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

近年來，通過降低刨花板密度以節(jié)約有限的木材資源、降低成本，同時兼顧成品各項力學(xué)性能的要求，成為刨花板企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品的重要方向之一。寧豐集團承擔(dān)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(shè)備選型到廠內(nèi)運輸均進行了大量的創(chuàng)新，于2018年在安徽淮北投資建設(shè)了40萬m3/a連續(xù)平壓生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線可通過設(shè)備和工藝路線的柔性快速組合，兼容生產(chǎn)定向結(jié)構(gòu)刨花板、普通刨花板和細(xì)表面輕質(zhì)刨花板。本文結(jié)合生產(chǎn)線的實際運行情況，對細(xì)表面輕質(zhì)刨花板的生產(chǎn)工藝進行闡述，以期與同行探討。1 工藝流程細(xì)表面輕質(zhì)刨花板生產(chǎn)工藝流程見圖1。木材原材料使用前應(yīng)進行料場堆垛15～20天的平衡處理，含水率45%～55%，并應(yīng)進行有效的剝皮，以確保大片刨花的完整形態(tài)、消除樹皮產(chǎn)生的異味和樹皮中夾雜的泥砂等雜質(zhì)。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)重點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，一般采用長材刨片機制備最為合適，可加工刨花厚度為0.45±0.10 mm，長度70～100 mm，寬度20～40 mm。當(dāng)刨花過長或過寬時，會嚴(yán)重影響干燥效率，降低刨花干燥含水率的均勻性，同時施膠的均勻性也會下降，并影響到鋪裝精度，導(dǎo)致鋪裝面密度偏差過大而造成質(zhì)量缺陷。因此在實際生產(chǎn)中，刨花長厚比應(yīng)控制在150～200、長寬比控制在3以下較為理想，見圖2。

3 生產(chǎn)技術(shù)3.1 干燥工藝在傳統(tǒng)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(tǒng)，以高溫?zé)煔鉃闊峤橘|(zhì)。經(jīng)除塵混合后煙氣溫度一般為200～300 ℃，當(dāng)過高溫度的煙氣與薄片刨花接觸時，巨大的溫差極易造成薄片刨花在寬度方向開裂或產(chǎn)生卷曲，從而破壞了刨花原有形態(tài)。而現(xiàn)生產(chǎn)線采用低溫帶式干燥系統(tǒng)，能較好地滿足大薄片刨花的干燥工藝要求。將除塵后的熱煙氣熱量轉(zhuǎn)換為過熱水，保證溫度穩(wěn)定控制在110～120 ℃。溫度相對恒定的過熱水通過散熱器均勻散熱加熱空氣，與薄片刨花接觸時，熱空氣的溫度相對恒定。同時熱空氣設(shè)計了分區(qū)調(diào)節(jié)，通過每個區(qū)的獨立風(fēng)機變頻控制，達(dá)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(tǒng)，PMDI膠黏劑通過高壓霧化后，在環(huán)形腔體內(nèi)（俗稱蘑菇頭）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(nèi)與霧化的膠黏劑形成“紊流”混合，實現(xiàn)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，施膠后刨花見圖3。

3.3 刨花輸送氣力輸送刨花時，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(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1580—2010《定向刨花板》中規(guī)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（見表1）。細(xì)表面定向刨花板在用于家具制造時，這種差異是非常不利的，因為在大規(guī)模流水線生產(chǎn)時，是無法按平行和垂直來區(qū)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(nèi)部各組合了正、反兩組非定向鋪裝機構(gòu)，轉(zhuǎn)速為變頻可調(diào)，一般設(shè)定為1 500～2 000 rpm?，F(xiàn)場應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)速度作調(diào)整，以達(dá)到理想的大片刨花非定向鋪裝（見圖4）。

由于刨花長寬幾何尺寸較大，鋪裝精度控制相對于普通刨花板要困難得多。實際生產(chǎn)中，橫向和縱向鋪裝精度應(yīng)控制在±5%以下，如果偏差過大會嚴(yán)重影響成品的均勻性和穩(wěn)定性，因此在實際生產(chǎn)中應(yīng)及時調(diào)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，在熱壓時需要更高的熱壓溫度和壓力。當(dāng)熱壓完成后，更薄的刨花促進了刨花之間的結(jié)合，密實度非常理想（見圖5），但同時也帶來了膠黏劑固化時水蒸氣外逸難度增加，易產(chǎn)生分層或鼓泡等質(zhì)量缺陷。因此實際生產(chǎn)中應(yīng)控制好熱壓曲線的設(shè)計。一般溫度230～245 ℃，壓力3.5～4.0 MPa，熱壓速度根據(jù)實際固化狀態(tài)進行合理調(diào)整。

通過對生產(chǎn)線上取樣檢測，采用PMDI生產(chǎn)零醛添加輕質(zhì)刨花板，各項性能均達(dá)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(biāo)要求（見表2）。

4 結(jié)論大片薄刨花生產(chǎn)細(xì)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優(yōu)點，實現(xiàn)了輕質(zhì)條件下各項力學(xué)性能的大幅提高，板面質(zhì)量可以滿足高質(zhì)量二次飾面要求，彌補了家具設(shè)計和制造時對大幅面、大跨度、高承載部件板材的要求。以常規(guī)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(biāo)要求，每立方板可節(jié)約木材20%～25%。當(dāng)密度增加到590～610 kg/m3時，輕質(zhì)結(jié)構(gòu)板所有性能可達(dá)到GB/T 4897—2015中P3承載型指標(biāo)要求，同時實現(xiàn)密度降低10%～15%。當(dāng)密度控制在600±10 kg/m3時，各項物理力學(xué)性能指標(biāo)均可達(dá)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(dāng)密度提高到650 kg/m3左右，可達(dá)到重載型指標(biāo)要求。相比于同型號刨花板，密度降低后可節(jié)約10%～15%木材，大幅降低下游家具產(chǎn)品對五金件的要求，同時也可大幅降低物流成本，是未來家具用板的發(fā)展方向。

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