纖維分離

    纖維分離，指植物纖維原料分離成單體細(xì)小纖維的工藝過(guò)程，在纖維板生產(chǎn)過(guò)程中，就植物纖維本身而言，是一個(gè)先分離而后又重新結(jié)合的復(fù)雜變化過(guò)程，是纖維板制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

    1.1纖維分離的目的和要求

    纖維板的產(chǎn)品性能，主要取決于被分離的植物纖維經(jīng)成型、熱壓和后處理等過(guò)程的重新結(jié)合，是和纖維被分離的狀態(tài)有直接關(guān)系。纖維板能有一定的物理力學(xué)性能，一方面取決于單體纖維自身固有強(qiáng)度，另一方面與纖維之間的相互結(jié)合性能有關(guān)。而纖維之間的結(jié)合力，則又是決定纖維板產(chǎn)品強(qiáng)度的主要因素。纖維之間的結(jié)合力形式多種，就濕法和濕干法生產(chǎn)工藝而言，纖維間的結(jié)合強(qiáng)度主要來(lái)自氫鍵結(jié)合、范德華引力結(jié)合、木質(zhì)素膠合以及纖維間的絡(luò)合等。而干法硬質(zhì)纖維板和中密度纖維板生產(chǎn)，纖維間的結(jié)合除上述幾種結(jié)合外，還來(lái)自膠粘劑與纖維間的物理和化學(xué)的結(jié)合。

    由此可見(jiàn)，纖維分離的基本要求就是在纖維盡量少受損失的前提下，消耗較少的動(dòng)力將植物纖維原料分離成單體的纖維或纖維束，使纖維分離均勻或部分達(dá)到帚化，使纖維具有一定的比表面積和交織性能，為纖維之間的重新結(jié)合創(chuàng)造必備的條件。同時(shí)要求，在選擇纖維分離設(shè)備和確定纖維分離工藝時(shí)，應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題，一是纖維質(zhì)量，二是纖維的得率。纖維質(zhì)量要符合要求，即纖維損傷少，盡量保持完整形態(tài)，以提高交織性能，有利于增加纖維板的強(qiáng)度。纖維得率高，可以降低原料消耗。此外，纖維分離的狀態(tài)不僅影響產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度，還影響防水劑等添加劑在漿料中的留著率以及產(chǎn)品的表面光潔度和吸收性能。

    1.2纖維分離技術(shù)

    1.2.1纖維分離方法

    纖維分離的方法可分為機(jī)械法、化學(xué)法、爆破法和熱磨法四大類別。熱磨法在目前世界纖維板制造業(yè)應(yīng)用最為廣泛。

    熱磨法又稱熱力機(jī)械磨漿法。該法是將木片先用熱水或飽和蒸汽在特定溫度和壓力下進(jìn)行軟化處理，緊接著將軟化的木片研磨成纖維。這種方法的特點(diǎn)是：使胞間層及細(xì)胞壁的木質(zhì)素軟化或部分溶解，不僅軟化時(shí)間短，而且處理效果也較理想；動(dòng)力消耗比較小；所分離的纖維具有柔韌性，纖維的損傷也少，纖維得率比較高。

    1.2.2纖維分離技術(shù)要求

    木片經(jīng)軟化處理后即可進(jìn)行纖維分離。軟化了的木片在磨室內(nèi)在磨盤的磨齒摩擦、擠壓、揉搓等力作用下分離成單體或纖維束，此時(shí)不僅擴(kuò)大了纖維的比表面積，也有部分纖維被橫向切斷。纖維分離的質(zhì)量，不僅對(duì)纖維板產(chǎn)品質(zhì)量有直接影響，而且對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程中的纖維干燥、施膠施蠟、鋪裝成型、熱壓和后期處理等工序的工藝和設(shè)備有影響。

    1.2.2.1熱磨法纖維分離原理及特性 熱磨法的基本原理是利用高溫飽和蒸汽（160~180℃），將木片中的木質(zhì)素加熱軟化，減弱纖維之間的結(jié)合力，然后在機(jī)械力作用下使其受到強(qiáng)烈的摩擦而分離成為單體纖維或纖維束。由于木材細(xì)胞壁的次生壁和胞間層，均含有大量的木質(zhì)素，纖維與纖維之間即靠木質(zhì)素的胞間層相鄰接而結(jié)合在一起，當(dāng)木質(zhì)素被加熱到100℃以上時(shí)開(kāi)始軟化，當(dāng)溫度達(dá)到160~180℃時(shí)，木質(zhì)素則幾乎完全喪失了結(jié)合能力，此時(shí)用最小的機(jī)械力即可使纖維分離。

    在熱磨過(guò)程中，原料除受熱外還受到機(jī)械力的擠壓、摩擦和一定程度的切割；在機(jī)械力的作用下又會(huì)促成纖維素和水分的結(jié)合，使其纖維發(fā)生膨脹和軟化，纖維的膨脹過(guò)程則又減弱了纖維之間的聯(lián)接而有利于纖維的分離；由于纖維膨脹和軟化又會(huì)提高纖維的柔性，則又不易被橫向切斷而相應(yīng)減少細(xì)短纖維量，從而有助于提高纖維板產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度及其纖維的損失量。并由此可以看出，在熱磨過(guò)程中原料含水率的多少，也是影響熱磨纖維質(zhì)量?jī)?yōu)劣的又一不可忽視的因素。

    1.2.2.2 熱磨法的工藝要求

    影響分離纖維質(zhì)量的因素較多，尤其是熱磨法分離纖維過(guò)程是融合機(jī)械、物理和化學(xué)等復(fù)雜的工藝過(guò)程。為此，適當(dāng)?shù)倪x擇好生產(chǎn)工藝相關(guān)的參數(shù)和技術(shù)條件，是確保生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)纖維的先決條件。

    （1）對(duì)原料及質(zhì)量要求 原料最好選用單一材種，多種材種混合時(shí)一定要注意合理的搭配，盡量注意原料密度和纖維形態(tài)相近的材料的混合。要求木片規(guī)格大小均一，應(yīng)除去沙石或金屬等雜物。原料相對(duì)含水率應(yīng)控制在30%~50%，低于30%含水率的木片應(yīng)進(jìn)行加濕處理。含水率過(guò)低不利于木片軟化，纖維不易分離，磨不出理想的纖維，而且會(huì)引起熱磨時(shí)過(guò)負(fù)荷的現(xiàn)象。

    （2）要求進(jìn)料均勻 進(jìn)料均勻不可忽多忽少。在滿足熱磨工藝要求的前提下，單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)連續(xù)供應(yīng)定量的木片。進(jìn)料過(guò)多會(huì)出現(xiàn)堵塞或分離