纤维板生产学习教案

1、会计学1第一页，共155页。第一章第一章 概概 述述一、基本概念一、基本概念 纤维板：是以植物纤维为原料，经过纤维板：是以植物纤维为原料，经过(jnggu)(jnggu)纤维分离、板坯铺装、热压成型纤维分离、板坯铺装、热压成型或干燥等工序生产的板状材料。或干燥等工序生产的板状材料。 硬质板：密度硬质板：密度d 0.8 g/cm3d 0.8 g/cm3 软质板：密度软质板：密度d 0.5 g/cm3d 纤维素纤维素 木素木素 相对湿度为相对湿度为95%95%时，它们的平衡含水率分别为：时，它们的平衡含水率分别为： 47-63% 47-63%，24-30%24-30%，8-23%8-23%。第30

2、页/共154页第三十一页，共155页。三三. . 原料选择原料选择(xunz)(xunz)1.1.原料质量评定原料质量评定 原料质量评定包括：化学成分、纤维含量、纤维形态和加工性能等方面。原料质量评定包括：化学成分、纤维含量、纤维形态和加工性能等方面。 化学成分：纤维素含量愈高愈好。一般要求原料的纤维素含量化学成分：纤维素含量愈高愈好。一般要求原料的纤维素含量 达到达到30%30%以上，半纤维素和木素含量应尽量地低。以上，半纤维素和木素含量应尽量地低。 纤维含量：纤维细胞含量是决定原料质量的最主要因素。纤维含量：纤维细胞含量是决定原料质量的最主要因素。 非纤维细胞含量过高，不能生产出合格的产品

3、，非纤维细胞含量过高，不能生产出合格的产品， 一般要求纤维含量达到一般要求纤维含量达到50%50%以上。以上。 纤维形态：纤维长度大、长宽比大、胞壁较薄的纤维原料较好。纤维形态：纤维长度大、长宽比大、胞壁较薄的纤维原料较好。 加工性能：主要是指削片和磨浆的难易程度。一般软材优于硬材，加工性能：主要是指削片和磨浆的难易程度。一般软材优于硬材， 湿材优于干材。湿材优于干材。第31页/共154页第三十二页，共155页。 原料质量综合评定：木材 最好(zu ho)，其中针叶材优于阔叶材，树干材优于枝桠材， 边材优于心材，早材优于晚材。蔗渣 纤维形态好、有弹性，可生产出质量上乘的产品， 但蔗渣含有大量髓

4、细胞，应采用除髓措施对蔗渣原料 进行除髓处理。竹材 虽然纤维含量高、形态好，可生产出优质产品， 但竹材密度大、材质硬，加工困难。 第32页/共154页第三十三页，共155页。2.2.原料选择的原则原料选择的原则纤维板生产的原料选用应从原料质量、来源和价格等方面进行综合考察。纤维板生产的原料选用应从原料质量、来源和价格等方面进行综合考察。3.3.原料搭配原料搭配 适当地进行原料搭配，不但可以降低生产成本，还可以提高产品等级，适当地进行原料搭配，不但可以降低生产成本，还可以提高产品等级， 原料搭配包括：木材原料中不同树种的搭配，原料搭配包括：木材原料中不同树种的搭配， 木材原料与非木材原料的搭配。

5、木材原料与非木材原料的搭配。4.4.树皮的利用树皮的利用 少量树皮，可降低热磨时的动力消耗，有利于提高产品的耐水性。少量树皮，可降低热磨时的动力消耗，有利于提高产品的耐水性。所以，在纤维板原料中允许带有树皮，但树皮含量应该控制在所以，在纤维板原料中允许带有树皮，但树皮含量应该控制在20%20%以下以下(yxi)(yxi)，否，否则会影响产品表面质量，降低产品强度。则会影响产品表面质量，降低产品强度。第33页/共154页第三十四页，共155页。第四节第四节 原料准备原料准备一一. . 原料的贮存与运输原料的贮存与运输为了保证生产能够连续进行，厂内需要一定数量的原料储备，至少要有一个月生产为了保证

6、生产能够连续进行，厂内需要一定数量的原料储备，至少要有一个月生产的贮存量。的贮存量。原料贮存场地：应该干燥、平坦，应具有良好的通风、排水原料贮存场地：应该干燥、平坦，应具有良好的通风、排水 和防火等条件。和防火等条件。草类原料堆垛：应注意保持原料干燥，一般含水率应小于草类原料堆垛：应注意保持原料干燥，一般含水率应小于12%12%， 否则会发热否则会发热(f r)(f r)升温而自燃。升温而自燃。不同的原料要分开贮存。不同的原料要分开贮存。原料运输：通常采用皮带运输机从贮料场运送至削片机。原料运输：通常采用皮带运输机从贮料场运送至削片机。第34页/共154页第三十五页，共155页。二二. . 备

7、料工艺流程备料工艺流程 备料是纤维板生产的第一道工序，原料备料是纤维板生产的第一道工序，原料来源来源(liyun)(liyun)不同，备料的工艺流程也会有不同，备料的工艺流程也会有所不同。所不同。 以下是用专用人工林为原料的典型的备料以下是用专用人工林为原料的典型的备料工艺流程。工艺流程。 第35页/共154页第三十六页，共155页。三三. . 削片削片为把木材原料切削成一定尺寸规格的木片的生产过程。为把木材原料切削成一定尺寸规格的木片的生产过程。1. 1. 木片规格要求木片规格要求木片尺寸均匀，切口平滑，木片尺寸均匀，切口平滑，尺寸规格为尺寸规格为16-3016-30* *15-2515-2

8、5* *3-5mm3-5mm，原料的含水率原料的含水率35-40%35-40%，这时切削的木片质量最好，而且，这时切削的木片质量最好，而且(r qi)(r qi)切削阻力小，电能消耗少。切削阻力小，电能消耗少。2. 2. 削片设备削片设备纤维板的削片设备有盘式削片机和鼓式削片机两种。纤维板的削片设备有盘式削片机和鼓式削片机两种。大厂：多采用盘式削片机，多刀盘式削片机最好，它加工的木片大厂：多采用盘式削片机，多刀盘式削片机最好，它加工的木片 合格率可达到合格率可达到95%95%以上。以上。小厂：一般采用鼓式削片机。小厂：一般采用鼓式削片机。林区：用枝桠材削片时，可采用移动式盘式削片机。林区：用枝

9、桠材削片时，可采用移动式盘式削片机。第36页/共154页第三十七页，共155页。3. 3. 影响木片质量的因素影响木片质量的因素 1 1） 原料本身方面：原料本身方面： 2 2） 削片机类型：削片机类型： 3 3） 刀片的锋利程度：刀片的锋利程度： 4 4） 刀片安装位置刀片安装位置(wi zhi)(wi zhi)： 四四. . 木片筛选与再碎木片筛选与再碎不合格的木片不能进入木片蒸煮工序，木片切削后需要对木片进行筛不合格的木片不能进入木片蒸煮工序，木片切削后需要对木片进行筛选。选。碎屑：应该作为废料除去，碎屑：应该作为废料除去，粗大木片：需要再碎，通常用锤式再碎机再碎，使其成为粗大木片：需要

10、再碎，通常用锤式再碎机再碎，使其成为 合格的木片。合格的木片。筛选设备：生产中常用的木片筛选机械有平面筛和圆筒筛两种。筛选设备：生产中常用的木片筛选机械有平面筛和圆筒筛两种。 第37页/共154页第三十八页，共155页。五五. . 木片磁选木片磁选木片磁选过程是让木片经过木片磁选过程是让木片经过(jnggu)(jnggu)电磁吸铁装置，清除木片中夹带的金属电磁吸铁装置，清除木片中夹带的金属物，以保证后续纤维分离设备的正常运行。物，以保证后续纤维分离设备的正常运行。工厂常用的有辊式磁选器和轮式磁选器两种：工厂常用的有辊式磁选器和轮式磁选器两种： 第38页/共154页第三十九页，共155页。六木片

11、水洗六木片水洗木片水洗的作用木片水洗的作用(zuyng) 木片水洗装置：木片水洗装置： 第39页/共154页第四十页，共155页。七七. . 木片运输木片运输(ynsh)(ynsh)与贮与贮存存 木片的运输木片的运输(ynsh)(ynsh)设设备：备：第40页/共154页第四十一页，共155页。为了保证连续生产，工厂应该(ynggi)保持有1-2天的木片贮存量。贮存木片的料仓： 按材料分有 按形状分有 常见的为立式结构料仓， 有如下4中形式，其中（1）、（3）两种形式应用最多。 第41页/共154页第四十二页，共155页。第三章第三章 纤维纤维(xinwi)(xinwi)分离分离第一节 纤维分

12、离(fnl)的目的与要求第二节 原料的软化(runhu)处理第三节 纤维分离第四节 浆料贮存、浓度调节和检验第42页/共154页第四十三页，共155页。第三章第三章 纤维分离纤维分离纤维板生产：先纤维分离，再重新组合。纤维板生产：先纤维分离，再重新组合。纤维分离，又称为制浆。纤维分离，又称为制浆。第一节第一节 纤维分离的目的与要求纤维分离的目的与要求 一一 纤维分离的目的和要求纤维分离的目的和要求纤维板产品的强度：取决于单根纤维本身强度，以及纤维纤维板产品的强度：取决于单根纤维本身强度，以及纤维之间的之间的 结合强度，而且结合强度，而且(r qi)(r qi)后者更为重后者更为重要。要。纤维之

13、间的结合强度：湿法工艺，主要是通过氢键结合；纤维之间的结合强度：湿法工艺，主要是通过氢键结合； 干法工艺，既有氢键结合，又有胶干法工艺，既有氢键结合，又有胶粘剂的胶结作用。粘剂的胶结作用。无论是氢键，还是胶结，都需要纤维原料具有较大的比表无论是氢键，还是胶结，都需要纤维原料具有较大的比表面积。面积。比表面积愈大：纤维表面游离羟基愈多，氢键形成机会也比表面积愈大：纤维表面游离羟基愈多，氢键形成机会也就愈多；就愈多； 纤维之间的交织点增多，胶合的强度也愈纤维之间的交织点增多，胶合的强度也愈大。大。第43页/共154页第四十四页，共155页。目的：将原料分离成细小纤维，增大纤维比表面积，提高目的：将

14、原料分离成细小纤维，增大纤维比表面积，提高(t go)纤维之间的结合强度。纤维之间的结合强度。要求：要求：第44页/共154页第四十五页，共155页。二.维分离(fnl)方法化学机械法：机械法加热机械法：纯机械法：爆破法：先将木片置于高压密闭的容器中，并用高温高压蒸汽对木片进行短时间预处理，使胞间层中木素软化，同时提高木片内部水蒸气压力。然后突然打开高压密闭容器，这时木材在巨大的内外瞬间压力差的作用下迅速膨胀而爆破，从而使得纤维分离(fnl)。第45页/共154页第四十六页，共155页。三三. .浆料的质量评定浆料的质量评定1.1.纤维分离度（纤维分离度（DSDS）纤维分离度是描述纤维被分离的

15、细度的一个质量指纤维分离度是描述纤维被分离的细度的一个质量指标。它是通过测定纤维浆料的滤水性能标。它是通过测定纤维浆料的滤水性能(xngnng)(xngnng)而 间 接 确 定 纤 维 被 分 离 的 细 度 的 。而 间 接 确 定 纤 维 被 分 离 的 细 度 的 。 各种纤维板产品对纤维分离度有不同的要求，各种纤维板产品对纤维分离度有不同的要求， 2.2.纤维筛分值纤维筛分值 纤维筛分值描述了浆料中纤维长度的分布情况，是衡量纤维浆料质量纤维筛分值描述了浆料中纤维长度的分布情况，是衡量纤维浆料质量(zhling)(zhling)的的一个很重要的指标。一个很重要的指标。 第46页/共15

16、4页第四十七页，共155页。第二节第二节 原料的软化处理原料的软化处理(chl)(chl)软化处理软化处理(chl)(chl)目的：目的： 软化处理软化处理(chl)(chl)方法：方法： 第47页/共154页第四十八页，共155页。一一.加压蒸煮法加压蒸煮法1.加压蒸煮阶段纤维原料发生的主要变化加压蒸煮阶段纤维原料发生的主要变化 1）热水抽提物溶解，主要是单糖、淀粉、单宁和果胶的溶解。）热水抽提物溶解，主要是单糖、淀粉、单宁和果胶的溶解。 2）半纤维素部分水解，其中木聚糖水解最快。）半纤维素部分水解，其中木聚糖水解最快。 3）纤维素微纤丝无定形区中的纤维素发生部分水解，结晶区）纤维素微纤丝无

17、定形区中的纤维素发生部分水解，结晶区 不会不会(b hu)受到破坏。受到破坏。 4）木素受热而软化。）木素受热而软化。2.加压蒸煮工艺加压蒸煮工艺木片蒸煮工艺：木片蒸煮工艺： 木片蒸煮温度（木片蒸煮温度（140-170oC）和时间（）和时间（30-120min）是蒸煮工艺的两个重要工艺参数，对浆料质量、纤维得率、能源消耗和生产效率有直接影响。）是蒸煮工艺的两个重要工艺参数，对浆料质量、纤维得率、能源消耗和生产效率有直接影响。第48页/共154页第四十九页，共155页。 1） 蒸煮温度对木片塑化、产品蒸煮温度对木片塑化、产品(chnpn)强度的影响：强度的影响： 分别见教材分别见教材p41表表2

18、-8和表和表2-9。第49页/共154页第五十页，共155页。第50页/共154页第五十一页，共155页。 2).蒸煮时间蒸煮时间(shjin)对产品强度的影响：见教材对产品强度的影响：见教材p42表表2-10。第51页/共154页第五十二页，共155页。3）蒸煮温度对动力(dngl)消耗的影响： 二二. .热水热水(r shu)(r shu)浸泡：略浸泡：略三三. .冷碱法：略冷碱法：略第52页/共154页第五十三页，共155页。第三节第三节 纤维分离纤维分离纤维分离：目前多采用机械纤维分离：目前多采用机械(jxi)(jxi)研磨法，即研磨法，即在机械在机械(jxi)(jxi)磨盘的摩擦、挤

19、压、搓揉等作用磨盘的摩擦、挤压、搓揉等作用下，将原料（木片）分离成细小纤维。所以这下，将原料（木片）分离成细小纤维。所以这种方法又称为磨浆。种方法又称为磨浆。一一. .磨浆理论磨浆理论松弛理论：纯弹性变形松弛理论：纯弹性变形 高弹性变形高弹性变形 塑性变形塑性变形第53页/共154页第五十四页，共155页。磨浆松弛理论认为：磨浆过程中，位于磨盘之间的纤维原料所受 的力，应使大部分原料处于高弹性状态。 作用力太小，纤维不能被分离； 作用力太大，纤维损伤严重。纤维分离的速度取决于两个因素：一是变形后纤维原料弹性变形的恢复速度，这与原料本身(bnshn)的性能有关。原料的塑性愈大，其弹性回复越慢，纤

20、维分离速度会越快。二是磨盘对原料的交替作用力，相邻两次受力的时间间隔，这与磨盘的运转速度有关。磨盘的运转速度越快，相邻两次交替作用力的时间间隔愈小，纤维分离的速度也会愈快。 第54页/共154页第五十五页，共155页。二二. . 影响磨浆工序的主要因素影响磨浆工序的主要因素1.1.原料的弹塑性原料的弹塑性原料的弹塑性越高，磨浆动力消耗越大，纤维损伤越大；原料的弹塑性越高，磨浆动力消耗越大，纤维损伤越大；原料的弹塑性越低，磨浆动力消耗越小，纤维损伤越少。原料的弹塑性越低，磨浆动力消耗越小，纤维损伤越少。2.2.外力作用外力作用(wi l zu yn)(wi l zu yn)频率频率 外力作用外力

21、作用(wi l zu yn)(wi l zu yn)频率对磨浆的影响见教材频率对磨浆的影响见教材第55页/共154页第五十六页，共155页。3.3.单位压力单位压力(yl)(yl)磨浆单位压力磨浆单位压力(yl)(yl)：单位磨浆面积上所承受的压力：单位磨浆面积上所承受的压力(yl)(yl)。 此压力此压力(yl)(yl)应使大部分原料处于高弹性变形状态。应使大部分原料处于高弹性变形状态。 提高单位压力提高单位压力(yl)(yl)，可显著提高磨浆效率，见上表。，可显著提高磨浆效率，见上表。 但过大地提高压力但过大地提高压力(yl)(yl)会增大原料内应力、加剧纤维损伤、会增大原料内应力、加剧纤

22、维损伤、 降低产品强度。降低产品强度。4.4.将料浓度将料浓度磨浆时必须在原料中加入一定的水，其作用有三磨浆时必须在原料中加入一定的水，其作用有三 第56页/共154页第五十七页，共155页。浆料浓度(nngd)对产品强度和动力消耗都有明显影响， 第57页/共154页第五十八页，共155页。三三. . 制浆工艺与设备制浆工艺与设备1. 1.国产普通国产普通(ptng)(ptng)热磨机（热磨机（QM9-BQM9-B）制浆工艺）制浆工艺第58页/共154页第五十九页，共155页。技术特点(tdin)如下： 1）动力消耗小； 2）得浆率高，可达到94-96%； 3）纤维损伤小，浆料滤水性好； 4）

23、纤维浆料颜色较深； 5）含有粗大纤维束，需要再行精磨。 2. 进口高速磨浆机制浆工艺进口生产线多采用高速磨浆机在常压下进行制浆，其工艺流程如图所示：第59页/共154页第六十页，共155页。高速磨浆机与普通热磨机的主要区别：两个磨盘反向运转，因而磨盘相对速度大，大大提高了磨齿对纤维的作用频率，从而提高了磨浆效率。高速磨浆机特点： 1）对原料适应性好，无论针叶材、阔叶材、加工废料、锯屑和刨 花都能适应； 2）生产的浆料颜色浅而均匀(jnyn)； 3）纤维分离度高，纤维损伤小； 4）得浆率高； 5）纤维浆料均匀(jnyn)性好，无需再行精磨，使得生产工艺简单，设备 结构紧凑； 6）在常压下磨浆，设

24、备简单，维护方便； 7） 设备能耗较大（但考虑到不要精磨，总的能耗并不高）。 第60页/共154页第六十一页，共155页。 第四节第四节 浆料贮存、浓度调节和检验浆料贮存、浓度调节和检验一一.浆料贮存浆料贮存湿法生产：用贮浆池来贮存分离好的纤维物料，以保证连续生产。湿法生产：用贮浆池来贮存分离好的纤维物料，以保证连续生产。 贮浆池除了起贮存作用外，还可以兼作调浆处理的装置。贮浆池除了起贮存作用外，还可以兼作调浆处理的装置。干法生产：分离好的纤维直接送至纤维干燥机进行干燥。干法生产：分离好的纤维直接送至纤维干燥机进行干燥。二二.浆料浓度调节浆料浓度调节浆料浓度：浆料中绝干纤维的百分含量，它是湿法

25、生产工艺的一个重要参数浆料浓度：浆料中绝干纤维的百分含量，它是湿法生产工艺的一个重要参数(cnsh)。测定方法：烘干法（测定方法：烘干法（105oC）。）。 浮子式浓度调节器浮子式浓度调节器调节方法：调节方法： 转子式浓度调节器，调节范围：转子式浓度调节器，调节范围：1-3%第61页/共154页第六十二页，共155页。三三. .浆料检验浆料检验有三个方面的质量指有三个方面的质量指标：标： 纤维分离纤维分离(fnl)(fnl)度度 纤维长度纤维长度 纤维筛分值纤维筛分值1. 1. 纤维分离纤维分离(fnl)(fnl)度度 有三种表示方法：有三种表示方法： 扣解度扣解度 滤水度滤水度 游离度游离度

26、 第62页/共154页第六十三页，共155页。 1）扣解度测定步骤如下： a.将锥形盖盖住铜网； b.取含有2g绝干纤维的浆料用水（20oC），稀释到1000ml， 搅拌均匀，倒入圆筒； c.用手轮提起锥形盖（纤维向铜网沉积，水进入分离室）； d.读取量筒中的水量（N）。 e.计算(j sun)扣解度：M= (oSR) 。N为流入量筒的水量 M越大，纤维分离度越大。 第63页/共154页第六十四页，共155页。2）滤水度）滤水度测定步骤如下：测定步骤如下：a.将上圆筒置于网框上夹紧；将上圆筒置于网框上夹紧；b.按下手柄使销钩挂在钩环上，并关闭按下手柄使销钩挂在钩环上，并关闭 泄水阀；泄水阀；c

27、.打开进水阀供水至水位高出网框打开进水阀供水至水位高出网框5mm; d.将含有将含有128g绝干纤维的绝干纤维的10000ml浆料浆料 搅拌均匀后倒入上圆筒；搅拌均匀后倒入上圆筒； e.打开泄水阀，同时用秒表记下从开始打开泄水阀，同时用秒表记下从开始 到水位到达水位指示线所花的时间到水位到达水位指示线所花的时间(shjin)。 此即测定得到的此即测定得到的 滤水度（滤水度（DS）。）。 DS数值越大，纤维分离度越大。数值越大，纤维分离度越大。 第64页/共154页第六十五页，共155页。 当测定(cdng)的浆料的绝干纤维不是128g时， 可用教材p69图2-39进行校正。 第65页/共154

28、页第六十六页，共155页。3）游离度 测定步骤：a.取含有3g绝干纤维的浆料 用水稀释至1000ml， 搅拌(jiobn)均匀后倒入圆筒；b.读取量筒中的水量， 即为测得的游离度。第66页/共154页第六十七页，共155页。2.纤维长度纤维长度纤维长度的测定有显微镜法和指数法。纤维长度的测定有显微镜法和指数法。1）显微镜法）显微镜法 2）指数法）指数法将如图所示的特制框架放在肖伯式将如图所示的特制框架放在肖伯式扣解度测定仪的锥形盖上，扣解度测定仪的锥形盖上，按照扣解度的测定方法进行操作，按照扣解度的测定方法进行操作，然后称量然后称量(chn lin)挂在框架上的湿纤维的挂在框架上的湿纤维的重量

29、重量(W)。 该重量就是湿重指数法表示的该重量就是湿重指数法表示的 平均纤维长度。平均纤维长度。第67页/共154页第六十八页，共155页。3. 纤维筛分纤维筛分(shi fn)值值纤维筛分纤维筛分(shi fn)值是用纤维筛分值是用纤维筛分(shi fn)仪进行测定的，它测定的是仪进行测定的，它测定的是截留在各种规格筛网上的纤维质量占被测定纤维总质量的百分比。截留在各种规格筛网上的纤维质量占被测定纤维总质量的百分比。纤维筛分纤维筛分(shi fn)值描述了浆料中纤维长度的分布情况，是衡量纤维浆料值描述了浆料中纤维长度的分布情况，是衡量纤维浆料质量的一个很重要的指标。质量的一个很重要的指标。第

30、68页/共154页第六十九页，共155页。测定步骤如下： 1）开动电机，打开进水阀，使水压准确控制在100Kpa； 2）水满后，将含有5g干纤维的稀释浆料倒入筛分(shi fn)圆筒； 3）搅拌10分钟后，关闭进水阀和电机； 4）冲洗筛分(shi fn)圆筒和搅拌器，使纤维落在铜网上； 5）收集铜网上的纤维，在1005oC下烘干，称重得w1； 6）更换其它筛网孔径的铜网，重复上述步骤，得w2,w3 7） 计算筛分(shi fn)值： ， ， 第69页/共154页第七十页，共155页。第四章第四章 浆料处理浆料处理(chl)(chl)第一节 防水(fn shu)处理第二节 增强(zngqing)

31、、耐火和防腐处理第70页/共154页第七十一页，共155页。第四章第四章 浆料处理浆料处理 浆料处理的目的：使纤维板具有一定的防火、浆料处理的目的：使纤维板具有一定的防火、防水和防腐性能防水和防腐性能第一节第一节 防水处理防水处理 一一. . 防水处理的原理防水处理的原理 纤维吸潮吸水机理：纤维表面纤维吸潮吸水机理：纤维表面(biomin)(biomin)存在存在许多游离羟基和负电荷，许多游离羟基和负电荷， 极性很强的水分子可被纤维极性很强的水分子可被纤维表面表面(biomin)(biomin)的负电荷的负电荷 所吸引，而后与游离羟基以所吸引，而后与游离羟基以氢键形式发生缔合。氢键形式发生缔合

32、。 防水处理的原理：设法减少纤维表面防水处理的原理：设法减少纤维表面(biomin)(biomin)的游离羟基和负电荷，的游离羟基和负电荷， 或者封闭纤维表面或者封闭纤维表面(biomin)(biomin)、减、减弱游离羟基和负电荷的作用。弱游离羟基和负电荷的作用。 前者为永久性防水措施；后者为前者为永久性防水措施；后者为暂时性防水措施暂时性防水措施. .。第71页/共154页第七十二页，共155页。二二. . 防水处理措施防水处理措施 1 1）添加防水剂：如石蜡、松香等）添加防水剂：如石蜡、松香等 2 2）添加合成树脂：如酚醛树脂、脲醛树脂）添加合成树脂：如酚醛树脂、脲醛树脂 3 3）添加硫

33、酸铝：硫酸铝沉淀于纤维表面，可）添加硫酸铝：硫酸铝沉淀于纤维表面，可降低纤维表面降低纤维表面 的负电性的负电性 4 4）浸油处理：油脂在纤维表面形成一层油膜）浸油处理：油脂在纤维表面形成一层油膜，阻隔水分子，阻隔水分子 的侵入的侵入(qnr)(qnr)通道通道 5 5）高温热处理：高温（）高温热处理：高温（160-180oC160-180oC）处理纤维）处理纤维板板 6 6）油漆和贴面：阻隔水分进入纤维板内部）油漆和贴面：阻隔水分进入纤维板内部 第72页/共154页第七十三页，共155页。三三. . 石蜡乳液防水剂的主要石蜡乳液防水剂的主要(zhyo)(zhyo)原料原料 石蜡乳液防水剂的主要

34、石蜡乳液防水剂的主要(zhyo)(zhyo)原料原料: :包括石蜡和乳化剂。包括石蜡和乳化剂。1. 1. 石蜡石蜡主要主要(zhyo)(zhyo)成分：是成分：是C C原子数为原子数为19-3519-35的直链或支链型烷烃化合物。的直链或支链型烷烃化合物。化学通式：化学通式：CnH2n+2CnH2n+2。 特性：憎水性强；颜色白或黄；柔软、熔点为特性：憎水性强；颜色白或黄；柔软、熔点为42-75oC42-75oC；化学稳；化学稳 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 化剂乳化成乳液。化剂乳化成乳液。 质量要求：熔点大于质量要求：熔

35、点大于50-52 oC50-52 oC，含油量低于，含油量低于1.3%1.3%。 2. 2.石蜡乳化剂石蜡乳化剂 特性：为表面活性物质，由亲油基和亲水基两部分组成。所以它特性：为表面活性物质，由亲油基和亲水基两部分组成。所以它 能够被吸附在油、水相互排斥的界面上，降低界面张力，能够被吸附在油、水相互排斥的界面上，降低界面张力， 从而形成乳液。从而形成乳液。 种类：油酸铵、合成脂肪酸铵、烷基磺酸钠、茶皂素、塔尔油和种类：油酸铵、合成脂肪酸铵、烷基磺酸钠、茶皂素、塔尔油和 油酸钠等油酸钠等 第73页/共154页第七十四页，共155页。四四. . 石蜡乳化原理石蜡乳化原理 所谓乳液：就是一种液体以细

36、滴状分散在另一种液体中的物系。所谓乳液：就是一种液体以细滴状分散在另一种液体中的物系。一切与水不相溶的液体叫做油性液体，水与油性液体制成的一切与水不相溶的液体叫做油性液体，水与油性液体制成的乳液分为两种类型，乳液分为两种类型， 石蜡乳液防水剂中包括有三个组分石蜡乳液防水剂中包括有三个组分(zfn)(zfn)：石蜡、水和乳化剂。：石蜡、水和乳化剂。 乳化剂可分为正离子型、负离子型和非离子型乳化剂，乳化剂可分为正离子型、负离子型和非离子型乳化剂， 纤维板生产应用最多的为负离子型乳化剂。纤维板生产应用最多的为负离子型乳化剂。 第74页/共154页第七十五页，共155页。1. 1. 乳化原理乳化原理在

37、化学结构上，负离子型乳化剂（如烷基磺酸钠在化学结构上，负离子型乳化剂（如烷基磺酸钠、合成脂肪酸铵等）由极性亲水基团、合成脂肪酸铵等）由极性亲水基团(j tun)(j tun)（SO3Na , COONH4SO3Na , COONH4）和非极性的憎水亲油基）和非极性的憎水亲油基团团(j tun)(j tun)（碳氢链）组成。（碳氢链）组成。当把水加入到融化石蜡和乳化剂的液体中，在机当把水加入到融化石蜡和乳化剂的液体中，在机械搅拌作用下，石蜡被分割成械搅拌作用下，石蜡被分割成1-4um1-4um的细小颗粒的细小颗粒。这时乳化剂分子的极性基团。这时乳化剂分子的极性基团(j tun)(j tun)被水

38、吸被水吸附，憎水基团附，憎水基团(j tun)(j tun)被水排斥，这样乳化剂被水排斥，这样乳化剂分子就会围绕石蜡颗粒取向排列，结果在石蜡颗分子就会围绕石蜡颗粒取向排列，结果在石蜡颗粒表面形成一层乳化剂的单分子膜。而且，负离粒表面形成一层乳化剂的单分子膜。而且，负离子型乳化剂是水溶性的，极性基团子型乳化剂是水溶性的，极性基团(j tun)(j tun)拉拉入水中后，能够降低水的表面张力，使石蜡的表入水中后，能够降低水的表面张力，使石蜡的表面张力大于水的表面张力，这样水分子被石蜡颗面张力大于水的表面张力，这样水分子被石蜡颗粒拉过去，从而形成水包油型乳液，如图所示：粒拉过去，从而形成水包油型乳液

39、，如图所示：第75页/共154页第七十六页，共155页。2. 2. 乳化稳定理论乳化稳定理论双电层理论双电层理论胶体化学认为：如图所示，乳液中的胶体化学认为：如图所示，乳液中的胶核（石蜡微粒）能选择性地吸附胶核（石蜡微粒）能选择性地吸附(xf)(xf)乳液中某种离子，使其表面带乳液中某种离子，使其表面带有一个电荷层。此电荷层对乳液中过有一个电荷层。此电荷层对乳液中过剩的反离子又会有吸附剩的反离子又会有吸附(xf)(xf)作用，作用，越靠近胶核吸附越靠近胶核吸附(xf)(xf)作用越强，吸作用越强，吸附附(xf)(xf)的反离子越多；越远离胶核的反离子越多；越远离胶核，吸附，吸附(xf)(xf)

40、作用越弱，吸附作用越弱，吸附(xf)(xf)的反离子越少。这样在胶核周围形成的反离子越少。这样在胶核周围形成一个反离子浓度由高到低的漫散层，一个反离子浓度由高到低的漫散层，直至距离胶核为直至距离胶核为d d处，反离子浓度为零处，反离子浓度为零。紧靠胶核的一层反离子被胶核表面的紧靠胶核的一层反离子被胶核表面的电荷层牢牢吸附电荷层牢牢吸附(xf)(xf)，当胶核与液，当胶核与液体作相对移动时，滑动面不是胶核表体作相对移动时，滑动面不是胶核表面，而是在距离胶核表面为面，而是在距离胶核表面为的的ABAB面面上。胶体化学中把胶核及其周围的双上。胶体化学中把胶核及其周围的双电层一起称为胶团，而把胶核及随它

41、电层一起称为胶团，而把胶核及随它一起移动的一层离子称为胶粒。一起移动的一层离子称为胶粒。第76页/共154页第七十七页，共155页。 由图中可知，胶团是电中性的，但胶粒是带有电的。这种带电的胶粒可看作为一种胶体离子。在石蜡乳液中，由于乳化剂的作用，石蜡微粒实际上是以胶体离子的形式存在的。正是由于这种带有相同(xin tn)电荷的胶体离子的相互排斥作用，阻止了石蜡微粒的凝聚，保证了乳液的稳定性。下图为以油酸铵作乳化剂时形成的双电层及胶体离子的情形。 第77页/共154页第七十八页，共155页。五五. .石蜡石蜡(sh l)(sh l)乳液的调制乳液的调制 1. 1.设备：石蜡设备：石蜡(sh l

42、)(sh l)乳化锅、融化罐、热水罐、循乳化锅、融化罐、热水罐、循环泵、环泵、 计量罐和贮液槽。计量罐和贮液槽。 2. 2.配方及调制工艺：配方及调制工艺： 见教材见教材p80-84p80-84。 3.3.影响石蜡影响石蜡(sh l)(sh l)乳液质量的因素乳液质量的因素 衡量石蜡衡量石蜡(sh l)(sh l)乳液质量的主要指标：乳液质量的主要指标：第78页/共154页第七十九页，共155页。 影响因素：搅拌(jiobn)速度、温度、乳化时间、乳化水用量、加蜡速度、乳液pH值和乳液浓度。 1）搅拌(jiobn)速度：要求达到1000r/min（叶片线速度达600m/min）。 2） 温度：

43、 3）乳化时间：一般需要20-30min。 4）乳化用水量：一般乳化用水量为乳化剂用量的1-2倍。 5）加蜡速度：一般以5kg/min为宜。 6）乳液pH值：一般保持在pH=8-9为宜。 7）乳液浓度：合适的浓度为5-10%。第79页/共154页第八十页，共155页。六六. .石蜡乳液的施加石蜡乳液的施加(shji)(shji)方法方法 1. 1. 浆内低浓破乳工艺方法浆内低浓破乳工艺方法 纤维板生产中通常把施加纤维板生产中通常把施加(shji)(shji)胶粘剂、石蜡乳液、防腐剂等统胶粘剂、石蜡乳液、防腐剂等统称为称为“施胶施胶”。施胶通常是在连续施胶箱中进行，石蜡乳液的连续施加。施胶通常是

44、在连续施胶箱中进行，石蜡乳液的连续施加(shji)(shji)的工艺过程如下图所示：的工艺过程如下图所示：第80页/共154页第八十一页，共155页。 1 1） 石蜡乳液的沉淀原理石蜡乳液的沉淀原理 石蜡乳液中的石蜡胶体离子带有负电性，纤维表面也带有负电性，必须施石蜡乳液中的石蜡胶体离子带有负电性，纤维表面也带有负电性，必须施加一种沉淀剂。加一种沉淀剂。生产中常用的沉淀剂有硫酸铝（明矾）、硫酸、盐酸和硫酸铁。生产中常用的沉淀剂有硫酸铝（明矾）、硫酸、盐酸和硫酸铁。 此为可逆反应，溶液酸性增强，反应向左移动；溶液碱性增强，反应向右移动此为可逆反应，溶液酸性增强，反应向左移动；溶液碱性增强，反应向

45、右移动。pH=4-5pH=4-5，溶液中同时存在，溶液中同时存在Al+Al+和和Al(OH)3Al(OH)3，而且这种未溶解的，而且这种未溶解的Al(OH)3Al(OH)3可以可以吸附吸附Al+Al+离子，形成一种胶体离子。离子，形成一种胶体离子。 这种胶体离子带有很强的正电性，通过静电引力，可以把负电性较弱的石蜡这种胶体离子带有很强的正电性，通过静电引力，可以把负电性较弱的石蜡胶体离子吸附过来胶体离子吸附过来(gu(gu li) li)，形成一种新的带有弱正电性的胶体离子。这，形成一种新的带有弱正电性的胶体离子。这种弱正电性的胶体离子就可以比较牢固地沉淀吸附在具有负电性的纤维表面。种弱正电性

46、的胶体离子就可以比较牢固地沉淀吸附在具有负电性的纤维表面。这就是石蜡乳液破乳沉淀的主要机理所在。这就是石蜡乳液破乳沉淀的主要机理所在。第81页/共154页第八十二页，共155页。 2 2） 影响石蜡影响石蜡(sh l)(sh l)乳液施加效果的因素乳液施加效果的因素 a. a.乳液质量：分散度高、稳定性好的高质量乳液是获得好的施乳液质量：分散度高、稳定性好的高质量乳液是获得好的施加效果的前提。加效果的前提。 b. b.石蜡石蜡(sh l)(sh l)施加量：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，会影响纤维之间的结合强度，会影响纤维之间的结合强度，同时，

47、提高生产成本。同时，提高生产成本。石蜡石蜡(sh l)(sh l)施加量通常为：施加量通常为：第82页/共154页第八十三页，共155页。c.浆料温度：一般应控制在40oC以下。d.浆料pH值：在施加石蜡乳液前，应保持浆料pH=6-8； 施加石蜡和沉淀剂（硫酸铝）以后，应保持pH=4.5-5.0。 沉淀剂的施加量就是以控制浆料pH=4.5-5.0为准， 一般约为干浆料的4-7%。e.浆料浓度：通常(tngchng)要求浆料浓度为1.2-2.0%。2. 浆外高浓破乳工艺 浆外高浓破乳工艺是一种石蜡施加的新技术，具体操作方法如下： 1）石蜡乳液先在破乳器中与部分硫酸铝溶液（乳液量的10%） 混合、

48、破乳、形成絮状石蜡颗粒； 2）将破乳后的石蜡引入浆料中，沉落在纤维表面； 3）再将剩余的硫酸铝溶液加入，使浆料pH=5.0-5.5。 第83页/共154页第八十四页，共155页。3.直接施加工艺直接施加工艺1) 将固体石蜡加入削片机，与木料一起被切细分散。将固体石蜡加入削片机，与木料一起被切细分散。2) 将固体石蜡加入木片料仓将固体石蜡加入木片料仓(lio cn)，石蜡与木片一起进行蒸煮、热磨。，石蜡与木片一起进行蒸煮、热磨。3) 固体石蜡在热磨前加入蒸煮好的木片中，与木片一起进行热磨固体石蜡在热磨前加入蒸煮好的木片中，与木片一起进行热磨 （高峰厂，可润滑磨盘）。（高峰厂，可润滑磨盘）。4)

49、熔化石蜡喷洒在纤维板坯两表面，在高温热压过程中进一步熔熔化石蜡喷洒在纤维板坯两表面，在高温热压过程中进一步熔 化、流展、分散。化、流展、分散。第84页/共154页第八十五页，共155页。 第二节 增强、耐火和防腐处理一增强处理 目的：提高产品的强度和使用性能。 方法(fngf)：在成型前施加各种增强剂。1.增强剂 湿法生产：多采用水溶性酚醛树脂。 干法生产：多采用脲醛树脂。2.合成树脂与纤维的结合机理 合成树脂与纤维的结合主要有三个方面：第85页/共154页第八十六页，共155页。1)合成树脂分子中的游离羟甲基（CH3OH）与纤维表面的游2)离羟基形成醚键结合；3)4)5)2)合成树脂分子中的

50、游离羟甲基（CH3OH）与纤维表面的游离羟基形成氢键(qnjin)结合；6)3)范德华力的作用。第86页/共154页第八十七页，共155页。3.合成树脂的施加工艺合成树脂的施加工艺施加工艺：胶粘剂的施加工艺与防水剂基本相同，都是在连续施施加工艺：胶粘剂的施加工艺与防水剂基本相同，都是在连续施 胶箱中进行施加。胶箱中进行施加。施加过程：先加防水剂，再加胶粘剂搅拌均匀后再加沉淀剂施加过程：先加防水剂，再加胶粘剂搅拌均匀后再加沉淀剂 （硫酸铝和硫酸）。（硫酸铝和硫酸）。 胶粘剂先要用水进行稀释，使浓度为胶粘剂先要用水进行稀释，使浓度为5-10%。 硫酸是酚醛树脂硫酸是酚醛树脂(fn qun sh z

51、h)的主要沉淀剂，用来中和树脂中的碱，的主要沉淀剂，用来中和树脂中的碱， 使树脂凝聚成不溶于水的胶粒，这样才能被纤维所吸附。使树脂凝聚成不溶于水的胶粒，这样才能被纤维所吸附。 树脂在纤维表面留着率的主要影响因素如下：树脂在纤维表面留着率的主要影响因素如下：第87页/共154页第八十八页，共155页。1) 树脂分子量：分子量越大，留着率越高；2) 浆料温度：温度低，树脂溶解度低，有利于提高(t go)留着率；3) 浆料pH值：施胶前应保持浆料pH 7；加入沉淀剂后 pH=4.5-5.0，以利于胶粒迅速凝结沉淀；4) 树脂种类：三聚氢胺树脂胶粒带有正电性， 可直接被纤维表面吸附，留着性好； 酚醛树

52、脂和脲醛树脂胶粒都带有负电性，须加沉淀剂， 留着性较差。5) 树脂施加量：胶合理论认为，较层越薄，结合强度越高， 过分加大施胶量是没有意义的。 现在生产中的施胶量第88页/共154页第八十九页，共155页。4.4.树脂树脂(shzh)(shzh)和石蜡对纤维板产品性能的联合影响和石蜡对纤维板产品性能的联合影响第89页/共154页第九十页，共155页。二. 耐火处理 纤维板用作建筑材料时，阻燃性是一个很重要的指标(zhbio)。按照材料的耐火程度，可将材料分为：未经处理的纤维板属于易燃级材料。1. 耐火处理的方法1)纤维板浸渍处理：将纤维板产品在耐火剂溶液中浸泡， 然后在110oC下烘干。2)纤

53、维板表面涂刷：将耐火性涂料直接涂刷在纤维板表面。3)浆料耐火处理： 4)湿板坯表面喷洒：耐火剂喷洒在板坯两表面，然后进行低温热压。第90页/共154页第九十一页，共155页。2.耐火耐火(nai hu)剂剂 要求：要求：种类：种类：第91页/共154页第九十二页，共155页。3. 3. 耐火剂的滞火机理耐火剂的滞火机理 Browne Browne（布朗）曾对木质材料滞火理论进行了系统总结，认为有如下（布朗）曾对木质材料滞火理论进行了系统总结，认为有如下几点。几点。1 1）. .障碍理论：滞火剂本身由于涂刷或受热熔化的作用，在木材表面形成障碍理论：滞火剂本身由于涂刷或受热熔化的作用，在木材表面形

54、成一层液体涂层或玻璃状层，这样阻隔了热解时可燃性气体的散发、燃烧所一层液体涂层或玻璃状层，这样阻隔了热解时可燃性气体的散发、燃烧所需空气的供给和热量的向外传递，从而有效需空气的供给和热量的向外传递，从而有效(yuxio)(yuxio)地减缓木材燃烧。地减缓木材燃烧。2 2）. .散热降温理论：滞火剂的引进，增加了木材的导热性，使木材表面的散热降温理论：滞火剂的引进，增加了木材的导热性，使木材表面的散热迅速。散热快于供热，这样使木材温度下降而减缓燃烧速度。散热迅速。散热快于供热，这样使木材温度下降而减缓燃烧速度。3 3）. .吸热降温理论：滞火剂遇热会分解和熔融，而这种分解和熔融多为吸吸热降温理

55、论：滞火剂遇热会分解和熔融，而这种分解和熔融多为吸热反应。所以当木材遇火燃烧时，其中的滞火剂受热分解和熔化而吸收大热反应。所以当木材遇火燃烧时，其中的滞火剂受热分解和熔化而吸收大量热量，从而降低木材温度而阻止继续燃烧。量热量，从而降低木材温度而阻止继续燃烧。第92页/共154页第九十三页，共155页。4）.不燃气体稀释理论：滞火剂遇热放出大量不可燃烧气体（氨气、二氧化碳、卤化氢等），冲淡木材热分解时放出的可燃性气体，形成不可燃烧的混合气体。从而阻滞燃烧。不燃气体稀释理论：滞火剂遇热放出大量不可燃烧气体（氨气、二氧化碳、卤化氢等），冲淡木材热分解时放出的可燃性气体，形成不可燃烧的混合气体。从而阻

56、滞燃烧。5）.学阻燃理论学阻燃理论(产碳量增加理论产碳量增加理论)：滞火剂的加入降低了木材热解的初使温度，使木材在低温下发生热解，产生较多的不可燃产物（水分、木炭），较少的可燃性挥发物（：滞火剂的加入降低了木材热解的初使温度，使木材在低温下发生热解，产生较多的不可燃产物（水分、木炭），较少的可燃性挥发物（CO气体、焦油）。气体、焦油）。6）.自由基捕捉理论：滞火剂在木材热解时放出某些活性很高的离子自由基捕捉理论：滞火剂在木材热解时放出某些活性很高的离子(lz)基，这些离子基，这些离子(lz)基能捕捉木材燃烧放出的自由基，并与之作用生成不燃烧产物（如卤化氢），从而中止木材火焰中的连锁反应，抑制住

57、燃烧。基能捕捉木材燃烧放出的自由基，并与之作用生成不燃烧产物（如卤化氢），从而中止木材火焰中的连锁反应，抑制住燃烧。 第93页/共154页第九十四页，共155页。4. 耐火性实验耐火性实验(shyn)介绍介绍 1）火管法）火管法 继续燃烧时间：用秒表记录继续燃烧时间：用秒表记录燃烧重量损失：燃烧重量损失：第94页/共154页第九十五页，共155页。2)氧指数法 这种方法测定的是：保持试件燃烧(rnsho)3min或燃烧(rnsho)长度达50mm所需要的氧气在氧氮混合气体中的最低体积百分比浓度。氧指数（OI） = OI值越大，材料的耐火性越好。 第95页/共154页第九十六页，共155页。三三

58、. .防腐处理防腐处理 纤维板与天然木材相比，更容易受到虫菌的侵纤维板与天然木材相比，更容易受到虫菌的侵蚀而腐坏，需要进行防腐处理。蚀而腐坏，需要进行防腐处理。 1. 1.方法：方法： 除 采 用 的 药 剂 不 同 外 ， 其 余 与 施 加除 采 用 的 药 剂 不 同 外 ， 其 余 与 施 加(shji)(shji)耐火剂的方法相同。耐火剂的方法相同。 2. 2.防腐剂防腐剂 要求：要求： 种类(zhngli)：常用者为五氯酚及其纳盐和铜盐。五氯酚： 是常用的木材防腐剂，在市场可以购买到。五氯酚钠盐：固体五氯酚（微溶于水）可溶解NaOH水溶液中， 变成为五氯酚钠盐。五氯酚铜盐，在五氯酚

59、钠盐的水溶液中再加入适量硫酸铜即成为 五氯酚铜盐（沉淀）。 第96页/共154页第九十七页，共155页。其中，五氯酚铜盐的防腐处理效果(xiogu)最好，如图所示：第97页/共154页第九十八页，共155页。3. 五氯酚铜盐的施加五氯酚铜盐的施加(shji)工艺工艺 1）将固体五氯酚溶解于）将固体五氯酚溶解于NaOH水溶液中，生成五氯酚钠盐溶液；水溶液中，生成五氯酚钠盐溶液； 2）把浆料调节到）把浆料调节到pH = 8.5以上，在加入防水剂之前加入五氯酚钠溶液；以上，在加入防水剂之前加入五氯酚钠溶液； 3）加入适量硫酸铜；）加入适量硫酸铜； 4）再加入防水剂、耐火剂及其沉淀剂。）再加入防水剂、

60、耐火剂及其沉淀剂。第98页/共154页第九十九页，共155页。四四. .聚电解质应用简介聚电解质应用简介聚电解质的作用：代替常规沉淀剂，克服常规沉淀剂的缺陷。聚电解质的作用：代替常规沉淀剂，克服常规沉淀剂的缺陷。聚电解质种类：聚电解质种类： 为含有能够被电离的离子基团的聚合物，为含有能够被电离的离子基团的聚合物， 有阳离子、阴离子和聚两性有阳离子、阴离子和聚两性(lingxng)(lingxng)电解质。电解质。作用机理：纤维板生产中采用的为阳离子聚电解质或聚两性作用机理：纤维板生产中采用的为阳离子聚电解质或聚两性(lingxng)(lingxng)电解质。电解质。这些聚电解质对纤维具有很强的