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速生杨木染色、增强及尺寸稳定性能研究

熊国兵  
【摘要】:随着人们对生活质量的要求不断增长,装饰结构性用材是将来我国人造板工业发展趋势之一。然而我国在很长一段期内不仅面临木材总量不足的矛盾,而且还将存在因大径、珍贵天然材严重缺乏所造成的产品结构性矛盾。将改性处理后的杨木板材制成强度高,稳定性好、具珍贵树种材色的优质速生杨木装饰结构集成材,可降低集成材生产成本和提高速生杨木的附加值。  本文主要利用现有文献对杨木板材的应用及研究现状总结,归纳并结合实际情况对速生杨木的染色、增强、尺寸稳定性进行了一系列的研究。在染色实验中采用正交实验(L34)对杨木进行抽真空加热染色,对影响染色工艺进行初步探讨。实验表明在染液配方、染液浓度和真空度控制不变的条件下,染液温度是影响染料上染、颜色坚牢度的最主要因素,匀染液能缓和和调节染料在木材上的固着速度,使木材各部位的着色尽可能地均匀,是影响染料上染的主要因素之一,但同时对颜色坚牢度有一定的轻微负面影响。通过分析获得合理的实木染色方案:染液温度80℃、pH 值6.5、均染剂浓度1.5%和0.3%的固色剂浓度。  在增强、尺寸稳定性实验中,分别采用热压缩、树脂预聚体浸渍、高温蒸汽对杨木进行改性处理,实验数据表明,单一改性方法都具有一定的局限性,压缩木能达到很高的MOR 与MOE 值,当压缩率达30%时,MOE可达10000MPa 以上,但尺寸稳定性差。高温蒸汽处理材有较好的尺寸稳定性,在125℃,0.1MPa 的密封容器中处理1 个小时,其ASE 值可达31.8%,但其力学强度较差。浸渍木具良好的尺寸稳定性,其MOE 及MOR也较素材提高很多,但仍不达到日本JAS 集成材的力学强度要求。 通过试验方法的改进,将染色、热压、浸渍相结合,结果表明试件的MOR 值可达11000MPa,MOR 达到110MPa 以上,完全可以达到日本JAS 集成材的标准,尺寸稳定性也较素材要好,基本达到装饰结构木的要求。


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