不同厚度楊木單板連續(xù)漂白工藝技術

以楊木單板及其染色單板為試材,使用氙光衰減儀進行輻射試驗,分析這兩種單板的光變色規(guī)律及影響因素,并進行耐光性能評價。結果表明:楊木單板的光變色是木材本身;染色楊木單板的光變色是染料和木材共同作用的結果,影響其光變色的主要因素是染料的品種和結構。因此,楊木單板的光變色小于染色楊木單板,而染色楊木單板中酸性藍染色單板光變色最顯著。

介紹了單板層積材、密實型單板層積材在國內(nèi)外的研究和利用概況。探討了采用低分子量酚醛樹脂浸漬處理楊木單板的方法制備楊木單板層積材的生產(chǎn)技術。結果表明:施膠量相當時,浸漬方式與涂膠方式生產(chǎn)的單板層積材相比,密度相當,吸水厚度膨脹(24hts)降低了24%,膠合強度提高了16%,彈性模量(moe)和靜曲強度(mor)分別提高了20.17%和44.76%。采用浸漬樹脂方式生產(chǎn)的密實型強化楊木單板層積材隨著吸藥量的增多,密度增大;24hts減小;膠合強度隨著吸藥量的增加先增大而后趨于平穩(wěn);moe和mor先增大后減小。當吸藥量為168%時,moe、mor達到最大,分別為15.34gpa和135.31mpa。密實型強化單板層積材能夠滿足建筑和木結構等結構材要求,具有良好的發(fā)展空間。

選用活性艷紅kd-8b和活性黃k-rn2種染料配制的染液在不同工藝條件下對東北人工林大青楊單板進行染色,通過測定染色單板在氙光衰減儀內(nèi)不同時間點下光照射表面材色的l*、a*、b*值,分析染色工藝對單板表面材色指數(shù)的影響。結果表明,染液濃度是影響活性艷紅染色單板材色指數(shù)的主要影響因素,染色溫度是影響活性黃染色單板材色指數(shù)的主要影響因素。

采用熱浸法和冷壓法對速生楊木單板進行染色處理,利用紫外可見分光光度計研究染液質(zhì)量分數(shù)、染色時間、染色溫度及助劑等因素對速生楊木單板染色效果的影響。結果表明:兩種方式對速生楊木單板進行染色處理都取得了較好的上染率,而熱浸法的染色效果較冷壓法要好。

楊木單板是木竹復合層合板的組分材料之一,其力學性能直接影響木竹復合層合板的力學性能。因此,研究其力學性能對木竹復合層合板的結構設計和優(yōu)化有重要的意義。常態(tài)下楊木單板在不同壓力下的順紋拉伸彈性性能試驗結果表明:壓力相同時,隨著板厚的增大,單板拉伸彈性模量呈現(xiàn)增大趨勢;隨著壓力的增大,楊木單板的拉伸彈性模量和抗拉強度增大。

采用bl-阻燃劑溶液浸漬處理楊木單板,通過改變浸漬溫度、濃度、時間和干燥溫度、含水率等工藝因素,分析阻燃材變色的原因以及影響因素。結果表明,阻燃處理后楊木單板顏色變黃,變深;磷酸與木質(zhì)素發(fā)生縮聚反應是變色的主要原因。單板顏色和氧指數(shù)受阻燃處理液濃度影響較大,處理溫度和處理時間影響較小。含水率和干燥溫度對阻燃材變色有一定影響,含水率越低單板變色越明顯,含水率高于4%時,干燥溫度對變色影響較小;含水率低于4%時,干燥溫度越高,變色越嚴重。

本研究以酚醛樹脂為浸漬液,楊木單板為木材試樣,對經(jīng)浸漬塑化處理的楊木單板進行三點彎曲試驗,探索了木/竹復合層合板的組分材料——塑化楊木單板受不同壓力時的順紋彎曲彈性性能,并分析了其與塑化壓力間的關系。結果表明,塑化楊木單板的靜曲模量和靜曲強度與塑化壓力呈非線性關系。通過對楊木單板試驗研究,為木材/竹材復合材料制造過程中的結構設計和生產(chǎn)工藝提供一定的理論依據(jù)和基本思路,并對產(chǎn)品的設計、組織現(xiàn)場生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量評估提供一定的參考。

在樺木單板漂白的基礎上,考察添加助劑種類、用量以及處理方式對單板漂白效果及漂后單板耐光性的影響。結果表明:助劑的使用不影響單板漂白,單板可以獲得較高白度,同時能夠減緩光變色引起的白度下降的趨勢;漂洗階段添加濃度為0.4%的苯駢三唑,漂后單板的耐光性能較為理想。

利用速生楊木單板,采用高頻加熱層積彎曲膠合工藝生產(chǎn)彎曲構件,探討速生楊木代替優(yōu)質(zhì)闊葉材生產(chǎn)曲木家具的可行性,并對影響彎曲構件性能指標的因素進行分析。結果表明:速生楊木單板高頻加熱層積彎曲膠合構件的各項性能指標均超過了企業(yè)相關標準,完全可以代替優(yōu)質(zhì)闊葉材,用于曲木家具生產(chǎn)。方差及直觀分析結果顯示,單板含水率13%,熱壓壓力1.7mpa,熱壓時間5min,保壓冷卻時間12min,即可獲得滿意的彎曲構件性能指標。

采用加壓浸漬法將負載型光催化材料——竹炭/tio2復合體滲入楊木單板中,運用正交試驗方法對納米tio2改性楊木單板的膠合性能進行了研究,探討涂膠量、熱壓壓力與浸漬壓力等因素對材料膠合性能的影響,并結合掃描電鏡分析給出了制板的最佳工藝條件:熱壓壓力為1.2mpa,浸漬壓力為1.6mpa,涂膠量250g/m2。

研究玻璃纖維對楊木單板層積材彎曲性能的增強效果。試驗結果表明:玻璃纖維對楊木單板層積材的縱橫向靜曲強度(mor)、彈性模量(moe)的增強效果顯著,特別是橫向的mor、moe的增強幅度更大,橫向的moe、mor值分別提高了79.6%、60.2%。

采用高錳酸鉀作為凸顯主劑,對楊木單板進行天然花紋凸顯處理,研究高錳酸鉀對楊木單板天然花紋凸顯的影響。結果表明,高錳酸鉀對楊木單板進行天然花紋凸顯是可行的,楊木單板較好天然花紋凸顯的高錳酸鉀質(zhì)量分數(shù)為0.3%,高錳酸鉀濃度對楊木單板天然花紋凸顯具有高度顯著性影響。

研究了在楊木單板層積材中加入竹材作為增強材料,以提高楊木單板層積材沖擊性能。結果表明:將竹材加入楊木單板層積材,可以明顯地改善楊木單板層積材的沖擊韌性。當竹篾分別加入楊木單板層積材的上下次表層和中間部位時,其沖擊韌性分別增強了30.4%和27.3%;總沖擊能分別提高了31.7%和28.1%。裂紋形成能僅增長7.2%和12.8%;裂紋擴展能增長40.9%和43.4%;韌性指數(shù)值提高了27.2%和31.5%。

建立速生楊木單板橫紋彈性性能的預測模型,利用該模型分析了速生楊木單板在受壓和不同含膠量情況下的橫紋彈性模量?？紤]到木材密度、單板裂隙度和涂膠量等的影響,按照復合材料原理模型,分別在涂膠量體積大于單板裂隙體積、涂膠量體積小于單板裂隙體積和涂膠量體積為零條件下,探討了單板橫紋彈性模量模型。結果表明:當涂膠量體積大于單板裂隙體積時,預測值和試驗值之間相對誤差小于15%。

研制楊木單板層積材和mdf復合裝飾結構型材,并對其物理力學等性能進行測試分析,提出生產(chǎn)該復合型材時采用的成型工藝和相關熱壓工藝參數(shù)等。

通過熱壓聚合方法,利用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯對楊木進行強化試驗,結果表明:聚合溫度是主要影響因素,而聚合時間和引發(fā)劑、促聚劑的添加數(shù)量等因素是次要影響因素;聚合溫度x與單體轉化率y高度線性相關,線性回歸方程為y=0.107x-0.0367;最優(yōu)制備工藝為:聚合溫度80℃,聚合時間6h,環(huán)烷酸鈷、氯化鋅以及引發(fā)劑aibn所占混合樹脂掖比分別為2%、6%、3%;最大轉化率為64.50%。傅立葉變換紅外光譜分析結果表明,強化楊木單板中含有大量的苯環(huán)聚合物,羰基官能團大量增加。

通過拉伸試驗,研究了塑化楊木單板不同壓力時的順紋拉伸性能,分析了其與塑化壓力間的關系。結果表明:塑化楊木單板的拉伸模量與塑化壓力呈非線性關系;隨塑化壓力增大,單板的彈性模量有減小的趨勢,順紋抗拉強度呈增大趨勢,但當壓力增大到一定值時順紋抗拉強度趨于穩(wěn)定。

主要研究速生楊木染色技術,對速生楊木單板進行木材染色處理試驗,通過正交方法分析主要影響因素對染色楊木單板色差的影響。研究表明,速生楊木單板最佳染色工藝參數(shù)為氯化鈉濃度1.2%、染料濃度0.6%、乙酸濃度0.2%、滲透劑濃度0.08%、染色溫度80℃和染色時間2h。

采用三聚氰胺甲醛樹脂輥壓浸漬楊木單板,通過高頻熱壓定型得到樹脂增強重組材,探討不同輥壓壓榨率和熱壓壓力對板材物理力學性能的影響。結果表明:利用高頻介質(zhì)加熱進行厚板坯的成型較接觸式熱壓可行,可縮短熱壓時間,提高熱壓效率;熱壓壓力對楊木重組材的大部分物理力學性能影響顯著,輥壓壓榨率對材料的靜曲強度、彈性模量等影響不顯著;輥壓壓榨率20%、熱壓單位壓力2.0mpa時,高頻熱壓制備的地板用楊木重組材物理力學性能指標綜合較優(yōu),該制備條件下成品材料密度為0.68g/cm3、靜曲強度50.19mpa、彈性模量4191.61mpa。

采用灰色系統(tǒng)理論,分析不同工藝條件(如壓力、施膠量、加壓時間、加壓溫度)對楊木單板層積材動態(tài)彈性模量的影響。通過楊木單板層積材彎曲振動試驗,得到不同實驗條件下的動態(tài)彈性模量,并對實驗數(shù)據(jù)進行灰色關聯(lián)分析。結果表明,應用灰色系統(tǒng)理論分析單板層積材生產(chǎn)工藝對材料動態(tài)彈性模量的影響是可行的。

采用足尺測試方法,對楊木單板層積材的力學性能特征值進行測試;分析了不同生產(chǎn)工藝條件下,不同承載方向和不同規(guī)格尺寸的楊木單板層積材力學性能特征值的差異性。

本文將詳細介紹漂白楊木膠合板在建設工程領域的應用?？偨Y漂白楊木膠合板的優(yōu)勢，并展望其未來在建設工程領域的發(fā)展前景。