人造板的成型、铺装、预压、热压.doc

第三章 人造板的成型、热压 人造板的铺装 人造板的预压 人造板的热压一、人造板铺装 人造板成型前对基本单元的要求：纤维板：干法：W终=510%，涂胶量812%，纤维的处理（阻燃和防水处理） 原料的分级 :自然分级是在铺装成型时同时完成的。主要是利用纤维自身的重量不同，借助风力或机械力对不同重量的对象产生的离心力不同或浮力不同进行分级。采用不同的铺装头，自然分级作用不同，可以分为三类 原料的分级 :预分选适于生产多层结构板，是在铺装成型前进行的分选，这种方式表层和芯层的比例容易控制，产品质量有保证，但是需要专用的分级设备，因此适于表面质量要求高以及规模较大的生产线。机械铺装的自然分级：利用粗细纤维的重量差异进行分级，较重的粗纤维离心力大，被抛出的距离远，细纤维较轻离心力小就近落下。气流铺装的自然分级：细纤维质轻，比表面积大，产生的浮力大，气流可以将其吹得比较远；粗纤维就近落下。机械气流混合铺装自然分级：以上两种方法强烈，对产品结构不利，故利用这两种作用相反的分级原理进行适当的综合，调节搭配比例。板坯的成型采用一定的方法将原料按照要求形成具有一定初强度的板坯。对板坯的要求： 根据产品的规格和密度决定原料的用量；板坯厚度、密度均匀。板坯含水率符合要求。板坯要符合对称原则。 对于胶合板要注意表板的质量和缺陷的允许程度。 板坯的结构： 纤维板的结构相似，可以有如下结构：单层结构、三层结构、五层结构、渐变结构. 成型的方法 :板坯成型的方法有手工、机械和气流。 胶合板的板坯成型主要采用的是手工方法。刨花板和纤维板生产中则主要是:采用机械或气流成型的方法。 铺装工艺:连续铺装和周期式铺装的方法。周期式铺装是将称量好的原料，周期地一块一块地铺装成板坯，前一块铺装完成以后，停止铺装，然后再重新铺装第二块板坯，这种方法虽然计量准确，但是影响连续生产，所以现在应用的比较少。 连续铺装的工艺，即从成型系统里出来的是连续板坯带。不同种类的人造板其成型的要求和成型的方法是不同的。 纤维板和刨花板的铺装方法：机械成型：机械成型机型式较多，它是利用机械作用将经过计量后的原料松散，在均匀铺装成板坯。原理是由各种运输带均匀定量供料，各种辊、刷、针刺将原料抛松打散，在离心力或重力的作用下，沉降到网带上，形成板坯带，多用于刨花板上。 成型装置：单辊铺装头、双辊铺装头、三辊铺装头 气流成型：原料借助气流的作用，均匀分散沉淀在成型网带而成为板坯的铺装形式为气流成型。真空气流铺装成型机是借助真空负压的作用，使纤维沉降而铺成板坯。其特点如下： 具有一定的密度和强度，利于运输，预压时排出的空气量小，不致损坏板坯；纤维沉降快，生产效率高，但能耗大，气动特性复杂，工艺控制调整难度大。成型工艺的控制：成型密度和匀度的控制MDF中铺装厚度为成品厚度的1528倍。板坯厚度与原料种类、纤维质量、含水率、施胶量以及成型方式有关。刮平辊刮去量为板坯厚度的2025%，每个成型头均配一个刮平辊。二、人造板的预压1. 板坯的预压 预压是在室温下，将成型好的松散板坯压到密实程度的过程。2.预压目的 排出板坯内留存的空气；减少板坯厚度，从而降低压机压板开档，缩短热压周期，提高压机生产率；防止固化层出现，预压过的板坯，可有较快闭合速度；增加板坯强度，从而有利于板坯运输，实现无垫板操作，增加胶液流动性，保证胶和质量。3.预压的方法 在冷压机里预压板坯，压缩程度主要取决与压机的压力。有两种方法：A.周期式预压：多用于胶合板生产中。B.连续式预压：多用于纤维板和刨花板生产中。纤维板和刨花板的一般工艺条件：P=1020MPa T=1025s6.预压设备：间歇式平面预压机：一般采用平板预压机，多为单层机构，根据压板运动方向分为上压式和下压式预压机，上压式的不利影响较小，但应注意漏油、污染现象。 连续式带式预压机：较为普遍，在连续带式预压机中，板坯在被压缩的状态下移动，故需保持预压运动速度与成型网带速度同步，主要分三部分:板坯的运输 在刨花板和纤维板生产中，板坯的铺装和预压或热压（连续压机）都是在主运动装置上进行的。它是连接铺装机、预压机和热压机的附属设备，同时也有的时在主运输设备上实行预压和热压的。在主运输装置上，将铺装机撒下的原料（纤维和刨花）铺成一定厚度的板坯，将板坯运入预压机或热压机中。板坯的运输主运输装置：硬质金属垫板块;连续网带；连续柔性合成垫片带；挠性金属网垫板。铺装成性 预压 热压 连续 连续 连续 周期 周期 周期三、人造板的热压 热压板坯在一定时间内通过热量和压力的作用，制成具有一定强度、密度和厚度制品的过程。1.热压的目的：加热使胶固化，保证板子的密度或厚度和结合强度。强度是靠胶粘剂和原料之间的氢键及范德华力。密度靠压力，定厚可用压力或定厚规，采用它可以保证板子的质量，有利于蒸汽的排出，防止“放炮 ”现象的产生。v 连续铺装和连续热压方式：多为单层结构，主运输装置的特点是一条连续的钢带张紧在两个大滚筒上，其中一个滚筒位于铺装机前，另一个辊筒位于热压机之后。钢带及时运输设备，又在热压过程中起到垫板的作用，国外的被刺中性式的比较多。v 周期铺装和周期热压方式：运输机单纯起运输作用，结构简单 铺装机单层结构 铺装机装板机多层压机2.热压方式：加热和加压a.加热的方式：通过压板把热量传递给板坯。 加热介质：电介质、蒸汽加热和热油加热。 加热板坯方法：接触加热、高频加热、 二者混合加热。b.热压方法：根据时间特征或板坯运动情况： 周期热压和连续热压根据加压方式：平压、挤压和辊压。3.装板方式：有垫板和无垫板无垫板方式的特点：v 主运输装置的占地面积小。v 不需要铝合金垫板，减少了因垫板厚度不均二引起的板子厚度偏差。v 省掉了加热垫板的能耗和冷却垫板的能耗v 提高了板坯在热压机内加压的均匀性v 改善了卸板后成品板在卸板架上的冷却条件。缺点：对装板系统要求较高，对板坯的初强度要求比较高，一旦损坏的是压板，清理麻烦。4.生产应用：以上方法相互组合起来，可以成为多种多样的热压方法，但是目前常用的是接触加压周期式热压；国外设备有采用连续热压方式。 从热压设备上看，国产设备主要以多层压机为主，国外的设备多采用单层压机和连续性压机（刨花板和纤维板）。因此，在成为碎料板和纤维板生产中，连续型热压机是有广阔发展的。而挤压机日趋减少。热压过层的物理化学变化： 合成树脂与纤维之间的化学结合 板坯在热的作用下，当温度达到胶粘剂固化温度时，胶粘剂开始发生化学反应，形成胶合强度。同时纤维之间还可以形成氢键等结合力。增加板子强度的方法可以有以下几种方法：1.施加一定量的合成树脂。2.提高纤维的塑性。3.增加纤维的比表面积。4.保持板坯一定的含水率。5.保证木素和半纤维素的塑化温度和时间。6.提高热压的单位压力等。热压过层的物理化学变化： 板坯含水率进一步降低：1.热压过程中板坯水分的来源v 原料中的水分，任何原料在进入热压工序前 都不是绝干的，含有一定量的水分。v 施胶施胶粘剂带来的水分和填加剂的水分。v 树脂胶固化施缩聚反应产生的水分。2.水分的作用：v 增加原料的可塑性和导热性；v 参与纤维素和半纤维素的水解、热解反应；v 促使木素树脂化和降低熔点。v 胶粘剂的分布更加均匀并固化，产生强度： 在温度和压力的作用下，胶粘剂的分布进一步均匀化； 胶粘剂发生化学反应，产生胶结力。 原料之间更加密实，厚度减小，密度增加， 在胶结力和其他力的作用下，产品定形，并产生强度，完成胶合作用。6.热压工艺参数的选择依据：人造板最佳工艺条件体现在产品的物理力学性能、含水率适宜、木材压缩量小，胶合时间短、生产成本低等几个方面。热压的主要工艺参数包括热压温度、热压时间、热压压力热压三要素。根据胶的固化选择热压温度和热压时间。根据对板子的密度和强度要求选择热压压力。热压工艺参数温度选择热压温度的选择主要根据板子的性能和所使用的胶粘剂种类以及压机的生产效率等因素。热压过程中，热量提高了原料的塑性，为各种健的结合创造了条件；热量使板坯中的水分汽化；热固性树脂在短时间内完成固化。热压温度常指热压板的温度。选择温度的高低取决于胶粘剂的固化温度、原料种类、板坯含水率、板坯厚度、加压方式、加热时间以及压力大小等。热压工艺参数温度梯度板坯的温度梯度热压时板坯内形成温度梯度，其曲线是热压时间的函数。为了减少温度梯度，目前试图采用接触加热和微波加热联合的方式或采取喷蒸处理等措施，都对快速提高板坯温度、缩短加热时间，改善制品性能起到积极的作用。热压工艺参数温度与时间的关系热压温度和热压时间对板字质量的影响是有交互作用的，一般情况下，温度约高，需要加压的时间越短。热压工艺参数温度胶粘剂对温度的要求：酚醛树脂胶粘剂要求较高的温度，一般为180200，脲醛树脂胶粘剂可以采用较低的温度，一般可以采用140以上。新型脲醛树脂胶粘剂要求高温固化，一般在130200。加热温度的极限以不使木材热解为度。中纤板：160180(UF), 185195（PF)胶合板：95120（UF), 120150 (PF)刨花板：140160（UF), 188200 (PF)热压工艺参数压力 热压压力用板坯单位面积所受压力的大小表示。压力的作用是克服板坯中的空气；增加纤维之间的接触和交织作用，达到制品厚度和密度的要求。热压工艺参数压力压力的大小与制品厚度、原料的种类、原料的形态、含水率、施胶量、热压温度、加压方式、加压速度有关。压力过高会造成水蒸气排除困难，从而要延长热压时间，用以产生水迹和鼓泡等缺陷。对于刨花板和中密度纤维板根据是否有厚度规来确定压力。压力选择中纤板：3.55.5Mpa,低压压力 1.52.0Mpa胶合板：0.61.2Mpa刨花板：1.24.0Mpa热压工艺参数时间指压力到工作压力开始到卸压的时间。用1mm板厚所需要的时间来表示。与制品的厚度和加热、加压方式有关。