2 硬头黄竹的特性

1．3．3 硬头黄竹的研究利用

1．4 竹重组材研究现状

1．4．1 重组材的起源与发展历程

1．4．2 竹重组材的国外研究现状

1．4．3 竹重组材的国内研究现状

1．4．4 竹重组材制造工艺和性能研究现状

1．5 研究目的意义

1．6 研究内容

1．7 研究创新点

第二章 竹材年龄对硬头黄竹重组材性能的影响

2．1 引言

2．2 试验材料与方法

2．2．1 竹材采集地概况

2．2．2 试验材料和设备

2．2．3 试验方法

2．2．4 数据分析

2．3 结果与分析

2．3．1 力学性能

2．3．2 耐水性能

2．4 小结

第三章 竹材制备密度对硬头黄竹重组材性能的影响

3．1 引言

3．2 试验材料与方法

3．2．1 竹材采集地概况

3．2．2 试验材料和设备

3．2．3 试验方法

3．2．4 数据分析

3．3 结果与分析

3．3．1 力学性能

3．3．2 耐水性能

3．4 小结

第四章 竹材浸胶量对硬头黄竹重组材性能的影响

4．1 引言

4．2 试验材料与方法

4．2．1 竹材采集地概况

4．2．2 试验材料和设备

4．2．3 试验方法

4．2．4 数据分析

4．3 结果与分析

4．3．1 力学性能

4．3．2 耐水性能

4．4 小结

第五章 竹秆高度对硬头黄竹重组材性能的影响

5．1 引言

5．2 试验材料与方法

5．2．1 竹材采集地概况

5．2．2 试验材料和设备

5．2．3 试验方法

5．2．4 数据分析

5．3 结果与分析

5．3．1 力学性能

5．3．2 耐水性能

5．4 小结

第六章 结论与建议

参考文献

致谢

在读期间学术研究