纤维板生产工艺

1、第二节 板坯预压及输送一、板坯预压一、板坯预压（一）板坯预压的目的 板坯预压是指，在室温下将松软的板坯压缩到一定的密实程度。 铺装好的板坯结构疏松，纤维间隙内充满空气，不利于输送和热压，通过预压可达到下述目的：首先是使板坯密实而具有一定的支承强度，防止运输、装板等过程中因颠簸或振动而发生断裂和边部松塌现象。其次是减小板坯厚度，以减小热压机的压板间隔，缩短柱塞长度，降低压机高度；减少热压辅助时间，提高生产率。最后是排除板坯内的部分空气，防止热压机闭合时由于大量空气冲出而损坏板坯的边缘。（二）预压工艺 预压的工艺参数是压力和时间。在一定的条件下，板坯的压缩程度主要取决于预压压力。随着压力的增加，板

2、坯厚度逐渐减小。但当压力增大到一定值时，再继续提高压力，板坯厚度减小甚微。在中密度纤维板生产中，由于板坯更蓬松，弹性更大，因此，预压的压力应该高一些。压力一般为1.82.0a预压时间的长短，对板坯的最终厚度影响不大，往往由生产流水线的节拍而定，一般取1030s。 板坯预压后的密实程度可由压缩率来反映。压缩率是指：板坯预压后被压缩掉的实际厚度与铺装厚度的百分比。回弹率是指：预压后板杯回弹部分的厚度与铺装厚度的百分比。式中：压缩率（%）； 板坯回弹率（%）； h1板坯铺装厚度（mm）； h2板坯回弹后的实际厚度（mm）； h3板坯在预压机中压缩到的最小厚度（mm）。不同的板坯，压缩率和回弹率是不同

3、的。纤维板坯的压缩率一般为60%75%，回弹率多在15%30%之间。%100132hhh%100121hhh 图425 连续带式预压机示意图 1主动辊 2主压辊 3从动辊 4保压辊 这种预压机多用于纤维板板坯的预压，分三部分：第一部分为引导段，用较小的倾角缓慢降低板坯厚度。第二部分为加压段，逐渐加大压力，通过液压加压。第三部分为保压段，保持压力一定时间，以减少板坯回弹。许多预压机的板坯离去端也带有小倾角，以防止板坯突然卸压时，板坯回弹过快，而吸入大量空气。 二、板坯预热二、板坯预热 板坯预热，是指在热压前通过一定的方法使板坯升高到一定温度，以提高板坯的基础温度，缩短热压时间，提高热压机的生产率

4、，改善产品的质量。板坯预热有多种形式，如热气流预热、热板预热、高频预热等。 1、热气流预热 采用热气流预热是指在气流铺装过程中，用热空气作铺装介质，将纤维预热，使之具有较高的基础温度。 2、热板预热 热板预热形同于平板式预压机预压，但其压板能加热板坯，上压板温度为75，下压板温度为80，压力1MPa，时间2min左右。 3、高频预热 高频预热是采用高频电场能来加热板坯的。热板预热和高频预热可同预压同步完成。 常用的板坯预热方法为热板预热和高频预热。板坯预热温度不能太高，一般为70左右，最高不能超过80。否则，胶黏剂容易提前固化而失去胶合强度。三、板坯输送三、板坯输送 板坯输送是指通过一系列的运

5、输装置，将铺装好的板坯送至预压、截断等工序，最后到达热压机中的整个过程。 （一）垫板循环输送 这种输送装置往往与连续式铺装机、连续式预压机及周期式多层热压机配套使用。它的前端通常为运输钢带或网带，连接铺装机和预压机。铺装机在运输带上直接铺装板坯，并通过运输带运送到预压机内完成板坯预压过程。预压后的板坯输送一般分为四段。 第一段为同步运输段。由预压机的驱动电机带动，该段的运行速度与运输带的运行速度同步，故称之为同步运输段。该段的前端设有横截装置，将运行中的板坯带按要求截成一定长度的板坯，这种板坯截段装置是在板坯运行过程中将其截断的。因此，横截装置必须与板坯运输装置成一定的倾角安装。且使横截装置移

6、动速度在板坯前进方向上的分量与输送装置的速度相等，以保证截成四边相互垂直的板坯。图426 垫板循环输送示意图1铺装机 2运输钢带 3预压机 4同步运输段 5板坯横截锯 6加速运输段7等速运输段 8配垫板段 9、13、16、17、19链式运输机 10装板机11热压机 12卸板机 14分板装置 15纤维板运输机 18垫板冷却装置 第二段为加速运输段。该段自备电动机。板坯未进入该段时，它的自备电动机不工作，由第一段带动同步运行。当截断后的一块板坯全部进入该段后，触动行程开关，自备电动机启动，使该段快速运行，与后面的板坯拉开一段距离。当板坯完全脱离加速段后，又触动另一个行程开关，自备电动机停止工作，该

7、段又恢复到原来的运行速度。 第三段为等速运输段。该段配有驱动电机，其运行速度同于加速段加速运行时的速度。配备加速段和等速段能实现间断输送，有利于配垫板和装板 第四段为配垫板段。该段的任务是将板坯装到垫板之上，它由垫板回送装置控制。当板坯进入第四段后，若此时回空垫板未到达配板位置，该段则停止运行。当垫板回到配板位置时，通过行程开关或其它装置控制，板坯便自动通过运输斜面与垫板配合。通过运输装置将板坯和垫板一起送到装板机的装板架上。 不合格的板坯不能送入热压机，在国产板坯运输机中一般都设有翻板装置，可将不合格的板坯翻入运输机下的打碎装置内，经打碎后送回料仓。（二）无垫层热压的板坯输送 这种输送方式可

8、用于连续式铺装机、预压机和周期式多层热压机系统的板坯输送。这里所谈的无垫层热压的板坯输送，是指输送带直接将板坯送入热压机中，并且将板坯直接放置于热压板上。它既没有垫板，也没有钢带、网带和网垫。在这里可称为无垫层输送。预压后的板坯被截成一定长度后，经过板坯输送装置直接到达装板小车的运输带上。向装板小车上装板时，小车不动，小车架上的运输带载着板坯运转，当板坯到达运输带上的指定位置时，运输带停止运转。当小车架上的各层都装完板坯后，小车前进，将运输带的悬臂部分连同板坯一起送入热压机的间隔内。同时，运输带前端的铲头将已压好的板子送出热压机。小车从指定位置开始后退，与此同时，运输带按顺时针方向转动，小车后

9、退速度和运输带转动的线速度相等，板坯处于相对静止的状态下被放置于热压板上。 这种输送方式可用于连续式铺装机、预压机和周期式多层热压机系统的板坯输送。这里所谈的无垫层热压的板坯输送，是指输送带直接将板坯送入热压机中，并且将板坯直接放置于热压板上。它既没有垫板，也没有钢带、网带和网垫。在这里可称为无垫层输送。无垫层装板示意图 1装板小车；2板坯； 3运输带；4铲头；5热压板 四、板坯检测四、板坯检测 为了保证产品质量，不少生产线上都设置了板坯密度检测装置。有的生产线上，还装有金属物检测装置，以剔除夹在板坯中的金属物，确保设备安全。 （一）密度检测 检测和控制板坯的密度，旨在控制板子的密度。此装置可

10、安装在铺装机附近，也可以安装在热压机附近。检测板坯的密度，可以通过称量板坯的质量来测平均密度，也可以通过检测板坯单位面积上的质量来检测。图431为检测板坯平均密度的桥式电子秤。电子秤的计量由A、B两部分组成。A、B两部分的外端，分别铰连在固定端头上，它支承全部水平质量。A、B两部分的相邻端，分别与相应的测力传感器上的敏感传力杆相接触。在A、B两部分中间的板坯质量，通过敏感传力杆传给测力传感器。控制中心收到传感器发来的信号，则将其放大显示，并能控制运输机排除不合格板坯，向铺装机发出信号，改变出料量，以控制板坯的平均密度。 图431 桥式板坯称量装置 图432 射线密度探测 1板坯 2网垫 3、4

11、组成电子桥 1被测板坯 2传感器 的A、B部分 5支承板 3辐射输出器 6链条拉钩 4二次仪表5移动扫描架7测力传感器 8秤锤 图432为射线密度探测仪。利用该仪器，可以对板坯进行非接触式监测。射线密度探测仪安装在一个移动式扫描架上，通过对板坯横向扫描，测量板坯单位体积的质量。射线密度探测仪测得的信息输入计算机系统，调整铺装机的输送带速度以实现密度控制。 （二）金属物检测 对板坯进行金属物检测非常必要。金属物与设备撞击发出的火花易引起火灾，金属物还会损伤设备，因此，必须尽早发现，及时剔除。 图433是一种金属探测器，用于检测板坯中的金属物。它由一个射频发生器和一个射频接受器组成。射频发生器是一

12、个射频磁场，射频接受器则与之相匹配，形成一个平衡系统。当板坯中夹带着金属物通过探测器时，会破坏二者的平衡。接受器将发出信号，通过控制装置发出警报，或将夹带金属物的板坯直接排除。图433 金属探测器1射频发生器 2射频接收器第三节 热压 热压是指在一定的温度和压力作用下持续一段时间，将板坯压制成一定密度和厚度的板子的过程。热压是中密度纤维板生产中最重要的一环，在很大程度上决定了产品的质量，且反映了整个生产线的生产率。主要讨论用周期式平板压机生产中密度纤维板的生产工艺和有关设备问题。 一、热压的作用和方法一、热压的作用和方法 （一）热压的作用及影响因素 中密度纤维板中的纤维之间结合，除主要靠纤维表

13、面上的胶黏剂胶合外，还存在着纤维之间的结合力，如木素、半纤维素的胶合力，纤维素之间的氢键等作用力等。因此，热压就是创造条件，使上述结合力向最佳状态靠近，来制成我们所需要的产品。 热压的基本作用就在于：提高纤维表面上的胶层温度，加快胶黏剂的固化速度，促使胶黏剂充分固化；提高木材的塑性，使板坯中的纤维相互之间紧密接触，将板坯压实到要求的厚度；排除板内的水汽。除此之外，对于中密度纤维板，热压还能使纤维之间在紧密接触下，通过木素缩合、纤维素间更多氢键的形成等，在纤维之间产生较强的结力 。 热压是一个很复杂的物理化学变化过程。在整个热压过程中，受到温度和压力的作用，板坯内部将发生一系列的变化，板坯的温度

14、逐渐升高，木材产生塑性变形，水分不断蒸发，水抽提物含量增加且更多地出现在纤维表面，挥发物受热挥发，板坯的厚度逐渐减小，内部孔隙越来越少，部分空气被排除，胶黏剂进一步发生缩聚反应，由初期树脂转化为末期树脂，纤维或纤维束间结合力的生成等等，最后制成了符合工艺要求的产品。 （二）热压方法热压的方法是多种多样的，可分类如下：1据加热板坯的方法分类（1）接触加热 板坯直接与热压板接触，热压板以热传导的形式向板坯传递热量。这种方法应用最多。（2）高频加热 板坯处在高频电场下，靠板坯本身内部的介质加热。这种方法很少单独使用。（3）接触高频联合加热 这种方法是上述两种方法的综合，目前已有应用。（4）喷蒸加热

15、用高温高压水蒸气喷射板坯，对板坯加热。2据热压过程中板坯的相对运动情况分类（1）连续式热压 板坯连续不断地进入热压机，在运动中受热、受压。如挤压机、辊压机和连续式双钢带压机等均属于此类。（2）周期式热压 板坯定期进入热压机，在相对静止的状态下受热、受压。如单层和多层平板式压机。 二、热压工艺曲线二、热压工艺曲线 在对板坯进行热压时，必须科学合理地选择热压规程，正确地掌握热压操作工艺，才能压制出高质量的产品，并能提高劳动生产率。科学合理地选择热压规程，就是根据各种工艺条件，进行综合分析，合理地处理热压温度、压力和时间在热压过程中的变化关系，并制定出正确的热压工艺曲线。正确地掌握热压操作工艺，就是

16、严格按照热压规程的要求去做，调整好热压的各工艺参数，以提高产品质量和产量。 中密度纤维板的热压工艺曲线，就是在一定的热压温度下，压力与时间的关系曲线。由于实际生产状况不同，热压工艺曲线也是不同的，但各主要过程是不可缺少的。现举例说明周期式压机的热压工艺曲线，见图434。整个热压曲线大致可分为下列几个阶段： T1：装板时间。是指将板坯送入热压机的整个过程所占用的时间。T2：闭合时间。热压板由张开状态到全部闭合。此时板坯上仍未受到压力作用。T3：升压时间。压板压紧板坯后，压力升到最高预定压力Pmax。T4：保压时间。在最高压力下，保压一定时间，使胶黏剂固化。T5：降压时间。压力从最高降到零。为了避

17、免鼓泡现象的发生，可采用分段降压法，即当压力降至某一值后，再保压一定时间，然后压力下降为零，这就是两段降压法。也可以采用三段降压法。T6：压板张开时间。热压板由闭合状态到全部张开。T7：卸板时间。将压制好的板子从压机中卸出所占用的时间。 上述各阶段是人为分成的，在实际的热压过程中是一个连续的过程。热压周期包含两部分，即加压时间和辅助时间。加压时间为T3+T4+T5。辅助时间为T1+T2+T6+T7，机械装卸板时T1和T7是重合的。三、热压温度三、热压温度 采用平板式热压机生产中密度纤维板时，热压温度是指热压板的加热温度。 （一）板坯加热的目的 1提高木材的塑性 2促使胶黏剂快速固化 3蒸发板坯

18、内的部分水分 （二）影响热量传递的因素 采用平板式热压机生产中密度纤维板，属于接触加热方式，在热压过程中，热量通过热介质传给热压板，再由热压板传递给垫层和板坯表层，然后由板坯表层逐步传递到板坯芯层。板坯表层的温度上升很快，而芯层的温度变化缓慢，需经过一定时间后方能达到一定值。 图435 热压时板坯表、芯层温度变化情况 1热压板的温度 提高热压板的温度，使表、芯层温差加大，能加速热量传递，促使板坯芯层温度迅速上升。 2热压压力 对于接触热压工艺，热传导是热量传递的主要形式。因此，增大压力，可使纤维间接触紧密，能加强热传导效应，从而加快表层向芯层传递热量的速度。 3含水率 适当的提高板坯含水率，尤

19、其是表层的含水率，可利用蒸汽冲击效应，加速热量传递。 4纤维形态 纤维的形态对热量传递也有一定影响。细小纤维组成的板坯较密实，热传导效应加强，热量传递加快。更主要的是细小纤维在板坯中可能有部分处于竖立状态，即纤维方向与热压板板面垂直。而木材顺纹导热能力是横纹导热能力的22.5倍，因此，含有大量细小纤维的板坯，其热量传递速度快。 5板子的厚度 板子的厚度越大，热量传递速度越慢，芯层温度上升越缓慢。板子的厚度是根据要求而定的，因此，这一点只反应了对热量传递的影响，不是工艺中需要改变的。但随着成品厚度的改变，各工艺参数必须作相应调整。 （三）热压温度的选择 采取多高的热压温度合适，首先，取决于胶黏剂

20、的类型。一般酚醛树脂胶的加热温度应高一些，约180200。脲醛胶的加热温度可低一些，达到140即可。目前中密度纤维板生产中多采用脲醛树脂胶，实际上这种胶在100的温度下，经过30多秒钟的时间即可固化。但考虑到芯层温度上升需要一个过程，故，实际温度要远高于此温度。提高热压温度能加快固化速度，特别是芯层的固化速度加快，从提高生产率的角度考虑，也要提高热压温度。其次，要考虑热压的其它工艺参数，若采用的是低压力、长周期的加压工艺，热压温度可以低一些。否则，长时间的高温热压，易使胶黏剂降解，影响胶合强度。反之，热压温度就应该高一些。再次，是温度对产品质量的影响，温度太低，不易得到高质量的板子，这主要是木

21、材塑性差，不易压实，也难以得到光滑平整的板面，胶黏剂也不容易达到充分固化。 热压温度的选择，必须考虑胶黏剂类型、热压时间等综合因素。以前，采用低温长时间热压工艺，热压温度比较低。目前，由于热压工艺和设备的改进，且使用的脲醛树脂胶固化速度较快，因此，热压温度也趋向于高温。通常脲醛树脂胶多采用160180的热压温度，最高的可达200220。采用平板式压机压制板子时，对于单层压机，由于其辅助时间乃至整个热压周期缩短，所选择的热压温度往往高于多层压机。 （四）板坯含水率及其影响 热压过程中，板坯含水率对热量传递及热压工艺、产品质量有直接影响，为此，要进行详细讨论。 1板坯含水率及其分布 2板坯含水率的

22、影响 板坯含水率较高，特别是表层含水率高一些，能产生蒸汽冲击效应，加速热量由表层向芯层传递的速度，缩短热压时间。 3蒸汽冲击法 蒸汽冲击法是指，板坯表层具有较高的含水率，在热压过程中，表层的水分迅速汽化，蒸汽冲向芯层，利用这一冲击效应，加速热量传递，促使芯层的胶黏剂迅速固化，缩短热压时间。板坯表层具有较高的含水率，不仅能提高生产率，而且能提高产品质量。 四、热压压力四、热压压力 热压压力是指板坯单位面积上所承受的压力。 （一）压力的作用 在热压过程中，采用一定的压力，主要是为了克服纤维的反弹力，压实板坯，使纤维间接触紧密，有利于形成更多的胶结点及纤维间的结合力，提高产品的质量。同时，排除板坯内

23、的部分空气，使板子达到预定的密度和厚度。 （二）热压压力对板子性能的影响 1在其它条件一定的情况下，压力升高，压出的板子密实，能提高板子的密度和静曲强度。 2提高压力，尤其是提高热压初期的最高压力，将使板子的密度梯度明显。 3初期最高压力的恒定与否也具有很重要的意义。 4在不使用厚度规的情况下，提高压力，会使板子的厚度减小，若使用厚度规，板子的最终厚度将受到厚度规的制约。 （三）压力的选取 以上所谈的压力均指最高预定压力。 压力的大小与热压周期、板坯含水率、产品厚度及要求密度、施胶量、木材密度等因素有关。一般，热压周期短、板坯含水率低、产品的要求密度大、施胶量少、木材的密度高、板子厚，可采用较

24、高的压力。反之，压力则应低一些。另外，压力的大小还与加热方式及成品用途等因素有关。 热压压力的可取范围较广，为1.24.0MPa，甚至更高。过去采用较低压力压制板子，其压力普遍低于2.5MPa，目前生产中所采用的压力在逐渐增大，一般为2.53.5MPa。对于不同的压机，采用的压力值是不同的，一般单层压机的压力相对高一些，而多层压机的压力相对低一些。特殊情况下，采用的压力更高，如：采用高频加热生产高强度建筑用中密度纤维板时，热压机的压力高达5.05.5MPa。五、热压时间五、热压时间 热压时间的长短，直接关系到车间的产量，也直接影响到产品的质量。因此，把握好热压时间，对产品提质降耗、提高企业的经

25、济效益都具有很重要的意义。 （一）热压时间的影响 中密度纤维板生产的热压工艺曲线类型很多，采用周期式平板压机时，有一段保压、二段保压和三段保压等形式，也有在缓慢降压中实现保压的。但万变不离其宗，不管什么样的热压曲线，都包含有升压、保压、降压等三个加压阶段。加压时间的各段，对产品质量和性能都有一定影响。当然一些辅助时间也有影响。 （二）热压时间的选择 在一个热压周期内，辅助时间所占的比例较小，特别是先进的热压机，辅助时间占整个热压周期的比例更小。因此，人们在讨论热压时间时，有时往往直接考虑除辅助时间以外的加压时间。 （三）缩短加压时间的措施 采用接触式热压方法时，板坯芯层温度上升缓慢，热压时间较

26、长。可见缩短加压时间的主要途径在于设法迅速提高板坯芯层温度。 1提高热压温度 提高温度，可加速热量传递，使芯层温度上升的快一些，促使芯层胶黏剂固化速度加快，可缩短加压时间。 2采用蒸汽冲击法 在板坯表层含水率较高的情况下，利用蒸汽冲击效应，可以加速热量传递，从而缩短加压时间。 3板坯预热 在热压前，采用一定的方法，将板坯预热至7080，可缩短加压时间。在单层压机的生产线上，对板坯进行预热，可缩短加压时间50s左右。 4采用快速固化胶 施加快速固化胶、特别是板坯的芯层施加快速固化胶，能提高固化速度，缩短加压时间。 5采用高频接触联合热压方法 采用高频接触联合热压的方法，能使板坯芯、表层温度同时迅

27、速升高，从而有效地缩短加压时间。 6采用喷蒸热压法 采用喷蒸热压新工艺，能使热压时间大大缩短。 六、热压过程中容易出现的问题及产品质量缺陷六、热压过程中容易出现的问题及产品质量缺陷 在生产过程中，由于原材料质量、操作水平及设备运行状况等各种原因，将使许多潜在的不利因素在热压过程中暴露出来，使产品产生各种缺陷。比较常见的是：鼓泡、分层、翘曲变形、厚度不均、局部松软和表面压痕等。 （一）鼓泡 鼓泡是指在压机降压过程中，板内的高温热水迅速汽化，大量蒸汽陡然释放，破坏了纤维间的结合力。鼓泡有响声，多产生在板子的中部区域，板面上有凸起现象。鼓泡现象可发生在一处，也可能发生多处，严重时能使板子的许多部位布

28、满鼓泡。 产生鼓泡缺陷的主要原因是：板坯的含水率过高，降压速度太快等。 （二）分层 板子分层是指，板内出现大面积脱胶，形成一定的分离界限。分层多产生在板子的边角部，有时也会在板子中部形成。 分层的主要原因是：纤维含水率太高，热压温度偏低，加压时间过短，芯层胶固化不好，单位压力不足，胶黏剂的质量差，施胶量太少或施胶不均匀等。另外，纤维含水率太低和降压速度太快，也会使板子分层。 （三）局部松软 板坯铺装不均匀或板坯运输过程中局部散塌，导致板内局部纤维量不足或胶接不牢而产生局部松软现象。严重时可能有纤维脱落现象。 （四）翘曲变形 翘曲变形是指板子的边部与中部不在同一水平面上。即边部翘、中间凹。翘曲变

29、形的大小以翘曲度来表示。 产生翘曲变形的主要原因是：铺装的板坯不对称，使板坯内对称层的纤维规格不一致；或铺装的板坯是对称的，但在运输过程中过于颠波振动，使细小的纤维沉积于板坯的底层而成为非对称性结构，用这种板坯压制成板必然翘曲变形。铺装的板坯不均匀，制成的板子密度差异较大，产品的内应力大，也容易产生翘曲变形现象。另外热压工艺的不对称，也容易使产品翘曲变形，比如上、下压板温差较大，同一压板温度分布极不均匀，都容易使板内应力不均衡，从而使产品翘曲变形。整个板坯内的含水率不均匀，甚至平整的板子贮存不合理也可能出现不同程度的翘曲变形。 （五）厚度不均 板子的厚度不均可体现为整体的或局部的。其主要原因是

30、：垫层厚薄不均、压机偏转、厚度规上粘有杂物或厚度规本身磨损、压板刚度不够而在加压过程中变形等。 厚度不均的产品给饰面和使用带来较大的麻烦，增大了砂光余量，原材料浪费大，无形中提高了产品成本。 （六）表面压痕 由于生产过程中控制不严或设备本身的问题，可能使加工出的板子表面局部凹凸不平，这种缺陷即为表面压痕。 产生的原因是多方面的，如铺装时落入大块木片或其它杂物，垫层不平或破损，垫层或热压板上粘有硬杂物等。n七、热压设备七、热压设备n目前应用较多的热压设备是接触加热、周期式热压机，有多层压机，也有单层压机。n（一）热压机的选择n 热压机是中密度纤维板和刨花板生产的核心设备。且有别于其它压机（如胶合板、硬质纤维板、贴面等用途的压机）。选择什么样的压机，必须根据生产规模、产品特性、经济条件、技术力量及本地本厂的具体情况来定。不管选什么样的压机，都必须考虑到本产品所用压机的特殊要求。n1热压板 n中密度纤维板的厚度较大，热压过程中，纤维和刨花由弹性变形过渡到塑性变形，热压板的受