《人造板工艺学》要点.pdf

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1、一、名词解释 细木工板由木条组成的拼板或木框结构外覆单板、胶合板或其他材料 而制成的板材。 E1 级刨花板甲醛释放量低于10 mg/100g的刨花板。 纤维分离度纤维分离的程度，通常利用滤水性能的快慢，间接反映纤维 的粗细程度。 刨花板施胶量在刨花拌胶过程中，加入的胶粘剂绝干质量与绝干木材质 量的百分比。 预固化层人造板板面胶粘剂提前固化形成的疏松层。 人造板：人造板是以木材或其他纤维植物为原料，通过专门的工艺加工成单板、 纤维或刨花，施加或不加胶粘剂，经过成型（或组坯）、热（冷）压所制成的一 类板材。 胶合板：把由原木旋切或刨切成的单板按一定规则胶合起来形成的板材。 单板层积材（LVL） ：

2、将单板基本按对称原则和沿长度方向顺纹排列的原则胶合而 成的板材。 纤维板 ：以木材或其它非木材植物纤维原料，经分离纤维、干燥、铺装、热压而 制成的板材。 刨花板、碎料板：以小径木、间伐材、人工速生林为原料，通过刨片机加工成刨 花，然后经过干燥、施胶、铺装板坯、热压制成的板材。 华夫板：用扁平大片刨花胶合而成的板材。 胶合板的比强度： 比强度是强度与密度的比值。 该比值反映了某些运动构件材料 的重要特性。 11、集成材（ Glued Laminated Timber)：是一种沿板材或枋材平行纤维方向， 用胶粘剂沿其长度、宽度或厚度方向胶合而成的实木板枋材。 人造板结构组成的三个基本原则是对称原则

3、，层间纹理排列原则，奇数层原则 衡量旋切单板质量的主要指标有厚度偏差背面裂隙横纹抗拉强度表面光 洁度 旋切机上压尺的主要作用是降低（消除）超前裂缝， 提高单板表面质量和光 洁度，同时降低单板含水率。 16生产中施胶量的表示方法为：胶合板单位面积上所需的胶液质 量； 刨花板固体树脂与绝干刨花的质量百分比； 纤维板固体树脂与绝干纤维的质量百分比。 17MDF 制造过程中，通常用立式贮存木片，用卧式贮存干 纤维。 18刨花板、纤维板板坯常用的成型方法有机械成型和气流 成型。 19热压过程中采用”汽击法”的主要目的是提高表层含水率，促进板 坯芯层温度快速上升。 20刨花板、纤维板砂光的主要目的是降低板

4、材的厚度公差、去除板 材的表面预固化层、提高板材表面质量等级。 二、简答题（ 25 分） 1、简述刨花板的生产工艺流程。 关键工序：削片，刨片，筛选，干燥，打磨，施胶，铺装、预压、热压、冷 却、裁边、砂光。 1、胶合板生产工艺流程：原木截断蒸煮剥皮旋切剪切（干燥） 干燥（剪切）修补涂胶配坯预压热压裁边表面砂光后处理 2、纤维板生产工艺流程：原料制片筛选水洗料仓热磨板坯处 理预压热压热处理吸湿处理后处理 集成材生产工艺流程： 原木 制材 干燥 两面刨（厚度） 圆锯机纵剖 去除缺陷长度指接指接材四面刨配板 涂胶 胶板 养生 砂光 裁幅 修补 包装 胶合板组坯的原则 对称原则 要求对称中心平面两侧的

5、单板在树种、单板厚度、层数、单板的制造方法、 纤维方向、 单板的含水率等应该互相对称。以保证胶合板的结构稳定， 不会产生 变形。 奇数层原则 指组成胶合板的单板数量是奇数。 相邻两层垂直原则 胶合板的结构是相邻两层单板的纤维方向相互垂直。 6、水热处理目的： 软化木段，增加塑性，便于旋切，减少应力，但也不能软化过度，否则会使单 板起毛 延长刀具寿命 节能 防止单板在旋切时开裂，破碎过多。 能浸提出一部分木材细胞内含物：树脂、单宁等。 影响木片质量的因素： 原料质量削片机类型刀具的锐钝度刀刃角的确定刀片的安装 纤维分离 方法：热机械法化学法化学机械法 目的：目的是提高纤维原料的塑性，减少动力的消

6、耗，缩短解纤的时间，提高分 离纤维的质量。 机理：松弛学说 : 将预热后的木片，送入热磨机的磨盘中，使其受压缩、拉伸、剪切、扭转、 冲击、摩擦和水解等多次重复的外力作用，最终导致纤维分解。 纤维所受的压缩剪切、 扭转剪切和拉伸都不是独立进行，而是混合 进行的。纤维的分离也不是一次受力就能完成，而是干百次重复受力的结果，这 就是纤维分离的松驰理论。弹性变形塑性变形（多次反复）剥离 游离甲醛产生主要有以下几个方面： 制胶过程中未参加反应的甲醛； 树脂固化过程中释放的甲醛； 产品内胶层老化过程中继续释放的甲醛。 降低游离甲醛的方法很多， 效果最好，最常用的方法是制胶时采用低摩尔比的制 胶工艺 (1

7、：1.051.2) ，改进热压工艺也是降低人造板中甲醛释放量的一个有效 途径。 砂光的目的有三个： 获得均匀一致的板厚 达到所要求的表面质量 去除板面的预固化层 预固化层产生的主要原因是胶提前固化，热压后表层刨花板的回弹、 表层刨花的 热解。 砂光余量： 砂光余量与板材种类、厚度、生产工艺等有密切关系。 胶合板： 0.150.20mm ； 刨花板和中密度纤维板：0.51.5mm 。 胶黏剂应具备的条件 够的流动性，对固体表面很好的润湿。 各种胶黏剂使用时的特性不一样，应根据使用要求具备不同的使用性能。 固化后能形成牢固的胶层，具有化学稳定性，制品具有足够的耐水性。 形成的胶接接头在其基本体积收

8、缩时，产生的内部应变要小，且应具有逐渐 消失的能力。 19、刨花尺寸对板材性能的影响 刨花长度：刨花本身强度。刨花宽度：影响校核面积，有效施胶量。刨花 厚度：一般刨花越薄，有效面积施胶量越高。 三种压机比较 1）单层热压机 单层热压机与多层相比，具有以下优点： 取消了复杂的装卸板等配套设备，总体设施较为简单，维修工作量也少， 单层热压机板的支承刚性好， 且消除了多层压机层与层之间的厚度误差，因此产 品的厚度误差小； 由于热压出制品的幅面大，裁边损失相对减小，使原材消耗降低。 （2）多层热压机的优缺点 优点：占地面积小，结构简单； 节省垫板费用， 消除了垫板厚度误差引起的刨花板厚度偏差，提高 了

9、表面质量； 刨花板上下两面基本上保持热对称，减小刨花板翘曲变形； 用垫板，可减少热量损失。 缺点：板坯要有一定的强度，否则板坯在装板过程中容易损坏； 不适合于薄刨花板生产（8mm 以下） 。 （3）连续式热压机优越性 生产连续化 产品质量好 板材厚度精高 原材料消耗率低原材料消耗率为周期式压机的 90 。 板材规格多 生产率高热压过程中， 不存在压机闭合、 开启、装板和卸板等辅助时间， 因而生产率高。 节电、省热 简化了生产设备 材尽其用 2、比较干法中密度纤维板生产中纤维“先干燥后施胶”与“先施胶后干燥”工 艺的利弊。 纤维先干燥再施胶： 施胶均匀性差， 纤维易结团，密度与厚度均匀性受影响，

10、 热压前的板坯含水率不易控制；增加专门的施胶机。 纤维先施胶后干燥：施胶均匀，纤维干燥后对含水率要求低，干燥工艺易控制， 简化工艺流程，省却施胶机。但少量胶粘剂提前固化，施胶量略高。 3、简述刨花分选的目的及常用方法。 刨花分选目的：除去过大的不合格刨花和细碎粉屑；粗细刨花分开，便于施胶、 铺装等工艺操作。分选方式：机械分选、气流分选与机械气流分选。 4、简述刨花板机械式铺装机与气流式铺装机的工作原理。 刨花板机械式铺装机是利用机械产生的动力，将刨花均匀地铺撒在铺装带 上。一般多使用刷辊、 刺辊或光滑辊作用转换为运动，将刨花抛撒在运行的铺装 带上。由于刨花的大小不同，抛撒的距离远近不同，对刨花

11、起到分选作用。 气流式铺装机借助气流的流速和流量的作用，达到对刨花分选与铺装的目的。 特 点是效率高，适合于大规模生产，动力消耗也高。 5、热压过程中，热压温度和热压压力各有什么作用？ 热压温度：提供胶粘剂固化所需要的热量，提高生产效率；增加物料塑性， 便于加压。热压压力：使板坯内物料之间紧密接触，为胶合创造条件；使板坯达 到预期的密度要求。 6、试分析纤维机械和气流铺装的优缺点。 纤维机械铺装优点： （1）设备结构简单，动力消耗小 （2）调整、维修方便； （3）细小纤维飞扬扩散少，对环境污染小。 纤维机械铺装缺点： （1）板坯逢松，密度低，强度小，难以高速运输； （2）纤维沉降速度慢，生产率

12、低 纤维气流铺装优点： （1）板坯密实，有一定强度，便于运输； （2）铺装速度快，生产率高。 纤维气流铺装缺点： （1）能耗较高； （2）气动特性较复杂，工艺控制难度较高； （3）设备要求高，密封较难，易造成空气污染。 7、某厂刨花板产品平面抗拉强度指标达不到标准要求，试从工艺方面分析可能 产生的原因。 （1）施胶量不够； （2）加压速度过快和热压时间不足； （3）板坯内部含水率高，温度低，胶粘剂没有完全固化； （4）密度偏低； （5）板冷却不够，堆放时温度过高，胶粘剂过固化降解。 三、论述题（ 45 分） 1、分析刨花板端面密度梯度形成的原因。 在热压过程中， 热量主要依靠水分传递， 先从板

13、坯表面传递到中心， 然后从中心 扩散到板坯的四边， 最后从板边逸出。 因此，从板坯表面到中心形成由高到低的 温度分布，各部分刨花的可塑性和受到的压缩力不一致，使得厚度方向的剖面密 度也不一致，形成了密度梯度。 2、试述 UF、PF 与 MDI 胶粘剂的性能特点及其在人造板生产中的应用情 况。 UF 的特点与应用： 具有较好的胶合性能、 力学性能与耐水性能， 价格低廉， 但耐候性较差。 在人造板生产中的应用最为广泛，可用于室内型的胶合板、 刨花 板、中密度纤维板等产品。 PF的特点与应用：胶合强度高，耐候性突出，价格高于UF。广泛应用于室 外型胶合板、定向结构板等人造板产品。 MDI 的特点与应

14、用：胶合强度优异，耐候性较好，但价格高，热压粘板。 用于结构人造板的芯层或农作物秸秆原料人造板。 3、论述多层压机生产时减少人造板产品预固化层的工艺措施。 适当提高闭合速度，因为闭合速度慢，则预固化层厚度大； 适当降低热压温度，因为热压温度高，易产生预固化层； 可以增加表层喷水，因为板坯含水率低，易增加预固化层厚度。 4、比较辊压式连续热压机和钢带滚子链式连续平压机的工艺特点。 辊压式连续热压机的工艺特点：简单、配套、投资省；制品长度不限，适合 薄板生产；厚度偏差小，砂光量小；制板同时可以贴面等二次加工。 钢带平板式连续压机的工艺特点：板面平整，厚度均匀；生产率高；裁边损 失小；厚度偏差小；热

15、能利用率高，电能消耗较低；断面密度分布均匀，强度性 能好，质量稳定；节省占地面积，可减小厂房高度50%。但结构复杂，一次性投 资大，维护保养要求高。 5、以三段降压曲线（图1）为例，分析人造板时间压力曲线的特点及其制定的 理论依据。 图 1 人造板热压时间压力曲线 热压时间段分为：板坯送入压机的时间，闭合时间，升压时间，压力保持时 间，压力下降时间，压板张开时间，卸板时间等。 三段降压曲线利用分段降压以释放板坯内的蒸汽，有效防止鼓泡与分层。压 力大小：最高压力制定原则，次高压力为2/3 Pmax ，第三段压力为 1/3 Pmax。 6、下图为一中密度纤维板产品厚度方向密度分布图，试分析该产品存

16、在何种质 量问题、产生原因，并提出三种改善措施。 （1）图中 MDF 产品存在预固化层问题。 （2）产生原因：板坯在热压板中，尚处于较低压力时，由于表层与高温热 压板直接接触，使表层纤维水分子开始蒸发，部分胶粘剂开始缩聚，固化，因 而表层密度低，疏松，形成了预固化层。 （3）解决方法：采用同时闭合装置，提高压机闭合速度和升压速度； 采用“汽击法”，提高表层纤维含水率 在保证产品质量的前提下，适当降低热压板的初始温度 计算题 1、 一台热压机，压板尺寸为 2700137045mm ， 油缸数 2 个， 油缸直径为 450mm ， 能产生的总压力为600T，现用来压制250013003mm的胶合板

17、，板面压力要 求为 1.0MPa ，问压机上油压表压力应为多少？（压力损失系数为0.9 ） 设板面所受单位压力为p1，板面所受总压力P1，胶合板面积为F，则 P1= p1 F； 油压表压力（即油缸内油压力）p0，加压系统施加到热压板的总压力为P0， 油缸直径为 d，数量为 n，压力损失系数为k，则 P0= p0 n kd 2/4 当板面单位压力p1达到规定值及此后的保压阶段，板面所受总压力P1与加 压系统所施加的总压力P0相等，所以 p1 F = p0 n kd 2/4 22 1 0 45014. 39 .02 )13002500(14 dkn Fp4 p =11.36（MPa） 人造板 ：以

18、木材或其它非木材植物为原料，经机械加工分离成各种单元材料后， 施加或不施加胶、添加剂胶合而成的板材、方材、横压制品。 构成要素 ：原料（木、竹、农作物秸秆） ，纤维单元（单板、刨花、纤维、板材、 木条） ，胶和添加剂（有机合成树脂：MF、PF、UF、MDI ，无机胶凝材料：水 泥、石膏、矿渣、菱苦土，添加剂：阻燃剂、防水剂、防虫剂），产品形状（平 面状、曲面状）。 4R 原则：可再生资源 Renewable 、减熵原则 Reduce Entropy、再使用原则 Reuse 、 再循环原则 Recycle。 外观性能 ：规格尺寸及偏差、翘曲度、边缘不直度、对角线差、材质缺陷、加工 缺陷。 内在性

19、能 ：物理性能（含水率、密度、尺寸稳定性：所处环境变化是维持其自身 尺寸不变能力、 吸水厚度膨胀率TS=厚度变化量 /原厚度、吸水率 =质量增量 /原质 量） ，力学性能（静曲强度MOR 最大载荷作用下，弯矩与最大截面模量之比、 静曲弹性模量 MOE 弹性极限范围内，载荷产生的应力与应变之比、平面抗拉强 度即内结合强度 IB、握螺钉力 SHC 将拧入螺钉拔出时的最大拉力、表面结合强 度） ，耐久性（人造板抵抗外界作用的耐久能力） ，表面物理力学性能（颜色、纹 理、粗糙度、表面吸收性能） ，特殊性能（环保性能、阻燃性、防腐性） 原料：植物纤维原料：木质（各种径级原木、采伐剩余物、加工剩余物），非

20、木 质（竹材、秆类、草类、壳类、渣类） 木质物理性质 ：水，存在状态， MC、FSP、EMC，干缩湿胀密度热学、 电学性质。 力学性质 ：强度、弹性、影响因素：缺陷、密度、温度MC。 化学性质 ：纤维素：聚合度、吸湿性、化学性质（降解反应，酸性水解，热解）。 半纤维素：聚合度小更易吸湿润胀。木素：热塑性。抽提物与酸碱性：缓冲容量 （外加酸碱作用维持自身pH 不变的能力）。 非木质物理力学性质 ：聚戊糖含量高使板子尺寸不稳定；冷热水抽提物高于木材 热压时粘板；灰分高表面润湿性差胶合差；纤维素含量低本身强度低。 胶粘剂 ：应具有流动性，很好润湿固体表面满足使用性能（粘度，固含量， 活性期，固化条件

21、、 速度）固化后胶层牢固、 化学稳定性、耐久性内应力小。 合成树脂胶粘剂： 优点：资源品种地理条件限制少， 可根据需要选择工艺。 UF 特点：生产工艺简单，胶合性好，固化后胶层无色，价廉应用：室内形式： 水溶液、固体粉末、泡沫状问题：游离甲醛解决途径：合成工艺、添加辅助 剂、降低 F/U 摩尔比并发症：胶结性能、贮存期、初粘性、水溶性、尺寸稳定 性低改性：苯酚、间二苯酚、三聚氰胺。PF特点：优异的胶结性能，耐水 耐气候耐虫菌耐化学稳定性缺点：颜色深，固化温度时间高价高应用：室外 结构型形式：液体、固体粉末。MF特点：耐水性大于UF，耐沸水热化学腐 蚀摩擦，价高应用：浸渍纸改性：M+UF MUF

22、。异氰酸酯特点：化学活 性高易与垫板粘连、毒性、价高应用：秸秆类、农作物人造板。 胶粘剂使用特性 ：粘度：过小加压时过度渗透固含量：冷压短周期时高，强 度低渗透量大时低适用期：生产周期长短而定固化条件、时间。 固化剂 ：UF 树脂：酸性盐、 NH4Cl、 （NH4）2SO4。PF 热固性不需，冷固性： 酸性固化剂苯磺酸。 填充剂 ：作用：改善赋予胶粘剂新的性能，降低成本。提高粘度和固含量，降低 胶层内应力。面粉、木粉、淀粉、大豆粉。大于5%，过多降低胶合质量。 阻燃剂 ：防止抑止终止微生物、昆虫对木质材料的侵害。 胶合板 ：三层或以上的单板按对称原则、直角组合原则组坯后胶合而成的板材。 流程：

23、 原木横截 热处理 剥皮单板旋切 干燥剪切修补施胶组坯 预压热压冷却裁边砂光分等包装入库。分类 ： 按用途（普通、特种） ， 按耐水性（室内用、室外用） ，其他。 结构基本原则 ：对称原则、直交组合、奇 数层原则、层厚原则。 原木锯断 ：原木横截得到一定长度规格的木段。目的：得 到所需木段，提高利用率。原则：按料取材，缺点集中，合理下锯，材尽其用。 方法：截掉不允许的缺陷、 腐朽；尽量多出直的， 小弧度木段； 缺陷集中。设备： 链锯、截锯机、圆锯。 剥皮：目的：皮无用；堵塞刀门，影响旋切进行；夹杂物损伤旋刀。方法：化学 机械人工。旋切：定中心，旋切基本原理： 木段定轴回转， 旋刀作直线进给运动

24、， 刀刃基本平行木材纤维，刀刃做垂直于纤维方向的切削。 旋切质量评定 ：厚度偏差（原因：机床精度、切削条件、木材弯曲影响： 涂胶不均、压缩不均、胶合强度不均、板材易变形、成板厚度差异大指标：实 际平均厚与名义厚的差值、 单板各处厚度差值） 背面裂隙（原因：反向弯曲、 超前裂隙影响： 胶合强度指标： 裂缝形状及各种形状百分比， 最大最小高度， 平均裂缝度，每 cm 长上平均条数）表面粗糙度（原因：撕裂、温度过高或 刀刃钝影响：胶合强度，耗胶量增大指标：轮廓算术平均偏差，不平度十点 高度，最大高度）横纹抗拉强度：与裂隙相关。质量影响因素：工艺条件；旋 切机精度及切削被加工物系统的刚性；机床磨损及保

25、养。 出板率 ：减小厚度偏差，提高有用体积。措施：降低木芯D；合理挑选单板及窄 长单板。 干燥：目的：便于贮存运输，满足干热法工艺要求，保证产量和质量。 终 MC：PF515%，UF812%（表 1012%，芯 816%）特点：单板厚度 小，水分扩散路径短单板木材结构疏松，水分移动阻力小水分内扩v 与表面 蒸发 v 差异小变形开裂相对较缓。 设备：传热方式分（对流式、接触式、联合式） ，传送方式分（网带、辊筒） 。干 燥段加热单板蒸发水分， 冷却段消除单板内应力使其平整，温度梯度蒸发部分水 分。 干燥质量评定 ：干缩（宽弦向，厚径向）变形（原因：干缩率不一致，单 板边缘中心差别措施：逐张干燥时

26、前后板边重叠12cm；带状干燥边部 6mm 宽喷水；遍布贴上加强胶带，提高横纹强度。）MC 及其分布（干燥机各处介 质状态差异，单板心边材初MC 差异。在线 MC 测定及监控或堆放后使用） 色变及内含物（防止异常色变的炭化，防止内含物外析到表面） 剪切：先剪后干需要二次剪切，湿剪时暂保留边部1.0mm 内缺陷。先干后剪以 补代拼，尽可能不进行二次剪切。 设备：人工剪板机， 机械传动剪板机， 气动剪板机。 分选：目的：合理利用单板， 提高木材利用率； 避免高质量背裂低质量面裂造成浪费，降低等级； 分出需要进 行进一步不同加工的单板。 修补：修理小裂缝：中板不影响胶合不处理，面板 叠层离缝，正面贴

27、胶带纸挖补：去除标准不允许缺陷，贴上补片，人工机械。 拼接：接长：斜接指接。胶拼：纵拼横拼。纵横向纸带式胶拼机，纵横向无 带式，热熔性树脂横拼机。 胶合：调胶：在树脂中加入固化剂或其他添加剂调制成胶的过程。UF 室内用， 固化剂 NH4Cl 延缓剂六次甲基四胺、氨水。PF室外用，仅冷压加，苯磺酸施 胶干法：胶膜纸（热固性PF 胶膜夹在单板中间），粉状胶（喷粉装置或抛撒辊 将粉状树脂均匀散落在单板表面） 。液体：淋胶、挤胶、喷胶、辊筒涂胶法。施 胶量：g/m2，过大胶层厚，收缩应力大性能低成本高；过小难以形成连续均匀胶 层。UF6065%固含量 220340g/m2，PF4548%固含量 200

28、320g/m 2。 组坯： 把涂胶后的单板和未涂胶的单板按层数和结构要求组成板坯的过程。原则： 对称、奇数层、层厚。陈化目的：降低水分，提高粘度聚合度，避免胶液挤出造 成缺胶透胶。 预压：热压前在冷压机中短期加压，使单板基本粘合成一整体。目的：板坯厚减 小，降低开档和热压周期，提高生产率；整体防止芯板错位歪斜，保证质量。周 期式冷压机成摞加压，压力：11.2MPa 时间： 1020min。 热压：作用：固化塑化汽化，胶流展再分布。UF105120，PF130150。 压力：作用：使木材 胶层木材接触紧密，实现要求的压缩率。考虑因素：板 用途结构密度，树种，胶使用性能，温度，MC。普通板 0.8

29、1.5MPa 航空胶合 板 2025MPa。表压力 =（单位压力 4 板面积） /（d 2mk） 。热压曲线：板坯能 承受压力随时间变化的曲线。T1 装板时间无压力T2 开始闭合到完全闭合， P=0 取决于压机 T3 升压 P 从 0 到最大 T4 保压 P 最大 T5 降压 P 从最大到 0T6 张开 T7 卸板 T17 热压周期 T25 热压时间（板坯压力达到最大卸压开始 多段 连续， UF0.50.7min/mm 板厚 PF1.01.2min/mm 板厚） 。 裁边：目的：裁去疏松的边部，使长宽达到规定的要求。要求：四角呈直角，边 部平直，保边部质量。余量：2530mm/边，设备：纵横裁

30、边锯，圆锯。 表面加工 ：目的：提高板材表面质量，弥补缺陷，为二次加工准备。方法：表面 修补（可修复缺陷），刮光（木材损失大），砂光（降低厚度公差， 提高表面质量）。 常见缺陷 ：胶合强度低（胶质量、胶合工艺、单板陈化、涂胶工艺）鼓泡、 局部开胶（胶合工艺、单板MC、涂胶空白点单板污染和夹杂物）翘曲（内应 力、表背板 MC 一致、单板搭配）透胶（胶液稀、胶量过大、背面裂隙深、单 板 MC 大、陈化时间和压力过大）边角开胶芯层叠层离缝表板砂透。 特种胶合板 ：特殊结构胶合板（ LVL、夹芯结构：细木工板、复合胶合板），表 面特殊加工（表面机械加工、贴面、涂饰），药剂处理（防火防虫尺寸稳定等） ，

31、 成型（曲面模具压制成曲面形状） ，木材层积塑料（ PF 浸渍单板制成），非木材 （竹材） 。 刨花板 ：将原料经专门设备加工成刨花，加入胶粘剂的和添加剂， 在温度和热量 作用下压制成的板材。 纤维板 ：以植物纤维为原料，经过纤维分离，成型，干燥或热压等工序制成的板 材。分类：按原料分（木材，非木材）按加压方法分（平压法、挤压法、辊 压法、模压法）按使用胶凝材料分（有机，无机）按产品密度分（高800， 中 500-800，低 200-400）按产品适用范围分：刨花板（干态普通板、干态家 具装修用材、干态结构用板、潮湿结构用板、干态增强结构用板、潮湿增强结构 用板） ；纤维板（室内型、室内防潮型

32、、室外型）按产品结构分：a层（单层、 多层、渐变）；b 空心实心； c 刨花排列 随机铺装；纤维排列 -定向铺装。 生产 工艺流程 ：刨花板：干法；纤维板：干法（以空气为输送成型介质，板坯MC8% 左右） ；湿法（以水作为纤维输送和成型介质） 原料及准备： 原料种类：三剩（原木造材剩余物，采伐剩余物，加工剩余物）及 小径级原木等外材。非木质原料：竹材及农作物桔杆： 原料选择原则 ：1 资源丰富，价格低廉； 2 树种密度低，强度高；（压缩比：板材 密度比原料密度。比表面积：单位质量所具有的表面积A=2/（密度 厚度） ）3 选择单一或材性相近树种为原料4与胶相容 5注意各种原料搭配 6树皮含量尽

33、可 能少。 原料质量评定 ：1 化学成分： 纤维素含量大于 30%，含量高，分离时纤维得率高， 机械强度好，耐水性好。半纤维素及水抽提物含量高，提高耐水性措施。2 纤维 含量（含量高，县委得率低，滤水困难，降低质量）与形态(长度长，长宽比大， 具有好的交织能力； ) 原料贮存： 1 目的 ：保持生产连续，有利于原料之间相互搭配，原料的预处理。 2 方法：按品种分类贮存或者不同密度的原料按照均匀的比例混合堆放，成垛分 类或碎料成捆。 原料准备 ：1 水热处理： MC：40%-60%；过低，切削阻力增加，过细碎料增加； 过高，不利于刨花制备和干燥2 剥皮 3 原木的截断与劈裂 4 去除金属杂质。

34、刨花的类型与特征 ：a 特制刨花 ：扁平刨花、棒状刨花、微型刨花、纤维刨花； b 废旧刨花 ：工厂刨花、颗粒状刨花及木粉。刨花制备的工艺流程 ：1 直接刨片 法：用刨片机直接将原料加工成薄片状刨花，作多层结构刨花板芯层原料或单层 结构刨花原料。经过再碎，粉碎成细刨花，作表层原料。（工艺特点：刨花质量 好，表面平整，原料要求为较大体积的木材，小径材，原木芯等。）2 削片刨 片：用削片机将原料加工成木片，然后用双鼓轮刨片机加工成窄长刨花。其中粗 的做芯层，细的作表层。 （工艺特点：生产效率高。对原料适应性强。） 制造设备：分类 ：1 按设备的切削原理分（纵向，横向，端向）2 按加工原料分 （初碎型

35、，再碎型，研磨型） ；初碎型 机床：削片机（盘式，鼓式） 、刨片机（盘 式，鼓式）；再碎型机床（双鼓轮刨片机：作用：对削片机削得的木片进行再加 工；锤式再碎机：作用：冲击将大刨花或木片进行再加工）；研磨型 机床：挤压、 剪切、摩擦等共同作用下加工成细小刨花。 干燥目的 ：控制含水率，使前后工序更好配合，满足干热法（MC814%）生产 需要。 影响干燥的因素 （1 刨花物料：初 MC 上升，时间变长；原料树种；刨花尺寸、 厚度。2 干燥介质：温度上升，干燥v 上升。 RH 下降，干燥 v 上升。 3 干燥机 工作状态的影响：（充实系数；干燥转筒安装角度与转速；物料停留时间）4 周 围环境（温湿度

36、） 干燥设备：分类： a 按加热传动方式分：接触加热机械传动；对流换热 机械 传动；对流换热 气流传动。 b 按设备结构分 （回转式，固定式）c 按介质分（热 水，热油，热空气，烟气等）几种典型干燥机 ：1 转子式干燥机 2 滚筒干燥机（工 作原理：圆筒滚动，加热管道不动）3 通道式干燥机（工作原理：圆筒可回转， 对刨花形态破坏小）。 分选目的 ：去除不合格料，合格刨花，合理施胶。分选工序的设置 ：1 干燥之前 （过细小易粘附在湿刨花表面；干燥再破碎）2干燥之后（最大限度控制形态、 尺寸，保证施胶均匀性）3 干燥，分选同步进行（悬浮式气流干燥机）4 与铺装 同步进行 分选方法 ：1 机械分选：

37、种类：平面筛（借助重力，水平方向惯性力进行分选。 振幅大，分选效果尚好，生产能力小，目前已少用）振动筛（借重力，垂直方向 惯性力分选，振幅小，分选效果差）摆动筛（几种平面与振动筛的特点，优点。 分选效果好，生产能力高，普遍使用）圆筒筛（借绕轴转动的圆形筛网上的网孔 进行分选）。2 气流分选：工作原理：根据刨花厚度分选，刨花质量与表面积比 例。分选方式：单击气流分选，双级，曲折型。3 机械气流。 刨花施胶 ：将胶与其他添加剂施加到刨花表面上的过程。 树脂与添加剂 ：1 合成树脂（ PF、MDI 、MUF、UF室内，最广泛。固含量： 6065%；PH：78；游离醛：小于0.5%）2 固化剂（ NH

38、4Cl、 ） ，延迟剂 (抑制 剂尿素 )3 防水剂石蜡（固体蜡：粉末喷管喷洒；熔融石蜡：温度大于40，但 易堵塞喷头，管道；石蜡乳液：可浸入胶中施加或先胶喷，效果好，均匀，但会 提高刨花 MC） 。 施胶量 =固体树脂 /绝干刨花。 确定依据 ：胶量越高，性能越好，成本越高，在保 证性能合格时，降低胶量。 施胶方法和设备 ：喷胶法、摩擦法。 搅拌机 按施胶方法分为喷雾式、淋胶式(摩 擦法)。按刨花运动状态分：重力式、抛料、环式。纤维制备及加工 ：备料、筛 选、水洗（排除杂物，延长磨盘寿命，提高MC，有利于纤维分离）、干洗（振 荡筛选与重力分离相结合，去除杂质) 纤维分离：将植物纤维原料分离成

39、细小纤维的过程。一些术语 ：纤维：木材学中， 单个纤维类细胞，形态细长，厚壁细胞，针之管胞，阔之木纤维。纤维板中，纤 维分离所得的全部，即单个纤维类细胞，纤维束（多个纤维类细胞的结合）少量 导管薄壁细胞。 纤维得率 ：经备料分离后所得的绝干纤维对绝干原料的质量百分 比。分离要求 ：纤维损失和损伤尽可能小，能耗小，形态好（单体纤维或细长纤 维束，碎屑少），柔韧性好（有一定比表面积，交织能力） 方法： （机械法 纯机械法、化学法、化学机械法、热机械法、爆破法) 加热机械法 ：水煮或汽蒸木片， 使胞间层软化或部分溶解， 然后经机械外力作用 分离成纤维，特点是削弱木素结合，易分离，纤维损伤小，得率高达

40、95，方 法是热磨、高速磨浆机。 化学机械法 ：化学药品预处理，经机械外力作用分离纤 维的方法，特点是纤维得率低， 化学药品提高了成本， 纤维有酸碱性。 纯机械法 ： 不作预处理， 直接机械分离， 特点是纤维得率高， 色泽浅，纤维形态差， 能耗高。 爆破法 ：高压高压处理， 突然降压， 蒸汽瞬间膨胀， 爆破成纤维， 特点是得率低， 色泽深，设备要求高。 热机械法：（木片压力蒸煮软化处理）目的：提高原料塑 性，提高分离纤维质量，降低解纤时间，降低能耗，方法是加压蒸煮，蒸煮工艺 是：1 温度，适当提高，可提高塑性，大大提高，纤维本身受到破坏，机械强度 下降，降低产品， 2 时间，适当提高，有利于板

41、性，过高，降低板强度，国产一 般是，饱和蒸汽时间510 分钟，压力是 0.81.2MPa。 加热机械法 （热磨法分离纤维） 原理 是冲击疲劳，多次机械力作用，弹性塑性变 形，塑性变形积累，导致分离， 影响因素 ：1 原料弹塑性（弹性好，变形可恢复， 且时间短，解纤时间长，纤维切断多，塑性好，解纤时间短，温度含水率与分子 间结合力，聚合度等有关） 2 外力作用频率，频率下降，产量下降，提高的方法 是提高磨盘转速，齿形。3 纤维分离单位压力（单位磨削面积上所受的压力）： 依木片弹塑性而定，塑性提高，压力下降，提高压力，降低分离时间。4 原料含 水率。 工艺特点 1 基础：木材细胞胞间层主要成分是木

42、素，以及木素的热塑性。 2 特点： 纤维结构完整，纤维较长，颜色变深，存在少量纤维束。 分离设备 热磨机、高速磨浆机。 纤维分离质量评定指标1 指标（纤维形态：长宽 及比值，筛分值：各种形态纤维所占比例，滤水性：过滤水的性能，分离程度平 均反应） 。2 纤维分离度（滤水度测定，干法2025s筛分值（粗 14 目以上 小于 20%，中长 28100 目 5060%，细小过 200 目小于 30%松散系数：描 述松散物料堆积效果，制材料未压实的密度，干法1622kg/m3） 纤维处理 ：施加防水剂，胶粘剂，功能性添加剂及干燥，目的：适应满足干法工 艺要求，赋予板材各方面性能。方法：1 防水处理：施

43、加防水剂（石蜡乳液： 先干后施，先施后干或与胶液混合同时施加；熔融石蜡；加量固体石蜡/绝干 纤维，一般 1左右） 、产品浸油、产品贴面、表面喷涂防水剂。施胶 1 方法 （分离时，磨室体加入，仅限PF 施加，较早。先干燥后施胶，缺点是易结 网，铺装不均，板间有胶斑，不易均匀管道施胶：先施后干，由输胶泵输入排 料阀或干燥机进口端， 施胶均匀，无胶斑，干燥后 MC 可高，无需施胶设备投资， 用胶量稍高。组合式：表，先施后干，芯，先干后施。 施胶工艺 ：施胶量一般在 8%12% ：量越大，性能越好；板密度越大，胶量 越少；多层结构：表板10%12%，芯板 8%10%；纤维质量越大，胶量越少。 施加工艺

44、： UF 40%45%（管道法），50%55%（拌胶机法），先施后干施加 量略高于先干后施，固化剂量0.5%1.0% 纤维干燥 ：方式：一级管道气流干燥机 （特点：纤维一次干燥到终含水率的要求， 240350前段加速，后段干燥）二级管道气流干燥机（特点：第一级预干燥， 第二级温度较低；与一级相比温度低，条件柔和，纤维质量好，火灾小，占地面 积大。 240以下）风压形式：正压式、负压式。 影响质量因素 ：1 干燥介质温度； 2 纤维 MC 适宜， （过低会传热慢，板面起毛， 板边松散， 热压压力提高； 过高会提高热压时间， 可能鼓泡分层粘挂从而引起火 灾和铺装不均，先施后干：812%，表 911

45、，芯 89；先干后施 35%） ；3 气流速度，气流速度大于悬浮速度，2030m/s；4 送料浓度（输送1kg 绝干纤 维所需标态下的空气量，一般12m3/kg，停留时间 3.54.0s） 纤维分选 ：目的：去除过大的纤维束，多层板制备要求分开贮存铺装。方式：预 分选（一级分选分开合格不合格，二级分选分开粗细）和自然分选（机械铺装再 分选，气流分选再铺装，机械气流混合铺装再分选。）物料贮存 ：作用 1 保证物 料需求平衡 2 短时混合均匀 3 废料再利用提供贮存点。 要求： 连续均匀顺利出料。 物料运输：要求能力适应，连续稳定工作，物料不破坏，成本低。方式有气流输 送，机械输送。 刨花板板坯成

46、型 ： 要求 1 均匀稳定 2 结构对称 3 结构合理 4 细密性。 结构有单层， 渐变，多层。铺装方法有机械铺装，气流铺装，机械气流混合铺装。铺装机由定 量装置，铺装装置组成。 纤维板板坯成型 ：要求同刨花板。方法：机械成型（特点：板坯蓬松难以高速运 输，板坯密度小，纤维自身沉降速度低成型速度低，适合薄板。典型铺装机有回 转辊成型机和双辊筛网成型机，此外还有机械气流铺装： 机械铺装， 成型网带负 压抽吸）气流成型（真空气流成型机特点：1 正压气流铺撒纤维，负压抽吸2 板 坯密实，便于运输 3 适合不同板厚的铺装4 能耗大。典型成型机有普通气流成型 机和普通真空气流成型机。 板坯预压 目的 1

47、 板坯密实，可防止板坯塌散断裂2 排除部分空气， 可实现压机快 速闭合 3 减少板坯厚度，缩小压机开档4 缩短压机开闭时间缩短周期提高效率。 刨花板预压 ：单位压力 1.51.8MPa。影响因素：树种、刨花尺寸、刨花弹性、 板坯含水率、胶初粘性。时间1030s，压缩率 =（压前厚度 -压到最小厚度） / 压前厚 100%，3050%；回弹率 =（毛板厚 -压到最小厚） 压前厚 100%， 1525%。预压方式有周期式平压法和连续式平压法（辊式预压机，履带式预压 机）纤维板预压 ：压缩率 6075%，回弹率1530%。方式：连续式为主也有 周期式。预热 ：目的：提高板坯压缩率，降低回弹率，减少热压时间。热压 ：温 度，时间，压力作用下，带胶粘剂板坯胶结成板的过程。目的：达到预定厚度， 使胶固化，使板材性能达到要求。热压方法：平压法，挤压法；接触加热，高频 加热，混合加热；周期式，连续式。