木材科学与工程简介范文精选8篇思维导图

材料的准备包括胶的选用以及刨花制备等方面。在胶方面,我们采用工业上普遍使用的'脲醛胶，在刨花的制备上，我们以杉木为原料，具体工艺如下：

作为实验材料，刨花应具有相同或相近的性能，所以需采用单一树种作为制造刨花的原料，而考虑到杉木具有密度较低但强度不低和价格低廉的特点，我们决定选用杉木。为了使在制造刨花时，刨花不易碎裂，原木含水率控制在40~60%，同时尖削度尽量小以减少浪费。

薄而长的刨花，表面积较大，在施胶量相同的情况下，平均单位表面积上的胶量就较少。但是，由于薄而狭长的刨花本身的抗弯强度较高，可塑性又较好，加压时刨花之间有良好的接触，因此，由它制成的刨花板有较高的静曲强度、尺寸稳定性和平整的表面。但是，如果刨花过长，施胶就不易均匀，反而会使板的强度降低，同时，过长的刨花在铺装时容易"架桥"，以使刨花在整个板面上分布不均匀，降低板的质量。刨花太细对制造优质刨花板也是不利的，它会吸收较多的树脂，还会影响刨花板的机械性能;刨花太粗则更会影响其质量。同时不规整的刨花其成板的质量也会变差。

因此，使用适中大小的规整刨花是最合适的。我们采用长100mm，厚，宽5-25mm的呈片状的定向刨花，以保证板的性能达到要求。其获得方法是：在对原木进行截断和去皮之后，通过压刨机先刨出一个基准面，在用圆锯机截出长度上符合要求(10cm)的木块，然后把木块横向胶在宽20cm、长度和厚度适中的基板上。再通过压刨机压刨出所需的厚度()，最后把薄的大片刨花剪切成所需的宽度(5-25mm)，这样呈片状的定向刨花就出来了。

刨花的含水率会影响刨花板的强度、表面质量、甲醛的分离和所需的单位压力。刚制成的刨花含有较多的水分，经过拌胶后将使刨花含水率增加到过高的程度。这样会给以后热压带来一定的困难。用过湿的刨花压制刨花板，降压时很容易发生鼓泡和分层等缺陷。且热压时为了蒸发刨花中过多的水分要消耗较多的热量，同时，也会延长热压周期而降低热压机的生产率，所以，湿刨花在拌胶前必须进行干燥，使含水率降低到一定的要求。

再从提高产品质量看，刨花如不经干燥，它的含水率也往往不一致，热压时蒸发水分不均匀，制成的刨花板内部产生应力不均匀，容易翘曲变形，降低产品质量。当刨花干燥到一定的含水率，内应力就可大大减少，这样能提高产品的稳定性。当然，干燥后含水率也不应过低，否则刨花容易吸收胶料，使刨花表面含胶量减少，这样，不仅浪费胶料，而且降低胶合强度。同时，刨花过干，它的塑性较差，压缩比较困难，刨花板内部容易形成空隙，降低板的强度。因此，我们通过自然干燥将刨花干燥到含水率为11%。

脲醛树脂胶(UF)具有胶高的胶合强度，较好的耐温、耐水、耐腐蚀性能，而且色泽浅、成本低廉，因此选择固含量为50%的脲醛树脂胶作为我们的实验材料。为了提高其在热压时的固化速度和固化程度，我们在胶中加入少许的氯化铵(NH4CL)作为固化剂。

在实验中，主要用到的设备和仪器如下：

图1.测试芯层温度和蒸汽压元件示意图

在目前的实验室内无现成的仪器能够测量刨花板芯层温度和蒸汽压,我们根据二线制压力变送器和数显温度仪的功能,制造出如图1所示的测试仪器。其中1为温度和汽压探头,2为压力变送器,3为数显温度仪和蒸汽压力显示仪。

蒸汽压测量原理：蒸汽压通过传感元件1将蒸汽压转换成电压信号，再经过IC放大电路输出一个4～20mA的电流信号，由蒸汽压力显示仪显示其蒸汽压。

温度测量原理：温度探头2是直径为的空心针，其中有感温元件，温度探头把所测得的温度量转换成电阻信号，再经桥路部分对电阻信号转换成电压信号，最后由数显温度仪处理后显示其温度值。

木材科学与工程专业包括木材科学和木材工程两部分。木材科学是指对木材原料的认识,包括木材的微观结构、木材种类的识别、木材这种材料的基本性质的认识。木材工程就是通过对木材的加工,制成木制品而能被人们使用。木材科学与工程是运用机械或物理、化学的方法,加工和处理木材,提高木材的附加值,制成保持木材基本特征的制品的加工工业,它包括制材、木材干燥、木材防腐、木材改性、木制品加工、家具制造、人造板制造、人造板表面装饰、人造板功能性加工、室内装饰、软禁制造、竹藤加工等。不同学校可能对木材科学与工程专业方向设置不一样。但大体上可以分为木材干燥、木材胶黏剂与涂料、木工机械与家具设计五个方向。

木材学、胶合材料学、热工学、机械设计制造基础、木材切削原理与刀具、电工与电子技术、投影制图、人体工效学、美学基础、专业绘画、建筑设计基础等。

培养目标

本专业培养具备木材物理化学、电工与电子技术、机械基础、造型艺术和木材科学与加工技术等方向的知识,能在木材工业、家具制造业、室内工程等领域的企业、设计院、科研院所从事木材加工、室内设计、室内装饰的高级工程技术人才。

培养要求

本专业学生主要学习木材物理化学、电工与电子技术、机械基础、造型艺术、设计艺术和木材科学与加工技术等方面的基本理论和基本知识,受到制图、木材及其产品性能测试、木材干燥、制材、人造板、木制品与家具设计制造的基本训练,具有木材加工和室内装饰工程的生产技术、工艺流程和设备选择及经营管理的基本能力。

本专业的毕业生能在木材工业(包括人造板)、生物质复合材料、家具制造、室内装饰工程,经济与贸易等领域的企业、设计院、科研院所从事木材加工、家具设计制造、工程设计、工艺流程和设备管理、新产品开发、经营管理、木业贸易等工作。或在物资、轻工、建工、房地产开发、海关商检以及高等学校、科研院所、设计院(所)等单位承担工程技术、产品开发与生产、科学研究、教学、经营及管理等工作。

当板子的密度为 g/cm3时，改变热压温度后热压6min[10]所测的数据如表4·1所示：

当板子的密度为 g/cm3时，改变热压温度后热压6min所测的数据如表4·2所示：

当板子在同一的热压温度下(温度为180℃)[10]，改变板子密度后热压6min所测的数据如下表4·3所示：

当板子在同一的热压温度下(温度为180℃)，改变板子密度后热压6min所测的数据如下表4·4所示：

在决定刨花用量和胶用量之前，我们测得刨花含水率 为11%，取施胶量P为10%，刨花板规格为400×400×16mm。由于胶在拌胶筒上的损失较多，根据反复几次的试验，我们确定胶的损失为理论施胶量的10%，即 =10%，以下的计算都以此为准。

(3·1)

其中, 为所需干刨花的量(单位：kg)， 为刨花板密度(单位：g/cm3)，V为刨花板体积，即长×宽×厚(单位：mm3)，P为施胶量， 为刨花含水率。

G= ×(1+ )其中G为湿刨花量，即压制一块刨花板所需含水率为 的刨花量。

⒈当刨花板密度 =时， =1048g

所以湿刨花量G=1048×(1+11%)=1163g

⒉当刨花密度 =时， =1153g

所以湿刨花量G=1153×(1+11%)=1280g

⒊当刨花板密度 =时， =1258g

所以湿刨花量G=1258×(1+11%)=1396g

在此次实验中，刨花板内外层施胶量相同。

所以理论施胶量Y= (3·2)

其中 为干刨花的量(单位：g)，P为施胶量，K取50%。

总的施胶量Y总=Y×(1+ ) (3·3)

其中Y为理论施胶量， 为胶的损失率。

所以总的施胶量Y总=210×(1+10%)=231g

所以总的施胶量Y总=231×(1+10%)=254g

所以总的施胶量Y总=252×(1+10%)=277g

所需固化剂Q= Y总×K× (3·4)

其中，Y总为总的施胶量，K为胶的固含量，取50%。

⒈当刨花板密度 =时，固化剂的量为：Y总×K×

⒈当刨花板密度 =时，固化剂的量为：Y总×K×

⒈当刨花板密度 =时，固化剂的量为：Y总×K×

由于拌胶筒的容量较小，为了使得树脂能彻底、均匀地分布在刨片的表面，提高刨花板的质量，我们将称量好的刨花分两次施胶。过程如下：将称量好的一半刨花放入拌胶筒，把在电子天平上称量好的一半的脲醛胶加入固化剂搅匀后放入喷枪。然后打开电磁调速电机控制装置，调整好辊筒速度，用连接着空气压缩机的喷枪对着拌胶筒喷胶口均匀喷射。

待施胶完毕后，将刨花均匀地洒落在一个幅面为400*400mm的铁框内。用平整的木板预压,待板坯基本成型后准备放入热压机。

(3·5)

其中， 为表压力;P为板坯的压力，取;A为板坯的面积;d为热压机油缸直径，取230mm;m为热压机油缸数目，取1;K为压力损失系数(～)，取。

所以表压力 =

热压前，先将热压机的表压力调为并加热至所需的温度(160℃，180℃，200℃),把热压机的时间继电器调为6分钟。然后把预压好的板坯放入热压机，在两边放上厚度规中间插入测试仪器，开始加压。在热压板上升时，板坯的厚度越来越小，待压力达到预先设好的压力(即.)后，时间继电器开始运行，并开始记录数据。根据时间继电器每隔30s记录一组数据。在这种温度和压力下热压半分钟后，把压力卸到5Mp左右，因为这个时候大部分的压力都作用在厚度规上，减少压力对板坯厚度的影响不是很大。[9]当热压时间达到6分钟后，数据记录完成，取出刨花板，进行下一块板的热压。改变热压温度、板子密度，循环进行实验，直至实验结束。

[1]齐维君著.轻质刨花板的研制.中国林业科学研究院，第5页

[2]华毓坤主编.人造板工艺学.北京:中国林业出版社，第223-234页

[3]王明光、石淑杰和刘诚等著.轻质刨花板的研制与开发.中国林业出版社，第3页

[4]王明光、石淑杰和包梅残等著.轻质刨花技制造工艺技术的研究.中国林业出版社，第13页

[5][德].科尔曼著.木材学与木材工艺学原理-人造板.中国林业出版社，第293-368页

[6]夏元洲主编.碎料板生产工艺学.东北林业大学出版社，1992年

[7][美].莫斯勒米.申宗圻等译.第1版.北京:林业出版社，1980年

[8]Thomas M. Maloney, Modern Particleboard and Dry-Process Fiberboard Manufacturing Miller Freeman Publication，1977

[9]华毓坤主编.人造板工艺学.北京:中国林业出版社，第225-234页

[10]Japanese Industrial Standard (1994) JIS A 5908-1994; particleboards