朱连武
(吉林省林业调查规划院,吉林 长春 130022)
利用蒸煮工艺解决色树旋切裂隙问题的探讨
朱连武
(吉林省林业调查规划院,吉林 长春 130022)
色树旋切时易出现微小裂隙,导致后续工艺透胶、炸漆,是制作地板表板的质量瓶颈。经多次试验证明利用蒸煮工艺准确掌握木段的软化程度是解决这一问题的关键所在。介绍了蒸煮工艺流程、控制重点及应注意的事项。
旋切;色树;蒸煮工艺;木材加工
色树(Acer mono Maxim)为槭树科落叶乔木,其木材细密、纹理清晰、质地坚硬,是优良的建筑、车辆、乐器和胶合板用材,也常用于家具制作和装饰。因其有较好的耐磨抗腐特性,近年来,一些木材加工企业将其加工作为复合地板表板。通常的加工方式为锯切及旋切两种工艺。锯切工艺不仅对原木标准要求严格,而且加工时损耗大、生产成本高、成品率低。一般情况下用径级30cm以上特选材作为原料,成品率只能达到30%左右,所以此工艺已很少应用。目前多数企业已采取旋切工艺进行地板表板加工。但由于色树的材质特性,旋切厚度在3.6~4.4mm时,单板易出现微小裂隙,在后续工艺中会出现难以处理的透胶、炸漆现象,不仅严重影响地板表板的质量,还增加了生产成本,造成木材资源的不合理消耗。
实践证明,旋切前的木材软化程度是影响旋切质量的关键因素。而蒸煮是控制木段软化程度的主要工艺,为解决这一技术难题,大石头林业局相关单位组织了技术攻关,经反复研究、多次试验,找出了能较好控制木段软化程度,减少单板裂隙的方法。采用此工艺蒸煮的色树木段,在旋切机技术指标比较高的前提下,可以有效地解决旋切时产生的裂隙,生产出符合质量标准的旋切单板。
用于制作地板表板的色树木段,其蒸煮工艺的主要流程为:截段→投池→浸泡→低温蒸煮→低温保温→高温蒸煮→高温保温→木段回水→出池。
(1)浸泡。木段投入冷水后至加温前的阶段。此阶段一般应不低于4h,北方的冬季还要再延长3h融冰。
(2)低温蒸煮。从自然水温升至60℃水温阶段。根据蒸煮池容量控制池温缓慢上升至60℃,一般情况下,此阶段需4~6h。
(3)低温保温。保持55~60℃水温3~4h。此阶段视水温变化补加温水,使水温基本保持恒定。
(4)高温蒸煮。从60℃水温升至100℃水温阶段,此升温过程又可细划为前后两个阶段:从60℃水温升至80℃水温;从80℃水温升至100℃水温。前阶段升温幅度为5℃/h,共计4h,后阶段升温幅度10℃/h。
(5)高温保温。保持100℃水温3h,方法同低温保温。
(6)木段回水。完全停止加温后至出池前的阶段。此阶段以3~4h为宜,过短则因温度过高和木段含水率较低,在旋切过程中易产生拉毛、单板韧性不足等缺陷。过长则易造成木段出池温度偏低,影响旋切。
在以上工艺流程中,必须注意一些工艺细节,认真按要求操作,才能更好地控制木段的软化程度。一是必须保持匀速水温,切忌突击加温;二是低温蒸煮阶段水温不得超过60℃,否则将产生单板颜色变黄;三是不要忽视低温或高温蒸煮后的保温工序,保温的目的在于使木段受热均匀,从而才能达到木段软化的理化指标。四是木段完全出池后,必须放水清理池底,既保证了单板的本色,又保证浸泡的水温。
木段长度不宜超过1300mm,否则将不利于旋切。同池木段直径应基本相同,径阶差距最好控制在8cm以内,不宜过大;木段出池后,应当及时进行旋切,特别是出池后已经剥皮的木段,更要防止其较快降温;由于已对木段进行了良好的软化处理,因此,为了提高单板的表面光洁度,旋切刀楔角可定到20°。为了减小旋切阻力,旋切机压尺研磨也可适当减小;木段的蒸煮软化只是保证旋切质量的一个必要工艺条件,如果选用精度较差的普通旋切机,即使木段蒸煮工艺掌握的再好,也有可能前功尽弃,因此,进行色树木段旋切时,除加强蒸煮工艺控制外,还应使用精度较高的旋切设备。
通过反复试验和工艺流程的不断优化,色树木段蒸煮软化控制工艺已在大石头林业局木材加工企业推广应用,收到了良好的效果。运用此工艺,大石头林业局在现有生产条件下,旋切出完全符合地板表板技术标准的3.6~4.4mm厚度的色树单板,不仅有效地解决了旋切单板裂隙超标问题,而且提高了木材利用率和成品合格率,降低了生产成本。旋切单板可以使用辊筒式干燥机进行干燥,仅30min即可完成干燥程序,与锯切工艺相比,干燥周期短,还可避免锯切单板干燥时产生的翘曲、端裂等缺陷。此外,旋切单板的表面光洁度很高,可以减小地板生产时的加工余量,简化表板砂光工序,直接进入精砂环节,缩短生产工期,提高生产效率。
采用此工艺后,木材加工企业的木材利用率比锯切工艺提高20%~30%,合格成品出材率可达到50%以上,仅此,便可给企业带来可观的经济效益。
由于色树材质较硬,纹理特殊,用于制作地板表板很受欢迎,但生产加工难度较大。从长远看,用旋切法取代锯切法生产地板表板,是木材加工企业的发展趋势。利用蒸煮工艺控制木段软化程度,可较好地解决旋切时单板产生的裂隙,为生产符合标准的地板表板提供质量保证。本工艺的推广应用,不仅大大降低了企业的生产成本,提高了产品质量,而且也为长白山林区其它硬杂木的旋切生产提供了借鉴,可促进木材资源的充分利用,节约大量的优质、珍贵木材,具有良好的经济效益和社会效益。
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朱连武(1972-),男,吉林长春人,工程师,主要从事林业调查规划工作。