熱磨法磨片纖維分離機(jī)理的模型分析與實驗研究.pdf

1、纖維板生產(chǎn)中，纖維原料的制備主要采用熱磨法。熱磨法是對纖維原料進(jìn)行短時高溫蒸煮后，利用磨片對原料的研磨作用促使纖維細(xì)胞迅速發(fā)生解離、轉(zhuǎn)變?yōu)閱误w纖維的生產(chǎn)方法。揭示熱磨法磨片纖維分離機(jī)理可以深入地開展纖維板生產(chǎn)工藝?yán)碚撗芯浚⑼晟频睦w維分離理論;在技術(shù)層面上優(yōu)化磨片的齒形結(jié)構(gòu)，提高磨片的性能及其纖維制備質(zhì)量和效率，有助于纖維板生產(chǎn)中的節(jié)能降耗。因此，熱磨法磨片纖維分離機(jī)理的模型分析與實驗研究具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。
　　

2、本文根據(jù)植物纖維原料的種類和結(jié)構(gòu)特性，纖維板生產(chǎn)工藝與設(shè)備構(gòu)成，結(jié)合磨片的結(jié)構(gòu)特征，分析說明了齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)對磨片纖維分離機(jī)理的影響;根據(jù)纖維原料的漸進(jìn)式破碎和解離過程，分析了磨片破碎區(qū)、粗磨區(qū)和精磨區(qū)的作用機(jī)理，以及纖維原料在各區(qū)域的受力方式、強(qiáng)度及頻率，推演了纖維原料逐步分離為纖維的進(jìn)程，從宏觀力學(xué)角度對磨片的纖維分離機(jī)理進(jìn)行了分析研究。
　　本文應(yīng)用流體力學(xué)理論，對磨片的纖維分離機(jī)理進(jìn)行了模型分析。根據(jù)流體運動學(xué)理論，將纖維視

3、為粘性流體物質(zhì)，參考纖維分離過程的工況參數(shù)，提出了纖維流體密度、粘性的計算方法。建立了關(guān)于磨片間隙、磨齒傾角和齒槽寬度等磨片齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)的纖維運動模型，獲得了表達(dá)纖維剪切流動基本規(guī)律和流場形式的數(shù)學(xué)描述;分析了邊界層和磨齒粗糙表面對纖維運動速度的影響，磨片間隙和磨齒傾角對纖維運動規(guī)律的影響，以及齒槽寬度對纖維流量的影響，初步揭示了上述參數(shù)在磨片纖維分離機(jī)理中的作用機(jī)制。
　　本文根據(jù)纖維制備的生產(chǎn)工藝與設(shè)備狀況，對影響纖維分離質(zhì)量

4、和能耗的外部因素進(jìn)行了分析。根據(jù)流體動力學(xué)理論，建立了關(guān)于磨片齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)和纖維運動參數(shù)的熱磨機(jī)功率消耗的數(shù)學(xué)模型，提出了纖維分離過程中熱磨機(jī)能量消耗、以及纖維流動過程中能量損失的理論模型，分析了磨片齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)對纖維分離能耗的影響?；谀テY(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)與纖維制備的能耗控制參數(shù)，提出了衡量磨片纖維分離性能的評價參數(shù)，建立了磨片齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)、磨片性能以及纖維分離質(zhì)量與能耗之間的聯(lián)系。
　　本文通過纖維板生產(chǎn)實際的實驗研究，分析了排

5、料閥開度OV、出料螺旋轉(zhuǎn)速SR、料位高度CH等熱磨機(jī)工作參數(shù)對纖維質(zhì)量QF、比能耗SEC和纖維產(chǎn)量TF的影響，在大樣本條件下多元回歸了三個影響因子對三個目標(biāo)函數(shù)的統(tǒng)計關(guān)系式。根據(jù)三種纖維樣本的形態(tài)尺寸測量數(shù)據(jù)，與對應(yīng)的三種實驗?zāi)テX形結(jié)構(gòu)特征的對比統(tǒng)計，實驗驗證了磨片齒形結(jié)構(gòu)差異對纖維形態(tài)尺寸的影響，以及磨片性能參數(shù)與纖維形態(tài)質(zhì)量之間的關(guān)聯(lián)性。
　　熱磨法磨片纖維分離機(jī)理的模型分析與實驗研究，深入剖析了磨片在纖維分離中的作用，利用