连续平压法中密度纤维板常见质量问题及其解决措施

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　　摘要：文章介绍了连续平压法中密度纤维板常见的质量问题，如：表面疏松、板底白斑、板面板底杂物、水渍、板面板底裂纹、分层鼓泡等。分析了产生这些质量问题的原因，并提出了解决办法。
　　关键词：连续平压，中密度纤维板，质量问题
　　Abstract： This paper introduces the causes and solutions of the common quality problems of medium density fibreboard in continuous compaction， such as loose， white plate bottom spot， plate bottom debris， water stain， plate bottom crack， layer bubble and so on.
　　Key words： Continuous pressure， medium density fibreboard， quality problems
　　1.中密度纤维板生产工艺技术的历史进程
　　中密度纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经纤维制备，施加合成树脂，在加热加压条件下，压制成厚度不小于1.5 mm，密度范围在0.65 g/cm3～0.80 g/cm3之间的板材。纤维板是在近代造纸技术基础上发展起来的，经历过几个不同阶段技术、工艺的进步后，发展成了现代的纤维板生产工艺和技术。下面简单介绍一下其发展历程：
　　1898年英国首先在圆网造纸机上制造成功半硬质纤维板;
　　1914年美国用磨木浆下脚料生产绝缘板，并建成绝缘纤维板工厂;
　　1916年，干法成型工艺首次在奥地利出现;
　　1924年美国创造了马松奈脱法（爆破法）纤维分离技术，1928年已能生产出高质量的硬质纤维板;
　　1931年瑞典发明阿斯普伦德法，次年在瑞典建立了第一家用此法生产的硬质纤维板厂，至此纤维板制造工业就脱离了造纸业而成为独立的工业门类;
　　1943年美国研究干法和半干法制造工艺获得成功，50年代初，在美国、联邦德国、捷克斯洛伐克和奥地利分别建厂，用上述两法生产硬质纤维板;
　　60年代初，以干法生产工艺为基础制成中密度纤维板，1966年美国建成第一家中密度纤维板厂。
　　2. 连续平压法中密度纤维板常见质量问题及其解决办法
　　虽然连续平压生产技术和工艺都比较先进，但是在实际生产中仍然会有质量问题产生，如表面疏松、板底白斑、板面板底杂物、水渍、板面板底裂纹、分层鼓泡等。现根据多年积累的经验，将常见质量问题分析如下。
　　2.1表面疏松
　　连续平压法生产5 mm以下的中密度薄板时，可以生产压光板或者是减少砂光余量，这样能减少消耗，提高企业的经济效益，但是生产压光板时存在表面发毛现象，直接影响客户的后期使用。常见的发毛现象主要有边部发毛且伴随软边（脆边）缺陷。因为薄板生产速度比较快，速度达到1 000 mm/s，为了防止入口出现板坯皱褶，一般情况下都会设置边部排气，在压机入口快速压缩板坯过程中向两边排气，并带走部分纤维，使得板边密度偏低发软，冷却后变脆形成脆边。
　　解决这种缺陷的办法是：第一，调整铺装边部密度，使边部板坯厚度比其它位置高出0.05 mm，密度比其它位置高10～20 kg/m3，从而防止砂光后边部不光滑的现象发生。第二，加大板坯齐边的宽度，使成品板边部发毛的部分在锯切过程中被切掉。第三，稍微调整纤维的粗细比例，细纤维中的粉尘比较多不利排气，因此生产薄板时欲提高生产速度必须加粗纤维。另外，入口排气过程中喷出的都是一些粉尘，这些粉尘很容易粘在钢带上使板材边部粗糙。第四，板面板底喷脱模剂，减少预固化层厚度。
　　2.2板底白斑
　　在生产7.6 mm以下的中密度纖维板时，经过压制成型的中密度纤维板毛板板底中间容易产生疏松的树皮斑，毛板经砂光后树皮斑就形成疏松不光滑的白斑，白斑缺陷占薄板所有缺陷的60%以上。此白斑影响了成品板的板面美观，降低了成品板的质量，还使后续工序的压机加压速度及砂光速度减慢，不但降低了产量，还使机器消耗严重超标，极易造成设备的损坏。
　　要消除中密度纤维板板底白斑的问题，必须控制好每道工序的质量。必须从原料的选取、削片、木片的筛选、水洗、蒸煮软化、热磨、纤维制备、干燥、铺装成型、预压、连续热压等的整套工序流程中找出易引起此缺陷的关键工艺点。下面列出了各工序中需引起注意的关键点。
　　原料的选取：选取树龄为3年至5年、砍伐时间为6月至12月的杂木和树龄为4年至6年的松木，所述杂木与松木的重量配比为7：3;
　　蒸煮软化：蒸煮温度为168℃至172℃，蒸煮缸内的蒸汽压力为7.5 Pa至8.5 Pa，蒸煮时间3.0 min至3.5 min，蒸煮缸内压差保持在0.8 MPa至1 MPa;
　　热磨的粉尘量≤30%，粗纤维筛分值≤0.8%;干燥后的纤维含水率为9%至10%;
　　由于铺装辊床相邻两条辊存在一定速度差，两条压辊的速度差为每秒60转至每秒100转，从而将细小纤维铺在中间，粗中纤维铺在底部，减少板坯底部粉尘量;
　　增大预压压力至少为80～120 MPa，增加板坯的强度，输运过程不易断折;
　　增加在铺装皮带表面喷脱模剂的用量，从8 g/m2至10 g/m2的，从而增加板底纤维的粘性，使纤维连接紧密无疏松;
　　连续热压的坯板起始点压力为0.55 Pa至0.65 Pa，逐渐增加压力0.15 Pa或0.18 Pa，此过程要防止因压力设定不当导致的坯板损坏。
　　2.3板面板底杂物
　　2.3.1板面板底杂物缺陷形成的原因 　　板面板底杂物是指板材内部有非木质纤维，产生原因一是原材料中使用了麻皮木、苟木、橡胶木、木棉木等对板材外观质量有影响的树种;木材中混有橡胶带等杂物在削片时没有进行分检，进入了生产系统，导致板材砂光后板面存在杂物点或者影响客户对产品的二次加工。二是热磨喷放阀管道、干燥系统管道、旋风分离器内壁积有粘附纤维，久而久之，这些干的纤维在生产过程中随机脱落形成旧纤维杂物，这种情况板面的纤维点团位置不固定，很难确定隐患的源头。
　　2.3.2防止板面板底杂物缺陷的解决办法
　　对木材供应商宣传禁收树种，从原料收购入手，保证收购的木材原料质量。在削片工序对麻皮木、苟木、橡胶木、木棉木等对外观质量有影响的原材料树种进行分检，对非木质杂物进行分检以保证削片质量，从而进一步保证所生产的板材的外观质量。
　　另一方面，凭笔者多年的生产经验认为，解决杂物最有效的办法是定期检查和清洁。合理安排时间定时清洁热磨喷放阀管道、干燥管道、风选系统、纤维仓、计量仓打散辊等此类设备。
　　2.4水渍或水迹
　　水渍的产生一般有两种情况：一是气候影响，如冬天气温较低时造成系统中有冷凝水，形成的水渍砂光后会有明显的凸起松软，这种情况一般是由于纤维仓、计量仓、风选系统、干燥管道密封不良，系统中的温度高于外界温度产生冷凝水或者下大雨时雨水进入上述系统中产生。二是压机出口处附近温度差造成的冷凝水，刚压制成形的板材温度较高，由压机出来后散发的热气与出板线的冷铁架相遇，就会产生冷凝水并带到板子上，特别是在中、夜班生产中容易出现。
　　解决办法：纤维仓、计量仓、风选、干燥系统加装保温措施。室外纤维仓加装挡雨棚。
　　2.5板面板底裂纹
　　2.5.1板面出现裂纹的原因
　　在薄板生产中，出现裂纹多半在热压段和预压段，一般有以下几个原因：
　　压机与压机入口皮带的速度匹配不合适，产生板面拉断;
　　预压机的压力太大，板坯在预压阶段受到破坏。一般情况下，经过预压机压缩后的板坯厚度约为热压后素板厚度的6～8倍为宜，此时的压力应是预压机的合适压力;
　　预压机上下压辊轴心线应在同一垂直面内，如果偏移错位，压辊压力方向偏离板坯运动方向，撕扯板坯造成板坯裂纹。因此在生产过程中要注意检修预压机，保证上下压辊的正确安装位置;
　　压机入口压力设置太高，在入口排气过程中极易破坏板坯形成裂纹，严重时甚至会出现入口处的板坯皱褶。对于我公司所用的迪芬巴赫压机，此处压力以2.0 MPa左右为宜;
　　纤维的含水率太高或者细小纤维较多，在其铺装过程中，单位面积铺装的合格纤维较少，板坯的韧性就差，在高速传送中很容易被拉裂;当含水率超过11.5%，板坯对传送带的附着力大，在高速传送中有可能拉裂板面。如果纤维含水率低于7%，则纤维间的交织力降低，输送过程中板坯也容易拉断。
　　2.5.2解决办法
　　调整压机与压机入口皮带速度使其相匹配。生产线各运输线的速度相匹配。生产不同厚度的板材时，要使之与入口皮带速度相匹配。要求相同设备间运行速度差小于1%，可以采用变频调速的方法来控制;
　　根据不同的板材厚度设定好预压机入口压力，使预压后的板坯厚度为热压后素板厚度的6～8倍为宜;
　　改进预压机结构。从结构上保证预压机上、下加压辊及上、下保压辊在垂直方向上没有偏移，并将预压机预压辊架与加压辊架韧性连接，以便预压辊张开度改变时不影响上加压辊的位置，使其任何時间都能保持轴线在垂直方向与下加压辊轴线没有偏移，从而防止剪切力造成裂纹;
　　在生产薄板时把原料纤维的含水率控制在8%～10%左右，并在原料中加入20%～30%的松木，也就是说增加原材料中针叶材纤维的含量。针叶材纤维细长，纤维交织性能比较好，板坯在运输过程中不易产生裂纹。
　　2.6分层鼓泡、鼓包
　　2.6.1分层鼓泡、鼓包的原因
　　中密度纤维板分层鼓泡一般有三个原因：一是纤维含水率高，压机速度慢，热压过程中板内蒸汽压力大于胶合力时而产生。板子鼓泡经常导致板面或者板底爆裂。二是纤维含水率低，压机速度快，板坯芯层的胶没有达到固化温度产生鼓泡分层，板子鼓泡一般是板子芯层或者板材边部中间开裂。三是钢带不干净或者喷脱模剂不均匀，传热效果不好而导致鼓泡或者凸起。
　　2.6.2解决办法
　　对热磨工进行培训操作技能，严格按工艺要求控制好纤维含水率。
　　对原料加强管理，新旧木材、不同树种，合理搭配使用。
　　热压过程中根据纤维含水率对压机速度进行调整，保证生产板材质量。
　　纤维含水率低时可以对板坯表面加大喷水量，适当提高板坯表面纤维含水率。
　　3.结束语
　　随着中密度纤维板生产的高速发展，其生产企业面临着严重挑战，如何提高产品质量满足市场需求以及处理好产品质量与成本之间的关系是企业需要研究的重要课题。进口的连续压机产品能生产质量高、多规格、多功能、表面质量好的产品，并以此领军市场。在以后的激烈市场竞争中，应该控制好生产过程中的每一个细节，不断提升产品质量，满足用户质量要求，减少因质量问题而引起的损失。
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