中纤板产生翘曲变形原因及其解决办法

郑忠福， 陈长德

(福建和其昌竹业股份有限公司，福建 永安 366000)

工艺技术

中纤板产生翘曲变形原因及其解决办法

郑忠福， 陈长德

(福建和其昌竹业股份有限公司，福建 永安 366000)

分析了中密度纤维板产生翘曲变形的原因，主要有原料控制不当、纤维含水率不符合要求、板材防水性能差、板材密度偏低、板坯铺装不均、热压参数不合理、后处理不当等，并提出相应的解决办法。

中密度纤维板；翘曲变形；原因分析；解决办法

中纤板是人造板的重要组成部分，因其产品具有性能好、易加工等优点，使其生产线在2000年后得到快速发展。但中纤板的翘曲变形在相当一部分企业中普遍存在，影响产品外观及使用性能，并给砂光及二次加工带来负面影响[1-2]，因此各企业都高度重视中纤板翘曲变形问题。笔者经过长期实践探索和经验积累，对其产生翘曲变形的原因进行分析，并提出了相应的解决办法。

1 原料控制不当

1.1 产生原因

纤维是中密度纤维板最重要的组成部分，不同树种的纤维含量不同，各树种枝丫材的软、硬及比重也不同，因此用多树种枝丫材生产出来的产品，湿胀冷缩、吸水率也不同，最终表现为中密度纤维板不同位置的膨胀与收缩、变形量难以保持一致，从而产生内应力，导致中纤板产生翘曲变形。

1.2 解决办法

原料树种比较杂的企业，要对软、硬枝丫材进行分类，并分别或严格按比例投入削片，避免多树种混在一起使用，特别是比重相差很大的树种更不能混在一起使用。

2 纤维含水率不符合要求

2.1 产生原因

纤维含水率对中密度纤维板有十分重要的影响。纤维含水率过低将导致热压时板坯内的热量传递效果差，胶黏剂的固化不理想，板材的质量差，容易变形；纤维含水率过高将导致热压时板坯内累积水蒸气使内应力增加，容易出现分层、鼓泡和变形等缺陷。纤维含水率的均匀性将直接影响板材的变形，纤维含水率不均匀在热压时会导致板坯内的热传导不均匀，胶黏剂的固化程度不一致，从而造成产品变形。

2.2 解决办法

根据当地气候和生产工艺状况，适当控制纤维含水率，使之符合工艺要求，而且要均匀、连续、稳定。

3 板材防水性能差

3.1 产生原因

在生产普通用途的中密度纤维板时，通常应加入石蜡作为防水剂，但80%以上的生产企业为了降低生产成本，通常不加或少加石蜡，导致板材吸水率和吸水厚度膨胀率这二项指标均达不到国标要求，加剧了板材的翘曲变形。

3.2 解决办法

企业生产时一定要严格按工艺要求按一定比例施加防水剂和胶黏剂，使生产出来的产品各项指标均能达到国标要求。

4 板材密度偏低

4.1 产生原因

由于原材料价格不断上涨且产品竟争激烈，生产企业为了生存而降低生产成本，生产的板材密度低，有的需求方为降低采购费用要求生产低密度板材；此外，生产过程中有时密度控制不当，也容易导致板材翘曲变形。

4.2 解决办法

(1)按照需方要求的密度进行生产，但要明确标注密度太低板材会产生翘曲变形。

(2)生产线安装密度仪，不符合密度要求的板坯不允许进入压机，确保生产出的板材密度稳定。

5 板坯铺装不均

5.1 产生原因

板坯铺装成型是中密度纤维板生产中十分重要的一个环节，不仅直接影响产品的各项力学性能，而且与产品的翘曲、变形、密度、偏差以及厚度偏差指标密切相关。为了使板坯密度均匀稳定、厚薄一致，不同的板坯铺装成型系统都设置有纤维贮存仓和纤维计量装置，并要求同一张板坯内纤维分布偏差不得超过7%，否则很难保证产品不变形。板坯内纤维分布偏差大，其带来的内应力也会增大，这样的中纤板在使用中如果环境温度和湿度发生变化，由于其各部分的膨胀和收缩不一致而导致内应力不均， 因此产生翘曲变形。

5.2 解决办法

(1)要经常检查铺装机抛料辊、分料板的工作状态，确保不被其他杂物阻塞。

(2)生产线上安装1～2台密度仪，注意观察板坯的铺装质量，发现问题及时找出原因并予以解决，不允许不符合要求的板坯进入下一道工序。

(3)生产时，要定期检查板坯铺装的对称性，保证板坯上、下两个表层对称。

6 热压参数不合理

6.1 产生原因

热压过程也是产品密度建立的过程，不同形式的热压机以及不同的热压工艺参数生产出来的中密度纤维板剖面密度也不同，中纤板剖面密度曲线是“马鞍型”曲线，即板材的两个表面密度高，中间偏低，而且较均匀，表层到芯层的密度梯度大。板材的剖面密度曲线对质量的影响很大，在板材平均密度相同的条件下，表层密度大，高密度区域宽，芯层密度小，表芯层的密度梯度大，板材的刚度和静曲强度就高，板材的变形就小；反之，板材的刚度和静曲强度就低，板材变形就大。压机处于升压过程的时间长短和压力大小也会影响产品剖面密度曲线的形状，一般高压时间长，表层高密度区域宽，压力大，表层密度高。压机上下压板存在温度偏差会导致板坯上下两面的传热不均，两表层高密度区域的宽度不对称，此时板材也会产生翘曲变形。

6.2 解决办法

(1)要根据实际生产情况，及时调整生产工艺参数，使板坯上、下两个表层预固化程度基本相同，强度一致，避免产生不同的内应力。

(2)要经常检查和调节同时闭合机构的弹簧力，使压力保持相对一致，从而保证机构同时闭合。

(3)使用蒸汽作介质的热压机一定要保证疏水器完好，确保正常疏水或定期进行人工排出冷凝水；使用导热油作介质的热压机一定要采用循环泵进行辅助循环压板内的导热油，使各层压板温度保持相对均匀。

(4)经常检查热压板是否存在变形，若有变形要及时进行调整校正。

(5)及时清理压板上的脏物和纤维团。

(6)每个生产班组需清理厚薄规上的纤维或纤维团2次(或以上)。

(7)生产中出现的漏装板坯、短板坯、轻板坯等不允许进入压机热压，否则会使压力集中加在厚度规上，引起热压板变形。

7 后处理不合理

7.1 产生原因

目前各生产厂家的中密度纤维板都未经调质处理，含水率偏低。含水率低的中密度纤维板在相对湿度较大的环境中加工或存放时会吸湿，板件易产生翘曲变形。中密度纤维板材刚从热压机出来时温度较高，接触空气后板材表层温度开始下降，但芯层温度则在短时间内由于内部水分迅速向表层转移和水蒸气的余热而出现上升。就中厚板而言，从热压机出来时，板材芯层的温度为105 ℃左右，并在5～10 min内继续上升到115 ℃左右，之后逐渐下降。脲醛树脂在长时间高温情况下容易发生水解，纤维在长时间高温下也会造成本身强度下降。如果板材不经过冷却处理而立即堆放、贮存，将影响板材的性能，从而造成板材的强度下降和严重翘曲变形。因此要对板材进行冷却处理，一般要求板材温度降低至脲醛树脂发生受热水解的温度60 ℃以下。

7.2 解决办法

(1)企业要高度重视产品的存放问题，将堆放中纤板的场地全部打成水泥地面，确保堆放场地平整。

(2)上下垛之间至少要放置3根垫方(最好4根)，垫方的规格、大小要一致，并要摆放均匀，上下垛的垫方要垂直成一条线。

(3)板坯进冷却翻板机后一定要有足够的冷却时间，选择的冷却翻板机要有足够的格数，存放数量要满足要求。

(4)生产出来的半成品要存放一段时间，一般情况下需存放至少48 h，然后再进入砂光工序。

(5)有条件的企业可安装一条板材调质处理生产线，这样可有效地改善板材内部结构和提高产品性能指标。

8 贮存条件差

产品应存放在干燥通风的环境中，要及时打包，外包装采用薄膜塑料袋。存放在潮湿的环境中容易吸湿变形，甚至发霉。

9 结束语

中纤板翘曲变形属于板材的外观质量缺陷，产生翘曲变形的原因很多且很复杂，生产中应高度重视这一问题，认真分析找出原因，对症下药，采取切实可行有针对性的措施加以解决。

[1] 陈栋，蔡光.多层压机生产中纤板产生厚度偏差的原因[J].林业机械与木工设备，2002(10).

[2] 赵艺斐，曹军，孙丽萍.中密度纤维板热压中VDP影响因素的控制系统研究[J].森林工程，2014(2).

(责任编辑 王琦)

Causes of MDF Warp Deformation and Relevant Solutions

ZHENG Zhong-fu， CHEN Chang-de

(Fujian Heqichang Bamboo Industry Co.,Ltd.，Yongan Fujian 366000，China)

The causes of MDF warp deformation are analyzed，mainly improper raw material control，fiber moisture content that doesn’t comply with the requirements，poor waterproof performance of plate，low plate density，uneven blank paving，improper hot press parameters and irrational post-processing，and relevant solutions are put forward.

MDF；warp deformation；cause analysis；solution

2016-11-23

郑忠福(1965-)，男，工程师，大学本科，从事竹木复合材料的研究与开发，E-mail：Zhongfu0988@sina.com。

TS653

A

2095-2953(2017)03-0049-02