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密度板纤维分离的方法

出自: 密度板 发布时间:2013年3月26日 已被浏览:1998次

纤维分离的方法大致分为机械法、化学机械法、爆破法和热磨法四大类别。

机械法将纤维原料预先用水浸泡或不经浸泡,依靠机械力的作用使之分离成 单体纤维或纤维束'这种方法又称纯机械法。根据原料形态不同,机械法又可分为木段磨浆 法和削片磨浆法。密度板工业常用的是削片磨浆法,又称高速磨浆法。原料以削片形态直接 或预先经热水浸泡或用饱和蒸汽软化处理,而后送到磨浆机进行纤维分离。该法常见的设备 有盘式磨浆机(即圆盘磨浆机),圆盘磨浆机有单圆盘磨浆机(由固定磨盘和旋转磨盘组成 和双圆盘磨浆机(两个磨盘同时作相对旋转,又称高速磨浆机’。削片磨浆法适应于各种原料 削片的磨浆,分离的纤维浆料色泽较淡而均匀,纤维的分离度高’损伤的纤维量相对木段磨 浆机要少。至于木段磨浆法以及荷兰式打浆机、锤式打浆机等磨浆形式,虽然这几种方法有 磨浆得率高的特点,但其生产效率低而且动力消耗较大,随着制浆技术的发展和新型磨浆方 法的涌现,这几种磨浆方法已被淘汰。

化学机械法

该法是将原料预先经过化学药剂处理,使其内部结构,特别是木质素和半纤维素受到一定程度的软化溶解和破坏,从而削弱了纤维间的固有连接,然后再通过机械力作用使其纤维分离。该法对于处理硬质阔叶材和禾本科植物纤维类原料磨浆较为理想。化学处理常用的化学药剂有亚硫酸钠、碳酸钠、苛性钠及石灰等。处理方法有药剂浸渍法、药剂液相蒸煮法和汽相蒸煮法等。化学药剂可以单独使用,也可混合使用,其用量根据被处理原料及制浆工艺要求而异,可为百分之几到百分之十几。

化学机械法分离纤维,不仅要消耗大量的化学药剂,而且会产生大量的废液、废气,污染水质和产生恶臭气体而造成对环境的危害。该法对木质素和半纤维素的溶解和破坏也较为严重,因而影响了纤维得率。另外,利用该法所得纤维具有酸、碱性,这不仅增加纤维处理工艺的复杂性,还要考虑所用设备的防腐蚀性问题。设备的防腐办法,一般将设备内衬涂防腐涂料或用不锈钢制作,也可在原料中加入适量的碱性化学药剂,以中和由于原料水解所产生的有机酸。由于化学机械法制浆存在以上问题,故在密度板工业中不采用此种方法。

爆破法

该纤维分离法是将原料削片放入一个高压容器内,在高温高压水蒸气瞬间处理后,快速排放于大气中,依靠蒸汽的快速释放膨胀,使原料削片离解成棉絮状纤维的方法。此方法是由美国人马森(w.H. Mason)于1924年,在里曼(Lyman)1858年专利基础上改进而成的纤维分离方法,故将爆破法又称马森奈特法(Masnite)。

该法是将原料削片放入高压容器中,预先在1.0~4.0MPa蒸汽压力下处理15—40s,再升压到7.0MPa的蒸汽压力处理4~5s,使木质素软化和碳水化合物部分水解,然后迅速打开阀门放料,使削片爆破成棉絮状的单体纤维和纤维束。这种分离纤维的方法可使原料中的可溶成分,尤其是半纤维素大部分溶解,木质素的可塑性也会显著增加。此法所分离的纤维浆料呈褐色,纤维的得率一般在70%~80%。由于该法可促使纤维的可塑性增大,有利于提高密度板产品的耐水性及尺寸稳定性。

因为爆破法是在高温高压状态下工作,对设备的安全和维护保养以及设备的使用操作技术要求均十分严格,这也是影响该法推广使用受到一定限制的原因,

热磨法

热磨法又称热力机械磨浆法。该法是将原料的削片先用热水或饱和蒸汽在特定温度和压力下进行软化处理,紧接着将软化的削片研磨成纤维。此法所采用的设备即称热磨机。该机是1 931年由瑞典人阿斯普伦德(A. Asplund) 发明。首先将削片在蒸汽预热缸内用压力为0. 6~0.8Mpa(约150--180℃)的饱和蒸汽处理2~5min,使木质原料胞间层的木质素软化,再通过螺旋进料装置将软化了的削片送入磨浆机磨室体内进行机械分离。这种方法的特点是:使胞间层及细胞壁的木质素软化或部分溶解,不仅软化时间短,而且处理效果也较理想;动力消耗比纯机械磨浆法要小;所分离的纤维具有柔韧性,纤维的损伤也少,纤维得率一般可达 95%左右。故用此法生产的密度板产品,其物理力学性能均较理想。热磨法是目前世界密度板制造业应用最为广泛,如瑞典桑斯公司(Sunds Pefibrator)的PSDR型热磨机及新型M系列热磨机,美国的巴乌尔型 (Sprout-Bauer)热磨机,德国生产的帕尔曼型(Pallman)热磨机,以及我国普遍采用的国产热磨机如BW116 ~119等,均属热力机械磨浆设备系列。