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1、第41卷第5期Vol.41，No.52015年10月SichuanBuildingMaterialsOctober，2015速生杨木的压缩改性研究韩振华(上海木材工业研究所有限公司,上海200051)摘要:目前对速生杨木的压缩改性研究已经有了突据分为是68．8MPa和6564MPa。显然这样的数据表明,破。在测定素材和处理材的物理力学性能,通过分析各因原始速生杨木很难直接加工应用。针对速生杨木进行压缩素对吸水厚度膨胀率、弹性模量、静曲强度、回复率的影性改性研究,可能扩大其应用范围。响,我们不难看出,经过高温高压
2、水蒸气处理过的试件不2杨木压缩改性工艺及方法仅弹性模量有了提高而且静曲强度也有大幅度提升,试验中试件的尺寸稳定性也有显著改善。利用高温高压水蒸气2．1工艺参数压缩速生杨木是一种非常成功的改性办法。在试验中,我从以前实验中得到的结果可以看出,主要影响杨木压们从大量数据中可以筛选出最佳的工艺条件,即压缩率为缩性能的工艺参数有:热压温度、压前含水率、压缩率、30%,压前含水率为45%,热压温度为190℃。热压时间以及压后厚度等因素。在研究过程中,我们遵循关键词:速生杨木;压缩木;高温高压水蒸气木材横纹压缩等机理,试验
3、中尽量保证试件结构的完整性,中图分类号:S781．7文献标志码:B研究速生杨木进行压缩改性处理的最佳工艺。文章编号:1672-4011(2015)05-0033-044试验中选择L(3)正交试验方案,主要试验压前含水9DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.05.017率、压缩率、热压温度三个因素,确定各因素水平为:0前言1)压前含水率。木材中的水分在进行高温高压处理时具有重要的作用,影响着最终压缩木品质的好坏。由于水杨树生存范围主要在北半球温带和寒温带之间,它是分与木材之间存在着相
4、当复杂的关系,一定程度影响着木世界上中纬度平原栽培面积最大,产量最高的树种之一。材各项性能的重要因素。本试验中采用15%、30%、45%其具有显著的优势:生产速度快、产量高、成材早、易于作为压前含水率的三个水平。更新,使其成为短轮伐期工业选择的最佳树种。目前面对2)压缩率。这次试验中我们主要选择压缩率为20%、的主要问题是,杨木自身存在许多限制,例如速生杨木材30%、40%三个水平进行研究,在杨木素材选择中,压缩质差、强度低、密度较小等原因。这些限制从一定程度上前30mm计算,压缩后的试件厚度分别为18、21、
5、24mm。影响了速生杨木在实木板材中不能更好地满足顾客的使用3)热压温度。从以前试验中得到的数据可以看出,热要求。为了使速生杨木更好地服务人类需求,必须要对速压温度的合理控制对压缩后木材性能有着十分重要的作用,生杨木进行技术改性,随着高温高压水蒸气压缩速生杨木在本次试验中我们选用了150、170、190℃三个水平。技术的不断发展,通过压缩强化改性的方式成为可以解决各因素水平安排见表2。林木资源短缺的现状。表2L(34)正交试验9压缩木的主要制作原理是通过对原始木材进行热压处因素压前含水率/%压缩率/%热压温度/
6、℃理,通过人为改变其物理特性,使其密度增大,强度提高,水平木材质地更加坚硬的材料。以适当的压缩率对原始木材进11520150行横向热压缩,可以使木材表面密度增加,有效的改善木23030170材性能。这样生产出来的木材,由于木材的品质得到了提34540190升,可以大量用于家具、实木地板的生产。4)其他试验条件。蒸气加压时间:(20±2)min;1杨木素材物理力学性能测定蒸汽表压:0．4~0．5MPa;为准确评价压缩改性的效果,先对速生杨素材气干密卸压后闭合时间:(45±10)min。度、气干含水率、湿胀率、静曲
7、强度及弹性模量进行实验2．2改性工艺测试。1)气干试件放入恒温水浴锅中蒸煮(水温80~85℃),表1杨木素材物理力学性能测定结果调整到目标含水率后将试件拿出。气干密度气干含水率吸水湿胀率/%静曲强度弹性模量2)将取出的试件迅速放进预热的封闭蒸汽热压机内,/(g·cm-3)/%径向弦向体积/MPa/MPa关闭热压机,调整高温水蒸气(表压0．4~0．5MPa),保持0．378．815．26．3112．768．08656420min。3)将蒸气排尽,同时停止加热,热压机自然冷却(45从杨木素材物理力学性能进行实验测定
8、得到的数据来±10)min。看,速生杨木各项物理力学指标在同类中相比都是处于偏4)取出试件后,自然堆放14d,然后进行各项性能测低的水平。最为明显的区别在静曲强度和弹性模量上,数试。作者简介:韩振华(1982-),女,硕士,副主任,研究方向:木材科学与技术。·33·Vol.41，No.5第41卷第5期October，2015SichuanBuildingMaterials2015年10
