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新型建材:竹木复合层积材地板的开发应用

来源:九正建材网 发布日期:2009-11-04 14:00:07 查看次数:
【九正建材网】 在我国铁路货车产品中,平车和棚式货车(包括棚车、机保车、毒品车等)多采用木质地板,木质地板与装载货物之间具有较高的摩擦因数,能比较方便地对所装载货物进行安全加固。

  近来,竹木复合层积材是一种竹材木材复合材料,它充分发挥了竹木的材料性能优势,用作铁路货车地板时可替代传统的竹胶板木质地板。该材料的生产制造符合国家林业政策和国民经济可持续发展战略,具有良好的发展前景。

    1、铁路货车地板材料发展状况

    在我国铁路货车产品中,平车和棚式货车(包括棚车、机保车、毒品车等)多采用木质地板,木质地板与装载货物之间具有较高的摩擦因数,能比较方便地对所装载货物进行安全加固。

    20世纪80年代,铁路平车产品均装有端侧门板,为了能够装载矿石等散装货物,曾一度采用钢制地板。但随着N17A型平车(取消侧门)成为主型通用平车后,开始全部采用厚70mm的松木地板,原料多选用红松、黄花松等大径、硬木树种,主要来自于我国东北天然林砍伐和进口。我国铁路目前拥有N17A型平车(包括N17型、N17G型)、NX17型和NX17B型平车一集装箱两用车4万多辆,厂修期为5年一6年,厂修时原车地板破损严重,大多需要更新,因此,用于平车厂修的松木消耗量非常可观。

    随着铁路平车一集装箱两用平车和25t轴重大载重平车的开发,因降低车辆自重的要求曾对地板材料进行过新的尝试,在NX17B型平车上采用白松作为地板材料。但由于白松密度较小,质地松软,同时价格较高,故用作平车地板并非合适之选。

    20世纪90年代,竹胶板作为木质地板的替代品成功地在棚式货车上推广应用,P64A型棚车等车型采用厚30mm的竹胶板作为地板,较好地实现了以竹代木的目标。在铁路平车上竹胶板地板(厚度48mm)也曾进行过装车运用试验,但方案未被采用。主要问题是材料密度较大(0.95g/cm3一1.3g/cm3),同时竹胶板在装载货物加固时钉子不易钉人,影响平车使用性能,因此,在新开发的铁路平车上不再采用此种材料的地板。

    2、货车地板用竹木复合层积材

    2.1竹木复合层积材的结构

    竹木复合层积材总体分为3层,上下表面层为高密度竹帘胶合板;芯层为木板,由2-3层马尾松薄板组成。在厚度方向上符合人造板工艺学的结构对称原则。

    竹帘胶合板是由竹蔑编织而成的竹帘,经过浸胶、干燥、组坯、热压、砂(刨)削等工序制成结构紧密、厚度为4mm-5mm的薄板。由于其强度和硬度很高,用作表层材料可以大幅度提高产品的耐磨损性能和耐候性能,具有较长的使用寿命。芯层木材主要采用马尾松或性能相当的其他小径材(直径80mm以上),经干燥、定厚刨削、铣边、拼板等工序制成厚12mm-13mm的薄板。将竹帘胶合板置于外侧,2-v3层芯层木板夹在中间组坯,再进行第2次热压,形成竹材在外、木材在内的复合板材。

    2.2竹木复合层积材的性能与特点

    2.2.1竹木复合层积材的性能

    竹木复合层积材表面强度、硬度高,而中间层较轻、较软,该板材一方面利用了竹胶板的高强度、高硬度、耐磨损、抗紫外线、耐腐蚀等特性,另一方面由于中间采用木材使材料整体具有较小的复合密度。中间层可以采用小径木材薄板通过粘接制作成较厚的板材,木材分为2-3层可以避免因木板条缺陷导致的局部强度严重下降问题,同时还可以使板材的人钉性能和握钉力得到很好的保证。铁路平车地板用竹木复合层积材的参数设计以厚70mm的红松板的有关数据为参照依据,其各项物理力学性能指标均能达到或超过我国目前主型平车木地板的性能。厚45mm的竹木复合层积材与红松板的性能测试对比见表1。

    2.2.2竹木复合层积材的主要特点

    (1)密度沿厚度梯度分布,面层密度大,芯层密度小,整体复合密度适中。装车后,竹木复合层积材地板较松木地板车辆自重有所降低。

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