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木质新材料对木工机械发展的影响
点击:3267    发布单位:localhost    发布时间: 2008/10/14  [返回]
 

     质新材料是现代木材工业的重要组成和技术先导。随着自然资源的变化和科学技术的进步,木材工业发展从原始的原木利用逐渐发展到锯材、单板、刨花、纤维、非木质和化学成分的利用,形成了新型的材料和产品,如单板层积材、集成材、重组木、定向刨花板等木质工程材料和产品,木/塑复合材料、木材/竹材复合材料、木质导电材料和木材陶瓷等木质复合材料和产品。新型材料及新型木制品结构的发展推动了木材加工机械装备的技术进步。 
  1、木质新材料发展现状
 木质工程材料是将木材加工成木板、木条、单板、刨花或纤维等组元,再利用现代技术将木材组元重组为新型木质材料和产品。他们具有原始木材所不具备的几何性能、同一性、均匀性和曲面成形性。如集成材、单板层积材、单板条层积木、长条刨片层积材、重组木、定向刨花板等.
  集成材(GluedLaminatedTimber,简称Glulam)是利用锯制板材或方材,在平行于纤维方向用胶合剂沿其长度、宽度或厚度胶合而成的一种木质材料。是一种材性与实体木材最为接近,而又优于实体木材的新型材料。集成材可以加工成通直形状和弯曲形状或沿长度方向截面渐变结构,也可以加工成工字形和空心方形等截面型。按用途可以分为结构用集成材和非结构用集成材。结构用集成材主要用于体育馆、音乐厅、厂房、仓库等建筑物的木结构梁,其中作为三铰拱梁的承重材具有良好的物理性能和经济性,造型美观,也可用于桥梁和车厢的承载梁。非结构用集成材主要作为家具和室内装修用材.
  欧洲、加拿大、美国、日本等国家对木质工程材料和产品的研究比较深入,开发出许多新型木质材料、结构部件和连接构件,逐渐形成了木质工程材料和产品生产的专业化、大型化和标准化体系。
  单板层积材(LaminatedVeneerLumber,简称LVL)是采用旋切或刨切的单板,沿着木材的纤维方向层积胶合的木质材料。单板层积材具有力学性能均匀、强度高、规格灵活多变的特点,优于实体木材。可进行锯切、刨切、凿眼、开榫等加工,并可进行铆接、斜接、铰接等后续加工,特别适用于大跨度的木结构。按用途可以分为结构用单板层积材和非结构用单板层积材。结构用单板层积材主要用于建筑承重墙、隔墙、析架、桥梁、枕木等领域,特别适合于大跨度梁和一些用实体木材、胶合木和钢材无法简单替代的领域。非结构用单板层积材主要作为家具、门窗构架等装饰用材。
  在北美,单板层积材的总产量达到160多万m3,占到木材消耗量的3%。同时芬兰、新西兰和澳大利亚等国家也在积极开发满足建筑用材长度和强度要求的超长部件,非结构用单板层积材以日本市场最具有代表性,其市场拥有量和进口量最大。我国单板层积材的研究始于20世纪80年代后期,主要是利用胶合板设备生产小规格非结构用单板层积材,生产厂家己达数十家,大规格结构用单板层积材还没有开始生产。
   1.2木质复合材料和产品
  木质复合材料是以木材(其各种形态,包括纤维、单板和刨花等)为基体材料,复合其它材料而构成的具有特殊微观结构和性能的新型材料。通过利用木材与其它材料的复合效果,克服木材主要物理力学性能的缺陷,赋予木材新的功能,以提高木材的使用价值和利用率。如木/塑复合材料、木材/竹材复合材料等。
  木/塑复合材料是指由木纤维或植物纤维补强填充改性热塑性塑料材料,兼有木材和塑料的成本与性能,经挤出、压制或注射成型板材或其它制品,替代木材和塑料的复合材料。木/塑复合材料可以解决传统木材制品的易腐朽、虫蛀、开裂、生物降解以及尺寸稳定性差的问题,其产品主要用作各种室外用结构与非结构板材及型材、环境安全型家具材和高尺寸稳定性的复合地板芯材。
  国外发达国家制造木质复合材料起源于20世纪80年代,并于90年代中期开始逐步形成一个发展迅速的新型产业。近几年来,高性能木/塑复合材料在世界上特别是在美国和加拿大得到快速的发展。据1996年的数据统计,在美国和加拿大约有70家企业,每年生产45~67万m3木/塑复合材料,年产值4000—6000万美元。当前在美国木/塑复合材料市场份额比较大的公司有TREX公司,ANDERSEN公司和STRANDEX公司等。
  国内在20世纪90年代后期开始推进了木质复合材料的研究与开发,在木材表面的非极性化、木材酯化及接枝共聚处理等基础理论以及木/塑复合材料、木质电磁屏蔽功能材料、木材陶瓷化、木材/竹材复合材料等开发研究方面取得了一定的进展.
  木材/竹材复合材料是在重组木和重组竹研究的基础上,将重组木的构成组元—木束、重组竹的构成组元—竹束,采用混杂的方法复合,得到既具有高强度,又具有很好韧性和加工性,兼有重组木和重组竹双重优点的新型结构材。

 
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