塑面模板熱壓第二階段板柸的變化在熱壓周期:
1、塑面模板板坯中存在著復(fù)雜的物理化學(xué)變化,如板壞溫度升高、水分重新分布、木材被壓縮、膠層固化等?,F(xiàn)分述如下:①板壞溫度變化這個階段板壞中單板與膠處于緊密接觸狀態(tài),其溫度迅速上升。升溫速度取決于熱壓板溫度、壓力和板壞含水率。壓板溫度高,壓力大,升溫就快;板坯含水率高,所需熱量就多,升溫就慢。整個板壞各處的升溫速度是不相同的,板壞邊部由于散熱快及水分蒸發(fā)需要熱量,所以升溫速度較慢。這個邊緣部分寬度與熱壓溫度和壓力有關(guān),當(dāng)壓力為1.8~2.2MPa、溫度130~150℃時,樺木板壞邊緣部分寬度為150mm,松木為125mm。板壞中部由于排氣通路堵塞,水分滯留在中部將形成高溫區(qū)。離熱壓板最遠的膠層溫度較低,在確定熱壓時間時應(yīng)選升溫慢、溫度低的部位來考慮,即以板壞周邊部位的膠層固化程度為準(zhǔn)。
2、覆塑模板板坯中水分的變化及移動板壞中水分來源于兩個方面,一是單板中所含水分,二是膠液帶來的水分。膠壓過程中,隨溫度、壓力的變化,板壞中水分發(fā)生一系列變化。壓板閉合以后,在溫度的作用下板壞水分開始擴散,重新分布。當(dāng)板壞表層溫度達到100℃時,水分轉(zhuǎn)化為蒸汽開始向低溫的板壞中層移動,從而提高板壞中部含水率和溫度。而板壞邊緣部分水分強烈蒸發(fā),這時溫度并不升高,直到含水率很低時溫度才逐漸提高。板子內(nèi)部形成一定蒸汽壓,根據(jù)資料介紹,在離板壞邊緣75~100mm處,壓力為1.8-2.0MPa、溫度在106~108℃時,板內(nèi)蒸汽壓力達0.03-0.04MPa。隨木材壓實蒸汽更不易排出,溫度上升到113~115℃,蒸汽壓力相應(yīng)提高到0.07~0.08MPa。板壞周邊部分木材逐漸被壓實,排氣通路堵塞,板壞中部形成的蒸汽壓力各處是相等的。壓力大小是由熱壓溫度所決定的,多層膠合板還熱壓終了時,溫度為120℃時蒸汽壓力為0.15~0.17MPa,150℃時蒸汽壓力為0.35~0.40MPa。
3、木材的壓縮木材在加熱加壓的情況下能產(chǎn)生塑性變形。熱壓時,木材逐漸被壓縮。板坯在壓力作用下產(chǎn)生的壓縮稱為總的壓縮,由彈性壓縮和塑性壓縮所組成。卸壓以后板壞一部分壓縮可以恢復(fù),這部分壓縮稱為彈性壓縮,不能恢復(fù)的那部分壓縮稱為塑性壓縮。熱壓后塑性壓縮量與板壞厚度之比的百分數(shù)稱為壓縮率。板壞壓縮率與熱壓溫度、壓力、時間、樹種、板坯含水率、單板厚度等因素有關(guān)。板壞壓縮情況如圖3-15所示(實驗條件:單板含水率5%~8%,板壞含水率22%~26%,單位壓力2MPa,板坯厚度16mm,加熱溫度110~115℃)。木材壓縮率(%)時間(min)1.機內(nèi)壓縮率2.平均壓縮率3.表板壓縮率
4、中層板壓縮率隨著板壞溫度的提高、壓力的加大和時間的延長,板壞壓縮率相應(yīng)加大。軟材或含水率高的木材比硬材或含水率低的木材壓縮率要大些。薄單板制成的膠合板比厚單板的壓縮率要大一些。同一間隔的板壞外層比中層壓得要實一些,板壞越厚這個差別就越大。如果長時間受高溫作用,這個差別反而會減少。這是因為在熱壓作用下,在整個厚度方向上塑性趨于一致。
5、單張和多張加壓工藝 壓制塑面模板價格時,可采用單張加壓和多張加壓兩種形式,即熱壓機每個間隔放一張或多張膠合板坯進行加壓。早期生產(chǎn)膠合板的熱壓機多在15層以下,采用手工裝卸板壞。為提高壓機生產(chǎn)率,采用多張加壓工藝,如壓制3mm厚的膠合板時,每個間隔要裝3~5張板坯。這種制板方法的主要缺點是熱壓工藝不對稱。膠合板含水率和強度不易得到保證,板面易出現(xiàn)壓痕與產(chǎn)生黏板,膠合板容易翹曲,裝卸板也很困難,不易實現(xiàn)連續(xù)化作業(yè)。隨著膠合板制造技術(shù)的進步、設(shè)備的改進,多數(shù)大型膠合板廠已采用單張加壓工藝。單張加壓可在一定程度上克服多張加壓板壞溫度不對稱、應(yīng)力不均衡、產(chǎn)品易變形等缺點,熱壓周期縮短,質(zhì)量大為提高。采用這種工藝,要求壓機層數(shù)多、輔助時間短。單張加壓生產(chǎn)的膠合板,板面平整、光滑,膠合強度均勻一致,產(chǎn)品質(zhì)量較好。
6、酚醛樹脂膠酚醛樹脂膠聚合度較低,形成膠層能力較差。因此,早期生產(chǎn)的酚醛膠膠合板,芯板涂膠后要進行干燥,在干燥過程中,樹脂進一步聚合,并蒸發(fā)膠中的部分水分,形成膠膜,然后再組坯熱壓。這時膠層溫度在55~60℃時開始軟化,80℃時融熔,在溫度和壓力作用下木材產(chǎn)生塑性變形,膠合表面緊密接觸,膠黏劑流動,濕潤膠合表面,樹脂開始從第一階段向第二和第三階段反應(yīng),最后形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。經(jīng)改性的酚醒樹脂膠成膜性能有所改善,芯板施膠后可不干燥,但板壞陳化時間要長一些,以防止膠液滲入木材過多,影響膠合強度和產(chǎn)生透膠現(xiàn)象。在熱壓過程中,樹脂固化率達65%~70%時,干狀膠合強度已達最高值;達80%~85%時,濕狀膠合強度可達最大值。所以膠合工藝上規(guī)定,當(dāng)樹脂固化率達65%~70%時即可降壓,卸板后把膠合板密堆起來,靠膠合板潛熱使樹脂固化率提高到85%以上,這樣可以提高熱壓機生產(chǎn)能力。
7、針葉材單板的膠合特點針葉材單板的膠合特點是由下列原因造成的:針葉樹材的排氣能力比闊葉樹材差;針葉樹材心材和邊材的排氣能力和含水率不一樣;年輪中春材和夏材的結(jié)構(gòu)不同。針葉樹材的構(gòu)造特點使旋出的單板比較粗糙,因此耗膠量比樺木單板大10%左右,板壞的含水率也相應(yīng)增加。針葉樹材單板的規(guī)定含水率不應(yīng)大手5%所用的膠黏劑應(yīng)該具有較大的濃度和黏度。針葉材的特點決定了針葉樹材板壞的膠合溫度不應(yīng)高于120℃。溫度超過120℃時,由于板壞中水分氣化加劇和排氣性能差,會增加開膠和鼓泡的數(shù)量。針葉樹材單板的壓縮率較大,因此膠合的壓力應(yīng)限在1.5~1.7MPa范圍內(nèi)。針葉樹材單板的排氣性能差,也使得降壓第二階段的時間相應(yīng)延長(分段降壓)。
8、膠合厚板的膠壓特點膠合厚板的壓制特點之一是,膠合壓力要加大到1.9-2.2MPa。由于壓力大,板壞的壓縮率也大,因此板壞的厚度也必須大于膠合壓力為1.8-2MPa時所用的板壞。樺木單板的壓縮率和干縮率為板壞厚度的19%根據(jù)膠合厚板厚度的不同,有兩種不同的膠合條件:在熱壓機中冷卻和不在熱壓機中冷卻。在熱壓機中冷卻的方法適用于厚度大于20mm的情形。冷卻的方法是:板厚20~25mm,宜空氣冷卻;板厚25mm以上,宜水冷卻。對于不冷卻的熱壓機,裝板坯和升壓的時間不應(yīng)超過90s,第二階段卸壓的時間應(yīng)增加到5~10min采用空氣冷卻的方法時,在熱壓結(jié)束前5~10min停止給汽,并通過熱壓板向周圍環(huán)境散發(fā)熱量而降低溫度??諝饫鋮s使熱壓時間增加了3~7min。降壓過程與普通膠合板的膠合工藝相似。采用水冷的方法時,在熱壓結(jié)束時同時向所有熱壓板送冷水。用水冷卻的時間,從熱壓板溫度降到80℃時算起,應(yīng)為:板厚25~30mm不少于10min;板厚30-40mm不少于13min;板厚40mm以上不少于15min。制造厚度大于20mm的厚板時,宜用第二種膠合工藝,即分段降壓或平衡降壓的工藝。膠合好的成品厚板堆成密垛,放置24h,使板內(nèi)含水率達到均勻,內(nèi)應(yīng)力得到消除。
上一條:塑面模板熱壓過程的第三階段
下一條:覆塑模板熱壓過程的第二階段