杉木丝集成材生产关键设备及生产工艺研究

论文摘要

为充分利用速生杉木加工剩余板皮,提高其利用效率和使用价值,根据速生杉木纤维纵向刚性好、横向结合力弱的特点,采用横向切丝的方式对其进行高效分丝,制得的木丝单元保持了木材特性,厚度在0.5-1.5mm,宽度为板皮的厚度（一般小于15 mm）,长度为实际得到的长度（一般在50-400mm）,经分选、干燥、施胶、铺装、热压胶合、裁边、砂光等工序,制造具良好性能的木丝集成板材,实现了对杉木板皮的高效利用。研究内容及结果如下:一、杉木板皮分丝设备的研究内容及结果如下:（1）分析及借鉴了相关细化木材板皮的方法,提出了对板皮横向切丝的方法。（2）阐述了杉木板皮切丝机的原理、组成、特点,进行了动力及传动系统、切削装置、进给装置、机架等机构的方案设计,研制了符合要求的分丝设备。（3）利用切丝机进行了切丝试验,通过对木丝尺寸分布特征的研究,得出所得的木丝满足设计要求。二、杉木丝集成人造板的制造工艺的研究内容及结果:（1）分析探讨了适合杉木丝集成板材的预处理、分选、干燥、施胶、定向铺装等工序的方法及方案。（2）杉木丝集成材的成型工艺研究表明:喷UF胶的施胶量、热压时间、热压温度、密度及长短丝比例对板材性能影响显著;厚度16mm,产品密度为650kg·m-3时,较佳的制板工艺是:热压温度160℃,热压时间10min,长丝施胶量8%,短丝施胶量10%,长短丝比例1:1。浸渍PF胶的浓度、含水率对浸渍量影响显著,时间则不明显;热压时间、热压温度及浸渍浓度对板材性能影响显著;制备密度650kg·m-3,厚度16mm的杉木丝集成材较佳的制板工艺是热压温度170℃,热压时间10min,浸渍浓度10%。三、杉木丝集成材料产业化开发利用的研究内容及结果:浙江杰特包装公司采用喷洒UF的成型工艺进行了木质包装箱用的杉木丝集成材料的生产及示范生产线的建设体现了杉木板皮高效利用的产业化成果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 课题相关的研究进展及问题的提出
• 1.3 课题主要的研究内容及研究方法
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 研究的主要方法
• 1.3.2.1 杉木丝单元的制造
• 1.3.2.2 杉木丝集成材工艺技术的研究
• 1.3.2.3 杉木丝集成材产业化应用
• 2 杉木板皮分丝设备的研制
• 2.1 杉木板皮高效分丝技术的探讨
• 2.1.1 杉木板皮分丝细化方法的分析
• 2.1.2 刨花制备的原理及设备的分析
• 2.1.2.1 削片机及刨片机的分析
• 2.1.2.2 各种刨片机切削方式的分析
• 2.1.3 杉木板皮横向切丝的构想
• 2.2 杉木板皮切丝设备的设计制造
• 2.2.1 设计的要求
• 2.2.2 杉木板皮切丝机的组成、工作原理及应具有的特点
• 2.2.3 杉木板皮切丝机动力和运动传递系统
• 2.2.4 杉木板皮分丝机的切削机构
• 2.2.5 切丝机的进料装置
• 2.2.5.1 进料装置工作原理
• 2.2.5.2 上进料辊的限位装置
• 2.2.5.3 进料装置的进料辊
• 2.2.6 设备总体布局
• 2.2.7 切丝机的技术参数
• 2.2.8 切丝机的机架
• 2.2.9 杉木板皮切丝机的结构
• 2.2.10 杉木板皮切丝机零部件、各个机构以及样机
• 2.3 杉木板皮切丝机切丝试验
• 2.4 杉木丝尺寸分布特征
• 2.5 性能与分析
• 2.5.1 测试报告
• 2.5.2 经济效益、社会效益与生态效益分析
• 2.6 小节
• 3 杉木丝集成材的集成工艺研究
• 3.1 板皮分丝前对板皮的预处理
• 3.2 木材板皮高效分丝与分选
• 3.2.1 板皮分丝
• 3.2.2 木丝分选
• 3.2.2.1 木丝分选的目的
• 3.2.2.2 木丝分选的方法
• 3.3 木丝干燥方法的选择
• 3.3.1 木丝干燥的目的
• 3.3.2 木丝干燥的方法的选择
• 3.3.2.1 大气干燥
• 3.3.2.2 短级木丝干燥方法的选择
• 3.3.2.3 长级木丝干燥方法的选择
• 3.4 胶粘剂与施胶方法的选择
• 3.4.1 胶黏剂的选择
• 3.4.2 施胶方法的选择
• 3.5 木丝的定向方法与装置的试制
• 3.6 喷洒UF 的木丝集成材成型工艺研究
• 3.6.1 试验材料
• 3.6.2 主要试验设备
• 3.6.3 试验方法
• 3.6.3.1 工艺流程
• 3.6.3.2 工艺步骤解释
• 3.6.3.3 制板工艺过程
• 3.6.4 试验方案
• 3.6.5 试验结果与分析
• 3.6.5.1 热压温度对杉木丝集成材主要性能的影响
• 3.6.5.2 热压时间对杉木丝集成材主要性能的影响
• 3.6.5.3 施胶量对杉木丝集成材主要性能的影响
• 3.6.5.4 密度对板材性能的影响
• 3.6.5.5 木丝的长短丝比例对板材性能的影响
• 3.6.6 验证试验
• 3.6.7 喷洒UF 的杉木丝集成板材成型工艺研究小结
• 3.7 浸渍PF 的木丝集成材成型工艺研究
• 3.7.1 试验材料与设备
• 3.7.1.1 试验材料
• 3.7.2 试验方法
• 3.7.2.1 工艺流程
• 3.7.2.2 工艺步骤解释
• 3.7.2.3 制板工艺过程
• 3.7.3 试验方案
• 3.7.4 浸渍工艺对 PF 树脂浸渍量的影响
• 3.7.5 浸渍 PF 的成型工艺研究
• 3.7.5.1 试验方案
• 3.7.5.2 结果与分析
• 3.7.5.3 验证试验
• 3.7.5.4 浸渍 PF 的杉木丝集成工艺研究小结
• 4 杉木丝集成材料产业化应用研究
• 4.1 杉木丝集成材料工厂化中试过程及成果
• 4.2 关键工序高效设备的采购与研制
• 4.3 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 个人简介及投稿论文
• 致谢