包裝箱用竹木復(fù)合層合板斷裂特性

運(yùn)用astmd1037人工加速老化試驗(yàn)方法對(duì)一種公交車底板上的竹木復(fù)合材料新產(chǎn)品進(jìn)行6個(gè)周期循環(huán)老化研究。分析了板材的耐水性、尺寸穩(wěn)定性、各項(xiàng)力學(xué)性能值在加速老化過(guò)程中的變化情況,并對(duì)老化后該種竹木復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度和彈性模量進(jìn)行回歸分析,擬合出一般的力學(xué)性能和老化周期的函數(shù)方程。研究表明:老化過(guò)程中板材的抗彎強(qiáng)度和彈性模量的都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但老化過(guò)程對(duì)縱向抗彎強(qiáng)度的影響程度要小于對(duì)縱向彈性模量的影響。

該文研究了在疲勞/蠕變交互作用下竹木復(fù)合層合板的斷裂損傷行為.結(jié)果表明,在交變載荷最大值為竹木復(fù)合層合板破壞載荷的75%時(shí),其疲勞/蠕變斷裂曲線為三段式曲線;在交變載荷最大值為破壞載荷的55%時(shí),6h內(nèi)其疲勞/蠕變曲線為兩段式曲線.隨著蠕變時(shí)間的增加,層合板的斷裂壽命降低.在交變載荷最大值為破壞載荷的75%時(shí),蠕變時(shí)間為300s時(shí),層合板的疲勞/蠕變負(fù)交互損傷程度大于蠕變時(shí)間為180s的.疲勞/蠕變交互作用下層合板的破壞形式主要為纖維撕裂、界面剪切破壞和層間開裂3種形式的綜合表現(xiàn).

將竹材加工剩余物加工成一定規(guī)格形狀的竹碎料,與木纖維均勻混合,按三層結(jié)構(gòu)組成板坯,經(jīng)熱壓膠合成一種竹木碎料/木纖維復(fù)合板材。經(jīng)按gb/t17656—1999標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),該產(chǎn)品靜曲強(qiáng)度達(dá)到31．5mpa,彈性模量達(dá)到3041mpa,均高于普通刨花板。

將竹材加工剩余物加工成一定規(guī)格形狀的竹碎料,與木纖維均勻混合,按3層結(jié)構(gòu)組成板坯,經(jīng)熱壓膠合成一種竹碎料/木纖維復(fù)合板。依據(jù)gb/t17657-1999標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè),該產(chǎn)品靜曲強(qiáng)度達(dá)到31.5mpa,彈性模量達(dá)到3041mpa,2h吸水厚度膨脹率為1.7%,內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度高達(dá)1.52mpa,表明該產(chǎn)品是一種具有良好性能的新型竹木復(fù)合板。

傳統(tǒng)的竹碎料板和刨花板采用的是單一材料,由于其原料形態(tài)、尺寸和材性等方面的原因,使其性能受到了一定限制。木纖維比表面積大,柔韌性好,具有良好的交織纏繞性。木纖維按一定比例與竹碎料混合,可以改善產(chǎn)

根據(jù)復(fù)合材料層合板理論設(shè)計(jì)出加入4種不同層數(shù)的毛竹片并且按不同鋪層位置正交排列的竹木復(fù)合層合板,對(duì)各種層合板的最大荷載(pmax)、彈性模量(moe)、抗彎強(qiáng)度(mor)和最大變形撓度(f)等進(jìn)行了測(cè)試及分析。結(jié)果表明:在層合板的表層和底層加入竹片層可以大大提高層合板的最大荷載、彈性模量和抗彎強(qiáng)度等力學(xué)性能。同時(shí)采用主成分分析法確定了比強(qiáng)度的大小可以作為判斷竹木復(fù)合層合板結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

論述了竹木復(fù)合集裝箱底板的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),提出以速生人工林和竹材為原料,經(jīng)過(guò)復(fù)合制成的集裝箱底板是我國(guó)在這些領(lǐng)域今后研發(fā)的重點(diǎn)。

為了對(duì)疲勞與循環(huán)蠕變交互作用下的損傷進(jìn)行定量描述,采用一種考慮應(yīng)變比率和彈性模量2個(gè)參數(shù)共同描述損傷的變量,并建立了損傷力學(xué)模型,該模型能夠綜合表現(xiàn)疲勞循環(huán)過(guò)程中塑性應(yīng)變變化和彈性模量變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)竹木復(fù)合層合板在80%、75%和70%3種應(yīng)力水平下的純疲勞彎曲試驗(yàn),得出其損傷變量變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線。通過(guò)對(duì)力學(xué)模型進(jìn)行分段求解的方法,得到了竹木復(fù)合層合板在疲勞與循環(huán)蠕變交互作用下的累積損傷的擬合曲線。結(jié)果表明,該損傷參量及損傷模型可以較準(zhǔn)確的描述在疲勞與循環(huán)蠕變交互作用下竹木復(fù)合層合板的損傷累積變化規(guī)律。

對(duì)阻燃竹木復(fù)合板的施膠工藝、阻燃劑和脲醛樹脂膠粘劑的配制工藝及熱壓工藝進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:用設(shè)定的生產(chǎn)工藝可以生產(chǎn)出具有較好物理力學(xué)性能和燃燒性能的阻燃竹木復(fù)合板;生產(chǎn)阻燃竹木復(fù)合板時(shí)浸膠時(shí)間以10min為宜,膠液固體含量以30%為宜;從生產(chǎn)實(shí)際和性能指標(biāo)綜合考慮,阻燃劑和脲醛樹脂配比以2∶10為宜;較佳的熱壓工藝參數(shù)為:熱壓壓力2.8mpa,熱壓溫度120℃,熱壓時(shí)間1.2min/mm。

對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的竹木復(fù)合厚芯竹簾膠合板進(jìn)行了熱壓試驗(yàn)并檢測(cè)了其性能,試驗(yàn)結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)ⅱ竹木復(fù)合厚芯竹簾膠合板的主要物理力學(xué)性能優(yōu)于結(jié)構(gòu)ⅰ,且達(dá)到或超過(guò)竹膠合板模板jg/t3026-1995標(biāo)準(zhǔn)一等品質(zhì)量要求

采用多種無(wú)屑切削方式,將竹材、木材及制材、旋切剩余物——邊皮、木芯,加工成不同形態(tài)的構(gòu)成單元,組合成合理的復(fù)合板坯結(jié)構(gòu),熱壓膠合成一種竹木復(fù)合板材。檢測(cè)結(jié)果表明：半成品加權(quán)平均利用率可達(dá)90．1％,成品板材的出材率為63．1％,居各類型膠合板之首；板材縱橫強(qiáng)度之和：靜曲強(qiáng)度為113．1mpa,彈性模量為9578mpa,是一種資源節(jié)約型高性能的竹木復(fù)合板材。

該項(xiàng)技術(shù)是四川省林科院最新研制成功的,已獲國(guó)家專利。其產(chǎn)品竹木復(fù)合板式空心門,由內(nèi)層(竹、木材刨花心材板,心材條,加強(qiáng)筋)、外層(木材刨花)、裝飾層、邊框(木條)和鎖木組成。具有結(jié)實(shí)牢靠,經(jīng)久耐用,制

以小徑杉木及制材后的邊皮經(jīng)梳解獲得的木束條和刨切薄竹加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢竹片為原料,選用酚醛樹脂膠黏劑,探討了竹木復(fù)合積成方材生產(chǎn)工藝并測(cè)試其物理力學(xué)性能。結(jié)果表明,生產(chǎn)工藝可行,竹木復(fù)合積成方材強(qiáng)度與竹木混雜比和密度密切相關(guān),其產(chǎn)品材質(zhì)較均勻,具有較好的物理力學(xué)性能,可廣泛用于家具、地板和建筑結(jié)構(gòu)材等領(lǐng)域。

采用短梁法研究了竹木復(fù)合板的水平剪切強(qiáng)度。研究結(jié)果表明,竹木復(fù)合板試件的跨距是影響水平剪切強(qiáng)度測(cè)定的主要因素,水平剪切強(qiáng)度隨跨距的增加而明顯降低,合理的跨距為板厚的4倍;竹木復(fù)合板水平剪切強(qiáng)度的范圍為3.2~11.1mpa。

竹木復(fù)合地?zé)岬匕遄鳛橐环N地面裝飾材料,使用中長(zhǎng)期受到較高溫度的加熱,會(huì)發(fā)生一定的變形,進(jìn)而造成表板發(fā)生開裂。本文對(duì)四種結(jié)構(gòu)竹表板的竹木復(fù)合地?zé)岬匕暹M(jìn)行促進(jìn)試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,經(jīng)碳化處理的竹單板較本色竹單板易發(fā)生面層開裂;平壓竹單板較側(cè)壓竹單板易發(fā)生面層開裂。最后形成竹木復(fù)合地?zé)岬匕灞戆彘_裂的評(píng)價(jià)方法。

根據(jù)復(fù)合材料層合板理論中表層材料力學(xué)性能越好對(duì)整個(gè)層合板的力學(xué)性能貢獻(xiàn)越大的理論,用一定厚度的竹簾按照一定的組坯方式,采用正交設(shè)計(jì)方案對(duì)熱壓工藝進(jìn)行優(yōu)化,試驗(yàn)結(jié)果得出:用6層0.8mm厚的竹簾按照上面4層縱向竹簾和下面2層橫向竹簾的組坯方式,在壓力5mpa、時(shí)間8min、溫度150℃的熱壓工藝下可以制成縱、橫向彈性模量分別為13558mpa、5430mpa,縱橫向靜曲強(qiáng)度分別為180mpa、110mpa的集裝箱底板表層材料(竹簾板)。

竹木復(fù)合地板

對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的竹木復(fù)合厚芯竹簾膠合板進(jìn)行了熱壓試驗(yàn)并檢測(cè)了其性能，試驗(yàn)結(jié)果表明：結(jié)構(gòu)ⅱ竹木復(fù)合厚芯竹簾膠合板的主要物理力學(xué)性能優(yōu)于結(jié)構(gòu)ⅰ，且達(dá)到或超過(guò)竹膠合板模板jg/t3026-1995標(biāo)準(zhǔn)一等品質(zhì)量要求。

一種經(jīng)涂膠、組坯、熱壓后制成的竹木復(fù)合細(xì)木工板產(chǎn)品，其特征在于以竹席和竹簾作為表層材料，以木條和竹片間隔排列的方式組成芯層。本實(shí)用新型的強(qiáng)度與普通細(xì)木工板相比有明顯提高；其密度則低于竹材膠合模板。因此，竹木復(fù)合細(xì)木工板不僅可以替代普通細(xì)木工板作為結(jié)構(gòu)材使用，尤其適合作為混凝土模板使用。

根據(jù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，以竹板人造板作為面板，以馬尾松木條組成芯層，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)用竹木復(fù)合空心板；探索了這種板的空心率對(duì)力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明：竹木復(fù)合空心板具有剛度的可設(shè)計(jì)性，其剛度的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值正在良好的一致性，其空民率對(duì)剛度無(wú)顯著影響，對(duì)強(qiáng)度有極顯著影響。

提出了生產(chǎn)竹木復(fù)合板的一種新技術(shù)，利用竹編席和木材互相膠合研制出一種新型竹木復(fù)合板，該竹木復(fù)合板包括兩個(gè)木質(zhì)面和一個(gè)芯層，其特征是面板的木紋方向與復(fù)合板的寬度方向一致，芯層至少為一層竹質(zhì)編織物。

介紹了竹木復(fù)合材料的分類及發(fā)展現(xiàn)狀,分析了竹木復(fù)合材料存在的主要問題及其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。