纤维怎样精磨?
将粗磨纤维浆料中含有的粗大纤维束和细小碎木片,再度分离的工艺过程。通常将木片分离成纤维浆料称为粗磨,因为所制得的纤维浆料中,还含有部分粗大纤维束和大小不一的碎小木片,这些粗大纤维束和碎木片的存在,影响纤维间的交织结合性能,会导致纤维板的强度减弱和表面质量的下降。精磨能使粗纤维浆料中的粗大纤维束和碎小木片充分纤维化,增加单体纤维,从而进一步扩大纤维的接触面积,使板坯内纤维间的交织性能提高。精磨的另一目的是根据不同产品的要求而调节其浆料滤水性能。对于硬质纤维板生产,要求纤维细长,而同时又要求具有良好的滤水性能。因此,在硬质纤维板浆料精磨操作中纤维束数量大幅度降低,但其滤水性却被控制,使它不致明显降低,一般滤水时间只增高3~8秒。对于软质纤维板用浆,则要求纤维有一定程度的帚化,通过精磨控制其滤水时间到100秒左右,使之成为适用的软质纤维板用浆。因此精磨工段常被作为产品质量控制的关键工序。
精磨大致分为两种形式:一是将粗磨的全部纤维浆料通过精磨机再度分离;另一种是将粗磨纤维浆料先经过筛选,将不合要求的粗大纤维束和碎小木片分选出来另行精磨。这种方法虽然可减少纤维过度损伤和节省磨浆的动力消耗,但其工艺操作较为复杂,又增加了分选装置,故此方法一般不采用。精磨设备大体分为连续式和周期式两种。连续式精磨机常见的有盘式精磨机、圆筒型精磨机和锥型精磨机及其串联式打浆机等。中国纤维板生产主要采用盘式精磨机,如S-13型、SJM6型;软质纤维板生产采用圆筒型精磨机。盘式精磨机结构较简单,类似热磨机的解纤部分,但磨盘的齿形有其差异,磨体主轴可不要高压水封。周期式精磨机,主要为荷兰式打浆机。该机特点是适用于各种原料的精磨,精磨的纤维质量也较为理想,但因是周期性的作业,故生产效率较低,用于小生产规模纤维板厂较为适合。
见精磨机。
密度板全称为密度纤维板,是以木质纤维或其他植物纤维为原料,经纤维制备,施加合成树脂,在加热加压的条件下,压制成的板材。
激光属于热切割,密度板的材质采用激光切割会产生烧焦及焦黄的现象,目前没有完全杜绝的方案,可以采用氮气进行辅助切割,有利于改善。
推荐使用专业的电锯切割机或者振动刀切割机进行切割,电锯切割机切割尺寸可能不精准,也不能完成异形加工,振动刀切割机可以切割任意形状,但对于切割厚度有限制。
电锯切割机常用于横竖直切,切割表面较为光滑,有经验的人员对于尺寸把握准确。振动刀切割机切割精度高,表面光滑,无需二次打磨,效率高。
是纤维分离→浆料处理→板坯成型→热压→后期处理等。
① 纤维分离。又称制浆,是把制浆原料分离成纤维的过程。纤维分离方法可分机械法和爆破法两大类,其中机械法又分热力机械法、化学机械法和纯机械法。热力机械法是先将原料用热水或饱和蒸汽处理,使纤维胞间层软化或部分溶解,在常压或高压条件下经机械力作用分离成纤维,再经盘式精磨机精磨(干法纤纸板制浆一般不经精磨),此法生产的纤维浆,纤维形状完整,交织性强,滤水性好,得率高,针叶材的浆料得率可达90~95%,耗电量小;纤维经精磨后长度变短,比表面积增加,外层和端部帚化,吸水膨胀性提高,柔软,塑性增高,交织性好。因此,热力机械法是国内、外纤维板工业中所用的主要制浆方法。化学机械法是用少量化学药品,如苛性钠、亚硫酸钠等对原料进行预处理,使木质素和半纤维素受到一定程度的破坏或溶解,然后再用机械力的作用分离成纤维。纯机械法是将纤维原料用水浸泡后直接磨成纤维,根据原料形状又分原木磨浆法和木片磨浆,此法应用极少。爆破法是把原料在高压容器中用压力为4兆帕的蒸气进行短时间(约30秒)热处理,使木素软化,碳水化合物部分水解,接着使蒸气压升至7~8兆帕,保持4~5秒,然后迅速启阀,纤维原料即爆破成絮状纤维或纤维束。
② 浆料处理。即根据产品用途,分别进行防水、增强、耐火和防腐等处理,以改善成品有关性能。硬质、半硬质纤维板浆料要用石蜡乳液处理提高耐水性,而软质板浆料既可用松香乳液,也可用石蜡-松香乳液。施加防水剂可在浆池或连续施胶箱中进行。用于增强处理的增强剂要能溶于水,能被纤维吸附,并能适应纤维板的热压或干燥工艺,硬质纤维板多用酚醛树脂胶。耐火处理以施加耐火药剂如FeNH4PO4及MgNH4PO4等较为普遍。在浆料中加入五氯酚或五氯酚铜盐可起到防腐的作用。处理后的浆料,或经干燥进行干法成型;或在调整浓度后直接进入成型机作湿法成型,制成一定规格并有初步密实度的湿板坯。
干法生产纤维板要求热压时的纤维含水率为6~8%,施胶后的浆料含水率为40~60%,因此需在成型前进行干燥。纤维干燥可采用两种管道气流干燥方法:一级干燥法温度为250~350℃,时间为5~7秒;二级干燥法第一级温度为160~180℃,含水率降至20%,第二级温度为140~150℃,含水率降至6~8%,两级干燥的全部时间约12秒。干燥设备有直管型、脉冲型、套管型3类。
③ 板坯成型有湿法成型与干法成型两大类,软质板和大部分硬质板用湿法成型;中密度板及部分硬质板用干法成型。
湿法成型用低浓度浆料,经逐渐脱水而成板坯,其基本方法有箱框成型、长网成型、圆网成型 3种。箱框成型是把浓度约为 1%的浆料由浆泵送入一个放在垫网上的无底箱框内,在箱底用真空脱水,箱框顶部用加压脱水,此法主要用于生产软质纤维板。长网成型所用设备与造纸工业中长网抄纸机类似。1.2~2.0%浓度的浆料从网前箱抄上长网,经自重脱水、真空脱水、辊筒压榨脱水而形成湿板坯,含水率为65~70%。圆网成型也是从造纸工业中移植过来,在纤维板生产中常用的是真空式单圆网型,浆料浓度为0.75~1.5%,由真空作用浆料吸附于圆网上,经辊筒加压脱水并控制板坯厚度。
干法成型大都采用气流成型机。将施加石蜡和胶粘剂(酚醛树脂)的干燥纤维,由气流送入铺装头,借纤维自重和垫网下面真空箱的作用使干纤维均匀落在垫网上形成板坯。半干法成型多采用机械或气流成型机。借机械力或气流作用,使高含水率的结团纤维分散并均匀下落,形成渐变结构或混合结构的湿板坯。但因湿纤维结团现象难以借机械力或气流完全加以分散,在实际生产中板坯密度均匀性较差,而易影响产品质量。20世纪70年代初在美国研究成功干纤维静电定向成型。
软质纤维板和采用湿法成型干热压工艺(又称湿干法)的硬质纤维板,其板坯都要经过干燥。干燥设备有间歇式和连续式两大类。干燥 1千克水消耗1.6~1.8千克蒸气。软质纤维板坯干燥后的终含水率为1~3%。用湿干法制造硬质纤维板时,板坯含水率不宜太高,否则热压时易于发生鼓泡。
④ 热压。湿法生产硬质纤维板需用压力为 5兆帕,干法为7兆帕,超过此压力时会降低抗弯强度。半干法所需压力介于二者之间,为6兆帕。湿成型经干燥后的板坯压成硬质纤维板,压力要高达10兆帕。湿压法所用温度为200~220℃。干法加压时无干燥阶段,温度以能使胶粘剂快速固化为准,一般采用180~200℃;以阔叶材为原料时,热压温度可适当提高,最高可达 260℃。半干法热压温度不宜超过 200℃,以防板坯中熔解木素及糖类热解焦化,使产品强度明显下降。用湿干法制硬质板要求温度达230~250℃。
在热压过程中,板坯的表层与芯层会出现温差,厚度较大的中密度板坯表芯层温差可达40~60℃,影响芯层树脂固化率。可用常规加热和高频加热消除温差,并缩短热压周期。
⑤ 后期处理。湿法及半干法纤维板在热压后需经热处理及调湿处理,干法纤维板则不需经过热处理而直接进行调湿处理。中密度纤维板表面需砂光,软质纤维板表面有时需开槽打洞,硬质纤维板作内墙板用时表面可开“V”形槽或条纹槽。纤维板的表面加工,通常有涂饰和覆贴两种方法(见人造板表面装饰)。至于浮雕、压痕、模拟粗锯成材表面的深度压痕等工艺,大都在板坯热压时一次形成,不属再加工范围。
保护物料不被水渗透或润湿的化学药剂。由植物纤维制成的纤维板是具吸湿性和吸水性的材料。对纤维板的防水处理其作用是,利用比表面自由能较低的物质即防水剂,使其均匀分布于纤维表面,当纤维被热压制成板材后,又能部分堵塞纤维之间的空隙,截断水分传递的渠道,从而降低水对纤维板的渗透速率,达到提高纤维板耐水性的目的。常用的防水剂有石蜡和松香两种。
石蜡
由20~30个碳原子组成的直链或带支链的烷烃混合物,分子不带极性,因而具有低的比表面自由能。石蜡来源丰富、价格低廉、使用效果较好,为硬质纤维板生产中最常用的防水材料。软质纤维板生产如果单独使用石蜡防水剂常常导致静曲强度下降,故大多使用其他种类的防水材料,如松香、沥青、合成树脂等,或者将石蜡和其他防水剂混合使用也能取得较好效果。干法生产纤维板,一般是将石蜡熔化后直接加入热磨机或精磨机内,通过磨浆,使石蜡分散并均匀附着在纤维表面。而湿法生产纤维板,因石蜡不溶于水,必须先乳化成高度分散的稳定乳状液后,才能均匀施加到纤维浆料中去。石蜡的乳化可以使用阴离子、阳离子或非离子型的各类表面活性剂。选择乳化剂时,不仅要考虑它的乳化性能,而且要考虑它的价格、来源、毒性的大小及使用是否方便等因素,最终还应考虑施胶效果即纤维板的耐水性能是否符合要求。生产上使用历史最长和使用最广泛的是阴离子型乳化剂,如油酸铵、合成脂肪酸铵和烷基磺酸钠等。从20世纪80年代开始,中国的纤维板厂正在推广使用茶皂素为石蜡乳化剂。
松香
其主要成分是松香酸,不溶于水。松香制成乳状液后习惯上常称为松香胶。松香胶的制备是利用松香酸和碳酸钠(或氢氧化钠)的皂化反应,反应生成的松香酸钠是阴离子型的表面活性剂,它本身能以胶束状分散于水中,又能在未皂化的游离松香微粒周围形成保护膜。根据生产上提出的不同要求,控制用碱量和稀释水量,可以制成不同游离松香含量的各类松香胶。
电工切割锯
手工锯
角磨机
气钉
气泵
事项补充:
如果上漆的话,有已经调配好的漆料,可以自己直接涂上就行,制作的时候注意好尺寸。