中纖板產(chǎn)生翹曲變形原因及其解決辦法

鄭忠福， 陳長德

(福建和其昌竹業(yè)股份有限公司，福建 永安 366000)

工藝技術(shù)

中纖板產(chǎn)生翹曲變形原因及其解決辦法

鄭忠福， 陳長德

(福建和其昌竹業(yè)股份有限公司，福建 永安 366000)

分析了中密度纖維板產(chǎn)生翹曲變形的原因，主要有原料控制不當(dāng)、纖維含水率不符合要求、板材防水性能差、板材密度偏低、板坯鋪裝不均、熱壓參數(shù)不合理、后處理不當(dāng)?shù)?，并提出相?yīng)的解決辦法。

中密度纖維板；翹曲變形；原因分析；解決辦法

中纖板是人造板的重要組成部分，因其產(chǎn)品具有性能好、易加工等優(yōu)點，使其生產(chǎn)線在2000年后得到快速發(fā)展。但中纖板的翹曲變形在相當(dāng)一部分企業(yè)中普遍存在，影響產(chǎn)品外觀及使用性能，并給砂光及二次加工帶來負(fù)面影響[1-2]，因此各企業(yè)都高度重視中纖板翹曲變形問題。筆者經(jīng)過長期實踐探索和經(jīng)驗積累，對其產(chǎn)生翹曲變形的原因進行分析，并提出了相應(yīng)的解決辦法。

1 原料控制不當(dāng)

1.1 產(chǎn)生原因

纖維是中密度纖維板最重要的組成部分，不同樹種的纖維含量不同，各樹種枝丫材的軟、硬及比重也不同，因此用多樹種枝丫材生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，濕脹冷縮、吸水率也不同，最終表現(xiàn)為中密度纖維板不同位置的膨脹與收縮、變形量難以保持一致，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致中纖板產(chǎn)生翹曲變形。

1.2 解決辦法

原料樹種比較雜的企業(yè)，要對軟、硬枝丫材進行分類，并分別或嚴(yán)格按比例投入削片，避免多樹種混在一起使用，特別是比重相差很大的樹種更不能混在一起使用。

2 纖維含水率不符合要求

2.1 產(chǎn)生原因

纖維含水率對中密度纖維板有十分重要的影響。纖維含水率過低將導(dǎo)致熱壓時板坯內(nèi)的熱量傳遞效果差，膠黏劑的固化不理想，板材的質(zhì)量差，容易變形；纖維含水率過高將導(dǎo)致熱壓時板坯內(nèi)累積水蒸氣使內(nèi)應(yīng)力增加，容易出現(xiàn)分層、鼓泡和變形等缺陷。纖維含水率的均勻性將直接影響板材的變形，纖維含水率不均勻在熱壓時會導(dǎo)致板坯內(nèi)的熱傳導(dǎo)不均勻，膠黏劑的固化程度不一致，從而造成產(chǎn)品變形。

2.2 解決辦法

根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝蜕a(chǎn)工藝狀況，適當(dāng)控制纖維含水率，使之符合工藝要求，而且要均勻、連續(xù)、穩(wěn)定。

3 板材防水性能差

3.1 產(chǎn)生原因

在生產(chǎn)普通用途的中密度纖維板時，通常應(yīng)加入石蠟作為防水劑，但80%以上的生產(chǎn)企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，通常不加或少加石蠟，導(dǎo)致板材吸水率和吸水厚度膨脹率這二項指標(biāo)均達不到國標(biāo)要求，加劇了板材的翹曲變形。

3.2 解決辦法

企業(yè)生產(chǎn)時一定要嚴(yán)格按工藝要求按一定比例施加防水劑和膠黏劑，使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品各項指標(biāo)均能達到國標(biāo)要求。

4 板材密度偏低

4.1 產(chǎn)生原因

由于原材料價格不斷上漲且產(chǎn)品竟?fàn)幖ち?，生產(chǎn)企業(yè)為了生存而降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的板材密度低，有的需求方為降低采購費用要求生產(chǎn)低密度板材；此外，生產(chǎn)過程中有時密度控制不當(dāng)，也容易導(dǎo)致板材翹曲變形。

4.2 解決辦法

(1)按照需方要求的密度進行生產(chǎn)，但要明確標(biāo)注密度太低板材會產(chǎn)生翹曲變形。

(2)生產(chǎn)線安裝密度儀，不符合密度要求的板坯不允許進入壓機，確保生產(chǎn)出的板材密度穩(wěn)定。

5 板坯鋪裝不均

5.1 產(chǎn)生原因

板坯鋪裝成型是中密度纖維板生產(chǎn)中十分重要的一個環(huán)節(jié)，不僅直接影響產(chǎn)品的各項力學(xué)性能，而且與產(chǎn)品的翹曲、變形、密度、偏差以及厚度偏差指標(biāo)密切相關(guān)。為了使板坯密度均勻穩(wěn)定、厚薄一致，不同的板坯鋪裝成型系統(tǒng)都設(shè)置有纖維貯存?zhèn)}和纖維計量裝置，并要求同一張板坯內(nèi)纖維分布偏差不得超過7%，否則很難保證產(chǎn)品不變形。板坯內(nèi)纖維分布偏差大，其帶來的內(nèi)應(yīng)力也會增大，這樣的中纖板在使用中如果環(huán)境溫度和濕度發(fā)生變化，由于其各部分的膨脹和收縮不一致而導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力不均， 因此產(chǎn)生翹曲變形。

5.2 解決辦法

(1)要經(jīng)常檢查鋪裝機拋料輥、分料板的工作狀態(tài)，確保不被其他雜物阻塞。

(2)生產(chǎn)線上安裝1～2臺密度儀，注意觀察板坯的鋪裝質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題及時找出原因并予以解決，不允許不符合要求的板坯進入下一道工序。

(3)生產(chǎn)時，要定期檢查板坯鋪裝的對稱性，保證板坯上、下兩個表層對稱。

6 熱壓參數(shù)不合理

6.1 產(chǎn)生原因

熱壓過程也是產(chǎn)品密度建立的過程，不同形式的熱壓機以及不同的熱壓工藝參數(shù)生產(chǎn)出來的中密度纖維板剖面密度也不同，中纖板剖面密度曲線是“馬鞍型”曲線，即板材的兩個表面密度高，中間偏低，而且較均勻，表層到芯層的密度梯度大。板材的剖面密度曲線對質(zhì)量的影響很大，在板材平均密度相同的條件下，表層密度大，高密度區(qū)域?qū)挘緦用芏刃?，表芯層的密度梯度大，板材的剛度和靜曲強度就高，板材的變形就??；反之，板材的剛度和靜曲強度就低，板材變形就大。壓機處于升壓過程的時間長短和壓力大小也會影響產(chǎn)品剖面密度曲線的形狀，一般高壓時間長，表層高密度區(qū)域?qū)?，壓力大，表層密度高。壓機上下壓板存在溫度偏差會導(dǎo)致板坯上下兩面的傳熱不均，兩表層高密度區(qū)域的寬度不對稱，此時板材也會產(chǎn)生翹曲變形。

6.2 解決辦法

(1)要根據(jù)實際生產(chǎn)情況，及時調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，使板坯上、下兩個表層預(yù)固化程度基本相同，強度一致，避免產(chǎn)生不同的內(nèi)應(yīng)力。

(2)要經(jīng)常檢查和調(diào)節(jié)同時閉合機構(gòu)的彈簧力，使壓力保持相對一致，從而保證機構(gòu)同時閉合。

(3)使用蒸汽作介質(zhì)的熱壓機一定要保證疏水器完好，確保正常疏水或定期進行人工排出冷凝水；使用導(dǎo)熱油作介質(zhì)的熱壓機一定要采用循環(huán)泵進行輔助循環(huán)壓板內(nèi)的導(dǎo)熱油，使各層壓板溫度保持相對均勻。

(4)經(jīng)常檢查熱壓板是否存在變形，若有變形要及時進行調(diào)整校正。

(5)及時清理壓板上的臟物和纖維團。

(6)每個生產(chǎn)班組需清理厚薄規(guī)上的纖維或纖維團2次(或以上)。

(7)生產(chǎn)中出現(xiàn)的漏裝板坯、短板坯、輕板坯等不允許進入壓機熱壓，否則會使壓力集中加在厚度規(guī)上，引起熱壓板變形。

7 后處理不合理

7.1 產(chǎn)生原因

目前各生產(chǎn)廠家的中密度纖維板都未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，含水率偏低。含水率低的中密度纖維板在相對濕度較大的環(huán)境中加工或存放時會吸濕，板件易產(chǎn)生翹曲變形。中密度纖維板材剛從熱壓機出來時溫度較高，接觸空氣后板材表層溫度開始下降，但芯層溫度則在短時間內(nèi)由于內(nèi)部水分迅速向表層轉(zhuǎn)移和水蒸氣的余熱而出現(xiàn)上升。就中厚板而言，從熱壓機出來時，板材芯層的溫度為105 ℃左右，并在5～10 min內(nèi)繼續(xù)上升到115 ℃左右，之后逐漸下降。脲醛樹脂在長時間高溫情況下容易發(fā)生水解，纖維在長時間高溫下也會造成本身強度下降。如果板材不經(jīng)過冷卻處理而立即堆放、貯存，將影響板材的性能，從而造成板材的強度下降和嚴(yán)重翹曲變形。因此要對板材進行冷卻處理，一般要求板材溫度降低至脲醛樹脂發(fā)生受熱水解的溫度60 ℃以下。

7.2 解決辦法

(1)企業(yè)要高度重視產(chǎn)品的存放問題，將堆放中纖板的場地全部打成水泥地面，確保堆放場地平整。

(2)上下垛之間至少要放置3根墊方(最好4根)，墊方的規(guī)格、大小要一致，并要擺放均勻，上下垛的墊方要垂直成一條線。

(3)板坯進冷卻翻板機后一定要有足夠的冷卻時間，選擇的冷卻翻板機要有足夠的格數(shù)，存放數(shù)量要滿足要求。

(4)生產(chǎn)出來的半成品要存放一段時間，一般情況下需存放至少48 h，然后再進入砂光工序。

(5)有條件的企業(yè)可安裝一條板材調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)線，這樣可有效地改善板材內(nèi)部結(jié)構(gòu)和提高產(chǎn)品性能指標(biāo)。

8 貯存條件差

產(chǎn)品應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的環(huán)境中，要及時打包，外包裝采用薄膜塑料袋。存放在潮濕的環(huán)境中容易吸濕變形，甚至發(fā)霉。

9 結(jié)束語

中纖板翹曲變形屬于板材的外觀質(zhì)量缺陷，產(chǎn)生翹曲變形的原因很多且很復(fù)雜，生產(chǎn)中應(yīng)高度重視這一問題，認(rèn)真分析找出原因，對癥下藥，采取切實可行有針對性的措施加以解決。

[1] 陳棟，蔡光.多層壓機生產(chǎn)中纖板產(chǎn)生厚度偏差的原因[J].林業(yè)機械與木工設(shè)備，2002(10).

[2] 趙藝斐，曹軍，孫麗萍.中密度纖維板熱壓中VDP影響因素的控制系統(tǒng)研究[J].森林工程，2014(2).

(責(zé)任編輯 王琦)

Causes of MDF Warp Deformation and Relevant Solutions

ZHENG Zhong-fu， CHEN Chang-de

(Fujian Heqichang Bamboo Industry Co.,Ltd.，Yongan Fujian 366000，China)

The causes of MDF warp deformation are analyzed，mainly improper raw material control，fiber moisture content that doesn’t comply with the requirements，poor waterproof performance of plate，low plate density，uneven blank paving，improper hot press parameters and irrational post-processing，and relevant solutions are put forward.

MDF；warp deformation；cause analysis；solution

2016-11-23

鄭忠福(1965-)，男，工程師，大學(xué)本科，從事竹木復(fù)合材料的研究與開發(fā)，E-mail：Zhongfu0988@sina.com。

TS653

A

2095-2953(2017)03-0049-02