MDF的产品性能及生产过程

MDF的产品性能及生产过程1人造板类别及特性1人造板类别人造板的定义:以植物纤维(木质纤维或非木质纤维)为原料,经机械加工分离成各种形状的单元材料,再经组合压制而成的各种板材.人造板的品种繁多,木质人造板本质上都是对木材等原料先分解后结合,根据其原料的形态又分为胶合板,刨花板和纤维板等等.它们各自又有详细地分类.下面简单介绍常用的三板:胶合板,刨花板和纤维板的分类.1胶合板及其分类胶合板的定义:胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的不同纹理方向排列的三层或多层的板状材料(一般为奇数层).通常相邻层的单板纹理方向是互相垂直排列的.胶合板的分类根据国家标准可按板的结构,胶合性能,表面加工,处理情况,板面情况及用途进行分类.在此我们不作详细阐述.1.1.2刨花板的定义及分类刨花板(Particleboard)的定义:由木材碎料(木刨花,锯末或类似材料)或非木材碎料(亚麻屑,甘蔗渣,麦秸,稻草或类似材料)与胶粘剂一起热压而成的板材.刨花板的分类方法很多,可以按制造方法,表面状态,表面形状,刨花尺寸和形态,板的结构,等等.在此我们不作详细阐述.1.1.3纤维板的定义和分类:纤维板(Fiberboard)是以植物纤维为主要原料,经过纤维分离,成型,干燥和热压等工序制成的一类板材.1.1.3.1按密度分为三类:密度在0.5g/cm3以下称为软质纤维板,(仅采用湿法工艺生产),密度大于0.8g/m3的称为硬质纤维板,可采用湿法和;0.5—0.88g/cm3称为中密度纤维板.1.1.3.2按生产方法分:湿法纤维板(又称为一面光纤维板),半干法纤维板(纤维含水量为20—30%)和干法纤维板(纤维含水量为8—12%,又称为两面光纤维板).湿法工艺特点:以水为板坯成型介质,热压周期长,能耗大,一面光,强度性能高,板面质量差(热压周期长,表面热解,炭化,循环水中高浓度水溶物对颜色的影响),板厚与幅面受到限制,污水处理(成型,预压,热压环节过程中产生)成本高.MDF生产发展方向是干法工艺.1.1.3.3按适用环境分A室内型纤维板MDF本色不具有短期经受水浸渍或高湿度作用的中密度纤维板.B防潮型纤维板MDF.H绿色具有短期经受水浸渍或高湿度作用的中密度纤维板,适合于室内厨房,卫生间等环境使用.C室外型纤维板MDF.E灰色具有经受气候条件的老化作用,水浸泡或在通风场所经受水蒸汽的湿热作用的中密度纤维板.1.1.3.4按使用范围分A普通型纤维板B地板基材用纤维板1.2MDF的特性及应用特性:纤维板的板性因原料种类,原料形态,制造工艺等不同而差异很大.中密度纤维板相对于天然木材具有如下特点:内部结构均匀,密度适中,在环境温,湿度变化时,尺寸稳定性能好,变形小,因此容易进行表面处理,且物理力学性能适中.表面平整光滑,可直接油漆印刷装饰.板面幅面大,因而作家具面板较为美观,且板厚可在2.5—60mm范围内变化.机械加工性能(如锯截,钻孔,开榫,铣槽,砂光等)类似于木材.可在生产过程中方便地加入防水剂,防火剂,防腐剂染料等化学药剂,生产特种用途的中密度纤维板.因此,纤维板广泛用于家具制造业和建筑业,是防震结构的优质材料.纤维板属均质多孔材料,其声学性能也很好,所以用作音箱,电视机外壳,乐器等也非常适合.此外,纤维板还可用于船舶,车辆等代替天然板材使用,具有成本低廉,加工简单,利用率高,比天然木材更为经济的特点.2乐山工厂MDF生产流程2.1工艺流程:过大木片破碎机原料削片机木片木片料仓振动筛水洗系统静态分离器,刮板运输机预蒸煮缸木塞螺旋运输机蒸煮缸热磨机纤维浆(施胶)干燥管道纤维旋风分离器纤维储存仓筛分风选旋风分离器铺装仓机械铺装头板坯预压机板坯修边锯热压机纤维板修边锯斜切锯冷却架规格锯堆垛机堆放至少24小时砂光机打包入库首先将购进的木材进行剥皮后,通过削片机将其削成一定规格的木片,按不同树种送入木片仓分类储存.根据生产的需要,通过改变木片仓出料螺旋机的速度来改变木片配比.振动筛除去过大木片和过小木屑后送入水洗系统,过大木片再经破碎机加工成合格木片送入水洗系统.木片在水洗过程中不仅除去了金属杂质和沙石,还平衡了含水量.洗涤过的木片用倾斜的螺旋运输机运出.多余的水份由螺旋运输机的外壳排出.木片经过刮板运输机提升至预蒸煮缸进行预热,使木片中的各种热水抽提物溶解于水中并水解掉大部份半纤维素.预蒸煮后的木片由木塞螺旋运输机送入蒸煮缸.木片中的大部份抽提物和水解产物都随水从木塞螺旋外壳被挤出.在蒸煮缸高温高压的蒸煮下,木片已经软化.软化的木片通过螺旋运输机送入热磨机(在出料螺旋处施蜡),分解后形成纤维浆,并在喷浆阀出口处施胶及添加所需的添加剂及固化剂等,纤维浆喷入干燥管道后由高速运动着的热空气干燥并送入旋风分离器,使水汽与干纤维分离.干燥纤维经双向皮带及称重皮带送入纤维仓中储存,平衡纤维水份.后经筛分机分选除去粗大纤维,胶块,水渍后进入铺装仓储存.再经过机械式铺装头铺装成一定厚度,一定重量的松软板坯,由皮带输送入预压机预压,以排除初始板坯中的大量空气,并使板坯初步成型,具有一定的强度.板坯经过齐边和金属探测器后进入热压机,在高温高压条件下热压成要求厚度的纤维板,再经修边锯修边,斜切锯锯短后在冷却架上冷却,再经规格锯锯成要求宽度的板子并堆垛,在堆放至少24小时后进行砂光并打包.至此,所有生产工序完成.2.2乐山吉象生产设备简介2.2.1热磨机简介:机器型号:PR48/50;生产厂家:PALLMANN;生产日期:1995年;最大工作压力:12bar;最高工作温度:190℃;磨机转速:1500r.p.m;电机转速:1500r.p.m;电机功率:3500KW.磨片直径:50英寸.2.2.2干燥机简介:干燥管长:约100m;被干燥的材料:木质纤维;干燥能力:15000Kg/h(b.d.);进口含水率:100%(atro/o.d);出口含水率:10%(atro/o.d);体积密度:15～25KgAtro/m3;纤维温度:85min.℃;蒸汽消耗:5500ca.Kg/h;精确能耗:150KWh/t;热量消耗:53.1Gj/h进口温度:175℃;环境温度:-5℃.2.2.3预压机简介:生产厂家:DIEFFENBACHER操作宽度:2600mm;预压网带宽:2850mm;预压皮带宽:2850mm;进口加压区的高度:350mm;线压力:250N/mm;皮带驱动电机功率:2×100KW;电机型号:直流电机;液压系统的功率:81KW;预压排气段压辊:12对;预压压榨滚筒:3对;预压减压段滚筒:3对.2.2.4连续压机简介:生产厂家:DIEFFENBACHER,热压区长度:19000mm;热压宽度:2160～2500mm;压机速度:40～800mm/s进口鼓直径:1700mm;出口鼓直径:2100mm;滚针直径:21mm;钢带厚度:2.3mm.钢带宽度:2670mm2.2.5砂光机简介:工作宽度:1300mm;工作高度:1400mm;最大开口度:150mm;砂光厚度范围:2.5~30mm;进料速度:7～42m/min;砂带切削速度(粗砂):38m/s;砂带切削速度(半精砂):26m/s;砂带切削速度(精砂):22m/s.3影响中密度纤维板质量指标的工艺因素及指标间的相互影响3.1密度:MDF的密度对产品质量和用途有着极为重要的影响.板的密度增加,产品各项物理力学指标均有显著提高.有研究表明:密度从0.55g/cm3增加到0.80g/cm3,密度每增加0.05g/cm3,其静曲强度(MOR)平均约提高21.7%,吸水率下降28.8%,厚度膨胀率降低18.9%.但是,产品质量指标提高的幅度,随密度的递增是逐渐减小的.不过,板密度也不是越高越好,研究表明,板的密度超过一定范围,密度越高板的变形也随之增大.对于工厂而言,密度越高将消耗更多的原辅材料,不可避免的提高成本.所以作为工厂而言,要生产出符合国标要求,满足客户的使用需求,同时要尽可能的降低成本.面积重及厚度对密度影响最大,如果厚度一定,面积重波动,密度也随着波动,反之亦然.3.2静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)的关系:大量研究表明,静曲强度和弹性模量有着极好的相关性,一般来说弹性模量约为静曲强度的100倍左右.一定范围内,密度增加,施胶量增加,MOE及MOR增加.压机速度低,热压温度高,胶粘剂固化充分,这两个强度增加.3.3内结合强度(IB)与表面结合强度(SS)一定范围内,密度增加,胶的摩尔比增加,施胶量增加,这两个强度增加,压机速度低,热压温度高,胶粘剂固化充分,这两个强度增加.3.4吸水厚度膨胀率(TS):这是一个影响因素比较复杂的指标,a一般来说细纤维制的板比粗纤维制的板的TS低;延长蒸汽的预热时间和提高预热蒸煮温度均可降低TS(纤维塑化好);b高压段的压力及压机的速度对TS也有影响;c施胶量及胶粘剂的固化程度,防水剂的施加量及施加的均匀性d板的密度e板的厚度3.5握钉力低:有以下影响因素:a密度太低或太高;b高压段的压力太高,表芯层密度梯度太大;c施胶量不足以上几个物理力学性能还和断面密度曲线有密切的关系.3.6尺寸稳定性及变形有以下主要因素:a成型时各层密度,厚度不成比例,相差大,上下层分布不对称且含水率不均匀;b热压时上下加热板或同一块加热板温差大;c板冷却不够即堆放,或堆垛保护板,垫方支撑不当;d板含水率偏低,存放地空气湿度大;e上下表面砂光量不一f板内密度偏差大g板强度不够h纤维特性,如桉树纤维制成的板变形较大.3.7甲醛释放量的影响因素:3.7.1甲醛及其对人体的影响:甲醛是羰基化合物中最基本也是最重要的有机合成原料,也是醛类物质中唯一室温下为气体的,易溶于水,具有强烈的刺激性气味.通常35%～40%的甲醛,8%甲醇水溶液被称之为福尔马林,是一种杀菌剂和防腐剂.甲醛是有害物质,对人的皮肤和呼吸器官有一定的刺激作用.甲醛能引起刺激性皮炎.长时间吸入过高浓度(60～120mg/m3)的甲醛对人体是有害的.随着人民生活水平的不断提高,人们对环境特别是居室的环境要求越来越高,近年来由于木质品装饰材料甲醛释放量超标的投诉越来越多.国家质量监督检验检疫总局发布的(GB18580-2001)的国家标准中规定:中密度纤维板,高密度纤维板,刨花板,定向刨花板等,用穿孔萃取法测得的甲醛释放最高限量为30mg/100g;饰面人造板(包括浸渍纸层压木质地板,实木复合地板,竹地板,浸渍胶膜纸饰面人造板等)用气候箱法测得甲醛释放最高限量0.12mg/m3;用干燥器法测得甲醛释放最高限量为1.5mg/L.(大量研究表明,只要甲醛释放量控制在国家标准允许的范围内对人体健康来说是安全的).对人造板企业来说,如何降低产品的甲醛释放量,生产符合国家强制性标准要求的产品已是头等大事.乐山工厂的所有产品都至少符合E1标准,而且还在不断改进,保证为用户提供符合标准要求的绿色产品.3.7.2甲醛释放量的影响因素:影响纤维板甲醛释放量的因素很多,主要有以下三个方面:即木材本身,胶粘剂和生产工艺.3.7.2.1木材本身的影响:木材分解时可能由木素分解成甲醛,由于木材热分解时生成直链脂肪酸,如醋酸和蚁酸,这些酸对木素起水解作用,可能导致木素分解成甲醛.木材热解时也可以从多聚糖分解出甲醛.众所周知,木材中的多聚糖polyosen在酸性介质中转变为羟甲基糠醛,羟甲基糠醛是一种不稳定的化合物,在其后续反应的过程中可进一步分解为甲醛和糠醛.对于木材本身带来的影响几乎是无法控制的,比如松树原料本身的甲醛含量较其它树种高.3.7.2.2胶粘剂的影响:胶粘剂中甲醛与氨基原料摩尔比以及胶水中的游离醛(制胶工艺)对人造板甲醛释放量的影响是最主要的方面,是解决甲醛释放量的最重要的途径.有研究表明,在MDF的制造中胶粘剂的摩尔比F:NH2每降低0.01,甲醛释放量就要降低1.0mg/100g.但是随着摩尔比的降低,胶粘剂本身的强度将变低,固化时间会延长,在一定程度上将影响人造板的其他理化性能,同时还将导致施胶量的上升和生产速度的降低.3.7.2.3生产工