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纤维板生产原料的制备

发布日期:2012-03-04 16:10 作者:admin 点击:

一、原料的贮存

    为保证生产正常进行,在厂内需要有一定数量的原料贮备。原料贮存量由生产规模、原料供应及运输条件等因素决定,通常至少应有1个月的贮存量。为制定合理的工艺条件,保证产品的质量及提高设备的生产率,必须将不同的原料分别堆放。

    原料贮存场地应干燥、平坦,并且要有良好的排水条件。为了防火及保证原料的良好通风与于燥,还要考虑装卸工作的方便,原料的堆垛之间必须留出一定的间隔。

    贮料场料堆的大小,随搬运方式而定。由人工搬运的料堆,一般高度在2. 0 - 2. 5m,如场地受限制,也可高达6- 7m;由机械搬运,允许达10m以上。

    禾本科原料堆垛,必须保持原料的含水率在10%一15%,含水率过高,会引起腐烂发热·从而导致原料的自燃。

    二、备料工艺流程

    备料是中密度纤维板生产的第一个工段,切削后原料的规格和质量直接影响纤维和产品的质量。

    不同的原料应有不同的备料工艺流程和相应的设备。备料工艺取决于生产的原料、设备的选型以及对备料质量的要求。以薪炭材、小径木为原料时,较完整的备料工段包括以下工序:

    nbsp;   由于生产中密度纤维板多数要利用各种加工剩余物和未剥皮的原料,因此,必须要排除杂物。原料通过水洗、清除金属与碎石等,以延长磨盘磨片、锯片等使用期限。木片水洗能有效地清除各种杂物,能提高、均匀木片的含水率,但木片在水洗过程甲,必然要吸收水分,从而会增加纤维干燥的负担,导致热消耗量的增加。因此,木片水洗,在干法生产中,有被干法净化所替代的趋势。这类设备的原理是振荡筛选与重力分离相结合的处理方法(称干洗)。

    大中型中密度纤维板生产线,一般为多种原料,所以相应采用多条流水线的备料工序,其工艺流程和工艺平面布置如图1--10和图1一11。

    以非木质纤维为原料时,需根据各种原料不同的特点,制定具体的多数必须注意强化筛选,同时还应注意安装除尘设施和降低环境噪声,确保文明生产。

    三、削片

    (一)对木片的要求

    对木片切削的要求是木片大小合格、均匀、切口习整平滑。木片规格应在长16-30 mm、宽15- 25mm、厚3-5mm。筛选后的木片组成,见表1一11。

    nbsp;   (二)影响木片质量的因素

    1.原料质量原料好外形规整,有一定含水率,无腐烂材。这样所生产的木片整齐均匀、合格率高、碎屑少。原料含水率不低于3500-40%,否则不仅碎屑增加,而且电耗高,刀具使用寿命也会缩短。

    2.削片机的类型常用的削片机有两种:盘式削片机和鼓式削片机。由于其切削作用力不同,因此适于加工的原料种类略有差异,切削质量亦不同,应综合考虑。

    3.刀具的锋利程度切削刀片有单刃和双刃两种。单刃刀片易产生碎木片;双刃刀片适用于切削硬材和冰冻材。刀片要经常更换和研磨,以保持刃口锋利。使用钝刀切削不仅电耗增加,而且使切削木片不均匀,碎屑数量增加。刀片的研磨角要根据钢材质量而定,切削硬材,角度应大些,以防刀具损伤;切削软材,角度可小些。在正常的情况下,飞刀每切削4 -8h应换一次,底刀每10-20天更换一次。

    4.刀片的安装木片的长度与厚度由刀片的安装位置所定,所以刀片的安装要求较高。不论是盘式或鼓式削片机,所有刀片的伸出量应相同,以保持飞刀和底刀的距离。

    普通盘式削片机的飞刀与底刀之间的距离为0.3-0.5mm;国产鼓式削片机要求飞刀与底刀之间的距离保持在0. 13-1. Omm o木片的宽度是自然破裂形成的,取决于原料的横纹抗剪强度。

    四、木片的筛选和水洗(或干洗)

    (一)筛选

    切削后木片中的碎屑应该筛除,大木块必须分离再碎,否则影响纤维分离质量。

    木片筛选机有平筛、圆筛和摇筛等。圆筛因效率低、占地大,用得较少。现中小型厂,多采用平筛。摇筛的效率高,产量大,适于产量较高的厂使用(图1-12)。木片落到筛帽上,经导向板均匀

        向边缘扩散,然后落到多边形筛板上,筛板以低速、大振幅作平面振动,筛底有3个出口,分别出细碎料、合格木片、大块木片。筛板振幅40 - 50mm .筛板的面积视产量而定。该机结构简单、坚固、操作方便,易于安装,且有较好的机械性能。

    (二)木片水洗(或干洗)原料适当的含水率使纤维分离时能顺利进料,水分还能吸收研磨时的摩擦热,降低原料软化的温度。原料中的泥沙影响产品质量,夹杂石块、金属等会损坏磨片,故木片进入热磨机前,应增设木片水洗工序,可替代磁选并减轻筛选负担。

    木片水洗现一般采用上冲水流式水洗系统。木片水洗机见图1-13,木片进入杂物分离器后,在鼓式搅拌叶片的搅拌下被浸入水中,由下部进水口进入的水流搅拌,使木片中的石子、金属碎片以及木片上的泥沙被分离出来,落到搅拌器底部的管道内,下部用两个交替开闭的阀门定期排出杂物。洗涤过的木片用倾斜螺旋运输机运出,多余的水分由倾斜螺旋带孔的外壳排出。水的循环系统,由给水管道、泵及除渣器、浮子继电器、控制阀组成。水从倾斜螺旋运输机底部流入水泵,液位由浮子继电器控制,水位不足清水控制阀开大,水量超过一方面关小水阀,另设溢流口排出。水经泵送到除渣器,除渣器连续排渣,经除渣出来的清洁水继续循环使用。

    经木片水洗机出来的木片,含水率约为56%,鼓式搅拌器下管道中反冲水的流速不超过0. 8m/s,以保证木片与杂物的分离效果。

    干洗采用风洗机(图1-14)进行。木片由风洗机分级箱后部进入,由于分级箱与振荡器固定在一起,所以,分级箱和振荡器一起作上下振荡,从鼓风机出口的管道,通过转阀装置,分成两股气流,交替吹击分级箱底部,分级箱作上下、前后振动,分级箱内的木片随着分级箱作上下、前后运动,木片内的细砂、小石头,通过分级箱内的网孔,由分级箱前面孔口排出,灰尘、细小杂质被吹浮起,通过吸尘罩进入管道,再

        图1-13木片水洗机

    1.鼓式搅拌器2.排污阀3.浮子继电器4.溢流阀

    5.螺旋运输机6.除渣器7排渣阀8.泵

    进入旋风分离器内,灰尘杂质等被分离出来,由回转出料器排出,干净空气由旋风分离器上出口再进入鼓风机进风口,重新进入下一个循环,分级箱前部还装有一个横向分级箱,用于去除特大尺寸木片,有一部分合格木片通过循环装置重新进入分级箱。在吸尘罩头部装有磁性吸铁,用来去除木片中的铁丝、瓶盖、小铁块等杂物。经过以上步骤,木片基本上达到清洗目的。

    五、剥皮与去皮

    树皮含量占树木的600^20%,平均占10%左右。制材板皮占l0%以上,小径材和枝娅占1300^-28%,平均在20%以上。树皮内纤维含量极低,在纤维分离过程中有的被压成碎片,有的被磨成粉末,在板面影响制品美观,在板内影响产品强度和耐水性能。

    当原料内树皮含量超过20%时,一般要求进行原料剥皮或木片去皮处理。小径木和枝梗材的剥皮比较困难,图1-15为

    国外用于小径木剥皮的刀具旋转式剥皮装置。刀具剥皮直径可随原木径级进行调节,从而适合一定径级范围内原木去皮,效果比较好。

    枝娅、小灌木条及加工剩余物无法通过机械方式来降低原料中的树皮含量,除筛选、水洗分离出的已剥落的树皮碎屑颗粒外,大量仍附着在木片上。国外现有如图1-16所示的汽蒸压缩木片去皮处理工艺,可提高木片去皮的效果。

    图1-17为木片压缩去皮装置结构示意图。

    带皮木片由挟持装置输入两压辊间,经压缩、,从而使树皮从木片上脱落,以达到分离的效果。

    六、木片的运输与贮存

    木片的运输设备有皮带运输机、刮板运输机、斗式提升机和气力运输机等。常采用前两种。

    皮带运输机的倾角一般不超过140-160.否则要采用特殊皮带以防止木片下滑。刮板运输机的倾角也应控制在450以下。当倾角在450^-900时,可采用斗式提升机。

    采用气力运输可向任一方向,输送浓度为每1m3空气中木片量为0. 35 -o. 5kg o运输木片的风速一般为15^-25m/s,从旋风分离器排除的空气速度为1. 5-,-2m/s。

    为保证木片的连续供应和预热(或调湿),木片应有1-2天的贮存量。木片料仓有金属结构、钢筋混凝土结构和木结构等。

    木片料仓分立式与卧式两种。通常用得多的为立式,从上部装料,下部出料。出料口尺寸不得小于30ommX 300mm o木片含水率过大、冻结及筛选不良时,排料阻力增大。为避免木片在料仓产生“搭桥”现象,料仓壁的倾斜角必须大于木片的自然坡角,即应为550^-600。此外,出口要光滑,以利振动器均匀送料。

    七、非木质原料处理的几个问题

    非木质原料种类繁多、资源丰富且价格低廉。用非木质原料生产中密度纤维板,工艺简单、能耗低、经济效益好,制得板材质量能达到标准的要求。下面阐述非木质原料原料处理的几个问题。

    (一)除髓蕊料技术

    非木质原料中的棉秆、麻秆、甘蔗渣等共同存在着松软的髓结构物质,比如在棉秆的横切面组织中髓蕊含量约有7. 4%、麻秆约有12%、蔗渣约有10%,这些组成具有较强的吸收胶粘剂性能,影响界面胶结强度,降低板材的物理力学性能。同时,髓蕊的存在也影响板子的耐水性,造成吸水率、厚度膨胀率较高的缺陷。因此,利用这类原料不能不考虑髓蕊的去除。髓蕊的去除在原料备料中,可以调节风速和风压,在旋风分离器中扬弃。如果原料含水率过低,可能使木质部分也随之破碎,扬弃太多;对于含髓蕊的非木质原料切削时,原料需加湿处理,含水率应控制在250o~35%为宜。含水率过大,髓蕊易吸湿,影响旋风分离的效果。

    (二)除皮间题

    棉秆、麻秆外层都有柔软的外皮层,理论上应除去,不除去在生产中会带来下列弊病:①切削风送时表皮所形成的纤维束会缠绕风机叶片,影响风机的动平衡,造成风机噪声和强烈振动,同时,纤维团堵塞风机出风口,影响物料的风送;②没有除皮的原料,经纤维分离后,所留存的皮纤维为长纤维或呈纤维束,在施胶过程中,很易卷曲、结团,致使施胶不均;③卷曲成团的长(皮)纤维,在铺装中不易松散,造成铺装不匀,且易在板面形成胶斑。去皮工艺:棉秆先经三刀铡草机,断为4 - 8cm长的小段,切削时控制含水率在35 0o-50%,切断后的棉秆段经筛选,可去除部分棉秆皮约25%。然后,干燥棉秆段,使含水率达到5%~10%,接着经再碎机再碎后,风选再除去部分麻状纤维,余下少量留在原料中,对生产工艺已不产生大的影响。

    (三)原料中的二氧化硅

    有些原料中含有二氧化硅(Si02),如竹材含量占组成的。.1%一0. 2%,甘蔗皮中也有一定含量。二氧化硅所形成的非极性的表层结构,会影响胶粘剂的吸附和氢键的形成,从而影响纤维间的结合力。特别是以此类原料生产中密度纤维板平面抗拉强度不足,产品进行二次加工如贴面装饰时,易发生脱落,因此,对这类原料加工处理时,应尽量提高其表面积,加强纤维分离,使之更有利于胶粘剂的吸附。

    (四)除尘问题

    非木质原料由于收割和砍伐方式的不同,不可避免地造成较大量的尘土和粉尘,不仅使备料工段工作环境恶化,尘土、粉尘还影响人体健康,而且带入到纤维中影响胶粘剂的有效使用。除尘技术当前方法很多,水洗、强化筛选都对去除原料中的尘土、粉尘具有较好的效果。

    另外,还可采用原料全部管道输送,并加强在锯切、铺装工段的吸尘措施,但这必须满足设备要求的排风量,保证吸风口有足够的风速,在旋风分离系统或砂光分离系统应采用高效的除尘器。

    (五)原料的贮存

    非木质原料的另一点共性是供应周期短,季节性强,只有靠贮存原料才有可能维持全年生产,这就存在两个间题:一是从经济效益讲,原料贮存量大,不利于资金周转;二是大量贮存原料,防霉变、防腐烂以及防火灾工作任务繁重。从生产工艺上讲,随原料的贮存时间延长,板材的力学性能降低;棉秆、麻秆等原料都是多孔原料(孔隙率高达80%),巨大的比表面积,在贮存过程中易受自然老化作用,如光降解,使原料表层的有效的极性基团的活性减少或削弱,不利于氢键及其他结合力的形成,影响胶结力。

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