提高木纖維模壓門板質(zhì)量的措施

引言：結(jié)合濕法纖維模壓門板的生產(chǎn)工藝流程，闡述了影響模壓板材質(zhì)量的主要因素，找出了主要工藝因素與產(chǎn)品性能之間的關(guān)系，并對生產(chǎn)過程提出改進措施，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，增加經(jīng)濟效益。

木質(zhì)纖維模壓板材是指將木質(zhì)材料及其加工剩余物加工成一定規(guī)格的纖維。再施以一定數(shù)量的樹脂膠和其它添加劑制成板坯，然后在模具中一次熱壓成（飾面或不飾面）具有制品最終形狀和規(guī)格的板材。只需改變模具形狀，就可以生產(chǎn)出各種造型復(fù)雜的產(chǎn)品，其易于適應(yīng)市場需求的變化，競爭能力強。

纖維模壓門板生產(chǎn)工藝流程因原料、質(zhì)量要求、設(shè)備、動力來源、膠種和生產(chǎn)規(guī)模等的不同而不同，但其基本工序一致。

一、纖維制備階段

1.1 原料搭配

原料主要來自林區(qū)間伐材、采伐剩余物和木材加工下腳料，其質(zhì)量是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一。因此要做好原料的搭配，最好是針闊葉材混合使用，但闊葉材比例一般不超過35%～50%；由于樹皮中纖維素比例很小，可溶物比例很大，會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的色澤和強

度，所以在濕法生產(chǎn)中受到很大限制，比例不要超過10%。

1.2 木片規(guī)格

削片工序制備的木片質(zhì)量對纖維和產(chǎn)品的質(zhì)量有很大影響。一般要求木片尺寸規(guī)格統(tǒng)一，以便木片在后續(xù)的解纖過程中受熱均勻，獲得較好的解纖效果，使纖維的形態(tài)保持完好，從而保證中密度纖維板的力學(xué)強度等質(zhì)量指標(biāo)。根據(jù)實踐經(jīng)驗，木片切成長16～30mm、寬15～25mm、厚3～5mm的規(guī)格為宜，其絕對含水率一般要求為35%～50%，合格木片所占比例應(yīng)為70%～80%、過大木片為10%～20%、小木片（即碎料）小于5%～15%。

1.3 解纖質(zhì)量

熱磨解纖后所得纖維的質(zhì)量（即纖維的形態(tài)）對纖維板質(zhì)量有諸多影響，纖維的形態(tài)完整與否決定了纖維之間交織能力的大小，從而影響板材的內(nèi)結(jié)合強度。此外，對添加劑（膠粘劑、石蠟等）的施加量、板材的靜曲強度、握釘力等力學(xué)強度、板材的耐水性能等都有影響。熱磨解纖工藝有兩個關(guān)鍵參數(shù)：一是蒸煮溫度（蒸汽壓力），一般應(yīng)保持在155～175℃，相當(dāng)于蒸汽壓力0.6～0.9MPa；二是蒸煮時間，在蒸煮溫度155～175℃時，一般為3.5分鐘。這個溫度范圍對木片的解纖最有利，溫度過高易使纖維塑化，破壞纖維的自然形態(tài)，影響板材的質(zhì)量；溫度過低又會使木片軟化不足，增加解纖的動力消耗。蒸煮時間的長短同樣也影響解纖的效果、纖維的形態(tài)以及解纖的動力消耗，一般應(yīng)根據(jù)樹種的不同和沒備的具體參數(shù)來調(diào)整蒸煮參數(shù)，通過實驗對比，找出最佳的工藝方案。

二、施膠階段

一般是采用熱固性樹脂膠作為膠粘劑，根據(jù)產(chǎn)品的不同用途選取不同的樹脂膠，通常采用的膠種有脲醛樹脂膠（UF）、脲醛—三聚氰胺樹脂膠（UF—MF）、酚醛樹脂膠（PF）等。施膠量一般為5%～20%，增大施膠量將提高制品的靜曲強度和握釘性能，但同時也增加了產(chǎn)品的成本；施膠量太小，則會造成木纖維單位面積得膠量少，膠合性能變差（特別是握釘性能），精確控制施膠量是使產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定的重要措施。膠粘劑是引起預(yù)壓后模坯膨脹的唯一原因。膠粘劑的種類、性質(zhì)（粗黏性等）、用量等均直接影響模坯膨脹量。

三、預(yù)壓成型階段

3.1 鋪裝

模壓制品的鋪裝和預(yù)壓是在一道工序、一臺機床、同一只模具內(nèi)完成的，對預(yù)壓后的模坯不再進行任何加工，而是直接進行熱壓，因此板坯的鋪裝對板坯質(zhì)量的均衡起著關(guān)鍵作用。鋪裝時要求纖維不結(jié)團、無膠塊；板坯的厚度隨產(chǎn)品形狀而異，要求厚度和密度均勻，即在縱、橫方向上平面密度偏差要符合要求。板坯質(zhì)量均衡對成品品質(zhì)影響顯著，一般要求偏差為±5%，要求較高的生產(chǎn)廠家有的達到了±2%。平面密度偏差越小。壓制成的板材內(nèi)部各項應(yīng)力越均衡，板材的尺寸越穩(wěn)定，不易產(chǎn)生翹曲變形等缺陷，也有利于進行各種方式的加工。鋪裝質(zhì)量不好經(jīng)常會導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)鼓泡、邊緣缺陷、尺寸穩(wěn)定性和二次加工效果差等不良后果。

3.2 預(yù)壓

預(yù)壓的目的主要是使板坯密實，具有一定強度，以防止在搬運過程中發(fā)生斷裂或邊緣散塌。排出板坯內(nèi)部空氣，防止熱壓時水分急速溢出，避免制品出現(xiàn)分層和鼓泡現(xiàn)象。一次模壓制品大多采用先預(yù)壓成毛坯再進行熱壓的工藝。預(yù)壓后毛坯的強度必須能夠滿足其后的脫模、運輸和裝模熱壓等工段操作的要求。一般的經(jīng)驗數(shù)據(jù)是，當(dāng)預(yù)壓后的板坯高度為板材名義厚度的8～10倍時，板坯的密實度即可符合要求，預(yù)壓前的板坯鋪裝高度大約為板材名義厚度的25～30倍。

四、熱壓模壓階段

模壓板材在熱壓時板坯被密封在模具的型腔內(nèi)。板坯受熱而汽化的水分無法向外擴散到大氣中，只能依靠幾只小的排氣螺栓或從模具數(shù)量較少的排汽孔中排出，因此水分較難排除。這是導(dǎo)致模壓板材在熱壓工序中分層和鼓泡現(xiàn)象嚴(yán)重，廢品率高的主要原因。解決熱壓時水分排除困難的方法有以下幾種：

①降低板坯含水率。板坯含水率對熱壓過程有顯著影響。水分可增加纖維的可塑性和導(dǎo)熱性，含水率太高或太低都可能導(dǎo)致板材鼓泡和分層。降低拌膠纖維含水率，在達到制品所要求物理力學(xué)性能的前提下。適當(dāng)降低施膠量和提高膠粘劑濃度都能在很大程度上減少水分的帶人，而且還可以減小預(yù)壓后模坯的膨脹量，縮短熱壓周期，從而提高生產(chǎn)率，降低成本。

②延長熱壓周期。鑒于熱壓時水分可擴散面積過小，為使水分盡量排出，可適當(dāng)延長熱壓周期（不宜少于lO分鐘），但延長熱壓周期將導(dǎo)致生產(chǎn)率和板坯表面裝飾質(zhì)量下降，嚴(yán)重時表面還會產(chǎn)生碳化。通過降低熱壓溫度可以協(xié)調(diào)各因素之間的關(guān)系，但熱壓溫度不應(yīng)超過180℃，否則熱壓溫度下降又會導(dǎo)致溫度梯度和壓力梯度減小，使水分汽化及擴散速度相應(yīng)減慢?？梢姡谘娱L熱壓周期的同時必須充分考慮這些因素的交互作用。

③調(diào)整熱壓曲線。為使板坯的水分充分排除，可將熱壓曲線融入呼吸式的干燥方式，設(shè)計成如圖1所示的形式。合模將壓力上升到最大值后保持一段時問，板坯內(nèi)部各部分溫度上升到一定值，膠也得到一定程度的固化，然后急速釋壓至零并開啟模具，引起板坯內(nèi)水分急劇汽化，大量排出，這稱為“壓力釋放”，這樣重復(fù)操作1～2次，以便模坯中的水分在模具開啟之際充分排出。將壓力再次上升到最大值并保持二小段時間，隨后再緩慢降壓直至為零，上、下模開啟。這種形式的壓力操作程序有助于消除分層和鼓泡現(xiàn)象，降低熱壓工序的廢品率。

五、后期處理階段

熱壓出來的毛板溫度較高，必須經(jīng)過冷卻處理，把板溫降到60℃以下。主要作用是消除殘留的游離甲醛，另外還能減小板材上下表面的溫差，以免引起翹曲變形。冷卻處理一般包括兩個方面：一是采用冷卻翻板機，通常配有吸氣罩和排氣風(fēng)機，進行強制冷卻；二是進行堆置貯存，自然通風(fēng)48～72小時，主要是降溫，同時進行調(diào)質(zhì)（濕）平衡處理，平衡板內(nèi)的含水率。

六、小結(jié)

通過生產(chǎn)調(diào)查和對生產(chǎn)經(jīng)驗總結(jié)，提出上述若干措施。減小了板材變形，提高了板材的優(yōu)級品率，取得了明顯的效果。

參考文獻

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[2]韓少杰.中密度纖維板生產(chǎn)工藝縱橫談[J].中國人造板.2007，（7）：22—30.

（作者單位：北方重工集團公司）