纖維成型機的原理是什么?
發(fā)布時間:2019-06-22 17:06
編輯:創(chuàng)大鋼鐵
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將施膠的纖維漿料鋪裝成具有一定尺寸規(guī)格和密度的纖維板坯的機械。是纖維板生產(chǎn)過程中的主機之一。濕法纖維板成型機分長網(wǎng)成型機
將施膠的纖維漿料鋪裝成具有一定尺寸規(guī)格和密度的纖維板坯的機械。是纖維板生產(chǎn)過程中的主機之一。濕法纖維板成型機分長網(wǎng)成型機、圓網(wǎng)成型機、無網(wǎng)成型機3種,常用前兩種。干法纖維板和中密度纖維板生產(chǎn)中常用的為降雪式(重力沉降式)和真空氣流成型機。長網(wǎng)成型機其工作原理是,將一定濃度的漿料(濃度約0.6~1.3%,視產(chǎn)品品種和質(zhì)量要求不同而定)均勻引流到網(wǎng)上,先經(jīng)重力脫水,再經(jīng)過真空脫水,將漿料中大部分水分脫去,纖維相互交織,留在網(wǎng)上形成濕板坯,隨后經(jīng)過壓榨脫水,經(jīng)橫截鋸和齊邊鋸截斷和齊邊,成為一定規(guī)格的板坯。成型機上脫出的廢水一般稱為白水。長網(wǎng)成型機主要結(jié)構(gòu)如圖。在濕法纖維板成型機中,主要通過控制漿料濃度和流量來保證板坯的厚度和均勻度。在漿料上網(wǎng)以前,流經(jīng)濃度控制器(稀釋)、高位槽、網(wǎng)前箱,形成平緩無湍流的料流,具有均勻的濃度和流量。生產(chǎn)具有裝飾表面的特種纖維板時,可以增加一個輔助網(wǎng)前箱,在板坯表面鋪上一層細漿、漂白漿或染色漿。網(wǎng)案包括胸輥、案輥、濾水網(wǎng)和緊網(wǎng)、調(diào)網(wǎng)裝置。濾水網(wǎng)承托漿料,要求有一定的濾水性,同時還兼作板坯的傳送帶和胸輥和伏輥的傳動帶,因此還要求有一定的強度和耐磨性。濾水網(wǎng)有銅網(wǎng)和尼龍網(wǎng)兩種。銅網(wǎng)用磷青銅絲和含鋅黃銅絲經(jīng)、緯編織而成。為了節(jié)省有色金屬,大部分成型機上已改用尼龍網(wǎng)。影響濾水網(wǎng)濾水性能的主要指標為網(wǎng)目數(shù),根據(jù)產(chǎn)品、漿料的濾水度和網(wǎng)速的不同而選擇。網(wǎng)目數(shù)過高,濾水太慢,影響脫水。網(wǎng)目數(shù)過低,濾水太快,影響纖維交織,小纖維流失量也多。調(diào)網(wǎng)裝置的功能是防止網(wǎng)帶的跑偏,保證網(wǎng)帶平穩(wěn)的運行,提高網(wǎng)帶的壽命。真空脫水裝置主要包括真空箱和真空皮帶,真空箱的數(shù)目根據(jù)長網(wǎng)成型機的生產(chǎn)能力而定。真空脫水消耗功率大,對網(wǎng)的損傷也較大,所以小型的抄速較低的長網(wǎng)成型機有時不采用真空脫水裝置。壓榨部分由預(yù)壓輥、伏輥、加載裝置組成,舊式長網(wǎng)成型機采用杠桿—重錘加載裝置,新式的采用液壓加載裝置。預(yù)壓輥和伏輥的壓榨力是逐漸提高的,伏輥位于壓榨部的最末端,具有最高的線壓力,一般為70千克/厘米左右。通過壓榨后板坯含水率可以達到62~66%。齊邊和橫截鋸一般采用無齒圓鋸片,也有采用高壓水流切斷的,但高壓水流切斷后板坯邊緣的含水率略有增加。橫截鋸的運動方向和板坯的傳送方向傾斜一個角度,使橫截鋸和板坯的合成運動垂直于板坯縱向方向,保證橫截鋸的鋸路與板坯縱向邊垂直。為適應(yīng)產(chǎn)品厚度和工藝條件的變化,長網(wǎng)成型機的網(wǎng)速應(yīng)可以調(diào)整,常采用整流子電機調(diào)速傳動。圓網(wǎng)成型機該機結(jié)構(gòu)較簡單,占地面積也較小,但是成型后的濕板坯展平后板坯的纖維交織結(jié)構(gòu)受到損壞。抄造特種斷面的纖維板板坯,如瓦楞形纖維板,圓網(wǎng)成型機有獨特的優(yōu)點。降雪式纖維成型機干法和中密度纖維板生產(chǎn)中,早期采用降雪式纖維成型機,纖維靠重力自然沉降鋪裝。纖維經(jīng)松散后拋向水平運輸帶,形成板坯。為了平整板坯和控制厚度,成型帶的上部有掃平輥。該機鋪出的板坯蓬松,強度差,不利于板坯輸送和預(yù)壓,特別是生產(chǎn)厚板時,幾乎無法預(yù)壓,成型速度也受到限制,生產(chǎn)率較低,已較少采用。真空氣流成型機靠調(diào)整纖維和空氣的混合濃度和流量以及掃平輥的高度來控制板坯的厚度。纖維在真空負壓作用下成型,沉降速度快,成型速度和生產(chǎn)率均較高,中密度纖維板的成型均采用此類成型機。真空氣流成型機的性能除需保證板坯的均勻性和計量的正確性以外,還必須注意減少纖維和粉塵對環(huán)境的污染以及防火防爆問題。各國在氣流成型機發(fā)展中十分重視監(jiān)測儀表和電子計算機的應(yīng)用,智能化的成型—熱壓自動控制生產(chǎn)線已用于工業(yè)性生產(chǎn)。纖維分離用機械或化學(xué)機械方法將木材或其他植物纖維原料,分離成單體纖維或纖維束的工藝過程。要求分離后的單體纖維和纖維束具有一定的表面比和長寬比,使纖維間有良好的交織性能,在降低能耗基礎(chǔ)上要求纖維保持固有的強度和獲得較高的纖維得率。纖維質(zhì)量,不僅影響纖維板生產(chǎn)過程的成型、熱壓工藝,而且也影響纖維板產(chǎn)品質(zhì)量。纖維分離的方法大致分為機械法、化學(xué)機械法、爆破法和熱磨法四大類別。中國纖維板生產(chǎn)的纖維分離方法,主要是采用熱磨法。機械法將纖維原料預(yù)先用水浸泡或不經(jīng)浸泡,依靠機械力的作用使之分離成單體纖維或纖維束。又稱純機械法。根據(jù)原料形態(tài)不同,機械法又可分為磨木法和木片磨木法。纖維板工業(yè)常用的是木片磨木法,又稱高速磨漿法,以木片或經(jīng)切碎的植物纖維莖稈為原料。原料直接或預(yù)先經(jīng)熱水浸泡或用飽和蒸汽加以汽蒸,而后送到磨漿機進行纖維分離。該法常見的設(shè)備有盤式磨,即圓盤磨漿機。圓盤磨漿機有單圓盤磨漿機和雙圓盤磨漿機(又稱高速磨漿機)。木片磨木法適應(yīng)于各種原料的磨漿,纖維漿料色澤較淡而均勻,纖維的分離度較高,損傷的纖維量也比木段磨木機少。另外還有已不多見的荷蘭式打漿機、錘式打漿機等。這兩種方法,原料只經(jīng)過初步水浸處理,雖然得率較高,但耗電量較大?;瘜W(xué)機械法將原料預(yù)先經(jīng)過化學(xué)藥劑處理,使其內(nèi)部結(jié)構(gòu),特別是木質(zhì)素和半纖維素受到一定程度的軟化溶解和破壞,再通過機械力作用使之纖維分離。這種方法對于處理硬闊葉樹材和禾本科植物纖維類原料較為理想?;瘜W(xué)處理常用的化學(xué)藥劑有亞硫酸鈉、碳酸鈉、苛性鈉、石灰等。處理方法有藥劑浸漬法、藥劑液相蒸煮法和汽相蒸煮法等?;瘜W(xué)機械法分離纖維,不僅要消耗大量的化學(xué)藥劑,而且會產(chǎn)生大量的廢液,污染水質(zhì)和環(huán)境。這種方法對木質(zhì)素和半纖維素的溶解和破壞較為嚴重,并影響纖維得率。此外,還要考慮設(shè)備的防腐問題。防腐辦法,一般將設(shè)備內(nèi)襯涂防腐涂料或用不銹鋼制作,也可在原料中加入適量的堿性化學(xué)藥劑,以中和木材水解所產(chǎn)生的有機酸。在纖維板工業(yè)上已很少采用這種分離纖維的方法。爆破法該法是1924年由美國人馬森(W.H.Mason)在里曼(Lyman)1858年專利基礎(chǔ)上改進而成的纖維分離方法,故稱為馬森奈特(Masonite)法。該法是將原料放入一個高壓容器中,在高溫高壓瞬間處理。預(yù)先在1.0~4.0兆帕蒸汽壓力下處理15~40秒,再在7.0兆帕蒸汽壓力下處理4~5分鐘,使木質(zhì)素軟化和碳水化合物部分水解,然后迅速打開閥門降壓,使木片爆破成棉絮狀的單體纖維和纖維束。這種分離纖維的方法使木材可溶成分尤其是半纖維素大部分溶解。一般的纖維得率僅為70~80%,所解離的纖維漿料顏色呈褐色。但該法可促使纖維的可塑性增大,有利于提高纖維板產(chǎn)品的耐水性和尺寸穩(wěn)定性。爆破法在高溫高壓狀態(tài)下工作,對設(shè)備的維護保養(yǎng)及操作技術(shù)要求十分嚴格,這也是影響該法推廣使用的重要原因之一。熱磨法又稱熱力機械磨漿法。該法是將原料用熱水或飽和蒸汽在特定溫度和壓力范圍上進行軟化處理。所采用的機械設(shè)備因由原料軟化蒸煮部分和解纖部分組成整體,故稱熱磨機。該機是1931年由瑞典阿斯普倫德(A.Asplund)發(fā)明。預(yù)先將原料在蒸汽壓力0.6~0.8兆帕(約150~180℃)條件下處理2~5分鐘,使木片胞間層的木質(zhì)素軟化,再通過螺旋進料裝置將軟化了的木片送入磨漿機磨室體內(nèi)進行機械分解。這種方法特點是:使胞間層及細胞壁的木質(zhì)素軟化或部分溶解,不僅縮短軟化時間,而且軟化處理效果也較理想;動力消耗比純木片機械磨漿法要??;所分離的纖維具有柔韌性,纖維的破壞也較少。故用此法制得的纖維漿料所壓制的纖維板產(chǎn)品,其物理力學(xué)性能均很理想。這種分離纖維的方法在世界纖維板工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛,如阿斯普倫德(Asplund)法的PSDR型熱磨機(見圖);BAUER法(高速磨漿法)的PDDR型熱磨機;中國纖維板工業(yè)普遍采用的纖維分離機如QM型、KG型、XR型等分離纖維設(shè)備,均為該類型的熱磨機。(見熱磨機)(王天佑)
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