竹材碎料复合板的结构和工艺的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com；}第3l卷第6期林业科学Vo1．31，No．61995年l1月SCIENTIASILV^ESINICAENOV．，199，竹材碎料复合板的结构和工艺的研究张齐生孙丰文王建和’—窟韩韭芙莩—~10037}，7．、A。摘要采用二次正交旋转组合设计方寨，系统地研究了竹材碎料复合板与其主要影响因素之间的相关关系，得出了反映产品主要力学性能指标的瑗报模型．并从人造板制造工艺学及复台材料结构力学的原理出发．对各因素的作用规律作了剖析；建立了产品力学性能的综合评价函数，引人铷造成本约束，牙用优化的理论方法进行寻优．获得了切合生产实

2、际的最佳结构和工艺。研究表明：竹材碎料复合扳的厚度密度及外层竹片厚度对产品的力学性能影响显著；碎料施肢量的作用较大；热压时闻在研究范围内的影响程度较小；各因素与静曲强度、弹性模量的关系可用一组二次曲面定量反映．关键词竹材，复台板，结构工艺优化≈车午IJ竹材碎料复合板是在比较竹材胶台板和竹材訇l花板的优缺点基础上，根据复合材料结构力学的基本原理、将强度高、平整度好的软化展乎竹片作为面层材料，而将竹材加工剩余物、小径竹等加工成碎料作为芯层材料，经施胶、组坯，热压成型的新选结构板材这种复台板既具有竹材胶合板强度高、尺寸稳定、表面平整易于二次加工等优点，又能提高竹材利用率、

3、降低生产成本。为便于实际生产中合理地选择产品的最佳结构和制造工艺，有必要对主要的影响因素与产品性能之间的关系作深入细致的研究。1材料和方法1．1试验材料·竹片取自5—8年生毛竹(Phyllostackysputescens)，-由鹰谭防腐厂竹材胶合板分厂制造，作为竹材胶合板的面料j竹片含水率为8-10，密度为0．718／cm。，厚度2—6mm，每片厚度偏差±O．1ram。竹材碎料取自小径竹和毛竹加工剩余物，由安徽黪县竹材刨花板厂制造，针状或短棒状18网耳，(5—10)mill×(1．5-2)mm，含水率4—6西。胶粘剂为51水溶性酚醛树脂胶，由安徽金寨县竹材胶合板总

4、厂生产，pH值10—12，粘度4O一80s(涂～4杯)，固体含量48—52和j防水剂为熔融石蜡。1．2试验方洼试验固定工艺参数为-温度140℃，单位压力3．0-4．0MPa，竹片施胶量。单面38g／，防水剂施加量绝千碎料蠡的1。试验变量因素根据五因子(1／2实施)二次正交旋转组合设计的结构矩阵安排Ⅲ。变量因素的编码水平见表1。。奉主于1994年11月3丑收载．-胃辜白端科学基叠珂茸。盘责^张齐生．维普资讯http://www.cqvip.com6期张齐生等：竹材碎料复台板的结构和工艺的研究537寰1因素水平编码困素密度竹片厚度箍腔量热压时间板厚D(g，cm‘)h(m

5、m)q(睇)~(min／mm)日(ram)墒玛_l屯●●变化卸距0．10120．1●上里号臂f+2)1．128141．3SO上水平f+1)1．025121．226零水平(0)0．924101．122下水平f—1)0．f123日1．018下基号臀(一2)0．72260。9142结果与分析2．1■曲强度MOR(y)yl=119．4+13．83l+10．61x~一8．22一22．86．4-10．01xI膏I+7．29xl5—5．99x}一4．39：+7．22i+8(MPa)静曲强度的最优回归方程在口=O．01真信水平下高度显著，而且定量地反映了所研究体系的真实情况，方程在

6、±(=√‘_)／，‘_)=20．3MPa)·的偏差范围内预报准确率选98知。从回归方程分析t竹材碎科复台板的厚度。)、密度()及竹片厚度(：)三大结构因子影响静曲强度(MOR)至关重要。板厚因子()与MOR高度线性负相关，

7、个~UMORJ,；竹片厚度园子(=)与MOR的关系可以用一条凸形抛物线表达，在低水平下x27~IJMO计，屯=1．21对MOR达极大值，而在高水平下zt，MOR反而有下降的趋势I密度因子()与辟料笳胶置因子(。)对MOR作用比较复杂，这是因为，。及。交互作用的结果}热压时间()在试验研究范围内对MOR的影响可以忽略不计。图1、图2分别显示了h、、

8、5及其交互效应I和5与MOR之同微妙关系。图iMOR-q-D．H关系曲线图2MOR-H-D．口关系01．mml0Ⅱ=2Zm]~@H3O岫∞f-B，‘'圆哩·1O，‘}固tl2，‘维普资讯http://www.cqvip.com林业科学3l卷图2中反映出随着施胶量的不同，MOR存在着峰值，但受和的约束，峰值点并不固定，当一定t或一定十时，MOR的峰值点逐渐由低密度区向高密度区移动。一方面在复合板密度较低时，随芯层用胶量的增加，静曲强度下降，而密度较高的产品，其静曲强度则随芯层用胶量的增加而增大；另一方面芯层碎料施胶量较低时，薄板的静曲强度峰值点接近于密度下限，并困