中密度纤维板生产基本工艺设计四铺装预压热压工

中密度纤维板生产基本工艺设计四铺装预压热压工原文地址：中密度纤维板生产基本工艺设计.(四)铺装预压热压工段作者：gddyg8210铺装预压热压工段包括铺装成型、预压、板坯齐边横截、输送、检测、热压等工序。其工艺流程简述如下：从干纤仓出来的纤维经风送或直接落料进入铺装机，铺装机有机械式、气流真空武、机械真空式。这些设备工艺技术较成熟，可以控制纤维均匀下料，并按板的厚度和密度要求，均匀地把纤维铺装成板坯。铺装线上有如含水率测定仪用于测定板坯的含水率；电子板坯秤用于铺装板坯的称重，数据经PC控制系统反馈控制铺装量；看度扫描仪用于连续测量板坯重量。这些测量装置视成品板的规格和要求而配置。然后，板坯通过预压机以使板坯具有初强度及减少板坯厚度，再通过板坯齐边锯、金属探测器、截断锯、加速皮带运输机将单个的板坯送人热压机。在连续压机生产的情况下，板坯不需截断。在进压机前有一废板坯料斗，可将不合格的板坯打碎送往废料堆场，或回收至干纤维料仓。热压机以蒸汽或热油作为热源加热压板，然后以高温高压将板坯压制成中高密度纤维板。1.铺装成型工序本工序是用铺装机将松散的干施胶纤维铺装成均匀密实满足工艺要求的合格板坯。(1)中密度纤维板成型板坯的工艺要求。成型时要求纤维不结团、不聚集、散布均匀，自然交织良好。板坯密度应均匀，厚薄一致，在生产中厚板时，单位面积上的重量误差不应大于3%,。板坯应具有一定的密实度，以减少压机的开档，并便于运输。（1）板坯铺装厚度计算。板坯铺装厚度简略计算公式为1000GrB=Pf式中B一板坯铺装厚度，mmGr-每平方米毛板的绝千质量，kg/m2；6=毛板密度（kg/m3）x毛板厚度（m）（1一毛板含水率）Pf-铺装纤维板坯密度（30kg/m3）,kg/m3。对中厚板来说，板坯铺装厚度约为成品厚度的1528倍。（2）铺装成型设备。铺装成型机大致分为机械成型、气流真空成型和机械真空成型3类。机械成型。机械成型是利用机械使纤维充分松散，在离心力和纤维重力的作用下沉降在网带上，形成均匀的板坯带。机械铺装机主要由布料带式运输机、中间储料仓、底部出料皮带运输机、抛撒辗、铺装头、刮平辗和侧挡板组成。来自纤维仓的纤维由布料带式运输机，均匀地在中间储料仓的宽度方向上充满，仓内纤维遵循先进先出”的原则，由底部出料皮带机输送到抛撒辗，松散的纤维经铺装头连续均匀地把纤维铺装到移动的成型带上形成板坯，并送至出口处的刮平辗刮平。铺装板坯的密度误差小于土3.0%（纵、横向）。板坯铺装后经刮平辗刮去5%10%j纤维，由风送系统回收到储料仓。为适应薄板的板坯铺装，新一代的机械铺装机被致力于在均匀和密度误差上进行改进，增加了多组均匀辗，取消了扫平回送，力求得到在纵向和横向上密度波动最小的均匀板坯，更适应24mmK的铺装要求。而扫平回送的取消，使纤维含水率的波动更小，进：步保证了薄板的产品质量。气流真空成型。气流真空成型是利用气流的作用，将纤维分散均匀地落在成型网带上，并利用真空负压形成均匀一致的板坯。主要包括气力输送系统、摆动喷嘴、真空系统、刮平辗。千纤维从千纤维料仓通过气力输送系统送至气流铺装机，经过导流管由摆动喷嘴均匀地铺在网带式运输机的网带上，并由网带下的真空箱吸附住。摆动喷嘴的摆角及频率可无级调节，按板的厚度和密度要求，均匀地把纤维铺装成板坯。真空箱设有风门调节装置，通过改变真空箱内截面大小来满足铺装工艺要求。铺装后的板坯经刮平辗刮平，使板坯表面平整。刮平辗设有升降装置，可根据工艺要求进行调节。国产的中小型中密度纤维板生产线多采用这种配置。机械真空成型。纤维经进料口进入铺装机纤维计量料仓，迅速地向整个料仓均匀分布开。并通过计量皮带向前移动，通过卸料梳辗，纤维被送向抛料辗，并进一步打松散，均匀地向铺装室散开，落到铺装室下部时被真空箱产生的空气流吸附在铺装网带上，可利用真空箱调节纤维的重量分布，这样在铺装网带上便均匀地形成纤维板坯。板坯在网带的拖动下继续向前运动，通过扫平辗扫去多余的纤维而得到平整的板坯。机械铺装和气流真空铺装比较：机械铺装的板坯均匀性好，密度波动小，铺装精度高，特别是能耗大为减少。如年产15万m3连续平压生产线配套的纯机械铺装机，总功率只有60kW不足之处是板坯较蓬松，铺装厚度尺寸较大，要求较大的预压机开口度。气流真空铺装的板坯较密实，铺装厚度尺寸较小，可以减少预压机开口度，缺点是能源消耗大。在年产3万m3生产线配套的气流真空铺装机的总功率为125kW而同样生产能力的饥械铺装机的总功率只有26kW约相当于气流真空铺装机的1/5。由于机械铺装机的一次性投资比气流真空铺装机要高，对年产5万m3以下的生产线，一般采用气流真空铺装机，对大于8万m3年产量的生产线，特别是生产6mmz下薄板的生产线，较适合采用机械铺装机。2.顶压工序(1)铺装后的连绞敌坯比较蓬松，强度小易断裂，而且厚度较大不适合于运输和热压，因此必须对板坯进一步压实。板坏预压的目的如下：排除板坯内留存的空气，防止热压时大量空气外逸破坏板坯。使板坯具有一定的密实度，以防止运输、截边、装板过程中发生塌散或断裂。减少板坯厚度，从而缩小热压机热压板的开档，降低热压机和厂房高度而节省造价，对多层热压机尤为重要。(2)板坯预压的压缩程度与顶压机的压力、纤维含水率、纤维形态、树种、施胶量及成型工艺等因素有关。顶压后，在厚度方向会有回弹现象。压缩率和回弹率按下式计算：H1-H2压缩率=一X100%H1H2-H3回缩率=一X100%H1式中.H1板坯铺装厚度，mmH2-板坯回弹后的实际厚度，mmH3-板坯压缩时最小厚度，mm对于木材原料，压缩率一般在60%85%回弹率则多为15%30%预压后的板坯厚度与成品厚度比约为(58):1。板坯宽度方向伸张约5%连续热压工艺的预压机引伸段两侧加有挡板以减少裁边量。板坯的顶压过程分为缓慢压缩的排气阶段、高压压缩阶段和保压阶段。一般的加压保压时间为1030s。(3)连续平压法生产线成型预压工艺控制要求。连续压机生产产品厚度为2.540nun,要求相应的板坯铺装厚度一般要达到80lOOOm，m厚度范围很大。成型线的速度是随压机速度的变化而变化。当钢带速度变化时，成型线的运行和成型铺装能力相应自动地进行精确的快速调整。成型线的速度与压机的速度需要同步，否则板坯易拉断或重叠、皱褶。成型线的速度与压机的速度需要同步，否则板坯易拉断或重叠、皱褶。(4)预压设备。预压机有间歇式平面预压机和连续式带式预压，中密度纤维板生产线一般使用后者。为了适应大规模、高质量、高效率的大规模生产需要，连续顶压机在设备规格和功能上有了很大进展，在普通连结带式顶压机的基础上相继出现了多捏压带式连续预压机和双带多捏压连续顶压机。在连续热压工艺中，板坯需要快速进入热压机，不发生纤维爆吹，不损坏板坯表面和边缘，减少回弹，因此工艺上要求纤维板坯具有一定的强度和密度。双带多捏压连续顶压机就是用增加加压部分的压力和重复地压榨来提高板坯质量以适应工艺要求的。3.板坯齐边横截、输送、检测工序(1)预压后的纤维板坯，首先要除去板坯被预压机压延塌又松散的两边，采用纵向锯裁边。由于中密度纤维板成品厚度范围很大，为了适应厚度大的板坯的加工，纵锯锯片直径为6501050mm锯掉的纤维由风机送往于纤维料仓，回收利用。(2)用多层热压机时，板坯要经横截锯截断，使板坯长与宽均符合热压设备及工艺要求横锯锯片直径一般为650mm锯掉的纤维由风机送往干纤维料仓，回收利用。(3)铺装皮带运输机将板坯不断向下工序输送。采用多层热压机时，在截断后用快速运输机将板坯拉开并送上装板运输机，再装入装板机。采用连续平压时，铺装皮带运输机直接将板坯送到热压机的进料皮带上，在运输机尾部的出料鼻尖可以后撤，将不需要压制的那一部分板坯剔除。运输线的速度计算公式如下：Du=3.6kWbBma式中u-运输线的速度，mrn/s；D一日产量，m3;k一设备每天有效王作小时数，取22.Sh;Wb-成品板宽度或其倍数，根据压机宽度而定，mBm-成品板厚度，ma一产品合格率，取95%;“一设备利用系数，取0.98。4 .质量监控与检测质量监控与检测项目主要有含水率、重量、密度检测和金属探测。(1)含水率检测。在铺装线上安装有含水率检测计，可以在线检测板坯纤维的含水率。板坯纤维含水率的工艺要求为8%13%(2)重量、密度检测。在铺装机后安装有板坯称重装置，用于自动测量和控制铺装好：的板坯重量。在铺装线上安装有密度检测装置，可无触式在线连续测量板坯的重量。(3)金属探测。在铺装线上安装有金属探测仪，用于探测板坯内的金属物。5 .热压工序热压是中密度纤维板制造的最重要的工序之一，也是生产线产量设计的基础。热压是指利用高温和高压，使板坯内部水分蒸发，胶粘剂固化，压实板坯，增加密度，使原料中各组分发生一系列物理化学变化，形成符合质量要求的素板的过程。(1)中密度纤维板热压的加热万式。王妥狗热止极仪触加热、高频加热和蒸汽喷射加壤等。热压板接触加热，是目前最普遍、采用最多的方式。高频加热是指介质加热。其原理是利用高频电场，使介质材料的分子有序排列并作快速摆动，在摆动的过程中分子释放能量并产生类似摩擦和高速碰撞作用，都以热的形式表现，使介质内部温度均匀上升，不受厚度的影响。蒸汽喷射加热是一种蒸汽注人热压法。特点是在压机闭合后将饱和蒸汽从板坯的上：下两面同时注入。，目前仅单层热压机采用该法。(2)中密度纤维板热压机加压方式。中密度纤维板热压机加压方式有间歇式平压、连续式平压与连续式辗压。间歇式平压方式。间歇式平压热压机可分为单层和多层热压机。绝大多数采用多层热压机进行加压。中密度纤维板多层热压的特点如下：(a)一次压制板的数量多，产量大。中密度纤维板多层热压机的层数多达20层。(b)因板坯厚度大且蓬松，热压时加压速度既要快而且可调，以达到板坯厚度压缩均匀，保证成品的内结合强度和密度要求的一致性。为保持成品密度和减少厚度偏差，在各热压板间两边要增加厚度规，并配置精确的厚度控制机构。但厚度偏差相对较大。(d)预固化层较厚，一般0.61mm曲面)，木材耗量大。(e)多层热压机的结构简单，维修方便。其主要热压工艺参数为：(a)热压温度。主要作用是使板坯纤维受热后增加塑性，容易压缩；加快板坯内水分汽化蒸发；加速胶粘剂固化。热压温度通常是指热压板的温度，一般采用月尿醛树脂胶时为160-180C,采用酚醛树脂胶时为185195C。(b),热压压力。主要作用是克服板坯在热压过程中产生的反弹力，排除板坯中的空气，将板坯压实到要求的厚度和密度.一般热压压力为2.53.5MPa.制取高强度制品压力可达5.05.5MPa.。(c)热压时间。热压需要一定的时间才能在板坯内部传热，使胶粘剂固化；同时传递压力可以得到顶定密度和力学性能的成品.lmm板厚的热压时间为1825s(板厚为530mm)采用高频加热则热压时间可缩短为接触式加热的1/31/2;喷射蒸汽加热可缩短为接触加热的1/51/6.同样厚度的板，随着密度的增加，热压时间也增加。(d)板坯含水率。热压过程中板坯内水分能增加纤维的可塑性和导热性，一般多层热压机板坯含水率为9-11%。(e)加压速度。在相同的压力下，加压速度快，板的静曲强度高，预固化层少，但内结合强度降低。加压速度慢时则相反，板的静曲强度下降，预固化层加厚，但内结合强度提高。慢会使整扳松软达不到质量标准。热压机的加压过程从启动、快速闭合、加压直至到达预定位置可分为以下4个阶段。快速闭合阶段：这一时间一般不超过10s。20s 0加压前段：开始压缩板坯并排气，这一时间约为10s。加压后段：继续压缩板坯，压力继续升高，这一时间约为高正阶段：压力升至最高，加压速度最小。压力升至峰值只是瞬间，之后胶料继续固化，板坯弹性减弱，压力下降至定值，保持至多余水分排出，胶料基本固化，然后压机开启，热压过程结束。连接平压方式。连接平压热压法生产的特点如下：(a)产品质量高。板材表面平整，质地细密，与间歇式热压机相比，降低密度4%寸，仍具有同样的力学性能。(b)产品规格多。生产不同厚度的产品不需要厚度规，可无级变化。生产过程中改变产品厚度无需停机，经济板厚区间宽。(c)木材单耗低。板坯进入热压机初始，加压加热就同步进行。板材表面的预固化层极薄，厚度公差小，一般两面砂光量为0.41.0mmo(d)生产连续化，提高了产品质量的稳定性和生产率。(e)厚度公差小。板材厚度尺寸十分精确，一般厚度公差小于土0.1mm节省能源。在生产过程中，由于连续进料钢带始终接触板坯，压机无需频繁开启闭合，减少散热损失，加压系统无空载与峰值压力的大幅度波动，热压机不同区段的压力、温度按需设计，因此节电省热，装机容量小，一般电耗仅为间歇式压机的50%热耗降低10%15%(g)设备一次性投资大。其价格贵，另外润滑油的消耗占一定成本。(h)综合效益佳。中密度纤维板连续平压工艺为：一般合格的板坯随着钢带以一定速度连续通过热压机长度方向设定的不同开档热压板，在温度和压力的连续作用下，将施有胶粘剂的纤维板坯压制到规定的紧密度，使纤维和胶粘剂产生胶合作用，纤维被有机地结合成板材。连续平压压机的热压工艺参数为钢带开档、压力、温度和速度(a)钢带开档。开档的设定要满足产品质量和设备安全性的要求。表2-11KUSTERS续平压机的钢带开档设定参考值。表2-11钢带开档设定压力区钢带开本3备注压榨区h1+(10%-15%)h为毛板厚度减压区h1+(7%-10%)低压区h1+(13%-18%)保压区h.(b)压力。连续平压机的加压区段及加压压力随板材种类、材质、厚度、胶粘剂和热压温度以及平压机类型的不同而不同。有的压力区段分为高、次高、低、最低，如(Ibntipress连续平压机的压力区段分别为5,3.5,2.5,1.5(MPa).有的压力区段分为高、次高、中、低、最低，如Contiroll连续平压机的压力区段分别为5,4,3,2,1.5,(MPa)。(c)热压温度：一般加热温度较高，热介质温度为240260C,压板温度在200-220C问。热压温度一般分为多个独立的加热区段。接触阶段：板坯进入压机进料口，蓬松刚受压，导热性差，一般取略低温度160C,以减少顶固化层。板坯表层温度达60-70Co升温阶段：板坯进人楔形部位急剧压缩，大量空气排出，含水率高，有利导热和芯预热，板坯迅速升温。板坯表层温度达195C,芯层温度达70Co保温阶段：第三段温度根据实际而定，一般为第二段的75%芯层温度达10011OCo(d)钢带速度。钢带速度和压机长度决定了压机对板坯的加压、加热的时间，即热压时间。钢带速度计算公式如下：热压机有效长度钢带速度=-(mm/s)单位板厚的热压时间乂毛板厚度单位板厚的热压时间为815s/mm毛板厚度为2.542mm连续辗压方式。连续辗压法生产特点如下：(a)从板坯铺装、预压、齐边、高频预热、热压和冷却等工序运行速度完全同步。(b)专门生产薄形中密度纤维板。非常适合生产38mnW板，特别是生产34mm勺板产量最高，板的长度不限，生产线速度可达60m/min,单线产量高达500m3/d。木材单耗低。板材表面没有预固化层，厚度公差小，不用砂光。板的厚度公差为土0.1mm,板的密度公差在1.0%以内。(由在热压辗间使用了专利技术Nipco辗。能达到更高的成品密度，更小的厚度公差，更高的内结合强度。(e)月尿醛树脂胶耗量少，一般为6%9%生产线较短，厂房占地囱棋较少。连续辗压法工艺为：板坯首先经带式连续预压机、锯边机、金属探测仪、高频预热(可选用)，然后板坯由下皮带送入辗压机，通过钢带把板坯压向主压辗，在加热的主压辗和若干个压力辗(一般23个)的作用下，同时加热加压，板坯就在钢带与压辗之间固化成型，压制成板带。已压制成型的板带，通过驱动辗进人板材运输机，继而送到纵横锯边机，锯成规格板材，这段运输线路较长，热板已有充分的冷却时间自然冷却，可以省去冷却设备，再送往落地机，进行分等堆垛，然后检验入库。辗压法工艺参数：预压的平均线压力为1500N/cm,入口最大开度300nmi高频预热温度为7080C；主压辗、加压辗都通有蒸汽，热压温度为150200c（最高可达250C）；加压辗1（进料辗）线压力为8000N/cm,加压辗2线压力为4000N/cm,每个Nipco辗线压力为1500N/cm,钢带压力为25Pa；加热长度约为7.511m.连续辗压机的lmm板厚的加热时间为4Ss（板厚为1.58nun）.同样厚度的板，随着密度的增加，加热时间也增加；生产速度为660m/min。（3）多层热压机的年设计产量计算。已知计划年产量Q1,计算计划压机层数n1：Q1Tn1=-（层）60LWKd式中Q1一年产量，m3/a：T-热压周期min；L一板净长，m心板净宽，m；e-板净厚,mq-压机利用系数，取0.98:d-年工作日,取280d.将n1取整得计划圆整层数n2.特别声明：1:资料来源于互联网，版权归属原作者2：资料内容属于网络意见，与本账号立场无关3：如有侵权，请告知，立即删除。