竹木復合集裝底板研究展望

竹木復合集裝箱底板充分利用了竹木復合的以竹代木、以竹養(yǎng)木、以竹勝木的節(jié)約木材的重要措施和方法，對于發(fā)揮我國的資源優(yōu)勢具有非常重要的現(xiàn)實意義和社會效益。因此，竹木復合集裝箱底板具有廣闊的發(fā)展前景。

2.1 竹材組坯

目前在設(shè)計和制備竹木復合集裝箱底板的研究中，對于組坯一般采用奇數(shù)層設(shè)計（通常為19層、21層或者23層）的中心對稱結(jié)構(gòu)，順紋（0°）或橫紋（90°）的實芯設(shè)計。未來可以加強以下幾方面研究：

1）可以嘗試竹材或木單板使用不同角度的排列方式，如15°、30°、45°、60°等角度的排列方式，有目的、有針對性地設(shè)計集裝箱底板的力學強度。

2）進行空芯化設(shè)計，根據(jù)集裝箱底板受力彎曲時應力分布特征，采用高強度的竹材制作表面材料，再用木材做支架型，這樣可以在滿足力學性能的前提下減少木材的使用量，從而降低成本。

3）竹材對竹木復合集裝箱底板的性能增強有重要作用，可系統(tǒng)研究竹材的位置、數(shù)量、比例、厚度等因素對材料性能的影響，對竹木復合集裝箱底板的結(jié)構(gòu)和性能進行優(yōu)化設(shè)計。

2.2 膠黏劑

竹木復合集裝箱底板需要具有較好的耐水耐候性能和膠接性能，常用的酚醛樹脂（BF）固化速度比較慢，固化溫度高，且脆性大，易吸濕，所以可以對以下幾方面集中研究。

1）快速、低溫固化酚醛樹脂膠黏劑的開發(fā)。使用傳統(tǒng)的BF必須延長熱壓時間、提高熱壓溫度才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，造成生產(chǎn)效率低、能耗大，嚴重制約了BF在木材工業(yè)中的應用�？梢酝ㄟ^加大甲階BF的反應程度、提高BF堿性、加入固化促進劑、BF與快固型樹脂復合、加入氫氧化鋇催化劑、加入一定量間苯二酚甲醛（RF）樹脂等手段實現(xiàn)BF的快速低溫固化。

2）高性能結(jié)構(gòu)酚醛樹脂的研發(fā)。傳統(tǒng)酚醛樹脂的脆性大、收縮率高、不耐堿、易吸潮、耐電弧性能差，這使酚醛樹脂的應用和發(fā)展受到很大限制，可以通過加入柔性鏈和支鏈對酚醛樹脂進行改性，開發(fā)柔性好、膠合強度高的新型結(jié)構(gòu)用酚醛樹脂膠黏劑。

2.3 無損檢測

要全面了解集裝箱底板的物理強度必須通過大量抽樣試件的破壞性試驗，這會造成時間、經(jīng)濟、材料方面的浪費；而采取無損檢測技術(shù)對竹木復合集裝箱底板實行在線檢測，才能保證每一塊底板的質(zhì)量要求，同時又可以節(jié)約原材料。因此，實現(xiàn)竹木復合集裝箱底板的無損檢測具有重要的生產(chǎn)現(xiàn)實意義。目前，對竹木復合集裝箱底板的無損檢測通常是采用通過測得破壞型數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型以及利用可編程控制器與工控機相結(jié)合的方法預測靜曲強度，達到無損檢測到的目的。將來可進一步加強以下幾個方面的研究：

1）利用有限元方法建立無損檢測模型，通過輸入單板的材性便可得到竹木復合集裝箱底板的物理力學性能，這樣不僅可以實現(xiàn)竹木復合集裝箱底板的無損檢測，同時也可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)層設(shè)計，設(shè)計出性能更優(yōu)的竹木復合集裝箱底板。

2）通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型建立材料制備工藝參數(shù)與材料性能之間的關(guān)系，借助于模仿人腦從經(jīng)驗中學習和從所學知識中提取知識的功能來預測竹木復合集裝箱底板的物理力學性能。

3）利用計算機圖像處理技術(shù)對竹木復合集裝箱底板性能進行無損檢測，通過灰度共生矩陣、馬爾可夫隨機場、傅里葉變換、小波變換、Contourlet變換等方法對竹木復合集裝箱底板的截面進行處理和分析，提取出特征參數(shù)，進而研究這些特征參數(shù)與材料性能的關(guān)系，實現(xiàn)竹木復合集裝箱底板性能的檢測與評價。