户外用竹基纤维复合材料加速老化耐久性评价

“户外用竹基纤维复合材料”通过新产品鉴定
张亚慧
【期刊名称】《中国人造板》
【年(卷),期】2012(000)012
【摘要】10月25日，由中国林科院木材工业研究所和安徽宏宇竹木制品有限公司共同开发的“户外用竹基纤维复合材料”通过新产品鉴定。

【总页数】2页(P40-41)
【作者】张亚慧
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TS653.6
【相关文献】
1.密度对寿竹竹基纤维复合材料性能的影响 [J], 胡玉安;祝荣先;张亚慧;于文吉;任丁华
2.户外用竹基纤维复合材料加速老化耐久性评价 [J], 张亚慧;祝荣先;于文吉;任丁华
3.白夹竹和寿竹制备竹基纤维复合材料初探 [J], 张亚慧;孟凡丹;于文吉
4.疏解竹单板高温干热处理对竹基纤维复合材料性能的影响 [J], 孟凡丹; 王超; 向琴; 余养伦; 于文吉
5.“户外用竹基纤维复合材料”通过鉴定 [J], 祝荣先
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第30卷　第1期中国建材科技2021年2月　竹基纤维复合材料的抗弯性能和抗剪切性能Flexural and shear resistance of bamboo fiber composites张欢欢（中铁贵州工程有限公司，贵州 贵阳 550003）ZHANG Huanhuan(China Railway Guizhou Engineering Co., Ltd., Guiyang 550003)摘要：选取冷、热压工艺，制得相应的竹基纤维复合材料，使其密度均维持在0.85～1.20g/cm3，对制得的材料展开性能检验，明确其物理力学性能表现。

结果表明，两种工艺均有可行性，所得竹基纤维复合材料质量较好。

冷压工艺所得产品在耐水性方面有良好表现，而热压工艺所得产品有更好的抗弯及抗剪性能。

关键词：竹基纤维复合材料；制作工艺；力学性能Abstract: The bamboo-based fiber composite materials are prepared by cold and hot pressing processes, and the density is maintained at 0.85 ~ 1.20 g/cm3. The properties of the materials are tested to determine their physical and mechanical performance. The results show that both processes are feasible and the quality of bamboo-based fiber composite materials is better. The products obtained by cold pressing process have good water resistance, while the products obtained by hot pressing process have better bending and shear resistance.Keywords: bamboo-based fiber composite; production technology; mechanical property中图分类号：S781.9　文献标志码：A　文章编号：1003-8965（2021）01-0048-02材料领域持续发展，竹基纤维复合材料成为技术人员高度关注的对象。

基金项目:广东省重大专项研发计划项目 竹重组材制备关键装备研发 (２０２０Ｂ０２０２１６００１)ꎮ第一作者:杨娜ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ从事木材科学与技术研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｙａｎｇｎａｋｌ１９８９＠１６３ ｃｏｍꎮ通信作者:张亚慧ꎬ博士ꎬ副研究员ꎬ从事木材科学与技术研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｚｈａｎｇｙａｈｕｉ＠ｃａｆ ａｃ ｃｎꎮ重组竹材料技术创新与面临的关键问题杨㊀娜㊀张亚慧(１国家林业和草原局机关服务局北京１００７１４ꎻ２中国林业科学研究院木材工业研究所北京１０００９１)摘㊀要:重组竹是将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料ꎬ是中国拥有自主知识产权㊁并已实现产业化利用的一种竹基复合材料ꎬ具有原材料利用率高㊁力学性能优异的特点ꎬ产品可应用于室内外地板㊁家具㊁建筑结构材㊁装修装潢材ꎬ以及风电桨叶等高强度材料领域ꎮ目前ꎬ中国在重组竹制造技术领域取得重要进展ꎬ但也面临着许多制约产品开发与应用的基础研究障碍ꎬ亟待解决ꎮ文章总结了重组竹材料技术研究取得的重要进展ꎬ分析了重组竹材料在产品开发利用中尚需解决的技术问题ꎬ以期为高性能重组竹材料的理论研究和实践提供参考ꎮ关键词:重组竹材料ꎻ技术创新ꎻ基础研究ＤＯＩ:１０.１２１６８/ｓｊｚｔｔｘ.２０２１.０５.０１０ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｆｏｒＢａｍｂｏｏＳｃｒｉｍｂｅｒａｎｄＩｔｓＫｅｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｒｏｂｌｅｍｓＦａｃｅｄＹａｎｇＮａ１ꎬＺｈａｎｇＹａｈｕｉ２(１ ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｅｒｃｉｖｅｓꎬＮａｔｉｏｎａｌＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＧｒａｓｓｌａｎｄＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００７１４ꎬＣｈｉｎａꎻ２ ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷｏｏｄＩｎｄｕｓｔｒｙꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００９１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｂａｍｂｏｏｓｃｒｉｍｂｅｒｉｓａｎｅｗｂａｍｂｏｏ￣ｂａｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｔｈａｔｒｅｏｒｇａｎｉｚｅｓａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｓｂａｍｂｏｏｉｎｔｏａｎｅｗｆｏｒｍ.ＩｔｉｓｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｒｉｇｈｔｓꎬｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎａｌｒｅａｄｙｕｔｉｌｉｚｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚｅｄｗａｙｉｎＣｈｉｎａ.Ｉｔｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｉｇｈｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬａｎｄｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｉｎｄｏｏｒａｎｄｏｕｔｄｏｏｒｆｌｏｏｒｉｎｇꎬｆｕｒｎｉｔｕｒｅꎬｂｕｉｌｄｉｎｇｆｒａｍｅｓａｎｄｄｅｃｏｒａｔｉｏｎꎬｗｉｎｄｐｏｗｅｒｂｌａｄｅｓａｎｄｏｔｈｅｒｈｉｇｈ￣ｓｔｒｅｎｇｔｈｍａｔｅｒｉａｌｆｉｅｌｄｓ.ＡｔｐｒｅｓｅｎｔꎬＣｈｉｎａｈａｓｍａｄｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｂａｍｂｏｏｓｃｒｉｍｂｅｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｂｕｔａｌｓｏｆａｃｅｓｍａｎｙｏｂｓｔａｃｌｅｓｉｎｂａｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎꎬｗｈｉｃｈｎｅｅｄｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｕｒｇｅｎｔｌｙ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔｂａｍｂｏｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔｂａｍｂｏｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｓｏｆｈｉｇｈ￣ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔｂａｍｂｏｏｍａｔｅｒｉａｌｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂａｍｂｏｏｓｃｒｉｍｂｅｒꎬｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｎｏｖａｔｉｏｎꎬｂａｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈꎬｃｈａｌｌｅｎｇｅ㊀㊀竹材具有巨大的生态㊁产业和文化价值ꎮ中国竹产业自１９９１年兴起ꎬ至今已发展３０年之久ꎬ成为国民经济中绿色富民㊁低碳㊁可持续发展的朝阳产业ꎬ２０１９年中国竹产业产值接近３０００亿元ꎮ２０１７年中国全面停止天然林商业性采伐ꎬ由此导致木材资源供给严重不足ꎬ同时人民对木材产品及优美生态产品的需求日益增长ꎬ寻找木材替代品和提高木材利用率成为迫切需要解决的问４６题ꎮ中国是竹资源大国ꎬ竹产业发展水平位居全球首位ꎬ竹子生长快㊁周期短㊁材质优ꎬ是替代木材的最佳选择ꎬ因此发挥中国竹资源优势㊁创新竹材利用方式是解决木材资源短缺的有效途径ꎮ竹材人造板作为实现竹材工业化㊁规模化和高值化利用的有效途径之一ꎬ主要产品包括竹胶合板[１－３]㊁竹刨花板[４－５]㊁竹纤维板[６]㊁竹集成材[７]㊁竹层积材[８]和重组竹[９]等６大产品ꎮ其中ꎬ重组竹在总结传统重组材技术特点的基础上ꎬ攻克了竹材青黄难以胶合和竹材单板化利用的技术瓶颈ꎬ大大提高了竹材人造板的附加值[１０]ꎬ实现了竹材的高值化和高效利用ꎬ并已成为中国竹产业的主流产品之一ꎮ本文总结了重组竹材料技术研究取得的重要进展ꎬ分析了重组竹材料在产业化应用中尚需解决的技术问题ꎬ以期为今后的高性能木质重组材料的理论研究和实践应用提供参考ꎮ１㊀重组竹材料技术取得的重要进展重组竹是由竹束或竹束片为构成单元ꎬ按顺纹组坯㊁经胶合压制而成的板方材ꎮ中国已自主研发出重组竹制造关键技术ꎬ并实现产业化推广应用ꎮ１ １㊀压制工艺持续优化ꎬ 结构 性能 关联研究不断深入㊀㊀在宏观方面ꎬ探讨了基本单元㊁浸渍工艺㊁固化工艺㊁压缩力度等因素对重组材物理力学性能的影响[１１－１４]ꎮ研究结果表明ꎬ上述因素影响胶合过程中树脂的流变性ꎬ进而决定胶合界面的性能ꎬ最终反映为材料产品性能的差异ꎻ在微观结构方面ꎬ木质基材的薄壁组织㊁导管和纤维等细胞均发生了不同程度的密实ꎬ细胞壁出现褶皱甚至压溃等现象ꎬ同时酚醛树脂在湿热 高压的作用下ꎬ与基材的裂纹以及导管㊁薄壁细胞的细胞腔之间均形成了胶合界面ꎻ在化学组分方面ꎬ细胞壁的纤维素发生结晶化和晶区出现规整化ꎬ但结晶度无明显变化ꎬ浸渍用低分子量的酚醛树脂发生了固化ꎬ并与细胞壁的活性基团发生交联反应形成疏水基团[１５]ꎮ目前ꎬ已经完成刚竹(Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓｓｕｌｐｈｕｒｅａｖａｒ ｖｉｒｉｄｉｓ)㊁淡竹(Ｐ ｇｌａｕｃａ)㊁雷竹(Ｐ ｐｒａｅｃｏｘｆ ｐｅｒｖｅｒｎａｌｉｓ)㊁毛竹(Ｐ ｐｕｂｅｓｃｅｎｓ)㊁红壳竹(Ｐ ｉｒｉｄｅｓｃｅｎｓ)㊁白夹竹(Ｐ ｂｉｓｓｅｔｉｉ)㊁寿竹(Ｐ ｂａｍｂｕｓｏｉｄｅｓｆ ｓｈｏｕｚｈｕ)㊁台湾桂竹(Ｐ ｍａｋｉｎｏｉ)㊁慈竹(Ｎｅｏｓｉｎｏｃａｌａｍｕｓａｆｆｉｎｉｓ)㊁绿竹(Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓｏｌｄｈａｍｉｉ)㊁梁山慈竹(Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｕｓｆａｒｉｎｏｓｕｓ)㊁麻竹(Ｄ ｌａｔｉｆｌｏｒｕｓ)㊁巨龙竹(Ｄ ｓｉｎｉｃｕｓ)㊁白节竹(Ｄ ａｌｂｏｎｕｄｕｓ)㊁毛龙竹(Ｄ ｔｏｍｅｎｔｏｓｕｓ)㊁缅竹(Ｂａｍｂｕｓａｂｕｒｍａｎｉｃａ)㊁料慈竹(Ｂ ｄｉｓｔｅｇｉａ)㊁粉单竹(Ｂｃｈｕｎｇｉｉ)㊁撑绿杂交竹(ＢａｍｂｕｓａｐｅｒｖａｒｉａｂｉｌｉｓˑＤｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓ)等１９种竹材的重组竹压制工艺优化ꎬ不同竹种解剖特征的差异最终影响材料性能[１６－２０]ꎮ１ ２㊀夯实基础理论研究ꎬ谋求重组技术进一步突破㊀㊀针对重组材料具有尺寸稳定性较好㊁强耐腐㊁力学性能高等特点ꎬ重点从单板分离㊁力学性能增强和耐水性能改善等机理㊁机制方面进行全面解析ꎮ研究表明:单板分离的机理主要是基材细胞在摩擦力㊁挤压力和切割力的作用下发生脱落和破坏ꎬ从而实现分离ꎬ并最大限度地保留了纤维的强度ꎬ使其不受损伤ꎻ力学性能增强的机理包括基本组织和导管等细胞的压缩密实增强和酚醛树脂胶黏剂与基材微观结构形成界面增强２个方面ꎻ耐水性改善的机制包括竹纤维束的表面酚醛树脂胶膜层憎水胶膜层的形成和酚醛树脂胶黏在细胞腔内胶钉的固定[２１]ꎮ同时ꎬ在重组竹环境作用基础理论研究方面ꎬ基于Ｇｒｏｔｔｈｕｓ￣Ｄｒａｐｅｒ和Ｓｔａｒｋ￣Ｅｉｎｓｔｅｉｎ定律的光化学原理为重组竹光老化降解原理提供了理论支撑ꎬ同时重组竹湿热老化降解作用遵循Ｆｉｃｋ扩散定律ꎮ上述作用机理使材料最终发生可逆的物理或化学反应ꎬ导致材料性能发生改变ꎬ从过程上看ꎬ是对竹材㊁酚醛树脂及其胶合界面的复杂作用ꎻ从效果上看ꎬ是材料的物理㊁化学和力学性能的衰减ꎻ从本质上看ꎬ是对竹材㊁酚醛树脂及其胶合界面结构与性能的５６降解作用ꎮ１ ３㊀应用领域不断拓展ꎬ推动产品多样化㊁功能化㊀㊀针对重组材料具有性能可控㊁结构可设计㊁尺寸规格可调整的特性ꎬ克服了速生材的瓶颈ꎬ促进重组材料产品多样化㊁系列化ꎮ重点从以下方面取得突破ꎮ１)相关学者提出了重组竹材料力学性能的可靠性评价技术[２２－２３]ꎬ重点表征了材料的强度指标[２４－２７]㊁应力应变[２８－２９]㊁断裂特性[３０－３４]和粘弹性[３５－３８]ꎬ研究了梁柱构件[３９－４６]和连接设计[４７－５０]优化技术ꎬ实现重组材料在建筑建构领域的应用ꎮ２)通过研发胶合技术ꎬ生产功能重组材料ꎬ改善材料使用性能ꎬ拓展重组材料产品使用领域ꎮ重点集成竹材重组单元物理化学手段预处理优化工艺㊁染料体系筛选㊁上染可控工艺以及复合压制耦合工艺等技术手段[５１－５２]ꎬ形成竹材重组染色复合技术体系ꎬ实现重组竹色彩调控ꎻ采用分子组装㊁尺度调控和共混复配等技术手段ꎬ完成了材料表面紫外屏蔽系统的构建ꎬ达到重组竹表观的长效防护ꎻ基于重组竹表面浸渍纸饰面与漆面涂饰的工艺优化[５３－５５]ꎬ实现了重组竹装饰性能的改良ꎻ采用不同添加方式和处理工艺完成对重组竹产品的物理填充ꎬ提高药剂的固着率和抗流失性ꎬ达到良好的霉菌防治作用[５６－６１]ꎻ通过优化无机矿物质[６２]㊁氮磷系㊁硼系以及氮磷硼复合系阻燃剂[６３－６５]添加工艺ꎬ达到阻燃抑烟功能ꎮ通过上述研究ꎬ极大促进了重组竹产品的多样化㊁系列化ꎮ目前ꎬ竹材重组材料已经实现了从室内地板㊁家具[６６－６７]㊁集装箱底板[６８]到风电叶片[６９]㊁建筑结构[７０]㊁户外材料[７１]等领域拓展ꎮ２㊀重组竹产品开发需要解决的科学问题虽然重组竹材料技术取得了突破性进展ꎬ但作为一项新技术ꎬ对重组竹材料的基础研究和应用基础研究相对较少ꎬ限制了以该种材料为基础的新产品开发ꎮ因此ꎬ有必要借鉴传统复合材料的先进理论和研究方法对重组竹材料进行系统研究ꎬ从而进一步促进材料的推广与应用ꎮ２ １㊀微观结构变化重组竹的成型有冷成型热固化工艺和热压工艺２种ꎬ其区别在于热压工艺压缩过程伴随着湿热的传递过程ꎬ细胞壁组织有一个逐渐受热软化的过程ꎬ而冷成型热固化工艺则没有此过程ꎮ因此ꎬ将木质重组材料压缩至同样的密度ꎬ热压工艺过程所需要的压力只有冷成型工艺过程的十分之一左右ꎮ初步研究结果发现ꎬ在重组竹成型过程中ꎬ基材的薄壁组织几乎处于完全闭合状态ꎬ而微管束组织中的空隙也几乎被压缩了９０％以上ꎮ但由于基材细胞的细胞壁厚度不同ꎬ如竹纤维是厚壁细胞ꎬ基本组织和导管是薄壁细胞ꎬ从而导致在压缩过程中各细胞受到的损害程度可能有较大差异ꎬ对于特定的材种来讲ꎬ其极限压溃值依据不同的成型工艺有所不同ꎬ不同材种的微观结构变化所呈现出的 结构 性能 关联性ꎬ有待于进一步研究确认ꎮ２ ２㊀力学性能变化重组竹通过压缩密实和界面增强使力学性能得到大幅度增强ꎬ宏观表现为密度和施胶量的协同增强效应ꎬ但这种协同效应并非简单的线性关系ꎬ不同力学性能指标呈现的变化规律不同ꎬ同时竹种的差异对木质重组材料力学性能影响很大ꎮ材种的差异对力学性能的影响机制以及不同材种力学性能变化规律与极限力学性能需要进一步研究ꎮ２ ３㊀材料耐候性重组竹作为一种户外用新型产品ꎬ其耐久性是评价产品在使用和存放过程中能否长期保持其性能的技术指标之一ꎮ现阶段虽然对重组材料的老化性能进行了一些探索性的研究ꎬ发现其在自然老化环境下重组材的颜色会逐渐加深ꎬ力学性能发生变化ꎬ在不同人工老化条件下重组材性能呈现不同程度的变化[７２－７３]ꎻ但缺乏木质重组材料在光辐射 湿热协同作用下微观层面的结构 性能关联研究ꎬ对其气候老化机理的研究尚待进一６６步深入ꎬ同时在根据人工加速老化规律提出的自然老化寿命预测方法的研究还很欠缺ꎬ而这些研究对重组竹的可靠性的评价非常重要ꎮ２ ４㊀其他问题重组竹材作为一种新型建筑材料ꎬ需在结构设计规范的整体框架内ꎬ规定重组竹材料及构件加工制作时的基本要求和生产制作质量控制要求ꎬ并进一步确定重组竹产品的强度等级和设计指标ꎬ规定胶合木构件设计㊁连接设计㊁防火设计的计算方法ꎮ同时ꎬ重组竹作为新开发的一种生物质基复合材料ꎬ除了上述所提到的部分科学问题ꎬ其他如热处理条件下材料的强度化学变化机理ꎬ热处理对树脂渗透性能的影响规律ꎬ材料的阻燃㊁防霉㊁防腐机理ꎬ重组材料的表面性能等ꎬ都需要进一步研究探索ꎬ以期更好地促进其技术进步和行业发展ꎮ同时对于成型制造工艺来说ꎬ工艺装备是其研究与应用的基础ꎬ现阶段ꎬ相关流程设备主要存在因无法连续化㊁衔接性差而造成生产效率低以及信息化水平偏低等技术难题ꎬ后续单机还是成套设备都将围绕高效率㊁高品质㊁节能降耗㊁提高可靠性㊁简化操作和提高适宜性等方面进行研究开发ꎮ在机械结构上应向零部件㊁装置和功能等的模块化设计发展ꎬ并采用精良的制造工艺ꎮ另外ꎬ高效利用㊁节约能耗㊁设计人性化也将成为关注的重点ꎬ最终为实现重组竹整线的连续化生产提供设备基础ꎮ３㊀结语重组竹是中国自主研发的高附加值竹材ꎬ为中国竹材加工产业提质增效和产业升级提供了强有力的科技支撑ꎬ在同类研究中处于国际领先水平ꎮ随着中国大力发展生物质建材及木竹结构建筑ꎬ重组竹的推广和应用将进入高速发展期ꎮ参考文献[１]㊀于文吉.竹编胶合板组合方式及热压工艺的研究[Ｊ].木材工业ꎬ１９９２ꎬ６(４):５－１２.[２]张齐生.竹材胶合板的新进展[Ｊ].中国木材ꎬ１９９３ꎬ７(１):２１－２３.[３]赵仁杰.竹帘胶合板的科技创新与发展方向[Ｊ].人造板通讯ꎬ２００３(５):８－１１.[４]夏元洲ꎬ缪印华.用计算机图象处理法研究胶滴在刨花表面的分布[Ｊ].林产工业ꎬ１９９３.２０(２):１１－１３.[５]张宏健ꎬ张福兴ꎬ廖兆明ꎬ等.竹大片/定向刨花板工业生产技术的研发和应用[Ｊ].中国人造板ꎬ２００７ꎬ１４(８):３０－３３.[６]宋孝金ꎬ叶忠华ꎬ叶友章ꎬ等.福建省几种竹材在纤维板工业上的利用研究[Ｊ].木材加工机械ꎬ２００７ꎬ１８(３):３－７.[７]江泽慧ꎬ常亮ꎬ王正ꎬ等.结构用竹集成材物理力学性能研究[Ｊ].木材工业ꎬ２００５１９(４):２２－２４.[８]傅峰.竹帘层积材的工艺与性能[Ｊ].林业科技通讯ꎬ１９９９(４):６－９.[９]李琴ꎬ汪奎宏ꎬ杨伟明ꎬ等.重组竹材胶合板制造技术的研究[Ｊ].竹子研究汇刊ꎬ２００３ꎬ２２(４):５６－６０.[１０]张亚慧ꎬ孟凡丹ꎬ于文吉ꎬ等.浸胶竹纤维化单板干燥温度对竹基纤维复合材料性能的影响[Ｊ].木材工业ꎬ２０１１ꎬ２５(６):１－３.[１１]程亮.重组竹材制造技术的研究[Ｄ].呼和浩特:内蒙古农业大学ꎬ２００９.[１２]孟凡丹ꎬ余养伦ꎬ祝荣先ꎬ等.浸胶量对纤维化竹单板层积材物理力学性能的影响[Ｊ].木材工业ꎬ２０１１ꎬ２５(２):１－３.[１３]徐有明ꎬ滕方玲ꎬ陈红ꎬ等.重组竹碾压疏解竹丝高效组合设备的创新研究[Ｊ].木材加工机械ꎬ２０１４ꎬ２５(６):４－８.[１４]祝荣先ꎬ周月ꎬ任丁华ꎬ等.制造工艺对竹基纤维复合材料性能的影响[Ｊ].木材工业ꎬ２０１１ꎬ２５(３):１－３.[１５]余养伦.高性能竹基纤维复合材料制造技术及机理研究[Ｄ].北京:中国林业科学研究院ꎬ２０１４.[１６]于文吉ꎬ余养伦ꎬ周月ꎬ等.小径竹重组结构材料性能影响因子的研究[Ｊ].林产工业ꎬ２００６ꎬ３３(６):２４－２８.[１７]孟凡丹.纤维化竹单板重组材的制造工艺及性能研究[Ｄ].哈尔滨:东北林业大学ꎬ２０１１.[１８]齐锦秋.基于竹材维管束和纤维形态特征的竹基纤维复合材料性能研究[Ｄ].北京:中国林业科学研究院ꎬ２０１３.[１９]张亚慧ꎬ孟凡丹ꎬ于文吉.白夹竹和寿竹制备竹基纤维复合材料初探[Ｊ].中国人造板ꎬ２０１３(１):１３－１６.[２０]张亚梅ꎬ于文吉.麻竹制备竹基纤维复合材料的性能初探[Ｊ].林产工业ꎬ２０１６ꎬ４３(４):１６－１８.[２１]左迎峰ꎬ吴义强ꎬ肖俊华ꎬ等.基于响应曲面优化法的重组竹热压工艺[Ｊ].功能材料ꎬ２０１６(１１):１１１９６－１１２００.[２２]上官蔚蔚.重组竹物理力学性质基础研究[Ｄ].北京:中国林业科学研究院ꎬ２０１５.[２３]钟永.结构用重组竹及其复合梁的力学性能研究[Ｄ].北京:中国林业科学研究院ꎬ２０１８.[２４]于子绚ꎬ江泽慧ꎬ王戈ꎬ等.重组竹的耐冲击性能[Ｊ].东北林业大学学报ꎬ２０１２ꎬ４０(４):４６－４８.[２５]张俊珍ꎬ任海青ꎬ钟永ꎬ等.重组竹抗压与抗拉力学性能的分析[Ｊ].南京林业大学学报ꎬ２０１２ꎬ３６(４):１０７－１１１.[２６]李霞镇.重组竹螺栓连接节点承载性能研究[Ｄ].北京:中７６国林业科学研究院.２０１３.[２７]盛宝璐ꎬ周爱萍ꎬ黄东升ꎬ等.重组竹的顺纹拉压强度与本构关系[Ｊ].南京林业大学学报(自然科学版)ꎬ２０１５ꎬ３９(５):１２３－１２８.[２８]盛宝璐ꎬ周爱萍ꎬ黄东升.重组竹的单轴与纯剪应力应变关系[Ｊ].土木建筑与环境工程ꎬ２０１５ꎬ３７(６):２４－３１.[２９]魏洋ꎬ纪雪微ꎬ端茂军ꎬ等.重组竹轴向应力－应变关系模型[Ｊ].复合材料学报.２０１８ꎬ３５(３):５７２－５７９.[３０]杨蕾ꎬ周爱萍ꎬ黄东升ꎬ等.基于ＶＩＣ￣３Ｄ技术的重组竹Ｉ型断裂参数确定方法[Ｊ].南京工业大学学报(自然科学版)ꎬ２０１６ꎬ３８(５):１００－１０４ꎬ１１０.[３１]刘勋.重组竹材损伤断裂行为研究[Ｄ].重庆:重庆交通大学ꎬ２０１６.[３２]潘文平.重组竹ＩＩ型断裂试验研究及数值模拟[Ｄ].南京:南京林业大学ꎬ２０１７.[３３]袁凯宇.重组竹型断裂能试验研究[Ｄ].南京:南京林业大学ꎬ２０１９.[３４]谢鹏ꎬ刘问ꎬ胡雨村ꎬ等.重组竹横向准脆性断裂的断裂参数[Ｊ].复合材料学报ꎬ２０２０ꎬ３７(６):２４６－２５５.[３５]吴培增.重组竹蠕变性能试验与分析[Ｄ].哈尔滨:东北林业大学ꎬ２０１５.[３６]李玉顺ꎬ张秀华ꎬ吴培增ꎬ等.重组竹在长期荷载作用下的蠕变行为[Ｊ].建筑材料学报ꎬ２０１９ꎬ２２(１):６５－７０.[３７]孙丽惟ꎬ卞玉玲ꎬ周爱萍ꎬ等.重组竹短期蠕变性能研究[Ｊ].林业工程学报ꎬ２０２０ꎬ５(２):６９－７５.[３８]陈思ꎬ魏洋ꎬ赵鲲鹏ꎬ等.重组竹顺纹受压蠕变性能及预测模型[Ｊ].复合材料学报ꎬ２０２１ꎬ３８(３):９４４－９５２.[３９]周爱萍.重组竹受弯构件试验研究与理论分析[Ｄ].南京:南京林业大学ꎬ２０１４.[４０]张苏俊ꎬ赵志高ꎬ张文娟ꎬ等.重组竹梁抗弯性能试验[Ｊ].扬州大学学报(自然科学版)ꎬ２０１６ꎬ１９(１):５１－５４.[４１]张苏俊ꎬ李晨ꎬ肖忠平ꎬ等.重组竹工字梁抗弯特性研究及模拟分析[Ｊ].林业工程学报ꎬ２０１７ꎬ２(１):１２５－１２９.[４２]魏洋ꎬ周梦倩ꎬ袁礼得.重组竹柱偏心受压力学性能[Ｊ].复合材料学报ꎬ２０１６ꎬ３３(２):３７９－３８５.[４３]苏相宇.三种截面形式重组竹柱轴心受力性能试验研究[Ｄ].江苏扬州:扬州大学ꎬ２０１７.[４４]周军文ꎬ沈玉蓉.重组竹梁受弯承载力数值分析[Ｊ].中国科技论文ꎬ２０１８(１):８３－８６.[４５]刘玉琪.重组竹柱轴心受压试验研究[Ｄ].长沙:中南林业科技大学ꎬ２０１９.[４６]陈伯望ꎬ高丹萍ꎬ李频ꎬ等.重组竹梁长期受弯性能试验研究及蠕变分析[Ｊ].四川建筑科学研究ꎬ２０２０ꎬ４６(５):５０－５６.[４７]余良崇ꎬ陈玉霞ꎬ郭勇ꎬ等.重组竹中螺钉连接性能研究[Ｊ].中国木材ꎬ２０１５(５):３５－３７.[４８]周军文ꎬ黄东升ꎬ沈玉蓉.重组竹横纹销槽承压强度的试验研究[Ｊ].科学技术与工程ꎬ２０１７ꎬ１７(３２):３０５－３０９.[４９]崔兆彦ꎬ王飞ꎬ徐明ꎬ等.高温下重组竹顺纹销槽承压强度试验研究[Ｊ].东南大学学报(自然科学版)ꎬ２０１７ꎬ４７(６):１１７４－１１７９.[５０]任一萍ꎬ刘红征ꎬ郭文静ꎬ等.两种树脂胶合重组竹结构材的性能比较[Ｊ].森林工程ꎬ２０１９ꎬ３５(２):４９－５３.[５１]胡玉安.染色重组竹制备工艺研究与性能评价[Ｄ].北京:中国林业科学研究院ꎬ２０１４.[５２]王纯.竹束活性染料染色特性与工艺研究[Ｄ].长沙:中南林业科技大学ꎬ２０１５.[５３]莫弦丰ꎬ关明杰ꎬ朱一辛ꎬ等.用于重组竹地板底漆的热熔漆漆膜性能研究[Ｊ].林产工业ꎬ２０１１ꎬ３８(２):２８－３０.[５４]苏团ꎬ于再君ꎬ侯伦灯ꎬ等.竹重组材浸渍纸饰面工艺[Ｊ].林业科技开发ꎬ２０１４ꎬ２８(５):９９－１０１.[５５]刘学莘ꎬ林志伟ꎬ关鑫.重组竹材料表面透明涂饰性能研究[Ｊ].齐鲁工业大学学报(自然科学版)ꎬ２０１６ꎬ３０(１):１８－２０.[５６]魏万姝.慈竹重组材防霉技术初步研究[Ｄ].北京:中国林业科学研究院ꎬ２０１１.[５７]杜海慧ꎬ孙芳利ꎬ蒋身学.慈竹重组材防霉性能的研究[Ｊ].浙江农林大学学报ꎬ２０１３.３０(１):９５－９９.[５８]张建ꎬ袁少飞ꎬ范慧ꎬ等.５种防腐防霉剂对重组竹材抑菌效果的影响[Ｊ].浙江林业科技ꎬ２０１６ꎬ３６(５):８－１２.[５９]黄道榜.无机复合溶胶－凝胶对重组竹防霉性能的影响[Ｄ].福州:福建农林大学ꎬ２０１８.[６０]占颜萍.工艺条件对户外重组竹防霉剂流失及相关性能的影响[Ｄ].福州:福建农林大学ꎬ２０１８.[６１]李怀瑞ꎬ越显峰ꎬ靳肖贝ꎬ等.埃洛石改性酚醛树脂及其载药对重组竹防霉性能的影响[Ｊ].东北林业大学学报ꎬ２０２０ꎬ４８(１２):９６－１０２.[６２]陈卫民ꎬ李新功ꎬ袁光明ꎬ等.阻燃型竹木重组材制备及性能[Ｊ].化工新型材料ꎬ２０１５ꎬ４３(８):９３－９５.[６３]刘姝君.阻燃竹基纤维复合材料的制造与性能评价[Ｄ].北京:中国林业科学研究院ꎬ２０１３.[６４]李任.阻燃重组竹的制备工艺与烧特性研究[Ｄ].杭州:浙江农林大学ꎬ２０１４.[６５]靳肖贝ꎬ张禄晟ꎬ李瑜瑶ꎬ等.３种阻燃剂对重组竹燃烧性能和物理力学性能的影响[Ｊ].西北林学院学报ꎬ２０１５.３０(５):２１４－２１８.[６６]林举媚.重组竹应用于家具制造的关键指标评价[Ｄ].南京:南京林业大学ꎬ２００８.[６７]黄圣游.重组竹新中式家具的设计研究[Ｄ].南京:南京林业大学ꎬ２０１１.[６８]余养伦ꎬ孟凡丹ꎬ于文吉.集装箱底板用竹基纤维复合制造技术[Ｊ].林业科学ꎬ２０１３ꎬ４９(３):１１６－１２１.[６９]祝荣先ꎬ于文吉.风电叶片用竹基纤维复合材料力学性能的评价[Ｊ].木材工业ꎬ２０１２ꎬ２６(３):７－１０.[７０]李可.重组竹作为梁柱节点的构造设计研究[Ｊ].城市建筑ꎬ２０１９ꎬ１６(３３１):１１７－１１９.[７１]刘欣.重组竹户外家具设计研究[Ｄ].长沙:中南林业科技大学ꎬ２０１４.[７２]黄小真.户外竹材重组材耐老化试验方法及性能研究[Ｄ].南京:南京林业大学ꎬ２００９.[７３]张亚慧ꎬ祝荣先ꎬ于文吉ꎬ等.户外用竹基纤维复合材料加速老化耐久性评价[Ｊ].木材工业ꎬ２０１２ꎬ２６(５):６－８.８６。

竹基纤维复合材料染色材耐候性能研究胡玉安;何梅;黄慧;贺磊;王小东;余能富;王玉【摘要】本论文主要以毛竹（Phyflostachys pubescens）为研究对象，以水、醇为介质，采用不同工艺对纤维化竹单板进行染色处理后，以浸渍型酚醛树脂为胶黏剂制备重组竹板材，通过对染色处理后纤维化竹单板制备的竹基纤维复合材料进行室外自然老化的研究，探讨室外自然老化与材料表面颜色及尺寸稳定性的关系，揭示在室外老化环境下竹基纤维复合材料性能随时间变化的规律。

研究表明：竹基纤维复合材料经过3个月的室外自然老化试验过程后，、随着气候条件的变化，材料表面色泽出现缓慢衰减趋势，宽度损失率、厚度损失率、质量损失率随着气候变化具有类似增减趋势，醇染材料的宽度、厚度、质量损失率均高于水染材料。

【期刊名称】《南方林业科学》【年(卷),期】2015(043)004【总页数】4页(P54-57)【关键词】竹基纤维复合材料;染色处理;室外老化【作者】胡玉安;何梅;黄慧;贺磊;王小东;余能富;王玉【作者单位】江西省林业科学院,江西南昌330013;;;;;;;【正文语种】中文【中图分类】S795.708竹基纤维复合材料是一种竹重组材料，具有潜在户外应用优势，其密度大，强度高，已经有越来越多的国内外建设单位选用竹重组材材料用作建材［1-3］，随着新型重组竹竹基纤维复合材料在欧美户外及结构市场的广泛使用，对竹基纤维复合材料的老化研究也已经是势在必行。

材料的室外耐候性研究可以真实的反应在某特定区域气候条件下材料性能发生的变化，在室外的环境中，自然界的紫外线辐射及风霜雨露、雾霾和湿热干冷气候环境对竹材不断的进行侵蚀，材料表面平整的表层出现细微的裂纹，纹理变得无法辨识。

随着裂纹的不断扩展，材料的表面变得粗糙不平而易损［4-8］。

对材料进行室外的耐候性能研究，可以判断材料在室外应用是否具有切实的可行性，这对材料自身来说具有非常重要的意义。

本文对染色竹基纤维复合材料的室外老化性能进行考察，考察其耐气候变化的适应能力。

合成纤维天篷的耐久性与抗老化性能评价合成纤维天篷是一种在户外使用的遮阳设施，其耐久性和抗老化性能对于保障其长期使用的效果和安全性至关重要。

本文将对合成纤维天篷的耐久性和抗老化性能进行评价，并提供相应的解决方案。

耐久性是指合成纤维天篷在使用过程中能够经受住外界环境的侵蚀和物理力量的磨损，保持其原有的结构和使用功能。

合成纤维材料具有较好的耐久性，主要体现在以下几个方面：首先，合成纤维材料具有较高的强度和韧性，能够承受较大的拉力和撕裂力。

通过在纤维材料中添加增强剂，如玻璃纤维和碳纤维等，可以增强合成纤维的强度和韧性，提高其耐久性。

其次，合成纤维材料具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。

在户外环境中，合成纤维天篷容易受到风、雨、日晒等因素的侵蚀，导致材料的老化和损坏。

通过采用具有耐磨性和耐腐蚀性的合成纤维材料，如涂层纤维和增塑剂改性纤维等，可以提高合成纤维天篷的耐久性。

另外，合成纤维材料具有较好的抗紫外线性能。

在户外使用时，纤维天篷会直接暴露在阳光下，长时间受到紫外线的照射会导致合成纤维材料的老化和变色。

通过在纤维材料中加入抗紫外线剂，如紫外线吸收剂和紫外线稳定剂等，可以提高纤维天篷的抗老化性能。

然而，合成纤维天篷的耐久性和抗老化性能受到多种因素的影响，其性能评价应考虑以下几个方面：首先，耐久性和抗老化性能测试是必要的。

可以通过进行拉伸试验、撕裂试验和磨损试验等，评估合成纤维天篷在各种力学应力下的耐久性。

同时，还可以通过模拟阳光辐射和低温存放等试验，评估其在不同环境下的抗老化性能。

其次，合成纤维天篷的使用寿命需要进行预测和评估。

通过考虑合成纤维材料的老化机理和使用环境的影响，可以建立耐久性预测模型，预测合成纤维天篷的使用寿命。

同时，结合实际使用情况，进行定期检测和评估，及时修复和更换老化和损坏的部分，延长合成纤维天篷的使用寿命。

另外，合成纤维天篷的维护和保养也对其耐久性和抗老化性能起到重要作用。

定期清洗和消毒合成纤维天篷，清除附着的灰尘、污渍和细菌等，可以减少其老化和损坏的可能性。