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【摘 要】中密度纤维板（简称中纤板）因其优异的产品性能，广泛的用途和可观的经济效益，发展速度十分惊人。从1981年我国第一条年产1万m3的国产中纤板生产线投产至今，中纤板厂已增加到一百多家，同时引进国外成套设备的生产厂家也有20多家，虽然中纤板的市场不断扩大，市场需求不断增加，但由于生产厂家众多，市场竞争越来越严峻，尤其是国产设备生产的中纤板和引进国外成套设备生产的中纤板之间的竞争。
【关键词】国产中纤板生产线生产工艺；中密度纤维板；含水率；生产厂家；施胶量；吸水厚度膨胀率；吉林省；人造板厂；气流干燥
中密度纤维板（简称中纤板）因其优异的产品性能，广泛的用途和可观的经济效益，发展速度十分惊人。
吉林省白石山林业局人造板厂于1997年建成投产，原料主要是采伐剩余物和加工剩余物，一般是软硬杂混合才，主要树种有柞木、曲柳、榆木、桦木、核桃楸、色木、杨木、椴木等。除热磨机为吉林造纸厂生产，其他设备都是四川东华机械厂生产的，干燥为热风机气流干燥，铺装为真空气流铺装。装板形式为推拉式，压机采用同时闭合机构，成品幅面为1220×2440（mm），改造后年生产能力6万m3。通过几年来的生产实践，经过反复的试验对比，我们得出了如下结论。
1. 关于纤维质量的控制
1.1纤维质量的好坏直接影响成品的质量，因此，要生产出合格的产品必须首先生产出合格的纤维。
1.1.1木片质量的好坏是生产合格纤维的保证，要控制纤维质量，首先要控制木片的质量。
1.1.2木片的质量要求： 大小均一，切口平滑，无毛刺，无锯齿形，长16～30mm，宽15～25mm，厚3～5mm。这里关键是长度，如果长度过长，在进料过程中易架桥，造成不下料，产生反喷，同时给纤维分离造成困难，易产生粗大纤维。
1.1.3木片的含水率要求在40%～50%之间，含水率低于40%要加水，否则会影响蒸煮的效果和纤维质量。
1.1.4树皮含量要控制在20%以内，最高不允许超过25%，否则会影响成品的静曲强度，使之降低约6%～8%，同时对成品的吸水厚度膨胀率也会产生严重影响。
1.1.5木片中的腐朽材的比例应控制在5%以内，原因是腐朽的木片易磨出细碎的纤维，过多则影响成品的质量。
1.2要控制好木皮的质量就要做好如下工作：
1.2.1保证原料在进削片机前含水率在30%～40%之间，含水率过低，木片发脆，碎片增多，刀具磨损大；过高则厚片增多，造成蒸煮困难。
1.2.2含量采用盘式削片机削片，这样生产出的木片形态较好。
1.2.3保证刀片的锋利程度，一般2～4h换一次刀。
1.2.4保证设备精度，必须使所有飞刀伸出量相同，且飞刀和底刀的距离要精确（一般在0.1～1mm之间），底刀要每半个月磨一次。
1.3蒸煮、热磨的控制
蒸煮工艺的参数如下：
蒸煮温度：150～170℃；
蒸煮时间：夏季2～4min，冬季为4～6min；
压力：0.6～0.8MPa。
热磨的工艺参数如下：
磨盘间隙：0.2～0.3mm；
压力：0.6～0.8MPa，过低将造成磨室堵塞；
新换磨片时要认真检查，保证紧固螺栓拧紧和磨片的表面平整。
1.4纤维质量的判断
手感柔软；
含水率在8%～11%之间；
纤维的长宽比在40～100之间，纤维长度在3～6mm之间，宽度在0.03～0.05之间；
纤维的松散密度：软杂木纤维在16～22kg/m3；软杂硬杂按1：2的比例混合时为22～30kg/m3。
2.施胶施腊和干燥的控制
2.1施胶施腊
2.1.1胶的固体含量在40%～50%的范围内，过高影响施胶的均匀性，过低给干燥開来负担。
2.1.2采用模数转换自动跟踪系统，保证磨机岀料转数发生增减变化时，施胶量自动增减。
2.1.3施胶量的控制：采用每t干纤维的施胶量来控制，依据胶的种类、成品的各项性能指标来调节每t干纤维的施胶量，一旦确定了每t干纤维的施胶量就不要随意改动，以保证工艺控制有可比性。
2.1.4施胶量与成品板质量指标的关系：随着每t干纤维施胶量的变化，板的各项物理力学性能指标也发生变化，详见表1。
从表1可以看出，随着施胶量的增加，成品板的各项物理力学性能指标都有所提高，生产厂家可根据订单，通过适当调整，满足用户要求。
2.1.5施蜡量的控制
在施胶量一定的前提下，施蜡量以吸水厚度膨胀率达到要求为标准，一般在7～9kg/t干纤维。
表1
施胶量（kg/t干纤维） 表面结合强度（MPa） 内结合强度（MPa） 静曲强度（MPa） 吸水厚度膨胀率（%）
160
170
180
190
200
210 0.9
0.98
1.10
1.21
1.35
1.41 0.31
0.40
0.51
0.59
0.70
0.82 20.5
22.0
24.3
26.5
28.0
31.0 15.2
14.0
13.2
12.1 11.0
9.2
注：以上实验基准为：密度在0.72～0.75g/cm3，施蜡量8kg/t干纤维，胶黏剂的固体含量为45%。
2.2干燥
纤维干燥采用的单极热风气流干燥，主要控制风速和干燥温度。
风速为20～30m/s；
干燥温度：夏季为100～120℃，冬季为120～150℃，干燥温度不宜过高，否则损失胶料，造成成品质量下降，且易着火（干燥温度指的是进口温度）；
干燥管道要每周清理一次。
3.热压过程的控制
3.1密度梯度的控制
中纤板制品都有一定的密度梯度，梯度过大表面强度高，而内结合强度不足；梯度过小，则表面强度不足，内结合强度过高。因此在生产过程中要严格控制制品的密度梯度，一般密度梯度为表、芯层密度差，控制在0.2g/m3以内。密度梯度主要通过以下几个方面来控制：
3.1.1含水率。含水率越高则密度梯度越大。以含水率8%为基准，含水率每增加一个百分点，则表芯层密度差增加0.05g/m3左右。在热压温度、压力、周期不变的情况下，即热压压力为2.5MPa，热压温度为170℃，热压周期为7min，成品板厚度为15mm，表芯层的密度梯度差与含水率变化的统计情况见表2
表2
含水率（%） 8 8.5 9 9.5 10
芯层密度（g/cm3）
表层密度（g/cm3）
密度差（g/cm3） 0.72
0.78
0.06 0.70
0.79
0.09 0.69
0.81
0.12 0.67
0.83
0.16 0.65
0.85
0.20
由表2可以看出，板坯的含水率一般控制在8.5%～9.5%之间，如果生产地板基材时则板坯含水率可适当降低。
3.1.2热压温度。在其他条件不变的情况下，热压压力为2.5MPa，周期为7min，板坯含水率为8.5%，成品板厚度为15mm，热压温度越高，中纤板的密度梯度越大，所以要控制密度梯度，还要控制好热压温度，具体变化情况见表3.
表3
压板温度（℃） 160 165 170 175 180
芯层密度（g/cm3）
表层密度（g/cm3）
密度差（g/cm3） 0.74
0.76
0.02 0.73
0.78
0.05 0.72
0.785
0.065 0.712
0.79
0.078 0.70
0.81
0.11
由表3分析可知，在其他条件不变的情况下，压板温度每上升10℃，表芯层密度差增加0.04 g/cm3左右，为了控制密度差，压板温度应控制在165～175℃之间。
3.1.3热压压力。在其他条件不变的情况下，热压温度为170℃，周期7min，含水率为8.5%，成品板厚度为15mm，热压压力越高，表芯层密度梯度越大，具体变化情况详见表4.
表4
壓力（MPa） 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
芯层密度（g/cm3）
表层密度（g/cm3）
密度差（g/cm3） 0.745
0.76
0.015 0.72
0.783
0.063 0.68
0.82
0.14 0.60
0.91
0.31 0.55
1.0
0.35
由表4可知，随着压力的提高，密度梯度变化十分明显，热压压力要控制在1.5～2.5 MPa之间，要获得理想密度梯度的中纤板，必须调整含水率、热压温度、热压压力的数值（压力指的是作用在板坯上的压力）。
3.2热压曲线的选择
中纤板的主要物理力学指标是表面结合强度、内结合强度、吸水厚度膨胀率三大指标，因此，热压曲线的设置要围绕这三大指标进行。
3.2.1第一段：升压压实段
3.2.1.1升压段：再次阶段要求速度越快越好，以减少制品预固化层的厚度，表面结合强度达到要求，但也不能太快，防止冲散板坯，一般此阶段的时间为20～35s，最高压力控制在1.5～2.5 MPa之间，其速度的调整可通过对低、中压泵及蓄能器的压力调整来完成。
3.2.1.2压实段：压实段主要是把中纤板压到规定厚度，这段时间要根据制品的厚度和密度来确定，以密度为0.72～0.75g/m3，各种厚度板的压实段时间见表5。
由表5可以看出，制品厚度每增加1mm，压实段时间要增加10～20s，此阶段主要控制制品的密度梯度。
3.2.2第二段：保压降压阶段
3.2.2.1保压段是制品压到规定厚度之后，胶黏剂充分固化的阶段，此段时间的控制直接影响制品内结合强度的高低。以压力在1～1.3 MPa，时间以8mm压实段时间为基础，各种厚度的保压时间请见表6。
3.2.2.2降压段：保压结束，压机降压，直至压板完全张开，此阶段主要是排汽，要求前慢后快，前慢保证顺利排汽，避免了板子鼓泡；后快保证不出暗泡、内部分层等不易检测的缺陷。慢降从1～1.3MPa降至0.2MPa，大约用时20s，后快降压用时10s。
综上所述，只有不断地加强工艺调整，提高工艺技术水平，才能生产出性能优异、品质卓越、市场竞争力强的产品，通过不断挖潜、工艺创新，有效地降低中纤板的生产成本，提高综合效益，从而使国产设备生产的中纤板在激烈的市场竞争中站稳脚跟。
参考文献：
刘彦龙，唐朝发，刘学艳等，干法纤维板生产技术{M}吉林人民出版社。
作者简介：
侯盛阳（1967-），男，吉林蛟河，吉林省蛟河市白石山林业局创达人造板厂工程师，主要从事技术管理工作。
白慧（1976-），男，吉林蛟河，吉林省蛟河市白石山林业局创达人造板厂工程师，主要从事技术管理工作。
【关键词】国产中纤板生产线生产工艺；中密度纤维板；含水率；生产厂家；施胶量；吸水厚度膨胀率；吉林省；人造板厂；气流干燥
中密度纤维板（简称中纤板）因其优异的产品性能，广泛的用途和可观的经济效益，发展速度十分惊人。
吉林省白石山林业局人造板厂于1997年建成投产，原料主要是采伐剩余物和加工剩余物，一般是软硬杂混合才，主要树种有柞木、曲柳、榆木、桦木、核桃楸、色木、杨木、椴木等。除热磨机为吉林造纸厂生产，其他设备都是四川东华机械厂生产的，干燥为热风机气流干燥，铺装为真空气流铺装。装板形式为推拉式，压机采用同时闭合机构，成品幅面为1220×2440（mm），改造后年生产能力6万m3。通过几年来的生产实践，经过反复的试验对比，我们得出了如下结论。
1. 关于纤维质量的控制
1.1纤维质量的好坏直接影响成品的质量，因此，要生产出合格的产品必须首先生产出合格的纤维。
1.1.1木片质量的好坏是生产合格纤维的保证，要控制纤维质量，首先要控制木片的质量。
1.1.2木片的质量要求： 大小均一，切口平滑，无毛刺，无锯齿形，长16～30mm，宽15～25mm，厚3～5mm。这里关键是长度，如果长度过长，在进料过程中易架桥，造成不下料，产生反喷，同时给纤维分离造成困难，易产生粗大纤维。
1.1.3木片的含水率要求在40%～50%之间，含水率低于40%要加水，否则会影响蒸煮的效果和纤维质量。
1.1.4树皮含量要控制在20%以内，最高不允许超过25%，否则会影响成品的静曲强度，使之降低约6%～8%，同时对成品的吸水厚度膨胀率也会产生严重影响。
1.1.5木片中的腐朽材的比例应控制在5%以内，原因是腐朽的木片易磨出细碎的纤维，过多则影响成品的质量。
1.2要控制好木皮的质量就要做好如下工作：
1.2.1保证原料在进削片机前含水率在30%～40%之间，含水率过低，木片发脆，碎片增多，刀具磨损大；过高则厚片增多，造成蒸煮困难。
1.2.2含量采用盘式削片机削片，这样生产出的木片形态较好。
1.2.3保证刀片的锋利程度，一般2～4h换一次刀。
1.2.4保证设备精度，必须使所有飞刀伸出量相同，且飞刀和底刀的距离要精确（一般在0.1～1mm之间），底刀要每半个月磨一次。
1.3蒸煮、热磨的控制
蒸煮工艺的参数如下：
蒸煮温度：150～170℃；
蒸煮时间：夏季2～4min，冬季为4～6min；
压力：0.6～0.8MPa。
热磨的工艺参数如下：
磨盘间隙：0.2～0.3mm；
压力：0.6～0.8MPa，过低将造成磨室堵塞；
新换磨片时要认真检查，保证紧固螺栓拧紧和磨片的表面平整。
1.4纤维质量的判断
手感柔软；
含水率在8%～11%之间；
纤维的长宽比在40～100之间，纤维长度在3～6mm之间，宽度在0.03～0.05之间；
纤维的松散密度：软杂木纤维在16～22kg/m3；软杂硬杂按1：2的比例混合时为22～30kg/m3。
2.施胶施腊和干燥的控制
2.1施胶施腊
2.1.1胶的固体含量在40%～50%的范围内，过高影响施胶的均匀性，过低给干燥開来负担。
2.1.2采用模数转换自动跟踪系统，保证磨机岀料转数发生增减变化时，施胶量自动增减。
2.1.3施胶量的控制：采用每t干纤维的施胶量来控制，依据胶的种类、成品的各项性能指标来调节每t干纤维的施胶量，一旦确定了每t干纤维的施胶量就不要随意改动，以保证工艺控制有可比性。
2.1.4施胶量与成品板质量指标的关系：随着每t干纤维施胶量的变化，板的各项物理力学性能指标也发生变化，详见表1。
从表1可以看出，随着施胶量的增加，成品板的各项物理力学性能指标都有所提高，生产厂家可根据订单，通过适当调整，满足用户要求。
2.1.5施蜡量的控制
在施胶量一定的前提下，施蜡量以吸水厚度膨胀率达到要求为标准，一般在7～9kg/t干纤维。
表1
施胶量（kg/t干纤维） 表面结合强度（MPa） 内结合强度（MPa） 静曲强度（MPa） 吸水厚度膨胀率（%）
160
170
180
190
200
210 0.9
0.98
1.10
1.21
1.35
1.41 0.31
0.40
0.51
0.59
0.70
0.82 20.5
22.0
24.3
26.5
28.0
31.0 15.2
14.0
13.2
12.1 11.0
9.2
注：以上实验基准为：密度在0.72～0.75g/cm3，施蜡量8kg/t干纤维，胶黏剂的固体含量为45%。
2.2干燥
纤维干燥采用的单极热风气流干燥，主要控制风速和干燥温度。
风速为20～30m/s；
干燥温度：夏季为100～120℃，冬季为120～150℃，干燥温度不宜过高，否则损失胶料，造成成品质量下降，且易着火（干燥温度指的是进口温度）；
干燥管道要每周清理一次。
3.热压过程的控制
3.1密度梯度的控制
中纤板制品都有一定的密度梯度，梯度过大表面强度高，而内结合强度不足；梯度过小，则表面强度不足，内结合强度过高。因此在生产过程中要严格控制制品的密度梯度，一般密度梯度为表、芯层密度差，控制在0.2g/m3以内。密度梯度主要通过以下几个方面来控制：
3.1.1含水率。含水率越高则密度梯度越大。以含水率8%为基准，含水率每增加一个百分点，则表芯层密度差增加0.05g/m3左右。在热压温度、压力、周期不变的情况下，即热压压力为2.5MPa，热压温度为170℃，热压周期为7min，成品板厚度为15mm，表芯层的密度梯度差与含水率变化的统计情况见表2
表2
含水率（%） 8 8.5 9 9.5 10
芯层密度（g/cm3）
表层密度（g/cm3）
密度差（g/cm3） 0.72
0.78
0.06 0.70
0.79
0.09 0.69
0.81
0.12 0.67
0.83
0.16 0.65
0.85
0.20
由表2可以看出，板坯的含水率一般控制在8.5%～9.5%之间，如果生产地板基材时则板坯含水率可适当降低。
3.1.2热压温度。在其他条件不变的情况下，热压压力为2.5MPa，周期为7min，板坯含水率为8.5%，成品板厚度为15mm，热压温度越高，中纤板的密度梯度越大，所以要控制密度梯度，还要控制好热压温度，具体变化情况见表3.
表3
压板温度（℃） 160 165 170 175 180
芯层密度（g/cm3）
表层密度（g/cm3）
密度差（g/cm3） 0.74
0.76
0.02 0.73
0.78
0.05 0.72
0.785
0.065 0.712
0.79
0.078 0.70
0.81
0.11
由表3分析可知，在其他条件不变的情况下，压板温度每上升10℃，表芯层密度差增加0.04 g/cm3左右，为了控制密度差，压板温度应控制在165～175℃之间。
3.1.3热压压力。在其他条件不变的情况下，热压温度为170℃，周期7min，含水率为8.5%，成品板厚度为15mm，热压压力越高，表芯层密度梯度越大，具体变化情况详见表4.
表4
壓力（MPa） 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
芯层密度（g/cm3）
表层密度（g/cm3）
密度差（g/cm3） 0.745
0.76
0.015 0.72
0.783
0.063 0.68
0.82
0.14 0.60
0.91
0.31 0.55
1.0
0.35
由表4可知，随着压力的提高，密度梯度变化十分明显，热压压力要控制在1.5～2.5 MPa之间，要获得理想密度梯度的中纤板，必须调整含水率、热压温度、热压压力的数值（压力指的是作用在板坯上的压力）。
3.2热压曲线的选择
中纤板的主要物理力学指标是表面结合强度、内结合强度、吸水厚度膨胀率三大指标，因此，热压曲线的设置要围绕这三大指标进行。
3.2.1第一段：升压压实段
3.2.1.1升压段：再次阶段要求速度越快越好，以减少制品预固化层的厚度，表面结合强度达到要求，但也不能太快，防止冲散板坯，一般此阶段的时间为20～35s，最高压力控制在1.5～2.5 MPa之间，其速度的调整可通过对低、中压泵及蓄能器的压力调整来完成。
3.2.1.2压实段：压实段主要是把中纤板压到规定厚度，这段时间要根据制品的厚度和密度来确定，以密度为0.72～0.75g/m3，各种厚度板的压实段时间见表5。
由表5可以看出，制品厚度每增加1mm，压实段时间要增加10～20s，此阶段主要控制制品的密度梯度。
3.2.2第二段：保压降压阶段
3.2.2.1保压段是制品压到规定厚度之后，胶黏剂充分固化的阶段，此段时间的控制直接影响制品内结合强度的高低。以压力在1～1.3 MPa，时间以8mm压实段时间为基础，各种厚度的保压时间请见表6。
3.2.2.2降压段：保压结束，压机降压，直至压板完全张开，此阶段主要是排汽，要求前慢后快，前慢保证顺利排汽，避免了板子鼓泡；后快保证不出暗泡、内部分层等不易检测的缺陷。慢降从1～1.3MPa降至0.2MPa，大约用时20s，后快降压用时10s。
综上所述，只有不断地加强工艺调整，提高工艺技术水平，才能生产出性能优异、品质卓越、市场竞争力强的产品，通过不断挖潜、工艺创新，有效地降低中纤板的生产成本，提高综合效益，从而使国产设备生产的中纤板在激烈的市场竞争中站稳脚跟。
参考文献：
刘彦龙，唐朝发，刘学艳等，干法纤维板生产技术{M}吉林人民出版社。
作者简介：
侯盛阳（1967-），男，吉林蛟河，吉林省蛟河市白石山林业局创达人造板厂工程师，主要从事技术管理工作。
白慧（1976-），男，吉林蛟河，吉林省蛟河市白石山林业局创达人造板厂工程师，主要从事技术管理工作。