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纤维板剖面密度分布的研究

作　者: 陈玉竹
导　师: 谢力生
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 纤维板 剖面密度分布 表层最高密度 芯层最低密度 表芯层密度比
分类号: TS653
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


剖面密度分布是人造板重要的结构特征,也是影响人造板物理力学性能(如产品静曲强度、内结合强度及弹性模量)的重要因素之一,板材不同的剖面密度分布可以反映出生产工艺的合理与否。通过调控产品的剖面密度分布,可以实现对人造板力学性能的合理安排,满足预期的使用性能要求。纤维板剖面密度分布的研究,将有利于纤维板生产企业调控产品力学性能、控制产品质量、节约生产成本,促进我国纤维板工业向强国迈进,同时也将促进我国生态建设和可持续发展。因此研究剖面密度曲线具有十分重要的社会意义和现实意义。本研究主要通过单因子试验探讨纤维板热压工艺过程中热压参数对纤维板剖面密度的影响,包括目标厚度、目标密度、热压温度、板坯含水率、加压闭合速度。通过研究,得出了干法纤维板剖面密度分布的规律：(1)理想的剖面密度曲线具有以下特点：预固化层薄,高低密度层变化梯度大,芯层密度均匀且表芯层过渡区曲线平滑。实际平压法生产中,板坯的背表面首先受热使得传热开始于背表面,剖面密度分布曲线均为不对称“马鞍形”。曲线由四个部分组成：预固化层、表层高密度区、芯层低密度区和表芯层过渡区。(2)目标厚度越大,表层最高密度增加、芯层最低密度降低,剖面密度曲线起伏更加明显,形状更加陡峭。(3)增大目标密度,表层最高密度和芯层最低密度均增大,表层密度的增长率不及芯层密度的增长率；目标密度只会影响剖面密度曲线的整体位置,而不会影响其形状。(4)随着热压温度的提高,表层纤维的水分蒸发速度、部分胶粘剂缩聚固化的速度加快,预固化层的厚度越大,表层最高密度、表层高密度随着热压温度升高而增大,芯层低密度涨幅不大。160℃和180℃热压温度生成的剖面密度曲线较为陡峭,140℃的曲线较为平坦。(5)含水率增加有利于增加纤维的可塑性和导热性,加快纤维素和半纤维素的水解反应,促使木素树脂化和降低熔点。含水率变化对剖面密度分布和预固化层厚有显著影响。含水率越高,预固化层越薄,形成的剖面密度曲线越平缓。(6)闭合速度对剖面密度分布有很大影响。加压闭合速度快,表芯层密度差大,剖面密度曲线陡峭,有利于提高板子刚度和静曲强度；反之表芯层密度差小,剖面密度曲线趋于平缓,有利于提高内结合强度和边部握钉力。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
1 绪言  9-29
  1.1 纤维板的热压成型工艺过程  9-15
    1.1.1 木质材料热压成型工艺理论与运用  10-12
    1.1.2 热压工艺的基本问题  12-14
    1.1.3 热压工艺的改进  14-15
  1.2 剖面密度分布形成原因及其分类  15-21
    1.2.1 分类及其结构特征  16
    1.2.2 剖面密度形成过程  16-17
    1.2.3 影响纤维板VDP的工艺因素  17-21
  1.3 剖面密度分布及其检测技术研究现状  21-28
    1.3.1 剖面密度分布的研究进展  21-26
    1.3.2 VDP检测技术的发展  26-27
    1.3.3 计算机模拟技术的研究进展  27-28
  1.4 课题的主要研究内容  28-29
2 剖面密度分布的主要影响因子的研究  29-55
  2.1 目标厚度和目标密度对剖面密度分布的影响  29-37
    2.1.1 试验设备与材料  29-30
    2.1.2 试验方案与步骤  30-31
    2.1.3 试验结果与分析  31-36
    2.1.4 小结  36-37
  2.2 热压温度对剖面密度分布的影响  37-43
    2.2.1 试验设备与材料  37-38
    2.2.2 试验方案与步骤  38-39
    2.2.3 试验结果与分析  39-42
    2.2.4 小结  42-43
  2.3 含水率对剖面密度分布的影响  43-48
    2.3.1 试验设备与材料  43
    2.3.2 试验方案与步骤  43-44
    2.3.3 试验结果与分析  44-48
    2.3.4 小结  48
  2.4 加压闭合速度对剖面密度分布的影响  48-55
    2.4.1 试验设备与材料  48-49
    2.4.2 试验方案与步骤  49-50
    2.4.3 板坯厚度主导的热压工艺原理  50
    2.4.4 试验结果与分析  50-54
    2.4.5 小结  54-55
3 结论与展望  55-57
  3.1 结论  55-56
  3.2 展望  56-57
参考文献  57-62
附录A  62-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 木材加工工业、家具制造工业 > 加工工艺 > 人造板生产
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