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中澳门新莆京4996app官网的基本工艺设计介绍

发布日期:2013年4月20日       浏览:2060 次

中澳门新莆京4996app官网生产工艺包括生产部分和辅助部分(以木材原料为主)。 生产部分包括原料堆场和备料、热磨施胶干燥、铺装预压热压、后处理、中间储存及砂光工段。辅助部分有实验室、磨刀间和维修间等。

(一)原料堆场

原料堆场是生产工艺的组成部分。原料在储存过程中,受自然条件的影响而减少水分和均衡含水率,能减少树脂含量及果胶、淀粉、蛋白等成分,有利于原料质量的稳定,使原料更适于解纤。而不恰当的原料储存方式和管理方法,不但会造成原料的腐朽变质和浪费,甚至会有火灾的隐患。

在设计中必须根据工厂的生产规模、工艺流程、原料种类、储存季节、场地利用和防火规范要求等来综合考虑原料堆场的储存方式和面积、工艺布局。原木进场后应按树种和径级以及进场时间的先后顺序分类归堆。考虑到原料供应的季节性作业和由于市场变化、运输等不可预测的因素,会使原料供应不及时而影响正常生产,为满足企业的正常连续生产必须要有一定的储备量。对于木材原料来说,原木储存量不能少于1个月的正常生产的需要量。以3~4个月的生产需要量为最佳。采用铲车堆垛作业工艺,堆积高度按3 -5m 计算;外购到厂的木片可用简易棚或露天堆场堆放,露天堆场的木片堆积高度可达20~ 30m。为避免原料堆1自2m致火灾和腐烂变质,堆垛之间要求留有足够的垛间距及通风道。堆~间距一般在1~2m,至少不小于0.5m;垛组间距~般在l0-15m,垛区间距~般为15~25m。原料场最好设置在生产区的下风向,堆垛长度方向应与常年主导风向成~个角度,以利通风。

非木材植物纤维原料则在很大程度上受季节影响,必须根据原料收购季节和运输条件等来考虑原料储存期、储存面积及储存方式。这些原料一般用打捆方式运进料场储存,储存期一般在6个月以上,棉杆、蔗渣类的储存量在6~9个月,芦苇、秸秆为7~10个月,竹材一般为2~3个月。可采取分场地储存,但生产区内至少要储存1~3个月的生产用量。储存期间的含水率一般控制在10%~15%为宜。

原木堆场应就近备料工段周围布置,并考虑消防通道和消防用水。原木堆场面积按式(2-1)计算。

s=nQ/12Hk1k2

式中 S-原木堆场面积,m2;

Q——年需原木数量,m3;

n——计划储存月数;

H-堆垛高度,取3.0~5.Om;

k1-场地利用系数,取0.6~0.7;

k2——实积系数,取0.35—0.7。

中密度纤维板工艺设计规范要求木材原料中树皮含量小于10%(体积分数,下同);木片中树皮含量小于8%。引进设备的生产工艺,要求木材原料中树皮含量小于8%0基于国内中密度纤维板生产原料枝桠材和小径木较多、原料的树皮含量大的现实状况,为保证板的质量,需采取控制树皮含量的措施。

控制树皮含量的有效方法之一就是增加剥皮工序。剥皮工序分人工和机械两种,生产规模较小的生产线,当要求原木剥皮时也往往用人工剥皮。规模较大的生产线以及引进外国设备生产线,都配套装备有剥皮机。特别是大型规模的连续平压生产线,要求在筛选前的木片树皮体积分数小于5%,因此必须对原木进行剥皮。机械剥皮大致有两种采用方式:

(1)原木在转筒中翻滚靠自身互相摩擦使树皮剥落,剥皮能力取决于进给的喂料量和原木在筒中停留的时间。这种方式适用于比较平直的原木和小径木。

(2)剥皮时主要靠转子转动接触原木,靠与焊在转子上的凸铁块摩擦将树皮剥下来。这种方式适用于弯曲原木、小径木(最小直径60mm)和大径木;对不同树种易于调整。

3.削片工序

生产工艺要求在分离成纤维前先将原料切削成一定规格的木片或碎片(指非木材原料的切片)。木片或碎片的质量是根据削片的大小、均匀程度而定,要求木片大小合格、均匀。木片规格以长度15~30mm、宽度15~25mm、厚度3~Smm,含水率大于35%为宜;禾本科秸秆类原料切成长度为30~50mm为宜。为获得质量合格的木片,须用机械方法将原料进行切削。常用的削片机有鼓式削片机和盘式削片机两类。

4.筛选工序

由于工艺要求木片的规格尺寸要均匀,为了获得合格均匀的木片,必须将木片中的超大木片分离再碎,将碎屑进行筛除。常用的筛选机有摆动式平筛和振动式平筛两种。摆动式平筛的筛体作平面摆动,木片从上方进料口进入,第一层筛出超大木片,第二层筛网将合格木片从该层出料口排出进人生产线,碎屑则通过筛网漏到底部排出。振动式平筛的筛体作平面振动或垂直振动以达到木片分选的目的。经筛选后的木片组成应符合表2—5的要求。

5.木片的储存

根据工艺设计规范,削片机采用1班生产,料仓必须具有大于16h生产用量的储存 量;削片机采用2班生产,料仓必须具有大于8h生产用量的储存量。

生产实践证明,削片机采用3班生产时,料仓具有大于3h生产用量的储存量才能够 满足生产的要求。

料仓的形式按结构区分,可分为金属结构、混凝土结构、金属与混凝土混合结构;按 形状区分,可分为长方形和圆柱形。木片由料仓上部进入,从底部排出。为防止木片产生 “搭桥”现象,在料仓内壁可嵌焊三角铁块,并在出料的倒锥体外壁上安装电动振荡器。 倒锥体的锥角为550~600。比较常用的料仓为金属结构的长方形料仓。

6.木片的运输

木片的输送设备主要有带式运输机、螺旋运输机、刮板运输机、埋刮板运输机、斗式 提升机和气力输送系统。

带式运输机在运输木材碎料时的速度一般取0.6~1.6m/s。普通带式运输机倾角一般 不大于180,若超过180,则须采用特殊皮带如人字皮带,以防木片下滑,这样处理运输机 的倾角可以达到26度~28度。也有倾角达到450~550的大倾角皮带运输机,但设备投资较 高。

螺旋运输机的倾角可以达到300,且密闭性好,能均匀下料,适用于在不太长的距离 内运输散碎物料。

刮板运输机的倾角可以达到45度。刮板运输机的生产率较低,特别是倾斜运输时,随 着倾角的增大,生产率急剧下降。而埋刮板运输机能弯曲、倾斜和直立提升,不会扬起灰 尘,但生产率较低。斗式提升机用于提升散状物料,工作速度范围为0.8~2.5m/s,运行 平稳无噪声,检修方便。

气力输送系统是最为简便的输送木片的设备,一般采用的空气与木片的混合质量比为 0.3~0.5,输送风速为22~30m/s。由于风送过程中木片不断与管壁发生剧烈碰撞,使木 片形态变坏,影响纤维质量,且原料损耗加大;再加上气力输送系统能耗大,运行成本 高,因此绝大部分新建厂,尤其是上规模的厂几乎不采用这种输送方式。但对灌木类原料 如沙柳,其切削木片较细碎,堆积密度低,含水率较低,则较适宜用气力系统输送。

一般生产中最常用的是带式运输机、螺旋运输机与斗式提升机相结合的输送方式:

7.木片的清洗

中密度纤维板生产所用木片,特别是外购木片混有大量泥沙、石块甚至金属物、泥沙 等杂物占质量分数的1%~3%,有的高达5%。中密度纤维板国家标准规定板的含沙量不 得大于0.05 %:而根据IS0 3340标准,要求在热磨机进料口的木片含沙量不得大于 O.04 %,因此木片清洗是一个重要的环节。

木片通过筛选已去掉了泥沙等杂物的大部分,对于质量要求一般,主要生产中厚板的 生产工艺要求是可以满足的,但对于质量要求高,主要生产薄板的生产工艺要求是不够 的,必须对筛选后的木片做进一步的清洗。

木片清洗可分为水洗和干洗两种方式。

水洗方法能有效地清除各种杂物,木片质量好,能提高磨浆纤维质量,在清洗的同时 进一步加湿木片。水洗后木片含水率一般在50%以上,有利于纤维分离和板的质量=根据 我国原料的现状,采用水洗比较合适。但木片水洗耗水量大,又有污水处理问题,且造价 较高:因此,目前除了引进生产线配套有水洗设备,国产生产线甚少采用。水洗设备较为 复杂。常见的有螺旋脱水式和振动筛脱水式两种c两种设备的原理和结构类似,只是一种 采用螺旋机脱水,另一种采用振动筛脱水。设备的组成部分大致有搅拌洗涤、重物分离定 量排出、滤水排污、沉淀和浮选净化、水循环系统等:

干洗又称风洗,利用风量、风压的调整和机械振动力,将不同重量的杂物与木片分 开。一般原料单一或已除掉树皮的削片,采用此法清洗效果明显:干洗没有污水产生,但 系统的噪声较大,相对水洗其造价较低,但干洗的木片质量不如水洗。国外干法中密度纤 维板生产线多采用此法,我国早期引进生产线也有采用干洗方式,主要在广东一带。

干洗设备常用的有干洗机,又称风洗机。木片由进料口落入振动器中,通过振动使木 片与泥沙等杂物分离。清洁的木片从排料口进入生产线,泥沙等杂物被气流送入旋风分离 器,气固分离后泥沙杂物由下端排出,空气则返回风送系统循环工作。整个系统为全封闭 式。干洗和水洗方式性能比较如表2-6。

(二)备料

备料是中密度纤维板生产的第一道工序,目的是把木材或其他非木材植物纤维原料, 按照纤维分离工艺和设备的要求,切成一定规格的碎片并加以净化。备料包括剥皮、削 片、筛选、木片储存和清洗工序。一般完整的备料工艺流程如图2-1所示。

1.备料工艺流程简述(以木材原料为主)

原木装载机将木材原料由厂里的原木堆场运送至备料工段的剥皮生产线上,带皮原木 经链条进给运输机送人剥皮机,然后通过运输机送人削片机,在削片机前装有金属探测 器,避免带金属的原木损坏刀盘。进入削片机的木材被削成规格木片,经由运输机械送入 木片储仓储存。在软材、硬材严格按比例混合的情况下,采用两个储仓,分别储存软材和 硬材木片。根据工艺配比,由出料装置控制出料量,使软硬木片按要求的比例均匀混合。

中密度纤维板生产所用原料混有大量的树皮以及泥沙、石块甚至金属物,必须采取措 施予以清除。因此,木片经运输机送至筛选机进行筛分,在除去过大的和过小的木片和杂 物后,将合格木片送至清洗设备,除去泥沙、小碎石、污物及金属块等。净化后的木片经 运输机械送往热磨工段。

2.剥皮工序

树皮占树木体积分数的6%~20%,平均为10%;占制材板皮的10%,占小径木和枝 桠材的13%~28%,平均为20%以上。树皮中含有较多的抽提物,当纤维原料中的树皮 含量大时,会导致板的强度下降、吸水率提高、板面色泽不均,从而影响板的质量。

实验得出表2-3所示的数据,当板子密度为700kg/m3、施胶量为8%时,随着树皮 混合比例的增加,板子的强度呈下降趋势;同时也可看出,在混合率一定时,不同长度纤 维的板子随着纤维质量的下降也呈下降趋势。

(三)热磨工段

热磨工段包括热磨、施胶、干燥和风选工序,其工艺流程简述如下:

清洗好的木片经过磁铁除去铁块,进入热磨机前的预热料仓临时储存及预热,预热的 饱和蒸汽压力为0.2~0.3MPa。预热料仓装有料位指示器,可观测木片的过满或空缺。木 片经振动给料器,木塞螺旋进入垂直蒸煮器进行蒸煮软化,增加含水率。蒸煮器配有γ射 线料位计,用来控制料位和预置蒸煮时间。木片在蒸煮软化后由运输螺旋送入热磨机进行 纤维分离。在热磨系统中配有启动分离器,热磨机启动时,通常开始热磨的纤维质量不符 合生产要求,这些不合格纤维通过排料阀和排料管进入启动分离器,然后落入废料堆场。 当纤维质量达到生产要求时,排料阀关闭,生产出料阀打开。

与此同时,胶料和熔化的石蜡根据工艺要求按一定比例与合格纤维充分混合,借助热 风将施完胶的纤维送入闪急式管道干燥机进行干燥。

干燥采用加热空气为载体,施好胶的纤维在管道中被热风吹送前进。热空气入口温度 为110~230℃,纤维含水率60%~80%,出口温度60~75℃,纤维含水率8%~13% (干燥后施胶则要求纤维含水率为3%~5%)o干燥好的纤维被送人高效旋风分离器,在这 里纤维和湿空气分离,湿热空气排到犬气中。干纤维通过旋转出料器排出,对纤维质量要 求特别高的生产线,还要配置风选装置,进一步剔除纤维中的胶团和纤维粗杆。然后纤维 通过计量装置被准确称出重量,该装置还可按预置定的胶和纤维的比例控制施胶量。之后 送至干纤维料仓储存。干燥系统安装了火花探测和自动灭火系统,可以在发生火花时及早 发现将之扑灭;一旦发生火警,着火纤维可从旋转出料器后的分流管排出。

1.热磨工序

中密度纤维板的制造过程,对植物纤维来说,是一个先分离而后又重新结合的复杂变 化过程。这里的分离,又称制浆或解纤,是指将植物纤维原料分离成所需要的细小单体纤 维的工艺过程。纤维分离是中密度纤维板生产工艺中确保产品质量最重要的工序之一,它 就发生在热磨工序。

(1)决定纤维板产品强度的主要因素。决定纤维板产品强度的主要因素是热压后分离 纤维在板中重新结合的情况。当纤维分离得越细,其比表面积就越大,纤维表面上游离羟 基数量就越多,纤维表面持有足够数量的游离羟基是纤维之间形成结合的前提基础,也就 是影响纤维结合力的重要因素。因此,对纤维分离的基本要求是:在纤维尽量少受损失的 前提下,消耗较少的动力将植物纤维原料分离成单体纤维,并使纤维具有一定的比表面积 和交织性能,这也是热磨工序要达到的目的。

(2)纤维分离工艺确定时要注意两个问题。

①纤维质量:纤维损伤小,保持完整形态多,具有一定的比表面积和交织性能,以利 于增加纤维板的强度。

②纤维得率:纤维得率高,可以降低原料消耗。

(3)纤维分离的方法。纤维分离的方法有机械法、化学机械法、爆破法和热磨法四大 类别。

①机械法。直接将植物纤维原料(预先用水浸泡或不浸泡)进行机械分离。优点:纤 维得率高、颜色浅;缺点:纤维切断严重、形态差、生产效率低、动力消耗高。

②化学机械法。先用少量化学药品对原料进行预处理,然后进行机械分离。该法纤维 得率低、成本高,纤维有酸碱性,处理工艺复杂,且污染较严重。

③爆破法。将植物纤维在高压容器中用高温高压蒸汽短时间处理,然后突然启阀降 压,原料内部蒸汽瞬间膨胀使其爆破分离成纤维。该法纤维得率低,颜色深,对设备要求 高。

④热磨法,又称为热力机械磨浆法。其基本原理是利用高温饱和蒸汽(160—180℃) 加热软化(3~5min)木片中的木质素,减弱纤维之间的结合力,然后在机械力作用下使 其受到强烈的摩擦而分离成为单体纤维或纤维束。该法纤维损伤小,而纤维得率高,一般 在92%~96%,高者可达98%。该法动力消耗相对小,是目前中密度纤维板制造业应用 最为广泛的方法。

(4)热磨法的工艺要求。

①对原料木片及质量的要求。原料最好选用单一树种,如原料为多种树种时,混合时 一定要注意合理搭配,尽量选原料密度和纤维形态相近的树种混合。木片的大小要均一, 特别要注意厚度的变化,它直接影响加热软化效果。原料相对含水率控制在40%~50%, 不要低于35%,太低时要进行加湿处理。

②对木片进料均匀的要求。木片进料要均匀。进料过多会出现堵塞现象,或会影响纤 维分离质量;进料量太少,则影响热磨机生产效率,也不利于保持均一的纤维质量,还会 造成热磨机进料螺旋出现反喷的现象。

③对木片蒸煮处理的要求。蒸煮缸内的饱和蒸汽压力一般控制在0.8~1.OMPa,蒸煮 处理的时间一般控制在3~5min。蒸煮温度为165℃左右,这可以降低热磨时的动力消耗, 这是因为温度达到木素的热可塑区域(针叶材为170~175℃,阔叶材为160~165℃)时, 胞间层软化,原料很容易被分离成纤维,动力消耗因此急剧下降。若温度超过180℃,不 但动力消耗不再降低,纤维得率也减少。

在用非木材植物纤维作为制造原料时,农业秸秆类或草类进行热磨采用较低的温度和 蒸汽压力预热处理,可以制得比较完整的纤维。总之,应根据原料种类、设备条件以及产 品品种等因素综合考虑预热蒸煮工艺。

④对研磨压力的要求。研磨压力高,增加耗电量,也影响产量。一般情况下,研磨压 力要根据纤维滤水度或筛分值来调整,大致保持在0.6~1.2MPa。生产过程中研磨压力是 以液压压力或以主电机消耗电流大小表示,研磨的液压压力要高于热磨机蒸汽压力的 3%~5%。

⑤对磨盘研磨间隙与磨片的要求。磨盘间隙越小,纤维的滤水度越高,所压制的纤维 板强度也高,但动力消耗也相应增高,可以用调整磨盘间隙的方法来控制热磨纤维的质 量。

磨片的齿型选择应根据原料的材种而异,磨片的材料应选择耐磨、耐腐蚀的合金钢材 料。磨盘的盘片要平整。磨片的齿形要根据木片的材种和木片的软化方法以及对产品的质 量要求来选择。

(5)中密度纤维板生产中对纤维原料使用的要求。

①原材料的合理搭配。实践证明,全部采用针叶材为原料压制的纤维板,其性能不一 定为最好,这是由于针叶材的纤维管胞壁厚呈管状,细胞壁的厚度相对比纤维宽度要大, 纤维间的总接触面积就变小。相反,阔叶材的纤维管胞、韧型木纤维、导管等则是薄壁结 构而呈带状,这样纤维间的接触面积就大,结合交织性好,在热压过程中就容易压成密度 和强度均高的纤维板产品。故在使用木质混合原料时,针阔叶材的搭配要合理,以针叶材 20%~50%、阔叶材50% N80%搭配为宜。在使用木材加工剩余物时,纤维短的原料如旋 切单板、碎木等应与纤维长的原料如制材板皮等搭配,前者所占比例应在总量的10 %~ 20%为宜。 ②纤维质量的衡量指标。 (a)纤维分离度:纤维分离度指解纤后纤维分离的程度。纤维分离得越细,纤维的比 表面积就越大,纤维的滤水性和透气性就越差(纤维比表面积与滤水性呈反比),表明纤 维分离度越高。 纤维分离度是显示纤维浆质量的重要指标,它直接影响中密度纤维板生产工艺和产品 质量。一定范围内,纤维分离度越高,即纤维越细,板坯纤维之间的交织就好,板的强 度、耐水性及密度也随之提高。纤维分离度用滤水度测定仪法测定,滤水度一般在15~ 25so (b)纤维筛分值:纤维筛分值是指纤维浆料中保留于或通过各种规格筛网的纤维重量 所占的百分比。有时两种纤维的纤维分离度值基本相近,但纤维的长短、粗细比例大不相 同,也会影响成品板的性能。因此,要再通过测试纤维筛分值以补充分析被分离的纤维质 量状况。 在实际生产中,通过调整纤维浆料筛分值,可改善纤维形态和浆料性质,从而提高板 产品质量。筛分值有湿式和干式两种测定方法,使用干式较方便。干式用标准筛测定,以 筛孔尺寸mm计。较好的纤维分值为:1.25mm以上的小于10%,1.25~0.25mm的大于 70%,0.25~0.125mm的小于20%。实际生产中,粗、细纤维的比率可以增加到2mm以 上不超过20%, 0.125mm以下不超过10%。表2-7为纤维分离质量与中密度纤维板性能 的关系。 (C)纤维堆积密度:纤维堆积密度是指未经压实,纤维呈松散状的堆积密度。用纤维 堆积密度来检测热磨纤维质量也是一种有效的简单方法。 生产实践证明,当纤维松散密度在16~22kg/m3(纤维含水率为8%左右)时,可压 制合格的干法中密度纤维板;纤维松散密度在25~35kg/m3时,可压制较理想的干法高密 度纤维板。 2.施胶工序 由于干法制造工艺中纤维含水率低,可塑性差,纤维之间间隙大,仅靠一定的压力和 温度来达到成品板应有的强度和其他性能是困难的,必须通过施加胶粘剂等添加剂才能满 足成品板性能的全面要求。 所谓施胶工艺,就是在生产过程中对制备合格的纤维施加胶粘剂、固化剂、防水剂等 添加剂,以保证成品板应达到的物理力学性能。在特殊需要时还可加入阻燃剂、耐腐剂 等,以增加纤维板的防火、防腐功能。 (1)胶粘剂。 ①对胶粘剂的工艺要求:要求树脂胶的固体含量较大;有合适的固化速度;初粘度 小,渗透性好,不易使纤维粘结成团;游离甲醛低;适用时间长;储存稳定;与其他添加 剂有好的混溶性。 ②施胶量:一般施胶量为绝干纤维重量的8%~13 %(胶固体含量按100%计)。 ③常用胶粘剂:常用的胶粘剂有脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺树脂胶等。胶种 的确定,要根据树脂胶的胶合性能、产品的用途和成本等综合考虑。脲醛树脂胶具有较好 的胶合强度和耐水性能,颜色浅,固化温度低,适合于蓬松干燥的板坯热压时温度上升较 慢的特点,价格也较低,得到广泛的应用。目前,国内中密度纤维板主要生产室内型板, 以使用脲醛树脂胶及其改性胶为主。 (2)防水剂。常用的防水剂有石蜡,它是一种疏水、易熔、柔软的有机物质。其防水 性能较好,来源丰富,价格便宜。石蜡外观分白色和黄色,熔点48~58℃。 (3)其他添加剂。添加剂包括固化剂、缓冲剂、甲醛捕捉剂和染色剂等。 固化剂:常用的固化剂有氯化铵、硫酸铵、硝酸铵等,用量一般为胶固体含量的 1% N3%。氯化铵在使用前先配成质量分数为25%的水溶液。 缓冲剂:常用的有尿素或六次甲基四胺或氨水,用量一般为胶固体含量的0.8%一 2%。 甲醛捕捉剂:尿素或其他类似功能产品,用量一般为胶固体含量的5%。 (4)中密度纤维板施胶(蜡)工艺特点。 ①有3种施胶工艺方法,一种是湿纤维在进入干燥机前的输送管道中施胶,又称管道 施胶;另一种是纤维干燥后采用机械搅拌机进行施胶;第三种是在湿纤维进入干燥机前的 输送管道中施一部分胶,然后在纤维干燥后采用机械搅拌机进行施胶(组合施胶两次或3 次)。 (a)管道施胶:优点是施胶均匀,干燥介质温度较低,最终纤维含水率较高,着火机 会少,施胶工艺流程简单,设备造价低。缺点是耗胶量相对大。国内的中密度纤维板生产 线几乎全部采用这种工艺路线。管道施胶的含量一般控制在40%~45%(质量分数)。 (b)干燥后搅拌机施胶:优点是耗胶量相对小,可节省5%~10%;板的内结合强度 较高。缺点是较难混合均匀;5终纤维含水率较低(5%以下),增加了着火机会,投资较 高。搅拌机施胶的质量分数为50%~55%。 (C)组合施胶(两次或3次):两次施胶是在湿纤维进入干燥机前进行第一次管道施 胶,施胶量为70%;然后在纤维干燥后进行第二次的机械搅拌机施胶,施胶量为30%0 这种方式可以节省20%~30%的用胶量,但投资较高。 3次施胶是在湿纤维进入干燥机前进行第一次管道施胶,施胶量为20%;然后在纤维 干燥后的皮带秤处进行第二次的施胶,施胶量为I5%;在风选之前进行第三次通过机械搅 拌机施胶,施胶量为65%。这种方式可以节省30%~50%的用胶量,但投资最高。 组合施胶法目前只在国外的一些生产线上使用。 ②施蜡工艺。 (a)中密度纤维板施蜡工艺是将石蜡加热熔化过滤后,直接施加到木片或纤维上,通 过物理吸附作用均匀分布在板材中达到防水目的。 (b)可以在蒸煮后的木片上直接喷施熔化石蜡,施蜡的位置在热磨机进料螺旋处。也 可以在湿纤维上直接喷施熔化石蜡,施蜡的位置在热磨机排料阀后的管道上。大多数中密 度纤维板生产线使用前一种方法。 (C)石蜡加入量为绝干纤维量的0.5% N1.5%o (5)管道施胶工艺。将一定量的调制好的脲醛树脂胶,通过一定压力的齿轮泵将胶液 输送到热磨机排料阀后的管道处,经孔径为3mm左右的特制喷嘴喷人,与利用磨室排出 的蒸汽输送到干燥管道的合格纤维相遇,在处于紊流状态高速流动气流的剧烈搅动作用 下,胶雾与高度分散的纤维均匀地混合。而熔化石蜡则在热磨机前施放。 还有将胶和石蜡液体借助压缩空气将其雾化,分别喷人热磨机排料管道中,直接喷撒 在处于高速悬浮分散状态的纤维上。喷胶压力应大于热磨机排料管道压力0. 2MPa。 (6)中密度纤维板施胶(蜡)设备。按所采用的胶的计量系统不同,可分为容积式、 减重式和流量计式3种。 容积式施胶(包括施蜡)计量系统,以意大利意马( IMAL)公司制造的设备为代表, 目前国产中小型中密度纤维板生产线也多采用此种施胶形式配套的设备。 减重式施胶、施蜡计量系统是以德国迪芬巴赫( DIEFFENBACHER)公司开发的 GRADO胶料系统为代表。其工作原理为:胶料和各种添加剂给料以减重原理,并与干纤 维按工艺要求所确定的重量比例,连续向施胶系统供胶。该系统同时能连续地检查干纤维 通过的速率和胶粘剂瞬时流量及总量。在工作过程中,纤维落料不均和胶粘剂在各种因素 的变化产生不同的影响,能迅速得到平衡。 3.纤维干燥工序 从热磨机排出的施胶纤维含水率一般为50%~60%,未施胶的纤维含水率也有40% ~50%,无法进行气流输送和均匀铺装,必须对纤维进行干燥,将含水率降低到5%~ 13%,才能适合气流输送、干燥后施胶、铺装成型和热压等工艺要求。纤维干燥采用热气 流干燥。 纤维干燥是中密度纤维板生产过程中最重要的工序之一。其机理是借助高速热气流, 使结团的湿纤维分散呈悬浮状态,纤维整个表面暴露在热气流中,大大提高了湿纤维与热 气流介质的热传导系数,强化了干燥过程,使纤维中的水分在瞬间蒸发,完成干燥。 纤维气流干燥时,按一级气流干燥方式计算,汽化1kg水分约需要(950~1200)× 4.19×1 03j热量。按二级气流干燥方式计算汽化lkg水分约需要(750~850)×4.19× 103J的热量。 (1)纤维干燥方式。目前中密度纤维板生产线广泛使用的干燥方式为一级或二级管道 热气流干燥系统。由于干燥时间极短,只需4~5s,所以称之为“闪急式”干燥。该系统 适用于以蒸汽、热油等间接加热和以热烟气直接加热的热介质。 国产线和绝大多数引进线的干燥方式为一级气流干燥。有少数生产厂家采用二级气流 干燥。一级气流干燥一般人口温度为130~170℃,出口温度为60~70℃。 一级气流干燥系统按气流输送方式不同可分为压出式和吸人式。绝大多数的国内中密 度纤维板生产线为压出式,即冷空气通过风机吸人,加热后的热空气流进入管道成为纤维 的载体,一边输送一边干燥,干燥后的纤维经旋风分离器分离,通过旋转排料阀排出,湿 热空气流经旋风分离器上部排气筒排放到大气中。其优点是风机不受物料干扰和气体腐 蚀,运转平稳,维修量少。 一级气流干燥系统按干燥管道的垂直或水平布置方式的不同又分为垂直式和水平式。 将干燥管道沿加热出口水平布置就是水平式,纤维进入干燥管道为水平喷放,为取得好的 干燥效果,第一段的水平管的长度不应少于30m,气流速度应比立式的高出2m/s。而垂 直式干燥立管的垂直高度不应少于25m。从生产的实践经验来说,垂直式干燥管道占地面 积少,但湿纤维易粘附在管道开始段的管壁上,更容易引起火灾。在较大生产规模的工 厂,目前绝大多数采用水平式管道布置。 干燥管道的截面形状有圆形的,也有圆形和矩形相结合的。第一段管道的转向弯头为 1800时,在转向处采用变截面,由圆形过渡到矩形,再由矩形过渡到圆形,称为月亮弯, 是使气流和纤维充分紊流混合的较好方式,有利于纤维充分干燥,并避免或减少干燥纤维 粘到管壁上。 (2)纤维干燥工艺参数。包括纤维分离质量、纤维含水率、干燥介质温度、气流速 度、送料浓度和干燥出口温度。 ①纤维分离质量。纤维分离质量必须符合中密度纤维板的工艺规范。其纤维分离度和 纤维筛分值应符合工艺要求。滤水度控制在15~25s。实际生产中的纤维筛分值为:2mm 以上的小于20%,0.125~2mm的大于70%,0.125mm的小于10%比较适宜。 ②纤维含水率。 a.纤维初含水率:施胶后的湿纤维含水率一般为50% N60%。纤维初含水率过低, 使干燥后纤维含水率也低,易引起着火。纤维初含水率过高,就不易干燥,纤维易堵塞, 粘挂管道,也容易酿成火灾。因此进入热磨机的木片含水率必须严格控制。 b.纤维终含水率:纤维最终含水率对中密度纤维板性能有着十分重要的影响。若纤 维含水率过低,会出现板面起毛和板边松软等缺陷,大幅度降低产品的质量。由表2—8 的实验数据可知:在一定的含水率范围内,随着纤维含水率的增加,板材质量有明显的提 高,特别是强度提高尤为明显。但含水率过高,由于水分吸收蒸发热,温度的传导速度反 而减小,板内积累的水蒸气气压会使内应力增加,热压结束后易出现分层、鼓泡等缺陷。 此外,纤维含水率越高,铺装成型时纤维也易结团,影响铺装成型质量,造成板材密度不 均匀。对于先施胶后干燥工艺,纤维含水率一般要求为8%~13%;对于先干燥后施胶 艺,控制在3%~5%范围内。多层热压机生产工艺中的纤维板坯含水率与板性能的关系见 表2- 8。 ③干燥介质温度。干燥介质温度是干燥最重要的工艺参数之一。对于将脲醛树脂作为 主要胶粘剂的中密度纤维板而,存在胶粘剂在干燥过程中提前固化的问题。温度越高, 固化时间越短,固化程度越高。研究证明,高温会引起纤维表面聚集,使纤维间的接触面 积减小,从而导致内部结合程度减弱,影响板制品的质量。较低的干燥介质温度不会导致 树脂胶预固化,可以保证产品质量,其防火性能也比较好。介质温度以干燥管道进口温度 为控制标准。要求温度适当,保持稳定,才能得到含水率均匀一致的干纤维。 干燥介质温度的高低与干燥方式的选择有关。其控制范围为:管道施胶采用一级干燥 的干燥介质温度为110~170℃;采用二级干燥时,其中的第一级干燥入口温度为180℃, 第二级干燥人口温度为120℃;对先干燥后施胶工艺的介质温度可提高到300℃。 ④气流速度。纤维中的水分汽化与气流速度有关,在气流干燥机中,气流速度越大, 纤维表面汽化越快,纤维干燥的时间越短。一般来讲,热磨纤维的含水率在50%时,平均 悬浮速度为8.5~lOm/s。气流速度必须大于纤维的悬浮速度,才能保证纤维在输送过程中 进行干燥。为了延长纤维在干燥管道总的停留时间,一般取气流速度为悬浮速度的1.3~1.5 倍,生产中选用气流速度为22~30m/s,纤维在干燥管道内的停留时间为3.5~5s。 ⑤送料浓度。送料浓度通常指输送1kg绝干纤维所需标准状态下的空气量(m3)。对 一台干燥机而言,干燥管道的直径、长度和风机风量都是固定不变的,在保证达到一定的 纤维含水率的条件下,送料浓度的大小就直接影响到干燥机的热效率和产量,同时也影响 纤维干燥的质量。 增加送料浓度,则单位时间内纤维受热面大,纤维中水分的汽化量增加,使干燥机出 口的温度降低,提高了干燥机的热效率和产量。但送料浓度过大,会使干燥过程中的干燥 介质温度和气流速度降低;同时,纤维过多,纤维的分散性变差,以至达不到纤维干燥对 含水率的要求,甚至产生纤维沉积现象。送料浓度过低,虽然可以获得较为均匀的纤维干 燥质量,但是,干燥机的热效率和产量相对降低无疑是不经济的。因此,选择合适的送料 浓度对干燥机高质量的工作非常关键,一般来讲,在一级干燥中,热介质与纤维的混合比 为16~20m3/kg较适合。 ⑥干燥出口温度。作为干燥管道末端旋风分离器的气流进口处的温度,在系统稳定工 作的情况下,干燥出口温度的高低可以间接代表纤维终含水率的高低。在生产中常以干燥 出口温度作为干燥调节的依据。在一级干燥中,干燥出口温度一般为60~70℃。 (3)纤维干燥的供热方式。中纤板的纤维干燥通过热空气蒸发水分。热空气的供给方 式一般有3种。 第一种方式是利用蒸汽、热油等热介质通过热交换器间接把冷空气加热为热空气。是 至今为止,国产生产线普遍采用的方法,就是采用蒸汽锅炉产生的蒸汽或热油炉的导热油 作为供热介质,但也是热效率利用最低的方式,其热效率利用率为60%~65%,可以用 煤、木质废料等作为燃料。 第二种方式是利用燃烧炉(燃料为木质废料、天然气等)的烟气和冷空气混合为热空 气,即能源工厂产生的热烟气作为供热介质,普遍为引进外国设备生产线(主要是年产10 万m3以上生产线)所采用,其热效率利用率最高,为93%~96%,为节能环保生产方 式;燃烧炉产生的烟气一部分用来加热水成为蒸汽供热磨和制胶使用,一部分用来加热导 热油供热压机使用,加热完这两部分的尾气连同第三部分烟气全部用来干燥湿纤维,没有 烟气排放。但不能用煤作为燃料,因煤燃烧产生的S02会腐蚀管道。 目前,国产能源工厂设备也有在少数中密度纤维板厂配套使用,主要是配套年产8万 m3的国产生产线,但设备和生产工艺有待完善和改进。 第三种方式是利用热风炉直接产生热空气。其热效率利用率为75% -80%,采用热风 炉产生的热风作为供热介质,可以用煤、木质废料等作为燃料。 在生产规模为日产55~180m3的情况下,一般采用第一种方式,生产工艺设计中可将 干燥机的蒸汽冷凝水回收锅炉房利用;在生产规模为日产286m3以上的国产生产线的情况 下,可采用第三种方式;引进外国设备生产线(主要是年产10万m3以上生产线)采用第 二种方式较适宜。 (4)气流干燥设备。气流干燥设备包括有风机、过滤器、热交换器、干燥管道、旋风 分离器、旋转下料器、计量装置和自动控制装置等。 风机:采用大流量离心风机,风量由每小时几万至几十万立方米,电机功率达上千瓦 (400kW以上宜采用lOkV电压)。电机的启动问题可采用在风机进口处装可调节的导流叶 片式风门来解决。 过滤器:用来净化冷空气。外形为箱式,箱框两面覆盖金属网、内部夹有过滤材料, 如玻璃丝等。 热交换器:用在热空气为间接加热方式的情况下。介质温度一般在200℃以下。间接 加热的热源绝大多数为蒸汽。热交换器的散热面积根据干燥能力而定。 干燥管道:干燥管道的直径范围一般为0,8~2.9m,长度95~120m。在二级干燥中, 第一级干燥管道约36m,第二级干燥管道约75mo管道用4~6mm钢板焊接制成,每隔一 定距离设检查门,可进行检查清理,还设有膨胀接管,以缓冲加热冷却引起管道长度方向 膨胀与收缩的变化。火花探测点一般放置在管道距分离器进口处25~30m的地方。在场 地允许的情况下,干燥管道布置方式最好为水平方向。弯头的数量尽量少为宜。 旋风分离器:用于收集纤维。因为风量大,其体积也很大,直径为3~6.5m,年产量 1 0万113以上的生产线一般要配置2个。技术参数要求进口风速为18~22m/s,除尘效率 99%以上,排气含尘量小于lOOmg/m3 (20℃条件下)。旋风分离器排气管上装有防雨帽, 下锥体上设检查门,以供发生堵料时进行清理。更重要的应在其顶盖上设若干防爆门,万 一由于纤维着火发生爆炸,气流也能把防爆门迅速冲开,释放气压,使设备不受严重损 害。 旋转下料器:用于干燥纤维的卸料,使在排料时不漏气,从而保持良好工作状态。 计量装置:有螺旋称重机、电子皮带秤和核子秤。用于连续称量干燥后的纤维重量, 并用称量结果的信号来计量胶与石蜡的加入量,保证纤维的含胶量和含蜡量符合工艺要 求。电子皮带秤可以反转,当着火时,皮带反转,然后排出着火纤维。 4.纤维风选工序 在采用连续平压机和连续辊压机生产时,为了确保对压机的保护,防止硬杂物进入压 机而损坏钢带,也为了薄板的产品质量,在铺装前的干燥纤维必须通过气流进行风选,将 金属、胶块、纤维团、纤维粗杆等剔除,然后将纤维风送至铺装机。此外,为了防止产生 冷凝水,纤维需保温(送纤维的热风封闭循环使用),使纤维含水率保持稳定,含水率误 差为±0.5%。纤维松散密度约为22kg/m3,粗料的含量最大为0.1% -0.5%(质量分 数)。 一般纤维风选机分为两级。第一级分选是将金属、石头、胶块、纤维团等重物分选排 出;第二级分选主要是将纤维粗秆及第一级未分离出的次重物分选排出。 5.干纤维储存 (1)干燥好的纤维在铺装之前要送入料仓储存,这是因为: ①一定的纤维储存量可以保证干燥与成型工序间的纤维平衡。 ②干燥后的纤维在料仓内有一个混合和停留的时间,可以均匀出料,对铺装质量有 利。 ③成为板坯刮平、齐边、废板坯等回收纤维的储存点。 (2)由于干纤维容重很轻,松散密度约为22kg/m3,储存It纤维需要45 m3以上的容 积,料仓不能过大。一般备有生产所需10~20min的纤维用量即可。储存时间不宜过长, 夏天不宜超过1h,冬天不宜超过8ho表2-9为根据生产规模配置的纤维料仓容积表。 (3)干纤仓的形式。料仓有立式和卧式两种,立式料仓容易产生“搭桥”和出料困 难,一般都不采用。卧式料仓较适合干纤维的储存。纤维落人料仓上部后,不断地经由纵 向水平螺旋推向料仓尾部,料仓底部的运输机带动整个料堆向前移动,到达前端时,被卸 料辊抛松打散,均匀地落人铺装机中。

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