【课程大纲】《生物质材料机械加工实验》

1、生物质材料机械加工实验课程大纲一.课程概述。（1）课程名称：生物质材料机械加工实验Manufacturing Experiment of Biomass material（2）课程编号：14351057 （3）课程学分：1（4）课程总学时：30（5）课程性质：专业核心课（6）实验项目数：3（7）实验项目类别和数量：综合性实验3个 （8）前修课程：生物质材料机械加工二.课程内容简介。生物质材料机械加工实验课程安排在生物质材料机械加工理论教学结束之后进行，主要实验内容包括：（1）单板类木基工程材料制造工艺（2）碎料类木基工程材料制造工艺（3）无机复合材料制造工艺通过课程实验，使学生切实掌握常规生物

2、质材料的加工工艺、产品质量评价与实际动手能力。三.教学目标与要求。生物质材料机械加工实验课程是木材科学与工程专业核心课，主要教学目标是培养学生掌握木质零部件加工与质量评价、木塑制品的成型与质量评价、的方法，生物质颗粒燃料的制备方法并具备相关操作技能。四.教学内容与学时安排。生物质材料机械加工实验学时分配序号实验名称学时备注1单板类木基工程材料制造工艺105人/组2碎料类木基工程材料制造工艺105人/组3无机复合材料制造工艺105人/组合计：30注：生物质材料机械加工实验课程总计1学分，安排4次实验，其中验证性实验占25%,综合性、设计性实验占75%。五、实验内容安排实验一：单板类木基工程材料制

3、造工艺 （10学时）（一）实验目的 通过本次试验了解LVL、Plywood热压工艺过程，掌握热压三要素的设定及其对单板类木基工程材料性能的影响。（二）实验材料与仪器实验材料：木质单板；UF胶；面粉；固化剂等实验仪器：热压机；天平；千分尺等（三）实验内容与方法每组4人，选取表板2张，芯板1张，利用UF胶以干法生产压制规格为3003003mm的普通胶合板一块，热压工艺与热压参数由各组根据不同的胶种、不同的树种、涂胶量、添加剂用量、陈放时间等具体情况来设定，然后计算单板涂胶量（双面）和胶合板的压缩率。1. UF胶的调制把实验室自制UF胶（固体含量45-50%）利用工业面粉调制粘度（10%-20%），

4、固化剂氯化铵加入量0.5%1%。2.按工艺要求选配好单板：单板含水率不大于12%，一般510%为宜。3. 观察表板（面板、背板）的松紧面，并将表板的松紧面做出标记。4. 测量并记录芯板的长度a和宽度b。根据组坯把单板配好，在一固定点对应的测出厚度S1、S2、 Sn，同时称量出各单板的总质量G1。5.单板涂胶用板刷将调制好的UF胶均匀地涂在芯板两面，芯板涂胶量（双面）按280300g/m2计算。计算出应涂在芯板上胶粘剂的质量（g）。6.称量并记录下涂胶后各单板总质量G2将涂完胶的芯板两面各放一张表板，然后放在天平上称量三张单板质量（G2）。7.按平行或相邻层垂直的原则进行组坯。组坯时注意将作好标

5、记的表板紧面朝外。组坯后的板坯要陈化1015min（渗胶）。8.胶合板胶合把陈化好的板坯放入热压机，热压工艺：单位压力：0.81.0Mpa、热压温度：105110、热压时间：2.53min（热压机内每间隔压制一张胶合板）。热压时间达到后，开始降压卸板。降压时一定要使热压机缓慢张开或分段降压，以免过快发生分层鼓泡现象。9. 测量并记录下压制好的胶合板厚度h。10.计算单板涂胶量11.压缩率计算（四）作业1.分析热压温度、时间、压力对LVL、Plywood的影响；2.分析含水率对复合板材胶合强度的影响；3.分析施胶量对复合板材胶合强度的影响。4.撰写实验报告。实验二 碎料类木基工程材料制造工艺 （

6、10学时）（一）实验目的通过实验加深对木基碎料板生产工艺的了解，学习木基碎料板的实验室制备工艺，提高分析问题和解决问题的能力。（二）实验材料与用品实验材料：木质刨花；农作物秸秆；UF胶；固化剂；MDI胶等实验仪器：热压机；天平等（三）实验内容与方法每组4人，用UF胶压制幅面为300300mm的木基碎料板二块，厚度可在8、10、12、14、16mm厚度内自行选定,每组根据设定的中密度纤维板的密度、厚度、施胶量等来确定热压条件与工艺参数。1. 刨花制备利用实验室小型粉碎机等设备，制备实验用的各类刨花，筛分后备用。2.原料用量计算(1) 确定木基碎料板的密度：木基碎料板的密度（绝干密度）0.7 g/

7、cm3、0.75 g/cm3或0.8 g/cm3。(2) 确定木基碎料板的施胶量：木基碎料板的施胶量可设定为10%-12%。秸秆板的施胶量可设定为4%-8%。注：施胶量的百分比是指固体树脂对绝干碎料重量比而言。(3) 确定固化剂的用量。对于UF，固化剂一般使用氯化铵（NH4CL），浓度为20%，用量为固体胶粘剂重量的1.02%。(4) 根据木基碎料板的幅面和厚度计算需要绝干刨花重量。实验室压制木基碎料板幅面为：长宽=300300mm。木基碎料板厚度根据实际情况确定。(5) 木基碎料板用原料用量计算3.拌胶(1) 将称好的刨花到入拌胶机内，把称量好的胶粘剂、固化剂和防水剂进行混合，混合时要不断地

8、搅拌，以防局部快速固化，防水剂可以和胶粘剂合喷，也可单喷。(2) 待碎料、胶粘剂准备完毕，开动搅拌机进行拌胶搅拌时间应保证刨花和胶粘剂充分地、均匀地混合。(3) 拌胶后的碎料含水率应在14%以下为宜，这样即可以保证木基碎料板质量，防止鼓泡和分层现象，同时又可以缩短热压时间，提高效率。4.铺装垫板使用前，为防止热压后粘板，可在垫板与木基碎料板板坯接触面涂擦少量油酸，然后放入模框箱下面。5.热压 (1)设定板厚，调整热压机表压力。(2) 将铺装好的板坯同上下垫板一同放入热压机里，开启低压泵和高压泵，当低压压力达到要求时，关闭低压泵，当高压泵压力达到要求时，按动秒表开始计时。(3) 热压条件可根据设

9、定板的厚度以及热压温度来决定。热压完成后木基碎料板从压机中取出，去掉垫板，编号，冷却。（四）作业对木基碎料板制造过程中出现的各种缺陷进行详细地分析，找出原因，提出改进意见，撰写实验报告。实验三 无机复合材料制造工艺 （10学时）（一）实验目的通过实验加深对无机复合材料生产工艺的了解，学习水泥复合板的实验室制备工艺，提高分析问题和解决问题的能力。（二）实验材料与用品实验材料：木质刨花、纤维；水泥等实验仪器：热压机；天平等（三）实验内容与方法每组4人，以水泥为胶粘材料压制幅面为300300mm的无机复合板二块，厚度可在10、12、14、16、18mm厚度内自行选定。1. 秸秆碎料制备利用实验室小型

10、粉碎机等设备，制备实验用木质碎料，分选备用。2.原料用量计算(1) 确定无机复合板的密度：秸秆板的密度（绝干密度）0.8 g/cm3或0.9 g/cm3、1.0 g/cm3(2) 确定无机复合板的水泥用量。(3)根据无机复合板的幅面和厚度计算需要绝干碎料重量。实验室压制秸秆板幅面为：长宽=300300mm。板厚度根据实际情况确定。(5) 无机复合板用原料用量计算3.拌胶(1) 待碎料、水泥准备完毕，开动搅拌机进行拌胶搅拌时间应保证秸秆和胶粘剂充分地、均匀地混合。(2) 拌胶后的秸秆含水率应在14%以下为宜，这样即可以保证秸秆板质量，防止鼓泡和分层现象，同时又可以缩短热压时间，提高效率。4.铺装垫板使用前，为防止热压后粘板，可在垫板与秸秆板板坯接触面涂擦少量油酸，然后放入模框箱下面。5.热压 (1)设定板厚，调整热压机表压力。(2) 将铺装好的板坯同上下垫板一同放入热压机里，开启低压泵和高压泵，当低压压力达到要求时，关闭低压泵，当高压泵压力达到要求时，按动秒表开始计时。(3) 热压条件可根据设定板的厚度以及热压温度来决定。热压完成后秸秆板从压机中取出，去掉