胶合板热压过程中传热传质研究毕业论文

胶合板热压过程中传热传质研究毕业论文

目录

封面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 承诺书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 目录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2 试验材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1 实验材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.2 实验设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2.1 主要实验仪器说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.2.1.1 R4000无纸记录仪简要说明及设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.2.1.2 温度压力一体式传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3 实验方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3.1 单板含水率的控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3.2 温度气压测点的设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3.3 温度和气压的测量方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.3.4 实验过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.4 实验方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3 结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.1 胶合板热压过程传热传质情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.2 不同热压温度下胶合板传热传质情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.3 不同热压压力下胶合板传热传质情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.4 不同初含水率的胶合板传热传质情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4 总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1 前言

胶合板是最早开始发展的一种人造板。早在公元前3000年的古埃及就有用作装饰材料的锯制薄木，如鸟木薄片的制造。1818年有了旋切机的首次发明，此后的1840年和1844年法国和美国先后获得了旋切机的发明专利。十九世纪的六七十年代，美国和法国等已开始了胶合板的小批量生产。到十九世纪末，胶合板的质量已为消费者认可，有了真正意义上的批量生产。第一次世界大战期间，plywood才成为一种真正的商品名称，胶合板工业已初步形成。20世纪二十年代，我国也已有由外国商人在我国东北地区开办的胶合板厂。目前，就全球来看，胶合板生产主要集中于北美、北欧和东南亚三大区域。北美主要以花旗松和南方松为原料生产结构用厚胶合板；北欧则用小径木生产接长的单板制造结构用横纹胶合板；东南亚则以热带雨林阔叶材，如柳桉，生产三层胶合板为主。我国亦以生产三层胶合板为主，且以进口材为面板，辅以国产速生材的芯板，仅小部分以国产材生产厚胶合板[1,2,3,4]。

胶合板是中国人造板产品中国际市场占有率最高的品种，2009年的市场占有率达到29.7%[5]。胶合板产业的迅速发展有多个层面的意义。首先，这说明中国胶合板生产工艺较为成熟，在国际市场有较强的竞争力；同时，我们必须意识到，胶合板是所有板种中技术要求最低、加工流程最简单、投资规模最小的品种，中国胶合板的单线产量与世界相比还有较大差距，大多为小作坊生产。其次，胶合板产量的剧增说明中国以民营经济为主体、甚至家庭作坊为主体的人造板产业特征明显，这对促进中国劳动力就业和乡村地区经济发展发挥了巨大作用，但正由于工艺简单、规模较小等因素，胶合板在面对国际市场风险时，应对能力是最差的。最后，胶合板是资源利用率最低的板种，仅为中密度纤维板的60%，随着中国森林资源的紧缺，尤其是大径级木材的稀缺性，胶合板产业未来面临较大的发展压力[6]。

树属柳科属(Populus1)，是落叶乔木，生长较快，特别是速生树生长更快，生长7～8年即成熟。树纹理较直，结构细，材质轻，材表面平滑，有一定的实用价值。作为胶合板的生产原料，木是比较新的树种，其生产经验不足，还有许多问题需要解决，其中最常见的就是胶合质量不稳定，有时出现局部开胶、鼓泡、翘曲等现象，直接影响企业的经济效益[7]。因此，研究木单板压制胶合板的传热传质有很大的实际意义。

在很多种木质复合材制造的过程中，热压是一个重要的环节，改善热压工艺是提高木质复合材质量和性能的重要途径之一。热压是人造板（wood-based Panel）生产中的关键性工序之一[8,9]，或称其为最重要的工序之一[6]，。直接关系到人造板产品的性能及其劳动生产率和成本[10,11,12,13,14]。目前我国绝大多数的人造板企业，生产中一般根据经验确定热压时间，而对于热压过程中的导热问题研究较少。为了能够较准确的制定热压时间，改善热压工艺，充分了解木材受热压时导热规律是必要的[15]。热压是人造板生产中的关键工序,不仅直接影响热固性树脂胶的固化速度和程度,影响产品密度、胶合强度等物理力学性能,而且决定着设备生产能力及生产能耗[16]。热压过程中板坯部的主要环境因子包括温度、气压和含水率。其中，温度直接影响加压时间和生产率;气压(大