基于高频热压成型的竹集成材制备及力学性能评价

【目的】探索竹材含水率、热压压力、施胶量和热压温度对高频热压成型竹集成材力学性能的影响,并优化高频热压加工工艺获得力学性能较优的竹集成材,为竹集成材高频热压成型提供技术参考。【方法】设计正交试验,采用高频热压加工工艺,以酚醛树脂(PF)为胶黏剂,研究竹材含水率、热压压力、施胶量和热压温度4个参数变量对高频热压成型竹集成材抗弯强度和剪切强度的影响,建立抗弯强度和剪切强度数学模型,分析力学性能最优解。【结果】极差分析表明,热压参数对抗弯强度的影响顺序为热压压力、竹材含水率、热压温度和施胶量,对剪切强度的影响顺序为施胶量、竹材含水率、热压压力和热压温度;主效应分析表明,4级竹材含水率、1级热压压力、1级施胶量和3级热压温度为最佳抗弯强度的热压参数,1级竹材含水率、1级热压压力、2级施胶量和3级热压温度为最佳剪切强度的热压参数;交互分析表明,各热压参数间存在交互作用;方差分析表明,热压压力是影响竹集成材抗弯强度的最重要因素,施胶量是影响竹集成材剪切强度的最重要因素;数学模型分析得出,竹材含水率15%、热压压力2.0 MPa、施胶量260 g·m-~(-2)、热压温度130℃为抗弯强度最优解(168.51 MPa);竹材含水率10.2%、热压压力2.0 MPa、施胶量240 g·m~(-2)、热压温度130℃为剪切强度最优解(263.26 MPa)。【结论】竹材含水率、热压压力、施胶量和热压温度4个参数变量对高频热压成型竹集成材力学性能均有影响,提出的热压参数对竹集成材抗弯强度和剪切强度影响的数学模型,可有效反映热压参数与竹集成材力学性能间的关系,优化高频热压加工工艺生产的竹集成材,其力学性能满足相关标准和使用要求。     

单体泥炭钵成型器

单体泥炭钵成型器,是以泥炭为原料,制做育苗容器的器具。经两年多时间的反复试验表明,采用气吸去水成型工艺的单体泥炭钵成型器,性能较好。这种机制泥炭钵,从育苗试验的全过程来看,基本能满足容器育苗的技术要求。     

不同热压方式下桦木重组材的密度分布

以人工林桦木单板为试材,浸渍三聚氰胺甲醛树脂、组坯后,采用高频和接触两种方式热压成型,探讨热压方式对重组材密度分布的影响。研究结果表明:不同热压方式下,重组材在长度、宽度方向,以及厚度方向上的密度分布存在一定差异。综合考虑剥离强度指标,制备厚度30mm重组材,宜采用高频热压方式。     

基于洋麻纤维/聚丙烯/橡胶板的复合板材制备工艺研究

以洋麻纤维和聚丙烯纤维针刺毛毡、橡胶板为原料,以PE(聚乙烯)胶膜为胶黏剂,利用热压成型工艺制备洋麻纤维/聚丙烯/橡胶板复合材料。首先通过热压因子单因素和正交试验制备洋麻纤维/聚丙烯复合板,测试其物理力学性能,选出较优热压工艺参数。然后加入橡胶板,通过优化热压因子,采用二次成型制备洋麻纤维/聚丙烯/橡胶板复合板材,与一次成型工艺制备的洋麻纤维/聚丙烯/橡胶板复合板材物理力学性能作对比。探究制备洋麻纤维/聚丙烯/橡胶板复合板材时,不同热压温度、时间和压力对复合材料物理力学性能的影响,并分析得出较优热压工艺。     

模压托盘模具改进设计

1 模具工作原理及存在问题 模压托盘模具是模压托盘生产线中的必备装置,其主要由上下模体、封边板、脱模顶杆机构等组成.热压时,上模与下模合模形成一封闭腔,将铺于下模的物料热压成型,通过上、下顶杆脱模后,完成整个模压托盘的压制过程.每次热压可同时压制两个托盘,不同结构形式的模具可压制出不同形状的托盘.     

生物质热压成型温度场分布规律

【目的】探讨单柱塞式生物质成型机生物质热压成型时成型块截面温度场分布情况,为生物质热压成型工艺研究提供参考。【方法】以废弃松木锯屑为试验原料,利用自主研制的单柱塞式生物质成型机,采用成型套筒加热方式,以成型套筒加热温度、原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率为试验因素设计三因素五水平正交试验,成型套筒加热温度分别设定为155、170、185、200和215℃,原料含水率分别调至10%、12%、14%、16%和18%,单柱塞式生物质成型机电机频率分别设定为14、16、18、20和22 Hz。运用方差分析法分析各成型块整体密度以及成型块截面平均温度、最高温度、中心点温度受不同成型套筒加热温度、原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率的影响程度;建立多元回归模型,得出成型块整体密度以及成型块截面平均温度、最高温度、中心点温度分别与成型套筒加热温度、原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率的多元回归模型,并得到经过有效简化的各多元回归模型;分别建立一次、二次、三次多元回归模型,通过对比不同模型的拟合效果,得到成型块整体密度与截面温度场分布的最佳数学模型。【结果】对于成型块整体密度和中心点温度,其主次影响因素依次为原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率和成型套筒加热温度;对于平均温度,其主要影响因素为成型套筒加热温度和原料含水率,次要影响因素为单柱塞式生物质成型机电机频率;对于最高温度,其主次影响因素依次为成型套筒加热温度、单柱塞式生物质成型机电机频率和原料含水率。各简化多元回归模型与原多元回归模型误差均小于1. 5%。得到以生物质成型块整体密度为因变量,以成型块截面平均温度、最高温度、中心点温度为自变量的最佳多元回归模型。【结论】在生物质热压成型实际应用中,成型块截面温度场分布对生物质成型质量影响颇深,本研究探究实际试验中生物质热压成型温度场分布规律,通过分析建模发现成型块整体密度与截面温度场分布存在数学关系,可为后续生物质研究拓宽思路。     

环保型植物纤维一次性餐具生产工艺及其设备设计管见

对环保型植物纤维一次性餐具生产工艺及其设备设计中的坯料脱水成型和热压定型两个关键工序,从工艺原理、工艺流程、机械结构、工作特点以及适用范围等方面,提出设计要点和看法。     

基于成型工艺特点的木塑家具设计现状与展望

木塑复合材料（wood plastic composites,WPCs）的物理力学性能和加工性能优异,能防水耐腐、防虫蛀,是制造家具的理想材料,在家具产品设计和制造领域已有应用,但潜力尚未得到充分开发。阐述木塑复合材料的挤出成型、注射成型、热压成型、模压成型和增材制造技术的成型原理及制品性能特点,分析利用不同成型技术生产的木塑家具造型、结构设计现状,并针对木塑家具设计开发提出参数化技术深化造型、模块化思维拆分结构、数值模拟技术验证方案与工艺可行性的建议。     

无胶蔗渣纤维板制备及性能

以蔗渣纤维为原料,通过热压成型工艺制备了无胶蔗渣纤维板。研究了板材密度、热压温度以及热压时间对其物理力学性能的影响,并通过傅里叶红外光谱及X射线衍射等分析了板材成型机理。结果表明:随着板材密度、热压温度以及热压时间的增加,无胶蔗渣纤维板静曲强度、弹性模量、内结合强度逐渐增大,2h吸水厚度膨胀率逐渐减小。热压过程中,蔗渣纤维中的纤维素和半纤维素基环甙键产生裂变,部分木素降解,产生活性羟基并在纤维间形成氢键,同时,蔗渣纤维中的半纤维素发生水解,生成起胶合作用的缩聚呋喃树脂。热压温度升高,活性羟基及氢键数量增加,缩聚呋喃树脂生成量增大,无胶蔗渣纤维板力学性能更好。     

细木工板单边双向热压三次成型工艺

细木工板是人造板中一个老的品种,90年代末期该板种在华东和中南各地迅速发展,目前在全国已成为产量很大的人造板品种之一。由于所用原材料的品种和结构变化以及市场的激烈竞争,各地的工厂和研究部门近几年一直在进行细木工板生产的工艺改革研究与实践。笔者曾在“木材工业”2003年第1期的“我国细木工板的生产现状及工艺改革”一文中较为全面的论述,分析与介绍了一次压制成型工艺、预压修补二次热压成型工艺和预压修补一次成型热压工艺。在本文中,笔者根据近两年的理论研究和生产实践,对新出现的单边双向热压多次成型工艺进行分析与介绍。