最新刊期
      2024 年 第 38 卷 第 6 期

        研究报告

      • 吴明月, 戴鑫建, 王鑫, 王小青
        2024, 38(6): 1-7. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024121
        TEMPO氧化处理调控轻木细胞壁纳米结构
        摘要：针对天然木材细胞壁中纳米孔隙有限及比表面积低的问题，采用2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧自由基（2，2，6，6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl radical，TEMPO）介导氧化法原位疏解轻木（Ochroma pyramidale）细胞壁微纤丝束，并结合超临界干燥制备TEMPO氧化木材，以调控木材细胞壁纳米结构并提升其比表面积。采用扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）及能量色散能谱仪（EDS）对材料的微观形貌和化学组成进行表征，并结合比表面积及孔隙度分析仪，探究氧化处理对木材细胞壁孔隙结构的影响。结果表明：TEMPO氧化处理保留了木材的蜂窝状细胞结构，并实现了木材细胞壁微纤丝束的原位疏解，使其展现高度纤丝化的纳米网络结构，纤丝直径分布在20～40 nm之间；TEMPO氧化处理木材细胞壁具有丰富的介孔结构，其比表面积高达96.92 m2/g，相比天然木材提升约72倍。研究为木材细胞壁纳米结构调控以及木基多孔材料开发提供新思路。  
        关键词：轻木;细胞壁纳米结构;细胞壁孔隙;TEMPO氧化;纤维素微纤丝   
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        发布时间：2025-01-17
      • 高鑫, 曹惠敏, 郭娟, 周凡, 殷亚方, 周永东
        2024, 38(6): 8-14. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024055
        预冻处理对致远舰出水木材干燥特性的影响
        摘要：以打捞出水的致远舰散板木材为研究对象，分析木材树种、出水含水率、基本密度等信息，确定出水木材为轻度腐朽的柚木（Tectona grandis）和重度腐朽的榕树（Ficus sp.）试样。采用－20℃和－79℃两种温度对出水试样进行预冻48 h处理，分析其对试样干燥速率和干缩率的影响。结果表明：预冻处理可以显著降低试样干缩率，但对干燥速率影响不显著。两种冷冻温度处理效果差异较小，从节能考虑采用－20℃进行冷冻处理即可达到效果。对于重度腐朽的榕树样品预冻处理虽然可以一定程度减少干缩率，但是由于样品强度较差，预冻处理后试样干缩率仍较大，因此本研究所采用的预冻处理工艺并不适用于重度腐朽样品，后续可以考虑对预冻处理工艺进行优化改进。  
        关键词：出水木材;预冻处理;干燥;致远舰   
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        发布时间：2025-01-17
      • 卢泽潭, 魏明, 刘亮先, 闵德秀, 李坚, 肖少良
        2024, 38(6): 15-22. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024072
        浸渍胶膜纸覆贴超薄纤维板工艺对其表面胶合强度的影响
        摘要：超薄纤维板是近年来开发的一种高精深加工和高附加值的木质新材料，具有厚度薄、密度高和表面质量平整光洁的特点，已经广泛应用于饰面材料领域。为了探究三聚氰胺浸渍胶膜纸覆贴超薄纤维板（简称饰面板）的关键参数及表面胶合性能机制，设置L16（45）正交试验探讨热压温度、时间和压力工艺因素，以及单因素试验分析超薄纤维板砂光工艺、初始含水率对饰面板表面胶合强度的影响。结果表明，饰面板的表面胶合强度主要受热压温度的影响，试验优化条件（热压时间10 s、温度205℃、压力2.7 MPa）下，表面胶合强度达到最大值1.95 MPa。采用180目砂光带处理超薄纤维板的表面胶合强度比未砂光的能提高1.5倍；超薄纤维板的初始含水率在8%左右时，表面胶合强度最佳。同时，扫描电镜（SEM）、接触角结果表明超薄纤维板在砂光处理后表面更加粗糙，初始含水率在8%左右时亲水性更强，有利于超薄纤维板与三聚氰胺浸渍胶膜纸形成更强的机械互锁作用和界面润湿作用。  
        关键词：超薄纤维板;热压工艺;砂光工艺;初始含水率;浸渍胶膜纸;表面胶合强度   
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        发布时间：2025-01-17
      • 林金秀, 陈文渊, 凌尚现, 陶靖, 胡振光
        2024, 38(6): 23-31. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024062
        复合粉体改性MUF树脂胶黏剂的制备及其在中密度纤维板中的应用
        摘要：以不同质量比（3∶7、5∶5、7∶3）和添加量（5%、10%、15%）的云母粉与硅藻土（复合粉体）通过物理共混，改性尿素-三聚氰胺-甲醛树脂（melamine-urea-formaldehyde，MUF）胶黏剂，采用多种表征手段探讨改性前后MUF树脂和中密度纤维板（medium density fiberboard，MDF）的性能，以及复合粉体质量比和添加量对MDF性能的影响。结果显示，在MUF树脂中添加复合粉体后，树脂黏度和固体含量增加，固化时间延长，游离甲醛含量降低；改性胶黏剂制备MDF的官能团发生微小变化，热稳定性提高。当复合粉体的质量比为7∶3且以5%的添加量添加时，MDF的静曲强度、弹性模量和内结合强度分别为27.11、2 523和0.81 MPa，比对照板分别提升9%、7%、53%，24 h吸水厚度膨胀率为8.5%，物理力学性能均达到GB/T 11718—2021《中密度纤维板》干燥状态使用的普通型MDF的性能要求；甲醛释放量由3.50 mg/100 g降至2.85 mg/100 g，降低了19%，达到T/CNFPIA 1001—2019《人造板甲醛释放限量》E0级要求。  
        关键词：复合粉体;硅藻土;云母粉;MUF树脂;中密度纤维板   
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        发布时间：2025-01-17
      • 叶超宇, 杨甜甜, 王帅旗, 翟胜丞, 梅长彤, 潘明珠
        2024, 38(6): 32-38. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024071
        氨溶季铵铜添加量和酚醛树脂施胶量对定向刨花板性能的影响
        摘要：采用氨溶季铵铜（amine copper quant，ACQ）防腐剂和酚醛树脂（phenol formaldehyde resin，PF）胶黏剂制备定向刨花板（oriented strand board，OSB），研究ACQ添加量（2、4、6 kg/m3）和PF施胶量（8%、10%）对OSB物理力学性能和防腐性能的影响。结果表明：OSB的物理力学性能随ACQ添加量的增加而下降，但均满足GB/T 41715—2022《定向刨花板》中OSB/4的要求，ACQ可以提升OSB的防腐性能。增加PF施胶量改善了OSB的物理力学性能，当PF施胶量为10%，ACQ添加量为6 kg/m3时，试样受褐腐菌侵染12周后的质量损失率为1.72%，仅为对照样的22.7%。质量损失率和形貌分析结果说明，PF的物理包覆和ACQ对褐腐菌抑制的协同作用增强了OSB的防腐性能。  
        关键词：定向刨花板;氨溶季铵铜;力学性能;防腐性能;固化性能;质量损失率   
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        发布时间：2025-01-17
      • 钟慧娴, 陈勇平, 钟永
        2024, 38(6): 39-46. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024020
        竖向孔洞对木柱受压承载性能的影响研究
        摘要：带孔洞木柱受压承载性能是古建筑木结构的研究重点之一。以古建筑常用树种落叶松（Larix sp.）木材为试验材料，采用人工开孔方法来模拟木柱内部孔洞缺陷，基于数字散斑图像（digital speckle image correlation，DIC）和力学试验机联用技术，研究竖向孔洞对木柱受压承载性能的影响，结合宏观和微观力学性能来揭示带竖向孔洞缺陷木柱的受压破坏机制。结果表明：在本试验条件下，竖向孔洞横截面面积对木柱极限荷载的影响大于孔洞长度的影响；带竖向孔洞木柱受压破坏模式主要表现为褶皱破坏，随着位移的增加，出现木材横纹撕裂和斜角度剪切破坏；木材纤维褶皱破坏和斜角度剪切破坏主要是木材管胞细胞壁屈曲导致，而木材横纹撕裂破坏主要沿木材管胞顺纹方向延展且断面呈不规则锯齿状；应变场分布图显示表明木柱孔洞端部位置的竖向应力、横纹应力和剪切应力均存在显著应力集中，验证了数字散斑方法预测古建筑木构件损伤位置的有效性。通过竖向孔洞对木柱受压承载性能的影响研究，可为古建筑木结构保护修缮提供参考依据。  
        关键词：带孔洞木柱;受压承载性能;数字散斑图像（DIC）;竖向孔洞;极限荷载;破坏模式;应变场   
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        发布时间：2025-01-17
      • 张德志, 王朝晖, 赵弘博, 宋炜德, 任海青, 段新芳, 陆铜华
        2024, 38(6): 47-54. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024031
        抗震型楼盖竹木复合板钉连接抗剪性能研究
        摘要：现代木结构楼盖面板通过钉连接固定框架材，面板钉连接抗剪性能是决定楼盖刚度的主要因素，对于木结构抗震性能具有重要影响。以28 mm厚A级竹木复合板为面板，兴安落叶松（Larix gmelini）规格材为框架材，采用两种规格圆钢钉制作钉连接抗剪试件，同时选择18 mm厚定向刨花板（OSB/3型）为面板制作对照钉连接试件，并进行单调加载试验，分析面板材料、钉规格尺寸及加载方向对钉连接抗剪性能的影响。结果表明：竹木复合板钉连接试件顺纹方向抗剪初始刚度和延性系数均大于横纹，而最大荷载相反；定向刨花板钉连接试件顺纹与横纹差异不明显。当钉直径增加，竹木复合板钉连接主要抗剪性能提高，而刚度和延性系数降低；为了减少框架材开裂的风险，CN75钉更适用于28 mm厚竹木复合板面板与框架材连接。竹木复合板CN75钉连接试件与对照OSB钉连接试件相比，容许荷载高44%，初始刚度增加1倍以上，抗剪破坏模式没有面板贯穿现象，仅在剪切部位销槽压溃后出现钉弯曲拔出现象。Hassanieh模型能较好地模拟竹木复合板钉连接抗剪荷载-位移关系，可为竹木复合板钉连接节点和楼盖结构分析提供基本数据。  
        关键词：竹木复合板;钉连接;抗剪性能;抗震型楼盖   
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        发布时间：2025-01-17

        研究简报

      • 蒋向向, 卢芸, 付宗营, 苟进胜
        2024, 38(6): 55-61. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024034
        可塑杨木单板3D结构材制备与力学性能研究
        摘要：以杨木单板为原料，通过脱木质素处理结合空气干燥和水浸工艺，制备具有优异折叠成型性能的塑性杨木单板。利用波浪状模具并结合组装工艺，最终制备模制木材和3D结构材。采用多种表征手段系统分析塑性杨木单板的宏/微观形貌以及3D结构材的结构稳定性和抗压强度。结果表明，塑性杨木单板在沿木纤维方向上表现出最大的拉伸强度为190.67 MPa，约是未处理单板的5倍；单层3D结构材的抗压强度为0.97 MPa，具有优异的结构稳定性和机械支撑力。通过层层组装制备的多层3D结构材具有轻质高强等优点，为木材的高值化利用提供了新思路。  
        关键词：杨木单板;塑性单板;模压成型;3D结构材;力学性能   
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        发布时间：2025-01-17
      • 张方达, 孙忠海, 杨素英, 孙建斌, 于文吉
        2024, 38(6): 62-68. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024053
        毛白杨制备LNG船用特种重组材料的适应性初步研究
        摘要：液化天然气（liquefied natural gas，LNG）船用特种重组材料常用于超低温储气罐与船体之间，作为承重和隔热材料，目前该材料主要从国外进口。采用厚度为1.3 mm和1.8 mm的毛白杨单板为原料制备LNG船用特种重组木，并对比其微观构造、吸水率和力学强度。结果表明，1.3 mm厚毛白杨单板制备重组木的综合性能较好，吸水率为6.6%，垂直加载抗弯性能分别为212.4 MPa和17.5 GPa，抗压强度为255.6 MPa，剪切强度为38.2 MPa，但其吸水率和剪切强度均与相关进口产品有较大差距；另外，力学强度测试过程中发现2种厚度单板制备的重组木局部被压溃，并产生裂纹。  
        关键词：毛白杨单板;LNG船;特种重组木;吸水率;力学强度;孔隙;裂纹   
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        发布时间：2025-01-17

        讨论与建议

      • 熊先青, 符思捷, 岳心怡, 张美, 王国坤
        2024, 38(6): 69-78. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024066
        定制家具数字孪生车间构建模式及关键技术
        摘要：结合家具智能制造与数字化车间现状，提高定制家具车间运行效率的关键是提升车间信息物理融合的程度，构建定制家具数字孪生车间。提出定制家具数字孪生车间的架构模式、运行机制和关键技术，并阐述定制家具数字孪生车间应用方向，从家具智能制造过程参数选择与决策、定制家具柔性制造过程中的车间动态调度、家具装备故障预测与健康管理定制家具车间物流配送等4个方面进行分析，促进定制家具数字化车间快速建设，为定制家具数字孪生车间建设和应用提供理论依据。  
        关键词：定制家具;数字孪生车间;运行机制;关键技术;应用   
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