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磨工段
原文地址：中密度纤维板生产根本工艺设计.(三)热磨工段
gddyg8210 热磨工段包括热磨、施胶、枯燥和风选工序，其工艺流程简述如下：
清洗好的木片经过磁铁除去铁块，进人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 ~。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，木塞螺旋进人垂直蒸煮器进展蒸煮软化， 增加含水率。蒸煮器配有γ射线料位计，用来掌握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展纤维分别。在热磨系统中配有启动分 离器，热磨机启动时，通常开头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别器，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，生产出料阀打了开。
与此同时，胶料和熔化的石蜡依据工艺要求按肯定比例与合格纤维充分混合，借助热风将施完胶的纤维送人闪急式管道于燥机进展于燥。
于燥承受加热空气为载体，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%：(枯燥后施胶则要求纤维含水率为 3%~5%)。枯燥好的纤维被送入高效旋风分别器，在这里纤维和湿空气分别，湿热空气排到大气中。干纤维通过旋转出料器排出，对纤维质量求特别高的生产线，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掌握施胶量。之后送至干纤维料仓储存。枯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觉察将之扑灭；一旦发生火警，着火纤维可从旋转出料器后的分流管排出。
热磨工序
中密度纤维板的制造过程，对植物纤维来说，是一个先分别而后又重结合的简单变化
过程。这里的分别，又称制浆或解纤，是指将植物纤维原料分别成所需要的细小单体纤维的工艺过程。纤维分别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。
打算纤维板产品强度的主要因素。打算纤维板产品强度的主要因素是热压后分别纤维在板中重结合的状况。当纤维分别得越细，其比外表积就越大， 纤维外表上游离羟基数量就越多，纤维外表持有足够数量的游离羟基是纤维之 间形成结合的前提根底，也就 l 是影响纤维结合力的重要因素。因此，对纤维分别的根本要求是：在纤维尽量少受损失的前提下，消耗较少的动力将植物纤 维原料分别成单体纤维，并使纤维具有肯定的比外表积。和交织性能，这也是 热磨工序要到达的目的。
，纤维分别工艺确定时要留意两个问题。
①纤维质量：纤维损伤小，保持完整形态多，具有肯定的比外表积和交织性能，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。
纤维分别的方法。纤维分别的方法有机械法、化学机械法、爆破法和热磨法四大类别。
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多种树种时， 混合时肯定要留意合理搭配，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，特别要留意厚度的变化，它直接影响加热软化效果。原料相对含水率掌握在 40%~50%,不要低于 35%，太低时要进展加湿处理。
②对木片进料均匀的要求。木片进料要均匀。进料过多会消灭堵塞现象， 或会影响纤维分别质量；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消灭反喷的现象。
③对木片蒸煮处理的要求。蒸煮缸内的饱和蒸汽压力一般掌握在
~，蒸煮处理的时间一般掌握在 3~5min。蒸煮温度为 165℃左右，这
可以降低热磨时的动力消耗，这是由于温度到达木素的热可塑区域(针叶材为170-175℃，阔叶材为 160~165℃)时，胞间层软化，原料很简洁被分别成纤维， 动力消耗因此急剧下降。假设温度超过 180℃，不但动力消耗不再降低，纤维得率也削减。
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展热磨承受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，应依据原料种类、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，也影响严量。一般状况下，研磨压力要依据纤维滤水度或筛分值来调整，大致保持在 ~-。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%。
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，全部承受针叶材为原料压制的纤维板， 其性能不肯定为最好，这是由于针叶材的纤维管胞壁厚呈管状，细胞壁的厚度 相比照纤维宽度要大，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、导管等则是薄壁构造而呈带状，这样纤维间的接触面积就大，结 合交织性好，在热压过程中就简洁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%~80.%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。
纤维分别度：：纤维分别度指解纤后纤维分别的程度分纤维分别多越细
{纤维的比外表积就越大，纤维的滤水性和透气性就越差(纤维比外表积与滤水性呈反比)，说明纤维分别度越高。
纤维分别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。肯定范围内，纤维分越高，即纤维越细，板坯纤维之间的交
织就好，板的强度、耐水性及密度提高。纤维分别度用滤水度测定仪法测定， 滤水度一般在 15~25s。
纤维筛分值：纤维筛分值是指纤维浆料中保存于或通过各种规格筛网的纤维重量所占的百分分比。
纤维积存密度：纤维积存密度是指未经压实，纤维呈松散状的积存密度。用纤维积存密度来检测热磨纤维质量一种有效的简洁方法。
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， 可压制合格的中密度纤维板；纤维松散密度在 25~35kg/m3 时，可压制较抱负的干法高密度纤维板。
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，仅靠肯定的压力和温
度来到达成品板应有的强度和其他性能是困难的，必需通拄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，以保证成品板应到达的物理力学性能。在特别需要时还可加 入阻燃剂、耐腐剂等，以增加纤维板的防火、防腐功能。
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；有适宜的固化速度； 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。胶种确实定，要依据树脂胶的胶合性能、产品的用途和本钱等综合考虑。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
松于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。
防水剂。常用的防水剂有石蜡，它是一种疏水、易熔、松软的有机物质。其防水性能较好，来源丰富，价格廉价。石蜡外观分白色和黄色，熔点 48~58℃。
其他添加剂。添加剂包括固化剂、缓冲剂、甲醛捕获剂和染色剂等。
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%~3%。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
%~2%。
甲醛捕获剂：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，一种湿纤维在进入于燥机前的输送管道中施胶， 又称管道施胶；另一种是纤维枯燥后承受机械搅拌机进展施胶；第三种是在湿纤维迸人枯燥机前的输送管道中施一局部胶，然后在纤维枯燥后承受机械搅拌机进展施胶(组合施胶两次或 3 次),
管道施胶：优点是施胶均匀，千燥介质温度较低，最终纤维含水率较高， 着火时机少，施胶工艺流程简洁，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承受这种工艺路线。管道施胶的含量一般掌握在40%~45%(质量分数).
枯燥后搅拌机施胶：优点是耗胶量相对小，可节约 5%~10%；板的内结合强度较高。缺点是较难混合均匀；最终纤维含水率较低(5%以下)，增加了着火时机，。搅拌机施胶的质量分数为 50%~55%。
组合施胶(两次或 3 次)：两次施胶是在湿纤维进入枯燥机前进展第一次管道施胶，施胶量为 70%；然后在纤维枯燥后进展其次次的机械搅拌机施胶， 施胶量为 30%。这种方式可以节约 20%~30%的用胶量，但投资较高。
3 次施胶是在湿纤维进人于燥机前进展第一次管道施胶，施胶量为 20%；然后在纤维枯燥后的皮带秤处进展其次次的施胶，施胶量为 15%；在风选之前进展第三次通过机械搅拌机施胶，施胶量为 65%。这种方式可以节约 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
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到达防水目的。
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。
石蜡加人量为绝干纤维量的 %~%。
(5)管道施胶工艺。将肯定量的调制好的脲醛树脂胶，通过肯定压力的齿轮 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枯燥管道的合格纤维相遇，在处于紊流状态高速
流淌气流的猛烈搅动作用。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，分别喷入热磨机排料管道中， 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 。
纤维枯燥工序
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%，无法进展气流输送和均匀铺装，必需进展枯燥，将含水率降低到
5%~13%，才能适合气流输送、枯燥后施胶、铺装成型和热压等工艺要求。纤维枯燥承受热气流于燥。
纤维千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，纤维整个外表暴露在热气流中， 大大提高了湿纤维与热气流介质的热传导系数，强化了枯燥过程，使纤维中的水分在瞬间蒸发，完成枯燥。
纤维气流枯燥时，按一级气流枯燥方式计算，.汽化 lkg 水分约需要(950~1 200)×：×103J 热量。按二级气流枯燥方式计算汽化 lkg 水分约需要(750~850)××103J 的热量。
纤维千燥万式。目前中密度纤维板生产线广泛使用的枯燥方式为一级或二级管道热气流枯燥系统。由于枯燥时间极短，只需 4~Ss，所以称之为“闪急
式“枯燥。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枯燥方式为一级气流枯燥。有少数生产厂家承受二级气流于燥。一级气流枯燥一般人口温度为 130-170℃，出口温度为60~70℃。
一级气流枯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，即冷空气通过风机哎八，加热后的热空气流进人管道成为纤维的载体，一边输送一边枯燥，枯燥后的纤维经旋风分别器分别，通过旋转排料阀排出，湿热空气流经旋风分别器上部排气筒排放到大气中。共优点是风机不受物料干扰和气体腐蚀，运转平稳，修理量少。
一级气流于燥系统按于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。将枯燥管道沿加热出口水平布置就是水平式，纤维进人于燥管道为水平喷放，为取得好的枯燥效果，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/ 25m。从生产
的实践阅历来说，垂直式枯燥管道占地面积少，但湿纤维易粘附在管道开头段的管壁上，更简洁引起火灾。在较大生产规模的工，目前绝大多数承受水平式管道布置。
枯燥管道的截面外形有圆形的，也有圆形和矩形相结合的。第一段管道的转向弯头为 180°时，在转向处承受变截面，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，有利于纤维充分枯燥，并避开或削减枯燥纤维粘到管壁上。
纤维枯燥工艺参数。包括纤维分别质量、纤维含水率、枯燥介质温度、气流速度、送料浓度和千燥出口温度。
①纤维分别质量。纤维分别质量必需符合中密度纤维板的工艺标准。其纤维分别度和纤维筛分值应符合工艺要求。滤水度掌握在 15~25s。实际生产中的纤维筛分值为：2mm 以上的小于 20%,~2mm 的大于 70%, 的小于 10% 比较适宜。
②纤维含水率。
纤维初含水率：施胶后的湿纤维含水率一般为 50%~60%.纤维初含水率过低，使枯燥后纤维含水率也低，易引起着火。纤维初含水率过高，就不易枯燥， 纤维易堵塞，粘挂管道，也简洁酿成火灾。因此进入热磨机的木片含水率必需 严格掌握。
纤维终含水率：纤维最终含水率对中密度纤维板性能有着七分重要的影响。假设纤维含水率过低，会消灭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 的试验数据可知：在肯定的含水率范围内，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， 由于水分吸取蒸发热，温度的传导速度反而减小，板内积存的水蒸气气压会使内应力增加，热压完毕后易消灭分层、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。对于先施胶后枯燥工艺，纤维含水率一般要求为 8%~13%；对于先枯燥后施胶工艺，掌握在 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枯燥介质温度。枯燥介质温度是枯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言，存在胶粘剂在枯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。争论证明，高温会引起纤维外表聚拢，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。较低的枯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。介质温度以枯燥管道进口温度为掌握标准。要求温度适当，保持稳定，才能得到含水率均匀全都的干纤维。
枯燥介质温度的凹凸与枯燥方式的选择有关。其掌握范围为：管道施胶承受一级枯燥的枯燥介质温度为 110~170℃；承受二级枯燥时，其中的第一级枯燥入口温度为 180℃其次级枯燥入口温度为 120℃；对先枯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，在气流枯燥机中，气流速度越大纤维外表汽化越快，纤维枯燥的时间越短。一般来讲，热磨纤维的含
水率在 50%时，平均悬浮速度为 ~10m/s。气流速度必需大于纤维的悬浮速度， 才能保证纤维在输送过程中进展枯燥。为了延长纤维在枯燥管道总的停留时间， 一般取气流速度为悬浮速度的 ~ 倍，生产中选用气流速度为 22~30m/s， 纤维在千燥管道内的停留时间为 ~5s。
⑤送料浓度。送料浓度通常指输送 lkg 绝干纤维所需标准状态下的空气量(m3)。对一台于燥机而言，枯燥管道的直径、长度和风机风量都是固定不变的， 在保证到达肯定的纤维含水率的条件下，送料浓度的大小就直接影响到枯燥机 的热效率和产量，同时也影响纤维枯燥的质量。
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， 使枯燥机出口的温度降低，提高了枯燥机的热效率和产量。但送料浓度过大， 会使枯燥过程中的枯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，以至达不到纤维于燥对含水率的要求，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枯燥质量，但是，枯燥机的热效率和产量相对降低无疑是不经济的。因此，选择适宜的送料浓度对千燥机高质量的工作格外关键，一般来讲，在一级枯燥中，热介质与纤维的混合比为16~20m3/kg 较适合。
⑥枯燥出口温度。作为枯燥管道末端旋风分别器的气流进口处的温度，在系统稳定工作的状况下，枯燥出口温度的凹凸可以间接代表纤维终含水率的凹凸。在生产中常以枯燥出口温度作为枯燥调整的依据。在一级枯燥中，枯燥出口温度一般为 60~70℃。
干纤维储存。
枯燥好的纤维在铺装之前耍送入料仓储存，这是由于：
①肯定的纤维储存量可以保证枯燥与成型工序间的纤维平衡。
②枯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。
由于干纤维容重很轻，松散密度约为 22kg/m3，储存 1t 纤维需要 45m3 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，冬大小宜超过 8h。表 2-9 为依据生产规模配置的纤维料仓容积表。
表 2-9 纤维料仓容积表
生产规模万 m3 -3 3-5 5~8>10 纤维料仓容积 45 65 85>100
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