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竹展平板/杉木板复合材料性能研究

林产工业 2021年第12期58卷 7-12页

作者：萨如拉赵雪梅陈建兴棚桥光彦赤峰学院化学与生命科学学院内蒙古赤峰024000 日本岐阜大学应用生物科学部岐阜县岐阜市501-1193

为提高竹展平板的利用率,将竹展平板与杉木板按照顺纤维方向和垂直纤维方向粘合制成复合板材,通过尺寸稳定性和三点弯曲试验,研究竹/杉复合板材的性能。结果表明:顺固定竹复合板竹侧恢复率为0.45%,杉侧恢复率为0.37%,矢高变化0.3 mm;在... 详细信息

为提高竹展平板的利用率,将竹展平板与杉木板按照顺纤维方向和垂直纤维方向粘合制成复合板材,通过尺寸稳定性和三点弯曲试验,研究竹/杉复合板材的性能。结果表明:顺固定竹复合板竹侧恢复率为0.45%,杉侧恢复率为0.37%,矢高变化0.3 mm;在顺复合板长度为纤维方向时,竹面最大载荷1.75 kN、挠度为7.00 mm,杉面最大载荷1.03 kN、挠度为23.73 mm;垂直复合板长度为竹板纤维垂直方向时,竹面最大载荷1.70 kN、挠度为6.40 mm;杉面最大载荷0.97 kN、挠度为6.40 mm。通过竹木复合方式制得的复合板材形状稳定、性能高。

关键词：复合材料竹展平板材料性能尺寸稳定性三点弯曲

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竹展平板胶合性能研究

林产工业 2020年第9期57卷 16-19页

作者：张秀标费本华江泽慧刘焕荣柳学强国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102 国家林业和草原局林产工业规划设计院北京100010

为促进竹材展平技术推广应用和新产品开发,选择毛竹展平板为研究对象,对比研究了毛竹展平板以竹青与竹青(O/O),竹青与竹黄(O/I),竹黄与竹黄(I/I)三种界面胶合时板材的拉伸和剪切强度以及浸渍剥离性能。研究结果表明:三种胶合材剪切强度... 详细信息

为促进竹材展平技术推广应用和新产品开发,选择毛竹展平板为研究对象,对比研究了毛竹展平板以竹青与竹青(O/O),竹青与竹黄(O/I),竹黄与竹黄(I/I)三种界面胶合时板材的拉伸和剪切强度以及浸渍剥离性能。研究结果表明:三种胶合材剪切强度O/O胶合时最大,O/I次之,I/I最小,且胶合强度均满足GB/T 9846—2015标准中Ⅰ类胶合板的强度要求;在Ⅱ类浸渍剥离试验中,三种胶合材胶层均未发生剥离,而在Ⅰ类浸渍剥离试验中,O/O和I/I胶层剥离长度平均值分别为36.16 mm和60.05 mm,O/I胶层虽未发生剥离,但测试样发生了回弹弯曲变形和开裂。浸渍剥离试验结果反映出现有工艺生产的毛竹展平板尺寸稳定性不佳。

关键词：竹材竹展平板胶合强度浸渍剥离尺寸稳定性

过热蒸汽处理对竹展平板的翘曲度及颜色的影响

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中南林业科技大学学报 2022年第10期42卷 168-176页

作者：李召召刘礼童马一凡栾玉刘元费本华胡进波李婷方长华中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410004 国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102 湖南桃花江竹材科技股份有限公司湖南益阳413400

【目的】随着竹展平板技术与应用的快速发展,其工业化应用越来越普遍,但是其尺寸稳定性差,特别是弦向翘曲比较严重,本研究的目的是探索一种提高竹展平板尺寸稳定性的方法。【方法】将试样用特制夹具紧固,然后通过155℃、170℃、185℃的... 详细信息

【目的】随着竹展平板技术与应用的快速发展,其工业化应用越来越普遍,但是其尺寸稳定性差,特别是弦向翘曲比较严重,本研究的目的是探索一种提高竹展平板尺寸稳定性的方法。【方法】将试样用特制夹具紧固,然后通过155℃、170℃、185℃的常压过热蒸汽分别处理30、60和90 min,分析不同条件处理下试样的弦向湿胀率、干缩率以及绝干和饱水的翘曲度变化,同时测量常压过热蒸汽处理对竹展平板颜色的影响。【结果】竹展平板的竹青侧弦向湿胀率和干缩率明显大于竹黄侧,其中未处理组试件的竹青侧湿胀率大约为竹黄侧的4倍,干缩率大约为竹黄侧的2倍;处理后试样的弦向湿胀率和干缩率明显下降,各处理组之间的竹青侧弦向湿胀率随处理温度和时间的增加没有明显变化规律,两侧的干缩率随处理时间和温度的增加都呈降低趋势;处理后试样绝干翘曲度显著下降,且随温度增加和时间延长有降低趋势,185℃下处理90 min后试样绝干翘曲度为0.52%;处理后试样饱水翘曲度有少量增加,但与未处理试样相比差异不显著;处理后试样颜色变深,其中明度值随处理时间的延长和处理温度的升高呈明显降低趋势。【结论】常压过热蒸汽对竹展平板的绝干翘曲度有明显改善作用,但是对浸水饱和翘曲度效果不显著,需要进一步探索过热蒸汽处理技术及工艺,进一步改善竹展平板的尺寸稳定性。

关键词：竹展平板蒸汽热处理翘曲度颜色尺寸稳定性

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两种工艺制备竹展平板的性能对比

木材工业 2020年第5期34卷 30-33,43页

作者：杨晓梦张秀标黄爱月费本华刘焕荣国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102 宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院浙江宁波315211

以刻痕和无刻痕两种工艺制备的竹展平板为研究对象,重点分析两种竹展平板的尺寸、物理力学性能及微观结构特征。结果表明:两种竹展平板的翘曲度均与板材厚度呈正相关关系,无刻痕竹展平板的密度和抗弯强度、顺纹剪切强度和抗弯弹性模量... 详细信息

以刻痕和无刻痕两种工艺制备的竹展平板为研究对象,重点分析两种竹展平板的尺寸、物理力学性能及微观结构特征。结果表明:两种竹展平板的翘曲度均与板材厚度呈正相关关系,无刻痕竹展平板的密度和抗弯强度、顺纹剪切强度和抗弯弹性模量均高于刻痕竹展平板;无刻痕竹展平板在制备过程中仅有部分细胞压缩而无损伤,从而保留了竹材原有的结构,具有良好物理力学性能。

关键词：竹展平板刻痕制备工艺物理力学性能

高温蒸汽改良竹展平板尺寸稳定性处理工艺及其对板材性能影响

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高温蒸汽改良竹展平板尺寸稳定性处理工艺及其对板材性能影响

作者：李召召中南林业科技大学

学位级别：硕士

近些年,圆竹展平技术快速发展,其生产的竹展平板工程材料可以提高竹材的利用率、降低施胶量,且能较大程度保留竹材的天然纹理,但是在加工和利用中发现其弦向上存在严重的翘弯变形现象。本研究以无刻痕竹展平板为对象,分别研究了常压过... 详细信息

近些年,圆竹展平技术快速发展,其生产的竹展平板工程材料可以提高竹材的利用率、降低施胶量,且能较大程度保留竹材的天然纹理,但是在加工和利用中发现其弦向上存在严重的翘弯变形现象。本研究以无刻痕竹展平板为对象,分别研究了常压过热蒸汽和饱和蒸汽处理工艺对竹展平板尺寸稳定性的影响,并且通过测量试件微观构造、吸湿性、结晶度等特性的变化分析其尺寸稳定性的改善的机理,并测试了饱和蒸汽处理对竹展平板的物理力学性能的影响,主要得到了以下结论:（1）竹展平板弦向上在绝干状态时向竹青侧翘曲,在吸水饱和后向竹黄侧翘曲;常压过热蒸汽处理能显著降低竹展平板的绝干翘曲度,但是对其吸水饱和翘曲度的改善效果不明显,其中改善效果最好的工艺条件为200℃处理90 min,其绝干翘曲度为0.37%,较对照组降低91.96%,吸水饱和翘曲度为-4.38%,较对照组降低20.94%;通过分析发现常压过热蒸汽处理后竹展平板化学组分中亲水的羟基大量减少。（2）饱和蒸汽处理效果优于常压过热蒸汽,且与常压过热蒸汽处理相比饱和蒸汽处理时间更短,饱和蒸汽对尺寸稳定性的改善效果随处理时间和温度增加而降低,但是高温长时间处理会导致竹展平板的破坏;结果表明185℃、10 min处理组试件的改善效果最好,其在绝干、相对湿度30%、相对湿度65%、相对湿度85%、吸水7天、吸水饱和状态下的翘曲度分别为1.48%、0.97%、0.42%、-0.52%、-2.04%、-2.24%;处理组试件的湿胀率和干缩率也发生了降低,其中170℃、15 min处理组径向气干干缩率最低,为3.27%,185℃、10 min处理组弦向气干干缩率、径向气干湿胀率和弦向气干湿胀率最低,分别为1.90%、1.44%和0.80%。试件翘曲度降低的原因是因为试件吸湿性降低,竹黄侧细胞被压缩,导致结构差异降低;亲水羟基基团大量减少;结晶度增大。（3）饱和蒸汽处理后试件的绝干密度变化不大;试件的颜色发生了明显的改变,其中185℃、10 min处理组颜色变化最大,总色差ΔE*值变化达到20.97;饱和蒸汽处理会导致试件的主要力学性能降低,以185℃、10 min处理组为例,其顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、抗拉强度、抗剪强度分别为48.38MPa、76.98MPa、4905.23MPa、84.78MPa和8.90MPa,与对照组试件相比分别下降了0.29%、23.70%、21.39%、26.89%和 49.77%。（4）综合比较试件各方面性能,认为饱和蒸汽185℃、10 min处理后试件的性能最好,其不仅表现出优异的尺寸稳定性,主要力学强度也没有较大幅度的下降,表明饱和蒸汽处理改良竹展平板尺寸稳定性具有较好的工业开发价值。

关键词：竹展平板尺寸稳定性常压过热蒸汽饱和蒸汽力学性能

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竹展平板拉伸剪切胶合性能

林业工程学报 2021年第1期6卷 68-72页

作者：刘焕荣杨晓梦张秀标苏勤张方达费本华国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学重点实验室北京100102 宁波大学潘天寿建筑与艺术设计学院浙江宁波315211

竹展平板是竹筒最大化利用的一种方式,以竹展平板为单元制备竹质人造板可减少胶黏剂使用量,还有利于加工,具有良好的应用前景。然而,竹材是一种天然梯度复合材料,纤维含量在竹壁径向呈现梯度变异,不同纤维含量的胶合面对竹展平板的胶合... 详细信息

竹展平板是竹筒最大化利用的一种方式,以竹展平板为单元制备竹质人造板可减少胶黏剂使用量,还有利于加工,具有良好的应用前景。然而,竹材是一种天然梯度复合材料,纤维含量在竹壁径向呈现梯度变异,不同纤维含量的胶合面对竹展平板的胶合性能有重要影响。以无刻痕竹展平板为研究对象,参照拉伸剪切强度测试方法,探讨不同纤维含量的竹展平板胶合面在湿态和干态条件下的拉伸剪切强度和破坏方式;同时,分别研究热压压力和施胶量对不同组坯方式下竹展平板胶合性能的影响。结果表明:热压胶合的竹展平板胶合性能主要由基材性能决定,纤维含量较高的竹青⁃竹青组坯时的拉伸剪切强度高于其他两种组坯方式。基于不同纤维含量基材的干缩湿胀不一致,纤维含量较高的竹青面与纤维含量较低的竹黄面胶合时的湿态拉伸剪切强度保留率最低。竹黄⁃竹黄组坯时拉伸剪切强度随热压压力的增大而逐渐增加,而竹青⁃竹青和竹青⁃竹黄组坯时则先增大后减小。此外,竹黄⁃竹黄组坯时的干态剪切强度随施胶量的增大而增加。

关键词：竹展平板拉伸剪切强度胶合性能纤维含量

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初期干燥对竹展平板变形的影响

竹子学报 2019年第4期38卷 54-59页

作者：赵文恺刘焕荣王雪花南京林业大学家居与工业设计学院江苏南京210037 国际竹藤中心北京100102

竹展平板具有材料利用率高、无需使用胶黏剂、环保等优点,但展平过程中需克服圆竹内应力,易出现翘曲起拱等现象。针对这一问题,以竹展平板为研究对象,采用恒温恒湿干燥箱对竹展平板进行初步干燥(24 h),测试4种不同干燥工艺、刻痕、厚度(... 详细信息

竹展平板具有材料利用率高、无需使用胶黏剂、环保等优点,但展平过程中需克服圆竹内应力,易出现翘曲起拱等现象。针对这一问题,以竹展平板为研究对象,采用恒温恒湿干燥箱对竹展平板进行初步干燥(24 h),测试4种不同干燥工艺、刻痕、厚度(7.5、8.5、9.5 mm)、宽度(60、70、80 mm)、长度(400、500、600 mm)对竹展平板含水率、长、宽、厚、拱高变化率的影响。结果表明:厚度对竹展平板平衡含水率的影响明显,竹展平板厚度在7.5 mm以下的平衡含水率明显低于厚度在7.5 mm以上时的平衡含水率,长度和宽度对平衡含水率影响不大。刻痕对竹展平板的干缩具有明显抑制作用,4种干燥工艺中,无刻痕竹展平板的拱高干缩率分别为92.02%、134.38%、22.22%、100.96%;有刻痕的竹展平板的拱高干缩率分别为34.00%、45.38%、11.11%、92.59%。材料长、宽、厚3类尺寸中,宽度对竹展平板的厚度干缩率有较大影响,3种宽度下的厚度干缩率分别为1.29%、1.48%、1.83%;长度对拱高变化率的影响最大,3种长度下的拱高变化率分别为-11.9%、-3.84%、27.78%。长度较小时有利于得到较为平整的展平竹表面。初期干燥过程中保持温度不变而持续降低环境湿度、选用长度尺寸较小的竹展平板以及对竹黄侧进行刻痕处理,可提高竹展平板的干燥质量。

关键词：竹展平板干燥工艺刻痕板材尺寸变形

高温饱和蒸汽软化工艺对竹展平板物理力学性能的影响

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竹子学报 2018年第2期37卷 23-27页

作者：邵迎涛王新洲李延军吴一飞许斌章卫刚南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037 浙江农林大学工程学院浙江临安311300

以毛竹竹筒为研究对象,探索不同高温饱和蒸汽软化工艺(软化温度为140、150、160、170、180℃;软化时间为4、6、8 min)对展平竹板材物理力学性能的影响。结果表明:竹材经软化后平衡含水率下降,展平后平衡含水率进一步降低;竹材的径向干... 详细信息

以毛竹竹筒为研究对象,探索不同高温饱和蒸汽软化工艺(软化温度为140、150、160、170、180℃;软化时间为4、6、8 min)对展平竹板材物理力学性能的影响。结果表明:竹材经软化后平衡含水率下降,展平后平衡含水率进一步降低;竹材的径向干缩率随软化温度上升和时间延长呈下降趋势;竹材的弦向干缩率在竹材软化后随软化温度上升和时间延长呈下降趋势,而展平后的竹材在140~150℃温度范围内弦向气干干缩率下降,在150~180℃范围内上升;竹材的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)在140~170℃范围内上升,170~180℃范围内下降,且软化后未展平竹材的MOR和MOE均高于展平后的竹材。可得到结论,在170℃软化工艺下,竹展平板的尺寸稳定性和力学性能较好。

关键词：毛竹筒高温饱和蒸汽软化工艺竹展平板物理力学性能

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定向重组展平竹集成材生产工艺

林业机械与木工设备 2024年第4期52卷 4-7页

作者：赵诣涵吴新武陈亮李延军南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 广西融水晨阳木业有限公司广西融水545300 浙江农林大学竹子研究院浙江杭州311300

以竹展平板为基本单元制造定向重组竹集成材的工艺方法。将竹展平板涂布间苯二酚树脂胶黏剂,涂胶量为200-300 g/m 2,按照竹青面对竹青面、竹黄面对竹黄面的方式进行组坯,热压加工制成展平竹层积材,再采用指接的方式进行接长,获得性能优... 详细信息

以竹展平板为基本单元制造定向重组竹集成材的工艺方法。将竹展平板涂布间苯二酚树脂胶黏剂,涂胶量为200-300 g/m 2,按照竹青面对竹青面、竹黄面对竹黄面的方式进行组坯,热压加工制成展平竹层积材,再采用指接的方式进行接长,获得性能优异的定向重组展平竹集成材,产品的尺寸规格一般为长1000-3500 mm,宽50-300 mm,厚60-150 mm。指接时相邻层板的指接接口需错开组坯,在常温下冷压4-5 h,冷压压力为1.0-1.5 MPa,后固化养生。

关键词：竹展平板指接材定向重组展平竹集成材生产工艺

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