竹木复合集装底板研究展望

竹木复合集装箱底板充分利用了竹木复合的以竹代木、以竹养木、以竹胜木的节约木材的重要措施和方法，对于发挥我国的资源优势具有非常重要的现实意义和社会效益。因此，竹木复合集装箱底板具有广阔的发展前景。

2.1 竹材组坯

目前在设计和制备竹木复合集装箱底板的研究中，对于组坯一般采用奇数层设计（通常为19层、21层或者23层）的中心对称结构，顺纹（0°）或横纹（90°）的实芯设计。未来可以加强以下几方面研究：

1）可以尝试竹材或木单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、有针对性地设计集装箱底板的力学强度。

2）进行空芯化设计，根据集装箱底板受力弯曲时应力分布特征，采用高强度的竹材制作表面材料，再用木材做支架型，这样可以在满足力学性能的前提下减少木材的使用量，从而降低成本。

3）竹材对竹木复合集装箱底板的性能增强有重要作用，可系统研究竹材的位置、数量、比例、厚度等因素对材料性能的影响，对竹木复合集装箱底板的结构和性能进行优化设计。

2.2 胶黏剂

竹木复合集装箱底板需要具有较好的耐水耐候性能和胶接性能，常用的酚醛树脂（BF）固化速度比较慢，固化温度高，且脆性大，易吸湿，所以可以对以下几方面集中研究。

1）快速、低温固化酚醛树脂胶黏剂的开发。使用传统的BF必须延长热压时间、提高热压温度才能保证产品质量，造成生产效率低、能耗大，严重制约了BF在木材工业中的应用。可以通过加大甲阶BF的反应程度、提高BF碱性、加入固化促进剂、BF与快固型树脂复合、加入氢氧化钡催化剂、加入一定量间苯二酚甲醛（RF）树脂等手段实现BF的快速低温固化。

2）高性能结构酚醛树脂的研发。传统酚醛树脂的脆性大、收缩率高、不耐碱、易吸潮、耐电弧性能差，这使酚醛树脂的应用和发展受到很大限制，可以通过加入柔性链和支链对酚醛树脂进行改性，开发柔性好、胶合强度高的新型结构用酚醛树脂胶黏剂。

2.3 无损检测

要全面了解集装箱底板的物理强度必须通过大量抽样试件的破坏性试验，这会造成时间、经济、材料方面的浪费；而采取无损检测技术对竹木复合集装箱底板实行在线检测，才能保证每一块底板的质量要求，同时又可以节约原材料。因此，实现竹木复合集装箱底板的无损检测具有重要的生产现实意义。目前，对竹木复合集装箱底板的无损检测通常是采用通过测得破坏型数据建立数学模型以及利用可编程控制器与工控机相结合的方法预测静曲强度，达到无损检测到的目的。将来可进一步加强以下几个方面的研究：

1）利用有限元方法建立无损检测模型，通过输入单板的材性便可得到竹木复合集装箱底板的物理力学性能，这样不仅可以实现竹木复合集装箱底板的无损检测，同时也可以优化结构层设计，设计出性能更优的竹木复合集装箱底板。

2）通过人工神经网络模型建立材料制备工艺参数与材料性能之间的关系，借助于模仿人脑从经验中学习和从所学知识中提取知识的功能来预测竹木复合集装箱底板的物理力学性能。

3）利用计算机图像处理技术对竹木复合集装箱底板性能进行无损检测，通过灰度共生矩阵、马尔可夫随机场、傅里叶变换、小波变换、Contourlet变换等方法对竹木复合集装箱底板的截面进行处理和分析，提取出特征参数，进而研究这些特征参数与材料性能的关系，实现竹木复合集装箱底板性能的检测与评价。