竹質(zhì)OSB削片技術(shù)及工藝學(xué)研究.pdf

1、在科技部國際科技合作重點(diǎn)項(xiàng)目“竹質(zhì)OSB削片技術(shù)與設(shè)備研究”和國家林業(yè)局“948”項(xiàng)目“竹材OSB 刨片關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)”的支持下，針對竹質(zhì)OSB削片技術(shù)及相應(yīng)的工藝學(xué)問題開展了系列的研究工作。 1. 闡述了我國竹材資源的優(yōu)勢及竹質(zhì)定向刨花板(BOSB)的發(fā)展前景，分析并提出了制造BOSB的技術(shù)難點(diǎn)，指出竹材削片技術(shù)是亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。對應(yīng)用竹材制造BOSB進(jìn)行了調(diào)查性研究，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了用楠竹制造BOSB的可行性和

2、優(yōu)越性。分析結(jié)果表明應(yīng)用優(yōu)勢資源的楠竹制造BOSB發(fā)展前景廣闊。 2. 對竹材切削方式的研究結(jié)果表明：(1)按竹材3剖面方向，竹材切削方式可分為橫向切削、縱向切削及端向切削 3 類，可細(xì)分為橫Ⅰ型切屑、橫Ⅱ型切屑、縱Ⅰ型切屑、縱Ⅱ型切屑、端Ⅰ型切屑、端Ⅱ型切屑6種類型。(2)竹材的切削質(zhì)量主要受竹材密度、竹材含水率、切削厚度、不同切削面等因素的影響。(3)切削力主要受受竹材物理性質(zhì)及主要切削參數(shù)的影響。 3．以湖南楠竹為

3、基材制造BOSB，研究了不同竹刨花形態(tài)參數(shù)對BOSB性能指標(biāo)的影響，通過分析得出：(1)在設(shè)計(jì)的試驗(yàn)范圍內(nèi)，竹刨花的BOSB的性能指標(biāo)均能達(dá)到中國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但仍體現(xiàn)出不同厚度、長度尺寸的竹刨花形態(tài)參數(shù)對BOSB性能的影響；(2)當(dāng)竹刨花尺寸為長度 110～120mm、厚度 0.6～0.8mm 時(shí)，所制作的BOSB的性能指標(biāo)最優(yōu)。 4．研究了熱壓溫度、熱壓壓力及熱壓時(shí)聞等熱壓工藝參數(shù)對BOSB性能指標(biāo)的影響，通過分析得出

4、：(1)當(dāng)熱壓溫度為160℃時(shí)試板的性能指標(biāo)最好，溫度過高或過低均會使BOSB板材性能指標(biāo)呈一定程度的下降；(2)當(dāng)熱壓壓力較低(2.1、2.3 MPa)時(shí)，BOSB力學(xué)性能指標(biāo)均較差；隨熱壓壓力的增加，BOSB板材力學(xué)性能指標(biāo)明顯提高，但板材密度也隨之提高，致使板材原料消耗增加，成本上升。(3)當(dāng)熱壓時(shí)間為70s/mm 時(shí)，BOSB 的各項(xiàng)性能指標(biāo)均為最優(yōu)。 5．探討了膠黏劑施膠量及相應(yīng)工藝條件對BOSB性能的影響，同時(shí)，采用

5、掃描電子顯微鏡(SESM)、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)對竹質(zhì)刨花與酚醛樹脂膠黏劑的界面以及膠黏劑的分布狀態(tài)進(jìn)行了分析。采用酚醛樹脂膠黏劑試制BOSB的優(yōu)化工藝條件為： 施膠量：竹刨花質(zhì)量的6％～8％(固體)施膠方式：噴膠刨花規(guī)格：長×寬×厚=110～120mm×9～15mm×0.6～0.8mm熱壓溫度：160℃。 熱壓壓力：2.5 MPa熱壓時(shí)間：70s/mm采用水性異氰酸酯膠黏劑試制BOSB的優(yōu)化工藝條件。

6、 刨花含水率：10％。 施膠量：4.5％。 交聯(lián)劑主劑比：15∶85施膠方式：噴膠刨花規(guī)格：長×寬×厚=110～120mm×9～15mm×0.6～0.8mm 熱壓溫度：160℃。 熱壓壓力：2.5MPa熱壓時(shí)間：40s/mm6. BOSB 削片機(jī)方案設(shè)計(jì)。主要探討制作竹材OSB加工工序相關(guān)問題，分析了影響竹材削片質(zhì)量和產(chǎn)量的相關(guān)因素。對主要設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析，主要結(jié)果如下： (1)為了提

7、高竹材的綜合利用價(jià)值，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，將毛竹進(jìn)行定段分級，利用次、小、梢竹材制造BOSB； (2)預(yù)處理設(shè)備是保證竹材定向削片的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，包括竹材截段分級、縱向破竹(開片)、去內(nèi)節(jié)(內(nèi)隔)、定向排列組坯設(shè)備： (3)為實(shí)現(xiàn)竹材毛坯自動(dòng)化定位排列，設(shè)計(jì)了定向排列自動(dòng)識別與糾正系統(tǒng)，用于生產(chǎn)線中實(shí)時(shí)檢測，及時(shí)調(diào)整毛坯正反位置，實(shí)現(xiàn)相同方向依次自動(dòng)排列； (4)竹材定向削片技術(shù)的主要難點(diǎn)為：①當(dāng)竹材定向排列送入竹材削

8、片機(jī)后，如何將竹條夾緊定位，防止其在切削過程中出現(xiàn)較嚴(yán)重的松動(dòng)、散亂，保持較理想的方向排列；②如何減少切削過程中竹刨花的破碎是重要技術(shù)難點(diǎn)，因竹材具有纖維間結(jié)合強(qiáng)度低的特性，在切削形成竹刨花過程中，一旦竹刨花受到橫向力的作用或撞擊，易出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象。 (5)設(shè)計(jì)了適合竹材制作BOSB的削片機(jī)方案。采用外環(huán)式橫Ⅰ型削片原理，在切削過程中，通過刀環(huán)內(nèi)浮動(dòng)上壓板、刀環(huán)內(nèi)固定下壓板和固定的弧形靠板的定位作用，實(shí)現(xiàn)定厚定長切削。 (