[林學(xué)]3纖維板生產(chǎn)

1、第三局部第三局部 纖維板纖維板第一章 概 述第二章 原 料第三章 纖維別離第四章 漿料處理第五章 成型與熱壓第六章 干法與半干法生產(chǎn)工藝特點(diǎn)第一章第一章 概概 述述一、根本概念一、根本概念 纖維板：是以植物纖維為原料，經(jīng)纖維板：是以植物纖維為原料，經(jīng)過(guò)纖維別離、板坯鋪裝、熱壓成型或枯過(guò)纖維別離、板坯鋪裝、熱壓成型或枯燥等工序生產(chǎn)的板狀材料。燥等工序生產(chǎn)的板狀材料。 硬質(zhì)板：密度硬質(zhì)板：密度d 0.8 g/cm3d 0.8 g/cm3 軟質(zhì)板：密度軟質(zhì)板：密度d 0.5 g/cm3d 纖維素 木素 相對(duì)濕度為95%時(shí)，它們的平衡含水率分別為： 47-63%，24-30%，8-23%。三三. .

2、原料選擇原料選擇 原料質(zhì)量評(píng)定包括：化學(xué)成分、纖維含量、纖維形態(tài)和加工性能等方面。原料質(zhì)量評(píng)定包括：化學(xué)成分、纖維含量、纖維形態(tài)和加工性能等方面。 化學(xué)成分：纖維素含量愈高愈好。一般要求原料的纖維素含量化學(xué)成分：纖維素含量愈高愈好。一般要求原料的纖維素含量 到達(dá)到達(dá)30%30%以上，半纖維素和木素含量應(yīng)盡量地低。以上，半纖維素和木素含量應(yīng)盡量地低。 纖維含量：纖維細(xì)胞含量是決定原料質(zhì)量的最主要因素。纖維含量：纖維細(xì)胞含量是決定原料質(zhì)量的最主要因素。 非纖維細(xì)胞含量過(guò)高，不能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，非纖維細(xì)胞含量過(guò)高，不能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品， 一般要求纖維含量到達(dá)一般要求纖維含量到達(dá)50%50%以上。以

3、上。 纖維形態(tài)：纖維長(zhǎng)度大、長(zhǎng)寬比大、胞壁較薄的纖維原料較好。纖維形態(tài)：纖維長(zhǎng)度大、長(zhǎng)寬比大、胞壁較薄的纖維原料較好。 加工性能：主要是指削片和磨漿的難易程度。一般軟材優(yōu)于硬材，加工性能：主要是指削片和磨漿的難易程度。一般軟材優(yōu)于硬材， 濕材優(yōu)于干材。濕材優(yōu)于干材。 原料質(zhì)量綜合評(píng)定：木材木材 最好，其中針葉材優(yōu)于闊葉材，樹干材優(yōu)于枝椏材， 邊材優(yōu)于心材，早材優(yōu)于晚材。蔗渣蔗渣 纖維形態(tài)好、有彈性，可生產(chǎn)出質(zhì)量上乘的產(chǎn)品， 但蔗渣含有大量髓細(xì)胞，應(yīng)采用除髓措施對(duì)蔗渣原料 進(jìn)行除髓處理。竹材竹材 雖然纖維含量高、形態(tài)好，可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品， 但竹材密度大、材質(zhì)硬，加工困難。 纖維板生產(chǎn)的原料選用應(yīng)

4、從原料質(zhì)量、來(lái)源和價(jià)格等方面進(jìn)行綜合考察。 適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行原料搭配，不但可以降低生產(chǎn)本錢，還可以提高產(chǎn)品等級(jí)， 原料搭配包括：木材原料中不同樹種的搭配， 木材原料與非木材原料的搭配。 少量樹皮，可降低熱磨時(shí)的動(dòng)力消耗，有利于提高產(chǎn)品的耐水性。所以，在纖維板原料中允許帶有樹皮，但樹皮含量應(yīng)該控制在20%以下，否那么會(huì)影響產(chǎn)品外表質(zhì)量，降低產(chǎn)品強(qiáng)度。第四節(jié)第四節(jié) 原料準(zhǔn)備原料準(zhǔn)備一一. . 原料的貯存與運(yùn)輸原料的貯存與運(yùn)輸為了保證生產(chǎn)能夠連續(xù)進(jìn)行，廠內(nèi)需要一定數(shù)量的原料儲(chǔ)藏，至少要有為了保證生產(chǎn)能夠連續(xù)進(jìn)行，廠內(nèi)需要一定數(shù)量的原料儲(chǔ)藏，至少要有一個(gè)月生產(chǎn)的貯存量。一個(gè)月生產(chǎn)的貯存量。原料貯存場(chǎng)地：應(yīng)該

5、枯燥、平坦，應(yīng)具有良好的通風(fēng)、排水原料貯存場(chǎng)地：應(yīng)該枯燥、平坦，應(yīng)具有良好的通風(fēng)、排水 和防火等條件。和防火等條件。草類原料堆垛：應(yīng)注意保持原料枯燥，一般含水率應(yīng)小于草類原料堆垛：應(yīng)注意保持原料枯燥，一般含水率應(yīng)小于12%12%， 否那么會(huì)發(fā)熱升溫而自燃。否那么會(huì)發(fā)熱升溫而自燃。不同的原料要分開貯存。不同的原料要分開貯存。原料運(yùn)輸：通常采用皮帶運(yùn)輸機(jī)從貯料場(chǎng)運(yùn)送至削片機(jī)。原料運(yùn)輸：通常采用皮帶運(yùn)輸機(jī)從貯料場(chǎng)運(yùn)送至削片機(jī)。二二. . 備料工藝流程備料工藝流程 備料是纖維板生產(chǎn)的第一道工序，原料來(lái)源不同，備料的工藝流程也會(huì)有所不同。 以下是用專用人工林為原料的典型的備料工藝流程。 貯 料 場(chǎng) 截

6、斷 剝 皮 削 片 再 碎 篩 選 碎 屑 磁 選 水 洗 木 片 料 倉(cāng) 三三. . 削片削片為把木材原料切削成一定尺寸規(guī)格的木片的生產(chǎn)過(guò)程。為把木材原料切削成一定尺寸規(guī)格的木片的生產(chǎn)過(guò)程。1. 1. 木片規(guī)格要求木片規(guī)格要求木片尺寸均勻，切口平滑，木片尺寸均勻，切口平滑，尺寸規(guī)格為尺寸規(guī)格為16-3016-30* *15-2515-25* *3-5mm3-5mm，原料的含水率原料的含水率35-40%35-40%，這時(shí)切削的木片質(zhì)量最好，而且，這時(shí)切削的木片質(zhì)量最好，而且切削阻力小，電能消耗少。切削阻力小，電能消耗少。2. 2. 削片設(shè)備削片設(shè)備纖維板的削片設(shè)備有盤式削片機(jī)和鼓式削片機(jī)兩種。

7、纖維板的削片設(shè)備有盤式削片機(jī)和鼓式削片機(jī)兩種。大廠：多采用盤式削片機(jī)，多刀盤式削片機(jī)最好，它加大廠：多采用盤式削片機(jī)，多刀盤式削片機(jī)最好，它加工的木片工的木片 合格率可到達(dá)合格率可到達(dá)95%95%以上。以上。小廠：一般采用鼓式削片機(jī)。小廠：一般采用鼓式削片機(jī)。林區(qū)：用枝椏材削片時(shí)，可采用移動(dòng)式盤式削片機(jī)。林區(qū)：用枝椏材削片時(shí)，可采用移動(dòng)式盤式削片機(jī)。3. 3. 影響木片質(zhì)量的因素影響木片質(zhì)量的因素 1 1 原料本身方面：原料本身方面： 2 2 削片機(jī)類型：削片機(jī)類型： 3 3 刀片的鋒利程度：刀片的鋒利程度： 4 4 刀片安裝位置：刀片安裝位置： 四四. . 木片篩選與再碎木片篩選與再碎不合格

8、的木片不能進(jìn)入木片蒸煮工序，木片切削后需要對(duì)木片進(jìn)行篩選。不合格的木片不能進(jìn)入木片蒸煮工序，木片切削后需要對(duì)木片進(jìn)行篩選。碎屑：應(yīng)該作為廢料除去，碎屑：應(yīng)該作為廢料除去，粗大木片：需要再碎，通常用錘式再碎機(jī)再碎，使其成為粗大木片：需要再碎，通常用錘式再碎機(jī)再碎，使其成為 合格的木片。合格的木片。篩選設(shè)備：生產(chǎn)中常用的木片篩選機(jī)械有平面篩和圓筒篩兩種。篩選設(shè)備：生產(chǎn)中常用的木片篩選機(jī)械有平面篩和圓筒篩兩種。 五五. . 木片磁選木片磁選木片磁選過(guò)程是讓木片經(jīng)過(guò)電磁吸鐵裝置，去除木片中夾帶的木片磁選過(guò)程是讓木片經(jīng)過(guò)電磁吸鐵裝置，去除木片中夾帶的金屬物，以保證后續(xù)纖維別離設(shè)備的正常運(yùn)行。金屬物，以保

9、證后續(xù)纖維別離設(shè)備的正常運(yùn)行。工廠常用的有輥式磁選器和輪式磁選器兩種：工廠常用的有輥式磁選器和輪式磁選器兩種： 六木片水洗六木片水洗木片水洗的作用 木片水洗裝置： 七七. . 木片運(yùn)輸與貯存木片運(yùn)輸與貯存 木片的運(yùn)輸設(shè)備： 皮 帶 運(yùn) 輸 機(jī) ： 適 合 于 傾 角 小 于17-16o 刮 板 運(yùn) 輸 機(jī) ： 適 合 于 傾 角45o以 下 翻 斗 提 升 機(jī) ： 適 合 于 傾 角45o以 上 氣 力 輸 送 機(jī) ： 適 合 于 各 種 傾 角 ， 木 片 在 氣 流 中 的 密 度 ： 0.35-0.5kg/m3 氣 流 速 度 ： 15-25m/s 為了保證連續(xù)生產(chǎn)，工廠應(yīng)該保持有1-2

10、天的木片貯存量。貯存木片的料倉(cāng)： 按材料分有 按形狀分有 常見的為立式結(jié)構(gòu)料倉(cāng)， 有如下4中形式，其中1、3兩種形式應(yīng)用最多。 立式結(jié)構(gòu) 臥式結(jié)構(gòu) 金屬結(jié)構(gòu) 木結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 第三章第三章 纖維別離纖維別離第一節(jié) 纖維別離的目的與要求第二節(jié) 原料的軟化處理第三節(jié) 纖維別離第四節(jié) 漿料貯存、濃度調(diào)節(jié)和檢驗(yàn)第三章第三章 纖維別離纖維別離纖維板生產(chǎn)：先纖維別離，再重新組合。纖維板生產(chǎn)：先纖維別離，再重新組合。纖維別離，又稱為制漿。纖維別離，又稱為制漿。第一節(jié)第一節(jié) 纖維別離的目的與要求纖維別離的目的與要求 一一 纖維別離的目的和要求纖維別離的目的和要求纖維板產(chǎn)品的強(qiáng)度：取決于單根纖維本身強(qiáng)度，

11、以及纖維板產(chǎn)品的強(qiáng)度：取決于單根纖維本身強(qiáng)度，以及纖維之間的纖維之間的 結(jié)合強(qiáng)度，而且后者更為重要。結(jié)合強(qiáng)度，而且后者更為重要。纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度：濕法工藝，主要是通過(guò)氫鍵結(jié)纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度：濕法工藝，主要是通過(guò)氫鍵結(jié)合；合； 干法工藝，既有氫鍵結(jié)合，又干法工藝，既有氫鍵結(jié)合，又有膠粘劑的膠結(jié)作用。有膠粘劑的膠結(jié)作用。無(wú)論是氫鍵，還是膠結(jié)，都需要纖維原料具有較大的無(wú)論是氫鍵，還是膠結(jié)，都需要纖維原料具有較大的比外表積。比外表積。比外表積愈大：纖維外表游離羥基愈多，氫鍵形成時(shí)比外表積愈大：纖維外表游離羥基愈多，氫鍵形成時(shí)機(jī)也就愈多；機(jī)也就愈多； 纖維之間的交織點(diǎn)增多，膠合的強(qiáng)度纖維之間的交織點(diǎn)

12、增多，膠合的強(qiáng)度也愈大。也愈大。目的：將原料別離成細(xì)小纖維，增大纖維比外表積，提目的：將原料別離成細(xì)小纖維，增大纖維比外表積，提高纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度。高纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度。要求：要求： 1） 纖維分離度要達(dá)到一定指標(biāo)； 2） 纖維損傷程度小，盡量保持完整纖維； 3） 纖維得率高； 4） 能量消耗低。 化學(xué)機(jī)械法：機(jī)械法 加熱機(jī)械法： 純機(jī)械法： 爆破法：先將木片置于高壓密閉的容器中，并用高溫高壓蒸汽對(duì) 木片進(jìn)行短時(shí)間預(yù)處理，使胞間層中木素軟化，同時(shí)提 高木片內(nèi)部水蒸氣壓力。然后突然翻開高壓密閉容器， 這時(shí)木材在巨大的內(nèi)外瞬間壓力差的作用下迅速膨脹 而爆破，從而使得纖維別離。 先用少量化學(xué)藥劑對(duì)

13、木片進(jìn)行處理， 使木材胞間層中的木素溶解。然后在機(jī)械外力的作用下，使得纖維之間分離。 先用熱水或飽和蒸汽對(duì)木片進(jìn)行蒸煮， 使木片軟化，胞間層溶解。 然后在機(jī)械外力的作用下使纖維分離。 將木片經(jīng)過(guò)溫水浸泡后直接進(jìn)行機(jī)械磨漿。 1.纖維別離度DS纖維別離度是描述纖維被別離的細(xì)度的一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)。它是通過(guò)測(cè)定纖維漿料的濾水性能而間接確定纖維被別離的細(xì)度的。 各種纖維板產(chǎn)品對(duì)纖維別離度有不同的要求， 纖維篩分值描述了漿料中纖維長(zhǎng)度的分布情況，是衡量纖維漿料質(zhì)量的一個(gè)很重要的指標(biāo)。 第二節(jié)第二節(jié) 原料的軟化處理原料的軟化處理軟化處理目的： 軟化處理方法： 減少纖維損傷，提高纖維質(zhì)量； 減少動(dòng)力消耗，節(jié)約生

14、產(chǎn)成本； 縮短纖維分離時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 加壓蒸煮 熱水浸泡 冷堿法 1熱水抽提物溶解，主要是單糖、淀粉、單寧和果膠的溶解。 2半纖維素局部水解，其中木聚糖水解最快。 3纖維素微纖絲無(wú)定形區(qū)中的纖維素發(fā)生局部水解，結(jié)晶區(qū) 不會(huì)受到破壞。 4木素受熱而軟化。木片蒸煮工藝： 木片蒸煮溫度140-170oC和時(shí)間30-120min是蒸煮工藝的兩個(gè)重要工藝參數(shù)，對(duì)漿料質(zhì)量、纖維得率、能源消耗和生產(chǎn)效率有直接影響。 蒸汽蒸煮：水為絕干木片（重量）的1-1.5倍；耗汽量?。粡V泛采用。 熱水蒸煮：水為絕干木片（重量）的3倍以上；質(zhì)量好，但耗汽量大。 1 蒸煮溫度對(duì)木片塑化、產(chǎn)品強(qiáng)度的影響：蒸煮溫度對(duì)木片塑

15、化、產(chǎn)品強(qiáng)度的影響： 分別見教材分別見教材p41表表2-8和表和表2-9。 2).蒸煮時(shí)間對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)度的影響：蒸煮時(shí)間對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)度的影響：見教材p42表2-10。3蒸煮溫度對(duì)動(dòng)力消耗的影響： 二二. .熱水浸泡：略熱水浸泡：略三三. .冷堿法：略冷堿法：略第三節(jié)第三節(jié) 纖維別離纖維別離纖維別離：目前多采用機(jī)械研磨法，即在機(jī)械纖維別離：目前多采用機(jī)械研磨法，即在機(jī)械磨盤的摩擦、擠壓、搓揉等作用下，將原料磨盤的摩擦、擠壓、搓揉等作用下，將原料木片別離成細(xì)小纖維。所以這種方法又稱木片別離成細(xì)小纖維。所以這種方法又稱為磨漿。為磨漿。松弛理論：純彈性變形松弛理論：純彈性變形 高彈性變形高彈性變形 塑性變形塑

16、性變形 磨漿松弛理論認(rèn)為：磨漿過(guò)程中，位于磨盤之間的纖維原料所受 的力，應(yīng)使大局部原料處于高彈性狀態(tài)。 作用力太小，纖維不能被別離； 作用力太大，纖維損傷嚴(yán)重。纖維別離的速度取決于兩個(gè)因素：一是變形后纖維原料彈性變形的恢復(fù)速度，這與原料本身的性能有關(guān)。原料的塑性愈大，其彈性回復(fù)越慢，纖維別離速度會(huì)越快。二是磨盤對(duì)原料的交替作用力，相鄰兩次受力的時(shí)間間隔，這與磨盤的運(yùn)轉(zhuǎn)速度有關(guān)。磨盤的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越快，相鄰兩次交替作用力的時(shí)間間隔愈小，纖維別離的速度也會(huì)愈快。 二二. . 影響磨漿工序的主要因素影響磨漿工序的主要因素原料的彈塑性越高，磨漿動(dòng)力消耗越大，纖維損傷越大；原料的彈塑性越低，磨漿動(dòng)力消耗越小

17、，纖維損傷越少。 外力作用頻率對(duì)磨漿的影響見教材磨漿單位壓力：?jiǎn)挝荒{面積上所承受的壓力。 此壓力應(yīng)使大局部原料處于高彈性變形狀態(tài)。 提高單位壓力，可顯著提高磨漿效率，見上表。 但過(guò)大地提高壓力會(huì)增大原料內(nèi)應(yīng)力、加劇纖維損傷、 降低產(chǎn)品強(qiáng)度。磨漿時(shí)必須在原料中參加一定的水，其作用有三 a.植物原料可進(jìn)一步潤(rùn)脹軟化； b.吸收摩擦熱，降低設(shè)備溫度； c.方便漿料運(yùn)輸。 漿料濃度對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)度和動(dòng)力消耗都有明顯影響， 三三. . 制漿工藝與設(shè)備制漿工藝與設(shè)備1. 1.國(guó)產(chǎn)普通熱磨機(jī)國(guó)產(chǎn)普通熱磨機(jī)QM9-BQM9-B制漿工藝制漿工藝技術(shù)特點(diǎn)如下： 1動(dòng)力消耗小； 2得漿率高，可到達(dá)94-96%； 3纖維

18、損傷小，漿料濾水性好； 4纖維漿料顏色較深； 5含有粗大纖維束，需要再行精磨。 2. 進(jìn)口高速磨漿機(jī)制漿工藝進(jìn)口生產(chǎn)線多采用高速磨漿機(jī)在常壓下進(jìn)行制漿，其工藝流程如下圖：高速磨漿機(jī)與普通熱磨機(jī)的主要區(qū)別：兩個(gè)磨盤反向運(yùn)轉(zhuǎn)，因而磨盤相對(duì)速度大，大大提高了磨齒對(duì)纖維的作用頻率，從而提高了磨漿效率。高速磨漿機(jī)特點(diǎn)： 1對(duì)原料適應(yīng)性好，無(wú)論針葉材、闊葉材、加工廢料、鋸屑和刨 花都能適應(yīng)； 2生產(chǎn)的漿料顏色淺而均勻； 3纖維別離度高，纖維損傷??； 4得漿率高； 5纖維漿料均勻性好，無(wú)需再行精磨，使得生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備 結(jié)構(gòu)緊湊； 6在常壓下磨漿，設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便； 7 設(shè)備能耗較大但考慮到不要精磨，總

19、的能耗并不高。 第四節(jié)第四節(jié) 漿料貯存、濃度調(diào)節(jié)和檢驗(yàn)漿料貯存、濃度調(diào)節(jié)和檢驗(yàn)濕法生產(chǎn)：用貯漿池來(lái)貯存別離好的纖維物料，以保證連續(xù)生濕法生產(chǎn)：用貯漿池來(lái)貯存別離好的纖維物料，以保證連續(xù)生產(chǎn)。產(chǎn)。 貯漿池除了起貯存作用外，還可以兼作調(diào)漿處理的裝置。貯漿池除了起貯存作用外，還可以兼作調(diào)漿處理的裝置。干法生產(chǎn)：別離好的纖維直接送至纖維枯燥機(jī)進(jìn)行枯燥。干法生產(chǎn)：別離好的纖維直接送至纖維枯燥機(jī)進(jìn)行枯燥。漿料濃度：漿料中絕干纖維的百分含量，它是濕法生產(chǎn)工藝的漿料濃度：漿料中絕干纖維的百分含量，它是濕法生產(chǎn)工藝的一個(gè)重要參數(shù)。一個(gè)重要參數(shù)。測(cè)定方法：烘干法測(cè)定方法：烘干法105oC。 浮子式濃度調(diào)節(jié)器浮子式

20、濃度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法： 轉(zhuǎn)子式濃度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)范圍：轉(zhuǎn)子式濃度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)范圍：1-3% 春拜式濃度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)范圍：2.5-4.0% 謝魯式濃度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)范圍：1.8-4.0% 有三個(gè)方面的質(zhì)量指標(biāo)： 纖維別離度 纖維長(zhǎng)度 纖維篩分值1. 纖維別離度 有三種表示方法： 扣解度 濾水度 游離度 1扣解度測(cè)定步驟如下： a.將錐形蓋蓋住銅網(wǎng)； b.取含有2g絕干纖維的漿料用水20oC，稀釋到1000ml， 攪拌均勻，倒入圓筒； c.用手輪提起錐形蓋纖維向銅網(wǎng)沉積，水進(jìn)入別離室； d.讀取量筒中的水量N。 e.計(jì)算扣解度：M= (oSR) 。N為流入量筒的水量 M越大，纖維別離度越大。

21、2濾水度濾水度測(cè)定步驟如下：測(cè)定步驟如下：a.將上圓筒置于網(wǎng)框上夾緊；將上圓筒置于網(wǎng)框上夾緊；b.按下手柄使銷鉤掛在鉤環(huán)上，并關(guān)閉按下手柄使銷鉤掛在鉤環(huán)上，并關(guān)閉 泄水閥；泄水閥；c.翻開進(jìn)水閥供水至水位高出網(wǎng)框翻開進(jìn)水閥供水至水位高出網(wǎng)框5mm; 攪拌均勻后倒入上圓筒；攪拌均勻后倒入上圓筒； e.翻開泄水閥，同時(shí)用秒表記下從開始翻開泄水閥，同時(shí)用秒表記下從開始 到水位到達(dá)水位指示線所花的時(shí)間。到水位到達(dá)水位指示線所花的時(shí)間。 此即測(cè)定得到的此即測(cè)定得到的 濾水度濾水度DS。 DS數(shù)值越大，纖維別離度越大。數(shù)值越大，纖維別離度越大。 當(dāng)測(cè)定的漿料的絕干纖維不是128g時(shí)， 可用教材p69圖2-

22、39進(jìn)行校正。 3游離度 測(cè)定步驟： 用水稀釋至1000ml， 攪拌均勻后倒入圓筒；b.讀取量筒中的水量， 即為測(cè)得的游離度。纖維長(zhǎng)度的測(cè)定有顯微鏡法和指數(shù)法。1顯微鏡法 2指數(shù)法將如下圖的特制框架放在肖伯式扣解度測(cè)定儀的錐形蓋上，按照扣解度的測(cè)定方法進(jìn)行操作，然后稱量掛在框架上的濕纖維的重量(W)。 該重量就是濕重指數(shù)法表示的 平均纖維長(zhǎng)度。3. 纖維篩分值纖維篩分值纖維篩分值是用纖維篩分儀進(jìn)行測(cè)定的，它測(cè)定的是截留在各種規(guī)格篩網(wǎng)上的纖維質(zhì)量占被測(cè)定纖維總質(zhì)量的百分比。纖維篩分值描述了漿料中纖維長(zhǎng)度的分布情況，是衡量纖維漿料質(zhì)量的一個(gè)很重要的指標(biāo)。測(cè)定步驟如下： 1開動(dòng)電機(jī)，翻開進(jìn)水閥，使水

23、壓準(zhǔn)確控制在100Kpa； 2水滿后，將含有5g干纖維的稀釋漿料倒入篩分圓筒； 3攪拌10分鐘后，關(guān)閉進(jìn)水閥和電機(jī)； 4沖洗篩分圓筒和攪拌器，使纖維落在銅網(wǎng)上； 5收集銅網(wǎng)上的纖維，在1005oC下烘干，稱重得w1； 6更換其它篩網(wǎng)孔徑的銅網(wǎng)，重復(fù)上述步驟，得w2,w3 7 計(jì)算篩分值： ， ， %100*51w%100*52w第四章第四章 漿料處理漿料處理第一節(jié) 防水處理第二節(jié) 增強(qiáng)、耐火和防腐處理第四章第四章 漿料處理漿料處理 漿料處理的目的：使纖維板具有一定的防火、漿料處理的目的：使纖維板具有一定的防火、防水和防腐性能防水和防腐性能第一節(jié)第一節(jié) 防水處理防水處理 一一. . 防水處理的原

24、理防水處理的原理 纖維吸潮吸水機(jī)理：纖維外表存在許多游離羥纖維吸潮吸水機(jī)理：纖維外表存在許多游離羥基和負(fù)電荷，基和負(fù)電荷， 極性很強(qiáng)的水分子可被纖維極性很強(qiáng)的水分子可被纖維外表的負(fù)電荷外表的負(fù)電荷 所吸引，而后與游離羥基以氫所吸引，而后與游離羥基以氫鍵形式發(fā)生締合。鍵形式發(fā)生締合。 防水處理的原理：設(shè)法減少纖維外表的游離羥防水處理的原理：設(shè)法減少纖維外表的游離羥基和負(fù)電荷，基和負(fù)電荷， 或者封閉纖維外表、減弱游離羥基或者封閉纖維外表、減弱游離羥基和負(fù)電荷的作用。和負(fù)電荷的作用。 前者為永久性防水措施；后者為暫前者為永久性防水措施；后者為暫時(shí)性防水措施時(shí)性防水措施. .。二二. . 防水處理措施

25、防水處理措施 1 1添加防水劑：如石蠟、松香等添加防水劑：如石蠟、松香等 2 2添加合成樹脂：如酚醛樹脂、脲醛樹脂添加合成樹脂：如酚醛樹脂、脲醛樹脂 3 3添加硫酸鋁：硫酸鋁沉淀于纖維外表，可添加硫酸鋁：硫酸鋁沉淀于纖維外表，可降低纖維外表降低纖維外表 的負(fù)電性的負(fù)電性 4 4浸油處理：油脂在纖維外表形成一層油膜，浸油處理：油脂在纖維外表形成一層油膜，阻隔水分子阻隔水分子 的侵入通道的侵入通道 5 5高溫?zé)崽幚恚焊邷馗邷責(zé)崽幚恚焊邷?60-180oC160-180oC處理纖維處理纖維板板 6 6油漆和貼面：阻隔水分進(jìn)入纖維板內(nèi)部油漆和貼面：阻隔水分進(jìn)入纖維板內(nèi)部 三三. . 石蠟乳液防水劑的主

26、要原料石蠟乳液防水劑的主要原料 石蠟乳液防水劑的主要原料石蠟乳液防水劑的主要原料: :包括石蠟和乳化劑。包括石蠟和乳化劑。1. 1. 石蠟石蠟主要成分：是主要成分：是C C原子數(shù)為原子數(shù)為19-3519-35的直鏈或支鏈型烷烴化合物。的直鏈或支鏈型烷烴化合物?；瘜W(xué)通式：化學(xué)通式：CnH2n+2CnH2n+2。 特性：憎水性強(qiáng)；顏色白或黃；柔軟、熔點(diǎn)為特性：憎水性強(qiáng)；顏色白或黃；柔軟、熔點(diǎn)為42-75oC42-75oC；化學(xué)穩(wěn)；化學(xué)穩(wěn) 定性好；不溶于水、可溶于汽油、苯和三氯甲烷；可被乳定性好；不溶于水、可溶于汽油、苯和三氯甲烷；可被乳 化劑乳化成乳液?；瘎┤榛扇橐?。 質(zhì)量要求：熔點(diǎn)大于質(zhì)量要求

27、：熔點(diǎn)大于50-52 oC50-52 oC，含油量低于，含油量低于1.3%1.3%。 特性：為外表活性物質(zhì)，由親油基和親水基兩局部組成。所以它特性：為外表活性物質(zhì)，由親油基和親水基兩局部組成。所以它 能夠被吸附在油、水相互排斥的界面上，降低界面張力，能夠被吸附在油、水相互排斥的界面上，降低界面張力， 從而形成乳液。從而形成乳液。 種類：油酸銨、合成脂肪酸銨、烷基磺酸鈉、茶皂素、塔爾油和種類：油酸銨、合成脂肪酸銨、烷基磺酸鈉、茶皂素、塔爾油和 油酸鈉等油酸鈉等 四四. . 石蠟乳化原理石蠟乳化原理 所謂乳液：就是一種液體以細(xì)滴狀分散在另一種液體中的物系。一切與水不相溶的液體叫做油性液體，水與油性

28、液體制成的乳液分為兩種類型， 石蠟乳液防水劑中包括有三個(gè)組分：石蠟、水和乳化劑。 乳化劑可分為正離子型、負(fù)離子型和非離子型乳化劑， 纖維板生產(chǎn)應(yīng)用最多的為負(fù)離子型乳化劑。 水包油型 （O/W） ：油滴分散在水中 油包水型 (W/O)：水滴分散在油中 1. 1. 乳化原理乳化原理在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，負(fù)離子型乳化劑如烷在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，負(fù)離子型乳化劑如烷基磺酸鈉、合成脂肪酸銨等由極性親基磺酸鈉、合成脂肪酸銨等由極性親水基團(tuán)水基團(tuán)SO3Na , COONH4SO3Na , COONH4和非極和非極性的憎水親油基團(tuán)碳?xì)滏溄M成。性的憎水親油基團(tuán)碳?xì)滏溄M成。當(dāng)把水參加到融化石蠟和乳化劑的液體當(dāng)把水參加到融化石蠟和乳

29、化劑的液體中，在機(jī)械攪拌作用下，石蠟被分割成中，在機(jī)械攪拌作用下，石蠟被分割成1-4um1-4um的細(xì)小顆粒。這時(shí)乳化劑分子的的細(xì)小顆粒。這時(shí)乳化劑分子的極性基團(tuán)被水吸附，憎水基團(tuán)被水排斥，極性基團(tuán)被水吸附，憎水基團(tuán)被水排斥，這樣乳化劑分子就會(huì)圍繞石蠟顆粒取向這樣乳化劑分子就會(huì)圍繞石蠟顆粒取向排列，結(jié)果在石蠟顆粒外表形成一層乳排列，結(jié)果在石蠟顆粒外表形成一層乳化劑的單分子膜。而且，負(fù)離子型乳化化劑的單分子膜。而且，負(fù)離子型乳化劑是水溶性的，極性基團(tuán)拉入水中后，劑是水溶性的，極性基團(tuán)拉入水中后，能夠降低水的外表張力，使石蠟的外表能夠降低水的外表張力，使石蠟的外表張力大于水的外表張力，這樣水分子被

30、張力大于水的外表張力，這樣水分子被石蠟顆粒拉過(guò)去，從而形成水包油型乳石蠟顆粒拉過(guò)去，從而形成水包油型乳液，如下圖：液，如下圖：2. 2. 乳化穩(wěn)定理論乳化穩(wěn)定理論雙電層理論雙電層理論膠體化學(xué)認(rèn)為：如下圖，乳液中的膠核膠體化學(xué)認(rèn)為：如下圖，乳液中的膠核石蠟微粒能選擇性地吸附乳液中某石蠟微粒能選擇性地吸附乳液中某種離子，使其外表帶有一個(gè)電荷層。此種離子，使其外表帶有一個(gè)電荷層。此電荷層對(duì)乳液中過(guò)剩的反離子又會(huì)有吸電荷層對(duì)乳液中過(guò)剩的反離子又會(huì)有吸附作用，越靠近膠核吸附作用越強(qiáng)，吸附作用，越靠近膠核吸附作用越強(qiáng)，吸附的反離子越多；越遠(yuǎn)離膠核，吸附作附的反離子越多；越遠(yuǎn)離膠核，吸附作用越弱，吸附的反離

31、子越少。這樣在膠用越弱，吸附的反離子越少。這樣在膠核周圍形成一個(gè)反離子濃度由高到低的核周圍形成一個(gè)反離子濃度由高到低的漫散層，直至距離膠核為漫散層，直至距離膠核為d d處，反離子處，反離子濃度為零。濃度為零。緊靠膠核的一層反離子被膠核外表的電緊靠膠核的一層反離子被膠核外表的電荷層牢牢吸附，當(dāng)膠核與液體作相對(duì)移荷層牢牢吸附，當(dāng)膠核與液體作相對(duì)移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)面不是膠核外表，而是在距動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)面不是膠核外表，而是在距離膠核外表為離膠核外表為的的ABAB面上。膠體化學(xué)中面上。膠體化學(xué)中把膠核及其周圍的雙電層一起稱為膠團(tuán)，把膠核及其周圍的雙電層一起稱為膠團(tuán)，而把膠核及隨它一起移動(dòng)的一層離子稱而把膠核及隨它

32、一起移動(dòng)的一層離子稱為膠粒。為膠粒。 由圖中可知，膠團(tuán)是電中性的，但膠粒是帶有電的。這種帶電的膠?？煽醋鳛橐环N膠體離子。在石蠟乳液中，由于乳化劑的作用，石蠟微粒實(shí)際上是以膠體離子的形式存在的。正是由于這種帶有相同電荷的膠體離子的相互排斥作用，阻止了石蠟微粒的凝聚，保證了乳液的穩(wěn)定性。以下圖為以油酸銨作乳化劑時(shí)形成的雙電層及膠體離子的情形。 1. 1.設(shè)備：設(shè)備：石蠟乳化鍋、融化罐、熱水罐、循環(huán)泵、 計(jì)量罐和貯液槽。 2.2.配方及調(diào)制工藝：配方及調(diào)制工藝： 見教材p80-84。 衡量石蠟乳液質(zhì)量的主要指標(biāo)： 乳液的穩(wěn)定性 乳液的顆粒度 影響因素：攪拌速度、溫度、乳化時(shí)間、乳化水用量、加蠟速度、

33、乳液pH值和乳液濃度。 1攪拌速度：要求到達(dá)1000r/min葉片線速度達(dá)600m/min。 2 溫度： 3乳化時(shí)間：一般需要20-30min。 4乳化用水量：一般乳化用水量為乳化劑用量的1-2倍。 5加蠟速度：一般以5kg/min為宜。 6乳液pH值：一般保持在pH=8-9為宜。 7乳液濃度：適宜的濃度為5-10%。 乳化反應(yīng)溫度：80-90oC； 乳液稀釋溫度：稍低于乳化反應(yīng)溫度； 乳液保存溫度： 石蠟?zāi)厅c(diǎn)以下，低于 40 oC 1. 漿內(nèi)低濃破乳工藝方法 纖維板生產(chǎn)中通常把施加膠粘劑、石蠟乳液、防腐劑等統(tǒng)稱為“施膠。施膠通常是在連續(xù)施膠箱中進(jìn)行，石蠟乳液的連續(xù)施加的工藝過(guò)程如以下圖所示

34、： 1 1 石蠟乳液的沉淀原理石蠟乳液的沉淀原理 石蠟乳液中的石蠟?zāi)z體離子帶有負(fù)電性，纖維外表也帶有負(fù)電性，必石蠟乳液中的石蠟?zāi)z體離子帶有負(fù)電性，纖維外表也帶有負(fù)電性，必須施加一種沉淀劑。須施加一種沉淀劑。生產(chǎn)中常用的沉淀劑有硫酸鋁明礬、硫酸、鹽酸和硫酸鐵。生產(chǎn)中常用的沉淀劑有硫酸鋁明礬、硫酸、鹽酸和硫酸鐵。 此為可逆反響，溶液酸性增強(qiáng)，反響向左移動(dòng)；溶液堿性增強(qiáng)，反響向右此為可逆反響，溶液酸性增強(qiáng)，反響向左移動(dòng)；溶液堿性增強(qiáng)，反響向右移動(dòng)。移動(dòng)。pH=4-5pH=4-5，溶液中同時(shí)存在，溶液中同時(shí)存在Al+Al+和和Al(OH)3Al(OH)3，而且這種未溶解的，而且這種未溶解的Al(OH)

35、3Al(OH)3可以吸附可以吸附Al+Al+離子，形成一種膠體離子。離子，形成一種膠體離子。 這種膠體離子帶有很強(qiáng)的正電性，通過(guò)靜電引力，可以把負(fù)電性較弱的這種膠體離子帶有很強(qiáng)的正電性，通過(guò)靜電引力，可以把負(fù)電性較弱的石蠟?zāi)z體離子吸附過(guò)來(lái)，形成一種新的帶有弱正電性的膠體離子。這種弱石蠟?zāi)z體離子吸附過(guò)來(lái)，形成一種新的帶有弱正電性的膠體離子。這種弱正電性的膠體離子就可以比較牢固地沉淀吸附在具有負(fù)電性的纖維外表。正電性的膠體離子就可以比較牢固地沉淀吸附在具有負(fù)電性的纖維外表。這就是石蠟乳液破乳沉淀的主要機(jī)理所在。這就是石蠟乳液破乳沉淀的主要機(jī)理所在。硫酸鋁水溶液中： Al2(SO4)3 + 6H2O

36、 2Al(OH)3 + 3H2SO4 離子式：2Al+ + 3SO4- + 6H+ + 6OH- 2Al(OH)3 + 6H+ + 3SO4 2 2 影響石蠟乳液施加效果的因素影響石蠟乳液施加效果的因素 a.a.乳液質(zhì)量：分散度高、穩(wěn)定性好的高質(zhì)量乳液是獲得好的施乳液質(zhì)量：分散度高、穩(wěn)定性好的高質(zhì)量乳液是獲得好的施加效果的前提。加效果的前提。 b.b.石蠟施加量：石蠟施加量：施加量越大，施加量越大，耐水性越好。耐水性越好。施加量太大，施加量太大，會(huì)影響纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度，會(huì)影響纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)，提高生產(chǎn)本錢。同時(shí)，提高生產(chǎn)本錢。石蠟施加量通常為：石蠟施加量通常為： 硬質(zhì)板，0.5-1.

37、0% 軟質(zhì)板，1.0-2.0% c.漿料溫度：一般應(yīng)控制在40oC以下。d.漿料pH值：在施加石蠟乳液前，應(yīng)保持漿料pH=6-8； 施加石蠟和沉淀劑硫酸鋁以后，應(yīng)保持pH=4.5-5.0。 沉淀劑的施加量就是以控制漿料為準(zhǔn)， 一般約為干漿料的4-7%。e.漿料濃度：通常要求漿料濃度為1.2-2.0%。2. 漿外高濃破乳工藝 漿外高濃破乳工藝是一種石蠟施加的新技術(shù)，具體操作方法如下： 1石蠟乳液先在破乳器中與局部硫酸鋁溶液乳液量的10% 混合、破乳、形成絮狀石蠟顆粒； 2將破乳后的石蠟引入漿料中，沉落在纖維外表； 3再將剩余的硫酸鋁溶液參加，使?jié){料pH=5.0-5.5。 1) 將固體石蠟參加削片

38、機(jī)，與木料一起被切細(xì)分散。2) 將固體石蠟參加木片料倉(cāng)，石蠟與木片一起進(jìn)行蒸煮、熱磨。3) 固體石蠟在熱磨前參加蒸煮好的木片中，與木片一起進(jìn)行熱磨 頂峰廠，可潤(rùn)滑磨盤。4) 熔化石蠟噴灑在纖維板坯兩外表，在高溫?zé)釅哼^(guò)程中進(jìn)一步熔 化、流展、分散。 第二節(jié) 增強(qiáng)、耐火和防腐處理增強(qiáng)、耐火和防腐處理一增強(qiáng)處理一增強(qiáng)處理 目的：提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和使用性能。 方法：在成型前施加各種增強(qiáng)劑。 濕法生產(chǎn)：多采用水溶性酚醛樹脂。 干法生產(chǎn)：多采用脲醛樹脂。 合成樹脂與纖維的結(jié)合主要有三個(gè)方面：合成樹脂分子中的游離羥甲基CH3OH與纖維外表的游 離羥基形成醚鍵結(jié)合； 2)合成樹脂分子中的游離羥甲基CH3OH與纖

39、維外表的游離羥基形成氫鍵結(jié)合；3)范德華力的作用。 施加工藝：膠粘劑的施加工藝與防水劑根本相同，都是在連續(xù)施 膠箱中進(jìn)行施加。施加過(guò)程：先加防水劑，再加膠粘劑攪拌均勻后再加沉淀劑 硫酸鋁和硫酸。 膠粘劑先要用水進(jìn)行稀釋，使?jié)舛葹?-10%。 硫酸是酚醛樹脂的主要沉淀劑，用來(lái)中和樹脂中的堿， 使樹脂凝聚成不溶于水的膠粒，這樣才能被纖維所吸附。 樹脂在纖維外表留著率的主要影響因素如下：1) 樹脂分子量：分子量越大，留著率越高；2) 漿料溫度：溫度低，樹脂溶解度低，有利于提高留著率；3) 漿料pH值：施膠前應(yīng)保持漿料pH 7；參加沉淀劑后 pH=4.5-5.0，以利于膠粒迅速凝結(jié)沉淀；4) 樹脂種類

40、：三聚氫胺樹脂膠粒帶有正電性， 可直接被纖維外表吸附，留著性好； 酚醛樹脂和脲醛樹脂膠粒都帶有負(fù)電性，須加沉淀劑， 留著性較差。5) 樹脂施加量：膠合理論認(rèn)為，較層越薄，結(jié)合強(qiáng)度越高， 過(guò)分加大施膠量是沒(méi)有意義的。 現(xiàn)在生產(chǎn)中的施膠量 濕法硬質(zhì)板：1-2%； 干法硬質(zhì)板：2-3%； 干法中纖板：8-12%。 二. 耐火處理 纖維板用作建筑材料時(shí)，阻燃性是一個(gè)很重要的指標(biāo)。按照材料的耐火程度，可將材料分為：未經(jīng)處理的纖維板屬于易燃級(jí)材料。1. 耐火處理的方法1)纖維板浸漬處理：將纖維板產(chǎn)品在耐火劑溶液中浸泡， 然后在110oC下烘干。2)纖維板外表涂刷：將耐火性涂料直接涂刷在纖維板外表。3)漿料

41、耐火處理： 4)濕板坯外表噴灑：耐火劑噴灑在板坯兩外表，然后進(jìn)行低溫?zé)釅骸?不 燃 級(jí) 難 燃 級(jí) 易 燃 級(jí) 漿料中參合一些不燃性材料，如石棉、玻璃纖維、氧化鐵等。 漿料中施加耐火劑，如磷酸銨、硫酸銨等。 要求：種類： 耐火性好； 化學(xué)穩(wěn)定性好； 對(duì)金屬和木材無(wú)腐蝕性； 對(duì)人畜無(wú)毒； 不影響產(chǎn)品強(qiáng)度和耐水性； 不影響產(chǎn)品的油漆、膠合等加工性能。 原料來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜。 磷酸氫二銨、磷酸氫銨：耐火性最好，可以單獨(dú)使用； 硫酸銨、氯化銨： 效果比較差，但其價(jià)格便宜，可與前者混合使用； 金屬鹽類： 耐火性好，但吸潮性很強(qiáng)，用量不可太多； 硼砂、硼酸： 具有較好的耐火性，常與其它耐火材料混合使用。

42、 3. 3. 耐火劑的滯火機(jī)理耐火劑的滯火機(jī)理 BrowneBrowne布朗曾對(duì)木質(zhì)材料滯火理論進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，認(rèn)為有布朗曾對(duì)木質(zhì)材料滯火理論進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，認(rèn)為有如下幾點(diǎn)。如下幾點(diǎn)。1 1. .障礙理論：滯火劑本身由于涂刷或受熱熔化的作用，在木材外表障礙理論：滯火劑本身由于涂刷或受熱熔化的作用，在木材外表形成一層液體涂層或玻璃狀層，這樣阻隔了熱解時(shí)可燃性氣體的散發(fā)、形成一層液體涂層或玻璃狀層，這樣阻隔了熱解時(shí)可燃性氣體的散發(fā)、燃燒所需空氣的供給和熱量的向外傳遞，從而有效地減緩木材燃燒。燃燒所需空氣的供給和熱量的向外傳遞，從而有效地減緩木材燃燒。2 2. .散熱降溫理論：滯火劑的引進(jìn)，增加了木

43、材的導(dǎo)熱性，使木材外散熱降溫理論：滯火劑的引進(jìn)，增加了木材的導(dǎo)熱性，使木材外表的散熱迅速。散熱快于供熱，這樣使木材溫度下降而減緩燃燒速度。表的散熱迅速。散熱快于供熱，這樣使木材溫度下降而減緩燃燒速度。3 3. .吸熱降溫理論：滯火劑遇熱會(huì)分解和熔融，而這種分解和熔融多吸熱降溫理論：滯火劑遇熱會(huì)分解和熔融，而這種分解和熔融多為吸熱反響。所以當(dāng)木材遇火燃燒時(shí)，其中的滯火劑受熱分解和熔化為吸熱反響。所以當(dāng)木材遇火燃燒時(shí)，其中的滯火劑受熱分解和熔化而吸收大量熱量，從而降低木材溫度而阻止繼續(xù)燃燒。而吸收大量熱量，從而降低木材溫度而阻止繼續(xù)燃燒。4.不燃?xì)怏w稀釋理論：滯火劑遇熱放出大量不可燃燒氣體不燃?xì)怏w

44、稀釋理論：滯火劑遇熱放出大量不可燃燒氣體氨氣、二氧化碳、鹵化氫等，沖淡木材熱分解時(shí)放出的氨氣、二氧化碳、鹵化氫等，沖淡木材熱分解時(shí)放出的可燃性氣體，形成不可燃燒的混合氣體。從而阻滯燃燒?？扇夹詺怏w，形成不可燃燒的混合氣體。從而阻滯燃燒。5.學(xué)阻燃理論學(xué)阻燃理論(產(chǎn)碳量增加理論產(chǎn)碳量增加理論)：滯火劑的參加降低了木：滯火劑的參加降低了木材熱解的初使溫度，使木材在低溫下發(fā)生熱解，產(chǎn)生較多的材熱解的初使溫度，使木材在低溫下發(fā)生熱解，產(chǎn)生較多的不可燃產(chǎn)物水分、木炭，較少的可燃性揮發(fā)物不可燃產(chǎn)物水分、木炭，較少的可燃性揮發(fā)物CO氣氣體、焦油。體、焦油。6.自由基捕捉理論：滯火劑在木材熱解時(shí)放出某些活性很

45、自由基捕捉理論：滯火劑在木材熱解時(shí)放出某些活性很高的離子基，這些離子基能捕捉木材燃燒放出的自由基，并高的離子基，這些離子基能捕捉木材燃燒放出的自由基，并與之作用生成不燃燒產(chǎn)物如鹵化氫，從而中止木材火焰與之作用生成不燃燒產(chǎn)物如鹵化氫，從而中止木材火焰中的連鎖反響，抑制住燃燒。中的連鎖反響，抑制住燃燒。 4. 耐火性實(shí)驗(yàn)介紹耐火性實(shí)驗(yàn)介紹 1火管法火管法 繼續(xù)燃燒時(shí)間：用秒表記錄繼續(xù)燃燒時(shí)間：用秒表記錄燃燒重量損失：燃燒重量損失：%100*121wwwM2)氧指數(shù)法 這種方法測(cè)定的是：保持試件燃燒3min或燃燒長(zhǎng)度達(dá)50mm所需要的氧氣在氧氮混合氣體中的最低體積百分比濃度。氧指數(shù)OI = OI值越

46、大，材料的耐火性越好。 %100*222NOO 纖維板與天然木材相比，更容易受到蟲菌的侵蝕而腐壞，需要進(jìn)行防腐處理。 1.方法：方法： 除采用的藥劑不同外，其余與施加耐火劑的方法相同。 要求： 漿料防腐處理 板坯表面噴涂處理 對(duì)各種真菌、細(xì)菌、昆蟲的殺傷力強(qiáng)； 化學(xué)穩(wěn)定性好； 對(duì)人畜無(wú)毒性； 不影響產(chǎn)品的強(qiáng)度、耐水和其他性能； 原料來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜。 種類：常用者為五氯酚及其納鹽和銅鹽。五氯酚： 是常用的木材防腐劑，在市場(chǎng)可以購(gòu)置到。五氯酚鈉鹽：固體五氯酚微溶于水可溶解NaOH水溶液中， 變成為五氯酚鈉鹽。五氯酚銅鹽，在五氯酚鈉鹽的水溶液中再參加適量硫酸銅即成為 五氯酚銅鹽沉淀。 其中，五氯

47、酚銅鹽的防腐處理效果最好，如下圖：3. 五氯酚銅鹽的施加工藝五氯酚銅鹽的施加工藝 1將固體五氯酚溶解于將固體五氯酚溶解于NaOH水溶液中，生成五氯酚鈉鹽水溶液中，生成五氯酚鈉鹽溶液；溶液； 2把漿料調(diào)節(jié)到以上，在參加防水劑之前參加五氯酚鈉把漿料調(diào)節(jié)到以上，在參加防水劑之前參加五氯酚鈉溶液；溶液； 3參加適量硫酸銅；參加適量硫酸銅； 4再參加防水劑、耐火劑及其沉淀劑。再參加防水劑、耐火劑及其沉淀劑。聚電解質(zhì)的作用：代替常規(guī)沉淀劑，克服常規(guī)沉淀劑的缺陷。聚電解質(zhì)種類： 為含有能夠被電離的離子基團(tuán)的聚合物， 有陽(yáng)離子、陰離子和聚兩性電解質(zhì)。作用機(jī)理：纖維板生產(chǎn)中采用的為陽(yáng)離子聚電解質(zhì)或聚兩性電解質(zhì)。

48、這些聚電解質(zhì)對(duì)纖維具有很強(qiáng)的吸附力，可以降低纖維外表的負(fù)電性，甚至使帶有正電性。這樣就大大增加了纖維外表對(duì)防水劑和膠粘劑的吸附性，從而提高產(chǎn)品的性能指標(biāo)。 圖示為用聚乙烯亞胺陽(yáng)離子聚電解質(zhì)作為沉淀劑對(duì)產(chǎn)品性能的效果： 第五章第五章 成型與熱壓濕法成型與熱壓濕法第一節(jié) 成型第二節(jié) 熱壓第三節(jié) 軟質(zhì)纖維板工藝特點(diǎn)第四節(jié) 纖維板后期處理第五章第五章 成型與熱壓濕法成型與熱壓濕法第一節(jié)第一節(jié) 成型成型成型工序：纖維漿料通過(guò)成型機(jī)，抄制成型工序：纖維漿料通過(guò)成型機(jī)，抄制成一定規(guī)格并具有初步成一定規(guī)格并具有初步 密實(shí)度的板坯的密實(shí)度的板坯的過(guò)程。過(guò)程。濕法纖維板成型：采用圓網(wǎng)成型機(jī)或長(zhǎng)濕法纖維板成型：采用

49、圓網(wǎng)成型機(jī)或長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)。網(wǎng)成型機(jī)。長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)工作原理：長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)工作原理： 漿流的產(chǎn)生：通過(guò)高位槽的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。漿流的穩(wěn)定：高位槽中的漿料保持常滿狀態(tài)，同時(shí)漿料濃度 保持不變。 設(shè)置網(wǎng)前箱，如下圖：三三. .漿速、網(wǎng)速與濃度的關(guān)系漿速、網(wǎng)速與濃度的關(guān)系成型板坯的厚度和密度取決于漿速、網(wǎng)速和濃度。成型板坯的厚度和密度取決于漿速、網(wǎng)速和濃度。濃度濃度 濕法成型：漿料的濃度為濕法成型：漿料的濃度為1.2-2.0%1.2-2.0%。 濾水度大細(xì)漿：漿料脫水困難，應(yīng)采用較低的濃度，以提高濾水度大細(xì)漿：漿料脫水困難，應(yīng)采用較低的濃度，以提高 漿料的流動(dòng)性，防止絮聚成團(tuán)；漿料的流動(dòng)性，防止絮聚成團(tuán)； 濾水

50、度小粗漿：脫水容易，宜采用較高濃度，以減少細(xì)小濾水度小粗漿：脫水容易，宜采用較高濃度，以減少細(xì)小 纖維和添加劑的流失。纖維和添加劑的流失。2. 2. 網(wǎng)速與流速的協(xié)調(diào)網(wǎng)速與流速的協(xié)調(diào) 漿料從網(wǎng)前箱流出產(chǎn)生一個(gè)上網(wǎng)速度，漿料從網(wǎng)前箱流出產(chǎn)生一個(gè)上網(wǎng)速度，成型機(jī)的長(zhǎng)網(wǎng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)同方向的前進(jìn)速度，成型機(jī)的長(zhǎng)網(wǎng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)同方向的前進(jìn)速度，板坯成型時(shí)協(xié)調(diào)好這兩個(gè)速度，以獲得厚度、密度均勻的板坯。板坯成型時(shí)協(xié)調(diào)好這兩個(gè)速度，以獲得厚度、密度均勻的板坯。通常漿速稍大于網(wǎng)速，漿料上網(wǎng)后產(chǎn)生擠壓作用，這對(duì)板坯結(jié)構(gòu)和脫水通常漿速稍大于網(wǎng)速，漿料上網(wǎng)后產(chǎn)生擠壓作用，這對(duì)板坯結(jié)構(gòu)和脫水都是有利的。都是

51、有利的。網(wǎng)速與漿速的協(xié)調(diào)：通過(guò)長(zhǎng)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)速與漿速的協(xié)調(diào)：通過(guò)長(zhǎng)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。 板坯的脫水和預(yù)壓在長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)上連續(xù)完成，包括自重脫水、板坯的脫水和預(yù)壓在長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)上連續(xù)完成，包括自重脫水、 真空脫水和機(jī)械預(yù)壓脫水三個(gè)步驟。真空脫水和機(jī)械預(yù)壓脫水三個(gè)步驟。 自重脫水：由長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)的網(wǎng)案局部完成，自重脫水：由長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)的網(wǎng)案局部完成， 主要是通過(guò)案輥的作用，其作用原理如圖：主要是通過(guò)案輥的作用，其作用原理如圖： 提高自重脫水效果的措施：提高自重脫水效果的措施： 通過(guò)自重脫水區(qū)，漿料濃度由通過(guò)自重脫水區(qū)，漿料濃度由1.2-2.0%1.2-2.0%提高到提高到14-1

52、5%14-15%。 增大案輥直徑，延長(zhǎng)抽吸區(qū)寬度； 縮短案輥間距，增加案輥個(gè)數(shù)； 用親水性材料作案輥表面，增大對(duì)水的吸附。 2. 真空脫水真空脫水長(zhǎng)網(wǎng)成型機(jī)上有一個(gè)真空脫水區(qū)，在這里，網(wǎng)帶下面有幾個(gè) 真空箱。 真空箱的作用： 經(jīng)過(guò)真空脫水區(qū)，漿料濃度可提高到16-18%。3. 機(jī)械預(yù)壓脫水機(jī)械預(yù)壓脫水在長(zhǎng)網(wǎng)的末端有一個(gè)機(jī)械預(yù)壓脫水區(qū)，在機(jī)械壓力的作用下，使板坯進(jìn)一步脫水。機(jī)械預(yù)壓脫水方式： 使板坯上下產(chǎn)生壓差而壓縮脫水； 使空氣自上而下流過(guò)板坯，帶走黏附在纖維上的水。 輥壓脫水，W=65-70% 真空伏輥脫水，W=55-60% 單層平面壓機(jī)脫水，W=50% 五板坯切割五板坯切割周期式熱壓工藝需

53、要將板坯帶切割成一定幅周期式熱壓工藝需要將板坯帶切割成一定幅面規(guī)格，這包括縱切和橫切。面規(guī)格，這包括縱切和橫切。切割工具：無(wú)齒圓鋸片和高壓水流兩種。切割工具：無(wú)齒圓鋸片和高壓水流兩種。 縱切：將成型板坯兩邊多余的、不整齊的局縱切：將成型板坯兩邊多余的、不整齊的局部切去，送到回漿重新利用。部切去，送到回漿重新利用。 橫切：在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下將板坯橫切成直角，這橫切：在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下將板坯橫切成直角，這時(shí)切割方向與切割速度必須嚴(yán)密配合。時(shí)切割方向與切割速度必須嚴(yán)密配合。 如圖如圖,當(dāng)切割方向當(dāng)切割方向角一定，角一定， 切割速度必須符合下式關(guān)系：切割速度必須符合下式關(guān)系： 其中，其中，vo：切割速度；：切割速

54、度；v：網(wǎng)速；：網(wǎng)速；：切割方：切割方向與板坯橫邊向與板坯橫邊 的夾角。的夾角。 Vo的調(diào)整：通過(guò)鋸機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)的調(diào)整：通過(guò)鋸機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。 sin0vv第二節(jié)第二節(jié) 熱熱 壓壓熱壓工序：在熱量和壓力的聯(lián)合作用下，壓實(shí)板坯、蒸發(fā)水分、使防水劑均勻分布、各種木材組分及膠粘劑發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，從而獲得具有一定強(qiáng)度、厚度和密度的板坯的過(guò)程。一纖維板的結(jié)合機(jī)理一纖維板的結(jié)合機(jī)理1. 1. 纖維之間的機(jī)械結(jié)合纖維之間的機(jī)械結(jié)合板坯中的纖維相互交織，經(jīng)熱壓定型使得這種交織密實(shí)化，形成較大的抵抗相互滑動(dòng)的摩擦阻力，這是構(gòu)成纖維板結(jié)合力的因素之一。2. 2. 木素的熱熔固化

55、作用木素的熱熔固化作用木素是一種熱熔冷固性物質(zhì)。在纖維板的熱壓條件下，熱壓溫度高達(dá)200oC，足以使木素熔融成液態(tài)，在高溫下流展擴(kuò)散，冷卻后就將纖維固結(jié)在一起。這被認(rèn)為是濕法纖維板結(jié)合力的主要因素。3. 3. 半纖維素轉(zhuǎn)化為糠醛樹脂的膠固作用半纖維素轉(zhuǎn)化為糠醛樹脂的膠固作用熱壓時(shí)板坯處于酸性，在高溫酸性條件下，半纖維素會(huì)水解成糠醛，熱壓時(shí)板坯處于酸性，在高溫酸性條件下，半纖維素會(huì)水解成糠醛，與木素進(jìn)一步反響會(huì)生成類似酚醛樹脂的縮合物，產(chǎn)生類似酚醛樹脂與木素進(jìn)一步反響會(huì)生成類似酚醛樹脂的縮合物，產(chǎn)生類似酚醛樹脂的膠合作用。的膠合作用。4. 4. 氫鍵結(jié)合氫鍵結(jié)合nmnm就會(huì)形成氫鍵結(jié)合。這是濕法

56、無(wú)膠纖維板生產(chǎn)的重要理論依據(jù)。就會(huì)形成氫鍵結(jié)合。這是濕法無(wú)膠纖維板生產(chǎn)的重要理論依據(jù)。 二熱壓曲線分析二熱壓曲線分析 濕法硬質(zhì)纖維板生產(chǎn)通常采用恒溫濕法硬質(zhì)纖維板生產(chǎn)通常采用恒溫200oC三段式加壓方式，三段式加壓方式，其熱壓工藝曲線如以下圖所示：其熱壓工藝曲線如以下圖所示： 1.擠水段：為曲線上擠水段：為曲線上OAB段，段，OA閉合并升壓至閉合并升壓至5-7MPa，應(yīng)快，應(yīng)快速以不沖破板坯為限，速以不沖破板坯為限，AB為保壓為保壓60-90S。 作用：作用： 使板坯初步密實(shí)，以利于傳熱； 通過(guò)擠壓排除板坯中的自由水 2.枯燥段：為曲線上枯燥段：為曲線上BCD段，段，BCMPa，CD保持在低壓

57、下加保持在低壓下加熱枯燥板坯至含水率熱枯燥板坯至含水率14%左右。左右。 作用：使細(xì)胞外表及細(xì)胞壁中的吸附水蒸發(fā)排除。作用：使細(xì)胞外表及細(xì)胞壁中的吸附水蒸發(fā)排除。3.塑化段：為曲線塑化段：為曲線DEFG段，段，DE快速升壓至快速升壓至5-7MPa，EF自自動(dòng)保壓直至熱壓結(jié)束動(dòng)保壓直至熱壓結(jié)束, FG卸壓。卸壓。 作用：作用： 板坯結(jié)構(gòu)定型，達(dá)到規(guī)定的密度和厚度要求； 木素及膠粘劑熔化、流展，形成膠合； 排除殘余水分，完成氫鍵形成反應(yīng)及其他各種物理化學(xué)反應(yīng)； 防水劑熔化、流展、重新分布均勻。 三三. 熱壓過(guò)程中水分及溫度的變化熱壓過(guò)程中水分及溫度的變化在整個(gè)熱壓過(guò)程中，板坯溫度、含水率、熱壓板溫

58、度及熱量在整個(gè)熱壓過(guò)程中，板坯溫度、含水率、熱壓板溫度及熱量消耗情況大致如以下圖所示。消耗情況大致如以下圖所示。四四. 壓機(jī)熱源的選擇壓機(jī)熱源的選擇 飽和蒸汽：壓力隨溫度升高而增大； 過(guò)熱蒸汽：可在常壓下實(shí)現(xiàn)高溫，比重隨過(guò)熱度增加而減小，但熱容量很小，不適于作熱壓熱源； 高溫?zé)崴河蔑柡驼羝訜釅毫λ?，壓力隨溫度而增大，熱容量很大。 1 二苯混合物 組成 特點(diǎn) 2熱油：沸點(diǎn)可達(dá)300 oC以上，無(wú)壓液體加熱，且無(wú)毒性。 聯(lián)苯，26.5% 二苯醚，73.5% 沸點(diǎn) 258oC，凝固點(diǎn) 12.3 oC，可采用低壓液體加熱； 液體載熱，熱容量大，加熱穩(wěn)定均勻； 無(wú)爆炸性，毒性輕微； 粘度小，長(zhǎng)期

59、使用不會(huì)濃縮變質(zhì)； 具有可燃性，需注意防泄防火。 3. 高頻介質(zhì)加熱高頻介質(zhì)加熱原理： 含 有 水 分 的 纖 維 物 料 是 一 種 電 介 質(zhì) ， 其 中 的 水 分 子 是 偶 極 分 子 ； 如 圖 ， 偶 極 分 子 在 電 場(chǎng) 中 會(huì) 被 極 化 ， 取 向 排 列 ； 高 頻 交 變 電 場(chǎng) 使 偶 極 分 子 的 取 向 快 速 交 替 變 化 ， 產(chǎn) 生 大 量 內(nèi) 摩 擦 熱 而 使 物 料 升 溫 。 a. 加熱不經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)，升溫快而均勻； b. 內(nèi)部含水多、極化強(qiáng)、溫度高，外部散熱快、溫度降低快，易形成“內(nèi)高外低”的溫度梯度，利于水分移出； c. 濕板坯易被擊穿，僅適合于

60、低含水率的干法板坯的熱壓。 特點(diǎn)：第三節(jié)第三節(jié) 軟質(zhì)纖維板工藝特點(diǎn)軟質(zhì)纖維板工藝特點(diǎn)所謂軟質(zhì)板：所謂軟質(zhì)板：3 3， 主要用作絕緣材料、隔音材料和主要用作絕緣材料、隔音材料和隔熱材料。隔熱材料。主要工藝特點(diǎn)：無(wú)壓下枯燥成板。主要工藝特點(diǎn)：無(wú)壓下枯燥成板。 其它特點(diǎn)：其它特點(diǎn)： 1 1由于無(wú)壓成板，纖維間結(jié)合力主要靠氫鍵，由于無(wú)壓成板，纖維間結(jié)合力主要靠氫鍵，所以要求所以要求 纖維別離度較高，一般要到達(dá)纖維別離度較高，一般要到達(dá)60-100s60-100s，故需要屢次精磨。故需要屢次精磨。 2 2由于纖維別離度高，漿料脫水困難，需要采由于纖維別離度高，漿料脫水困難，需要采用真空伏輥脫用真空伏輥脫