速生杨木单板条层积梁压制工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.通过测试压制试件的物理力学性能指标，主要包括：moe、mor、ib、ts等，选择合适的压制工艺。

2.在我国，小径材综合利用及结构用材的研究开发已经成为一个热点，psl的发展凭借其独特的性能，将有很大的发展空间。

3.完善生产工艺和设备改造，积极开展结构用产品的应用技术研究，开拓市场，使其有望成为继我国民用人造板之后又一迅速的结构用人造板材，给结构用人造板材带来广阔的市场前景。

2. 国内外研究现状分析

20世纪70年代，psl首次研制成功，其目的是尝试利用低等级小径木生产高强度人造板材;1982年，psl首次出现在北美市场;1994年，通过摄像机和扫描电镜观察花旗松psl的微观构造发现，因psl结构中单板条的任意分布，其交叉部分的平均百分比为1. 66%一2. 90 %，使psl具有优良的加工性能; 1997年用psl制造铁路枕木的可行性研究结果表明，用psl制造的枕木与实木枕木承载能力和加工性能相差无几;1999年用psl建造了世界上第一座psl桥梁，并对psl进行评价，结果证明psl具有良好的结构和使用性能，适用于建造桥梁; 2000年对lvl、psl、结构复合材(scl) 和层叠木片胶合材 (lsl )的刚性进行了评价，结果发现scl产品的刚性变形低于实体木材，psl的刚性小于lvl，但大于psl，同时对用3种不同的方法对花旗松psl和南方松psl的轴向剪切强度也进行了测定，结果表明，psl的轴向剪切强度取决于试验方法，以及弯曲试验的表面剪切强度与astm(美国材料实验协会)的剪切法之间的关系;2003年研究人员对不同规格的松木psl和杨木psl的物理力学性能和机械加工性能进行了测试比较，研究表明:psl比重的变异低于实木，松木psl的平均比重高于杨木psl; psl中含水率分布均匀，平均含水率值低于实木，尺寸稳定性均较实木高;2004年对psl在干态和湿态状况下的冲击载荷性能进行了试验研究，结果表明:含水率变化对psl的冲击载荷性能影响甚大，且随着含水率的增加，冲击韧性增加。

我国psl的研究始于1990年，虽起步较晚，但发展速度很快，在生产工艺和物理力学性能方面都进行了探索性的研究。

由于技术不完善，目前还没有工业化生产的实例；1993年，陈桂华等人利用枫木和酚醛胶进行的psl工艺研究认为，psl具有较高的物理力学性能，板面美观，纹理类似木材，加工性能好，可作为装饰及结构用材使用，并制定了psl的生产工艺参数:单板条宽度15mm，涂胶量160一200 每平方米，热压压力4. 0mpa;热压时间40min (1. 5一2. omin/mm) ；1994年，陈志林等利用杨木单板条和脲醛胶进行了杨木psl热压工艺的研究，得出利用脲醛树脂生产杨木psl(板厚15mm)的最佳工艺参数:热压温度145 摄氏度，热压时间20min，热压压力6. 76mpa，板材密度0. 60 g每立方厘米;单板条含水率(施胶前)为6%，预压压缩率为54.5 %，板材终含水率为5%一7%，并建议生产psl的密度以不超过0. 65 g每立方厘米为宜。

3. 研究的基本内容与计划

在实验室条件允许下。研究主要内容包括两个方面：1、分别采用常温冷压和喷蒸-真空热压方式压制psl，研究压制工艺，包括压制温度、时间、压力，以及喷蒸蒸汽温度、压力和时间等。在热压工艺方面，国外采用高频热压方式，适用于压制厚度较大的试件。根据实际条件，本实验将采用喷蒸或普通热压的方式进行，喷蒸即分别在上下压板喷蒸汽，而普通热压存在较明显缺点，即试件尺寸不能太厚，因为普通热压容易加压不均匀，故在实验过程中将会采用热电偶厚度方向测温度快慢的方式帮助实验顺利进行。2、以较大规格尺寸的梁为对象（梁试件尺寸：长*宽*高 2000*100*100mm），研究压制工艺参数，包括单板条尺寸、压制方式等。根据实际情况，梁试件厚度将在40mm以上。通过测试压制试件的物理力学性能指标，主要包括：moe（弹性模量）、mor（静曲强度）、ib（内结合强度）、ts（吸水厚度膨胀率）等，选择合适的压制工艺。

实验安排及数据处理

试验采用多次重复试验，采用误差理论对试验数据进行处理，对试验数据进行单因素趋势分析和方差分析，评价不同工艺参数影响趋势以及显著性。对试验数据进行分析，得到合适的psl梁压制工艺。

4. 研究创新点

国内外对于速生杨木单板条层积材压制工艺的研究已经有许多先例，但这其中这对于速生杨木单板条层积梁压制工艺的研究却比较少，因为梁的厚度较大，压制工艺较难，本实验将针对梁的压制厚度多次进行试验。