胶合板制造工艺学-4.ppt

第四章 单板干燥和加工 §4-1 单板干燥的终含水率 一、最适宜的单板终含水率 　　　旋切后的单板含水率很高，不符合胶合工艺的要求（湿热法除外），必须进行干燥，太高太低都不行。 如果干燥含水率过低，会出现以下问题： 　⑴　当木材含水率低于纤维饱和点时，就易出现干缩， 　　　干缩损失大。 　⑵　含水率越低，干燥时间越长，容易浪费能源，降低 　　　干燥机生产能力。 ⑶ 含水率低，在加工运输过程中易破损。 ⑷　含水率过低，涂胶后胶粘剂易渗透到单板上去，同 　　　时由于含水率过低的单板羟基活性减小和单板表面 　　　纤维的物理性能受损伤，这些都会影响胶接强度。 　如果含水率过高也不行，会出现以下问题： ⑴　如果含水率过高，涂胶组坯后，胶易渗透到表板表面上，形成透胶。 ⑵　如果含水率过高，在热压过程中易产生分层鼓泡。 ⑶　如果含水率过高，热压胶合后胶合板含水率很低，要排除更多水分，在胶合板热压胶合过程中，各层单板收缩变形很大，因此胶合板内应力较大，易变形。 ⑷　如果含水率过高，胶固化不充分，胶合强度不好。 (5) 湿单板在贮存中易产生边缘开裂、中间发霉变色等缺陷。 对于酚醛、脲醛树脂胶合板，要求单板的终含水率为8%-12%最适宜；血胶、豆胶等蛋白质胶的胶合板，要求单板的终含水率为8%-15%。 单板含水率的测定方法有重量法、电阻测湿法、介质常数测湿、微波测湿法。 §４－2 单板干燥的基本原理 一、单板干燥的特点（与板、方材比较） １．可采用高温快速干燥工艺，t=170℃—180℃，最高300℃， 由于温度高，干燥速度可大大加快。 　　　为什么单板干燥可采用高温快速干燥？ （1）旋切后的单板由于幅面大，厚度小，主要依靠横跨纤维 方向的横向通道传导水分，水分移动的路径短（因为木 材里的水分可以以细胞腔作为纵向通道，顺着纤维长度 方向运动，从木材的两端面排出（长度方向），也可以 以细胞壁的纹孔作为贯通的横向通道，细胞壁内还有许多 孔隙使水分从木材侧面排出（宽度或厚度方向）。 （2）单板在旋切过程中有些纤维被切断，材质比较疏松，水 分向外传导阻力小，单板表面蒸发作用和内部扩散作用彼 此相适应，采用高温也不会产生开裂、变形等缺陷。 2. 可采用高速气流垂直单板表面喷射，高速气流可达 15-20m/s，大大提高干燥速度。 采用高速气流为什么能提高干燥速度？ 当高速热气流平行于单板表面流过时，相互之间产生了摩擦，而使气流速度减小，与单板表面接触的薄层，速度接近于零，呈现凝滞的空气薄膜，把热空气与单板表面隔开，这层薄膜称为临界层。 近年来，国内外对单板干燥的特性作了较深的研究，从提高温度和气流速度两个方面来加速干燥过程。目前，广泛采用的喷气式干燥机就是采用垂直单板表面喷射高速热气流来冲破或扰乱临界层来提高传热效率，加速内部水分的扩散，缩短干燥时间。 二、单板干燥过程 I 加热期 单板刚接触热空气，单板表面的自由水蒸汽压低于干燥机内热空气的蒸汽压，因此单板表面水分基本不蒸发。 II 恒速干燥期 是以蒸发自由水为主，单板表面水分的蒸发速度和单板里面水分向外传导的速度大致是相等的，因此称为恒速干燥期。热空气所供给的热量全部用于水分蒸发，单板的温度仍然维持在湿球温度。 III 减速干燥期 （1）减速干燥第一阶段： 蒸发掉全部自由水和大部分吸着水，在此阶段单板表面水分的蒸发速度和单板里面水分向外传导的速度已经不相适应了，单板干燥速度开始下降。 （2）减速干燥第二阶段： 在此阶段单板含水率低于纤维饱和点很多，水分向外传导更加困难，水分蒸发速度也大大下降； 三、影响单板干燥速度的主要因素 单板干燥速度直接影响干燥机生产能力，提高干燥速度是提高干燥机产量的最有效方法。干燥速度实际就是单板水分排出的速度，影响因素总的来看可分为两大方面： 干燥介质的影响：包括介质温度、热空气相 对湿度、热空气速度。 单 板 本 身 条 件：包括单板树种、单板初含 水率、单板厚度等。 ㈠ 干燥介质的影响 ⑴ 干燥介质温度（热空气温度） 干燥介质温度是影响单板干燥速度的重要因素。温度越高，供单板内部水分汽化的能量就越大，使得干燥单板内的水分很快汽化，则单板内外蒸汽压力梯度增大。同时，由于单板表面水分蒸发快，使单板内