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。
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。