發(fā)布時間：2018-10-31 21:24

【摘要】：為提高木材利用率和產(chǎn)品附加值,本文以聚乙烯膜和裝飾薄木為原料,系統(tǒng)研究了等離子體改性聚乙烯膜增強柔性裝飾薄木的制備工藝,分析了其卷曲變形影響因素和控制機制,優(yōu)化了改性聚乙烯膜增強柔性裝飾薄木飾面的相關(guān)工藝參數(shù),為工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐,具有重要的理論意義和實用價值。得出以下主要結(jié)論:(1)改性聚乙烯膜(PE)制備聚乙烯膜增強柔性裝飾薄木優(yōu)化工藝:改性PE膜厚0.03 mm,熱壓壓力1.0 MPa、溫度150℃、時間120 s。該條件下其柔韌性優(yōu)良,鋼棒卷曲直徑小至4 mm;剝離強度達0.51 MPa,但熱壓卷曲變形較明顯。(2)不同條件等離子體改性處理裝飾薄木表面性能:a)空氣等離子體可明顯改善裝飾薄木的表面潤濕性,且放電功率和等離子體處理速度對其影響顯著。處理功率3 k W,處理速度3 m/min時,花梨、柚木和黑胡桃裝飾薄木表面潤濕性改善最顯著,其表面接觸角分別降低了34.28%、26.05%和39.77%,自由能分別增加約77.27%、1.26倍和1.28倍,表面動態(tài)衰減速率常數(shù)K值分別提高了4.24倍、5.29倍和6.65倍;處理功率2 k W,處理速度4 m/min時,紅櫟和水曲柳表面接觸角降幅最顯著,分別為47.41%和37.31%,自由能增幅分別達59.09%和1倍以上,動態(tài)衰減速率常數(shù)K值分別提高了2.68倍和4.38倍。b)黑胡桃木、紅櫟、水曲柳、花梨等四種裝飾薄木表面經(jīng)等離子體改性后,表面C2鍵含量均明顯增加,而柚木表面C2鍵含量從17.1%減少到10.5%,氧化反應(yīng)薄弱。c)等離子體改性處理可對裝飾薄木表面產(chǎn)生物理刻蝕,增大表面粗糙度,且增幅與木材材性及微觀構(gòu)造有關(guān)。處理速度3 m/min時,柚木、黑胡桃和花梨裝飾薄木粗糙度增幅均最大,分別約41.82%、54.4%,和45.63%。(3)等離子體改性制備聚乙烯膜增強紅櫟柔性薄木優(yōu)化工藝參數(shù):熱壓壓力0.6 MPa,溫度120℃,時間150 s,等離子體處理速度4 m/min;花梨為熱壓壓力0.6 MPa,溫度120℃,時間120s,等離子體處理速度3 m/min。以此制備的聚乙烯膜增強裝飾薄木柔韌性好,剝離強度可達0.5 k N/m以上,橫向抗拉強度增加到4.1 MPa以上,浸漬剝離性能試驗均可達到Ⅰ類膠試驗要求。(4)等離子改性處理聚乙烯膜與花梨裝飾薄木熱壓復(fù)合表界面膠合性能:a)等離子體改性處理可分別降低花梨裝飾薄木和聚乙烯膜的表面接觸角,增加表面自由能。當(dāng)處理功率3 k W、處理速度3 m/min時,兩者表面潤濕性改善均最顯著,聚乙烯膜表面水和二碘甲烷接觸角分別下降了36.96%和61.35%,自由能增加了74.42%,且受極性力影響顯著,增幅約為色散力的10倍。b)等離子體處理可增加裝飾薄木和聚乙烯膜表面活性,有利于膠合過程中的化學(xué)反應(yīng)。聚乙烯膜經(jīng)處理后的O元素含量比未處理時增加了達10.72倍,O/C量比增大了13.11倍,明顯高于花梨裝飾薄木表面氧化程度。c)等離子體處理可對聚乙烯膜表面形成有效刻蝕,降低塑膜初粘度和熔融溫度,有利于實現(xiàn)聚乙烯膜與裝飾薄木低溫下的熔融熱壓膠合特性,使其熱壓溫度降至116~120℃間時,兩者界面膠合特性良好,剝離強度達0.52 MPa,卷曲變形明顯減小。(5)熱壓溫度、聚乙烯膜與裝飾薄木厚度及樹種差異等因素對卷曲變形影響顯著。熱壓溫度越低,卷曲度越小;當(dāng)裝飾薄木0.2 mm與聚乙烯膜0.03 mm厚熱壓復(fù)合時,卷曲度相對最小;木材密度大,導(dǎo)管和其他細(xì)胞等組織致密的裝飾薄木,其熱壓復(fù)合后卷曲度相對較小。提出采用降低熱壓溫度聯(lián)合凹凸模即時反向卷繞強制冷卻法解決產(chǎn)品卷曲變形問題的方法。(6)熱壓溫度和時間對聚乙烯膜增強柔性薄木表面膠合強度有顯著影響,且熱壓壓力和溫度、熱壓溫度和時間對聚乙烯膜增強柔性裝飾薄木表面膠合強度交互影響顯著。等離子體改性聚乙烯膜增強柔性紅櫟裝飾薄木飾面優(yōu)化工藝:熱壓溫度130℃,熱壓時間3 min,熱壓壓力1.0 MPa時,其表面膠合強度可達1.70 MPa。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS653

【參考文獻】

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1 彭曉瑞;張占寬;;塑膜增強柔性裝飾薄木的制備工藝及性能研究[J];木材工業(yè);2017年01期

2 彭曉瑞;張占寬;;柔性裝飾薄木制備技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J];木材工業(yè);2016年06期

3 張德文;張占寬;彭曉瑞;;無紡布增強裝飾薄木的柔韌性研究[J];木材工業(yè);2014年05期

4 章蓉;周曉燕;湯麗娟;楊雪慧;陳釗;周平;;常壓冷等離子體處理改善楊木單板膠合特性的研究[J];南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年05期

5 王洪艷;杜官本;韓永國;;DBD冷等離子體處理云南松表面時效性研究[J];粘接;2013年03期

6 夏龍坤;于志明;張揚;;裝飾材料用阻燃柔性復(fù)合薄木的制備及力學(xué)性能[J];中國膠粘劑;2013年02期

7 王洪艷;杜官本;韓永國;余建斌;;DBD冷等離子體處理對云南松表面潤濕性的影響[J];林業(yè)科技開發(fā);2013年01期

8 張俊;杜官本;雷洪;王洪艷;;空氣介質(zhì)阻擋放電等離子體對云南松單板表面的處理工藝[J];西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年03期

9 劉玉桂;任元林;董二瑩;金銀山;;木塑復(fù)合材料界面相容性及加工工藝研究進展[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2011年06期

10 曉萍;;柔性裝飾薄木[J];家具;2011年02期

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1 孫顯俊;聚丙烯及其復(fù)合材料注塑件翹曲變形數(shù)值模擬與實驗研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 湯麗娟;冷等離子體改性對木質(zhì)單板表界面作用機理的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2015年

3 方露;高密度聚乙烯薄膜/楊木單板復(fù)合膠合板界面改性方法及機理研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2014年

4 常亮;高密度聚乙烯楊木復(fù)合膠合板成板機制及界面狀態(tài)評價[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2014年

5 王洪艷;冷等離子體處理對木竹材膠合性能及納米材料構(gòu)筑的影響研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2013年

6 王長全;大氣壓介質(zhì)阻擋放電等離子體對材料表面改性及其建模研究[D];浙江大學(xué);2006年

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1 張瀚文;柔性基材的射頻等離子體表面改性[D];東華大學(xué);2012年

2 陳雪梅;等離子體處理楊木表面改性研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2011年

3 周曉蕓;低溫等離子體改性后竹材表界面特性的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2008年

4 曾志高;柔性裝飾薄木制造工藝及應(yīng)用技術(shù)研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2003年

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本文編號：2303602