软木板热压过程中传热特性的研究

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软木,也称栓皮,是栓皮栎或栓皮槠树皮的一部分,主要由木栓细胞组成软而厚的木栓层(外皮)。它具有良好的弹性和减震功能,还具有优良的吸音、隔热、耐腐蚀、防潮、耐磨、防火等性能。软木产品具有保温隔热、绝缘、不产生静电、耐液(水、油、稀酸、皂液等)、不发霉、防潮、无毒、阻燃、铺装方便、易于清洁、装饰效果好等特点,是一种绿色环保产品,被广泛的用于家庭装饰与装修,工业生产。热压是软木产品生产过程中关键工序,在热压过程中板坯内部热传递与板坯性能结构有密切的关系,它关系着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。论文采用温度在线测试手段,对软木板坯热压过程中的温度进行实时的监测,研究了板坯厚度、初含水率、板坯密度、热压温度对软木板热压过程中传热的影响,力图能够为更清楚的认识软木板热压过程中的传热传质机理,为优化热压工艺参数、建立工艺参数与产品最终物理力学性能之间的有机联系奠定基础,为优化热压工艺的生产实践提供理论依据。论文的研究结果如下:1、软木板热压过程中芯层温度变化分为温度几乎不上升或上升很慢的短暂恒温段,水分还没有汽化前的快速升温段,水分汽化段和水分汽化完的慢速升温段。2、软木板热压过程中表层温度变化主要分为快速升温段和慢速升温段。3、各因素对芯层传热的影响:板坯厚度越大,短暂恒温段的时间越长;随着板坯厚度的增加,板坯的升温速度变慢;软木板坯芯层达到100℃的时间随着板坯厚度的增加而增加;随着板坯初含水率的增加,板坯的升温速度加快;由于板坯含水率增加,板坯中的含水量增加,蒸发大量的水分所需的时间就越长,水分汽化时的恒温段时间延长;随着板材密度的增加,短暂恒温段持续时间增加;快速升温段的升温速度随着密度的增加而变慢;水分汽化时的恒温段,汽化温度随着密度的增加而上升,而且汽化时间也随着密度的增加而延长;慢速升温段,随着密度的增加板材升温速度变慢;随着热压温度的升高,软木板的传热速度变快,温度不上升的短暂恒温段和水分汽化段时间减少。4、各因素对表层传热的影响:板坯表层快速升温段的升温速度与芯层一样,随着厚度的增大升温速度相对减慢,但影响程度较小;当含水率高于12%时会有水分的汽化段。板坯表层快速升温段的升温速度与芯层一样,随着板坯初含水率的增大升温速度变快。慢速升温段,升温速度几乎不受含水率的影响;快速升温段随着密度的增加,板材的升温速度变慢;慢速升温段,随着密度的增加,板材的升温速度加快;热压温度对表层的温度影响,基本与其对芯层的温度影响相同。在快速升温段其升温速度也是随着热压温度的提高而加快。慢速升温段几乎不受热压温度的影响。5、通过方差分析得出四个因素对软木板热压过程中的传热影响程度不同。在实验选取的因素水平下,板坯的厚度、目标密度对软木板坯热压过程中的芯层传热有极显著的影响;热压温度的影响次之;板坯初含水率对芯层的温度影响无显著影响。
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