橡胶木的机械加工性能和胶合性能研究

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本文以两种品系橡胶树(RRIM600和PR107)木材为研究对象,对其机械加工性能和胶合性能进行了全面试验,旨在为橡胶树木材高附加值产品开发利用提供理论依据和技术信息。橡胶木机械加工性能测试参照美国材料与试验协会标准ASTM D1666-87(2004修订)标准《木材及木质材料机械加工性能标准测试方法》和国家林业标准《木材机械加工性能的评价方法》修改意见稿进行,并且根据实验室设备以及生产实践对其个别试验参数做出调整。试验主要测试了两种橡胶树木材和对照试材关中槐木的刨切、砂光、成型、钻孔、榫眼加工和车削等六种机械加工性能,并对产生的加工缺陷进行了分类,对各项加工性能进行相应的等级评定。试验结果表明:(1)两种橡胶木和关中槐木都具有优异的综合机械加工性能,通过对三种木材的机械加工性能进行综合评分(满分50分),橡胶木Ⅰ为40分,橡胶木Ⅱ为34分,关中槐木为38分。三者相比,橡胶木Ⅰ机械加工性能最佳,关中槐木次之,橡胶木Ⅱ最差,但是总体上三种木材均具有优良的机械加工性能。(2)在各项加工测试过程中,两种橡胶木除刨切性能等级为良好(质量等级分值分别为3.67分和3.53分)外,其他加工性能均为优秀,而关中槐木除车削性能等级为良好(质量等级分值为3.96分)外,其他加工性能均为优秀。在生产中可以根据各自特点进行定向加工利用,从木材加工性能方面来看,两种橡胶木完全可以广泛应用于生产高附加值实木制品。胶合性能试验采用正交试验设计,主要研究胶粘剂种类,单位压力,加压时间,涂胶量四个因素对两种橡胶木胶合强度的影响,测定木材试件的胶层剪切强度,并对试验数据进行极差分析和方差分析,在试验选取的因素水平范围内,总结能够使橡胶木获得最佳胶合性能的胶合工艺参数,最后进行相应的验证试验。试验得到以下结论:(3)橡胶木胶合性能测试研究表明,两种橡胶木具有相近的胶合性能,其最优胶合工艺参数均为A3B2C1D2,即采用水性异氰酸酯胶粘剂(API胶),单位压力设为2.0 MPa,加压时间定为20 min,涂胶量选为200 g/m2。通过方差计算分析得出,两者在最优工艺参数下获得的试件胶层剪切强度置信区间为:橡胶木Ⅰ为(5.91,11.37)MPa,橡胶木Ⅱ为(6,11.82)MPa。
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