عملية تصنيع القشرة

عمليات القطع
تتطلب كل من معالجة المواد الخام ومعالجة المنتج النهائي تطبيق تقنيات القطع، مثل القطع الدوراني وتخطيط القشرة، وقطع رقائق الخشب وحشوها، وطحن الألياف وفصلها، بالإضافة إلى النشر والسنفرة أثناء المعالجة النهائية. إن قطع الخشب إلى وحدات بأشكال مختلفة وإعادة تركيبها في ألواح مختلفة بطريقة معينة يمكن أن يحسن خصائص الخشب، مثل عدم التجانس، والاختلاف، والانتفاخ، والانكماش. تتميز الألواح المكونة من وحدات كبيرة بقوة ميكانيكية أعلى، بينما تتميز تلك المكونة من وحدات صغيرة بتجانس أفضل. إن التحكم بدقة في خطأ سمك القشرة المقطعة دورانيًا يمكن أن يزيد من العائد بنسبة 2-3٪. يؤثر شكل الرقائق المقطعة على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية العامة للوحة الجسيمات. ترتبط مورفولوجيا الألياف ارتباطًا وثيقًا أيضًا بقوة ألواح الألياف. تؤثر عمليات النشر النهائية والطحن وغيرها من العمليات على مواصفات المنتج وجودته.
تجفيف
يشمل تجفيف القشرة، وتجفيف الجسيمات، وتجفيف الألياف في عملية ألواح الألياف الجافة، والمعالجة الحرارية لألواح الألياف الرطبة. تختلف عملية التجفيف ومراقبة العملية عن تجفيف الخشب النهائي. تعتمد مراقبة عملية تجفيف الخشب على الرطوبة النسبية للوسط التجفيف، ويجب الانتباه إلى منع توليد الإجهاد الناتج عن التجفيف. يتم تجفيف المواد الورقية والحبيبية المستخدمة في الألواح الاصطناعية في ظروف عالية الحرارة، وسرعة عالية، ومتواصلة، وتدخل على الفور مرحلة التجفيف المتباطئ في نهاية مرحلة التسخين. المواد مثل القشرة والرقائق رقيقة، ولها مساحة سطح كبيرة، وتأثير الإجهاد الناتج عن التجفيف ضئيل أو غير موجود. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية القطع، تخضع أنسجة الخشب لدرجات متفاوتة من الاسترخاء، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة انتشار الماء. نتيجة لذلك، يفقد قانون انتشار الماء الداخلي للخشب أهميته بالنسبة للقشرة والرقائق وغيرها من المواد.
تستخدم مصادر الحرارة الجافة في الغالب البخار أو غازات الاحتراق. يستهلك التجفيف بالأشعة تحت الحمراء طاقة كبيرة جدًا، ويتطلب 5500-18000 كيلوجول لكل كيلوجرام من الماء المتبخر. ولا يتطلب التجفيف بالبخار سوى 4200 إلى 5000 كيلوجول. تتمثل ميزة التجفيف عالي التردد في أنه عندما تكون نسبة الرطوبة في المادة المجففة عالية، تكون سرعة التجفيف سريعة وتكون نسبة الرطوبة النهائية موحدة، ولكن تكلفة التجفيف مرتفعة جدًا. إذا تم دمجه مع البخار لتحقيق تسخين مركب، فإنه سيكون مفيدًا. التجفيف بالتفريغ ليس مكلفًا فحسب، بل له أيضًا كفاءة إنتاج منخفضة. عند استخدام البخار كمصدر للحرارة، لكل كيلوجرام من الماء المتبخر، يلزم 1.75-2 كيلوجرام من البخار لتجفيف القشرة، ويحتاج حوالي 1.8 كيلوجرام من البخار لتجفيف الرقائق، و 1.6-1.8 كيلوجرام من البخار لتجفيف ألواح الألياف اللينة.
وضع الغراء
يشمل طلاء القشرة، والرقائق، وربط الألياف. لا يزال الطلاء أحادي اللوح يستخدم الطلاء الأسطواني التقليدي في أوروبا، بينما تحولت العديد من مصانع الخشب الرقائقي في الولايات المتحدة إلى الطلاء بالرش منذ السبعينيات. تستخدم مصانع الخشب الرقائقي الصينية أيضًا الطلاء الأسطواني للغراء. طريقة صب الغراء مناسبة لعملية تجميع الألواح الكاملة والكتل الآلية. يتم تطبيق غراء الجسيمات والألياف بشكل أساسي بطريقة الطلاء بالرش.
في أواخر السبعينيات، درست بعض الدول الأوروبية والأمريكية تقنية الربط غير اللاصقة، وكانت الأكثر تقدمًا هي تنشيط جزيئات اللجنين واستخدام ربط اللجنين في ظل ظروف معينة. بدلاً من ذلك، يمكن معالجة الهيميسليلوز في الخشب أو المواد الأخرى لتحويله إلى مادة رابطة للربط. في أوائل الثمانينيات، استخدمت كندا بنجاح بقايا البخار لإنتاج ألواح جسيمات خالية من الغراء. تقوم معاهد البحوث والجامعات الصينية أيضًا بإجراء أبحاث حول تقنية الربط الخالية من الغراء وحققت نتائج أولية.
التشكيل والضغط
تندرج عملية تجميع الخشب الرقائقي، وتشكيل ألواح الجسيمات وألواح الألياف، وضغطها ضمن عملية تشكيل تصنيع الألواح الاصطناعية. تكشف دراسة بنية الخشب في النجارة أن ترتيب ألياف الخشب في الخشب الطبيعي هرمي واتجاهي، وبالتالي قادر على تحمل بعض القوى الخارجية التي تمارسها الطبيعة على الخشب. لا شك أن تطور تقنية تصنيع الألواح الاصطناعية يتأثر بهذا الفهم: تغيرت طبقات ألواح الجسيمات وألواح الألياف من طبقة واحدة إلى هياكل ثلاثية الطبقات ومتعددة الطبقات. تحول ترتيب الرقائق والألياف في اللوح من عشوائي إلى اتجاهي. يحسن الترتيب العمودي للألياف في الطبقات المتجاورة من الخشب الرقائقي عدم التجانس في الخشب في ظل ظروف النمو الطبيعي ويعزز الاستقرار البعدي.
ينقسم الضغط إلى ضغط مسبق وضغط ساخن. عند استخدام نظام بدون وسادة، من الضروري الضغط المسبق على اللوح. يمنع تلف اللوح أثناء دفع المكبس الساخن. عملية الضغط الساخن هي عملية رئيسية تحدد القدرة الإنتاجية وإنتاجية الشركات. المعدات المستخدمة بشكل شائع في صناعة الألواح الاصطناعية هي بشكل أساسي آلات الضغط الساخن متعددة الطبقات. بالإضافة إلى ذلك، يتم تبني آلات الضغط الساخن ذات الطبقة الواحدة ذات التنسيق الكبير وآلات الضغط الساخن المستمر تدريجيًا. غالبًا ما تستخدم مصانع ألواح الجسيمات آلات الضغط الساخن ذات الطبقة الواحدة. في تصنيع ألواح الألياف متوسطة الكثافة، يمكن لآلات الضغط ذات الطبقة الواحدة تحقيق تسخين مزدوج باستخدام التردد العالي والبخار، وهو مفيد لتقصير دورة الضغط وتحسين تجانس كثافة المقطع العرضي للمنتج.
المعالجة النهائية
بعد تفريغ اللوح من المكبس الساخن، يخضع اللوح لمرحلة تبريد وتوازن الرطوبة، والتي تشمل النشر والسنفرة. تحتاج ألواح الألياف الصلبة إلى الخضوع لمعالجة حرارية ومعالجة للتحكم في الرطوبة. في الماضي، كان قطع حواف اللوح يتم باستخدام كل من طرق النشر البارد والساخن، ولكن لا يجب استخدام طريقة السنفرة الساخنة لأنها قد تلحق الضرر بجودة سطح المنتج النهائي. وفقًا لمتطلبات الاستخدام، تتطلب بعض الألواح معالجات خاصة مثل التشريب والطلاء والطلاء وتغليف الحواف.