热压工艺

8.2热压工艺•8.2.1热压三要素•热压压力、热压温度和热压时间称为热压工艺三要素。实际热压过程是板坯状态（木材原料、胶粘剂、含水率等）与热压要素综合作用的结果。•8.2.1.1热压温度•1、温度的作用•提供胶粘剂固化所需的能量；•增加木材可塑性，减小热压压力。•2、热压时间温度曲线•热压温度指热压板表面温度，而板坯实际的传热过程较为复杂。•板坯表芯层的温度变化如右图所示。•芯层温度曲线分为5段：•T1段，板坯表层迅速升温，芯层温度无变化；•T2段，芯层温度迅速上升，直至水分开始蒸发；•T3段，芯层温度升至100℃；•T4段，芯层保持100℃，水分变为蒸汽，从板边排出；•T5段，芯层温度开始超过100℃，并逐渐升高接近热压板温度。•3、确定温度的原则•选择热压温度应考虑胶粘剂类型、人造板品种、设备生产能力、板坯含水率和板材厚度等因素。•4、常用热压温度•对于脲醛树脂胶，胶合板的热压温度105～120℃，刨花板140～205℃，中密度纤维板150～180℃。•对于酚醛树脂胶，胶合板130～150℃，刨花板与中密度纤维板170～195℃。•8.2.1.2热压压力•1、压力的作用•将板坯压缩至规定的厚度；使胶合单元之间紧密接触，达到较好的胶合效果。•2、最大压强的确定•1）确定原则在30秒内将板坯压缩至规定厚度；•2）影响因素•树种，板坯含水率，施胶量，闭合速度，板材密度、板材厚度，热压温度等。•3、板面单位面积压力的计算Q=(P表×A×n)/S•P表—压力表读数，A—柱塞面积，n—柱塞数，S—未锯边刨花板面积。•4、时间－压力曲线•T1－装板时间；•T2－压板闭合，至接触板坯，但板坯未受到压力；•T3－压力从0上升到最大压力值Pmax；•T4－最大压力保持时间；•T5－各段保压时间；•T6－压力下降到0的降压时间；•T7－压板张开时间；•T8－卸板时间。•8.2.1.3热压时间•1、确定热压时间的原则•1）板坯芯层胶粘剂完全固化；•2）板内水分已降至8％以下。•2、影响热压时间的工艺因素•1）树种pH值和碱缓冲能力大的树种，热压时间长；•2）胶粘剂•胶粘剂类型；•脲醛树脂的摩尔比；•固含量等。•3）热压温度•热压温度越高，热压时间越短；但表层预固化的可能性越大，因此，高温热压应有较快的闭合速度。•4）板坯含水率•含水率越高，热压时间越长；相同含水率，表层含水率的板坯热压时间短；板坯表面喷水，也能缩短热压时间。•5）产品厚度和密度•厚度大，密度高，热压时间长。•3、确定热压时间的方法•1）测板坯中心层温度•热压时间T＝高压段时间T1＋低压段时间T2•T1＝中心层升温至100℃的时间t1＋从100℃到胶固化的时间t2；•T2＝板内水分降到8％所需的时间。•2）查表法•3）经验公式•Ts=c/(T-b)•Ts－热压时间，T－热压温度，b，c－板厚系数•8.2.2板坯含水率•板坯中水分来源：物料干燥后剩余的水分，胶粘剂中的水分，胶缩聚反应产生的水分。•水分的作用：热传递和软化物料，因而影响热传递速度、最大压力、热压时间等；•适宜的板坯含水率范围：6％～15％。•8.2.3板坯剖面密度•1、断面密度曲线•人造板厚度方向上的密度分布曲线，即以板的厚度方向为横坐标，对应处各层的密度为纵坐标所得的曲线。•2、形成的原因•在人造板热压过程中，由于板坯表层直接接触高温的热压板，受热较快，物料塑性较好，同时水分挥发，胶粘剂发生缩聚反应，在压力作用下，形成高密度层，而芯层受热不足，产生压缩阻力，压缩量减少，形成低密度层。离中心层的距离不等，受热和压缩情况不同，就出现了密度梯度。•3、断面密度分布与板材性能的关系•直观地看，表芯层密度差大，板材的内结合强度低，而静曲强度较高；但芯层密度过低，也会导致静曲强度下降。•4、影响断面密度分布的因素•1）板坯含水率•2）升压速度•3）加热方式•5、断面密度测量•实验室测量•在线测量8.2.4预固化层•1、预固化层•人造板板面胶粘剂提前固化形成的疏松层。•2、形成的原因•在热压过程中，当板坯在压板尚未闭合时，已受到热的作用，表层物料的水分开始蒸发，部分胶粘剂缩聚固化，形成密度较低的疏松的预固化层。•多层压机生产产品的预固化层厚度约0.5~1.0mm。•3、影响因素•1）闭合速度和升压速度•闭合速度和升压速度越慢，预固化层越厚。•2）热压温度•热压温度高，易产生预固化层。•3）板坯含水率•板坯含水率低，会增加预固化层厚度。•4）施胶量•施胶量低，易增加预固化层厚度。8.2.5常用热压参数8.2.6连续热压工艺•1、热压曲线•压力曲线的特点；•开档曲线；•2、热压压力•分为高压区（1.5~3.5MPa）、低压区(1.0MPa以下)和中压区(1.0~1.5MPa)。在压机出口处，压力逐渐降低至零。•3、压机开档•开档指压机上下两条钢带之间的间隙。可分为闭合、定厚和张开三个阶段。•4、热压温度•连续压机可以根据板坯在不同区域阶段，设定不同的温度，以达到最佳热压效果。•根据设备条件，通常分为三段或四段温度区，从入口温度区开始逐渐递减。•5、压机运行速度•压机运行速度•V＝（L×60）/（K×B）m/min•L－压机长度，m；K－压制系数，8－10s/mm；B－毛板厚度，mm。•压机运行速度涵盖了连续热压时间因素。连续热压不存在装卸板、闭合、升压及降压等辅助作业时间，因而热压时间远小于周期式热压方式。