針葉樹材細胞裂解機理及超細木粉制備方法的研究.pdf

1、學校代碼：10225學號：B13089學位論文針葉樹材細胞裂解機理及超細木粉制備方法的研究楊冬霞比口“肚上山房馬巖教授東北林業(yè)大學指導教師姓名：荔春磊蓄教鬟柔；苫霖藍矣辜申請學位級別：博士學科專業(yè)：機械設計及理論論文提交日期：2013年3月論文答辯日期：2013年6月授予學位單位：東北林業(yè)大學授予學位日期：2013年6月答辯委員會主席：論文評閱人：聾多叁杉素大學摘要摘要術粉在建材、農(nóng)業(yè)、塑膠、化工、冶金和環(huán)保等多個領域都廣泛應用。木粉的

2、加工，，原科大都是不同樹種的鋸屑，而且取材方便、價廉、原料充足，將其超細化后適量添加于復禽材料、高分子材料等，會產(chǎn)生各種多功能材料。本義迭驗加工原料是興安落葉松鏍翟鸚顯霰譽』：j簟澎；麓≯oI鋝口形態(tài)極不規(guī)則，在一些顆粒內(nèi)存在顯著裂紋，而一些鋸屑用高倍顯微鏡觀測，會看到微裂紋。這些裂紋出現(xiàn)的原因有，酋先鋸屑顆粒已受外力作用其內(nèi)部已存在微裂紋；其次是由于興安落葉松屬于急變材在生長過程中就可能出現(xiàn)微裂紋。根據(jù)顯微觀測結果可將干燥后鋸屑假設為

3、脆性板層材料，在受磐力僬用時木纖維的斷裂可分為縱向斷裂和橫向斷裂兩種類型。橫向受力使管胞聞強離直至斷裂。崎壞針葉材的蜂窩結構；縱向受力則使管胞在長度一摹一i4蓼鬻揀o。一鼉瓣投經(jīng)比。超瓤羚的粒徑孳臻矗I攔窘j鬟霉燴管胞的平均弦向蠱徑，、：，。篷進行木粉超細加工時必須進。，_暾塹。颶蜂窩結秘模擬興安落葉松的橫鏹籬魄結構，模擬興安落葉松早材管胞徑向受力時螅孝夔傅變形煮孿舉裂豹過程，應用斷裂力學中J積分知識計算出這一過程中細胞壁≥蠢i?！┳冃?/p>

4、直至破壞所篙懣力大小。將理論計算結果與國內(nèi)外的不同樹種細胞壁斷裂實驗研究結果相比較，得出早材纖維斷裂強度范圍。并應用結構力學和有限元的相關知識將興安落葉松的細胞壁結構橫；擬成線彈性桁架結構，依據(jù)桁架結構特點對桿單元施以壓應力逆盱微觀力學模型計算，并將計算結果與傳統(tǒng)切削理論相比較，得出細胞壁斷裂所需的切肖日力，強超細木粉機加工刀具、主軸盼設計提供了理論參考依據(jù)。超細木粉的加工屬于纖維類材料的超細化加工，它是超細粉器涵舔攮：謇韻難點，纖維類

5、材料具有很強的韌性，僅靠簡單的沖擊、擠壓、研磨作用力很難進行超細化。對于纖維類材料需要施加強剪切力與強研磨力相結合的復合力場才有可濾鍾其達到微米或亞微米尺寸。超細木粉機的設計以機械作用力為粉碎力場，突出剪切和麟；的作用，并與沖擊、攪拌、摩擦作用力共同對物料進行粉碎。在超細木粉機的設詐量參照國內(nèi)Jl粉體制造的先進技術，同時根據(jù)纖維類材料加工特點在設計中注重冷卻裝黝設計，研發(fā)的超細木粉機能夠實現(xiàn)對較高目數(shù)木粉的分離、分級。通過對實驗制螽繇∞

6、不同目數(shù)木粉的形態(tài)尺寸研究，得出加工木粉的目數(shù)與時間、刀具、刀片間距之間默系。對目前的分離、分級設備比較分析并結合木粉自身特點，在分離設各生選擇旋風分離器。在旋風分離器的結構設計上依據(jù)旋風分離器的經(jīng)典模型進行設計，繇據(jù)“平衡軌道”模型對旋風分離器的分離性能進行了理論計算，將計算結果與粉體撇尺寸定義進行比較，所設計的分離設備能夠達到預期要求。用經(jīng)驗模型和耗散損失刪對旋風分離器內(nèi)的壓降進行了計算。用計算流體力學軟件對旋風分離器內(nèi)的氣體流嬲不