银杏是重要的经济林树种,我国具有丰富的银杏木材资源。当前银杏木材利用程度还不高,工业化利用有很大的潜力。利用银杏木材包括银杏枝桠材本身的物理化学特性,研发高附加值的功能性木质复合材料是科学合理利用银杏木材的一个主要方面。论文以银杏木材中的枝桠材为主要原材料,系统研究了银杏枝桠材防腐、银杏空心刨花板的生产工艺和弹性性能、多功能性(防腐、防霉、保温隔热、隔声)银杏空心刨花板复合墙体在现代木结构建筑中的应用等。主要研究内容和结论如下:1、采取索氏提取法对银杏枝桠材进行提取试验,氯仿提取物中有抑菌作用的成份。采用ASE350加速萃取仪对银杏枝桠材进行萃取试验,通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析鉴定提取物的化合物成份,测定了银杏树多部位的银杏黄酮类化合物含量。研究结果表明,提取物经鉴定含有30种化合物成份,其中,烷类化合物约占8%,醇类化合物约占11%,酮类化合物约占39%,杂环酰胺类约占2%,甾醇类化合物约占9%,芝麻素占5.72%。此外,还含有16%具有萘类化合物的结构。在这些化合物中,除烷类化合物性质较温和,抑菌防腐性能较差,其他占91%以上的化合物成份具有抑制细胞生长的抑菌功能和广泛的杀菌活性,构成了银杏枝桠材防腐抑菌的化学机制。不同部位银杏木材的黄酮类化合物含量有差异,从根部到枝桠再到叶,黄酮类化合物含量呈增大趋势,符合植物生物合成规律。2、采用银杏枝桠材和挤压工艺(施胶量5%,挤压温度160℃,挤出速度0.35 m/min),制得银杏空心刨花板,其主要物理力学性能为产品密度0.33 g/cm3,含水率10%,载荷方向与管孔方向平行的静曲强度为1.0 MPa,载荷方向与管孔方向垂直的静曲强度为0.6MPa,载荷方向与管孔方向平行的弯曲弹性模量为295 MPa,载荷方向与管孔方向垂直的弹性模量为85 MPa,甲醛释放量为9 mg/100g,银杏空心刨花板物理力学性能优良。同时,论文中建立了空心刨花板直角坐标系和本构模型,测试、分析了空心刨花板弹性性能。研究结果表明,空心刨花板长度方向(挤出方向)的弹性模量远小于其厚度和宽度方向的弹性模量;6个泊松比中,泊松比μxy和μxz相对较小;挤压空心刨花板的弹性性能小于平压法刨花板弹性性能;空心刨花板可认为是横观各向同性材料,垂直于空心刨花板挤出方向的横截面的弹性性能可看作各向同性。3、系统研究了银杏枝桠材和银杏空心刨花板的防霉防腐性能,选取三种霉菌((青霉(Penicillium sp.)、根霉(Rhizopus sp.)、曲霉(Aspergillus sp.))作为银杏枝桠材、松木和杨木防霉性能试菌,选取彩绒革盖菌(Coriolus versioolor(L.ex Fr.)Quel.)、灰盖褶孔菌(Lenzites acuta Berk)、密粘褶菌(Gloeophyll um trabeum(Pers.:Fr.Murr.))作为银杏枝桠材、毛白杨枝桠材、银杏空心刨花板和混合树种空心刨花板防腐性能试菌。试验结果表明,银杏枝桠材抗霉能力最强,曲霉对各种木材的侵染能力强于青霉和根霉。灰盖褶孔菌在短周期内对银杏枝桠材腐朽的重量损失率最大。银杏枝桠材和银杏空心刨花板的耐腐等级分别为耐腐和强耐腐。论文建立了银杏枝桠材防腐性能预测模型,银杏枝桠材、银杏空心刨花板的防腐试验时间与重量留存率之间的关系呈现指数关系,重量留存率的试验值和预测值的相对误差很小。4、创新性地将银杏空心刨花板置于现代木结构建筑墙体中,形成银杏空心刨花板复合墙体,设计含有3种不同空气层厚度(0 mm,23 mm和74 mm)的银杏空心刨花板复合墙体,对复合墙体的保温、隔热和隔声等功能性进行了设计和评价。研究结果表明,银杏空心刨花板复合墙体具有厚度小,传热阻大的特性。与常见的普通钢筋混凝土墙和多孔砖墙相比,空心刨花板复合墙体的厚度仅是其38%,但是传热阻是这两种墙体的3.21和1.77倍。当空气间层厚度小于74 mm时,空心刨花板复合墙体传热阻随空气层厚度增加而变大,空气层厚度23 mm的复合墙体具有最好的经济性。银杏空心刨花板复合墙体的隔声性能在隔低频和隔高频声性能上都好于岩棉填充的墙体,而且增加空心刨花板的填充层数,墙体隔声性能有所提高,但并未呈线性提高。5、采用有限元方法建立了银杏空心刨花板复合墙体建筑传热数值分析,对复合墙体的保温性能,尤其是空气层厚度对复合墙体的保温性能影响机理进行了分析。数值分析表明,含有空气层的空心刨花板复合墙体,随着空气层厚度增大,其墙体的传热量变小;当空气层厚度达到一定程度时,空气层内部形成对流,空气层所起的热阻作用大大降低;随着空气层厚度的增加,复合墙体的传热量减小程度大大降低。