人造板生产工艺学课程设计

人造板生产工艺学课程设计说明书一设计目的通过进行人造板生产工艺流程设计，加深所学过的有关人造板生产理论和工艺知识，进一步明确不同种类胶合板，刨花板，纤维板各自不同的生产工艺流程，体现不同的原料要求不同的工艺和设备。二设计条件以杨木为原料制造细木工板的生产工艺流程以棉杆为原料制造中密度纤维板的生产工艺流程以枝丫材、小径材和森林采伐剩余物为原料制造刨花板的生产工艺流程以稻壳或竹材为原料模压成型的生产工艺流程三设计内容1写出制造胶合板的生产工艺流程、注明主要工序所用设备并附带工艺说明。2写出制造干法中密度纤维板的生产工艺流程、画出工艺流程图画出工艺流程图、注明主要工序所用设备并附带工艺说明。3写出制造刨花板的生产工艺流程、画出工艺流程图画出工艺流程图、注明主要工序所用设备并附带工艺说明。4以稻壳或竹材为原料模压成型的生产工艺流程、画出工艺流程图画出工艺流程图并、明主要工序所用设备并附带工艺说明。一.以杨木为原料制造细木工板的生产工艺流程1工艺流程图2设备（1） 剥皮工序所用设备：切削型剥皮机（2） 定中心工序所用方法及设备：计算机扫描定心法计算机X-Y定心系统（3） 旋切工序所用设备：无卡轴旋切机（4） 干燥工序所用设备：喷气式网带干燥机（5） 剪切工序所用设备：机械传动剪切机（6） 涂胶工序所用设备：四辊筒施胶机（7） 预压工序所用设备：辊式连续预压机（8） 热压工序所用设备：多层热压机3工艺说明杨木截断：杨木长度选择6m,要按工艺要求的长度和质量进行锯断，截取的日段按应为胶合板成品尺寸外加加工余量的长度。原木长度和原木的弯曲度、缺陷等直接影响胶合板的出材率，生产的肥料有小木段、截头和锯屑等，原木锯断耗损率在3—10%。剥皮：由于树皮结构和性能与木质部完全不同，在胶合板生产中无使用价值；树皮韧皮部多为细长纤维，不剥皮而直接旋切时易阻塞刀门；树皮内夹有金属和泥沙等杂物，会损伤旋刀，影响正常旋切和单板的质量。剥皮时要求要干净，损伤木质部越少越好；设备效率高，结构简单；对木段形状适应性要好；动力消耗少，劳动强度低。定中心：木段在旋切成圆柱体之前，得到的都是碎单板和长条单板，只有旋成圆柱体之后，继续旋切才能获得连续不断的带状单板。产生碎单板和长条单板的原因之一就是由于定心不正确。因此正确定心是十分必要的。机械定心虽然提高了木段的出板率，但由于木段形状存在着差异，因而总存在着定心误差。因此选用计算机X-Y定心系统，是定心更加准确。单板旋切:旋切方法生产出来的单板，面背板的厚度一般为0.6mm左右，芯板、中长板的厚度一般为1.8mm左右。该工序耗损最大，一一是由于木段不圆度，相当一部分的碎单板不能使用；二是旋切机卡头对木段两段的夹牢而产生端部损耗；三是木芯损耗。为了得到优质单板应及时调整设备等因素。单板干燥：湿单板在贮存中易产生边缘开裂，中间发霉变色等缺陷。旋切后的单板必须及时进行干燥。旋切后单板含水率很高，必须将单板干燥到符合胶合工艺的要求。保证加工单元质量的同时还能延长切削刀具寿命。单板厚度小，木材组织因旋切而疏松，水热处理提出抽提物，因而管道疏通，水分表面蒸发和内部扩散剧烈，因此采用高温快速干燥。木材干缩损耗与单板的树种、单板的含水率及单板厚度等因素有关。干缩耗损率一般为4%--10%。单板整理：包括剪切、拼板和修补。将干燥后的带状单板、零片单板剪切成规格单板和可拼接单板，窄条单板经过拼接成整张单板，有缺陷的整张单板可通过修补达到工艺的质量要求。该工序产生的废单板量与原木质材、旋切单板质量、干燥单板质量以及造作国人对单板标准的熟悉程度等因素有关。涂胶:胶黏剂要求对单板有一定的润湿性，要求有一定的聚合对，自身具有胶合强度，有一定的固含量和粘度，要求PH值合适。胶黏剂质量不同，种类不同，牌号不同，涂胶量不同对单板质量都会产生影响。组坯：板坯需根据产品的规格和密度决定原料用量，厚度密度均匀，含水率符合要求，符合对称原则。胶合板组坯原则：对称原则，奇数层原则，厚度原则。预压：预压的目的是排出板坯内留存的空气；减少板坯厚度，从而降低压机压板开档，缩短热压周期，提高压机生产率；防止固化层出现，预压过的板坯，可有较快闭合速度；增加板坯强度，从而有利于板坯运输，实现无垫板操作，增加胶液流动性，保证胶和质量。热压：使胶粘剂固化，将板坯压实到要求的厚度。加压使板坯中的木材单元相互之间紧密接触，加热使胶粘剂固化。目前国内常用的是接触加压周期式热压。热压时随着板坯的温度和含水率变化，木材逐渐被压缩，板坯厚度逐渐减少。裁边：将热压好的毛板裁成规格板材。才下的边角废料量和胶合板的加工余量、幅面大小有关，胶合板幅面越大，裁边损耗率越小。砂光：对胶合板表面进行砂光，使板面光洁美观。该工序的肥料是砂光粉，单板质量好时，砂光量小。二以棉杆为原料制造中密度纤维板的生产工艺流程2设备（1）热磨工序所用设备： 热磨机（2） 纤维干燥工序所用设备：改良型脉冲干燥器纤维贮存工序所用设备：卧室料仓板坯铺装工序所用设备：真空气流铺装成型机板坯预压工序所用设备：连续式带式预压机板坯热压工序所用设备：单层热压机3工艺说明1，削片一筛选生产中厚板时原木不要求剥皮，但树皮允许体积分数小于8%%。原木装载机将小径木、枝桠材等木材原料放在储木台上，通过皮带运输机送入削片机，削片机前装有金属探测器，避免带有金属的木材进入削片机。进入削片机的木材被削成规格木片，经由螺旋运输机和斗式提升机送人木片储仓储存。然后，木片经皮带运输机送至振动筛进行筛分，筛选机一般有两层。在除去过大的和过小的木片和杂物后，将合格木片送至清洗设备除去泥沙、小碎石、污物及金属块等。木片清洗可分为水洗和干洗两种方式。根据我国原料的现状，采用水洗较合适。但木片水洗耗水量大，又有污水处理问题，且造价较高，虽然木片清洗的质量好，效率高，有利于纤维分离和板的质量，但生产中厚板的中小生产规模厂有不少还是采用了木片干洗方式。净化后的木片经螺旋运输机和斗式提升机送往热磨间。2，热磨一施胶一干燥木片经过磁鼓除去切片当中的铁块，进入热磨机前的预蒸料仓临时储存，预蒸料仓的有效容积为6M3,装有料位指示器，可观测木片的过满或空缺。木片经振动给料器，木塞螺旋进入垂直蒸煮器进行蒸煮软化，增加含水率，蒸煮器配有射线料位计，用来控制料位和预置蒸煮时间。木片在蒸煮软化后由运输螺旋送人热磨机进行纤维分离。在热磨系统中配有起动分离器，热磨机起动时，通常开始热磨的纤维质量不符合生产要求，这些不合格纤维通过排料阀和排料管进入起动分离器，然后落入废料堆场。当纤维质量达到生产要求时，排料阀关闭，生产出料阀打开。与此同时，根据工艺要求将胶料按一定比例调好，定量送往施胶系统，石蜡采用直接加热熔化，然后送往投放装置。当合格纤维从热磨机出来通过喷射线时，施胶系统把配好的胶料和石蜡均匀地喷射到纤维上，然后一起进入闪急式管道干燥机。干燥采用蒸汽为介质，以加热空气，施好胶的纤维在管道中被热风吹送前进。干纤维通过旋转出料器排出至螺旋称重进料机，纤维在这里被准确称出重量。该装置还可按预置定的胶和纤维的比例控制施胶量，然后纤维被风送至于纤维料仓。为了避免火灾，干燥系统安装了火花探测和自动灭火系统（另外干纤维仓和铺装机等处也安装有自动报警和自动灭火系统）。在发生火警的时候，着火纤维可以从出料器后的分流管排出。有一套气力输送系统把干燥好的纤维以及从铺装机、预压机、板坯修边锯和截断锯等处回收的纤维风送至干纤维料仓。3板坯热压使胶粘剂固化，将板坯压实到要求的厚度。加压使板坯中的木材单元相互之间紧密接触，加热使胶粘剂固化。目前国内常用的是接触加压周期式热压。热压时随着板坯的温度和含水率变化，木材逐渐被压缩，板坯厚度逐渐减少。热压完成后对板坯进彳丁冷却、裁边、砂光、检验等工序，最后入库。三以枝丫材、小径材和森林采伐剩余物为原料制造刨花板的生产工艺流程1工艺流程2设备（1） 原料刨片工序所用设备：盘式削片机（2） 刨花干燥工序所用设备：喷气式干燥机（3） 机械筛选工序所用设备：旋转筛（4） 气流筛选工序所用设备：悬浮式气流分选（5）施胶工序所用设备： 涡轮型拌胶机（6） 板坯铺装工序所用设备：移动式气流铺装机（7） 板坯预压工序所用设备：连续式带式预压机（8） 板坯热压工序所用设备：单层热压机3工艺说明（1）备料工段本刨花板生产线原料经削片、筛选后送到木片料仓进，行过渡储存。木片经运输机送到刨片机中进行刨花制备，制备后的刨花经运输机送到湿刨花料仓中进行过渡储存。（2） 干燥分选打磨工段湿刨花经运输机送到转子式刨花干燥机进行干燥，经过干燥的刨花通过刨花分选（筛选）合格的芯层干刨花经运输机被送往芯层干刨花料仓过渡储存。过大的刨花经打磨机打磨后被送往表层干刨花料仓过渡储存。（3） 调胶树胶施胶工段合格的表芯层干刨花经运输机、刨花计量料仓分别计量后送到拌胶机中，同时调供胶工段将工艺所要求的胶液送到拌胶机中，刨花和胶液在表芯层拌胶机的充分搅拌下，达到均匀混合充分施胶的效果。（4） 铺装热压成型工段（年产3万以上生产线）施胶后的刨花经皮带运输机送至机械分级铺装机，由机械分级铺装机组铺装出均匀平整的板坯。板坯经永磁除铁器、预压机、纵向锯边机、横截锯、加速运输机、称重运输机和储存运输机、装板运输机等工序送到装板机的装机吊笼中，由装机吊笼将板坯送到多层热压机中进行热压成型，经多层热压机热压成型的毛板同时由装板小车托盘推到卸板机中。（5） 后处理工段停留在卸板机中的毛板经卸板运输机送至冷却进板运输机，由冷却进板运输机送到凉板机中进行冷却。在凉板机中停留（冷却）后的毛板由冷却出板运输机送到纵横裁边截断机进行裁边分割，最后经干板运输机运至升降台堆垛。（6）砂光工段经冷却堆垛的刨花板被送到砂光生产线进行砂光、分检、入库。使用砂光机对纤维板表面进行加工和厚度的校正。去除板材表面的预固化层，提高板材表面使用率。（7） 裁切：按要求规格，对班子进行尺寸上的规范（8） 入库：将成品打包，编号，放入仓库。通风良好和温度恒定的仓库，可以保证产品质量的稳定性。四以稻壳或竹材为原料模压成型的生产工艺流程1工艺流程2设备（1） 原料刨片工序所用设备：盘式削片机（2） 刨花干燥工序所用设备：喷气式干燥机（3） 机械筛选工序所用设备：旋转筛（4） 气流筛选工序所用设备：悬浮式气流分选（5）施胶工序所用设备： 涡轮型拌胶机（6） 板坯铺装工序所用设备：移动式气流铺装机（7） 板坯预压工序所用设备：连续式带式预压机（8） 板坯热压工序所用设备：单层热压机3工艺说明（1） 原料以中等密度（0.3—0.5g/cm3）针、阔叶材为佳。含树脂多的树种不易脱模；不饰的制品，以浅色木材为好；考虑到胶粘剂的固化，树种应与胶粘剂相适应。（2） 刨花形态不同制品对刨花形态要求不同，如建筑和家具类制品要求刨花长度5—25mm，托盘为30—150mm，其他一般采用刨片及棒状刨花，规格为6—40日/英寸、厚0.3—0.5mm为佳，木屑含量小于4%。形状复杂或壁薄的制品应采用细刨花（60—100日/英寸）。从产品力学性能考虑，刨片最优，颗粒状最差。（3） 刨花干燥模压工艺中对刨花含水率要求与普通刨花板生产相似；一般在2%--4%；刨花干燥要均匀否则要引起制品的鼓泡、分层、翘曲等。施加脲醛树脂胶后的刨花含水率为6%--12%，施加酚醛树脂胶后的刨花含水率为4%--6%。（4） 施胶模压工艺中常用的是热固性树脂如脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺和异氰酸树脂等。胶种的选择，取决于模压制品使用场所，一般室内制品采用脲醛树脂，潮湿环境添加三聚氰胺，室外多用酚醛树脂。施胶量可在4%--20%，通常在10%--15%，增大施胶量可提高强度、表面硬度，降低制品吸水率。对于复杂形体，以及加强边缘密实、表面硬度光滑，也采用较大的施胶量。胶粘剂要有一定初粘度，以及保证预压成型后的板坯有一定的支撑强度，以防止运输过程的破坏。为使制品具有防水、防腐、防火性能，可加入石蜡，防腐剂、防火剂等。（5） 铺模铺模是保证刨花模压制品质量的重要环节，铺装质量直接影响到制品的质量，这是因为模压制品断面形状是不规整的，所以铺模时应注意：刨花不应有结团现象，力求均匀；根据制品的要求，有的要求毛坯各处密度密度相同，此时要铺装均匀，有的要求局部高密度，铺装要相应满足要求；直接铺装热压模时，在保证铺装质量的前提下，铺装速度要快，以防止部分胶料的预固化。（6） 预压预压目的是使铺装后的毛坯具有一定的强度、易脱模、易运输、易热压装模等。一次饰面制品大多先预压成毛坯后再热压。有些较复杂形状的制品，则分解成几个部件分别预压，然后在热压模中组皮构成一体。对于局部有加强和高密度要求的制品，利用预压可简化工艺。预压压力一般为3.0〜5.0MPa，随制品密度、施胶量、树种和刨花形态而异。预压时也可进行热压，这样可以缩短热压周期，但不能引起胶的固化。热压热压是制品成型和保证应有性能的重要环节，热压工艺随产品而异，不饰面制品为一段操作，一次饰面制品则需两段操作，即闭合、保压、卸压，排气、铺纸，再次闭合，保压，卸压。一般热压压力为3.0〜6.0MPa，热压温度为160〜190°C，热压时间与制品厚度、胶种，固化剂种类、含水率等因素有关，一般为12〜16s。正确掌握闭模时间很重要。后处理后处理的目的是防止变形，提高产品的光洁度和色泽。一般后处理包括：砂磨飞边、热定型、色泽控制、成品抛光等。模具模具对制品的性能也有一定的影响，模压制品是在模具中成型的，一般模具分为预压模和热压模。模具应便于原料、饰面材料的铺装、压制，热压时能顺利排出加热产生的蒸汽，便于产品的脱模；同时模具形状必须保证产品形状，保证各部分密度均匀，以免产生变形。一遍预压模蚕蛹优质钢，热压模采用高强抗酸的不锈钢。铺模装置多采用机械铺装，机械铺装有以下几种：机械铺装机与普通刨花板铺装机相似，使用与截面形状变化不大的长条形制品；气流铺装适于形状复杂的部件，尤其是具有垂直壁薄部件；振动铺装：适用性强，简单、复杂截面都能采用，同时在铺装时可使毛坯初步密实，简化了一些复干法生产纤维板工艺流程图1.切片机1.切片机8.石蜡箱16.铺装头21.增湿室7.热气流循环管15.细纤维计量器2,料仓3.水洗机 4.惰性气体贮存器9.磨浆机 10.胶粘剂箱11.丁燥管12.气塞17.均平馄回料管18.带式秤 19.预压机25.热压机26.燃烧室5.含氧量控制器6.定量箱13.筛选器14.粗纤维计量器20.圆锯 21.负压箱 22.成品23.裁边锯河北农业大学木材科学与工程08012008074020127图别施饰比例1:100制图宁旭 2011.1.15