基于AI的刀具磨损对刨花质量和刨花板性能影响的评估

为推动人造板智能制造的发展,本文建立了一种基于AI计算机视觉技术的刨花尺寸与形状的检测方法,能自动识别刨花尺寸大小并区分出杆状、类矩形、类三角形和其他型4种刨花形状。在此基础上,对在不同切削时间的刨花形态变化、刨片机刀具磨损程度和工作电流进行了监测和诊断。同时,用这些刨花分组制备了相应的刨花板,并对其物理力学性能进行测试,建立了刨片机刀具磨损程度、电流消耗量、刨花形态与刨花板性能的数学关系模型,并找到刨片机优化换刀时间。结果表明:基于AI的刨花形态检测不但能够监测刀具磨损过程中刨花形态的变化,还可以有效预测刨花板的产品性能。在给定的生产条件下,刨片机开机运行2~4 h内切削出的刨花所制造的刨花板综合性能最好。

稀土铝酸锶发光材料与刨花热压成型工艺研究

采用定向刨花板生产工艺,把稀土铝酸锶长余辉发光材料按不同方式、不同比例加入刨花中,通过热压成型,测试加入稀土铝酸锶发光材料的刨花板材发光性能、力学性能,研究刨花-稀土铝酸锶复合发光材料的成型技术。结果表明:稀土铝酸锶与刨花最优混合比例为1∶15;测试成型后的稀土铝酸锶发光刨花板物理力学性能优于GB/T41715—2022中干燥状态下非承载型定向刨花板;稀土铝酸锶发光刨花板的发光强度在黑暗环境下由高到低再到稳定状态,初步余晖试验在日照3小时后在黑暗环境下余晖效应能达到12小时以上,满足稀土铝酸锶发光刨花板在室内外建筑及各使用领域中的应用效果。

中国刨花板产业创新发展近况及展望

从产业发展和创新两个方面阐述了“十三五”以来中国刨花板产业快速发展的原因和特点,展望了中国刨花板产业未来的发展趋势,提出了中国刨花板产业未来发展应该关注的重点。

基于卷积神经网络的刨花定向角度自动测量方法构建

基于卷积神经网络YOLOv5和最小外接矩形算法,构建一种自动准确地采集铺装刨花定向角度的方法。结果表明,构建的YOLOv5模型识别刨花目标的准确率、召回率和F1值分别为0.992、0.897和0.94,能够有效识别层叠刨花。模型自动测量和人工测量的刨花定向角度具有强相关性(R2=0.99),且模型不存在算法缺陷,计算每张刨花铺装图像(像素640×640)用时仅134.7 ms。该刨花定向角度计算模型可以为工业领域优化OSB生产工艺以及提高产品性能提供技术支撑。

印刷装饰纸透气度对浸渍胶膜纸饰面刨花板表面耐开裂性能的影响

对比研究了不同透气度印刷装饰纸,经相同浸渍、压贴工艺制成饰面刨花板的表面耐龟裂性能和表面耐冷热循环性能。结果表明,印刷装饰纸透气度(单位s/100 mL)数值越低,透气性能越好,相同工艺条件制备浸渍胶膜纸时上胶越容易,透气度为16.37 s/100 mL的样品比透气度为65.02 s/100 mL的浸胶量提高了8.4%。当印刷装饰纸透气度大于35 s/100 mL时,由其浸胶后饰面制得的饰面刨花板表面耐龟裂性能和耐冷热循环性能不合格率分别为87.5%和75.0%。

高强度竹材定向刨花板刨花参数优化

以毛竹材刨花为原料,探究了刨花厚度、宽度、搭接长度、竹青占比等因素对竹材定向刨花板力学性能的影响。结果表明:1)0.7~0.9 mm厚度的刨花制备的板材性能较优;2)1/3刨花搭接长度有助于提高板材韧性;3)宽度为10~30 mm的长条形刨花可获得更高强度的板材;4)竹青刨花的存在会大幅降低板材力学性能。研究结果可为竹材定向刨花板的工程应用提供参考依据和理论支持。

竹木复合低密度细表面定向刨花板的研制

探讨了以毛竹、杉木为原料,以异氰酸酯为胶黏剂并添加增黏剂等多种助剂,制备竹木复合低密度细表面定向刨花板的生产工艺。研究结果表明,在适当增加施胶量的前提下,以毛竹和杉木混合生产竹木复合低密度细表面定向刨花板是可行的,刨花板的密度最低可以做到600 kg/m^(3),且本试验中所制备的竹木复合细表面定向刨花板的物理力学性能随密度加大而提高,优化热压温度、热压压力以及热压时间可明显改善其性能。

刨花切削参数对杨木刨花质量的影响

为探究木材温度、飞刀刃角、底刀刃角在弦向切削和纵向切削过程中对白杨(Populus tremuloides,Michx.)大片刨花卷曲指数、抗拉强度和表面粗糙度的影响趋势,本文通过优化盘式刨片机工作参数和切削工艺提高刨花质量和木材资源利用率,并降低切削能耗。结果表明:较低木材温度导致刨花有较高的卷曲度;在32°飞刀刃角下切削的刨花卷曲度低于27°;底刀刃角的增加减小了刨花卷曲的趋势;纵向切削刨花会使刨花卷曲度和抗拉强度降低。卷曲主要是由不平衡的切削应力引起的。在切削时,刨花面临刀刃的一侧由于刀尖的深入产生拉伸应力,而在刨花的另一面产生压缩应力。这种应力差别导致了面临刀刃的刨花一侧产生裂纹,进而在刨花干燥和润湿过程中造成刨花两侧的膨胀和收缩压力的不同,从而导致刨花发生卷曲。

杨树刨花尺寸对定向刨花板性能的影响研究

将5种不同宽度的杨木刨花按不同比例混合并制备定向刨花板(OSB),考察了不同刨花宽度组合对板材内结合强度(IB)、弹性模量(MOE)、静曲强度(MOR)的影响。结果表明:不同宽度、不同比例的刨花可显著影响OSB的制备过程和板材质量。研究揭示了刨花宽度组合对OSB性能的影响机制,对进一步提高OSB产品质量,提高资源利用率,减少人造板生产碳足迹和降低生产成本具有一定的参考意义。

葡萄藤化学组分及藤/木复合刨花板性能研究

在我国,每年可以产生多达600万t的葡萄藤,它们大多被废弃在田地间,造成了巨大浪费。利用废弃的葡萄藤作为木质刨花板原料的部分替代材料可变废为宝,因此,研究了葡萄藤碎料添加量、施胶量以及等离子体预处理技术对复合刨花板性能的影响。结果表明,由于葡萄藤碎料自身性能较差且无法与木刨花很好地结合,葡萄藤碎料的加入会使得复合刨花板性能下降,在葡萄藤碎料添加量达到25%时葡萄藤/木复合刨花板的静曲强度、弹性模量、内结合强度分别下降了35.9%,35.0%,13.1%,吸水厚度膨胀率增幅为31.2%。施胶量的增大可以改善葡萄藤碎料加入带来的板材性能下降问题。葡萄藤碎料经等离子体预处理改性之后的润湿性能提高,对胶液的吸收能力增强,压制出的葡萄藤/木复合刨花板相比未改性的葡萄藤/木复合刨花板,在施胶量为10%的情况下,其静曲强度、弹性模量、内结合强度分别提升了23.0%,21.6%,10.7%;在施胶量为14%的情况下,分别提升了17.4%,11.8%,7.4%。等离子体处理后葡萄藤碎料与木刨花之间的结合也更加紧密,吸水厚度膨胀率也分别由9.32%和6.85%降至8.68%和5.86%。

铁刨花活化过一硫酸盐氧化破络Cu-EDTA的特性研究

选用工业生产中废弃的铁刨花作为零价铁(ZVI)供体,通过催化活化过一硫酸盐(PMS),研究其对CuEDTA的降解破络特性。考察了PMS初始浓度、铁刨花投加量、pH、水质离子对Cu-EDTA破络的影响。在此基础上,进一步分析了体系中的活性物质及反应后生成铁泥的特性。结果表明:当铁刨花投加量为10 g/L,PMS初始浓度为4.5 mmol/L,pH=3时,Cu的去除率达到99.64%,pH对反应无显著影响;CO_(3)^(2-)和Cl^(-)对Cu的去除呈现出一定的抑制效果,且CO_(3)^(2-)的抑制效果强于Cl^(-),腐殖酸(HA)无显著抑制效果;自由基抑制实验结合电子顺磁共振(EPR)表征结果表明体系中同时存在SO_(4)^(·-)和·OH;反应后所生成铁泥的EPR表征结果表明,铁刨花表面被腐蚀,生成了纳米级别的铁(氢)氧化物,提高了对Cu的去除率。

我国刨花板工业技术进步回顾与展望

回顾总结我国刨花板工业发展与技术进步历程,分析当前我国刨花板工业现状和发展机遇,剖析刨花板产业发展存在的问题和面临的挑战,探讨我国刨花板产业发展趋势,旨在为我国刨花板产业技术创新和产业健康可持续发展提供思路,并为其他人造板技术改造和产业升级提供参考与借鉴。

不同摩尔比脲醛树脂的制备及其在刨花板中的运用

为了探究不同F/U摩尔比在同一制备工艺下对脲醛树脂的影响,采用0.9、1.0、1.05、1.1不同摩尔比分别制备脲醛树脂,以此分析脲醛树脂的理化性能,同时为了更好地探索脲醛树脂的应用性,制备刨花板并分析刨花板力学性能。结果表明:1.05摩尔比条件下综合性能最佳。在最佳工艺下制备脲醛树脂游离甲醛质量分数为0.21%,刨花板板材MOR与MOE为14.07MPa和1933MPa,IB为0.48MPa,甲醛释放量为2.1mg(100g)^(-1),所制备刨花板都满足国家标准P2型,该研究为脲醛树脂的制备工艺以及刨花板实际应用生产提供了科学依据.

低醛阻燃防潮家具用刨花板生产工艺探讨

介绍了一种家具用低醛阻燃防潮刨花板生产工艺。生产过程中,芯层采用低物质的量比三聚氰胺改性阻燃脲醛树脂,辅以少量聚异氰酸酯(pMDI)以促进固化;表层则使用低物质的量比三聚氰胺改性脲醛树脂,并添加少量阻燃剂。所制得的刨花板物理力学性能符合GB/T 4897—2015《刨花板》标准中潮湿状态下使用的家具型(P6型)刨花板的要求,甲醛释放量满足日本JIS A5908:2022《刨花板》中F☆☆☆☆标准,阻燃性能达到美国ASTM E84《建筑材料表面燃烧特性测定方法》A类标准。

基于电子鼻技术评定刨花板气味等级方法初探

以刨花板为研究对象,通过PEN3电子鼻对不同气味等级的刨花板样品进行气味检测和数据分析。结果表明,PEN3电子鼻结合主成分分析法(PCA)可对刨花板气味等级进行区分,但对LY/T 3236—2020《人造板及其制品气味分级及其评价方法》中的“气味明显,但气味不令人难受”“明显让人感觉难受的气味”这2个等级未能准确区分。建议扩充各气味等级刨花板样本量,并以此建立样品LY/T 3236—2020气味等级检测结果与电子鼻数据间的模型,完善刨花板气味等级电子鼻检测数据库,实现新样品气味的电子鼻快速检测。

机器视觉在刨花板表面缺陷检测中的应用现状与建议

介绍了国内刨花板表面缺陷机器视觉检测技术的研究现状,并指出了当前该技术存在的缺陷,如识别准确率偏低、易受环境干扰等问题。针对这些问题,本文提出了相应的机器视觉缺陷检测技术改进建议,旨在为刨花板表面缺陷的快速、精准检测提供有价值的参考。

刨花板含水率对板材质量的影响

刨花板含水率,如果不能与生产或使用地域空气湿度形成平衡,就会造成刨花板翘曲变形或者开料后出现香蕉弯(月亮弯);如果暂时没有出现变形,经过二次加工并做成家具,也会导致家具部件扭曲、缩胀,或者家具部件表面装饰纸产生龟裂,尤其是采用异氰酸酯(pMDI)胶黏剂生产的无醛添加刨花板更容易出现类似的情况,所以必须从根本上解决刨花板含水率问题,才能避免给刨花板后续加工、使用造成不必要的麻烦。

提高刨花板内胶合强度5%分位值的措施

介绍刨花板国家标准关于内胶合强度5%分位值的计算方法,并分析了影响内胶合强度5%分位值的主要因素,提出提高内胶合强度5%分位值措施,以期为刨花板企业生产提供参考。

刨花覆面玻镁板制备及其性能研究

为拓展玻镁板的应用领域并提升抗折强度,在玻镁板上下表面铺装均匀施加了丙烯酸/异氰酸酯共混胶的松木刨花,热压制得刨花覆面玻镁板。通过正交试验,研究热压温度、热压时间、施胶量等因素对刨花覆面玻镁板抗折强度(MOR)和弹性模量(MOE)的影响。结果表明,热压温度对刨花覆面玻镁板抗折强度和弹性模量影响最大。刨花覆面玻镁板的优化制备工艺为热压温度为160℃,热压时间为180 s,施胶量为9%,所制得的刨花覆面玻镁板MOR和MOE分别为10.51 MPa和1 681 MPa。

我国刨花板工业发展面临的挑战和创新展望

杜官本院士(通讯作者)等在《木材科学与技术》2024年第1期撰文《我国刨花板工业技术进步回顾与展望》,剖析了我国刨花板产业发展存在的问题和面临的挑战,探讨了我国刨花板产业发展趋势。现将部分内容摘编于此,以供业界参考。