阻燃劑處理后楊木單板變色規(guī)律的研究

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。

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。

文章采用物理化學的方法,進行了三倍體毛白楊單板軟化處理的實驗研究。結果表明:軟化劑的種類、軟化時間和軟化溫度對軟化效果都有一定的影響;本實驗的最佳軟化條件為:軟化劑為乙二胺,軟化溫度為60℃,軟化時間為60min。

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。

楊木單板條層積材熱壓工藝的研究

該研究采用bl-阻燃劑溶液浸漬處理楊木單板,比較分析bl-阻燃楊木與未阻燃楊木的吸濕性和尺寸穩(wěn)定性的影響。結果表明:①在不同的濕度條件下,阻燃處理后試件的吸潮率遞增值明顯高于未處理材。②bl-阻燃劑濃度越高的試件吸潮率也越高,相同濃度的試件在不同濕度中,濕度越高,其吸潮率也越高。③阻燃后楊木單板的尺寸變化率明顯高于未處理材的,bl-阻燃劑具有較高的吸濕性,其對楊木單板尺寸穩(wěn)定性的影響規(guī)律為:厚度>弦向>徑向。

分析了在不同單板厚度、不同漂白時間、連續(xù)漂白不補充漂白劑、連續(xù)漂白補充漂白劑等條件下楊木單板的漂白效果,結果表明:單板厚度對漂白效果有一定的影響;漂白時間延長,漂白效果更好,但漂白時間不宜過長;連續(xù)漂白時,需要補充一定量的漂白劑。

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。

本研究以酚醛樹脂為浸漬液,楊木單板為木材試樣,對經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工藝提供一定的理論依據和基本思路,并對產品的設計、組織現(xiàn)場生產和產品質量評估提供一定的參考。

介紹了單板層積材、密實型單板層積材在國內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技術。結果表明:施膠量相當時,浸漬方式與涂膠方式生產的單板層積材相比,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。

主要利用碎單板壓制阻燃楊木單板條層積材,研究了p-n阻燃劑與酚醛樹脂膠相容性及合適的熱壓工藝。實驗結果表明:當p-n阻燃劑ph值調至10~11,阻燃劑用量為15%時,阻燃劑與膠粘劑相容性較好,隨著阻燃劑用量增大,試件氧指數(shù)不斷增大,內結合強度逐漸降低。較優(yōu)的熱壓工藝為熱壓溫度190℃,熱壓時間90s/mm。

單板縱向接長是單板層積材(lvl)生產的核心環(huán)節(jié),單板斜接質量的好壞直接影響生產效率、產品外觀質量和內在強度。本文探討了非結構用楊木lvl產品中的單板斜接生產工藝改進方法,由使用酚醛樹脂膠改為三聚氰胺改性脲醛樹脂膠,并驗證了其可行性。

以楊木和樟子松單板為試材,利用氙光衰減儀進行光輻射試驗,分析其光變色規(guī)律,并進行耐光性能評價。結果表明:木材受光輻射易發(fā)生變色,主要表現(xiàn)為明度指數(shù)l*降低,色度指數(shù)a*和b*上升。其中:樟子松單板的色度指數(shù)b*變化明顯,針葉樹材樟子松的光變色度大于闊葉樹材。

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。

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%。

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。

利用速生楊木單板,采用高頻加熱層積彎曲膠合工藝生產彎曲構件,探討速生楊木代替優(yōu)質闊葉材生產曲木家具的可行性,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)質闊葉材,用于曲木家具生產。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。

用柚木刨切、砂光后的試樣,通過氙光燈照射,對試樣進行曝曬,確定光照后試樣明度l、紅綠軸色品指數(shù)a、黃藍軸色品指數(shù)b以及色差e在光照后的變化規(guī)律。

在選用氮磷復合阻燃劑的前提條件下,考察低分子酚醛樹脂對其在高濕條件下的固定作用,著重研究經過處理的速生楊木試件尺寸(橫向)和質量變化情況。結果表明:經過阻燃處理后,阻燃劑溶液質量分數(shù)越大,試件的增重率越大,在后期測試過程中,其流失也愈嚴重。相同條件下(試件增重率相同時),所用的酚醛樹脂(pf)質量分數(shù)越大,對阻燃劑的抗流失性改善效果越好。質量分數(shù)為25%的pf對降低氮磷無機復合阻燃劑流失率的效果最好。通過對比分析,pf對所選用的無機阻燃劑具有固定作用。

選用自配阻燃劑和frw阻燃劑處理楊木單板,探討不同種類阻燃劑、浸漬時間、浸漬濃度、熱壓溫度對膠合板載藥量、膠合強度以及阻燃性能的影響。結果表明:選用自配阻燃劑時,載藥量1.4322%~13.4726%,氧指數(shù)36.6%~89.9%,膠合強度0.131~0.798mpa;選用frw阻燃劑時,楊木阻燃膠合板的載藥量1.5449%~14.7724%,氧指數(shù)45.3%~70.5%,膠合強度0.233~0.698mpa。經過自配和frw阻燃劑處理后,楊木膠合板的阻燃性能均得到明顯改善,其中氧指數(shù)遠大于日本jisd1322-77中的難燃一級品的要求,但是其膠合性能顯著下降。