【技術(shù)干貨】細表面輕質(zhì)刨花板生產(chǎn)技術(shù)

近年來(lái)，通過(guò)降低刨花板密度以節約有限的木材資源、降低成本，同時(shí)兼顧成品各項力學(xué)性能的要求，成為刨花板企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的重要方向之一。寧豐集團承擔的國家“十三五”課題“輕質(zhì)木基材料制造技術(shù)”，基于大片薄刨花的制備、干燥、施膠、鋪裝等特殊工藝，從設備選型到廠(chǎng)內運輸均進(jìn)行了大量的創(chuàng )新，于2018年在安徽淮北投資建設了40萬(wàn)m3/a連續平壓生產(chǎn)線(xiàn)。該生產(chǎn)線(xiàn)可通過(guò)設備和工藝路線(xiàn)的柔性快速組合，兼容生產(chǎn)定向結構刨花板、普通刨花板和細表面輕質(zhì)刨花板。本文結合生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)際運行情況，對細表面輕質(zhì)刨花板的生產(chǎn)工藝進(jìn)行闡述，以期與同行探討。1 工藝流程細表面輕質(zhì)刨花板生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1。木材原材料使用前應進(jìn)行料場(chǎng)堆垛15～20天的平衡處理，含水率45%～55%，并應進(jìn)行有效的剝皮，以確保大片刨花的完整形態(tài)、消除樹(shù)皮產(chǎn)生的異味和樹(shù)皮中夾雜的泥砂等雜質(zhì)。在生產(chǎn)過(guò)程中，應重點(diǎn)控制干燥和施膠的生產(chǎn)工藝，防止大片刨花卷曲和二次破壞。

2 刨花制備制備大尺寸薄刨花是生產(chǎn)輕質(zhì)刨花板的最重要工序，一般采用長(cháng)材刨片機制備最為合適，可加工刨花厚度為0.45±0.10 mm，長(cháng)度70～100 mm，寬度20～40 mm。當刨花過(guò)長(cháng)或過(guò)寬時(shí)，會(huì )嚴重影響干燥效率，降低刨花干燥含水率的均勻性，同時(shí)施膠的均勻性也會(huì )下降，并影響到鋪裝精度，導致鋪裝面密度偏差過(guò)大而造成質(zhì)量缺陷。因此在實(shí)際生產(chǎn)中，刨花長(cháng)厚比應控制在150～200、長(cháng)寬比控制在3以下較為理想，見(jiàn)圖2。

3 生產(chǎn)技術(shù)3.1 干燥工藝在傳統刨花板生產(chǎn)中，刨花干燥一般采用單通道或多通道輥筒干燥系統，以高溫煙氣為熱介質(zhì)。經(jīng)除塵混合后煙氣溫度一般為200～300 ℃，當過(guò)高溫度的煙氣與薄片刨花接觸時(shí)，巨大的溫差極易造成薄片刨花在寬度方向開(kāi)裂或產(chǎn)生卷曲，從而破壞了刨花原有形態(tài)。而現生產(chǎn)線(xiàn)采用低溫帶式干燥系統，能較好地滿(mǎn)足大薄片刨花的干燥工藝要求。將除塵后的熱煙氣熱量轉換為過(guò)熱水，保證溫度穩定控制在110～120 ℃。溫度相對恒定的過(guò)熱水通過(guò)散熱器均勻散熱加熱空氣，與薄片刨花接觸時(shí)，熱空氣的溫度相對恒定。同時(shí)熱空氣設計了分區調節，通過(guò)每個(gè)區的獨立風(fēng)機變頻控制，達到均勻、低速干燥，**限度地保證了薄片刨花不被破壞。3.2 施膠工藝采用高壓施膠系統，PMDI膠黏劑通過(guò)高壓霧化后，在環(huán)形腔體內（俗稱(chēng)蘑菇頭）呈90o扇形噴射，計量好的大片刨花呈自由狀態(tài)下料，在腔體內與霧化的膠黏劑形成“紊流”混合，實(shí)現膠黏劑均勻地涂布在大片刨花上，可有效保證大尺寸薄片刨花不被破壞，施膠后刨花見(jiàn)圖3。

3.3 刨花輸送氣力輸送刨花時(shí)，由于高速管道摩擦易破壞刨花，因此采用皮帶運輸機或大容積刮板運輸機，刨花長(cháng)度和寬度均保持完好。3.4 刨花鋪裝定向刨花板的平行方向和垂直方向的力學(xué)性能差異非常大，現行標準LY/T 1580—2010《定向刨花板》中規定，以18 mm板為例，靜曲強度（MOR）和彈性模量（MOE）差異尤其明顯，平行方向基本上是垂直方向的兩倍（見(jiàn)表1）。細表面定向刨花板在用于家具制造時(shí)，這種差異是非常不利的，因為在大規模流水線(xiàn)生產(chǎn)時(shí)，是無(wú)法按平行和垂直來(lái)區分板材的。

非定向鋪裝是解決力學(xué)性能方向性差異的關(guān)鍵，從圖1的流程圖上可以看出，該工序選擇了1+4+5+8鋪裝頭組合，其中4#和5#鋪裝頭內部各組合了正、反兩組非定向鋪裝機構，轉速為變頻可調，一般設定為1 500～2 000 rpm?，F場(chǎng)應根據實(shí)際生產(chǎn)速度作調整，以達到理想的大片刨花非定向鋪裝（見(jiàn)圖4）。

由于刨花長(cháng)寬幾何尺寸較大，鋪裝精度控制相對于普通刨花板要困難得多。實(shí)際生產(chǎn)中，橫向和縱向鋪裝精度應控制在±5%以下，如果偏差過(guò)大會(huì )嚴重影響成品的均勻性和穩定性，因此在實(shí)際生產(chǎn)中應及時(shí)調整，盡可能保持勻速生產(chǎn)。3.5 熱壓工藝大片薄刨花的堆積密度較低，一般僅60～80 kg/m3，鋪裝后板坯刨花間的間隙相對較大，在熱壓時(shí)需要更高的熱壓溫度和壓力。當熱壓完成后，更薄的刨花促進(jìn)了刨花之間的結合，密實(shí)度非常理想（見(jiàn)圖5），但同時(shí)也帶來(lái)了膠黏劑固化時(shí)水蒸氣外逸難度增加，易產(chǎn)生分層或鼓泡等質(zhì)量缺陷。因此實(shí)際生產(chǎn)中應控制好熱壓曲線(xiàn)的設計。一般溫度230～245 ℃，壓力3.5～4.0 MPa，熱壓速度根據實(shí)際固化狀態(tài)進(jìn)行合理調整。

通過(guò)對生產(chǎn)線(xiàn)上取樣檢測，采用PMDI生產(chǎn)零醛添加輕質(zhì)刨花板，各項性能均達到了GB/T 4897—2015《刨花板》中P3干燥狀態(tài)下使用的承載型指標要求（見(jiàn)表2）。

4 結論大片薄刨花生產(chǎn)細表面輕質(zhì)刨花板，融合了定向刨花板和普通刨花板的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，實(shí)現了輕質(zhì)條件下各項力學(xué)性能的大幅提高，板面質(zhì)量可以滿(mǎn)足高質(zhì)量二次飾面要求，彌補了家具設計和制造時(shí)對大幅面、大跨度、高承載部件板材的要求。以常規18 mm為例，砂光后板的密度為480～500 kg/m3，各項理化性能均符合GB/T 4897—2015中P2型指標要求，每立方板可節約木材20%～25%。當密度增加到590～610 kg/m3時(shí)，輕質(zhì)結構板所有性能可達到GB/T 4897—2015中P3承載型指標要求，同時(shí)實(shí)現密度降低10%～15%。當密度控制在600±10 kg/m3時(shí)，各項物理力學(xué)性能指標均可達到GB/T 4897—2015中P3型要求，特別是握螺釘力明顯提高，平行和垂直方向基本一致。當密度提高到650 kg/m3左右，可達到重載型指標要求。相比于同型號刨花板，密度降低后可節約10%～15%木材，大幅降低下游家具產(chǎn)品對五金件的要求，同時(shí)也可大幅降低物流成本，是未來(lái)家具用板的發(fā)展方向。

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