崛起的中密度纖維板

    1948年，在原西德小城Braunschwein附近，全世界第一條刨花板生產(chǎn)線投產(chǎn)，當時的日產(chǎn)量僅l 6m3，到l 996年該公司日產(chǎn)量達1500m3。在德國生產(chǎn)技術(shù)帶動下。二十世紀九十年代后期，全世界刨花板產(chǎn)量7000多萬m3，首次超過膠合板而雄居首位。

    二十世紀七十年代中密度纖維板在美國問世后，發(fā)展速度首屈一指，并給刨花板帶來很大沖擊。到世紀末，全世界中密度纖維板年產(chǎn)量2700萬m3，成為增長最快的板種，與膠合板、刨花板形成鼎立之勢。

    進入二十一世紀，全世界中密度纖維板增長勢頭不減。據(jù)英國Intermark公司在《關(guān)于1999年中密度纖維板最新動態(tài)》一文中指出，二十一世紀前15年，全世界中密度纖維板需求量將繼續(xù)增長，20l5年總需求將達3700萬m3—4800萬m3，欲滿足這一預(yù)期需求，需新增生產(chǎn)能力lO0O萬m3—2l00萬m3。

    中密度纖維板之所以持續(xù)發(fā)展，主要得益于其優(yōu)異的性能，加工工藝性好、功能增加、使用范圍不斷擴大、性能逐漸完善，因此為市場廣泛接受而具有不可取代的地位。 不斷創(chuàng)新也是中密度纖維發(fā)展的推動力，如低孔隙度、均質(zhì)板、防潮、彎曲加工、纖維著色、超輕質(zhì)、復(fù)合門窗、預(yù)成型、異形型材、零甲醛、結(jié)構(gòu)材、表面起絨和板坯芯層預(yù)熱等新技術(shù)。

    我國中密度纖維板發(fā)展速度為世界之最，在l997年中密度纖維板產(chǎn)量106萬m3已位居世界第2，至2000年產(chǎn)量329.8萬m3已逼近美國。

    我國中密度纖維板高速發(fā)展重要原因之一是國產(chǎn)化程度不斷提高。2000年國產(chǎn)化生產(chǎn)線已有l(wèi)90多條；生產(chǎn)規(guī)模也逐步擴大，目前已能提供年產(chǎn)5萬m3的成套生產(chǎn)線，國產(chǎn)10萬m3的生產(chǎn)線也已提上議事日程。

    國產(chǎn)中密度纖維板生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)模的擴大，主要得益于熱磨機技術(shù)的成熟和大型化。目前l(fā)070mm熱磨機已有多家生產(chǎn)，1120mm熱磨機即將投放市場。 2 熱磨法分離纖維

    分離纖維是中密度纖維板區(qū)別于其他板種最突出的特點。纖維質(zhì)量是板材性能優(yōu)異的關(guān)鍵所在。分離纖維是在高溫、高速和高度密封的系統(tǒng)中進行的。它既是中密度纖維板生產(chǎn)中重要的工序，又是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)之一。

    2．1 熱磨法分離纖維的優(yōu)點

    自1931年瑞典人Asplund博士發(fā)明熱磨法(TMP)以來，目前已成為纖維板生產(chǎn)最主要的纖維分離方法。熱磨法之所以被廣泛利用主要在于它有下列優(yōu)點：適用于多種原料制漿、能獲得大量柔韌性和交織性好的完整纖維、得率高達95％、生產(chǎn)能力大、占地面積小、噪聲小、運行平穩(wěn)、自動化連續(xù)作業(yè)、大幅度提高勞動生產(chǎn)率等。

    2．2 熱磨法分離纖維機理

    木材是一種復(fù)合材料，也是十分復(fù)雜的生物機體，除去導(dǎo)管和薄壁組織以外的全部狹長木質(zhì)細胞統(tǒng)稱纖維。纖維長度多在2—5mm之間，極短者約1mm，極長者7.438mm。纖維弦向直徑平均O.02一0.04mm。極小者0.01mm，極大者0.08mm。

    纖維形態(tài)對中密度纖維板影響甚大，纖維完整、細長比大、柔韌和交織性好，板材質(zhì)量就高。熱磨法分離纖維是在加熱弱化纖維牢固的結(jié)合作用后，通過機械方法而獲得纖維。

    分離纖維是一個十分復(fù)雜的物理力學和化學轉(zhuǎn)化過程，由于其理論十分復(fù)雜，加之又難于觀察和模擬，分離纖維機理的研究，還很難量化，目前大多處于定性階段。

    蒸煮

    纖維原料蒸煮的目的是用最低的能耗獲得最優(yōu)質(zhì)的纖維。用高溫加熱(160—180℃)纖維原料，以降低木材細胞壁間力學性能，軟化將纖維牢固的胞間層。溫度達到150℃時，纖維胞間層明顯軟化，溫度高于160℃時，胞間層處于熔溶狀態(tài)而失去結(jié)合力，此時分離纖維，纖維形態(tài)好。能耗也僅為常溫下的1／4—1／5。但蒸煮溫度并非越高越好，實驗表明，超過180℃后，分離纖維的能耗不再降低，反而使纖維PH值下降，出現(xiàn)纖維顏色變深，脆化和得率低等弊端。

    加壓搓揉。

    經(jīng)蒸煮后的纖維原料，被強制送入高溫、高濕和高壓的磨室內(nèi)兩磨片間，受磨片壓力和轉(zhuǎn)動的作用。使纖維胞間層承受剪切力。沿磨片徑向排列的纖維，由于兩端距磨片中心距離不一而存在的速差，使纖維在力偶作用下繞自身軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。如果取纖維橫截面作為自由體來觀察，自由體邊部受剪應(yīng)力，與剪應(yīng)力呈45°的平面內(nèi)產(chǎn)生與剪應(yīng)力大小相等的壓應(yīng)力，與壓應(yīng)力垂直的平面內(nèi)，產(chǎn)生一個大小與壓應(yīng)力相等的拉應(yīng)力。剪應(yīng)力的大小是力偶和纖維截面尺寸的函數(shù)，當平行于纖維軸線的剪應(yīng)力或拉應(yīng)力超過纖維間的結(jié)合力時，纖維則