第一篇：中密度纖維板表面吸收的初步研究

中密度纖維板表面吸收的初步研究 王旭

[摘要] 舟紹歐洲中密度纖維板表面嘎收的試驗方法。用正變試驗法研究了板子密度、表面光潔度和砂光方向對中密度纖維

板表面吸收的影響 研究結果表明：密度和表面光潔度對表面吸收性能有較顯著的影響，板子砂光方向的影響不顯著。并提出改 善MDF表面質量的方法

主題詞：中密度纖維板 表面吸收 密度 表面光潔度 半硬質纖維板

中密度纖維板的應用一般都需經表面涂飾飾、貼面等二次深加工，因此，其表面質量的好 壞直接影響到二次加工的外觀質量。但是，中密度纖維板又是一種多孔性結構板材，表面存在微小的孔隙．另一方面，用于家具、裝修等行業的中密度纖維板大都需要使用涂料進行表面涂飾，以及裝飾單板需要使用膠粘劑進行貼面等，由于中密度纖維板表面孔隙度的存在．相應地就會產生表面吸收問題，造成不同程度涂料、油漆或膠粘劑消耗，直接影響到涂飾、油漆和飾面 對此，需要確定一種試驗方法來測定MDF表面吸收性能，定性反映MDF表面的可涂飾性。這對MDF工業以及家具行業、飾面等二次加工行業有著重要意義。目前，國內尚無MDF表面吸收的相關研究國外早在1988年，歐洲中密度纖維板廠商聯臺會(EMB)技術委員會就針對中密度纖維板表面吸收問題．制定了一項檢驗方法——中密度纖維板表面吸收的測定(甲苯法)，并把該方法列入歐洲MDF工業標準(EMB MDFindustry standard)，為用戶提供一些有關MDF表面可涂飾性的指標。1989年，英國也參照采用歐洲EMB標準，把表面吸收性能作為補充性能介紹在建筑纖維板標準(BS 1142)中密度纖維板部分，以確定其MDF板面可油漆性1993年，歐洲標準化委員會(CEN)人造板技術委員會(CEN／Tc 112)制定了干法生產纖維板表面吸收的試驗方法標準(EN 382—1)．特別適用于中密度纖維板。1 試驗方法 1 1 原理

借助甲苯的揮發性和滲透性來測定板面的孔隙度．以確定板面在沒有任何吸收的情況下，能否均勻地涂飾、油漆。

1．2 試件尺寸：300mm×50ram 1．5 主要儀器設備和試劑支座(傾角60。)lmi精密穆液昔(精度0．Olm1)甲苯【分析純)1．4 試驗方法步驟

把試件放在支座的斜面上成60~0．5o傾角，用移液管移取lml甲苯．距試件表面約1ram，并與試件成9O士l0o角 見圖1。

盡快讓甲苯流在試件表面上，測量甲苯流在表面上的長度。在試件另一面重復上述步驟 取最小值作為表面吸收測定值。(注：這里所說的表面吸收值的大小，并不是通常所指吸收量的意義，而是甲苯流在試件表面上的痕跡長度。)2 正交試驗設計

中密度纖維板通常采用朦醛樹脂(uF)膠粘劑，在加熱加壓的作用下獲取粘接力。同時，目前的中密度纖維板生產以多層壓機、周期式熱壓工藝為主，因此生產后的板面存在松軟的預固化層．需要再進行砂光處理．使之表面光 滑，便于進一步產品深加工。但由于生產中諸多因素的影響．如熱壓溫度、含水率、生產過程的密度控制不當及熱壓過程板子厚度控制、施膠均勻性、砂光不當等，容易造成砂光后的表面質量不理想。對此，根據成品加工中主要問題對其進行分析，選擇密度、表面光潔度和砂光方

4向作為因素．尋找表面吸收性能的影響因素。采用L9(3)正交試驗設計 因素和水平如表1所示。5 結果與分析

5．1 方差分析見表2 5．2 表面吸收與密度的關系

中密度纖維板的滲透性．也就是表面吸收性能，主要是由術材粒子(奸維)之間的多孔結構所決定。所以纖維之間的密實程度，即板材整體密度．與表面吸收之間存在某種的相關關系。試驗表明，中密度纖維板表面吸收性能與板材密度呈一定的線性關系，見圖2。同時研究還表明：高密度板．其表面吸收值一般較大；而表面吸收值較大的板．其密度卻不一定高。

5．5 表面吸收與表面光潔度的關系

3．3．1 未砂光板中密度纖維板目前的生產工藝、設備，在生產過程中不可避免會產生表面預固化層(軟層)，造成表層疏松、粗糙。用甲苯法進行試驗時，甲苯液滴在試件表面上立即被吸收，并呈團狀。

3．3．2 砂光板 由于表面預固化層的存在，因此中密度纖維板在涂飾、貼面前．一般都需

要經過表面砂光處理，改善板面光潔度，提高表面的粘接強度。通常，對板面的光滑與粗糙程度是憑個人直觀(手感)來判定，由于各人之間的感官靈敏度的限制，往往造成板面光潔度各異。因此，對于同一批產品，如果密度范圍變化不大．則可以通過表面吸收的測定．直接反映板面的光潔度。試驗也證明了這點，見表3用280~-細砂紙對索板表面進行砂光，其表面吸收值比索板提高了17．9% ；而用3#粗砂紙砂毛后，其表面吸收值比素板降低了15.4%.3．4 表面吸收與板子砂光方向的關系

3．4．1 順向與逆向對比縱向試件順著砂帶運行的方向為順向；反之為逆向。從表4縱向試件的順向與逆向表面吸收對比可以看出，縱向試件的順向與逆向表面吸收出現的概率隨著試驗次數的增加而趨于一致。這說明．縱向試件無論是順著砂光方向．還是逆著砂光方向，其表面吸收值基本相等。3． ．2 縱向與橫向對比 橫向是相對縱向而言．即與砂帶運行方向垂直，通常指板的寬度方向。在橫向試件中．由于甲苯液會沿著砂痕方向流散．因此．橫向試件表面吸收測定結果均略低于縱向試件，見表5。結論與探討

4．1 根據試驗結果．影響表面吸收性能的主要因素有：

． 【．1 板子密度的高低。密度．特別是板的表面密度越高，板子表面吸收性能越好．板面質量就越好。1．2 砂光的細度。目數越高、砂粒越細．板子砂光后的表面質量越好。4．1．3 試件的方向性對試驗結果也有一定的影響．主要集中反映在縱向試件與橫向試件之『。這與歐洲標準(EN 382一1)規定的試驗方法采用同一方向(縱向)試件相一致．這樣可以避免產生系統性誤差。

4．2 研究與探討試驗過程中發現，板材整體密度不高．但是表面硬層較厚，即表面密度較高，其表面吸

收值也較大。這表明，表面吸收與密度的關系，實際上是和表面密度之間的關系 據有關專家介紹．新西蘭已成功開發出兩表面密度達】200kg／m。．芯層密度為400kg／m ．整體密度 約為500kg／m。，而內結合強度達0．6MPa以上的輕型中密度纖維板。

由于MDF的性能隨著密度的提高而改善，但整體密度的提高又導致生產成本的大幅度上升，如何做到降低原材料消耗，而又保證產品的性能不至于降低．甚至還有所提高，這是中密度纖維板工業所面臨的一項重大課題。因此我國在今后的MDF生產中，要進一步研究探討采用提高表面密度的方法來改善MDF的板面質量．這樣既能使產品滿足表面涂飾、貼面等要求．同時又能保證生產時的原材料消耗不至于增加，充分發揮出MDF產品結構的優勢。

第二篇：中密度纖維板生產線工藝流程

1，削片—篩選

生產中厚板時原木不要求剝皮，但樹皮允許體積分數小于8%%。原木裝

載機將小徑木、枝椏材等木材原料放在儲木臺上，通過皮帶運輸機送入削片

機，削片機前裝有金屬探測器，避免帶有金屬的木材進入削片機。進入削片機 的木材被削成規格木片，經由螺旋運輸機和斗式提升機送人木片儲倉儲存。

由于軟材硬材要按比例混合，所以采用兩個儲倉，分別儲存軟材和硬材木片。

儲倉下部的出料裝置能控制出料速度，根據工藝配比，由出料裝置控制出料

量，使軟硬木片按要求的比例均勻混合。軟硬木片之比為3：7 或4：6。混合木

片的PH值最好能相對穩定在5，0---5，5之間。

然后，木片經皮帶運輸機送至振動篩進行篩分，篩選機一般有兩層。在除

去過大的和過小的木片和雜物后，將合格木片送至清洗設備除去泥沙、小碎

石、污物及金屬塊等。木片清洗可分為水洗和干洗兩種方式。根據我國原料 的現狀，采用水洗較合適。但木片水洗耗水量大，又有污水處理問題，且造價

較高，雖然木片清洗的質量好，效率高，有利于纖維分離和板的質量，但生產中

厚板的中小生產規模廠有不少還是采用了木片干洗方式。凈化后的木片經螺

旋運輸機和斗式提升機送往熱磨間。2，熱磨—施膠—干燥

木片經過磁鼓除去切片當中的鐵塊，進入熱磨機前的預蒸料倉臨時儲存，預蒸料倉的有效容積為6M3，裝有料位指示器，可觀測木片的過滿或空缺。木

片經振動給料器，木塞螺旋進入垂直蒸煮器進行蒸煮軟化，增加含水率，蒸煮

器配有!射線料位計，用來控制料位和預置蒸煮時間。木片在蒸煮軟化后由

運輸螺旋送人熱磨機進行纖維分離。在熱磨系統中配有起動分離器，熱磨機

起動時，通常開始熱磨的纖維質量不符合生產要求，這些不合格纖維通過排料 閥和排料管進入起動分離器，然后落入廢料堆場。當纖維質量達到生產要求時，排料閥關閉，生產出料閥打開。

與此同時，根據工藝要求將膠料按一定比例調好，定量送往施膠系統，石

蠟采用直接加熱熔化，然后送往投放裝置。當合格纖維從熱磨機出來通過噴

射線時，施膠系統把配好的膠料和石蠟均勻地噴射到纖維上，然后一起進入閃急式管道干燥機。

干燥采用蒸汽為介質，以加熱空氣，施好膠的纖維在管道中被熱風吹送前

進。干燥機入口溫度為170度，纖維含水率約80%；出口溫度75度，纖維含水率為8---10%。干燥機管道長度為100M，管道直徑1250MM。干燥好的纖維

被送入直徑為4500MM的高效旋風分離器，在這里將纖維和濕空氣分離，濕熱空氣排到大氣中。干燥纖維能力為5000KG/H，蒸汽耗量最大為8200KG/H，設計

風量為95000M3/H，風壓為4500PA。于纖維通過旋轉出料器排出至螺旋稱重進

料機，纖維在這里被準確稱出重量。該裝置還可按預置定的膠和纖維的比例

控制施膠量，然后纖維被風送至于纖維料倉。為了避免火災，干燥系統安裝了

火花探測和自動滅火系統（另外干纖維倉和鋪裝機等處也安裝有自動報警和

自動滅火系統）。在發生火警的時候，著火纖維可以從出料器后的分流管排

出。有一套氣力輸送系統把干燥好的纖維以及從鋪裝機、預壓機、板坯修邊鋸

和截斷鋸等處回收的纖維風送至干纖維料倉。

導熱油中應禁止混入水分及其他低沸點易揮發物。不允許將不同品種的導熱油混合使用。在系統中禁止導熱油高溫時與空氣長期接觸，否則會加速導熱油氧化而縮短其使用壽命。熱壓板溫度降低到80℃以下時熱油循環泵才能停止工作。根據規定，導熱油用管路及閥門要按1.6倍的工作壓力來制造或選型，所用電機要求防爆。所選用的導熱油的導熱系數要大，比熱要高，其閃點和自燃點要高。導熱油在高溫運行時，其化學鍵容易斷裂而氧化裂解生成碳，所以必須在導熱油牌號規定的額定工作溫度以下使用。導熱油在熱壓板中的流速應在2m/s以上，流速越小，油膜溫度越高，越容易導致熱油結焦

導熱油中應禁止混入水分及其他低沸點易揮發物。不允許將不同品種的導熱油混合使用。在系統中禁止導熱油高溫時與空氣長期接觸，否則會加速導熱油氧化而縮短其使用壽命。熱壓板溫度降低到80℃以下時熱油循環泵才能停止工作。根據規定，導熱油用管路及閥門要按1.6倍的工作壓力來制造或選型，所用電機要求防爆。所選用的導熱油的導熱系數要大，比熱要高，其閃點和自燃點要高。導熱油在高溫運行時，其化學鍵容易斷裂而氧化裂解生成碳，所以必須在導熱油牌號規定的額定工作溫度以下使用。導熱油在熱壓板中的流速應在2m/s以上，流速越小，油膜溫度越高，越容易導致熱油結焦

加熱壓機導熱油加熱系統的結構與特點 熱壓是汽車內飾生產過程中的一道重要工序，而在板坯熱壓過程中，加熱又是一個重要的工藝條件。目前，對板坯加熱的常用方法是利用熱壓板進行接觸加熱，即高溫熱載體流過熱壓板內部的蛇形通道，對鋼制熱壓板進行加熱，熱壓板升溫后再對與之緊密接觸的板坯加熱，使板坯溫度升高。過去，我國汽車內飾企業大多采用蒸汽作為熱載體，蒸汽作為熱載體具有物理化學性質穩定、來源廣泛、價格低廉、無毒無味無污染等特點，但蒸汽用于熱壓工序時也有幾個不易克服的缺點：一是熱壓工序通常需要較高的溫度，一般在160——220℃之間，與此相對應的蒸汽壓力為1.6——2.5MPa,因此，需要整個供熱系統（包括鍋爐、管道及其附件與接頭等）具有較高的耐壓強度，這就使供熱系統結構復雜，投資增大，運行管理不便;二是為了保證熱壓質量，要求熱壓板面溫度盡可能均勻一致，一般要求同一塊壓板板面上的溫差小于3°C，各層熱壓板之間的溫差小于5°C，這就要求載熱體在進出熱壓板時的溫度差要盡可能小。采用蒸汽加熱時，往往會由于凝結水排故不及時，使熱壓質量降低;三是蒸汽在熱壓機中放熱后排出的凝結水具有較高的溫度(一般在160℃以上)，其回收難度較大，若處理不當，則可能造成嚴重的能源浪費。由于蒸汽加熱具有這些不易克服的缺點，所以，近年來越來越多的汽車內飾生產熱壓機都采用了高溫熱油供熱系統。熱油供熱的特點 熱油又稱為導熱油，屬于一種高溫有機熱載體，熱壓機采用熱油供熱時具有以下主要優點：（1）高溫低壓。熱油供熱系統采用的是液相封閉循環，導熱油在常壓下溫度可以升高到300以上而不發生氣化，例如，HD系列導熱油在常壓(0.098MPa)下即可獲得330℃的高溫，如考慮系統的壓力損失及一定的安全系數，熱油系統中的最高壓力(熱油循環泵的出口壓力)一般也僅在0.6MPa左右，比具有同樣供熱溫度的蒸汽供熱系統的壓力低得多。由于具有高溫低壓的特點，加之熱油系統不需要復雜的水處理設施，因此，相對于蒸汽供熱系統而言，熱油系統結構比較簡單，運行、管理也比較方便。這是熱油系統的最大的優點。（2）溫度均勻。在設計熱油系統時，通常在熱壓機處設置“二次循環”，一方面，可以通過改變二次循環油量調節熱油進人熱壓板時的溫度，另一方面，二次循環油量的加人，使通過熱壓板的油量成倍增加。(3)節約能源。熱油供熱系統由于采用液相封閉循環，熱壓機使用過的熱油全部回流至熱油爐，重新加熱循環使用，系統無泄漏，也沒有類似于蒸汽供熱系統的凝結水及二次蒸汽的熱損失。

目前，熱壓機主要通過蒸汽加熱、過熱水加熱和導熱油加熱三種方式對熱壓板進行加熱，蒸汽加熱是采用水蒸汽的熱量對熱壓板進行加熱，從而將熱量傳送給熱壓板；過熱水加熱水質對熱壓板進行導熱，水源可重復利用；導熱油加熱與過熱水加熱原理相似，將蒸汽替換成油體，更好的完成加熱過程，與蒸汽加熱相比，導熱油加熱可以更好的控制加熱溫度。隨著導熱油加熱技術的不斷進步，其優勢也逐漸凸顯，在當今的人造板生產中已漸漸成為主流加熱方式。目前，熱壓機主要通過蒸汽加熱、過熱水加熱和導熱油加熱三種方式對熱壓板進行加熱，蒸汽加熱是采用水蒸汽的熱量對熱壓板進行加熱，從而將熱量傳送給熱壓板；過熱水加熱水質對熱壓板進行導熱，水源可重復利用；導熱油加熱與過熱水加熱原理相似，將蒸汽替換成油體，更好的完成加熱過程，與蒸汽加熱相比，導熱油加熱可以更好的控制加熱溫度。隨著導熱油加熱技術的不斷進步，其優勢也逐漸凸顯，在當今的人造板生產中已漸漸成為主流加熱方式。導熱油加熱的優勢： 1）先進性 導熱油加熱采用封閉式加熱循環系統，可精確控制油體溫度，溫差小，熱量利用率高。2）節能性 導熱油的封閉式加熱系統，可以連續循環傳遞熱能量，熱量利用率達到6成，遠高于蒸汽式、過熱水式加熱方式。3）經濟性 導熱油系統的成本費用（系統費、維護費），要比其它2種加熱方式低很多。使用要點：

1、電機的安全性。使用符合設備要求的配套電動機。

2、關閉條件 熱壓板溫度低于70攝氏度方可停止油泵。

3、油體質量 確保加熱油體的質量，長期暴露在外縮短使用周期，同時減少內部雜質，避免與其它液體混合。新技術介紹： 混合加熱方式將多種加熱方式綜合，取長補短，加熱效果良好，達到低成本高效運營的目的，目前國內采用此種加熱方式的熱壓機設備較少。

生產中厚板時原木不要求剝皮，但樹皮允許體積分數小于8%%。原木裝

載機將小徑木、枝椏材等木材原料放在儲木臺上，通過皮帶運輸機送入削片

機，削片機前裝有金屬探測器，避免帶有金屬的木材進入削片機。進入削片機 的木材被削成規格木片，經由螺旋運輸機和斗式提升機送人木片儲倉儲存。

由于軟材硬材要按比例混合，所以采用兩個儲倉，分別儲存軟材和硬材木片。

儲倉下部的出料裝置能控制出料速度，根據工藝配比，由出料裝置控制出料

量，使軟硬木片按要求的比例均勻混合。軟硬木片之比為3：7 或4：6。混合木

片的PH值最好能相對穩定在5，0---5，5之間。

然后，木片經皮帶運輸機送至振動篩進行篩分，篩選機一般有兩層。在除

去過大的和過小的木片和雜物后，將合格木片送至清洗設備除去泥沙、小碎

石、污物及金屬塊等。木片清洗可分為水洗和干洗兩種方式。根據我國原料 的現狀，采用水洗較合適。但木片水洗耗水量大，又有污水處理問題，且造價

較高，雖然木片清洗的質量好，效率高，有利于纖維分離和板的質量，但生產中

厚板的中小生產規模廠有不少還是采用了木片干洗方式。凈化后的木片經螺

旋運輸機和斗式提升機送往熱磨間。2，熱磨—施膠—干燥

木片經過磁鼓除去切片當中的鐵塊，進入熱磨機前的預蒸料倉臨時儲存，預蒸料倉的有效容積為6M3，裝有料位指示器，可觀測木片的過滿或空缺。木

片經振動給料器，木塞螺旋進入垂直蒸煮器進行蒸煮軟化，增加含水率，蒸煮

器配有!射線料位計，用來控制料位和預置蒸煮時間。木片在蒸煮軟化后由

運輸螺旋送人熱磨機進行纖維分離。在熱磨系統中配有起動分離器，熱磨機

起動時，通常開始熱磨的纖維質量不符合生產要求，這些不合格纖維通過排料

閥和排料管進入起動分離器，然后落入廢料堆場。當纖維質量達到生產要求時，排料閥關閉，生產出料閥打開。

與此同時，根據工藝要求將膠料按一定比例調好，定量送往施膠系統，石

蠟采用直接加熱熔化，然后送往投放裝置。當合格纖維從熱磨機出來通過噴 射線時，施膠系統把配好的膠料和石蠟均勻地噴射到纖維上，然后一起進入閃急式管道干燥機。

干燥采用蒸汽為介質，以加熱空氣，施好膠的纖維在管道中被熱風吹送前

進。干燥機入口溫度為170度，纖維含水率約80%；出口溫度75度，纖維含水率為8---10%。干燥機管道長度為100M，管道直徑1250MM。干燥好的纖維

被送入直徑為4500MM的高效旋風分離器，在這里將纖維和濕空氣分離，濕熱空氣排到大氣中。干燥纖維能力為5000KG/H，蒸汽耗量最大為8200KG/H，設計

風量為95000M3/H，風壓為4500PA。于纖維通過旋轉出料器排出至螺旋稱重進

料機，纖維在這里被準確稱出重量。該裝置還可按預置定的膠和纖維的比例

控制施膠量，然后纖維被風送至于纖維料倉。為了避免火災，干燥系統安裝了

火花探測和自動滅火系統（另外干纖維倉和鋪裝機等處也安裝有自動報警和

自動滅火系統）。在發生火警的時候，著火纖維可以從出料器后的分流管排

出。有一套氣力輸送系統把干燥好的纖維以及從鋪裝機、預壓機、板坯修邊鋸

和截斷鋸等處回收的纖維風送至干纖維料倉。

中密度纖維板制造工藝曲線圖如下：

↗污水處理

削片→熱磨→干燥→鋪裝→熱壓→鋸邊→砂光→板胚分選→打包出庫

↑施膠

為了使員工能夠更好的對中纖板的生產要有足夠的了解，在此對上面所講的工藝制造作詳細的介紹：

一、1、削片：它是整個板生產中原料的制造車間，主要將松雜木材削成符合生產規格的木片，以備熱為纖維分離提供更好的條件。

2、關鍵詞：原料種類、木片規格、松雜木配比。

①原料種類：中纖板生產所用原料的植物纖維，其纖維素含量一般在30％以上，本公司所受用的是木質纖維，它主要包括采伐剩余物（如：小徑材、板椏材、火燒材），造材剩余物（截頭），加上剩余物（邊皮、木芯、碎單板及其他下腳料），以及回收的廢舊木材等，也可直接用林區或木材加工企業生產的木片。

②木片規格：木片大小合格、均勻、平整、木片規格一般為：長16－30mm，寬15－25mm，厚3－5mm，我們所采用的削片機類型是鼓式削片機，為了使木片適合生產，以便防止進料螺旋堵，電耗高等，一方面要適時調整飛刀與底刀的間隙，一般調整的間隙為0.8－1.0mm。另一方面要加強對原料含水率率的適時控制，盡量保證不低于40％，從而使木片整齊均勻，合格率高，碎悄少，也提高刀具使用壽命。

③松雜木配比：因為中纖板的強度取決于纖維的交織性能和結合時的工藝條件，關于纖維形態，在這簡要介紹如下：

a纖維：它一般分為纖維細胞（俗稱纖維）和雜細胞，其中雜細胞的含量多與少決定了纖維質量的好與差，一般而言，針葉材雜細胞含量最低，而闊葉材次之，除了含量影響質量以外，纖維形態、化學組成以及原料的機械加工性能等，相對而言要考慮板材的強度要注意以下幾點①長度大，長寬比大的纖維具有較好的結合性能，②細胞壁較薄，壁腔比較小的纖維在纖維分離和熱壓過程中易壓扁，成為帶狀，柔軟性較好，具有較大的接觸面積，③長短、粗細纖維的合格搭配可以填補纖維之間的空隙，增大接觸面，提高產品密度和結合強度，關于化學組成以及原料的機械加工性能這里不加多述，以下表針材材與闊葉材。

纖維平均長度 長寬比 細胞壁 壁腔比

針葉材（一般）3.5 72 8 0.8 闊葉材（一般）1 37 5 0.6 綜上所述，針葉材與闊葉材的合理搭配，能夠提高并穩定材材的力學性能。除了以上的幾點以外，在原料中加強樹皮含量以及鐵器等等方面的管理，因為樹皮含量多影響板的靜曲強度、吸水率，而鐵器會損傷設備，降低運轉率。

二、熱磨，將削片車間削出的木片經預熱蒸煮，機械分離得出纖維。

關鍵詞：預熱煮 纖維分離

1、預熱蒸煮：提高纖維原料的塑性，減少動力的消耗，縮短解纖維的時間，提高分離纖維的質量，而我們所采用的預熱蒸煮方法是加壓的蒸煮工藝，而其中最為關鍵的蒸煮壓力即蒸煮溫度。

a蒸煮溫度及時間

蒸煮溫度（℃）塑性（10－4s）未經蒸煮木片（含水率60％）1400 135 3660 155 4523 175 5501 由上表可視，蒸煮溫度從135℃－175℃，塑性提高約50％，相應的解纖時纖維所受的機械損傷減少，故板強度提高。

另一方面，蒸煮溫度也不能一味提高，因為，纖維原料在長時間的高溫作用下，PH值下降，顏色變深，纖維脆化，柔韌性差且得率降低。

2、纖維分離，時下，中纖板行業中分為機械法和爆破法機械法分為加熱機械法、化學機械法和純機械法，我們所采用的是加熱機械法。

a加熱機械法，這種方法有兩個重要的因素是原料的彈塑性和外力作用頻率，另外，解纖時的單位后力和木片含水率等，也會影響纖維的得力。

原料的彈塑性，即原料變形以后恢復原狀的時間，如恢復時間長，則纖維易被切斷，如下面所講的板進行預處理便是此目的。

外力作用頻率：外力作用頻率大則纖維被切斷的兩次間隔短，則纖維分離產量與質量更好，實際生產中，可增加磨盤直徑，提高磨盤轉速，改變磨盤齒形等。

纖維分離單位壓力及含水率都要根據設備的要求適當處理。施膠：將熱磨生產出來的纖維加入膠水，可大幅加強板的各項力學性能，我們所采用的是脲醛膠，由于生產中膠水的制作與生產關系較輕，我們主要是控制膠水施放均勻，提高操作的穩定性來提高膠水在板中的比率，而實際生產中影響膠水質量主要是以下幾個方面的影響：①尿素與甲醛的配比②反應介質的PH值③反應溫度和反應時間終點控制④反應液濃度和原材料質量。

在中纖板生產中對于膠水要求低粘滯性和大滲透性，因為纖維比刨花板、單板具有更大的比表面積，所以膠粘劑必須充分地覆蓋纖維表面，俗話講，纖維越細，用膠量越大。

防水劑，石蠟它是一種疏水易熔，柔軟的物質，主要是用來降低纖維表面的吸附作用，從而避免因面吸附水引起板尺寸變化和變形。通俗講，施加石蠟實質就是向纖維添加憎水物質，它主要作用如下：①部分堵塞纖維之間空隙，截止水分傳遞的渠道，②增大了水與纖維。

三、纖維干燥：熱磨磨出纖維加上施膠使得纖維含水率達到40％－50％，如不經干燥處理纖維難以適應后續工段，在本工藝段主要控制干燥溫度在165℃左右，不會引起樹脂預固化，從而影響板的靜曲（MOR）和拉搞（IB），等力學性能。

關鍵詞：干燥方式 干燥溫度

a干燥方式：①干燥就是將纖維中的水分由液相轉變成氣相而蒸發掉，纖維在常壓管道中運行，與高溫熱介質短暫接觸，在水分未蒸發完前，纖維本身的溫度不會急劇上升，不會出現纖維過熱損傷和膠水的縮聚和提前固化。

②我們所采用的是一級正式氣流干燥，將熱量通過鼓風機引導將纖維烘干，使得纖維在管道中警獲得熱量并將水分汽化，由于采用的是一級氣流干燥，干燥時間短，因而，要時刻注意干燥溫度的變化，尤其不得超高控制。

b干燥溫度，它是決定纖維干燥好壞的決定因素，而它又取決于干燥介質，我們所采用的是用油和氣加熱，散熱片組從而實際在短時間內加熱干燥系統所需的熱空氣。

四、鋪裝：它將干燥后在纖維料倉貯存一段時間纖維，經送料風機到鋪裝機，利用真空氣流實現纖維的粗成型，再通過掃料輥和預壓機實現板壞的成型過程。關鍵詞：真空氣流成型，板壞預壓成型及鋸截

①真空氣流成型：纖維經送料風機送到鋪裝機，“之”字形管使纖維流連下降，并保證纖維落料均勻，由于在鋪裝網帶的下部是負擺動擺力法導引下，使得纖維在橫向方向能夠獲得相差不大的厚度，出成型箱的板壞經掃料輥并由電子測重裝置來調整掃料的量，使得板壞經鋪裝出的纖維獲得設置好的密度。

b板坯預壓成型，基本成型的板坯經預壓機施以一定的壓力及鋸裁排除內部的空氣，使得板坯壓縮成塊，為運輸和線運輸和熱壓提供條件，作好鋪墊，我們所采用的是連續式帶式預壓力，主要由導引輥前后加壓輥，保壓輥組成，預壓成型后的板坯須經縱橫鋸切去獲得齊整的截面，符合進入熱壓機的板坯長寬度。

五、熱壓：它是中纖板制造的一道重要工序，對產品質量和產量存著決定性的作用，它是在熱量和壓力的聯合作用下，板坯中的水分氣化，蒸發、密度增加、膠粘劑、防水劑重新分布，原料中的各組分發生一系列變化，從而使纖維間形成各種結合力。使制品達到并符合質量要求的過程。

關鍵詞：熱壓抗 熱壓工藝

①熱壓機，目前中高密度纖維板生產中，熱壓機類型，主要有兩種，一種是間歇式的多層熱壓機，另一種是連續壓機，我們所采用的是前者，在這簡單介紹一下多層熱壓機的主成部分：a同時閉合裝置；b厚度控制裝置；c油路系統；d裝機壓機卸機等設備。這里主要介紹一下同時閉合和厚度控制裝置。同時閉合裝置：壓機在閉合和張開時，通過它使得板坯在收縮和排氣時能夠獲得同樣的位移，壓制出的板坯厚度均勻。

厚度控制裝置：主要由置于壓機上的旋轉編碼器和厚度規組成，旋轉編碼器主要是將位移信號轉變為電信號送入PC，并由程序控制壓機加壓，減壓的操作，而厚度規，用以對熱壓板在閉合時的限位，起一種安全保護作用，如當裝板漏裝，或板坯厚度不是時，厚度規可使空檔上、下兩塊熱壓板，在壓機閉合加壓時避免發生彎曲變形，保護熱壓板不受損壞。

②熱壓工藝：關于熱壓工藝主要是掌握溫度，時間及其壓力這熱壓三要素的作用。

a熱壓溫度：熱壓溫度提高了纖維的塑性，為各種鍵的結合創造了有利條件，熱量使板坯中的水分氣化，熱固性樹脂在短暫受熱時間內，由于磨擦力減少，流動性增加，有利于加速固化，一般來講，熱壓溫度指的是熱壓板溫度，而實際理論上發揮作用的是板坯內的溫度，一般來講，熱壓溫度的適當提高，可確保熱壓性能（如下表所示）

熱壓溫度 P（g/cm3）MOR IB 吸水膨脹率 140 0.74 29.2 0.43 18.00 160 0.72 32.3 0.64 15.3 170 0.72 31.8 0.96 8.2 但從另一方面來講熱壓溫度過高，則板會出現強度和耐水性，下降的現象。總體來講，熱壓溫度的選擇以充分使膠水固化，提高力學性能為佳。②熱壓壓力，熱壓壓力主要有以下幾個方面作用：①克服纖維板坯的反彈力；②進一步排除板坯中的空氣，增大纖維之間的接觸面與交織，一般來講如含水率保證在一定范圍，宜選用工段加壓，二段加壓分為高壓和低壓段，高壓段使板坯結構緊密和排降空氣，達到板厚要求，而低壓段則是水分蒸發氣化，膠粘劑固化，纖維之間各種結合力的形成，對于高壓段的選擇也要注意適度，因為如選擇過高的壓力，則表層密度大，芯層密度小，壓縮趕快，各層的密度差越明顯，則力學性能會下降，而低壓段也不能過低，過低則導熱效率低，熱壓時間延長。

③熱壓時間，中密度纖維板板坯在熱壓時，不論多高溫度和壓力，都要要一定的時間，才能保證熱量的傳導和壓力的傳遞以獲得膠料的固化，制得預定密度和理想密度分布的板制品。在保證最佳質量的同時，熱壓時間宜短。熱壓時間確定與膠料種類與性能、纖維質量，板坯含水率、熱壓溫度，壓力加熱方式及板坯厚度與密度等因素有關，一般來講，適當延長熱壓時間，對提高產品各項物理力學性能均有利，熱壓時時間延長，膠水可充分固化。

鋸邊：鋸邊的目的在于保證產品均一的規格，鋸片工段尤其是要注意，鋸片的使用，鋸片要及時更換，否則使板邊拉力影響板邊外觀質量。

砂光：熱壓后的板制品表面不平整，有預固化層，密度低，影響板性能和板表面質量，并給二次加工帶來困難，為了得到堅實，平滑的板面，控制成品符合厚度公差的要求，需對板面進行砂光處理。關鍵詞：砂光質量。

①注意砂帶型號的搭配，同時要注意進料速度；

②砂帶應與砂光機工作面保持平行，防止振動，以免板面產生波紋；

③砂光量應計算準確，保證砂削后，板密度分布的對稱，厚度偏差達到標準要求。

污水處理：

干法生產中纖板基本無大量的工業廢水，它主要是一些由進料螺旋的擠壓出來的木塞水對于此類廢水我們主要采用厭氧法來處理，工藝流程圖如下：工藝：

車間廢水→前期沉淀→集水沉淀池→厭氧池→氣浮槽→SBR池→清水池→纖維過渡器→排水。

第三篇：專家報告 中密度纖維板國家標準修訂情況

專家報告:《中密度纖維板》國家標準修訂情況

2008年6月23日，由國家林業局科學技術發展中心、中國林產工業協會主辦的“2008年纖維板行業科技發展論壇”在江西宜春市錦繡山莊召開。同期召開中國林產工業協會纖維板專業委員會第四屆會員大會。

此次論壇旨在將纖維板行業科技發展置于經濟全球化和國民經濟發展的全局，共同把握其發展現狀，謀劃發展思路，提出發展措施，分析存在的問題，以利提高纖維板產品質量，同時，在安全、節能、低耗、無污染，高效益，促進經濟發展等方面發揮重要作用。

大會將就人造板工業先進技術交流、研討生產高新技術、交流現場管理經驗、表彰纖維板行業技術進步項目、修改纖維板專業委員會管理辦法、纖維板專業委員會常務理事會換屆選舉等議題進行研討。論壇現場，全國人造板標準化技術委員會秘書處吳丹平女士為我們介紹了《中密度纖維板》國家標準修訂情況。

全國人造板標準化技術委員會秘書處吳丹平:《中密度纖維板》國家標準修訂情況

一．國家標準修訂原則

注重采用國際標準，與ISO相關標準制定工作同步.我國已加入WTO多年，我們要逐步實現對國際社會的承諾，即在國際貿易中，要執行ISO/IEC等國際組織的標準。

隨著人造板的國際貿易更加頻繁，作為中密度纖維的生產大國，要提高我國產品在國際市場上的競爭力，要有效應對國際貿易中的技術壁壘，大力提倡和積極推動采用國際標準就是有效的途徑。

采用國際標準和國外先進標準是我國改革開放以來的一項重要技術經濟政策。尤其是去年以來，國務院對國家標準委有明確指示（三個百分百），即：

1、凡是涉及食品和消費品安全的指標，要100％采用國際標準；

2、相關的檢測方法要100％采用國際標準；

3、出口產品要100％符合出口國的標準。

因此我們首先考慮采用國際上最新的干法纖維板標準ISO16895-2作為我國《中密度纖維板》國家標準修訂的基本依據，遵循國際市場通用的產品標準，有利于國際貿易，規避貿易技術壁壘的風險。

目前我們的修訂工作與國際標準化組織(ISO/TC89)正在制定《干法纖維板》標準的起草工作同步進行。他們已進入DIS草案征求意見階段，9月將形成FDIS最終草案。

二、工作簡況

根據國家林業局辦科字[2005]43號文的通知要求，福建福人木業有限公司負責承擔中密度纖維板國家標準(GB/T11718-1999)的修訂任務。在全國人造板標準化技術委員會秘書處的組織下，已經召開過

2006年5 月，在北京成立標準起草小組，并召開第一次起草小組工作會議，研究安排標準修訂工作計劃。

2006年9月，在北京召開第二次起草小組工作會議，研究討論標準框架，初步形成本次修訂的標準盡可能按國際標準的要求意見。

2007年于3月在北京召開相關ISO標準的討論會，共同商討包括對ISO/CD16895標準討論稿的意見，提出我們對草案的一些看法。

2007年9月，在北京召開第四次起草小組工作會議，對中密度纖維板國家標準征求意見稿初稿進行了深入討論。

2008年5月在南京召開第5次工作會議，小組對ISO/DIS16895-2 －2008年最新稿，進行認真對照，再次修改中密度纖維板國家標準征求意見稿初稿，形成現在的《中密度纖維板》國家標準征求意見稿。

本標準由本標準由國家林業局提出。本標準由全國人造板標準化技術委員會歸口。負責起草單位為福建福人木業有限公司, 參加起草單位為：

三．《中密度纖維板》國家標準修訂幾個特點

一）．按照ISO標準對纖維板的大分類

1）干法纖維板

干法纖維板的成型臨界線是其含水率不高于20%，并且在生產中使用了粘合劑或樹脂，這是使其纖維能結合在一起的主要原因。

2）濕法纖維板

濕法纖維板的成型臨界線是其含水率高于20%，且主要是運用纖維間的粘性與其固有的粘合特性使其結合。

二）物理力學性能的分類要求

1．按照不同厚度分類要求

性能要求

公稱厚度范圍(mm)

≥1.5 to 3.5> 3.5 to 6> 6 to 9> 9 to 13> 13 to 22> 22 to 34> 34

2．按照7個不同使用條件分類要求

a)REG(Regular)僅用于干燥條件下

b)MR(Moisture Resistant)用于濕度條件下

c)HMR(High Moisture Resistant)用于高濕度條件下

d)EXT(Exterior)用于地表室外條件下

e)Load bearing fibreboard 用于結構或承載條件下

f)General prupose grade 用于不需要家具或承載等級的特殊性能下的普通運用

g)Furniture grade 用于家具制造、櫥柜制作與細木工制品以及以此為加工材料進行表面裝飾處理方面。

3．按不同密度分類要求

1）超低密度纖維板（UDF）

超低密度纖維板是指理論上密度不高于550Kg/m3的纖維板。

2）低密度纖維板（LDF）

低密度纖維板是指理論上密度介于550Kg/m3和650Kg/m3之間的纖維板。

3）中密度纖維板（MDF）

中密度纖維板是指理論上密度介于650Kg/m3與850Kg/m3之間的纖維板。

4）高密度纖維板（HDF）

高密度纖維板是指理論上密度高于850Kg/m3的纖維板。

三）甲醛釋放量的檢驗方法和限量指標

只有應用表2中列出的其中一種檢測方法，才可能證明其符合甲醛釋放量要求。標準氣候箱法，其每一項檢測都要花上4個星期才能完成；而其他的檢測方法統稱為生產控制法，是因為這些方法中的每一項檢測都可在24小時內完成。每一單張板的檢測結果都應符合表2中選定檢測方法的規范限。

表2-纖維板甲醛最大釋放限量

檢測方法與單位

氣候箱法生產控制法

小型容器法氣體分析法干燥器法穿孔法

ISO 12460-1ISO 12460-2ISO 12460-3ISO12460-4ISO 12460-5

釋放量釋放量釋放量釋放量含量

mg/m3ppmmg/m2/hmg/Lmg/100g

0.124見下面的注釋23.5見下面的注釋28

注1：國家標準（法規）可以對甲醛釋放等級板的使用做出嚴格限制。注2：如果小型容器法或干燥器法是用于生產控制，則檢測甲醛的釋放量應確定與氣候箱法的相關性，即相當于在上面表2氣候箱法對應的限值。相關性可能是區域，國家，公司或工廠的具體適用的。

四）關于抽樣檢驗規則

請特別注意：

ISO/DIS16895－2只給出樣品質量統計量的計算方法但并沒有明確規定相關的檢驗規則。

抽樣和判定采用LY/T 1717-2007 人造板抽樣檢驗指導通則。

全國人造板標準化技術委員會秘書處 吳丹平

(Tel)010－62889408

（Tax）010－62889018

2008．06．23于江西宜春

專家報告:《中密度纖維板》國家標準修訂情況(二)

發布時間：2008-7-2 10:51:41 人氣：910 摘錄：我要加盟網

4）高密度纖維板（HDF）

高密度纖維板是指理論上密度高于850Kg/m3的纖維板。

三）甲醛釋放量的檢驗方法和限量指標

只有應用表2中列出的其中一種檢測方法，才可能證明其符合甲醛釋放量要求。標準氣候箱法，其每一項檢測都要花上4個星期才能完成；而其他的檢測方法統稱為生產控制法，是因為這些方法中的每一項檢測都可在24小時內完成。每一單張板的檢測結果都應符合表2中選定檢測方法的規范限。

表2-纖維板甲醛最大釋放限量

檢測方法與單位

氣候箱法生產控制法

小型容器法氣體分析法干燥器法穿孔法

ISO 12460-1ISO 12460-2ISO 12460-3ISO12460-4ISO 12460-5

釋放量釋放量釋放量釋放量含量

mg/m3ppmmg/m2/hmg/Lmg/100g

0.124見下面的注釋23.5見下面的注釋28

注1：國家標準（法規）可以對甲醛釋放等級板的使用做出嚴格限制。注2：如果小型容器法或干燥器法是用于生產控制，則檢測甲醛的釋放量應確定與氣候箱法的相關性，即相當于在上面表2氣候箱法對應的限值。相關性可能是區域，國家，公司或工廠的具體適用的。

四）關于抽樣檢驗規則

請特別注意：

ISO/DIS16895－2只給出樣品質量統計量的計算方法但并沒有明確規定相關的檢驗規則。

抽樣和判定采用LY/T 1717-2007 人造板抽樣檢驗指導通則。

二）物理力學性能的分類要求

1．按照不同厚度分類要求

性能要求

公稱厚度范圍(mm)

≥1.5 to 3.5> 3.5 to 6> 6 to 9> 9 to 13> 13 to 22> 22 to 34> 34

2．按照7個不同使用條件分類要求

a)REG(Regular)僅用于干燥條件下

b)MR(Moisture Resistant)用于濕度條件下

c)HMR(High Moisture Resistant)用于高濕度條件下

d)EXT(Exterior)用于地表室外條件下

e)Load bearing fibreboard 用于結構或承載條件下

f)General prupose grade 用于不需要家具或承載等級的特殊性能下的普通運用

g)Furniture grade 用于家具制造、櫥柜制作與細木工制品以及以此為加工材料進行表面裝飾處理方面。

3．按不同密度分類要求

1）超低密度纖維板（UDF）

超低密度纖維板是指理論上密度不高于550Kg/m3的纖維板。

2）低密度纖維板（LDF）

低密度纖維板是指理論上密度介于550Kg/m3和650Kg/m3之間的纖維板。

3）中密度纖維板（MDF）

中密度纖維板是指理論上密度介于650Kg/m3與850Kg/m3之間的纖維板。

4）高密度纖維板（HDF）

高密度纖維板是指理論上密度高于850Kg/m3的纖維板。

三）甲醛釋放量的檢驗方法和限量指標

只有應用表2中列出的其中一種檢測方法，才可能證明其符合甲醛釋放量要求。標準氣候箱法，其每一項檢測都要花上4個星期才能完成；而其他的檢測方法統稱為生產控制法，是因為這些方法中的每一項檢測都可在24小時內完成。每一單張板的檢測結果都應符合表2中選定檢測方法的規范限。

表2-纖維板甲醛最大釋放限量

檢測方法與單位

氣候箱法生產控制法

小型容器法氣體分析法干燥器法穿孔法

ISO 12460-1ISO 12460-2ISO 12460-3ISO12460-4ISO 12460-5

釋放量釋放量釋放量釋放量含量

mg/m3ppmmg/m2/hmg/Lmg/100g

0.124見下面的注釋23.5見下面的注釋28

注1：國家標準（法規）可以對甲醛釋放等級板的使用做出嚴格限制。注2：如果小型容器法或干燥器法是用于生產控制，則檢測甲醛的釋放量應確定與氣候箱法的相關性，即相當于在上面表2氣候箱法對應的限值。相關性可能是區域，國家，公司或工廠的具體適用的。

四）關于抽樣檢驗規則

請特別注意：

ISO/DIS16895－2只給出樣品質量統計量的計算方法但并沒有明確規定相關的檢驗規則。

抽樣和判定采用LY/T 1717-2007 人造板抽樣檢驗指導通則。

第四篇：張拉碳纖維板施工工藝研究

張拉碳纖維板施工工藝研究

概述

據統計截止2005年底，在我國通車公路中，有各種橋梁33.66萬座，累計長度1474.75萬延米，其中：特大橋876座，145.96萬延米；大橋23290座，512.53萬延米；其余為中小橋。從2004年全國橋梁普查資料來看，全國查出危橋13303座，達468888延米。危橋的存在，已嚴重影響到路網和干線的暢通。此外，隨著我國交通事業的快速開展，各級公路上的交通流量均在不斷增加，運輸車輛的噸位有較大幅度的增長，這對我國路網中的橋梁通行能力和承載力均提出了更高更新的要求。因此，通過一定的技術措施，對技術標準低、通行能力和技術狀況差及因其他原因造成的危橋進行加寬改造與加固補強，使現有橋梁在今后交通事業的開展中保持充分的適應性，是我國交通管理部門要長期進行的一項重要的工作。

橋梁加固技術改造其根本目的是為了恢復和提高承載力，方法有以下幾種類型：1、加強薄弱構件。對于有嚴重缺陷或因通行重型車輛而不能滿足平安承載要求的薄弱構件，采用以新材料，增大構件的截面尺寸、增設外部預應力或用化學粘結劑粘貼補強材料等補強措施進行加固。2、增加輔助構件。3、改變結構體系。

碳纖維板張拉施工就是通過在梁體設置碳纖維板，然后通過張拉以提高梁體承載力的一種施工技術。我公司在廣東杜步大橋的加固施工中在國內公路橋梁加固施工首次采用了該技術，取得了理想的效果。

杜步大橋位于原107國道，現清〔遠〕連〔州〕一級公路上，中心樁號為K2177+583.227。橋長833m，斜交角度90°，橋寬21.5m，跨徑布置為27×30m，上部結構采用預制預應力混凝土T梁，下部橋臺采用重力式橋臺、擴大根底，橋墩采用柱式墩、樁根底，支座采用圓形板式橡膠支座。該橋設計荷載為汽車－超20級，掛車－120。

在清〔遠〕連〔州〕一級公路升級改造過程中，由于路基施工標段在刷坡施工中防護不當，局部巨石砸落到杜步大橋上，造成右幅橋第一跨橋面及梁體嚴重破壞。依據橋梁檢測及設計文件，加固措施中采用了在其中3片T梁馬蹄側面張拉預應力碳纖維板以補償原結構承載力。

西安瑞通路橋科技根據業主批復的施工組織設計于2008年9月4日至2008年10月1日組織了該工程的施工，廣東虎門技術咨詢作為該工程的監理全程監理了施工全過程。

設計與施工工藝流程

2.1

設計概況

1、順橋向在T梁馬蹄位置張拉單層碳纖維板，碳纖維板設計厚度2.4mm、寬度為60mm，抗拉強度≥2800Mpa，彈性模量≥1.65*10

Mpa，極限承載力為403.2KN，張拉控制力為220KN，碳纖維板材料平安性能指標必須符合?混凝土結構加固設計標準?中強制執行條款條單向織物〔布〕高強度Ⅰ級的規定。

2、預應力碳纖維板通過固定端與張拉端鋼構件與T梁馬蹄側面連接，鋼構件采用Q345鋼，鋼構件外表采用整體鍍鋅防銹處理，鍍鋅外面再涂兩道紅色和銀色防銹漆；固定端和張拉端鋼構件與混凝土梁采用M20高強錨栓連接。

3、施工完畢后，應在碳纖維板外外表涂抹涂料作為防護。

4、只加固第一跨第1＃、2＃、3＃梁，全橋共3片梁。

2.2施工工藝流程

2.2.1主要施工步驟

a、施工準備；

b、混凝土外表處理；

c、在安裝碳纖維板張拉端和固定端構件的位置按照設計圖紙要求鉆孔種植高強度螺桿；

d、螺桿固化到達設計強度后開始安裝張拉端和固定端鋼構件；

e、碳纖維板粘貼面在粘貼前用丙酮擦洗干凈；

f、在碳纖維板和梁底接觸面上涂抹粘結劑，錨具底板和梁底接觸面上涂抹粘結劑；

g、安裝碳纖維板；

h、張拉碳纖維板并對梁體撓度變化進行觀測；

i、張拉完畢后，在碳纖維板兩側〔含碳纖維板〕范圍內粉5mm厚粘結劑作為碳板保護層；

j、在固定錨具螺栓的螺帽處抹一層粘結劑，所有的金屬件外表再抹一層防銹油脂，然后安裝張拉端與固定端錨具蓋帽；

k、在被加固的梁底兩側范圍包括蓋帽均采用高強度、高粘結砂漿保護涂料涂刷保護。

2.2.2

工藝流程圖

主要工藝要點

3.1

施工準備

1、搭設施工支架、主要材料的采購及錨具鋼構件的加工制造。

根據現場條件搭設適于施工的施工支架。本工程使用的碳纖維板材料為橋梁加固專用材料，設計厚度2.4mm，極限抗拉強度為2800

MPa，彈性模量為1.65x105MPa，極限承載力為403.2KN，碳纖維板張拉控制力為220KN，為碳纖維板極限拉力的55%，該材料為進口的sika供給商提供。碳纖維板與梁體粘結采用SikaDur30粘結劑；錨具底板和梁底接觸面上涂抹SikaDur31CFN粘結劑。

錨具鋼構件采用廠制，錨具加工所用鋼板采用15mm厚A3鋼，錨固螺栓采用M8高強螺栓，張拉螺桿采用8.8級鋼制M24螺桿。

2、施工放樣。在加固的T梁外表按照設計圖紙放樣，確定碳纖維板和兩端錨具位置。放樣采用鋼尺定位，根據支座位置確定設計位置。

3.2

砼鑿除及外表處理

根據施工放樣確定固定錨具和張拉端錨具的位置鑿除梁體外表砼，厚度為1.5cm〔即錨具鋼板厚度〕，以保證粘貼錨具外表與梁體外表水平。在碳纖維板位置處采用角磨機對梁體砼外表進行打磨，再用干布拭擦，確保粘貼面平整且無粉塵。

3.3

植螺栓施工

1、植螺栓方法：采用植筋法對螺栓進行安裝，鉆孔直徑應與螺栓直徑配套的鉆頭進行鉆孔。

2、植螺栓用膠和螺栓：植螺栓膠用瑞士喜利得植筋膠，螺栓采用高強錨栓。

3、植螺栓定位、鉆孔：在鉆孔前先探明梁體鋼筋位置并作記號，當鉆孔與鋼筋位置發生沖突時，適當調整孔位，鉆孔時應垂直梁體，鉆孔深度為15

cm。

4、清潔孔壁及螺栓：

〔1〕、將吹風機噴嘴深入成孔底部并吹入潔凈無油的空氣，向外拉出噴嘴，反復3次；

〔2〕、將硬毛刷插入孔中，往返旋轉清刷3次；

〔3〕、再將吹風機噴嘴深入成孔底部吹氣，反復3次；

〔4〕、對要植入螺栓上的油污應進行清理；

〔5〕、植螺栓前用丙酮擦拭孔壁、孔底和螺栓。

5、植螺栓：植筋膠采用喜利得專用注射器進行灌注，灌注量為孔深的2/3，并保證在植入螺栓后有少許膠體溢出，注入膠體后應立即單向旋轉插入螺栓，直至到達設計深度，確保螺桿頂端在同一平面上，并校正螺栓的垂直度。膠體完全固化前，不得觸動或振動已植螺栓，以免影響其黏結性能。

3.4

固定端錨具和張拉端錨具的制作：

1、固定端錨具和張拉端錨具采用工廠自動、半自動切割和焊接方法，切割邊緣外表光滑，無毛刺、咬口等現象。

2、錨具黏合面采用平砂輪打磨直至露出金屬光澤，打磨紋路應與鋼板受力方向垂直，錨具黏結面應有一定的粗糙度。

3、錨具螺栓孔位確定與制作

〔1〕將螺桿位置印到事先準備好的膠合板上。膠合板應與錨具底板大小相同，并在板上編號并標注方向。

〔2〕根據印在膠合板上螺桿的位置，用開孔器鉆?

22mm的孔。

〔3〕、將開好孔的膠合板套入螺桿上。假設不行那么不斷修正孔，直至能順暢地將板套入螺桿。

〔4〕、復測膠合板的中線應于碳板軸線根本重合。

〔5〕、將錨具送到鐵件加工車間，依照膠合板上孔的位置在錨具底板上開孔。

3.5

固定端錨具和張拉端錨具的安裝與錨固

1、錨具與T梁混凝土間采用SikaDur

CFN粘貼，將配好的膠體正面涂抹在清潔的混凝土和錨具黏結面上，涂膠應自上而下進行。

2、錨具黏結面上抹膠應中間厚兩邊薄，中間涂抹膠的厚度為5mm左右，將錨具預留孔平穩對準螺栓并迅速擰緊螺帽，使錨具與混凝土緊密黏合，清理擠出的多余膠體。

3.6

張拉碳纖維板

1、把錨具與碳纖維板接觸的部位范圍內涂上油脂。

2、用丙酮將碳纖維板接觸混凝土構件的外表擦洗干凈。

3、在碳纖維板上抹2-3mm的Sikadur

30。

4、先在固定端安裝上碳纖維板，然后在張拉端安裝上碳纖維板和轉向板。

5、在張拉端安裝千斤頂，確保千斤頂中線與碳纖維板中線重合。千斤頂型號為FYRR-308，最大功率30T,行程210mm。

6、先給碳纖維板施加10%的應力，使碳纖維板繃直，然后再將力歸零。記錄張拉端夾具的位置，并再次檢查各部件的位置。

7、再以20%和60%應力給碳纖維板施加預應力，每一級張拉結束后用扳手擰緊螺帽，每一級之間持荷5分鐘，記錄張拉端夾具的位置，比擬實測值與計算值之間的偏差。

8、當預應力施加到100%即張拉力為220kN時計算最終碳纖維板張拉伸長值，并持荷5分鐘。

9、張拉結束后用雙螺帽固定死張拉螺桿。卸除千斤頂。

10、切除過長的張拉螺桿，螺帽后端留3cm。

3.7

安裝蓋帽

1、將錨具外表涂上一層防銹油脂。

2、安裝蓋帽

3.8

成品保護

1、用Sikadur

CFN填補錨具四周的縫隙。

2、用Sikadur

CFN

在碳纖維板外表抹5mm厚，150mm寬的保護層。

3、在梁外側和金屬蓋帽外表滾涂丙烯酸彈性涂料Sikagard

ElastoColor

CW兩度。

3.9

施工平安及考前須知

1、施工中應嚴格遵守執行?公路橋涵施工技術標準?（JTJ041—2000）、?公路養護平安作業規程?〔JTG

H30－2004〕、?公路工程施工平安技術規程?進行施工，做到專用設備，專職使用。

2、為保證施工平安、結構平安及工作的順利開展，在施工前必須對施工機具、臨時設備及其它保障措施進行詳細檢查、核對，在確保萬無一失前方可施工。

3、碳纖維板為導電材料，使用碳纖維板時應盡量遠離電氣設備及電源。

使用中應防止碳纖維板的彎折。

碳纖維板配套樹脂的原料應密封儲存，遠離火源，防止陽光直接照射，樹脂的配制和使用場所，應保持通風良好。現場施工人員應根據使用樹脂材料采取相應的勞動保護措施。

4、在碳纖維板張拉的過程中，要對梁體撓度的變化進行觀測，如果撓度變化有異常情況，應停止張拉，并檢查原因。

檢查與驗收

由于張拉碳纖維板施工在公路施工是一項新工藝，沒有成熟的工藝標準與規定，我們針對設計意圖，參照相應標準制定了施工中的控制標準，在施工過程中嚴格執行。

1、錨具鋼構件加工檢查與驗收

錨具鋼構件的加工的材質、厚度、螺孔位置、螺桿長度是確保錨具滿足設計要求關鍵指標，根據設計要求及?機械加工手冊?、?公路橋涵施工標準?的相關規定確定鋼板采用A3鋼、厚度采用15mm、螺孔位置±1mm、螺桿長度±0mm。經現場檢查驗收，均滿足設計要求。

2、碳纖維板檢查與驗收

碳纖維板采用sika成品，其主要指標為：設計厚度2.4mm，極限抗拉強度為2800

MPa，彈性模量為1.65x105MPa，極限承載力為403.2KN，碳纖維板張拉控制力為220KN，為碳纖維板極限拉力的55%，由sika直供商提供并確保其品質。現場的檢查主要是成品的外觀，經檢查碳纖維板外觀順直、無毛刺、厚度均勻、與張拉固定頭連接牢固，從張拉結果看sika碳纖維板質量平穩可靠，滿足設計要求。

3、錨具安裝檢查與驗收

根據設計要求，結合?公路橋涵施工標準?的相關規定，錨具安裝的容許誤差為±10mm，經檢查驗收實際施工均滿足設計要求。

4、碳纖維板張拉施工與驗收

根據設計要求，參照?預應力砼施工標準?的相關規定，碳纖維板張拉采用張拉力與伸長值雙值控制，由于碳纖維板為多層碳纖維布粘結而成，其彈性模量差異系數相對較大，確定其張拉伸長量容許誤差為10%，實際施工中經檢查驗收滿足設計要求。

結論

通過杜步大橋的張拉碳纖維板施工實踐及后期的檢測結果說明，施工成果完全符合設計預期效果，張拉碳纖維板施工工序簡單可靠、工藝簡捷可控，是預應力體外施工提高梁體承載力的有效方法。

第五篇：材料表面納米化研究現狀

金屬材料表面納米化研究現狀

摘要：金屬材料的表面納米化處理是近幾年表面強化方法研究的熱點之一。這種技術將納米晶體材料的優異性能與傳統工程金屬材料相結合，在工業應用上具有廣闊的應用前景。通過對表面納米化的基本原理、制備方法、結構特征和功能特性的綜述 ,提出要實現這種新技術的工業應用需要解決的問題，如影響因素，表面納米化形成動力學等。

關鍵詞：表面納米化；金屬材料；研究現狀

1、介紹

表面工程是21世紀工業發展的關鍵技術之一，它是先進制造技術的重要組成部分，同時又可為先進制造技術的發展提供技術支撐。表面工程，是經表面預處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面工程技術復合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態、化學成分、組織結構和應力狀態等，以獲得所需要表面性能的系統工程。表面工程的最大優勢是能夠以多種方法制備出優于本體材料性能的表面功能薄層，賦予零件耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、抗疲勞、防輻射等性能。這層表面材料與部件的整體材料相比，厚度薄、面積小，但卻承擔著工作部件的主要功能[1-3]。

從19世紀80年代表面工程的誕生到現在，經歷了三個發展階段，第一代表面工程是指傳統的單一表面工程技術，包括熱噴涂、電刷鍍、、激光熔覆、PVD(物理氣相沉積)技術、CVD(化學氣相沉積)技術以及激光束、離子束、電子束三束表面改性等[4-5]。第二代表面工程又稱復合表面工程，是指將兩種或多種傳統的表面技術復合應用，起到“1+l>2”的協同效果[6]。例如，熱噴涂與激光(或電子束)重熔的復合，熱噴涂與電刷鍍的復合，化學熱處理與電鍍的復合，多層薄膜技術的復合等。第三代表面工程即納米表面工程，是指納米材料和納米技術有機地與傳統表面工程的結合與應用。

納米表面工程是以納米材料和其他低維非平衡材料為基礎，通過特定的加工技術或手段，對固體表面進行強化、改性、超精細加工或賦予表面新功能的系統工程。簡言之，納米表面工程就是將納米材料和納米技術與表面工程交叉、復合、綜合并開發應用[7-9]。

在服役環境下，金屬材料的失效多始于表面，因此只要在材料上制備出一定厚度的納米結構表層，即實現表面納米化，就可以通過表面組織和性能的優化提高材料的整體性能和服役行為。與其它納米材料制備方法相比，表面納米化技術

和表面納米化材料有許多獨特之處:①表面納米化采用常規表面機械處理方法(或對其進行改進)即可實現，且對所有金屬材料均具有普適性，在工業上應用不存在明顯的技術障礙；②表面納米化在明顯提高材料表面和整體的力學性能及化學性能的同時，不損害材料的韌性，從而有效地解決了納米材料強度升高與韌性明顯下降之間的矛盾；③材料高性能納米結構表層與基體之間的結構和性能均呈梯度變化，二者之間不存在明顯的界面，因此在使用過程中不會因為溫度和應力等的變化而發生剝層和分離等；④表面納米化在材料表面產生的高體積分數界面為擴散提供了理想的通道，能大幅度地降低化學處理的溫度和時間，解決了低溫化學處理這一技術“瓶頸”，使得精密零部件的化學處理成為可能；⑤表面納米化可以制各出表面為納米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐漸增大的梯度結構，這種結構反映出材料通過塑性變形由粗晶逐漸演變成納米晶的過程，據此可以探索出形變誘發的納米化機理，并可以排除制備條件(包括方法和參數)和材料內部缺陷(如空隙、裂紋和污染等)的影響，在一塊樣品上研究寬尺寸范圍內(從微米到納米量級)的組織與性能的關系[11]。

2、表面納米化的制備方法及基本原理

在金屬材料表面獲得納米結構表層的主要途徑有三種[12]：表面涂覆或沉積、表面自身納米化、混合納米化。如圖 1 所示，以下分別作以介紹。

2.1表面面涂層或沉積

首先制備出具有納米尺度的顆粒，再將這些顆粒固結在材料的表面，在材料上形成一個與基體化學成分相同(或不同)的納米結構表層。這種材料的主要特征是：納米結構表層內的晶粒大小比較均勻，表層與基體之間存在著明顯的界面，材料的外形尺寸與處理前相比有所增加，圖 1(a)。

3對表面納米化的展望

近些年來，已經有文獻報道了關于在不同金屬表面上成功制備表面納米層及對表面納米層組織結構的研究，所研究的金屬材料包括純鐵[7]、不銹鋼[12](如:AISI304、316L、OCrl8NigTi等)、低碳鋼(如:SM400、55400等)、低合金鋼(如:16MnR等)、高錳鋼[15]、中碳鋼及中碳低合金鋼(如:40Cr等)以及鋁合金、工業純欽等有色合金[16-18]。研究表明，材料表面納米化后性能得到極大的提高，如強度、硬度、耐磨性以及防腐性能等。此外，材料表面納米化后，氮化過程中氮化速率高，氮化溫度明顯降低等。

表面納米化為將納米技術與常規金屬材料的結合提供了切實可行的途徑，這種表面被賦予獨特的結構和良好性能的新材料在工業上有著巨大開發應用潛力。它既著眼于目前的科學技術水平，又面向實際工程應用，因此有可能為利用納米技術明顯地提高傳統工程金屬材料的性能和使用壽命提供一條切實可行的途徑。目前表面納米化的研究還處于起步階段，要想實現這種新技術的工業應用，需要解決以下問題：①加工工藝、參數及材料的組織、結構和性能對納米化的影響；②表面納米化的微觀機制及形成動力學；③納米結構表層的組織與性能的關系；④納米結構表層的熱穩定性與化學性能。

參考文獻

[1]中國表面工程編輯部，徐濱士院士談納米表面工程 [J].中國表面工程 ,2002 ,(2): 47.[2]呂德隆.表面工程技術的發展與應用 [J].國外金屬熱處理 ,2002 ,(5): 132 15.[3]歐忠文，徐濱士，馬世寧，等.納米材料在表面工程中應用的研究進展[J ].中國表面工程 ,2000 ,(2): 529.[4]李 瑛，王福會，等.表面納米化對金屬材料電化學腐蝕行為的影響[J ].腐蝕與防護 ,2003 ,(1).[5]楊邦朝，陳金菊，韓麗坤，等.納米技術在表面處理中的應用[J ].表面技術 ,2003 ,(3): 60 2 61.[6]張聰慧 ,劉研蕊 , 蘭新哲 , 等.鈦合金表面高能噴丸納米化后的組織與性能[J ].熱加工工藝 , 2006 ,(1): 528.[7] N.R.Tao, Z.B.Wang.An investigation of surface nanocrystallization mechanism in Fe induced by surface mechanical attrition treatment[J].Acta Materialia 50(2002)4603–4616

[8] W.L.Li, N.R.Tao and K.Lu.Fabrication of a gradient nano-micro-structured surface layer on bulk copper by means of a surface mechanical grinding treatment[J], Scripta Materialia 59(2008)546–549 [9] Chao Yuan, Ruidong Fu.Microstructure evolution and mechanical properties of nanocrystalline zirconium processed by surface circulation rolling treatment[J].Materials Science & Engineering A 565(2013)27–32 [10] K.Lu, J.Lu, J.Mater.Sci.Technol.15(1999)193–197.[11] N.R.Tao, Z.B.Wang, W.P.Tong, M.L.Sui, J.Lu, K.Lu, Acta Mater.50(2002)4603–4616.[12] L.Zhang, Y.Han, J.Lu, Nanotechnology 19(2008)165706.[13] G.Liu, S.C.Wang, X.F.Lou, J.Lu, K.Lu, Scr.Mater.44(2001)1791–1795.[14] G.Liu, J.Lu, K.Lu, Mater.Sci.Eng.A 286(2000)91–95.[15] W.L.Li, N.R.Tao, K.Lu, Scr.Mater.59(2008)546–549.[16] T.H.Fang, W.L.Li, N.R.Tao, K.Lu, Science 331(2011)1587–1590.[17] R.Z.Valiev, R.K.Islamgaliev, I.V.Alexandrov, Prog.Mater.Sci.45(2000)103–189.[18] K.Lu, J.Lu, Mater.Sci.Eng.A 375–377(2004)38–45.