人工林速生材单板条层积材制造与性能的研究概况
(文献综述)
目前,工程结构材料品种主要包括平行刨花成材、定向刨花成材、单板层积材和单板条层积材(Parallel Strand Lumber,PSL)。单板条层积材,它由窄单板条涂胶后顺纹平行铺装热压而成的新型人造成材,由于定向均匀铺装,将天然木材的缺陷如节疤、腐朽、斜纹等均匀分布在整个板材结构中,从而改善了板材的性能稳定性,产品强度高,是当今世界上最强的木质建筑材料之一,作为一种高强度的结构材(柱或梁),在国外的建筑领域已得以推广应用[1]。我国杨树人工林资源丰富,己成为胶合板生产的主要用材树种。我国对中山杉的引种及其生长性状等方面的研究已有报道,但对其木材力学性质只有少量的研究。正确的研究能让我们更加理解此类木材性能,而且对该树种的进一步推广、合理高效利用具有重要的意义。
1国内研究现状
早在20世纪70年代,加拿大MacMillan Bloedel公司制备单板条层积材的试验获得成功,80年代产品问世,1988年在加拿大温哥华、1989年在美国佐治亚州,相继建立了生产工厂,1990年总产量超过8万m3。我国PSL的研究始于1990年,仅在生产工艺和物理力学性能方面进行了探索性研究。由于技术设备不完善,目前还没有工业化生产的实例[2]。
1.1PSL生产工艺的研究现状
在PSL热压工艺方面,1993年,陈桂华等[3]利用枫木和酚醛胶进行的PSL制造工艺研究,并制定了PSL的生产工艺参数。1994年,陈志林[4]以杨木为原料,研究了单板条宽度、厚度与施胶量三个工艺参数与产品性能之间的关系。同年,陈志林[5]以杨木单板条为原料,研究并制定了杨木条PSL的生产工艺参数。1995年,陈桂华[6]又利用枫木探究了施胶量的影响,并制定了生产的施胶工艺。2006年,陈桂华等[7]以泡桐单板为原料,确定了板材生产的最优生产工艺。2009年,李宁等[8]根据对桉树PSL制品力学性能的测试结果,得出桉树单板条层积材最优生产工艺条件。2010 年,王志强等[9]主要利用碎单板压制阻燃杨木单板条层积材,研究了合适的热压工艺。2012年,那斌等[10]以杨木碎单板切成的单板条制作PSL为研究对象,通过分析得出以单板条长度为100mm,采用喷胶方式,热压时间为35min,热压温度为150℃制成的PSL的性能较好。
1993年许若璇等[11]指出单板条的厚度和宽度对产品的最终性能影响较大,生产过程中单板宽度宜控制在1.5~4.0cm,单板厚度控制在1.0mm~2.0mm。陈志林等[12]在1994年指出杨木单板条宽度、厚度与施胶量三个工艺参数对产品性能影响显著。高婧等[13]在2011年经研究指出杨木单板条层积材材性变异性均随板密度、板厚度的增大而减小,随单板条长度的增大而增大,铺装方式的影响中平行定向铺装时最小,定向抛洒铺装稍大,小于30度角铺装时最大。
2、PSL力学性能的研究现状
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