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竹织物增强竹碎料板生产工艺及相关机理的研究
作 者: 余倩
导 师: 韩健
学 校: 中南林业科技大学
专 业: 木材科学与技术
关键词: 增强 竹碎料板 生产工艺 机理
分类号: TS653
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
我国竹类植物资源十分十富,无论是竹子的种类、面积蓄积量和年采伐量均居世界之首。但是在竹材加工过程中会产生大量加工剩余物,在我国竹材工业化生产中,竹材利用率低于40%。因此,利用竹材加工的剩余物,研究一种以竹材加工剩余物为主要原料的复合型竹材人造板——竹织物增强碎料板,成为解决我国木材资源紧缺、竹材加工利用率低的一种切实可行的方法。本文主要研究了竹织物增强竹碎料板这种新型复合材料的生产工艺和产品的相关力学特性。在进行正交试验设计之前,首先对预压板坯的力学强度进行初步的研究。设计一个三因素三水平的试验,对预压板坯的静曲强度和弹性模量进行分析。试验表明,经过低温预压后的板坯可以抵抗搬运和碰撞所造成的损害,在实际生产中是可行的。为了考察和研究竹织物增强竹碎料板的生产工艺,本文在前人的研究基础之上,采用正交试验法,设计了两组正交试验,第一组是前期准备过程中的四因素三水平正交试验,第二组是热压工艺中选取的四因素三水平正交试验。通过对产品静曲强度、弹性模量、内结合强度和2h吸水厚度膨胀率的检测和分析,优化出最佳的生产工艺。从试验结果分析可以看出,竹碎料筛分值为1.0~3.0mm、施胶量为10%、竹织物采用Ⅰ型竹席、竹碎料为5层、当热压温度为130~140℃、热压时间为70s/mmm、预压温度为60℃、预压时间为6min、目标密度为0.75g/cm3时,竹织物增强竹碎料板的各方面物理力学性能可以达到理想的效果。按照优选出的生产工艺,研制出的竹织物增强竹碎料板的静曲强度达到38.6MPa,弹性模量达到2908MPa,内结合强度达到1.25MPa,2h吸水厚度膨胀率达到1.04%,是一种性能优良的竹织物增强型竹碎料板,既能充分利用竹材加工剩余物,节约了森林资源,又具有较好的物理力学性能。对研制的竹织物增强竹碎料板的相关力学性能进行研究,采用动态电阻应变仪,检测分析产品的应力应变关系。从试验结果的分析可以看出,在小变形的范围内,随着载荷的增加,应力、挠度和应变都随之呈线性增加,线性关系非常明显。当载荷达到一定值后,随着载荷的增加,应力、挠度和应变随之呈非线性增加。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-9 1 绪论 9-19 1.1 本课题的研究背景 9-12 1.1.1 我国和世界的竹材资源状况 9-10 1.1.2 竹材的基本特性 10-11 1.1.3 我国几种常用竹材人造板 11-12 1.1.4 我国竹材的工业化利用现状 12 1.2 国内外研究现状 12-17 1.2.1 目前的国内研究现状 12-15 1.2.2 目前的国外研究进展 15-17 1.3 本课题的创新之处 17 1.4 本课题的技术路线图 17-19 2 第一阶段——板坯预压工艺研究 19-25 2.1 试验材料与方法 19-21 2.1.1 试验材料 19 2.1.2 试验设备 19 2.1.3 试验方法 19-21 2.1.4 预压工艺曲线 21 2.2 结果分析与讨论 21-24 2.2.1 试验的检测结果 21-23 2.2.2 试验结果的分析和讨论 23-24 2.3 小结 24-25 3 第二阶段——相关因素对产品性能的影响的研究 25-37 3.1 试验材料与方法 25-29 3.1.1 试验材料 25 3.1.2 试验设备 25-26 3.1.3 试验方法 26-27 3.1.4 设计正交试验 27-29 3.2 试验结果和讨论 29-35 3.2.1 试验结果 29-32 3.2.2 对试验结果的分析和讨论 32-35 3.3 最佳工艺参数的选取 35 3.4 验证试验 35-36 3.5 小结 36-37 4 第三阶段——热压工艺研究 37-47 4.1 试验材料与方法 37-39 4.1.1 试验材料 37 4.1.2 试验设备 37 4.1.3 试验方法 37 4.1.4 设计正交试验 37-39 4.1.5 试验步骤 39 4.2 试验结果和讨论 39-45 4.2.1 试验结果 39-42 4.2.2 试验结果的分析和讨论 42-45 4.3 最佳工艺因素水平的选取 45 4.4 验证试验 45-46 4.5 小结 46-47 5 产品相关力学性能的研究 47-53 5.1 试验材料与方法 47-48 5.1.1 试验材料 47 5.1.2 试验设备 47 5.1.3 试验步骤与方法 47-48 5.2 试验结果与分析 48-52 5.2.1 试验结果 48-49 5.2.2 试验结果的分析 49-52 5.3 小结 52-53 6 结论 53-54 参考文献 54-60 攻读学位期间的主要学术成果 60-61 致谢 61
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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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