由于我国森林资源总量不足和质量不高等问题,木材工业中原料供需之间的矛盾日益加剧。充分利用竹子的优良性能,制造性能良好且满足人类各种需求的板材,这对缓解木材资源紧缺,扩大竹制产品应用领域,实现高效高质利用竹材资源具有重要的意义。通过试验研究,分析对比原料的化学成分和原料对酚醛树脂的浸渍性能,根据竹质特种胶合材的吸水厚度膨胀率、耐沸水性、静曲强度、弹性模量、耐磨性、耐化学腐蚀性、浸渍剥离率和甲醛释放量等试验指标,讨论分析热压三要素(热压压力、热压时间、热压温度)对胶合材性能的影响。根据红外光谱和电镜扫描技术分析探索了胶合材的胶合机理,进一步验证热压三要素对于胶合材性能的影响,体现特种胶合材与众不同的优势,得到如下结论:(1)通过对毛竹素材、漂白竹材、炭化竹片和炭化竹丝化学成分的测定和分析,得出三要素含量中均是纤维素最大,约为44.08-46.88%,半纤维素和酸不溶木素含量分别在18.50-22.35%和20.02-21.17%。三要素含量变化率大小为:半纤维素>纤维素>木素。抽出物含量大小为:1%NaOH抽出物>热水抽出物>冷水抽出物>苯醇抽出物。炭化竹丝三要素含量变化率最大,其纤维素、半纤维素和木质素含量分别为44.08%,18.50%和20.02%,1%NaOH、冷水、热水和苯醇抽出物含量分别为35.05%,7.76%,10.06%和5.52%,这对竹质特种胶合材的原料选择具有实际意义。(2)通过观察比较可知炭化竹材细胞壁变薄,基本组织细胞更透亮,竹材细胞空隙率增加,细胞腔依稀可见,同时纤维群细胞也相互脱离,这些结构变化有利于对热固性树脂的渗透。结果表明:相对于毛竹素材和漂白竹材,炭化竹材对热固性树脂的渗透性能更好。(3)炭化竹丝对热固性树脂的浸渍率为0.14%/min,比炭化竹片大,说明炭化竹丝对胶液的渗透性能比炭化竹片的好。竹材的渗透性能大小为:炭化竹丝>炭化竹片>漂白竹片>毛竹素材。所以竹质特种胶合材的原料选择炭化竹丝。(4)通过浸胶L16(45)正交试验,炭化竹丝浸胶工艺四个影响因素的主次顺序为:胶黏剂浓度→竹丝含水率→竹丝浸胶时间→竹丝长度,其中胶黏剂的浓度为显著因素。得出较优浸胶工艺:胶黏剂浓度30%、竹丝含水率10%、浸渍时间20min、竹丝长度100mm。(5)通过热压L9(34)正交试验,得出较优热压工艺:热压压力2.0MPa、热压温度145℃、热压时间1.7min/mm。热压压力对胶合材耐酸性、静曲强度和弹性模量有显著,对耐沸水性、耐碱性、耐盐性、耐磨性和浸渍剥离率等其他试验指标影响不显著;热压时间对胶合材静曲强度有显著影响,对其他试验指标影响不显著;热压温度对胶合材各试验检测指标有一定的影响,但不显著。(6)利用扫描电镜分析技术,观察分析竹质特种胶合材及其原料超微观结构,结果表明:炭化竹丝单位面积内热固性树脂的胶量较多,呈均匀分布,胶层与炭化竹丝之间的缝隙较小且均匀,说明两者胶合状态良好,从超微结构上进一步完善竹质特种胶合材的胶合机理。(7)利用红外光谱分析技术,测定分析酚醛树脂和炭化竹丝热压前后的光谱图,可知,酚醛树脂中的活性基团与竹材三要素中某些基团发生化学反应,形成新的化学键,胶黏剂固化,形成网状交联结构,起到胶结作用;竹材炭化后,“C-H”基团分解、一些“C=C”和大部分“CH3”、“CH2”基团己受热裂解,同时,“=C-O-C”、“C-O-C”和“C-O”这三个基团也已减小或消失,这些都为研究以炭化竹丝为原材料的竹质特种胶合材的胶合机理提供了依据。(8)竹质特种胶合材的密度为1.30g/cm3,约比普通竹编胶合板密度大0.42g/cm3,胶合材密度大且断面密度均匀,这是竹质特种胶合材的特色之一。(9)竹质特种胶合材的弹性模量为12520MPa,静曲强度为150.3MPa,分别约为普通竹胶合板指标值的2.50倍和2.51倍;分别约为结构用刨花板指标值的5.56倍和7.52倍,这是竹质特种胶合材的特色之二。(10)竹质特种胶合材具有较强的耐酸性、耐碱性、耐盐性和强耐腐性,这是竹质特种胶合材的特色之三。