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密度板纖維分離的方法

發布日期:2013年3月26日       瀏覽:2906 次

纖維分離的方法大致分為機械法、化學機械法、爆破法和熱磨法四大類別。

機械法將纖維原料預先用水浸泡或不經浸泡,依靠機械力的作用使之分離成 單體纖維或纖維束'這種方法又稱純機械法。根據原料形態不同,機械法又可分為木段磨漿 法和削片磨漿法。密度板工業常用的是削片磨漿法,又稱高速磨漿法。原料以削片形態直接 或預先經熱水浸泡或用飽和蒸汽軟化處理,而后送到磨漿機進行纖維分離。該法常見的設備 有盤式磨漿機(即圓盤磨漿機),圓盤磨漿機有單圓盤磨漿機(由固定磨盤和旋轉磨盤組成 和雙圓盤磨漿機(兩個磨盤同時作相對旋轉,又稱高速磨漿機’。削片磨漿法適應于各種原料 削片的磨漿,分離的纖維漿料色澤較淡而均勻,纖維的分離度高’損傷的纖維量相對木段磨 漿機要少。至于木段磨漿法以及荷蘭式打漿機、錘式打漿機等磨漿形式,雖然這幾種方法有 磨漿得率高的特點,但其生產效率低而且動力消耗較大,隨著制漿技術的發展和新型磨漿方 法的涌現,這幾種磨漿方法已被淘汰。

化學機械法

該法是將原料預先經過化學藥劑處理,使其內部結構,特別是木質素和半纖維素受到一定程度的軟化溶解和破壞,從而削弱了纖維間的固有連接,然后再通過機械力作用使其纖維分離。該法對于處理硬質闊葉材和禾本科植物纖維類原料磨漿較為理想。化學處理常用的化學藥劑有亞硫酸鈉、碳酸鈉、苛性鈉及石灰等。處理方法有藥劑浸漬法、藥劑液相蒸煮法和汽相蒸煮法等。化學藥劑可以單獨使用,也可混合使用,其用量根據被處理原料及制漿工藝要求而異,可為百分之幾到百分之十幾。

化學機械法分離纖維,不僅要消耗大量的化學藥劑,而且會產生大量的廢液、廢氣,污染水質和產生惡臭氣體而造成對環境的危害。該法對木質素和半纖維素的溶解和破壞也較為嚴重,因而影響了纖維得率。另外,利用該法所得纖維具有酸、堿性,這不僅增加纖維處理工藝的復雜性,還要考慮所用設備的防腐蝕性問題。設備的防腐辦法,一般將設備內襯涂防腐涂料或用不銹鋼制作,也可在原料中加入適量的堿性化學藥劑,以中和由于原料水解所產生的有機酸。由于化學機械法制漿存在以上問題,故在密度板工業中不采用此種方法。

爆破法

該纖維分離法是將原料削片放入一個高壓容器內,在高溫高壓水蒸氣瞬間處理后,快速排放于大氣中,依靠蒸汽的快速釋放膨脹,使原料削片離解成棉絮狀纖維的方法。此方法是由美國人馬森(w.H. Mason)于1924年,在里曼(Lyman)1858年專利基礎上改進而成的纖維分離方法,故將爆破法又稱馬森奈特法(Masnite)。

該法是將原料削片放入高壓容器中,預先在1.0~4.0MPa蒸汽壓力下處理15—40s,再升壓到7.0MPa的蒸汽壓力處理4~5s,使木質素軟化和碳水化合物部分水解,然后迅速打開閥門放料,使削片爆破成棉絮狀的單體纖維和纖維束。這種分離纖維的方法可使原料中的可溶成分,尤其是半纖維素大部分溶解,木質素的可塑性也會顯著增加。此法所分離的纖維漿料呈褐色,纖維的得率一般在70%~80%。由于該法可促使纖維的可塑性增大,有利于提高密度板產品的耐水性及尺寸穩定性。

因為爆破法是在高溫高壓狀態下工作,對設備的安全和維護保養以及設備的使用操作技術要求均十分嚴格,這也是影響該法推廣使用受到一定限制的原因,

熱磨法

熱磨法又稱熱力機械磨漿法。該法是將原料的削片先用熱水或飽和蒸汽在特定溫度和壓力下進行軟化處理,緊接著將軟化的削片研磨成纖維。此法所采用的設備即稱熱磨機。該機是1 931年由瑞典人阿斯普倫德(A. Asplund) 發明。首先將削片在蒸汽預熱缸內用壓力為0. 6~0.8Mpa(約150--180℃)的飽和蒸汽處理2~5min,使木質原料胞間層的木質素軟化,再通過螺旋進料裝置將軟化了的削片送入磨漿機磨室體內進行機械分離。這種方法的特點是:使胞間層及細胞壁的木質素軟化或部分溶解,不僅軟化時間短,而且處理效果也較理想;動力消耗比純機械磨漿法要小;所分離的纖維具有柔韌性,纖維的損傷也少,纖維得率一般可達 95%左右。故用此法生產的密度板產品,其物理力學性能均較理想。熱磨法是目前世界密度板制造業應用較為廣泛,如瑞典桑斯公司(Sunds Pefibrator)的PSDR型熱磨機及新型M系列熱磨機,美國的巴烏爾型 (Sprout-Bauer)熱磨機,德國生產的帕爾曼型(Pallman)熱磨機,以及我國普遍采用的國產熱磨機如BW116 ~119等,均屬熱力機械磨漿設備系列。

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