四种桉树人工林木材指接工艺及性能预测

【摘要】：本论文以窿缘桉(E. exserta)、柠檬桉(E. citriodora)、巨桉(E. grandis)、尾巨桉(E. urophylla×grandis)四种速生人工林桉树为试验材料,以聚醋酸乙烯酯(PVAc)和双组分异氰酸酯(API)为胶粘剂,研究四种桉树指接工艺参数,分析密度、组合方式、指型、胶种等对指接材性能的影响,力图为桉树人工林木材高附加值实木制品——指接材的开发利用提供理论依据和技术信息。并通过实验室常见的三种无损检测方法对指接前后试材进行检测,简单预测指接材性能和指接前后的变化规律。 通过试验可以得到如下结论: 1.试件的进给速度对指榫的表面粗糙度和齿距精度有影响,进料速度越快得到的指榫表面质量越差。四种桉树由于密度不同,最佳的铣齿速度也不相同,高密度的窿缘桉和柠檬桉适宜的进料速度为 5 m/min,密度相对较低的尾巨桉和巨桉适宜的进料速度为 10 m/min。 2.指接胶合是指接材生产过程中极重要的环节,胶合的成功与否决定产品质量的优劣和最终用途。指接涂胶量以保证在指榫表面获得一层均匀的胶层为适;不同的胶粘剂获得的胶接强度各不相同,API 胶指接材的抗弯强度明显高于相同条件下PVAc 胶的抗弯强度。 3.嵌合度是保证指接作用力有效地作用于指榫斜面的指接参数。在嵌合度为0mm、0.1 mm、0.5 mm 三个水平下,0.1 mm 的嵌合度所获得的指接材板面质量最好,指接材的抗弯强度最高。 4.端压是影响指接强度的关键因素,也是保证指接质量的因素之一。在嵌合度为 0.1 mm,PVAc 胶为指接用胶时,窿缘桉、柠檬桉、尾巨桉、巨桉的最佳的指接端压分别是 10 kN、10 kN、10 kN、11.5 kN。 5.指型的选择要根据指接材的使用部位以及要求的指接强度等决定,试验表明四种桉树垂直型与水平型指接材相比较,指接强度几乎相同。但相同工艺条件下,水平型指的承载能力较高。 6.用超声波、应力波和纵波(FFT)测试指接前后桉树试件的动态弹模,它们与机械弹模之间的线性关系均高于密度与机械弹模的线性关系。所以在实验室,这三种无损检测方法可代替密度作为板材分等的方法。