热磨机磨片齿形结构的设计及静力学分析

热磨机磨片的齿形结构是磨片和原料间传递能量的主要方式,它与木片原料被研磨时的运动状态和研磨时间,以及纤维制备过程中纤维质量和设备的能耗密切相关。笔者根据磨片破碎区、粗磨区、精磨区的齿形结构、磨齿倾角、周向齿等参数对纤维分离能耗的影响以及磨片的设计要求,设计了一种有利于降低纤维分离能耗的热磨机磨片,并运用ABAQUS软件对磨片进行了静力学分析,分析结果表明磨片受到的静力作用对自身影响很小,设计满足要求。     

热磨法纤维分离能量耗散影响因素的分析

目前,我国纤维板生产进入了一个高速发展的时期,年产量位居世界首位,而生产状况总体上呈现"高能耗、低效率"的状态,其主要原因在于我国纤维板生产的工艺水平和技术水平还比较落后,对纤维板生产的工程应用性基础理论的研究还存在不足,因此笔者结合热磨法纤维分离的基本原理及纤维制备的工艺过程,从热磨机磨片和热磨工艺参数两个方面对热磨法纤维分离能耗进行分析,分别探索磨片齿形结构参数、原料预处理工艺等因素对纤维分离能耗的影响,从而揭示热磨法纤维制备中能量耗散的影响因素,建立磨片齿形结构参数与纤维分离能耗之间的内在联系,不仅可以为纤维分离设备的结构优化、提高纤维分离质量以及降低纤维分离能耗提供可靠的理论基础和技术支撑,也可以提高磨片的使用性能。     

热磨机磨片的材质与磨损

热磨法(TMT)是目前国内外纤维板生产中分离纤维的主要方法,作为对纤维直接起研磨作用的热磨机磨片的质量优劣,关系整个热磨工程系统技术性能的发挥,能耗的大小,效率的高低等,因此,许多国家十分重视磨片的研究工作。     

树皮含量对纤维热磨机能耗与纤维质量的影响

对以杨木为主的纤维热磨试验数据进行统计,分析树皮含量与纤维热磨机能耗、纤维质量之间的关系.结果表明,树皮含量对热磨机能耗与纤维质量产生较大影响,热磨机能耗随着树皮杨木比(简称“皮木比”)的降低而减小,纤维筛分值随皮木比的增加呈现先升后降的趋势;对包装基材和地板基材用纤维板,允许的树皮含量分别为16％和14％,既保证产品质量,又降低原料成本.     

纤维目数对纤维板力学性能和成本的影响研究

采用热磨法研磨纤维,研究不同纤维目数(40~100目,20~120目,10~130目)对纤维板力学性能和成本的影响。在保证制作质量合格的纤维板试件基础上,对其进行力学性能试验,验证确定纤维目数区间的合理性,并利用确定的纤维目数区间进行密度和施胶量的单因素对比分析;分析其对力学性能和成本的影响。研究结果表明:纤维目数在40~100目时,可通过降低试件密度或减小施胶量,在保证制品较好力学性能的前提下降低制备成本,可实现优质优价经济效益最大化;从纤维板制品制备成本分析得出:采用上述三种纤维目数区间,在保证制品质量要求的前提下,可实现纤维目数区间与制品质量等级的合理匹配,达到合理利用原材料降低成本的效果。     

节能减磨汽油机油

摩擦改进剂（减磨剂）是能在摩擦表面形成物理吸附膜能力的物质。摩擦改进剂的加入可以改善摩擦的润滑状况,能有效地减少机械的摩擦磨损,达到降低能耗的作用。     

影响热磨机磨片齿形结构设计要素分析

阐述了热磨机磨片的主要功能,并对影响磨片齿形结构设计的三个主要因素进行了分析.研究表明,原料的纤维特性、热磨机的性能、磨片的制造工艺对磨片齿形的结构设计、纤维分离的机理及磨片综合性能等有不同程度的影响.     

三种速生建筑材树种制造中纤板的制浆工艺和磨片选型

研究了供制造中密度纤维板用的三种速生建筑材的制浆工艺和磨片齿形。试材树种为杉木、火炬松及湿地松；磨片齿形有中细齿、粗齿及中齿三种；木片蒸煮汽压固定为０４～０６５ＭＰａ，蒸煮时间分别为３，６，９及１２ｍｉｎ，磨盘间隙０１ｍｍ。研究结果表明，三种齿形制浆所得中长纤维（留于３２～１１５目）占总纤维量的５０％～７０％，尤以中齿形磨片制浆，效果更好；在３～１２ｍｉｎ的蒸煮时间内，纤维分离效果及制板后板的平面抗拉强度无明显差异，因此以采用３ｍｉｎ的蒸煮时间较为合理。     

多重蒙特卡罗算法在木片热磨过程中的应用初探

笔者对纤维板生产中的重要工序——木片热磨的过程及机理进行深入分析,试图用多重蒙特卡罗方法对木片在两个磨盘间形成工作区内的工况进行模拟。引入了加权的“虚拟木片单元”的概念,且基于时间驱动,模拟过程中保持虚拟木片单元数目和计算区域体积不变,可以全面的模拟木片热磨过程中木片的分离状况。通过对影响热磨机磨削纤维的参数进行分析和模拟,可得出更加合理的切削参数,提高纤维的质量,降低纤维加工的能耗,从而提高我国纤维板生产的质量,降低成本,增强我国MDF和造纸的国际竞争力。     

热磨机磨浆区消耗功率探讨

我们知道,热磨机是纤维板生产线的主要设备,而热磨机主机部分又是热磨机最复杂而且功率消耗最大的地方,热磨机的质量如何,主机的工作性能起着相当重要的作用。磨室体部分是主机的关键部件,磨浆区位于磨室体之中,磨浆区工作时功率消耗是主机总功率消耗的主要部分。本文采用摩擦力矩理论推导出磨浆区磨浆时的功率消耗计算公式,目的在于对计算主机总功率起到参考作用。     

微米长薄片木纤维切削加工功率的理论计算方法与效益分析

对传统纤维加工的功耗进行分析,将细胞学、超精加工理论、纤维学等一系列现代分析手段运用到木纤维的形成过程中,提出微米长薄片木纤维切削的概念,从而将微米长薄片木纤维的研究上升到微观结构,并通过对纤维形状的产生和切削力变化的分析,解释传统木纤维加工消耗的能源高、产生纤维质量差的本质原因.示例对微米长薄片木纤维的加工功率进行计算,将其与传统加工方法的功率进行对比,得出结论:以微米级机械法加工木纤维耗能远远低于热磨法,且可以加工出质量较高的微米级长丝木纤维.     

麦草化学机械制浆预处理方法研究

使用麦草原料制取漂白化学机械浆,为了后续多段漂白能够获得高白度的纸浆,研究了3种不同的化学药品用于预浸渍阶段对未漂白浆的光学和物理性能的影响,包括成浆白度、成浆强度指标、纤维筛分级分,并比较了磨浆的比能耗和废水污染负荷.研究结果表明,与碱性过氧化氢(2.0%NaOH、1.5%H2O2、0.4%DTPA)处理(P工艺)磨浆相比亚硫酸钠(2.0%Na2SO3、2.0%Na2CO3、0.4%DTPA)预处理(S工艺)磨浆比能耗降低了33%,果胶酶(10IU/g以绝干浆计)/碱性过氧化氢(2.0%NaOH、1.5%H2O2、0.4%DTPA)预处理(Pe/P工艺)也可以降低磨浆比能耗10%,P工艺预处理与S工艺预处理均能提高成浆白度,Pe/P工艺预处理成浆呈现暗红色;P工艺预处理成浆物理强度高于其他两种浆;S工艺预处理磨浆段废水化学耗氧量(COD)发生量较高,达到84.09kg/t(以绝干浆计).     

热磨机磨片间隙电液伺服控制原理与系统设计研究

通过对典型热磨机磨片间隙控制系统的功能分析,采用电液伺服系统对热磨机磨片间隙控制系统进行了原理与系统结构设计,建立了控制系统的传递函数与数学模型,对液压缸和伺服阀进行了设计计算与选型;通过对系统传递函数的校正,保证了系统的稳定性和较好的控制品质。热磨机磨片间隙电液伺服控制系统的设计研究有助于提高热磨机的解纤质量和工作性能,具有理论和实际应用价值。     

基于SHPB试验的桦木压缩动力学特性

【目的】利用木材动态压缩加载试验研究热磨机研磨解离破碎阶段木材原料受动态压缩载荷的动力学特性，并研究应变率、加载方向对木材原料动力学特性的影响，旨在深化木材原料研磨解离机制的研究，为热磨法纤维分离设备及磨片的齿形结构优化设计提供理论指导。【方法】利用 Hopkinson 杆试验装置对含水率为12.65%、密度为0.50 g·cm －3的桦木试件进行应变率约为400，800，1200 s －1，加载方向为径向、弦向和轴向的动态压缩试验，获得桦木在不同应变率及方向上动态压缩加载的解离特征、动态应力－应变曲线及相应的力学特性。【结果】对比分析各组试验后试件的破坏形态发现：1)当应变率约为400 s －1时，径向、弦向和轴向加载的试件主要发生塑性变形；2)当应变率约为800 s －1时，径向加载试件被解离成几大块，并且有一些“火柴棍”状的小试件从大试件上剥离；弦向加载试件沿加载方向上产生更大的塑性变形，并且在试件上、下两端处沿加载方向产生贯穿性裂纹，试件被解离成三大块；轴向加载试件受载面边缘处的纤维大量产生压溃现象，在加载面上产生贯穿性裂纹且有片状小试件从大试件上剥离；3)当应变率约为1200 s －1时，径向加载试件被解离成大量“火柴棍”状的小试件，并且小试件的尺寸明显小于应变率为800 s －1时；弦向加载试件沿加载方向上产生的塑性变形与应变率为800 s －1时相当，但是试件上端处被解离成许多片状的小试件，并且沿加载方向试件上产生了数条贯穿整个试件的大裂纹；轴向加载试件被解离成大量短粗状的小试件，并且小试件上带有明显的褶皱。对比分析各组试验试件的应力－应变曲线发现：1)动态压缩加载条件下桦木的应力－应变曲线可以由屈服点应变分为弹性阶段和屈服后弱线性强化阶段2部分；2)桦木沿径向加载应变率约为400，800，1200 s －1时，其屈服强度和韧性模量分别为4.56，10.49，14.22 MPa 和2.88，8.32，20.70 kJ·cm －3，应变率从400 s －1增加到1200 s －1时，屈服强度和韧性模量分别增加了2.11和6.19倍；3)桦木沿弦向加载应变率约为400，800，1200 s －1时，其屈服强度和韧性模量分别为5.87，7.90，9.65 MPa 和2.53，7.41，12.92 kJ·cm －3，应变率从400 s －1增加到1200 s －1时，其屈服强度和韧性模量分别增加了0.64和4.10倍；4)桦木沿轴向加载应变率约为400，800，1200 s －1时，其屈服强度分别为22.90，71.41，96.37 MPa 和18.79，67.74，114.32 kJ·cm －3，应变率从400 s －1增加到1200 s －1时，其屈服强度和韧性模量分别增加了3.21和5.08倍。【结论】随着应变率的增加，桦木的解离程度加大，径向加载最易解离，轴向加载最难解离；桦木的动态压缩屈服强度、动态压缩韧性模量具有很强的应变率敏感性，是一种应变率敏感材料。     

接种娄彻氏链霉菌发酵对秸秆纤维性质的影响

以水稻秸秆为原料,接种娄彻氏链霉菌（Streptomyces rochei）,通过生物发酵和机械盘磨制备了秸秆纤维。利用电子万能试验机、接触角测量仪、荧光光谱仪、热重分析仪对不同目数的秸秆纤维及其成型材料的性能进行表征分析。试验结果表明：随着秸秆纤维尺寸的减小,纤维间的结合力逐渐增强,但需要更大的干燥强度。秸秆纤维的持水性和吸水性随着发酵时间的增加呈先增大后减小的趋势,随纤维增大吸水性呈升高趋势,但持水性随纤维的增大呈降低趋势。随着发酵时间的增加,秸秆纤维吸水性先逐渐降低,并且随烘干温度的升高接触角不断增大,在生物发酵7 d时成型材料水溶性有机物最多。烘干温度从150℃升高到190℃,抗张强度先增加后降低,纤维疏水性能逐渐增强;温度低于170℃时,抗张强度随温度升高不断增强,高于170℃则显著下降。接种娄彻氏链霉菌（Streptomyces rochei）发酵对秸秆纤维拆解具有促进效果,经生物发酵7 d和盘磨的秸秆纤维性能最佳,适宜于制备秸秆基质块。     

竹木混合纤维制备工艺研究

竹木混合纤维的制备直接关系到竹木复合中密度纤维板生 产工艺路线的选择。此项研究在比较分析竹、木纤维形态差异的基础上,考察了竹木片混合 磨浆的可行性和影响纤维质量的主要工艺参数。结果表明：在适宜的工艺条件下,可以采用 竹木片混合磨浆工艺制备用于中密度纤维板生产的竹木混合纤维;在实验室条件下,竹木片 混合比和磨浆时间对纤维质量影响显著。     

木纤维纳米微观结构有限元建模机理研究

木纤维是以森林为主体的可再生、可重复利用的生物质材料,利用木纤维开发的纤维增强材料具有与环境友好、和谐等诸多优点,受到人们的广泛重视,但由于对木纤维的纳米结构缺乏足够的了解,其独特的尺寸效应、局域场效应、量子效应以及表面效应没有完全发挥。研究了基于有限元理论的生物质材料木纤维的纳米结构建模机理,应用数值技术和有限分割的方法构建了木纤维可视化力学模型。     

乙酸预处理对木质纤维素结构及性能的影响

对木质纤维素进行乙酸预处理及三段磨浆,分析了不同试样的化学组分,并进行了结构表征。结果显示,经乙酸预处理及三段磨浆后,相思木木片表面出现大量坍塌、裂纹及孔洞,纤维间的结合也变得更为疏松,木片超微结构受到不同程度的破坏。试样中半纤维素含量显著降低,纤维素及木质素所占比例相对增加,纤维素的结晶度指数有所降低。核磁共振波谱(P31NMR)分析结果表明,经预处理及磨浆后,试样中木素的脂肪族羟基含量降低,酚羟基含量增加,酚型/非酚型木素值增加,S/G(紫丁香基/愈创木基型木素)值增加,且随着预处理温度的升高,酚型/非酚型值下降,S/G值增加。热重-红外(TG-IR)分析结果表明,经预处理及磨浆后,DTG曲线在280℃左右少一个肩峰,半纤维素的降解产物木聚糖的特征吸收峰大幅降低,纤维素降解产物的特征吸收峰强度略微增强,木质素热解产物的特征吸收峰强度略有下降。为探讨预处理及磨浆对木质纤维素孔结构的影响,采用低温氮气吸附法(BET)对试样进行分析,结果显示,试样的比表面积增大,大孔所占比例减小,介孔所占比例增加。     

基于Arcgis和Fragstats的大沽河河口候鸟栖息地生境格局分析与优化

为探究栖息地生境格局对候鸟群落结构的影响,判定引起候鸟群落波动的驱动力指标及与候鸟迁徙活动相关性较高的关键生境因子,本文以大沽河河口湿地为研究区,采用景观格局指数与适宜性分析相结合的方法,系统分析大沽河河口湿地生境格局的演化特征及候鸟群落的响应机制。结果表明：1)研究区候鸟种类和数量均不同程度的减少,候鸟群落多样性显著降低。2)研究区生境格局破碎度不断加深,多样性与异质性逐步降低,适宜候鸟栖居的空间逐步缩减。3)景观水平上,对候鸟迁徙活动的影响度排序结果为破碎度指标>多样性指标>聚散度指标>连通度指标。4)类型水平上,对候鸟栖息环境及迁徙活动影响度较高的生境为农田、盐沼植被群落和裸地。综上,城市化和人类开发活动是造成区域生境格局演变及候鸟群落结构波动的重要因素。     

中密度纤维板纤维制备过程中应注意的事项

<正>近年来,我国中密度纤维板生产线的生产技术水平有了很大的提高,对促进我国中密度纤维板生产发展起到了积极的作用。但许多厂家由于对生产工艺的过程控制不当,整体管理水平相对薄弱,在中密度纤维板纤维制备过程中暴露出许多问题。通过对部分中密麟维板厂家调查研究,在纤维制备过程控制中最突工 _^ 出的影响有:原料树皮、職料仓、磨片直径及能源消耗等,笔者针对其与纤维质量、产量的关系进行归纳和分析,提出改进对策。