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复合生态板的发展前景与生产工艺

文员实习报告 时间:2023-07-14 08:50:27

zoޛ)j馟iM.ii׮8M|MwM介绍,具体的内容如下。

3.1 工艺流程

对于柔性木质纤维复合板,天然植物纤维作为主要的原料成分,其含量达40%以上。在生产流程中,主要采用物理加工方法,制作成灰分低于3%、含水率在8%~12%之间、80~120目的纤维粉,然后与石灰石粉、树脂颗粒经混合后,采用高速且均匀的方式进行搅拌,再实施高温双螺杆挤出,最后进行开练、压延成型,在背面覆给予麻编织增强网[3]。主要流程如图1。

3.2 生产设备

对柔性木质纤维复合板的生产,主要采用三大系统进行全套生产。再生产过程中,所应用的生产设备主要有热风炉、磨粉机及管道干燥器等,此外还有相应的配套设备,主要包括除尘、输送等。

3.3 生产工艺

3.3.1 制造木质纤维

柔性木质纤维复合板的木纤维的原料,主要采用松木、杨木的小枝桠。要求原料直径处于2 cm以上,无杂质、发霉情况。而对于同一批次的原料,为了控制后续干燥时间,其含水量要求要均匀。而对于那些不同含水量的原料,可通过采用气力输送风量,控制原料管道中的干燥时间,保证其最终的含水量[4]。对于竹材、秸秆类等材料,特别是对木材的处理,要经剥皮、去杂后削成木片,尺寸控制在2 cm左右,采用鼓式削片机进行强制进料。然后再采用破碎机行粗粉碎,经热风管道干燥后,木皮含水量为8%~12%。最后,通过使用磨粉机将木皮加工为80~120目的木纤维粉。

3.3.2 天然纤维表面的改性处理

在热塑性树脂与木纤维粉混合时,由于纤维素纤维从本质上而言,很难与聚合物有相容性,这很难形成复合材料。可适当加用木粉处理剂,提高两者的结合性能。因此,需要在木质纤维研磨后进行接技共聚改性处理,达到充分利用纤维的优良性能,从而改善其浸润性。另外,为了稳定基体树脂聚合物与纤维键合,需通过界面偶合改变界面粘合性,减少纤维表面的羟基与自身的吸水性。

3.3.3 混合配料

木纤维粉在预处理时,可采用高速混料机,将其与树脂颗粒、石灰石等均匀混合,在混合的过程中,注意树脂颗粒是否分布均匀。若在挤出过程中存在木粉喷出情况,需要进行处理,否则会造成產品成型缺陷。

3.3.4 螺杆挤出

在生产过程中主要采用双螺杆挤出设备,而控制设备的参数设置是关键的环节,特别是对机头温度、螺杆转速及机筒温度的参数设置,在设置过程中,若温度参数设置过低,将会使物料塑化不充分,影响产品的性能[5]。若相关参数设置的温度过高,将会分解烧焦木纤维,导致挤出压力低而不够密实,大大影响了产品的强度和外观。因此,对温度控制可采取分段控制、逐步降低的工艺。

3.3.5 压延与覆麻背衬及后处理

待混合料挤出后,需将片材辊压至厚度均匀、大幅面,采用辊筒压延机进行辊压。然后在背面覆麻编织增强网,提高其强度和稳定性能。最后在后处理方面,在加工的过程中需要合理控制温度,冷却、裁边等工序需在冷却后进行,这有利于尺寸的稳定与物料的成型。

4 复合生态板的发展前景展望

柔性木质纤维复合板作为一种新型绿色环保材料,其在未来的发展具有良好的前景,从发展多功能木质复合材料、纳米技术在生态复合板中的应用研究及向生态环境符合材料方向发展3个方面进行了展望。

4.1 发展多功能木质复合材料

现有的复合生态板,主要满足人们装修所需,对于未来符合生态的发展,可以赋予其特殊的功能。比如,防潮人造板、防水人造板等。过去的复合材料主要应用于结构,而现在对复合材料的发展,更多的是拓展其功能发展,即从低级形式到高级形式发展。因此,复合生态板从单一功能转向多功能方向发展。在此可通过调节其复合度、改变其对称性等,从而达到功能材料所赋予的高价值。另外,对复合生态板功能的研究中,要综合考虑其物理组成及化学性质,避免组成之间发生冲突,影响复合生态板功能的发挥与性能的使用。比如,在进行阻燃木质材料的生产中,不能降低其物理力学性能。

4.2 纳米技术在生态复合板中的应用

纳米技术是一种高新技术,其涉及的学科较多且综合交叉。比如,纳米电子学、纳米化学等。将纳米技术应用于生态复合板中,复合板变成纳米尺寸后,其材料特异性质、尺寸效应及变化机理,为生态复合板改进具有突破性的进展[6]。比如,介质空隙属于一种纳米量级空隙,又叫做“纳米空隙”,它存在于针叶木材细胞壁空隙及微纤丝间隙之中,其中微纤丝间隙尺度小。由于木材中纳米空隙的存在,其可以容纳纳米微粒,由此,材制造成纳米粉体,并将其填充到木材的纳米空隙,从而可以达到更高性能的木质复合材料,给予人们使用。

4.3 向生态环境符合材料方向发展

地球是人们赖以生存的家园。虽然我国地大物博,但是随着我国人口的增长,人们对资源需求量的增多,导致我国环境日趋恶化。而复合生态板具有绿色环保的特点。在未来的发展中,相关研究人员,要立于我国森林资源有限的条件下,大力开发生态环境材料的使用,使木材与非木质材料进行混合利用[7]。在此过程中,可通过借鉴国外复合生态板的先进生产工艺,结合我国的市场的所需,在满足人们需求的情况下,尽可能做到节约资源与能源,减少对环境的破坏。另外,相关研究者可以设计制备材料,或者提高资源的使用率,从而满足对环境的协调性。

5 结语

通过对复合生态板的发展前景与生产工艺的研究,了解了复合生态板特点,分析了复合生态板的生产工艺,提出了从发展多功能木质复合材料、纳米技术在生态复合板中的应用及向生态环境符合材料方向发展展望,有利于提高相关施工者施工工艺的提升,这对推动复合生态板工业的可持续发展具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]吴振华,刘元强,刘宜昕,等.甲醛净化生态板生产工艺探讨及性能直观展示试验[J].林业机械与木工设备,2017,45(11):41~44.

[2]李龙,毕建华,周德敬.我国金属复合板带材的生产及应用[J].軋钢,2017,34(2):43~47.

[3]张新伟,王 静,谈雄,浅议生态板的环保实用性[J].河北农机,2016(9):32.

[4]韦华,童军,朱跃鹏,等.藻钙生态板的制备及其净化甲醛性能研究[J].新型建筑材料,2016,43(6):64~66,78.

[5]刘元强,杨勋,张晓春,等.EO级OSB生态板的生产工艺研究[J].林业机械与木工设备,2015,43(8):38~40.

[6]练国峰,金江,张华,等.资源节约型超薄石材复合板的生产技术研究[J].广东建材,2011,27(12):88—90.

[7]韩健,吴彩东.竹木碎料/纤维复合板相关生产工艺的研究[J].林产工业,2010,37(5):17~20.

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