(完整版)人造板工艺复习资料
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人造板:以木材或其它非木材植物为原料,经机械加工分离成各种单元材料后,施加或不施加胶、添加剂胶合而成的板材、方材、横压制品。
构成要素:原料(木、竹、农作物秸秆),纤维单元(单板、刨花、纤维、板材、木条),胶和添加剂(有机合成树脂:MF、PF、UF、MDI,无机胶凝材料:水泥、石膏、矿渣、菱苦土,添加剂:阻燃剂、防水剂、防虫剂),产品形状(平面状、曲面状)。
4R原则:可再生资源Renewable、减熵原则Reduce Entropy、再使用原则Reuse、再循环原则Recycle。
外观性能:规格尺寸及偏差、翘曲度、边缘不直度、对角线差、材质缺陷、加工缺陷。
内在性能:物理性能(含水率、密度、尺寸稳定性:所处环境变化是维持其自身尺寸不变能力、吸水厚度膨胀率TS=厚度变化量/原厚度、吸水率=质量增量/原质量),力学性能(静曲强度MOR 最大载荷作用下,弯矩与最大截面模量之比、静曲弹性模量MOE弹性极限范围内,载荷产生的应力与应变之比、平面抗拉强度即内结合强度IB、握螺钉力SHC将拧入螺钉拔出时的最大拉力、表面结合强度),耐久性(人造板抵抗外界作用的耐久能力),表面物理力学性能(颜色、纹理、粗糙度、表面吸收性能),特殊性能(环保性能、阻燃性、防腐性)原料:植物纤维原料:木质(各种径级原木、采伐剩余物、加工剩余物),非木质(竹材、秆类、草类、壳类、渣类)木质物理性质:①水,存在状态,MC、FSP、EMC,干缩湿胀②密度③热学、电学性质。
力学性质:强度、弹性、影响因素:缺陷、密度、温度MC。
化学性质:纤维素:聚合度、吸湿性、化学性质(降解反应,酸性水解,热解)。
半纤维素:聚合度小更易吸湿润胀。
木素:热塑性。
抽提物与酸碱性:缓冲容量(外加酸碱作用维持自身pH不变的能力)。
非木质物理力学性质:聚戊糖含量高使板子尺寸不稳定;冷热水抽提物高于木材热压时粘板;灰分高表面润湿性差胶合差;纤维素含量低本身强度低。
胶粘剂:应具有①流动性,很好润湿固体表面②满足使用性能(粘度,固含量,活性期,固化条件、速度)③固化后胶层牢固、化学稳定性、耐久性④内应力小。
合成树脂胶粘剂:优点:资源品种地理条件限制少,可根据需要选择工艺。
UF①特点:生产工艺简单,胶合性好,固化后胶层无色,价廉②应用:室内③形式:水溶液、固体粉末、泡沫状④问题:游离甲醛⑤解决途径:合成工艺、添加辅助剂、降低F/U摩尔比⑥并发症:胶结性能、贮存期、初粘性、水溶性、尺寸稳定性低⑦改性:苯酚、间二苯酚、三聚氰胺。
PF①特点:优异的胶结性能,耐水耐气候耐虫菌耐化学稳定性②缺点:颜色深,固化温度时间高价高③应用:室外结构型④形式:液体、固体粉末。
MF①特点:耐水性大于UF,耐沸水热化学腐蚀摩擦,价高②应用:浸渍纸③改性:M+UF—MUF。
异氰酸酯①特点:化学活性高②易与垫板粘连、毒性、价高③应用:秸秆类、农作物人造板。
胶粘剂使用特性:①粘度:过小加压时过度渗透②固含量:冷压短周期时高,强度低渗透量大时低③适用期:生产周期长短而定④固化条件、时间。
固化剂:UF树脂:酸性盐、NH4Cl、(NH4)2SO4。
PF热固性不需,冷固性:酸性固化剂苯磺酸。
填充剂:作用:改善赋予胶粘剂新的性能,降低成本。
提高粘度和固含量,降低胶层内应力。
面粉、木粉、淀粉、大豆粉。
大于5%,过多降低胶合质量。
阻燃剂:防止抑止终止微生物、昆虫对木质材料的侵害。
胶合板:三层或以上的单板按对称原则、直角组合原则组坯后胶合而成的板材。
流程:原木横截—热处理—剥皮—单板旋切—干燥—剪切—修补—施胶—组坯—预压—热压—冷却—裁边—砂光—分等—包装入库。
分类:按用途(普通、特种),按耐水性(室内用、室外用),其他。
结构基本原则:对称原则、直交组合、奇数层原则、层厚原则。
原木锯断:原木横截得到一定长度规格的木段。
目的:得到所需木段,提高利用率。
原则:按料取材,缺点集中,合理下锯,材尽其用。
方法:截掉不允许的缺陷、腐朽;尽量多出直的,小弧度木段;缺陷集中。
设备:链锯、截锯机、圆锯。
木段软化处理:目的:①提高塑性,减小反向弯曲的应力,减小背面裂隙产生及深度,大大提高单板质量②降低节子硬度,不易伤刀③降低木材硬度,降低切削阻力、能耗④有利于干燥、胶合、涂饰。
方法:水煮、水与空气热处理法、蒸汽处理法。
常见缺陷:端头径向开裂或环裂(升温或降温过快),塑性过大或不足(温度时间不够,背面裂隙深,表面质量差,透胶,胶合强度低)剥皮:目的:皮无用;堵塞刀门,影响旋切进行;夹杂物损伤旋刀。
方法:化学机械人工。
旋切:定中心,旋切基本原理:木段定轴回转,旋刀作直线进给运动,刀刃基本平行木材纤维,刀刃做垂直于纤维方向的切削。
角度参数:研磨角β(与刀材料、单板厚度、树种、温度和含水率有关)增大,旋刀强度、切削角、反向弯曲、背面裂隙、切削阻力均增大,反之减小。
一般18—23°。
后角α增大,切削角δ增大,反向弯曲和背面裂隙增大,刀架易振动;反之减小,刀与木段接触面增大,压力增大使木段劈裂弯曲。
α实质是接触面与支撑力的大小,力大,刀对木段推力导致弯曲,切削质量下降,力小,刀架振动单板质量下降。
合适接触宽度硬2—3mm,软2—4mm。
α随木段直径减小而减小。
D大于30cm,α=2—4°,D小于30cm,α=1—2°,甚至为负值。
旋切力学:旋刀作用:P1劈力,超前裂隙和背面裂隙,P2切削力,P3压力,存在且稳定,刀利时=0.2P2,刀钝时=(0.8—1.0)P2。
压尺作用:减小劈裂和背面裂隙,去除部分水,降低干燥时间和能耗。
压尺种类:接触型(固定压尺:①圆压棱,薄单板和硬质木材②斜面压棱:软质木材和厚单板;辊柱压尺:软质木材和厚单板),非接触型:喷射压尺(常温压缩空气和蒸汽)。
卡轴作用:克服旋刀和压尺的合力R形成的阻力矩M,带动回转。
压辊作用:抵消由旋刀和压尺的合力R,防止木段弯曲。
旋切质量评定:①厚度偏差(①原因:机床精度、切削条件、木材弯曲②影响:涂胶不均、压缩不均、胶合强度不均、板材易变形、成板厚度差异大③指标:实际平均厚与名义厚的差值、单板各处厚度差值)②背面裂隙(①原因:反向弯曲、超前裂隙②影响:胶合强度③指标:裂缝形状及各种形状百分比,最大最小高度,平均裂缝度,每cm长上平均条数)③表面粗糙度(①原因:撕裂、温度过高或刀刃钝②影响:胶合强度,耗胶量增大③指标:轮廓算术平均偏差,不平度十点高度,最大高度)④横纹抗拉强度:与裂隙相关。
质量影响因素:工艺条件;旋切机精度及切削被加工物系统的刚性;机床磨损及保养。
出板率:减小厚度偏差,提高有用体积。
措施:降低木芯D;合理挑选单板及窄长单板。
干燥:目的:便于贮存运输,满足干热法工艺要求,保证产量和质量。
终MC:PF5—15%,UF8—12%(表10—12%,芯8—16%)特点:①单板厚度小,水分扩散路径短②单板木材结构疏松,水分移动阻力小③水分内扩v与表面蒸发v 差异小④变形开裂相对较缓。
影响因素:介质①温度140—180℃温度升高,干燥速率增大②相对湿度RH=10—20%,RH增大速率减小,RH减小热量损失增大。
③风速增大速率增大,对流1—2m/s,喷气式15—20m/s④流动方向。
单板本身影响①树种:高D壁厚腔小,后阻力大,速率减小②初MC增大时间增大③单板厚增大,水分传导扩散路程增大时间增大。
设备:传热方式分(对流式、接触式、联合式),传送方式分(网带、辊筒)。
干燥段加热单板蒸发水分,冷却段消除单板内应力使其平整,温度梯度蒸发部分水分。
干燥质量评定:①干缩(宽弦向,厚径向)②变形(①原因:干缩率不一致,单板边缘中心差别②措施:逐张干燥时前后板边重叠1—2cm;带状干燥边部6mm宽喷水;遍布贴上加强胶带,提高横纹强度。
)③MC及其分布(干燥机各处介质状态差异,单板心边材初MC差异。
在线MC测定及监控或堆放后使用)④色变及内含物(防止异常色变的炭化,防止内含物外析到表面)剪切:先剪后干需要二次剪切,湿剪时暂保留边部1.0mm内缺陷。
先干后剪以补代拼,尽可能不进行二次剪切。
设备:人工剪板机,机械传动剪板机,气动剪板机。
分选:目的:合理利用单板,提高木材利用率;避免高质量背裂低质量面裂造成浪费,降低等级;分出需要进行进一步不同加工的单板。
修补:①修理小裂缝:中板不影响胶合不处理,面板叠层离缝,正面贴胶带纸②挖补:去除标准不允许缺陷,贴上补片,人工机械。
拼接:①接长:斜接指接。
②胶拼:纵拼横拼。
纵横向纸带式胶拼机,纵横向无带式,热熔性树脂横拼机。
胶合:①调胶:在树脂中加入固化剂或其他添加剂调制成胶的过程。
UF室内用,固化剂NH4Cl延缓剂六次甲基四胺、氨水。
PF室外用,仅冷压加,苯磺酸②施胶干法:胶膜纸(热固性PF胶膜夹在单板中间),粉状胶(喷粉装置或抛撒辊将粉状树脂均匀散落在单板表面)。
液体:淋胶、挤胶、喷胶、辊筒涂胶法。
施胶量:g/m2,过大胶层厚,收缩应力大性能低成本高;过小难以形成连续均匀胶层。
UF60—65%固含量220—340g/m2,PF45—48%固含量200—320g/m2。
组坯:把涂胶后的单板和未涂胶的单板按层数和结构要求组成板坯的过程。
原则:对称、奇数层、层厚。
陈化目的:降低水分,提高粘度聚合度,避免胶液挤出造成缺胶透胶。
预压:热压前在冷压机中短期加压,使单板基本粘合成一整体。
目的:板坯厚减小,降低开档和热压周期,提高生产率;整体防止芯板错位歪斜,保证质量。
周期式冷压机成摞加压,压力:1—1.2MPa时间:10—20min。
热压:作用:固化塑化汽化,胶流展再分布。
UF105—120℃,PF130—150℃。
压力:作用:使木材—胶层—木材接触紧密,实现要求的压缩率。
考虑因素:板用途结构密度,树种,胶使用性能,温度,MC。
普通板0.8—1.5MPa航空胶合板20—25MPa。
表压力=(单位压力×4板面积)/(πd2mk)。
热压曲线:板坯能承受压力随时间变化的曲线。
T1装板时间无压力T2开始闭合到完全闭合,P=0取决于压机T3升压P从0到最大T4保压P最大T5降压P 从最大到0T6张开T7卸板T1—7热压周期T2—5热压时间(板坯压力达到最大—卸压开始—多段连续,UF0.5—0.7min/mm 板厚PF1.0—1.2min/mm板厚)。
裁边:目的:裁去疏松的边部,使长宽达到规定的要求。
要求:四角呈直角,边部平直,保边部质量。
余量:25—30mm/边,设备:纵横裁边锯,圆锯。
表面加工:目的:提高板材表面质量,弥补缺陷,为二次加工准备。
方法:表面修补(可修复缺陷),刮光(木材损失大),砂光(降低厚度公差,提高表面质量)。
检验:①规格尺寸,翘曲度②外观质量③物理力学性能:MCⅠⅡ类6—14%Ⅲ类6—16%;胶合强度④室内:甲醛。
常见缺陷:①胶合强度低(胶质量、胶合工艺、单板陈化、涂胶工艺)②鼓泡、局部开胶(胶合工艺、单板MC、涂胶空白点单板污染和夹杂物)③翘曲(内应力、表背板MC一致、单板搭配)④透胶(胶液稀、胶量过大、背面裂隙深、单板MC大、陈化时间和压力过大)⑤边角开胶⑥芯层叠层离缝⑦表板砂透。
特种胶合板:特殊结构胶合板(LVL、夹芯结构:细木工板、复合胶合板),表面特殊加工(表面机械加工、贴面、涂饰),药剂处理(防火防虫尺寸稳定等),成型(曲面模具压制成曲面形状),木材层积塑料(PF浸渍单板制成),非木材(竹材)。
刨花板:将原料经专门设备加工成刨花,加入胶粘剂的和添加剂,在温度和热量作用下压制成的板材。
纤维板:以植物纤维为原料,经过纤维分离,成型,干燥或热压等工序制成的板材。
分类:①按原料分(木材,非木材)②按加压方法分(平压法、挤压法、辊压法、模压法)③按使用胶凝材料分(有机,无机)④按产品密度分(高﹥800,中500-800,低200-400)⑤按产品适用范围分:刨花板(干态普通板、干态家具装修用材、干态结构用板、潮湿结构用板、干态增强结构用板、潮湿增强结构用板);纤维板(室内型、室内防潮型、室外型)⑥按产品结构分:a层(单层、多层、渐变);b 空心实心;c刨花排列—随机铺装;纤维排列--定向铺装。
生产工艺流程:刨花板:干法;纤维板:干法(以空气为输送成型介质,板坯MC8%左右);湿法(以水作为纤维输送和成型介质)原料及准备:原料种类:三剩(原木造材剩余物,采伐剩余物,加工剩余物)及小径级原木等外材。
非木质原料:竹材及农作物桔杆:原料选择原则:1资源丰富,价格低廉;2树种密度低,强度高;(压缩比:板材密度比原料密度。
比表面积:单位质量所具有的表面积A=2/(密度×厚度))3选择单一或材性相近树种为原料4与胶相容5注意各种原料搭配6树皮含量尽可能少。
原料质量评定:1化学成分:纤维素含量大于30%,含量高,分离时纤维得率高,机械强度好,耐水性好。
半纤维素及水抽提物含量高,提高耐水性措施。
2纤维含量(含量高,县委得率低,滤水困难,降低质量)与形态(长度长,长宽比大,具有好的交织能力;)原料贮存:1目的:保持生产连续,有利于原料之间相互搭配,原料的预
处理。
2 方法:按品种分类贮存或者不同密度的原料按照均匀的比例混合堆放,成垛分类或碎料成捆。
原料准备:1水热处理:MC:40%--60%;过低,切削阻力增加,过细碎料增加;过高,不利于刨花制备和干燥2剥皮3原木的截断与劈裂4去除金属杂质。
刨花的类型与特征:a特制刨花:扁平刨花、棒状刨花、微型刨花、纤维刨花;b废旧刨花:工厂刨花、颗粒状刨花及木粉。
刨花制备的工艺流程:1直接刨片法:用刨片机直接将原料加工成薄片状刨花,作多层结构刨花板芯层原料或单层结构刨花原料。
经过再碎,粉碎成细刨花,作表层原料。
(工艺特点:刨花质量好,表面平整,原料要求为较大体积的木材,小径材,原木芯等。
)2削片—刨片:用削片机将原料加工成木片,然后用双鼓轮刨片机加工成窄长刨花。
其中粗的做芯层,细的作表层。
(工艺特点:生产效率高。
对原料适应性强。
)制造设备:分类:1按设备的切削原理分(纵向,横向,端向)2按加工原料分(初碎型,再碎型,研磨型);初碎型机床:削片机(盘式,鼓式)、刨片机(盘式,鼓式);再碎型机床(双鼓轮刨片机:作用:对削片机削得的木片进行再加工;锤式再碎机:作用:冲击将大刨花或木片进行再加工);研磨型机床:挤压、剪切、摩擦等共同作用下加工成细小刨花。
干燥目的:控制含水率,使前后工序更好配合,满足干热法(MC8—14%)生产需要。
影响干燥的因素(1刨花物料:初MC上升,时间变长;原料树种;刨花尺寸、厚度。
2干燥介质:温度上升,干燥v上升。
RH下降,干燥v上升。
3干燥机工作状态的影响:(充实系数;干燥转筒安装角度与转速;物料停留时间)4周围环境(温湿度)干燥过程监控与调整:1参数(干燥前后MC;进出口温度)2过程中MC的测量与调控:1MC的测量:红外线测湿器,电阻测湿仪,介电常数测湿仪;2调控:a调整进料量:初终MC偏高,降低进料量;b调整干燥机内气流温度:初终MC偏高,提高温度;c 刨花在干燥机内停留时间:若MC高,可降低干燥机转速或降低转子转速;总的说初MC调温度,终MC调时间,都不行调下料量。
干燥质量:终MC;MC的均匀性;刨花碎料率(筛分法);刨花表面的污染情况。
干燥设备:分类:a 按加热传动方式分:接触加热—机械传动;对流换热—机械传动;对流换热—气流传动。
b按设备结构分(回转式,固定式)c按介质分(热水,热油,热空气,烟气等)几种典型干燥机:1转子式干燥机2滚筒干燥机(工作原理:圆筒滚动,加热管道不动)3通道式干燥机(工作原理:圆筒可回转,对刨花形态破坏小)。
分选目的:去除不合格料,合格刨花,合理施胶。
分选工序的设置:1干燥之前(过细小易粘附在湿刨花表面;干燥再破碎)2干燥之后(最大限度控制形态、尺寸,保证施胶均匀性)3干燥,分选同步进行(悬浮式气流干燥机)4与铺装同步进行分选方法:1机械分选:种类:平面筛(借助重力,水平方向惯性力进行分选。
振幅大,分选效果尚好,生产能力小,目前已少用)振动筛(借重力,垂直方向惯性力分选,振幅小,分选效果差)摆动筛(几种平面与振动筛的特点,优点。
分选效果好,生产能力高,普遍使用)圆筒筛(借绕轴转动的圆形筛网上的网孔进行分选)。
2气流分选:工作原理:根据刨花厚度分选,刨花质量与表面积比例。
分选方式:单击气流分选,双级,曲折型。
3机械气流。
刨花施胶:将胶与其他添加剂施加到刨花表面上的过程。
树脂与添加剂:1合成树脂(PF、MDI、MUF、UF—室内,最广泛。
固含量:60—65%;PH:7—8;游离醛:小于0.5%)2固化剂(NH4Cl、),延迟剂(抑制剂尿素)3防水剂石蜡(固体蜡:粉末—喷管喷洒;熔融石蜡:温度大于40,但易堵塞喷头,管道;石蜡乳液:可浸入胶中施加或先胶喷,效果好,均匀,但会提高刨花MC)。
施胶量=固体树脂/绝干刨花。
确定依据:胶量越高,性能越好,成本越高,在保证性能合格时,降低胶量。
胶种PF比UF差;刨花尺寸薄板>厚;其他因素表面粗糙的胶量>光滑平整的,表芯层分开施胶,平均胶量低,施胶前分选效果好,用胶量少。
常用范围UF:单层结构板8%-12%,三层芯8-10%,表10-12%,PF:表9-10%,芯10-12%,MDI:6-8%。
施胶方法和设备:喷胶法、摩擦法。
搅拌机按施胶方法分为喷雾式、淋胶式(摩擦法)。
按刨花运动状态分:重力式、抛料、环式。
纤维制备及加工:备料、筛选、水洗(排除杂物,延长磨盘寿命,提高MC,有利于纤维分离)、干洗(振荡筛选与重力分离相结合,去除杂质)纤维分离:将植物纤维原料分离成细小纤维的过程。
一些术语:纤维:木材学中,单个纤维类细胞,形态细长,厚壁细胞,针之管胞,阔之木纤维。
纤维板中,纤维分离所得的全部,即单个纤维类细胞,纤维束(多个纤维类细胞的结合)少量导管薄壁细胞。
纤维得率:经备料分离后所得的绝干纤维对绝干原料的质量百分比。
分离要求:纤维损失和损伤尽可能小,能耗小,形态好(单体纤维或细长纤维束,碎屑少),柔韧性好(有一定比表面积,交织能力)方法:(机械法—纯机械法、化学法、化学机械法、热机械法、爆破法)加热机械法:水煮或汽蒸木片,使胞间层软化或部分溶解,然后经机械外力作用分离成纤维,特点是削弱木素结合,易分离,纤维损伤小,得率高达95%,方法是热磨、高速磨浆机。
化学机械法:化学药品预处理,经机械外力作用分离纤维的方法,特点是纤维得率低,化学药品提高了成本,纤维有酸碱性。
纯机械法:不作预处理,直接机械分离,特点是纤维得率高,色泽浅,纤维形态差,能耗高。
爆破法:高压高压处理,突然降压,蒸汽瞬间膨胀,爆破成纤维,特点是得率低,色泽深,设备要求高。
热机械法:(木片压力蒸煮软化处理)目的:提高原料塑性,提高分离纤维质量,降低解纤时间,降低能耗,方法是加压蒸煮,蒸煮工艺是:1温度,适当提高,可提高塑性,大大提高,纤维本身受到破坏,机械强度下降,降低产品,2时间,适当提高,有利于板性,过高,降低板强度,国产一般是,饱和蒸汽时间5-10分钟,压力是0.8-1.2MPa。
加热机械法(热磨法分离纤维)原理是冲击疲劳,多次机械力作用,弹性塑性变形,塑性变形积累,导致分离,影响因素:1原料弹塑性(弹性好,变形可恢复,且时间短,解纤时间长,纤维切断多,塑性好,解纤时间短,温度含水率与分子间结合力,聚合度等有关)2外力作用频率,频率下降,产量下降,提高的方法是提高磨盘转速,齿形。
3纤维分离单位压力(单位磨削面积上所受的
压力):依木片弹塑性而定,塑性提高,压力下降,提高压力,降低分离时间。
4原料含水率。
工艺特点1基础:木材细胞胞间层主要成分是木素,以及木素的热塑性。
2特点:纤维结构完整,纤维较长,颜色变深,存在少量纤维束。
分离设备热磨机、高速磨浆机。
纤维分离质量评定指标1指标(纤维形态:长宽及比值,筛分值:各种形态纤维所占比例,滤水性:过滤水的性能,分离程度平均反应)。
2纤维分离度(①滤水度测定,干法20—25s②筛分值(粗14目以上小于20%,中长28—100目50—60%,细小过200目小于30%③松散系数:描述松散物料堆积效果,制材料未压实的密度,干法16—22kg/m3)
纤维处理:施加防水剂,胶粘剂,功能性添加剂及干燥,目的:适应满足干法工艺要求,赋予板材各方面性能。
方法:1防水处理:施加防水剂(①石蜡乳液:先干后施,先施后干或与胶液混合同时施加;熔融石蜡;加量=固体石蜡/绝干纤维,一般1%左右)、②产品浸油、产品贴面、表面喷涂防水剂。
施胶1方法(①分离时,磨室体加入,仅限PF施加,较早。
②先干燥后施胶,缺点是易结网,铺装不均,板间有胶斑,不易均匀③管道施胶:先施后干,由输胶泵输入排料阀或干燥机进口端,施胶均匀,无胶斑,干燥后MC可高,无需施胶设备投资,用胶量稍高。
④组合式:表,先施后干,芯,先干后施。
施胶工艺:①施胶量一般在8%~12% :量越大,性能越好;板密度越大,胶量越少;多层结构:表板10%~12%,芯板8%~10%;纤维质量越大,胶量越少。
②施加工艺:UF 40%~45%(管道法),50%~55%(拌胶机法),先施后干施加量略高于先干后施,固化剂量0.5%~1.0%纤维干燥:方式:一级管道气流干燥机(特点:纤维一次干燥到终含水率的要求,240—350℃前段加速,后段干燥)二级管道气流干燥机(特点:第一级预干燥,第二级温度较低;与一级相比温度低,条件柔和,纤维质量好,火灾小,占地面积大。
240℃以下)风压形式:正压式、负压式。
影响质量因素:1干燥介质温度;2纤维MC适宜,(过低会传热慢,板面起毛,板边松散,热压压力提高;过高会提高热压时间,可能鼓泡分层粘挂从而引起火灾和铺装不均,先施后干:8—12%,表9—11,芯8—9;先干后施3—5%);3气流速度,气流速度大于悬浮速度,20—30m/s;4送料浓度(输送1kg绝干纤维所需标态下的空气量,一般12m3/kg,停留时间 3.5—4.0s)纤维分选:目的:去除过大的纤维束,多层板制备要求分开贮存铺装。
方式:预分选(一级分选分开合格不合格,二级分选分开粗细)和自然分选(机械铺装再分选,气流分选再铺装,机械气流混合铺装再分选。
)物料贮存:作用1保证物料需求平衡2短时混合均匀3废料再利用提供贮存点。
要求:连续均匀顺利出料。
物料运输:要求能力适应,连续稳定工作,物料不破坏,成本低。
方式有气流输送,机械输送。
刨花板板坯成型:要求1均匀稳定2结构对称3结构合理4细密性。
结构有单层,渐变,多层。
铺装方法有机械铺装,气流铺装,机械气流混合铺装。
铺装机由定量装置,铺装装置组成。
纤维板板坯成型:要求同刨花板。
方法:机械成型(特点:板坯蓬松难以高速运输,板坯密度小,纤维自身沉降速度低成型速度低,适合薄板。
典型铺装机有回转辊成型机和双辊筛网成型机,此外还有机械气流铺装:机械铺装,成型网带负压抽吸)气流成型(真空气流成型机特点:1正压气流铺撒纤维,负压抽吸2板坯密实,便于运输3适合不同板厚的铺装4能耗大。
典型成型机有普通气流成型机和普通真空气流成型机。
板坯预压目的1板坯密实,可防止板坯塌散断裂2排除部分空气,可实现压机快速闭合3减少板坯厚度,缩小压机开档4缩短压机开闭时间缩短周期提高效率。
刨花板预压:单位压力1.5—1.8MPa。
影响因素:树种、刨花尺寸、刨花弹性、板坯含水率、胶初粘性。
时间10~30s,压缩率=[(压前厚度-压到最小厚度)/压前厚]×100%,30—50%;回弹率=[(毛板厚-压到最小厚)÷压前厚]×100%,15—25%。
预压方式有周期式平压法和连续式平压法(辊式预压机,履带式预压机)纤维板预压:压缩率60—75%,回弹率15—30%。
方式:连续式为主也有周期式。
预热:目的:提高板坯压缩率,降低回弹率,减少热压时间。
热压:温度,时间,压力作用下,带胶粘剂板坯胶结成板的过程。
目的:达到预定厚度,使胶固化,使板材性能达到要求。
热压方法:平压法,挤压法;接触加热,高频加热,混合加热;周期式,连续式。
热压三要素:温度,压力,热压时间。
温度作用:是胶粘剂固化,加热使板内水汽化,木质单元受热后,塑性增加,使板坯不易变形,改善胶与物料接触,胶能更均匀分布。
考虑因素:胶种,树种,板坯MC和厚度密度。
UF多层150—180,单层连续180—220;PF多层180—200。
压力是单位面积上的最大压力,作用是压缩板坯,使单元—胶层—单元接触紧密,加速热量传递。
确定依据:最大压力保证板坯一次压到要求厚度。
PF2.5—3,MDF2.5—3.5,HDF5—7。
考虑因素:1密度2树种3胶量4板厚5板坯的含水率6热压温度7闭合速度。
热压曲线:热压周期内板坯所受压力随时间变化的曲线。
作用:胶固化,板材性能达到要求。
确定:每毫米板厚热压所需时间,压力达到最大到压板张开时间。
热压曲线影响因素有胶种、树种、板种、板坯MC,板密度等。
缩短时间措施:提高温度、采用汽击法、板坯预热、用快速固化胶。
厚度方向密度分布VDP:特点:总体上密度表大于芯。
近表层密度较低,曲线形状。
预固化层:砂光前,制品表面密度较低的疏松层。
热压出现质量问题:分层,鼓泡,厚度不均,表面缺陷,翘曲变形。
后期加工:冷却目的:1消除残余热应力2钝化表芯层温度含水率梯度3降低板材游离甲醛4温湿度趋于平衡,减小翘曲变形。
方式:散置冷却。
裁边目的:去除疏松边部,长宽尺寸达到要求。
裁边余量25~30mm/边。
设备:纵横锯边机。
砂光目的:减小厚度偏差,去除预固化层,提高表面外观质量和平整度。
余量:PB,MDF0.5~1.5mm。
设备:砂光机(宽带式)砂纸粗40中80细100。
其他处理:降醛处理、其他功能性处理、阻燃剂、防霉等。