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杨木单板制造科技木方及逆向设计仿珍科技木花纹

作　者: 曹龙
导　师: 郭明辉
学　校: 东北林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 杨木单板 活性染料 科技木方 逆向设计 木材花纹
分类号: TS653
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


人工林杨木的合理开发利用一直是木材科学研究的重点。本文采用人工林杨木单板,以科技木作为目标研究对象,主要进行了杨木单板仿珍染色、杨木单板制造科技木方及逆向设计仿珍科技木花纹的两个部分研究。第一部分,本文创新性的使用活性染料作为杨木单板染色的染色剂,通过对染色效果各参数的统计和分析,确定了活性染料染色过程中各因素对杨木单板染色的影响趋势,得到了活性染料的优化染色工艺。以“库贝尔卡-芒克理论（Kubelka-Munk）”为基础,采用配三原色的方法,开发出了杨木单板仿珍染色技术。第二部分,本文研究了采用单组分湿固化异氰酸酯胶黏剂（AIPI）进行科技木方的胶接,通过胶接过程各因素对胶合强度的影响分析,得出了优化的胶合条件。通过对木材纹理的三维建模,逆向设计了仿径切花梨木、鸡翅木的科技木花纹。通过以上研究得到以下结论:（1）杨木单板在常压下较难被活性染料均匀染透,必须对杨木单板进行染色预处理。其工艺参数为:NaOH质量浓度8g·L-1、预处理时间60min、预处理温度90℃、V试样:V溶液=10:1。（2）使用优化的活性染料染色工艺对杨木单板进行染色,染色效果良好,颜色均匀艳丽。其工艺参数为:活性染料15g·L-1、渗透剂JFC 2g·L-1、促染剂（NaCl）25g·L-1、固色剂（Na2CO3）20g·L-1、温度85℃、染色时间180min、固色时间30min、V试样:V溶液=10:1。（3）采用配三原色的方法对杨木单板进行仿珍染色,染色效果与目标材色接近,可以较好地模拟目标木材。（4）依据Fick第一扩散定律推导出杨木单板染色处理的动力学模型,为同类染色设计和染色条件的优化提供了参考和依据。（5）木材单板的染色处理过程能够增加木材的渗透性,有利于低黏度胶黏剂的铺展,对高黏度胶黏剂影响不明显。（6）木材单板染色处理后附着在木材表面的染料和染色反应后产生的酸性成分,能够提高脲醛树脂的固化速度。在相同胶压条件下,无论是否加入固化剂,都能达到合格的胶合强度。（7）运用优化的胶合条件,采用单组分湿固化异氰酸酯胶黏剂（AIPI）进行科技木方的胶接可以达到较好地胶接强度,同时胶接后木方剥离率和木破率符合使用要求。其工艺参数为:施胶量150g·m2,冷压压力1.5MPa,加压时间2h,卸压后陈放3天,单板含水率12%左右。（8）利用科技木花纹设计原理,通过对木材纹理的三维建模,逆向设计了仿花梨木和鸡翅木的径向科技木花纹。利用杨木单板制作成科技木方可以有效提高杨木单板的附加价值,增加经济效益,为更好地利用人工林杨木资源提供了方向。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 我国的森林资源和开发利用现状  9-11
    1.1.1 我国的森林资源现状  9-10
    1.1.2 我国森林资源的开发利用现状  10-11
    1.1.3 杨木的综合利用现状  11
  1.2 国内外科技木的研究现状和发展趋势  11-18
    1.2.1 科技木的特点及应用  12-14
    1.2.2 国内外科技木发展动态  14-18
  1.3 论文研究的目的和意义  18-21
    1.3.1 论文的主要内容  18-19
    1.3.2 论文的创新点  19
    1.3.3 论文研究的目的和意义  19
    1.3.4 科技木的研究开发意义  19-21
2 杨木单板仿珍染色  21-52
  2.1 活性染料配方的确定  21-22
  2.2 试验材料和测试方法  22-25
    2.2.1 试验材料和仪器设备  22
    2.2.2 试验思路与测试方法  22-25
  2.3 探索试验  25-26
  2.4 杨木单板染色预处理工艺  26-29
    2.4.1 试验设计与方法  26
    2.4.2 染色预处理对杨木单板染透性的影响  26-28
    2.4.3 小结  28-29
  2.5 活性染料染色杨木单板工艺  29-38
    2.5.1 试验设计与方法  29-30
    2.5.2 试验结果与分析  30-37
    2.5.3 小结  37-38
  2.6 仿珍染色试验  38-46
    2.6.1 试验方法  38-40
    2.6.2 染料配色基础数据的收集  40-42
    2.6.3 计算机配色及仿珍染色试验  42-46
    2.6.4 小结  46
  2.7 活性染料染色杨木单板动力学模型初探  46-49
    2.7.1 试验设计和方法  46-47
    2.7.2 数学模型的建立  47-48
    2.7.3 结果与分析  48-49
    2.7.4 小结  49
  2.8 结论  49-52
3 杨木单板制造科技木方及逆向设计仿珍科技木花纹  52-72
  3.1 试验材料和试验方法  52-56
    3.1.1 试验材料  52-53
    3.1.2 试验思路与测试方法  53-56
  3.2 活性染料对科技木方胶合性能的影响  56-59
    3.2.1 试验设计与测试方法  56
    3.2.2 结果与分析  56-59
    3.2.3 小结  59
  3.3 科技木方胶合工艺参数的确定  59-65
    3.3.1 试验设计与方法  59-60
    3.3.2 试验结果与分析  60-64
    3.3.3 小结  64-65
  3.4 木材纹理的三维建模  65-66
    3.4.1 木材纹理数据的收集和输入  65-66
    3.4.2 科技木模具的三维造型  66
  3.5 逆向设计仿珍科技木花纹  66-70
    3.5.1 科技木的花纹设计  66-67
    3.5.2 科技木方的胶压成型  67-69
    3.5.3 科技木方的模拟刨切  69-70
    3.5.4 逆向设计仿径切花梨木、鸡翅木的科技木花纹  70
  3.6 结论  70-72
结论  72-74
参考文献  74-77
攻读学位期间发表的学术论文  77-78
致谢  78-79

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 木材加工工业、家具制造工业 > 加工工艺 > 人造板生产
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