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密实型人工林单板层积材生产工艺研究

于利  
【摘要】:目前,随着世界范围内天然林资源的枯竭和国家天然林保护工程的实施,我国木材资源供求的矛盾日益紧张,人工林速生材更是日益成为我国木材工业的主要原料,成为解决我国木材供需紧张矛盾的重要途径。另外,随着人们生活水平的不断提高和回归自然的愿望日趋强烈,人们对木材及其制品的需求量却日益增长,尤其建筑装饰装修用材需求量猛增,故当前及今后相当长时期内,开发利用人工林速生材是我国木材工业的发展方向。 本文以人工林速生材马尾松和杉木为实验材料,研制出低分子量浸渍用三聚氰胺改性酚醛树脂,采用加压浸渍处理方法,运用正交试验进行单板层积材热压工艺试验,研究了不同浸渍方法和不同热压工艺时密实型单板层积材主要的物理力学性能及各因素对其性能的影响,研究结果表明: (1)浸渍用三聚氰胺改性酚醛树脂的最佳摩尔比为:甲醛:苯酚:氢氧化钠= 2:1:0.08,三聚氰胺的加入量分别为苯酚量的20%。此工艺合成的低分子量酚醛树脂粘度低,树脂颜色较浅,游离醛和游离酚含量较少,水混合性较好,非常适合浸渍处理单板。 (2)在30%浓度条件下,增重率随浸渍条件的不同而改变,在常温常压和加压条件下,增重率随时间的延长而增加;不同的浓度条件下,采用同一浸渍工艺,湿增重率先增后减,干增重率随浓度的增加而增加;强化单板层积材的密度随增重率的增加而增加,单板层积材的TS与24小时吸水率则逐渐下降;增重率对强化单板层积材的静曲强度和弹性模量有明显影响。湿增重率为164.8%时,MOE和MOR分别为15659.4MPa和127.43MPa ;MOE达到了日本JAS SIS-24《结构单板层积材》标准的140E级(14.0GPa),MOR超过了最高标准180E特级(67.5MPa)。 (3)生产密实型马尾松单板层积材时,对其性能影响的因素很多。通过各影响因子的显著性表明:压缩率、单板含水率和热压时间对密实型马尾松单板层积材物理力学性能影响极显著,干燥温度和热压温度对其影响不显著。浸渍法生产松木单板层积材时,建议采用的热压工艺为:单板干燥温度60℃,压缩率30%,热压温度140℃,热压时间24min,单板含水率16%。生产过程中工艺参数的选择可以根据产品的最终用途要求和最终性能来进行调整。 (4)制造密实型杉木单板层积材的热压工艺为:干燥温度60℃,压缩率35%,热压温度145℃,热压时间24min;密实型松杉复合单板层积材的热压工艺为:单板干燥温度60℃,压缩率40%,热压温度145℃,热压时间24min。


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