纖維施膠與纖維干燥

    1.1纖維施膠與施蠟

    1.1.1纖維施膠處理

    由于MDF的制造是以空氣作為纖維輸送與板坯成型的介質(zhì)，成型后的板坯含水率較低（5~10），并且干狀熱壓，這種板坯由于含水率比較低，纖維塑性差，單憑熱壓過(guò)程的壓力和溫度的作用是不夠的。在纖維與纖維之間很難形成足夠多的自身結(jié)合點(diǎn)，故需要在纖維中加入少量的樹(shù)脂膠，借助膠粘劑的作用而壓制成板。所以MDF生成板的原理應(yīng)該是：1）靠樹(shù)脂的縮聚與固化作用，將處于中間的纖維粘接起來(lái)；2）一部分沒(méi)有參加樹(shù)脂縮聚反應(yīng)的游離羥甲基（—CH2OH），可與木材各組分中游離羥基形成化學(xué)結(jié)合；3）木材各組分中的游離羥基之間形成化學(xué)結(jié)合；4）木素在高溫下塑化熔融，產(chǎn)生膠接力；5）纖維之間交織的機(jī)械力。以上5種力雖然同時(shí)存在，但其中靠樹(shù)脂膠的縮聚作用，將相鄰纖維粘接起來(lái)是纖維之間的最主要的結(jié)合力。因此，在MDF生產(chǎn)中均加入一定量的樹(shù)脂膠。

    1.1.1.1施膠方法

    通常在MDF生產(chǎn)中施膠方法大致有兩種：1）是纖維干燥后采用攪拌機(jī)進(jìn)行施膠（簡(jiǎn)稱(chēng)先干后施法）；2）纖維在干燥前，采用管道進(jìn)行噴膠，然后進(jìn)行干燥（簡(jiǎn)稱(chēng)先施后干法）。后一種方法在國(guó)內(nèi)外MDF生產(chǎn)中被廣泛的使用著。而前一種方法國(guó)內(nèi)只有福建人造板廠MDF生產(chǎn)線使用。

    （1）、先干后施法

    這種方法的缺點(diǎn)是：1）要求纖維干燥至含水率為2~4%。含水率如此低的纖維對(duì)生產(chǎn)不利，很容易產(chǎn)生火警。2）由于纖維細(xì)軟、蓬松、粘附力強(qiáng)、膠料與纖維很難攪拌均勻而造成纖維結(jié)團(tuán)。3）在產(chǎn)品表面易產(chǎn)生膠斑缺陷。因此，在目前MDF生產(chǎn)中這種施膠方法很少用。

    （2）先施后干法

    近年來(lái)國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的和在建的MDF生產(chǎn)線幾乎全部采用“先施后干”法，即將熱磨出來(lái)的纖維進(jìn)行管道噴膠而后再干燥的工藝路線，這種方法被視為目前較為先進(jìn)的施膠工藝。

    其優(yōu)點(diǎn)：1）施膠均勻，板面不會(huì)出現(xiàn)膠斑。

    2）干燥后纖維含水率高：5~10%，出現(xiàn)火警機(jī)會(huì)少。

    3）工藝容易控制，工藝流程簡(jiǎn)化。

    4）省略了攪拌機(jī)設(shè)備，降低了成本。

    5）操作維修方便。

    6）節(jié)省能耗。

    其缺點(diǎn)是在干燥過(guò)程中少量膠液蒸發(fā)，故膠耗量略高于先干后施法，大約多施膠1%。

    1.1.1.2膠種與施膠量

    1）、膠種

    在MDF生產(chǎn)中，采用那種膠粘劑，要依據(jù)MDF產(chǎn)品的用途而定。通常用于室內(nèi)的MDF產(chǎn)品，多采用UF樹(shù)脂膠；而用于室外及衛(wèi)生間、廚房的MDF產(chǎn)品多采用防水的膠種，如PF樹(shù)脂膠或三聚氰胺甲醛樹(shù)脂膠。這些膠粘劑可單獨(dú)使用也可混合使用，在選擇膠種時(shí)，應(yīng)注意各種膠粘劑的固化溫度、膠料來(lái)源及成本。

    2）、施膠量

    （1）、一般MDF廠采用UF樹(shù)脂膠，其施膠量（以膠的固體含量對(duì)絕干纖維之比）大致為8~12%。

    （2）、施加PF膠，其用量約為6~8%之間，產(chǎn)品可用于建筑結(jié)構(gòu)，耐水性好，濕強(qiáng)度大，但成本高。

    （3）、混合膠種：為兼顧產(chǎn)品的物理力學(xué)性能、成本和減少板坯預(yù)固化程度，采用UF膠與PF膠分層施膠法。按上下表層纖維占總量的40%計(jì)，加入4~6%的PF膠，芯層纖維占60%計(jì)，加入8~10%的UF膠。采用混和膠種，雖然使施膠工藝復(fù)雜化，但對(duì)產(chǎn)品性能的提高，經(jīng)濟(jì)效益的提高，擴(kuò)大MDF產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，都是最合理的工藝。

    在施加UF膠，同時(shí)，還應(yīng)加入固化劑，通常采用氯化銨，其用量為所用UF膠固體含量的1%。為解決膠粘劑因高溫干燥容易產(chǎn)生預(yù)固化問(wèn)題，最好采用復(fù)合固化劑效果更好。

    3）、MDF生產(chǎn)對(duì)膠粘劑的要求

    （1）、粘度必須低，以提高膠液的滲透性；

    （2）、pH值對(duì)樹(shù)脂的固化速度有較大影響，因此樹(shù)脂的pH值應(yīng)隨纖維的pH值而定，約在7.0~7.8之間；

    （3）、對(duì)先施后干的生產(chǎn)工藝，要求樹(shù)脂膠在纖維干燥溫度下不產(chǎn)生提前固化；

    （4）、膠液在受熱時(shí)，不產(chǎn)生揮發(fā)性易燃?xì)怏w；

    （5）、適于在熱壓條件下固化，色澤宜淺。

    1.1.2纖維施蠟處理

    纖維施蠟處理的實(shí)質(zhì)是對(duì)纖維進(jìn)行防水處理，石蠟是最常用，而且效果較好的一種防水劑。

    MDF具有吸濕性與