杨木、桉木厚芯实木复合板材力学性能研究

摘要

近年来在世界各国对人造板甲醛释放量限量日益严格和国内人造板供需矛盾日渐凸显的双重背景下，使以中小企业为主，生产产品单一且对出口依存严重的我国板材企业面临严峻挑战，急需一种低成本、工艺简单且更环保的板材进行产品升级。
　　本文选用国内有大面积栽植的人工速生材桉树、杨树为原料，使用经柔化、挤轧处理的4～8mm厚单板为基本单元，采用较优热压工艺，探讨了树种、涂胶量、单板厚度三个因素对制得单板层积材的力学性能的影响。涂胶量、单板厚度两个因素对制得胶合板胶合强度的影响。得出如下主要结论:
　　(1)试验中桉木2mm、4mm、6mm、8mm单板组坯而成板材的静曲强度分别达到GB/T20241-2006《单板层积材》规定的130E、100E、90E、80E优等品级别。杨木板材2mm、4mm、6mm达到100E优等品级别，8mm超过90E优等品级别。
　　(2)试验中所有组别的水平剪切强度均超过GB/T20241-2006《单板层积材》规定的55V-47H级别，两树种2mm、4mm所有施胶水平，杨木6mm200 g/m2、桉木6mm250 g/m2以上施胶水平均超过65V-55H级别。
　　(3)随涂胶量增大两树种板材的各项力学性能在250 g/m2涂胶量前呈增加趋势，之后趋于平缓或有所下降。综合产品各项性能和原料成本考虑生产杨木板材时涂胶量150g/m2较佳，生产8mm桉木板材时可适当提高涂胶量采用200 g/m2或以上涂胶量较佳。
　　(4)随组坯单板厚度的增加，两树种板材的各项力学性能呈下降的趋势。杨木板材降幅较小且均匀，与2mm单板组坯板材相比，静曲强度、弹性模量、水平剪切强度分别下降12％、9％、27％。桉木板材降幅于4mm时降幅较大，其后降幅减小，与2mm单板组坯板材相比静曲强度、弹性模量、水平剪切强度和40％、22％、39％。桉木板材强度降幅大于杨木板材，因树种自身实木强度和加工性能差异，在低厚度单板组坯时桉木板材强度较高随组坯单板厚度增加桉木板材性能低于杨木板材。
　　(5)对各项力学性能之间的相关性分析表明，桉木、杨木两加载方向上静曲强度、水平剪切强度呈良好的线性相关关系，其相关系数分别为0.934、0.876和0.925、0.956。桉木、杨木各自静曲强度和弹性模量亦有良好的线性相关性，其相关系数粉别为0.834、0.932。
　　(6)湿处理会极大的降低板材的静曲强度。桉木、杨木在28h沸水处理和24小时温水浸泡处理后，静曲强度分别下降38％、34％和47％、44％。杨木板材的降幅大于桉木板材。温水处理组静曲强度大于沸水处理组。
　　(7)试验所设定各厚度、涂胶量水平组的浸渍剥离性能良好。
　　(8)除150g/m2涂胶量8mm单板组坯板材外，各组别胶合强度均超过0.7MPa。高于LY/T17382008《实木复合地板用胶合板》、GB/T176561999《凝土模板用胶合板》所规定强度。
　　(9)随涂胶量增大，胶合板胶合强度增幅逐渐减小，各涂胶量水平间增幅分别为14％、7％和4％。综合原料成本和胶合强度考虑，厚芯胶合板最佳涂胶量为200g/m2。
　　(10)随组坯单板厚度增大，胶合强度呈下降趋势。各厚度水平间降幅分别为8％、6％和9％。至8mm时，累计下降21％。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 我国木材资源现状

1．1．2 甲醛问题对人造板生产的影响

1．1．3 我国人造板市场面I晦的问题

1．1．4 杨木、桉木厚芯实木板

1．2 单板层积材研究现状

1．2．1 树种及单板等级对板材强度的影响

1．2．2 加工工艺研究

1．2．3 强化单板层积材研究

1．2．4 性能测试及无损检测研究

1．3 胶合板研究现况

1．3．1 基材及组坯方式

1．3．2 胶合性能

1．3．3 速生材生产胶合板

第二章 厚单板的制备

2．1 引言

2．2 超厚单板的制备

2．2．1 原木剥皮、截断

2．2．2 木段旋切

2．2．3 单板栽切

2．2．4 单板柔化处理

2．2．4 单板挤轧脱水

第三章 厚芯单板层积材

3．1 材料及方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 仪器设备

3．1．3 试验方法

3．1．4 指标及测试

3．2 涂胶量对LVL力学性能的影响

3．2．1 引言

3．2．2 涂胶量对静曲强度的影响

3．2．3 涂胶量对弹性模量的影响

3．2．4 涂胶量对剪切强度的影响

3．2．5 涂胶量对板材湿强度的影响

3．2．6 涂胶量对浸渍剥离性能的影响

3．3 单板厚度对LVL力学性能的影响

3．3．1 引言

3．3．2 单板厚度对静曲强度的影响

3．3．3 单板厚度对弹性模量的影响

3．3．4 单板厚度对剪切强度的影响

3．3．5 单板厚度对湿性能的影响

3．3．6 单板厚度对浸渍剥离性能的影响

第四章 厚芯胶合板

4．1 材料及方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 仪器设备

4．1．3 试验方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 涂胶量对胶合板胶合强度的影响

4．2．2 单板厚度对胶台板胶合强度的影响

4．2．3 小结

第五章 结论

参考文献

作者简介

在读期间发表论文情况

致谢