纤维板是人造板中的主要板种之一,具有表面光滑平整、材质细密和力学性能良好等方面的优点,广泛应用于建筑、家具制造等行业。在纤维板的生产过程中,热磨机磨室组件及纤维形态均会对纤维板质量和生产过程中的能耗产生较大影响,因此通过改善热磨机磨室组件结构和纤维形态能提高纤维得率和利用率、节约原材料、降低能耗,为优化纤维制备工艺和设备提供理论依据;同时提高纤维板的生产效率及质量和经济社会生态效益符合人造板市场未来的发展趋势,对促进人造板行业蓬勃发展具有积极意义。本文以热磨机磨室组件(磨片及磨室体)结构和纤维形态为研究对象,分析了国内外纤维解离机理,磨片及磨室体、纤维制备及热磨过程能耗的研究现状,对磨片及磨室体、木片对纤维解离质量及能耗的影响进行了深入分析,为探究磨片及磨室体、纤维形态变化对纤维制备质量及能耗影响奠定基础。对热磨机磨片结构进行有限元分析,通过建立模型、网格划分和热分析,研究磨片结构改进设计前后磨片温度场、热通量、热应力及热稳定性,纤维解离质量、能耗的差异;结果表明,设计流线型磨齿,改变粗磨区和精磨区磨齿倾角后,磨片温度场及热通量分布更均匀,热膨胀不均匀及局部热应力集中的现象减少,动静磨片间平行度变化相对较小,磨片热稳定性提高,使纤维解离质量提高;生产应用表明磨片能量损耗减少了1 9.1%,验证了改进设计的合理性。对热磨机磨室体结构进行分析,通过建立模型、网格划分、流场分析研究现有和新型磨室体内纤维流态、磨室体形变及能耗的差异;结果表明,采用新型磨室体结构后,纤维流态得到改善;空腔体积减少,纤维在腔体内受到的阻力降低,沿内壁做较为规律的圆周运动后,沿圆弧切线方向从出料口流出;上下磨室体连接处所受压力减少,形变减小,蒸汽溢出量减少,纤维质量和研磨效率得到提高、能耗得到降低。通过力学性能实验,研究不同纤维目数(40-100目,20-120目,10-130目)对纤维板力学性能的影响,验证确定纤维目数区间的合理性;对确定的纤维目数区间进行密度和施胶量单一因素实验分析,分析其对纤维板力学性能的影响;综合分析纤维制备和制品成本,实现制品试件在保证力学性能达标和经济效益最大化的前提下纤维目数区间与制品质量的合理匹配。课题研究在一定程度上为纤维板的生产提供了理论基础和技术支撑,促进了国内在纤维板生产中热磨机磨室组件和纤维形态与纤维制备质量能耗之间关系研究进一步深入,利用该研究成果可以提高纤维板的产量和质量,具有理论和实践应用意义。