前言
第一章指接膠合的技術(shù)現(xiàn)狀和意義
第一節(jié)指接的技術(shù)現(xiàn)狀
一、指接加工的技術(shù)現(xiàn)狀
二、指接加工存在的問題及發(fā)展前景
第二節(jié)膠合的技術(shù)現(xiàn)狀
一、影響實(shí)木膠合性能的主要因素
二、實(shí)木膠合性能的改進(jìn)措施
第三節(jié)指接膠合的意義
一、擴(kuò)大人工林木材的利用范圍
二、提高人工林木材的利用率
主要參考文獻(xiàn)
第二章人工林木材性質(zhì)與膠黏劑
第一節(jié)人工林木材的主要性質(zhì)
一、木材解剖性質(zhì)
二、木材物理特性
三、主要力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)
第二節(jié)膠黏劑種類和主要參數(shù)
第三節(jié)常用膠黏劑的膠合性能
一、膠合工藝與性能檢測(cè)
二、影響膠合性能的因子分析
三、膠黏劑對(duì)幾種木材膠合性能的影響
主要參考文獻(xiàn)
第三章指接參數(shù)的確定
第一節(jié)指型和銑齒
一、指榫的接合與加工
二、銑齒刀的安裝與組合
三、指榫參數(shù)
四、指接參數(shù)
第二節(jié)嵌合度端壓曲線分析
一、非結(jié)構(gòu)指接材的端壓確定
二、結(jié)構(gòu)指接材的端壓確定
主要參考文獻(xiàn)
第四章指接工藝與性能
第一節(jié)非結(jié)構(gòu)指接材的工藝與性能
一、材料和方法
二、杉木非結(jié)構(gòu)指接材的性能
第二節(jié)結(jié)構(gòu)指接材的工藝與性能
一、材料和方法
二、樟子松結(jié)構(gòu)指接材的性能
第三節(jié)膠種對(duì)指接材性能的影響
一、材料和方法
二、膠種對(duì)指接材性能的影響
第四節(jié)指型對(duì)指接材性能的影響
一、材料和方法
二、指型對(duì)指接材性能的影響
第五節(jié)指接材破壞形式分析
主要參考文獻(xiàn)
第五章指接材的有限元分析
第一節(jié)木質(zhì)材料有限元模型
一、木質(zhì)材料的有限元模型
二、破壞準(zhǔn)則
三、木材彈性常數(shù)的測(cè)定
四、有限元法分析軟件
五、指接材的有限元分析
第二節(jié)木材力學(xué)參數(shù)測(cè)定
一、電測(cè)法測(cè)定木材力學(xué)參數(shù)
二、電測(cè)法試驗(yàn)結(jié)果分析
三、變跨距三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)結(jié)果分析
第三節(jié)指接材有限元模型分析
一、ANSYS模擬分析的基本過程
二、指接端壓有限元模型分析
三、指接材彈性模量有限元模型分析
四、指接材抗彎強(qiáng)度有限元模型分析
主要參考文獻(xiàn)
第六章人工林木材的膠合工藝與膠合性能
第一節(jié)膠合工藝對(duì)膠合性能的影響
一、材料和方法
二、膠合工藝對(duì)木材膠合性能的影響
第二節(jié)膠合面紋理對(duì)膠合性能的影響
一、材料和方法
二、膠合面紋理對(duì)膠合性能的影響
三、膠合面紋理的掃描電鏡分析
第三節(jié)混合樹種膠合的膠合性能
一、材料和方法
二、不同混合樹種膠合的膠合性能
三、樹種混合膠合的剪切強(qiáng)度效率
主要參考文獻(xiàn)
第七章人工林木材膠合性能的改善措施
第一節(jié)膠合面性能及膠合表面處理方法
一、膠合面的表面性能
二、膠合面處理方法
第二節(jié)人工林木材膠合性能的改善措施
一、材料和方法
二、膠合面處理對(duì)木材膠合性能的影響
第三節(jié)節(jié)子對(duì)木材膠合性能的影響
一、材料和方法
二、節(jié)子對(duì)木材膠合性能的影響
第四節(jié)抽提物含量對(duì)膠合性能的影響
一、材料和方法
二、抽提物含量對(duì)樟子松膠合性能的影響
主要參考文獻(xiàn)
第八章膠合性能的耐久性評(píng)價(jià)
第一節(jié)膠合耐久性的檢測(cè)方法
第二節(jié)EPI的膠合耐久性
一、杉木的EPI膠合耐久性
二、楊樹的EPI膠合耐久性
三、巨桉的EPI膠合耐久性
四、尾巨桉的EPI膠合耐久性
五、檸檬桉的EPI膠合耐久性
六、窿緣桉的EPI膠合耐久性
第三節(jié)PVAc的膠合耐久性
一、杉木的PVAc膠合耐久性
二、楊樹的PVAc膠合耐久性
三、巨桉的PVAc膠合耐久性
四、尾巨桉的PVAc膠合耐久性
五、檸檬桉的PVAc膠合耐久性
六、窿緣桉的PVAc膠合耐久性
第四節(jié)不同木材的膠合耐久性
主要參考文獻(xiàn)
《木質(zhì)功能材料科學(xué)技術(shù)叢書:人工林木材的指接和膠合》是國際熱帶木材組織(ITT0)項(xiàng)目PD69/01 Rev.2(I)“改進(jìn)與多種利用中國南方熱帶人工林木材,以減少天然林供應(yīng)不足的壓力”和中日政府間專項(xiàng)技術(shù)合作(JICA渠道)“中國人工林木材研究”項(xiàng)目的研究成果。
《木質(zhì)功能材料科學(xué)技術(shù)叢書:人工林木材的指接和膠合》以擴(kuò)大我國人工林木材資源供給和推進(jìn)木材資源增值利用為目標(biāo),針對(duì)我國人工林木材資源加工技術(shù)短缺和高效利用不足的現(xiàn)狀,以主要的人工林木材為研究對(duì)象,在科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)人工林木材的特點(diǎn),系統(tǒng)、全面地探討了木材材質(zhì)和膠黏劑、指接參數(shù)的確定、指接工藝和性能、指接的無損預(yù)測(cè)和有限元分析、膠合工藝和性能、改善膠合性能的方法及膠合耐久性評(píng)價(jià)等工藝和技術(shù)。
《木質(zhì)功能材料科學(xué)技術(shù)叢書:人工林木材的指接和膠合》的相關(guān)研究成果將開拓我國人工林木材資源增值利用途徑,為推進(jìn)林產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)升級(jí)、帶動(dòng)林業(yè)區(qū)域特色經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科技支撐。
《木質(zhì)功能材料科學(xué)技術(shù)叢書:人工林木材的指接和膠合》適合木材科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的廣大師生、科研工作者,以及木材加工和家具生產(chǎn)企業(yè)的工程技術(shù)人員參考閱讀。
第2版前言第1版前言第1章 土方工程1.1 土的分類與工程性質(zhì)1.2 場(chǎng)地平整、土方量計(jì)算與土方調(diào)配1.3 基坑土方開挖準(zhǔn)備與降排水1.4 基坑邊坡與坑壁支護(hù)1.5 土方工程的機(jī)械化施工復(fù)習(xí)思考題第2...
第一篇 個(gè)人禮儀1 講究禮貌 語言文明2 規(guī)范姿勢(shì) 舉止優(yōu)雅3 服飾得體 注重形象第二篇 家庭禮儀1 家庭和睦 尊重長(zhǎng)輩2 情同手足 有愛同輩第三篇 校園禮儀1 尊重師長(zhǎng) 虛心學(xué)習(xí)2 團(tuán)結(jié)同學(xué) 共同進(jìn)...
前言第一章 現(xiàn)代設(shè)計(jì)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)教育現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)代設(shè)計(jì)教育第二章 現(xiàn)代設(shè)計(jì)的萌芽與“工藝美術(shù)”運(yùn)動(dòng)工業(yè)革命初期的設(shè)計(jì)發(fā)展?fàn)顩r英國“工藝美術(shù)”運(yùn)動(dòng)第三章 “新藝術(shù)”運(yùn)動(dòng)“新藝術(shù)”運(yùn)動(dòng)的背景法國的“新藝...
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《中國桉樹和相思人工林木材性質(zhì)與加工利用》是國際熱帶木材組織(Intemational Tropical Tinlber Orgallization)資助項(xiàng)目的最新研究成果。在科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,首次較系統(tǒng)、全面地揭示了我國主要桉樹和相思人工林木材的基本特性(包括木材解剖、物理力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)),并針對(duì)桉樹生長(zhǎng)應(yīng)力高的特點(diǎn),探討了其形成機(jī)制、測(cè)試方法及其對(duì)木材加工利用的影響,對(duì)木材機(jī)械加工特性(包括刨切、砂光、鉆孔、榫眼、成型)與表面涂飾性能進(jìn)行評(píng)估,并且針對(duì)桉樹木材高生長(zhǎng)應(yīng)力特性,開發(fā)了適合桉樹和相思人工林木材實(shí)木利用的鋸解、干燥、膠合指接的工藝與技術(shù)。還對(duì)這兩種人工林木材的市場(chǎng)前景進(jìn)行了市場(chǎng)調(diào)查與經(jīng)濟(jì)分析?!吨袊駱浜拖嗨既斯ち帜静男再|(zhì)與加工利用》是首次專門論述桉樹和相思人工林木材性質(zhì)與加工利用和市場(chǎng)前景的書籍。
將木材與木材或其他材料的表面膠接成為一體的技術(shù)。它是木制品部件榫接和釘接方法的發(fā)展。人造板的誕生,就是以膠合技術(shù)為基礎(chǔ)。膠合,還可使短材接長(zhǎng),薄材增厚,窄材加寬,劣材變優(yōu),提高木材的利用效果和利用水平,因而在木材加工中有重要作用。
按膠合制品的用途和選用膠粘劑的性能,分結(jié)構(gòu)性膠合和非結(jié)構(gòu)性膠合兩類。為使膠合制品用作建筑結(jié)構(gòu)材料而用膠合強(qiáng)度高、耐老化性能好的膠合劑進(jìn)行的木材膠合,稱結(jié)構(gòu)膠合,此外是非結(jié)構(gòu)膠合。
概況 中國古代典籍中關(guān)于木材膠合技藝及膠合制品的記載,首見于《周禮·考工記·弓人》:"六材既聚,巧者和之……膠也者,以為和也。"此處所述六材之一的膠,是動(dòng)物角膠或皮膠。"以為和也"即用以膠合之意。晉人皇甫謐所著《帝王世紀(jì)》中詳述了周昭王時(shí)代膠船的情況。均說明膠合工藝應(yīng)用之早。西方國家在1世紀(jì)時(shí)曾用蛋白質(zhì)和石灰做木材膠粘劑。1814年,美國有了制骨膠的專利。1872年,A.von拜耳發(fā)現(xiàn)苯酚與甲醛能生成樹脂。1896年,C.戈德施密特研究了尿素與甲醛的反應(yīng)。1909年,L.H.巴克蘭的熱壓工藝專利推動(dòng)了膠合工藝的發(fā)展。到20世紀(jì),膠合板、纖維板和刨花板相繼制造成功。
膠合機(jī)理 木材之間的膠合主要是特性膠合(又稱比膠合)和機(jī)械膠合。此外也存在化學(xué)膠合,但其作用影響較小,在考慮膠合強(qiáng)度時(shí)常被略去。木材和膠粘劑都是高分子化合物,高分子之間存在著物理吸引力,即范德華力和氫鍵力。雖然這些力的單位值小,但分子量大,其總和很可觀,由它們形成對(duì)膠合強(qiáng)度影響大的特性膠合。又木材是一種多孔物質(zhì)材料,內(nèi)有不少液體通道,其體積占木材總體積的25~85%。液體膠粘劑由于毛細(xì)管張力的作用而進(jìn)入通道后,可隨著膠粘劑的固化而形成"膠釘",將木材接合,稱為機(jī)械膠合。這時(shí)如不克服"膠釘"的阻力,就不能使木材與膠粘劑分開。
膠合工藝 木材膠合主要經(jīng)歷被膠木材的準(zhǔn)備、涂(施)膠、組胚、晾置、閉合、加熱和后處理等工序。任何木材表面放大看都是不平的。為了獲得理想的膠合強(qiáng)度,須使膠粘劑成為液體,完全濕潤木材表面;同時(shí),液體狀態(tài)的膠粘劑所具有的流動(dòng)性,能使膠粘劑與粗糙不平的木材表面充分接觸而形成完整、連續(xù)的膠層。膠粘劑濕潤木材表面的程度與木材的表面狀況、膠粘劑的性質(zhì)和膠合工藝有關(guān)。其中的濕潤速度主要取決于膠液的粘度以及膠液與木材表面之間的接觸角。因此根據(jù)產(chǎn)品要求正確選用膠粘劑和相應(yīng)的工藝十分重要。見表列出幾種常用木材膠粘劑的主要性能和膠合工藝的部分參數(shù)。 膠合質(zhì)量 影響膠合質(zhì)量的因素很多。膠粘劑方面有樹脂的性能和含量、對(duì)木材的濕潤性、膠液的pH和粘度,固化條件和適用期(又稱生活率),以及膠層的狀態(tài)和膠厚度等。木材方面有木材的pH、緩沖能力、密度和所含提取物的性質(zhì),含水率及水分在木材中的分布,心材、邊材和早、晚材的多少,紋理以及表面狀況如光潔度等。膠合操作方面有涂膠量、陳化時(shí)間、閉合速度以及加壓的溫度、壓力和時(shí)間等。固化后的膠層中有內(nèi)應(yīng)力,是影響木材膠合強(qiáng)度和木材膠合耐久性的一個(gè)不利因素。如現(xiàn)在大量使用的氨基樹脂和酚醛樹脂,在其固化過程中通過縮聚反應(yīng)進(jìn)行交聯(lián)的同時(shí)放出小分子化合物,使體積有較大的收縮,因而產(chǎn)生收縮應(yīng)力。木材在纖維飽和點(diǎn)(含水率25~30%)以下時(shí)吸水或失水都會(huì)引起較大的膨脹或收縮;木材的多種細(xì)胞之間以及細(xì)胞膜與細(xì)胞質(zhì)之間收縮-膨脹率的差異,也會(huì)在膠層產(chǎn)生應(yīng)力。此外,木材與膠粘劑的熱膨脹系數(shù)不同,還會(huì)在膠層產(chǎn)生熱應(yīng)力等。為了降低體積的收縮率,通常采用的方法有降低膠粘劑體系的活性官能團(tuán)濃度,即盡量提高樹脂的分子量,以封閉其活性官能團(tuán);加入高分子聚合物增韌劑;以及加入填料等。
膠合質(zhì)量常用力學(xué)方法測(cè)定膠層破壞強(qiáng)度來判斷,板、方材膠合質(zhì)量用壓縮剪切法測(cè)定;片材(單板)膠合質(zhì)量用拉伸剪切法測(cè)定;碎料(刨花、鋸末)膠合質(zhì)量用垂直膠壓平面拉伸法測(cè)定。膠合板的膠合質(zhì)量,還可用刀撬法評(píng)定,即在膠層中插入小刀撬開膠合的單板,然后目測(cè)木材破壞面積占撬開面積的百分率。無損檢測(cè)技術(shù)是利用膠合件承受外力后產(chǎn)生的引力波進(jìn)行測(cè)定的新技術(shù),在70年代末已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段。
膠合耐久性的理想測(cè)定方法應(yīng)在長(zhǎng)期使用的條件下進(jìn)行。但實(shí)際上只能利用人工加速老化的方法進(jìn)行模擬。用天然老化試驗(yàn)法,即把試件完全曝露于大氣之中,任其日曬、風(fēng)吹、雨淋、冰凍,再定期檢測(cè),所得的數(shù)據(jù)可作為基準(zhǔn),用以衡量各種人工加速老化試驗(yàn)法的優(yōu)劣。
展望 木材膠合的發(fā)展基礎(chǔ)是膠粘劑的開發(fā)、新工藝的發(fā)明、新設(shè)備的制造和木材科學(xué)的發(fā)展。很多學(xué)者正在研究改進(jìn)的膠粘劑有木素膠、單寧膠、異氰酸酯膠等;糖類非甲醛系膠粘劑遲早也將被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。新工藝的創(chuàng)造主要表現(xiàn)在無膠膠合技術(shù)的發(fā)展。這些都將使未來的木材膠合技術(shù)提到一個(gè)新的水平。
參考書目
A. Pizzi,Wood adhesives chemistry and technology,Marcel Dekker Inc., New York and Basel,1983.
半井勇三著,《木材の接著と接著劑》,森北出版株式會(huì)社,增補(bǔ)改訂版第一刷,東京,1977。
前言
第一章 國內(nèi)外桉樹和相思木材資源及利用現(xiàn)狀
第二章 桉樹培育與實(shí)木用材樹種篩選
第三章 桉樹和相思人工林木材性質(zhì)
第四章 桉樹生長(zhǎng)應(yīng)力及其與木材性質(zhì)的關(guān)系*
第五章 木材機(jī)械加工和涂飾性能
第六章 桉樹木材鋸解
第七章 桉樹人工林木材干燥
第八章 桉樹木材膠合
第九章 市場(chǎng)分析
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