表面压缩工艺对杨木物理力学性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义

针对速生杨木密度低，力学强度低，作为实木材料使用时范围窄，因此杨木的附加值就比较低。而杨木又是我国的主要速生木材，在我国种植范围广，木材的蓄积量大，为了提高速生杨木的应用范围，提高其附加值，针对木材、家具、装饰材料的使用要求，即木材的表面密度高、表面硬度高而提出了对木材的表面进行密实化处理，提高木材的表面密度和硬度等力学强度。因此开展本课题的研究具有重要的应用前景。

根据实验要求，选用合适的热压处理工艺。从控制热压温度，热压时间和压缩率三个工艺因素入手。通过控制变量的实验方法进行实验，研究并找出对热压工艺影响较大的工艺因素。由于杨木的材质存在着木质松软、密度小、硬度小、强度低、易腐朽等缺陷，传统的木材加工综合利用的方法，已经满足不了我们克服其缺点以提高使用价值的要求，给杨树资源的有效利用带来了不利的影响。 因此，扩大速生杨木等低密度木材的使用范围和用途，是木材工业面临的一个需要解决的问题。

2. 国内外研究现状分析

木材是粘弹性材料， 在外力作用下产生变形， 当外力撤除后变形可以部分或全部恢复。因此，探讨永久固定木材压缩变形是压缩木制造技术的关键。目前，国内外学者针对永久固定木材压缩变形的方法进行了多种尝试，包括树脂浸渍固化处理、化学处理、加热处理、水蒸气处理等。例如对杉木、柳杉和白杨木材压缩固定的机理进行定性研究，探讨固定压缩木的变固机理，其方法主要集中在利用低分子PF、MF等树脂处理或通过交联化反应等处理，来提高木材的密度、强度和变形的永久固定。

同样的目的,采用高温加压方式生产出山毛样、桦木强化木材。近10年的压缩木研究目的是提高人工林软质材的强度、加工性能及扩大人工林木材的用途,研究内容主要分为木材横向压缩变形和木材压缩变形的固定两个方面。90年代初,日本京都大学井上雅文、则元京等将干燥的日本柳杉锯材的表层浸泡在水中预定的深度,当水渗透到一定量以后,用微波辐射加热,使表层软化,然后放置在热压机上压缩,压密,干燥,定型得到表面压密的木材。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

一、热压工艺研究

杨木板材（包括径切板、弦切板），板材规格30010025毫米，首先进行热压预实验，确定变形较小的热压工艺参数（压缩率、温度和时间），进行正式的试验时，对正式试验的参数和每个参数的水平进行排列组合。将九组工艺参数进行正交试验，试验结束后对所有试材进行热处理，高温热处理窑工艺，选取一种热处理工艺参数有温度200℃，时间为2h。进行试验。

4. 研究创新点

本试验采用压缩炭化方法对杨木薄板进行改性处理，一方面改善了速生材杨木硬度小、强度小等缺陷，提高了其物理力学性能；另一方面，通过在普通压机上进行炭化处理控制压缩木的回弹率，保证其尺寸稳定性，操作简单，并且采用物理处理方法，无任何有害物质排出，不会造成环境污染。