竹木復(fù)合集裝箱底板的設(shè)計、制造與評價.pdf

1、近年來，木材資源日益短缺，而可用的木材多是性能較差的木材。實際應(yīng)用中由于特殊技術(shù)的要求，仍需使用以木質(zhì)材料為主的工程結(jié)構(gòu)材料。竹材因其優(yōu)良的特性而被廣泛使用。但是竹材具有徑級小、壁薄中空、有節(jié)隔等特點導(dǎo)致其加工困難，而將竹材和木材進(jìn)行復(fù)合是高效利用竹木材的有效途徑。集裝箱底板是竹木復(fù)合材料應(yīng)用的重要領(lǐng)域，但國內(nèi)集裝箱底板相關(guān)的設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，與之相關(guān)的多是產(chǎn)品測試標(biāo)準(zhǔn)，缺少相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及工藝標(biāo)準(zhǔn)。
　　針對上述問題，本研

2、究開展了三方面的研究工作:一是采用氣干密度法對精刨加工的A級竹篾進(jìn)行分級，分為A1、A2、A3三個等級。分級竹篾屬于規(guī)格竹條，具有結(jié)構(gòu)均勻、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，可用作結(jié)構(gòu)板材的原材料;二是為了解決竹簾橫向不連續(xù)而導(dǎo)致產(chǎn)品性能不穩(wěn)定的問題，本研究制備了竹木復(fù)合單板，采用竹簾和木單板橫縱交錯的組坯方式有助于提高板材橫向的性能。為了探究由不同等級的竹簾與楊木單板組成的竹木復(fù)合單板的性能，制造了A、A1、A2、A3四級竹木復(fù)合單板板材，并對其物理力

3、學(xué)性能進(jìn)行評價;三是參照美國PS-1、PDS等膠合板設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，將不同等級的竹木復(fù)合單板用作集裝箱底板的面板和背板材料，采用相同的熱壓工藝制備了A、A1、A2、A3四種集裝箱底板，并對其物理力學(xué)性能進(jìn)行評價，以探究面板和背板材料對底板性能的影響。
　　本研究有三個創(chuàng)新點:一是采用氣干密度法對A級竹篾進(jìn)行分級，得到結(jié)構(gòu)均勻、性能穩(wěn)定的原材料;二是采用卷裝竹簾，減少對編線的破壞;二是制備了一種新的集裝箱底板的構(gòu)成單元，即竹木復(fù)合單板。

4、
　　本研究主要研究結(jié)論如下:
　　(1)規(guī)格竹條的密度和重量間具有很強的相關(guān)性，所以可以以重量為依據(jù)，采用氣干密度法將規(guī)格竹篾分為A1、A2、A3三個等級，對三個等級竹篾的抗彎性能進(jìn)行測試，結(jié)果表明竹篾等級越高，其抗彎性能越好，方差分析結(jié)果表明三級竹篾的MOE、MOR間具有顯著差異，所以竹篾分級可靠;
　　(2)A級、A1級、A2級、A3級竹木復(fù)合單板板材的24h吸水厚度膨脹率分別為3.88％、3.88％、4.22％

5、、4.59％;膠合強度分別為8.24 MPa、7.41 MPa、8.68 MPa、6.38 MPa;板材等級越高，抗彎性能越好;板材等級越高，抗沖擊性能越差;方差分析結(jié)果表明四種板材的密度、抗彎性能、膠合性能、斷裂能量等都具有顯著差異，所以板材分級可靠;
　　(3)對四種竹木復(fù)合集裝箱底板的密度、24 h吸水厚度膨脹率、膠合強度、抗彎性能及抗沖擊性能進(jìn)行測試，結(jié)果表明24 h吸水厚度膨脹率、抗沖擊性能與板材級別呈負(fù)相關(guān)，密度、膠合