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木質材料研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(2)
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5.木質重組材利
隨著大徑級木材的減少和木材使用性能要求的提高,原始木材的天然特性難以滿足需要。將木材加工成木板、木條、單板、刨花或纖維等組元,利用現(xiàn)代技術將木材組元重組為新型木質材料,如膠合木梁、單板層積材、定向成材、膠合板、重組裝飾薄木、單板層積中空圓柱材、定向刨花板、刨花板和纖維板等,這種木質重組材料具有原始木材所不具各的幾何性能、同一性、均勻性和曲面成形性。
木質重組材料研究的重點是:生產過程最優(yōu)化,對定向刨花板的板坯鋪裝進行計算機模擬,建立性能預測數(shù)學模型,由性能/成本比來決定生產工藝和原材料的選用;木質重組材料正在取代大斷面實木部件,其主要工程性能(如強度和耐久性)除了與木材組元有關外,還與膠粘物質的自身性質和固化狀態(tài)有關,應用碳13CP/MAS/NMR,可有效地揭示木材/膠粘劑膠合界面的分子結構和己固化膠粘劑的動力學特性;建Nonte Carlo模型,深化對大片刨花板板坯內部結構和相關性能的了解;應用復合材料理論預測木質重組材料的強度和韌性;改善木質重組材料的耐火性、強度和尺寸穩(wěn)定性。
6.木結構工程學
木結構工程學(wood engineering )深人研究木質材料的性質(property)和行為(performance)之間的關系。重點研究木結構的振動、疲勞、接合和老化性,如木棚破壞機理及木質結構材料的強度預測;木質材料的天然耐久性和蠕變性;木材的彈塑性變形與強度;木構件連接強度與應力應變關系;木材機械連接結構性能;木刺膠合構件的連結方法;鋼筋與膠合木梁連接性能;木構件結合部位的耐火性能;木結構耐久性因素在地震條件下的行為;鋁箔蜂窩夾芯膠合板作為輕體絕緣天花板的性能;大型木構件燃烷性能和承載性能。
。.木質生態(tài)環(huán)境材料學
木質生態(tài)環(huán)境材料學主耍研究木質材料及其工程技術與自然環(huán)境間的關系。重點研究開發(fā):木材和木制品潔凈生產加工技術,降低或徹底消除游離甲醛的EO級脈醛樹脂膠木質重組材料,開發(fā)不含游離甲醛的異氰酸醋膠和改性豆膠木質材料,木材防腐處理的環(huán)境協(xié)調性技術,木材加工過程產生的廢水和廢液的回收利用,木質材料加工制造過程中產生的有機揮發(fā)物(VOC)的利用和處理。
木材環(huán)境學特性研究引人注目。主要研究木材新的自身特性,如以木材的顏色、光澤、紋理、節(jié)子等表征的視覺特性,以木材冷暖感、軟硬感、平滑感等表征的感覺特性,以及聽覺特性和心理學特性等;木質材料的建筑環(huán)境特性,如木質地板材料的隔音性和緩沖性,木質材料對溫度和濕度的調節(jié)性,木質住宅居住環(huán)境對衛(wèi)生害蟲的影響,木質材料在住宅、大型建筑物和家具上的適用性,木質材料應用在住宅、家具和室外對環(huán)境的影響等;以及大氣污染和酸性沉降物對木材形成的影響。
開展木材和木制品的壽命周期環(huán)境評價,建立木材工業(yè)ISO4000環(huán)境管理體系,研究廢棄木材循環(huán)利用和開發(fā)新型生態(tài)環(huán)境材料也是當前的研究熱點。主要研究利用化學熱反應和機械作用相結合,回收利用各種廢棄木質材料,制造再生的刨花板、定向刨花板、水泥刨花板、中密度纖維板和地板等新的木質材料。這類材料經炭化后,可改良土壤、凈化海水、吸附油脂和吸附重金屬,還可制造木質藻礁。
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