橡胶木的机械加工性能 与胶合性能研究 报 告 人： 指导老师： 报告时间：

研究内容 一、选题的目的和意义 二、选题的依据 三、国内外研究概况 四、研究的主要内容 五、研究方法及技术路线 六、预期结果 七、研究的创新点 八、从事自然科学研究生研究所需主要仪器设备和试剂 九、研究工作中面临的技术难点和拟采取的解决办法

一、选题的目的和意义 为了充分利用橡胶木这一宝贵的木材资源，应在正确了解其木材性质，对其终端用途的适用性进行系统研究和评估的基础上，对橡胶木木材进行合理的加工和利用，以提高加工工艺水平和产品质量。而以往对橡胶木研究主要集中在木材解剖、物理、力学性质等方面，而对木材加工性能的测试和研究，只是近年来随着社会经济的发展和对产品质量要求的提高才引起普遍重视。 本研究对橡胶木的机械加工性能和胶合性能进行深入的研究，能够充分认识和开发橡胶木木材的利用潜能，生产高附加值的实木制品，开发橡胶木新的利用途径，扩大其适用范围，实现橡胶木的增值利用，而这些对实现橡胶木木材工业的可持续发展具有非常重要意义。

二、选题依据 2.1 理论依据 2.1.1橡胶木加工性能测定依据 依据美国关于木材和木质复合材料机械加工性能测试的技术标准ASTM D1666-87（2004），对橡胶木六种加工（刨切、砂光、钻孔、成型、榫槽加工和旋切）的结果进行测定，进而对橡胶木的机械加工性能进行全面的评价。研究中涉及到的加工工艺参数来源于实际生产中常用或其他试验研究总结出的最优工艺设计。 2.1.2橡胶木胶合性能测定依据 木材胶合质量常用力学方法测定胶层破坏强度来判断，而板、方材胶合质量用压缩剪切法测定。本研究通过对橡胶木进行三种胶粘剂的胶合，进而对其进行压缩剪切强度和木破率的测定，完成对橡胶木胶合性能的测定和评价。

2.2技术依据 虽然以前人们没有对橡胶木的机械加工和胶合性能进行系统深入的研究，但是可以参考其他木材在这一方面的研究理论和成果，更好的完成对橡胶木加工性能和胶合性能的研究。以下是一些研究中的技术依据： 其他木材的机械加工性能试验为橡胶木机械加工性能的研究提供了技术依据； 对其他树种木材的胶合性能研究为橡胶木胶合性能研究提供了技术依据； 先进加工设备及试验设备，为测量橡胶木各项试验参数提供了技术上的支持； Excel、SAS等计算机数据处理软件为橡胶木机械加工和胶合性能试验数据处理提供了技术保证。

2.3前期工作研究依据 2.3.1橡胶木机械加工性能的研究 2.3.2橡胶木胶合性能的研究 主要参考国内外学者的相关论文和资料，重点参考侯新毅（2004）三种桉树木材的机械加工性能研究，以及江京辉和吕建雄（2008）红椎和西南桦2种人工林木材木材机械加工性能的研究，还有其他一些有关木材机械加工性能研究的文献，对木材机械加工性能测定有一定程度的了解，为后续橡胶木加工性能试验奠定基础。 2.3.2橡胶木胶合性能的研究 重点参考一些关于木材胶合性能试验相关的论文和资料，如程瑞香和顾继友（2003）对落叶松、桦木和柞木集成材胶接性能的研究，赵喜龙（2004）对人工林杨树、杉木木材胶合工艺和性能的研究，以及张玉萍和傅峰（2005）对人工林难胶合木材研究现状的研究等文献，对木材胶合性能测定方法有一定的了解，为完成后续橡胶木胶合性能试验奠定基础。 纵观国内外研究成果，木材胶合性能的测定大部分以木材胶合后的剪切强度和木破率为研究因素。而木材胶合过程中的主要影响因素为胶种、单位压力、压板时间和涂胶量。在进行橡胶木胶合性能试验设计时应该综合考虑整个胶合工艺和测定程序，全面的分析和评价橡胶木木材的胶合性能。

三、国内外研究概况 3.1 国外研究现状 新西兰森林研究院，加拿大、土耳其学者都对木材的机械加工性能进行过详细的研究，他们以美国关于木材和木质复合材料机械加工性能测试的技术标准ASTM D1666，对其所研究树种木材的常用加工性能进行测定，通过对其加工成品表面质量的分等和评价，综合分析了所研究木材的机械加工性能，并且分析了与其性能相关的影响因素，为该木材的加工利用提供了理论依据，进而生产出高附加值的制品。

3.2国内研究现状 3.2.1木材机械加工性能研究现状 在木材的实木加工利用中，木材的机械加工性能对木材的利用率、利用价值和应用途径都有一定的影响。国内的学者主要参考美国ASTM D1666标准和借鉴国外研究学者的研究，对红椎、西南桦、桉树、杨树等人工林木材的机械加工性能进行研究，通过对几种典型机械加工方式的测试，对所研究木材的机械加工性能做出了全面的分析研究，为后继的其他木材加工机械性能研究和木材加工利用提供了实验依据和相关技术参数，并且促进和加速了人工林木材高附加值的实体利用和定向加工。

目前我国橡胶木加工利用已经越来越普遍，橡胶木锯材现已用于制造家具、家具部件、室内装饰材等，橡胶木胶合板是一种有较高潜在价值的产品，而生产刨花板、细木工板、水泥刨花板和中密度纤维板，则能有效利用小径级橡胶木和制材废料。随着人们不断地深入开发研究，橡胶木会越来越深入我们的生活，得到充分的利用。虽然人们在橡胶木实际加工利用过程中总结出橡胶木具有良好的加工性能，但是国内还没有专门深入研究橡胶木木材加工性能来证实这一点，所以我们有必要开展针对橡胶木机械加工性能的研究，为其以后的深入加工利用提供可靠的理论依据。

3.2.2木材胶合性能研究现状 国内目前已经针对人工林木材进行了木材胶合性能的研究，包括落叶松、桦木、杨木、杉木、桉树木材等多种人工林木材。并且深入分析了各种木材集成材的胶合性能以及对其性能的影响因素，提出最优的木材胶合工艺和改善木材胶合性能的方法。通过这些研究，可以保证木材的胶合性能又可以降低成本，实现木材的增值利用。 目前为止，国内还没有针对橡胶树木材的胶合性能进行研究，而胶合性能在橡胶木的加工利用过程中占据很重要的地位。除了橡胶木实木制品之外，集成材是小径级橡胶木利用的主要方式，结合我国集成材市场需求，发展橡胶木集成材可扩大橡胶木应用范围，提高其利用率。总之，橡胶木胶合性能是其集成材生产和质量的关键，我们应该加强橡胶木胶合性能的研究，从而拓宽橡胶木的利用范围，发挥其利用潜力。

四、研究的主要内容 4.1橡胶木机械加工性能的研究 4.1.1橡胶木机械加工设备的选择 根据ASTM D1666-87标准，机械加工性能测定时要求测定刨切、砂光、钻孔、榫槽加工、成型、旋切（车削）六种加工，所以应该选取相应的与ASTM标准中要求相同或相近的木材加工设备。 4.1.2橡胶木机械加工工艺参数选择 针对每一加工工序进行相关工艺参数的选择，合理的选择各项加工参数，可以更准确的测定出橡胶木的各项加工性能。 4.1.3橡胶木机械加工性能测定分析 本试验采用桦木为对比试样，试验时对试样进行相应的机械加工，并做好标记。过对六种加工产品进行分等评价，对橡胶木的机械加工性能进行全面的分析，并且分析加工过程中出现的各种加工缺陷及其原因。通过与桦木机械加工性能相比较，最终综合评定橡胶木的机械加工性能。

4.2橡胶木胶合性能的研究 4.2.1橡胶木胶合用胶粘剂及设备的选择 分析木材胶合工业生产中常用的木材胶粘剂，测定胶合性能所用的设备和仪器，选择研究橡胶木胶合性能所用的胶粘剂种类和测定仪器设备。 4.2.2橡胶木胶合工艺参数的选择 参考木材常用胶合工艺参数，采用试验优化设计对橡胶木胶合过程中的胶种，压力，冷压时间和涂胶量四个因素进行正交设计，选择合适的水平对整个试验进行详细设计。 4.2.3橡胶木胶合性能测定分析 本试验采用桦木作为对比试样，试验时对试样进行胶合，陈放指定时间后，锯切成试验要求的试件尺寸，在万能力学试验机上进行压缩剪切强度的试验，并做好相关记录。通过研究分析试验得出的橡胶木试样的剪切强度和木破率，对其胶合性能以及影响因素进行综合分析。

五、研究方法及技术路线 5.1研究方法 5.1.1橡胶木机械加工性能的研究方法 根据关于木材和木质复合材料机械加工性能测试的技术标准ASTMD1666-87（2004）标准对橡胶木材进行机械加工性能的研究。 5.1.2橡胶木胶合性能的研究方法 主要采用冷压法对橡胶木进行胶合试验，然后根据人造板及饰面人造板理化性能试验方法GB/T17657-1999中的胶层剪切强度测定标准，对橡胶木试样进行胶合强度测定。

5.2技术路线

六、预期结果 1）可以综合分析得出橡胶木机械加工性能分析结果，综合评价橡胶木的机械加工性能； 2）可以得到橡胶木胶合性能分析结果以及影响其胶合性能的主要因素，尽可能得出适合橡胶木胶合的最佳工艺

七、本研究的创新点 本试验对橡胶木机械加工性能和胶合性能进行探讨，主要创新点如下： 1）首次对橡胶木机械加工性能进行探索研究，为橡胶木的高附加值利用提供坚实的理论基础； 2）首次对橡胶木的胶合性能进行研究，为以后橡胶木集成材的研究提供理论依据； 3）综合考虑橡胶木的机械加工性能和胶合性能，为开发橡胶木加工利用，提高其高附加值提供技术支撑，具有良好的推广价值和市场前景。

八、研究所需主要仪器设备和试剂 8.1主要仪器和设备 8.2试剂 VH-M620四面木工刨床，双面木工刨床，SDC1300宽带砂光机，ZQ4113台式钻床，MK362A台式榫槽机，MS3112卧式双端榫槽机，MX2116A单头直榫开榫机，MX5068木工镂铣机，MC614A普通木工车床，MJ344B细木工带锯，精密推台锯，试验热压机，HWS型智能恒温恒湿箱，含水率测定仪，手持式表面粗糙度仪，游标卡尺，120#砂纸。 8.2试剂 聚乙酸乙烯酯乳液胶粘剂（白乳胶）、脲醛树脂胶粘剂、异氰酸酯胶粘剂

九、研究工作中面临的技术难点和拟采取的解决办法 ASTM D1666标准中要求试样是无缺陷的，但是实际采集试样的时候，很难避免出现木材缺陷，试验过程中采取随机抽样方式选取试样，力求反映出橡胶木的真实情况；橡胶木的机械加工性能测定过程中，大部分是依据经验来判断加工产品的加工质量而评定其等级，误差较大，应请教经验丰富的车间师傅或老师进行相关方面的评定；橡胶木胶合强度测定时，试件尺寸过小而不易加工，可以先胶合成大尺寸试件，然后再进行锯切加工成试验所需尺寸。

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