1. 研究目的与意义
该研究是以定向刨花板为研究对象,对定向刨花板进行蒸汽介质热处理,研究热处理对定向刨花板的物理性能的影响。定向刨花板是用施加胶粘剂和添加剂的扁平窄长刨花经过定向铺装后热压而成的一种多层结构板材,简称OSB。由于在生产过程中木材纤维未经分离破坏,板材保留了木材的部分天然特性,并且相 邻层刨花板的纤维方向互相垂直,因而具有抗弯强度高、膨胀系数小、握钉力强、有较好的尺寸稳定性、耗胶量低等优点,其力学性能明显高于普通刨花板,与胶合板接近,可广泛应用于包装业、建筑业、车船制造业、家具制造业等领域。对定向刨花板进行热处理,可以充分发挥定向刨花板的优点,对其缺点进行改性,扬长避短,提高木材利用率,达到充分利用。
作为一种绿色环保的木材改性方法,热处理对材料的品质有较大地提升,在木制产品生产中已经得到广泛应用,由于木材是各向异性生物质材料,如果热处理工艺掌握不好,往往会由于各向收缩不均而引起开裂,以及由于聚合物的降解造成力学强度损失等不良后果,会降低木材的利用率和影响木材使用性能。因此,研究热处理对定向刨花板的物理性能的影响,对扩展热处理材产品的应用范围,缓解我国木材资源的供需矛盾具有重要意义。
2. 国内外研究现状分析
国外木材热处理研究开始于20世纪30,40年代,目前国外的热处理研究已经取得很大的进展,并申请了专利(周永东,2006)"热处理方法是按照所使用的加热介质来分类的,主要分为三种热处理方法,即油介质热处理,惰性气体介质热处理,和蒸汽介质热处理。
法国发明以氮气为加热介质,温度为180~240℃的″ritification″工艺,另外法国开发出一种采用木材内水分蒸发出来的蒸汽为介质,温度为180~240℃的″perdure″工艺,在高温(230~240℃)时,应用这两种工艺的热处理材耐久性很好,平衡含水率为4~5%,着漆性能下降,力学强度降低40%,材质变脆,易开裂。
芬兰发明以蒸汽为加热介质,温度为150~240℃的thermowood工艺,此工艺使热处理材颜色变成褐色或者是深褐色,平衡含水率降低为4~6%,抗干缩湿胀率为50~90%,力学强度最多降低了30%,材质变脆,导热率降低10~30%"当处理温度超过220℃处理时间超过3小时,热处理材的耐腐性得到很大提高"。
3. 研究的基本内容与计划
本研究选用定向刨花板作为试验材料,采用高温热处理方法对其进行改性处理,对处理材进行分析研究,与素材作对比,分析其密度,吸湿性,尺寸稳定性的变化,为定向刨花板高附加值利用开辟新的途径。
计划:3-4月做实验
4-5月写论文
4. 研究创新点
热处理方法无毒,无污染,属于低碳,环保型木材改性方法,因此,热处理材也是绿色,环保型新材料。通过热处理,木材的平衡含水率降低,尺寸稳定性提高,增加了木材的使用价值和经济价值,由于热处理材尺寸稳定性高,无毒,环保等优点,其产品被广泛地应用于许多领域,如:室外用家具,栅栏,建筑物的外墙板,海港码头建材等;室内用于家具,地板,装饰装修材料等。因此,木材热处理研究前景十分广阔,亟待进一步大力开展木材热处理的基础研究和应用研究,使我国木材科学领域更加多彩。对定向刨花板进行热处理,可以充分发挥定向刨花板的优点,对其缺点进行改性,扬长避短,提高木材利用率,达到充分利用。因此,研究热处理对定向刨花板的物理性能的影响,对扩展热处理材产品的应用范围,缓解我国木材资源的供需矛盾具有重要意义。
