一、纖維形態(tài)與制品性能
在原料制備和纖維分離過(guò)程中,部分纖維被切斷、撕裂或壓潰,部分仍以纖維束形式存在。在正常條件下,熱磨纖維大部分仍然保持著原有的形態(tài)。因此,原料中的纖維形態(tài)與板中的纖維形態(tài)雖然概念不完全相同,但關(guān)系密切。
板的強(qiáng)度取決于單個(gè)纖維本身的強(qiáng)度和纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度。單個(gè)纖維的強(qiáng)度對(duì)中密度纖維板的強(qiáng)度有較明顯的影響。板中單個(gè)纖維的強(qiáng)度取決于原料中纖維細(xì)胞的強(qiáng)度和它在生產(chǎn)過(guò)程中所受的破壞程度。植物纖維細(xì)胞的強(qiáng)度,除與纖維素的聚合度和結(jié)晶度有關(guān)外,與它本身的微觀形態(tài)有直接聯(lián)系。細(xì)胞壁的厚度和壁腔比愈大,細(xì)胞的強(qiáng)度愈高。此外,細(xì)胞壁次生壁中層(S2)內(nèi)的微纖絲與纖維軸之間的夾角愈小,纖維的拉伸強(qiáng)度愈高。
纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度取決于纖維的交織性能和結(jié)合時(shí)的工藝條件。
一定長(zhǎng)寬比值的纖維有較好的結(jié)合性能,長(zhǎng)與短、粗與細(xì)的纖維合理搭配,可以填補(bǔ)纖維之間的空隙,擴(kuò)大接觸面,提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和密度,但大量細(xì)碎組分將導(dǎo)致制品強(qiáng)度降低。
綜上分析,纖維形態(tài)對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)度的影響很大,但關(guān)系比較復(fù)雜。為保留纖維本身強(qiáng)度所需要的條件往往與為提高纖維之間的結(jié)合強(qiáng)度所需要的條件相互矛盾,故不可過(guò)于單獨(dú)強(qiáng)調(diào)某一方面。
二、化學(xué)組成對(duì)產(chǎn)品質(zhì)t的影響
植物纖維細(xì)胞的3個(gè)主要化學(xué)成分及抽提物在構(gòu)成纖維板的強(qiáng)度中所起的作用各不相同。纖維素是組成纖維細(xì)胞的骨架和主體,因此,是決定板強(qiáng)度的根本因素。半纖維素由于它的吸濕、潤(rùn)脹性使纖維的塑性增加,有利于提高纖維之間的結(jié)合力。木素在溫度高于軟化點(diǎn)后,可以發(fā)揮很強(qiáng)的粘接作用,使纖維相互結(jié)合起來(lái)。此外,木素還對(duì)改善產(chǎn)品的耐水性起重要作用。抽提物對(duì)纖維之間的結(jié)合有一定阻礙作用,不利于產(chǎn)品的強(qiáng)度。考慮樹(shù)種的化學(xué)組成,適當(dāng)配合使用,會(huì)對(duì)制品性能產(chǎn)生有利影響。
在馬尾松纖維中摻人30%泡銅或楓香,產(chǎn)品MOR可提高30%左右,IB提高50%~60%,厚度膨脹率明顯下降。而杉木中加入30%楓香,IB可提高30%以上,因此,針、闊葉材的合理搭配,可明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量。
三、樹(shù)皮、腐朽材對(duì)中密度纖維板性能的影響
(一)樹(shù)皮
樹(shù)皮和木材的組成不同,樹(shù)皮中含有較多的抽提物。纖維原料中的樹(shù)皮含量大,會(huì)導(dǎo)致板性變差,即強(qiáng)度下降、吸水率提高、板面色澤不均,從而影響制品的使用范圍。
另外,原料中樹(shù)皮含量的控制,還取決于對(duì)制品質(zhì)量的要求、加工工藝、制品的結(jié)構(gòu)以及制品是否進(jìn)行二次加工等多方面因素的綜合考慮。
試驗(yàn)研究原料中樹(shù)皮含量增加后,如何保證板材質(zhì)量的方法,增加施膠量,提高和改善板性是最簡(jiǎn)單易行的辦法,然而這會(huì)增加成本。下面研究分析纖維形態(tài)與樹(shù)皮含量的關(guān)系。板子密度為0. 7g/c耐,施膠量8%。對(duì)任一種纖維,樹(shù)皮混合比例增加,MOR均呈下降趨勢(shì);然而,在混合率一定時(shí).不同纖維,MOR亦不同。因此,要求一定MOR時(shí),纖維長(zhǎng)細(xì)度不同,樹(shù)皮混合率也應(yīng)不同,木纖維質(zhì)量高,樹(shù)皮允許混合率也就高。
(二)腐朽材
腐朽材由于受菌類(lèi)侵蝕,其腐朽量可達(dá)60%。在制板中,削片、篩選、纖維分離和干燥所造成的木材損失,主要出自于腐朽材。使用腐朽材,板面色澤會(huì)暗而不勻,物理力學(xué)性質(zhì)下降。當(dāng)然,在干法生產(chǎn)中,可將腐朽材作為芯層原料。根據(jù)有關(guān)廠家的使用結(jié)果,由于芯層采用腐朽材,板材的強(qiáng)度只能由多加膠粘劑得以保證。
(三)其他
不同比重的原料,制品性能有差異。
此外,不同原料因組織結(jié)構(gòu)的不同,需采用不同的工藝條件。一定要注意將密度相同或接近的原料混合使用,這樣才能制出高質(zhì)量的板制品。否則由于纖維重量的差異在氣流中的速度不一樣,不可能獲得均勻一致的干燥效果。同時(shí),因重量和形態(tài)的不一,在纖維鋪裝時(shí),板坯的厚度、密度也很難得到均勻和穩(wěn)定的結(jié)果。
四、原料的選擇
原料的選擇由質(zhì)量、產(chǎn)量和價(jià)格等幾個(gè)方面決定,即所用的原料不但要質(zhì)量好,而且應(yīng)資源豐富,產(chǎn)量能滿足建廠規(guī)模的要求。在選擇各種剩余物為原料時(shí),必須認(rèn)真估算收集范圍,如果收集和運(yùn)輸困難,必然導(dǎo)致價(jià)格較高。特別是使用1年生禾本科植物原料時(shí),必須考慮到原料供應(yīng)的季節(jié)性。
廠址要接近原料產(chǎn)地,建廠規(guī)模大小務(wù)必恰當(dāng),否則影響生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
當(dāng)采用質(zhì)量低的原料時(shí),應(yīng)搭配
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