第一篇：中密度纤维板表面吸收的初步研究
中密度纤维板表面吸收的初步研究 王旭
[摘要] 舟绍欧洲中密度纤维板表面嘎收的试验方法。用正变试验法研究了板子密度、表面光洁度和砂光方向对中密度纤维
板表面吸收的影响 研究结果表明：密度和表面光洁度对表面吸收性能有较显著的影响，板子砂光方向的影响不显著。并提出改 善MDF表面质量的方法
主题词：中密度纤维板 表面吸收 密度 表面光洁度 半硬质纤维板
中密度纤维板的应用一般都需经表面涂饰饰、贴面等二次深加工，因此，其表面质量的好 坏直接影响到二次加工的外观质量。但是，中密度纤维板又是一种多孔性结构板材，表面存在微小的孔隙．另一方面，用于家具、装修等行业的中密度纤维板大都需要使用涂料进行表面涂饰，以及装饰单板需要使用胶粘剂进行贴面等，由于中密度纤维板表面孔隙度的存在．相应地就会产生表面吸收问题，造成不同程度涂料、油漆或胶粘剂消耗，直接影响到涂饰、油漆和饰面 对此，需要确定一种试验方法来测定MDF表面吸收性能，定性反映MDF表面的可涂饰性。这对MDF工业以及家具行业、饰面等二次加工行业有着重要意义。目前，国内尚无MDF表面吸收的相关研究国外早在1988年，欧洲中密度纤维板厂商联台会(EMB)技术委员会就针对中密度纤维板表面吸收问题．制定了一项检验方法——中密度纤维板表面吸收的测定(甲苯法)，并把该方法列入欧洲MDF工业标准(EMB MDFindustry standard)，为用户提供一些有关MDF表面可涂饰性的指标。1989年，英国也参照采用欧洲EMB标准，把表面吸收性能作为补充性能介绍在建筑纤维板标准(BS 1142)中密度纤维板部分，以确定其MDF板面可油漆性1993年，欧洲标准化委员会(CEN)人造板技术委员会(CEN／Tc 112)制定了干法生产纤维板表面吸收的试验方法标准(EN 382—1)．特别适用于中密度纤维板。1 试验方法 1 1 原理
借助甲苯的挥发性和渗透性来测定板面的孔隙度．以确定板面在没有任何吸收的情况下，能否均匀地涂饰、油漆。
1．2 试件尺寸：300mm×50ram 1．5 主要仪器设备和试剂支座(倾角60。)lmi精密穆液昔(精度0．Olm1)甲苯【分析纯)1．4 试验方法步骤
把试件放在支座的斜面上成60~0．5o倾角，用移液管移取lml甲苯．距试件表面约1ram，并与试件成9O士l0o角 见图1。
尽快让甲苯流在试件表面上，测量甲苯流在表面上的长度。在试件另一面重复上述步骤 取最小值作为表面吸收测定值。(注：这里所说的表面吸收值的大小，并不是通常所指吸收量的意义，而是甲苯流在试件表面上的痕迹长度。)2 正交试验设计
中密度纤维板通常采用朦醛树脂(uF)胶粘剂，在加热加压的作用下获取粘接力。同时，目前的中密度纤维板生产以多层压机、周期式热压工艺为主，因此生产后的板面存在松软的预固化层．需要再进行砂光处理．使之表面光 滑，便于进一步产品深加工。但由于生产中诸多因素的影响．如热压温度、含水率、生产过程的密度控制不当及热压过程板子厚度控制、施胶均匀性、砂光不当等，容易造成砂光后的表面质量不理想。对此，根据成品加工中主要问题对其进行分析，选择密度、表面光洁度和砂光方
4向作为因素．寻找表面吸收性能的影响因素。采用L9(3)正交试验设计 因素和水平如表1所示。5 结果与分析
5．1 方差分析见表2 5．2 表面吸收与密度的关系
中密度纤维板的渗透性．也就是表面吸收性能，主要是由术材粒子(奸维)之间的多孔结构所决定。所以纤维之间的密实程度，即板材整体密度．与表面吸收之间存在某种的相关关系。试验表明，中密度纤维板表面吸收性能与板材密度呈一定的线性关系，见图2。同时研究还表明：高密度板．其表面吸收值一般较大；而表面吸收值较大的板．其密度却不一定高。
5．5 表面吸收与表面光洁度的关系
3．3．1 未砂光板中密度纤维板目前的生产工艺、设备，在生产过程中不可避免会产生表面预固化层(软层)，造成表层疏松、粗糙。用甲苯法进行试验时，甲苯液滴在试件表面上立即被吸收，并呈团状。
3．3．2 砂光板 由于表面预固化层的存在，因此中密度纤维板在涂饰、贴面前．一般都需
要经过表面砂光处理，改善板面光洁度，提高表面的粘接强度。通常，对板面的光滑与粗糙程度是凭个人直观(手感)来判定，由于各人之间的感官灵敏度的限制，往往造成板面光洁度各异。因此，对于同一批产品，如果密度范围变化不大．则可以通过表面吸收的测定．直接反映板面的光洁度。试验也证明了这点，见表3用280~-细砂纸对索板表面进行砂光，其表面吸收值比索板提高了17．9% ；而用3#粗砂纸砂毛后，其表面吸收值比素板降低了15.4%.3．4 表面吸收与板子砂光方向的关系
3．4．1 顺向与逆向对比纵向试件顺着砂带运行的方向为顺向；反之为逆向。从表4纵向试件的顺向与逆向表面吸收对比可以看出，纵向试件的顺向与逆向表面吸收出现的概率随着试验次数的增加而趋于一致。这说明．纵向试件无论是顺着砂光方向．还是逆着砂光方向，其表面吸收值基本相等。3． ．2 纵向与横向对比 横向是相对纵向而言．即与砂带运行方向垂直，通常指板的宽度方向。在横向试件中．由于甲苯液会沿着砂痕方向流散．因此．横向试件表面吸收测定结果均略低于纵向试件，见表5。结论与探讨
4．1 根据试验结果．影响表面吸收性能的主要因素有：
． 【．1 板子密度的高低。密度．特别是板的表面密度越高，板子表面吸收性能越好．板面质量就越好。1．2 砂光的细度。目数越高、砂粒越细．板子砂光后的表面质量越好。4．1．3 试件的方向性对试验结果也有一定的影响．主要集中反映在纵向试件与横向试件之『。这与欧洲标准(EN 382一1)规定的试验方法采用同一方向(纵向)试件相一致．这样可以避免产生系统性误差。
4．2 研究与探讨试验过程中发现，板材整体密度不高．但是表面硬层较厚，即表面密度较高，其表面吸
收值也较大。这表明，表面吸收与密度的关系，实际上是和表面密度之间的关系 据有关专家介绍．新西兰已成功开发出两表面密度达】200kg／m。．芯层密度为400kg／m ．整体密度 约为500kg／m。，而内结合强度达0．6MPa以上的轻型中密度纤维板。
由于MDF的性能随着密度的提高而改善，但整体密度的提高又导致生产成本的大幅度上升，如何做到降低原材料消耗，而又保证产品的性能不至于降低．甚至还有所提高，这是中密度纤维板工业所面临的一项重大课题。因此我国在今后的MDF生产中，要进一步研究探讨采用提高表面密度的方法来改善MDF的板面质量．这样既能使产品满足表面涂饰、贴面等要求．同时又能保证生产时的原材料消耗不至于增加，充分发挥出MDF产品结构的优势。
第二篇：中密度纤维板生产线工艺流程
1，削片—筛选
生产中厚板时原木不要求剥皮，但树皮允许体积分数小于8%%。原木装
载机将小径木、枝桠材等木材原料放在储木台上，通过皮带运输机送入削片
机，削片机前装有金属探测器，避免带有金属的木材进入削片机。进入削片机 的木材被削成规格木片，经由螺旋运输机和斗式提升机送人木片储仓储存。
由于软材硬材要按比例混合，所以采用两个储仓，分别储存软材和硬材木片。
储仓下部的出料装置能控制出料速度，根据工艺配比，由出料装置控制出料
量，使软硬木片按要求的比例均匀混合。软硬木片之比为3：7 或4：6。混合木
片的PH值最好能相对稳定在5，0---5，5之间。
然后，木片经皮带运输机送至振动筛进行筛分，筛选机一般有两层。在除
去过大的和过小的木片和杂物后，将合格木片送至清洗设备除去泥沙、小碎
石、污物及金属块等。木片清洗可分为水洗和干洗两种方式。根据我国原料 的现状，采用水洗较合适。但木片水洗耗水量大，又有污水处理问题，且造价
较高，虽然木片清洗的质量好，效率高，有利于纤维分离和板的质量，但生产中
厚板的中小生产规模厂有不少还是采用了木片干洗方式。净化后的木片经螺
旋运输机和斗式提升机送往热磨间。2，热磨—施胶—干燥
木片经过磁鼓除去切片当中的铁块，进入热磨机前的预蒸料仓临时储存，预蒸料仓的有效容积为6M3，装有料位指示器，可观测木片的过满或空缺。木
片经振动给料器，木塞螺旋进入垂直蒸煮器进行蒸煮软化，增加含水率，蒸煮
器配有!射线料位计，用来控制料位和预置蒸煮时间。木片在蒸煮软化后由
运输螺旋送人热磨机进行纤维分离。在热磨系统中配有起动分离器，热磨机
起动时，通常开始热磨的纤维质量不符合生产要求，这些不合格纤维通过排料 阀和排料管进入起动分离器，然后落入废料堆场。当纤维质量达到生产要求时，排料阀关闭，生产出料阀打开。
与此同时，根据工艺要求将胶料按一定比例调好，定量送往施胶系统，石
蜡采用直接加热熔化，然后送往投放装置。当合格纤维从热磨机出来通过喷
射线时，施胶系统把配好的胶料和石蜡均匀地喷射到纤维上，然后一起进入闪急式管道干燥机。
干燥采用蒸汽为介质，以加热空气，施好胶的纤维在管道中被热风吹送前
进。干燥机入口温度为170度，纤维含水率约80%；出口温度75度，纤维含水率为8---10%。干燥机管道长度为100M，管道直径1250MM。干燥好的纤维
被送入直径为4500MM的高效旋风分离器，在这里将纤维和湿空气分离，湿热空气排到大气中。干燥纤维能力为5000KG/H，蒸汽耗量最大为8200KG/H，设计
风量为95000M3/H，风压为4500PA。于纤维通过旋转出料器排出至螺旋称重进
料机，纤维在这里被准确称出重量。该装置还可按预置定的胶和纤维的比例
控制施胶量，然后纤维被风送至于纤维料仓。为了避免火灾，干燥系统安装了
火花探测和自动灭火系统（另外干纤维仓和铺装机等处也安装有自动报警和
自动灭火系统）。在发生火警的时候，着火纤维可以从出料器后的分流管排
出。有一套气力输送系统把干燥好的纤维以及从铺装机、预压机、板坯修边锯
和截断锯等处回收的纤维风送至干纤维料仓。
导热油中应禁止混入水分及其他低沸点易挥发物。不允许将不同品种的导热油混合使用。在系统中禁止导热油高温时与空气长期接触，否则会加速导热油氧化而缩短其使用寿命。热压板温度降低到80℃以下时热油循环泵才能停止工作。根据规定，导热油用管路及阀门要按1.6倍的工作压力来制造或选型，所用电机要求防爆。所选用的导热油的导热系数要大，比热要高，其闪点和自燃点要高。导热油在高温运行时，其化学键容易断裂而氧化裂解生成碳，所以必须在导热油牌号规定的额定工作温度以下使用。导热油在热压板中的流速应在2m/s以上，流速越小，油膜温度越高，越容易导致热油结焦
导热油中应禁止混入水分及其他低沸点易挥发物。不允许将不同品种的导热油混合使用。在系统中禁止导热油高温时与空气长期接触，否则会加速导热油氧化而缩短其使用寿命。热压板温度降低到80℃以下时热油循环泵才能停止工作。根据规定，导热油用管路及阀门要按1.6倍的工作压力来制造或选型，所用电机要求防爆。所选用的导热油的导热系数要大，比热要高，其闪点和自燃点要高。导热油在高温运行时，其化学键容易断裂而氧化裂解生成碳，所以必须在导热油牌号规定的额定工作温度以下使用。导热油在热压板中的流速应在2m/s以上，流速越小，油膜温度越高，越容易导致热油结焦
加热压机导热油加热系统的结构与特点 热压是汽车内饰生产过程中的一道重要工序，而在板坯热压过程中，加热又是一个重要的工艺条件。目前，对板坯加热的常用方法是利用热压板进行接触加热，即高温热载体流过热压板内部的蛇形通道，对钢制热压板进行加热，热压板升温后再对与之紧密接触的板坯加热，使板坯温度升高。过去，我国汽车内饰企业大多采用蒸汽作为热载体，蒸汽作为热载体具有物理化学性质稳定、来源广泛、价格低廉、无毒无味无污染等特点，但蒸汽用于热压工序时也有几个不易克服的缺点：一是热压工序通常需要较高的温度，一般在160——220℃之间，与此相对应的蒸汽压力为1.6——2.5MPa,因此，需要整个供热系统（包括锅炉、管道及其附件与接头等）具有较高的耐压强度，这就使供热系统结构复杂，投资增大，运行管理不便;二是为了保证热压质量，要求热压板面温度尽可能均匀一致，一般要求同一块压板板面上的温差小于3°C，各层热压板之间的温差小于5°C，这就要求载热体在进出热压板时的温度差要尽可能小。采用蒸汽加热时，往往会由于凝结水排故不及时，使热压质量降低;三是蒸汽在热压机中放热后排出的凝结水具有较高的温度(一般在160℃以上)，其回收难度较大，若处理不当，则可能造成严重的能源浪费。由于蒸汽加热具有这些不易克服的缺点，所以，近年来越来越多的汽车内饰生产热压机都采用了高温热油供热系统。热油供热的特点 热油又称为导热油，属于一种高温有机热载体，热压机采用热油供热时具有以下主要优点：（1）高温低压。热油供热系统采用的是液相封闭循环，导热油在常压下温度可以升高到300以上而不发生气化，例如，HD系列导热油在常压(0.098MPa)下即可获得330℃的高温，如考虑系统的压力损失及一定的安全系数，热油系统中的最高压力(热油循环泵的出口压力)一般也仅在0.6MPa左右，比具有同样供热温度的蒸汽供热系统的压力低得多。由于具有高温低压的特点，加之热油系统不需要复杂的水处理设施，因此，相对于蒸汽供热系统而言，热油系统结构比较简单，运行、管理也比较方便。这是热油系统的最大的优点。（2）温度均匀。在设计热油系统时，通常在热压机处设置“二次循环”，一方面，可以通过改变二次循环油量调节热油进人热压板时的温度，另一方面，二次循环油量的加人，使通过热压板的油量成倍增加。(3)节约能源。热油供热系统由于采用液相封闭循环，热压机使用过的热油全部回流至热油炉，重新加热循环使用，系统无泄漏，也没有类似于蒸汽供热系统的凝结水及二次蒸汽的热损失。
目前，热压机主要通过蒸汽加热、过热水加热和导热油加热三种方式对热压板进行加热，蒸汽加热是采用水蒸汽的热量对热压板进行加热，从而将热量传送给热压板；过热水加热水质对热压板进行导热，水源可重复利用；导热油加热与过热水加热原理相似，将蒸汽替换成油体，更好的完成加热过程，与蒸汽加热相比，导热油加热可以更好的控制加热温度。随着导热油加热技术的不断进步，其优势也逐渐凸显，在当今的人造板生产中已渐渐成为主流加热方式。目前，热压机主要通过蒸汽加热、过热水加热和导热油加热三种方式对热压板进行加热，蒸汽加热是采用水蒸汽的热量对热压板进行加热，从而将热量传送给热压板；过热水加热水质对热压板进行导热，水源可重复利用；导热油加热与过热水加热原理相似，将蒸汽替换成油体，更好的完成加热过程，与蒸汽加热相比，导热油加热可以更好的控制加热温度。随着导热油加热技术的不断进步，其优势也逐渐凸显，在当今的人造板生产中已渐渐成为主流加热方式。导热油加热的优势： 1）先进性 导热油加热采用封闭式加热循环系统，可精确控制油体温度，温差小，热量利用率高。2）节能性 导热油的封闭式加热系统，可以连续循环传递热能量，热量利用率达到6成，远高于蒸汽式、过热水式加热方式。3）经济性 导热油系统的成本费用（系统费、维护费），要比其它2种加热方式低很多。使用要点：
1、电机的安全性。使用符合设备要求的配套电动机。
2、关闭条件 热压板温度低于70摄氏度方可停止油泵。
3、油体质量 确保加热油体的质量，长期暴露在外缩短使用周期，同时减少内部杂质，避免与其它液体混合。新技术介绍： 混合加热方式将多种加热方式综合，取长补短，加热效果良好，达到低成本高效运营的目的，目前国内采用此种加热方式的热压机设备较少。
生产中厚板时原木不要求剥皮，但树皮允许体积分数小于8%%。原木装
载机将小径木、枝桠材等木材原料放在储木台上，通过皮带运输机送入削片
机，削片机前装有金属探测器，避免带有金属的木材进入削片机。进入削片机 的木材被削成规格木片，经由螺旋运输机和斗式提升机送人木片储仓储存。
由于软材硬材要按比例混合，所以采用两个储仓，分别储存软材和硬材木片。
储仓下部的出料装置能控制出料速度，根据工艺配比，由出料装置控制出料
量，使软硬木片按要求的比例均匀混合。软硬木片之比为3：7 或4：6。混合木
片的PH值最好能相对稳定在5，0---5，5之间。
然后，木片经皮带运输机送至振动筛进行筛分，筛选机一般有两层。在除
去过大的和过小的木片和杂物后，将合格木片送至清洗设备除去泥沙、小碎
石、污物及金属块等。木片清洗可分为水洗和干洗两种方式。根据我国原料 的现状，采用水洗较合适。但木片水洗耗水量大，又有污水处理问题，且造价
较高，虽然木片清洗的质量好，效率高，有利于纤维分离和板的质量，但生产中
厚板的中小生产规模厂有不少还是采用了木片干洗方式。净化后的木片经螺
旋运输机和斗式提升机送往热磨间。2，热磨—施胶—干燥
木片经过磁鼓除去切片当中的铁块，进入热磨机前的预蒸料仓临时储存，预蒸料仓的有效容积为6M3，装有料位指示器，可观测木片的过满或空缺。木
片经振动给料器，木塞螺旋进入垂直蒸煮器进行蒸煮软化，增加含水率，蒸煮
器配有!射线料位计，用来控制料位和预置蒸煮时间。木片在蒸煮软化后由
运输螺旋送人热磨机进行纤维分离。在热磨系统中配有起动分离器，热磨机
起动时，通常开始热磨的纤维质量不符合生产要求，这些不合格纤维通过排料
阀和排料管进入起动分离器，然后落入废料堆场。当纤维质量达到生产要求时，排料阀关闭，生产出料阀打开。
与此同时，根据工艺要求将胶料按一定比例调好，定量送往施胶系统，石
蜡采用直接加热熔化，然后送往投放装置。当合格纤维从热磨机出来通过喷 射线时，施胶系统把配好的胶料和石蜡均匀地喷射到纤维上，然后一起进入闪急式管道干燥机。
干燥采用蒸汽为介质，以加热空气，施好胶的纤维在管道中被热风吹送前
进。干燥机入口温度为170度，纤维含水率约80%；出口温度75度，纤维含水率为8---10%。干燥机管道长度为100M，管道直径1250MM。干燥好的纤维
被送入直径为4500MM的高效旋风分离器，在这里将纤维和湿空气分离，湿热空气排到大气中。干燥纤维能力为5000KG/H，蒸汽耗量最大为8200KG/H，设计
风量为95000M3/H，风压为4500PA。于纤维通过旋转出料器排出至螺旋称重进
料机，纤维在这里被准确称出重量。该装置还可按预置定的胶和纤维的比例
控制施胶量，然后纤维被风送至于纤维料仓。为了避免火灾，干燥系统安装了
火花探测和自动灭火系统（另外干纤维仓和铺装机等处也安装有自动报警和
自动灭火系统）。在发生火警的时候，着火纤维可以从出料器后的分流管排
出。有一套气力输送系统把干燥好的纤维以及从铺装机、预压机、板坯修边锯
和截断锯等处回收的纤维风送至干纤维料仓。
中密度纤维板制造工艺曲线图如下：
↗污水处理
削片→热磨→干燥→铺装→热压→锯边→砂光→板胚分选→打包出库
↑施胶
为了使员工能够更好的对中纤板的生产要有足够的了解，在此对上面所讲的工艺制造作详细的介绍：
一、1、削片：它是整个板生产中原料的制造车间，主要将松杂木材削成符合生产规格的木片，以备热为纤维分离提供更好的条件。
2、关键词：原料种类、木片规格、松杂木配比。
①原料种类：中纤板生产所用原料的植物纤维，其纤维素含量一般在30％以上，本公司所受用的是木质纤维，它主要包括采伐剩余物（如：小径材、板桠材、火烧材），造材剩余物（截头），加上剩余物（边皮、木芯、碎单板及其他下脚料），以及回收的废旧木材等，也可直接用林区或木材加工企业生产的木片。
②木片规格：木片大小合格、均匀、平整、木片规格一般为：长16－30mm，宽15－25mm，厚3－5mm，我们所采用的削片机类型是鼓式削片机，为了使木片适合生产，以便防止进料螺旋堵，电耗高等，一方面要适时调整飞刀与底刀的间隙，一般调整的间隙为0.8－1.0mm。另一方面要加强对原料含水率率的适时控制，尽量保证不低于40％，从而使木片整齐均匀，合格率高，碎悄少，也提高刀具使用寿命。
③松杂木配比：因为中纤板的强度取决于纤维的交织性能和结合时的工艺条件，关于纤维形态，在这简要介绍如下：
a纤维：它一般分为纤维细胞（俗称纤维）和杂细胞，其中杂细胞的含量多与少决定了纤维质量的好与差，一般而言，针叶材杂细胞含量最低，而阔叶材次之，除了含量影响质量以外，纤维形态、化学组成以及原料的机械加工性能等，相对而言要考虑板材的强度要注意以下几点①长度大，长宽比大的纤维具有较好的结合性能，②细胞壁较薄，壁腔比较小的纤维在纤维分离和热压过程中易压扁，成为带状，柔软性较好，具有较大的接触面积，③长短、粗细纤维的合格搭配可以填补纤维之间的空隙，增大接触面，提高产品密度和结合强度，关于化学组成以及原料的机械加工性能这里不加多述，以下表针材材与阔叶材。
纤维平均长度 长宽比 细胞壁 壁腔比
针叶材（一般）3.5 72 8 0.8 阔叶材（一般）1 37 5 0.6 综上所述，针叶材与阔叶材的合理搭配，能够提高并稳定材材的力学性能。除了以上的几点以外，在原料中加强树皮含量以及铁器等等方面的管理，因为树皮含量多影响板的静曲强度、吸水率，而铁器会损伤设备，降低运转率。
二、热磨，将削片车间削出的木片经预热蒸煮，机械分离得出纤维。
关键词：预热煮 纤维分离
1、预热蒸煮：提高纤维原料的塑性，减少动力的消耗，缩短解纤维的时间，提高分离纤维的质量，而我们所采用的预热蒸煮方法是加压的蒸煮工艺，而其中最为关键的蒸煮压力即蒸煮温度。
a蒸煮温度及时间
蒸煮温度（℃）塑性（10－4s）未经蒸煮木片（含水率60％）1400 135 3660 155 4523 175 5501 由上表可视，蒸煮温度从135℃－175℃，塑性提高约50％，相应的解纤时纤维所受的机械损伤减少，故板强度提高。
另一方面，蒸煮温度也不能一味提高，因为，纤维原料在长时间的高温作用下，PH值下降，颜色变深，纤维脆化，柔韧性差且得率降低。
2、纤维分离，时下，中纤板行业中分为机械法和爆破法机械法分为加热机械法、化学机械法和纯机械法，我们所采用的是加热机械法。
a加热机械法，这种方法有两个重要的因素是原料的弹塑性和外力作用频率，另外，解纤时的单位后力和木片含水率等，也会影响纤维的得力。
原料的弹塑性，即原料变形以后恢复原状的时间，如恢复时间长，则纤维易被切断，如下面所讲的板进行预处理便是此目的。
外力作用频率：外力作用频率大则纤维被切断的两次间隔短，则纤维分离产量与质量更好，实际生产中，可增加磨盘直径，提高磨盘转速，改变磨盘齿形等。
纤维分离单位压力及含水率都要根据设备的要求适当处理。施胶：将热磨生产出来的纤维加入胶水，可大幅加强板的各项力学性能，我们所采用的是脲醛胶，由于生产中胶水的制作与生产关系较轻，我们主要是控制胶水施放均匀，提高操作的稳定性来提高胶水在板中的比率，而实际生产中影响胶水质量主要是以下几个方面的影响：①尿素与甲醛的配比②反应介质的PH值③反应温度和反应时间终点控制④反应液浓度和原材料质量。
在中纤板生产中对于胶水要求低粘滞性和大渗透性，因为纤维比刨花板、单板具有更大的比表面积，所以胶粘剂必须充分地覆盖纤维表面，俗话讲，纤维越细，用胶量越大。
防水剂，石蜡它是一种疏水易熔，柔软的物质，主要是用来降低纤维表面的吸附作用，从而避免因面吸附水引起板尺寸变化和变形。通俗讲，施加石蜡实质就是向纤维添加憎水物质，它主要作用如下：①部分堵塞纤维之间空隙，截止水分传递的渠道，②增大了水与纤维。
三、纤维干燥：热磨磨出纤维加上施胶使得纤维含水率达到40％－50％，如不经干燥处理纤维难以适应后续工段，在本工艺段主要控制干燥温度在165℃左右，不会引起树脂预固化，从而影响板的静曲（MOR）和拉搞（IB），等力学性能。
关键词：干燥方式 干燥温度
a干燥方式：①干燥就是将纤维中的水分由液相转变成气相而蒸发掉，纤维在常压管道中运行，与高温热介质短暂接触，在水分未蒸发完前，纤维本身的温度不会急剧上升，不会出现纤维过热损伤和胶水的缩聚和提前固化。
②我们所采用的是一级正式气流干燥，将热量通过鼓风机引导将纤维烘干，使得纤维在管道中警获得热量并将水分汽化，由于采用的是一级气流干燥，干燥时间短，因而，要时刻注意干燥温度的变化，尤其不得超高控制。
b干燥温度，它是决定纤维干燥好坏的决定因素，而它又取决于干燥介质，我们所采用的是用油和气加热，散热片组从而实际在短时间内加热干燥系统所需的热空气。
四、铺装：它将干燥后在纤维料仓贮存一段时间纤维，经送料风机到铺装机，利用真空气流实现纤维的粗成型，再通过扫料辊和预压机实现板坏的成型过程。关键词：真空气流成型，板坏预压成型及锯截
①真空气流成型：纤维经送料风机送到铺装机，“之”字形管使纤维流连下降，并保证纤维落料均匀，由于在铺装网带的下部是负摆动摆力法导引下，使得纤维在横向方向能够获得相差不大的厚度，出成型箱的板坏经扫料辊并由电子测重装置来调整扫料的量，使得板坏经铺装出的纤维获得设置好的密度。
b板坯预压成型，基本成型的板坯经预压机施以一定的压力及锯裁排除内部的空气，使得板坯压缩成块，为运输和线运输和热压提供条件，作好铺垫，我们所采用的是连续式带式预压力，主要由导引辊前后加压辊，保压辊组成，预压成型后的板坯须经纵横锯切去获得齐整的截面，符合进入热压机的板坯长宽度。
五、热压：它是中纤板制造的一道重要工序，对产品质量和产量存着决定性的作用，它是在热量和压力的联合作用下，板坯中的水分气化，蒸发、密度增加、胶粘剂、防水剂重新分布，原料中的各组分发生一系列变化，从而使纤维间形成各种结合力。使制品达到并符合质量要求的过程。
关键词：热压抗 热压工艺
①热压机，目前中高密度纤维板生产中，热压机类型，主要有两种，一种是间歇式的多层热压机，另一种是连续压机，我们所采用的是前者，在这简单介绍一下多层热压机的主成部分：a同时闭合装置；b厚度控制装置；c油路系统；d装机压机卸机等设备。这里主要介绍一下同时闭合和厚度控制装置。同时闭合装置：压机在闭合和张开时，通过它使得板坯在收缩和排气时能够获得同样的位移，压制出的板坯厚度均匀。
厚度控制装置：主要由置于压机上的旋转编码器和厚度规组成，旋转编码器主要是将位移信号转变为电信号送入PC，并由程序控制压机加压，减压的操作，而厚度规，用以对热压板在闭合时的限位，起一种安全保护作用，如当装板漏装，或板坯厚度不是时，厚度规可使空档上、下两块热压板，在压机闭合加压时避免发生弯曲变形，保护热压板不受损坏。
②热压工艺：关于热压工艺主要是掌握温度，时间及其压力这热压三要素的作用。
a热压温度：热压温度提高了纤维的塑性，为各种键的结合创造了有利条件，热量使板坯中的水分气化，热固性树脂在短暂受热时间内，由于磨擦力减少，流动性增加，有利于加速固化，一般来讲，热压温度指的是热压板温度，而实际理论上发挥作用的是板坯内的温度，一般来讲，热压温度的适当提高，可确保热压性能（如下表所示）
热压温度 P（g/cm3）MOR IB 吸水膨胀率 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 但从另一方面来讲热压温度过高，则板会出现强度和耐水性，下降的现象。总体来讲，热压温度的选择以充分使胶水固化，提高力学性能为佳。②热压压力，热压压力主要有以下几个方面作用：①克服纤维板坯的反弹力；②进一步排除板坯中的空气，增大纤维之间的接触面与交织，一般来讲如含水率保证在一定范围，宜选用工段加压，二段加压分为高压和低压段，高压段使板坯结构紧密和排降空气，达到板厚要求，而低压段则是水分蒸发气化，胶粘剂固化，纤维之间各种结合力的形成，对于高压段的选择也要注意适度，因为如选择过高的压力，则表层密度大，芯层密度小，压缩赶快，各层的密度差越明显，则力学性能会下降，而低压段也不能过低，过低则导热效率低，热压时间延长。
③热压时间，中密度纤维板板坯在热压时，不论多高温度和压力，都要要一定的时间，才能保证热量的传导和压力的传递以获得胶料的固化，制得预定密度和理想密度分布的板制品。在保证最佳质量的同时，热压时间宜短。热压时间确定与胶料种类与性能、纤维质量，板坯含水率、热压温度，压力加热方式及板坯厚度与密度等因素有关，一般来讲，适当延长热压时间，对提高产品各项物理力学性能均有利，热压时时间延长，胶水可充分固化。
锯边：锯边的目的在于保证产品均一的规格，锯片工段尤其是要注意，锯片的使用，锯片要及时更换，否则使板边拉力影响板边外观质量。
砂光：热压后的板制品表面不平整，有预固化层，密度低，影响板性能和板表面质量，并给二次加工带来困难，为了得到坚实，平滑的板面，控制成品符合厚度公差的要求，需对板面进行砂光处理。关键词：砂光质量。
①注意砂带型号的搭配，同时要注意进料速度；
②砂带应与砂光机工作面保持平行，防止振动，以免板面产生波纹；
③砂光量应计算准确，保证砂削后，板密度分布的对称，厚度偏差达到标准要求。
污水处理：
干法生产中纤板基本无大量的工业废水，它主要是一些由进料螺旋的挤压出来的木塞水对于此类废水我们主要采用厌氧法来处理，工艺流程图如下：工艺：
车间废水→前期沉淀→集水沉淀池→厌氧池→气浮槽→SBR池→清水池→纤维过渡器→排水。
第三篇：专家报告 中密度纤维板国家标准修订情况
专家报告:《中密度纤维板》国家标准修订情况
2008年6月23日，由国家林业局科学技术发展中心、中国林产工业协会主办的“2008年纤维板行业科技发展论坛”在江西宜春市锦绣山庄召开。同期召开中国林产工业协会纤维板专业委员会第四届会员大会。
此次论坛旨在将纤维板行业科技发展置于经济全球化和国民经济发展的全局，共同把握其发展现状，谋划发展思路，提出发展措施，分析存在的问题，以利提高纤维板产品质量，同时，在安全、节能、低耗、无污染，高效益，促进经济发展等方面发挥重要作用。
大会将就人造板工业先进技术交流、研讨生产高新技术、交流现场管理经验、表彰纤维板行业技术进步项目、修改纤维板专业委员会管理办法、纤维板专业委员会常务理事会换届选举等议题进行研讨。论坛现场，全国人造板标准化技术委员会秘书处吴丹平女士为我们介绍了《中密度纤维板》国家标准修订情况。
全国人造板标准化技术委员会秘书处吴丹平:《中密度纤维板》国家标准修订情况
一．国家标准修订原则
注重采用国际标准，与ISO相关标准制定工作同步.我国已加入WTO多年，我们要逐步实现对国际社会的承诺，即在国际贸易中，要执行ISO/IEC等国际组织的标准。
随着人造板的国际贸易更加频繁，作为中密度纤维的生产大国，要提高我国产品在国际市场上的竞争力，要有效应对国际贸易中的技术壁垒，大力提倡和积极推动采用国际标准就是有效的途径。
采用国际标准和国外先进标准是我国改革开放以来的一项重要技术经济政策。尤其是去年以来，国务院对国家标准委有明确指示（三个百分百），即：
1、凡是涉及食品和消费品安全的指标，要100％采用国际标准；
2、相关的检测方法要100％采用国际标准；
3、出口产品要100％符合出口国的标准。
因此我们首先考虑采用国际上最新的干法纤维板标准ISO16895-2作为我国《中密度纤维板》国家标准修订的基本依据，遵循国际市场通用的产品标准，有利于国际贸易，规避贸易技术壁垒的风险。
目前我们的修订工作与国际标准化组织(ISO/TC89)正在制定《干法纤维板》标准的起草工作同步进行。他们已进入DIS草案征求意见阶段，9月将形成FDIS最终草案。
二、工作简况
根据国家林业局办科字[2005]43号文的通知要求，福建福人木业有限公司负责承担中密度纤维板国家标准(GB/T11718-1999)的修订任务。在全国人造板标准化技术委员会秘书处的组织下，已经召开过
2006年5 月，在北京成立标准起草小组，并召开第一次起草小组工作会议，研究安排标准修订工作计划。
2006年9月，在北京召开第二次起草小组工作会议，研究讨论标准框架，初步形成本次修订的标准尽可能按国际标准的要求意见。
2007年于3月在北京召开相关ISO标准的讨论会，共同商讨包括对ISO/CD16895标准讨论稿的意见，提出我们对草案的一些看法。
2007年9月，在北京召开第四次起草小组工作会议，对中密度纤维板国家标准征求意见稿初稿进行了深入讨论。
2008年5月在南京召开第5次工作会议，小组对ISO/DIS16895-2 －2008年最新稿，进行认真对照，再次修改中密度纤维板国家标准征求意见稿初稿，形成现在的《中密度纤维板》国家标准征求意见稿。
本标准由本标准由国家林业局提出。本标准由全国人造板标准化技术委员会归口。负责起草单位为福建福人木业有限公司, 参加起草单位为：
三．《中密度纤维板》国家标准修订几个特点
一）．按照ISO标准对纤维板的大分类
1）干法纤维板
干法纤维板的成型临界线是其含水率不高于20%，并且在生产中使用了粘合剂或树脂，这是使其纤维能结合在一起的主要原因。
2）湿法纤维板
湿法纤维板的成型临界线是其含水率高于20%，且主要是运用纤维间的粘性与其固有的粘合特性使其结合。
二）物理力学性能的分类要求
1．按照不同厚度分类要求
性能要求
公称厚度范围(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个不同使用条件分类要求
a)REG(Regular)仅用于干燥条件下
b)MR(Moisture Resistant)用于湿度条件下
c)HMR(High Moisture Resistant)用于高湿度条件下
d)EXT(Exterior)用于地表室外条件下
e)Load bearing fibreboard 用于结构或承载条件下
f)General prupose grade 用于不需要家具或承载等级的特殊性能下的普通运用
g)Furniture grade 用于家具制造、橱柜制作与细木工制品以及以此为加工材料进行表面装饰处理方面。
3．按不同密度分类要求
1）超低密度纤维板（UDF）
超低密度纤维板是指理论上密度不高于550Kg/m3的纤维板。
2）低密度纤维板（LDF）
低密度纤维板是指理论上密度介于550Kg/m3和650Kg/m3之间的纤维板。
3）中密度纤维板（MDF）
中密度纤维板是指理论上密度介于650Kg/m3与850Kg/m3之间的纤维板。
4）高密度纤维板（HDF）
高密度纤维板是指理论上密度高于850Kg/m3的纤维板。
三）甲醛释放量的检验方法和限量指标
只有应用表2中列出的其中一种检测方法，才可能证明其符合甲醛释放量要求。标准气候箱法，其每一项检测都要花上4个星期才能完成；而其他的检测方法统称为生产控制法，是因为这些方法中的每一项检测都可在24小时内完成。每一单张板的检测结果都应符合表2中选定检测方法的规范限。
表2-纤维板甲醛最大释放限量
检测方法与单位
气候箱法生产控制法
小型容器法气体分析法干燥器法穿孔法
ISO 12460-1ISO 12460-2ISO 12460-3ISO12460-4ISO 12460-5
释放量释放量释放量释放量含量
mg/m3ppmmg/m2/hmg/Lmg/100g
0.124见下面的注释23.5见下面的注释28
注1：国家标准（法规）可以对甲醛释放等级板的使用做出严格限制。注2：如果小型容器法或干燥器法是用于生产控制，则检测甲醛的释放量应确定与气候箱法的相关性，即相当于在上面表2气候箱法对应的限值。相关性可能是区域，国家，公司或工厂的具体适用的。
四）关于抽样检验规则
请特别注意：
ISO/DIS16895－2只给出样品质量统计量的计算方法但并没有明确规定相关的检验规则。
抽样和判定采用LY/T 1717-2007 人造板抽样检验指导通则。
全国人造板标准化技术委员会秘书处 吴丹平
(Tel)010－62889408
（Tax）010－62889018
2008．06．23于江西宜春
专家报告:《中密度纤维板》国家标准修订情况(二)
发布时间：2008-7-2 10:51:41 人气：910 摘录：我要加盟网
4）高密度纤维板（HDF）
高密度纤维板是指理论上密度高于850Kg/m3的纤维板。
三）甲醛释放量的检验方法和限量指标
只有应用表2中列出的其中一种检测方法，才可能证明其符合甲醛释放量要求。标准气候箱法，其每一项检测都要花上4个星期才能完成；而其他的检测方法统称为生产控制法，是因为这些方法中的每一项检测都可在24小时内完成。每一单张板的检测结果都应符合表2中选定检测方法的规范限。
表2-纤维板甲醛最大释放限量
检测方法与单位
气候箱法生产控制法
小型容器法气体分析法干燥器法穿孔法
ISO 12460-1ISO 12460-2ISO 12460-3ISO12460-4ISO 12460-5
释放量释放量释放量释放量含量
mg/m3ppmmg/m2/hmg/Lmg/100g
0.124见下面的注释23.5见下面的注释28
注1：国家标准（法规）可以对甲醛释放等级板的使用做出严格限制。注2：如果小型容器法或干燥器法是用于生产控制，则检测甲醛的释放量应确定与气候箱法的相关性，即相当于在上面表2气候箱法对应的限值。相关性可能是区域，国家，公司或工厂的具体适用的。
四）关于抽样检验规则
请特别注意：
ISO/DIS16895－2只给出样品质量统计量的计算方法但并没有明确规定相关的检验规则。
抽样和判定采用LY/T 1717-2007 人造板抽样检验指导通则。
二）物理力学性能的分类要求
1．按照不同厚度分类要求
性能要求
公称厚度范围(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个不同使用条件分类要求
a)REG(Regular)仅用于干燥条件下
b)MR(Moisture Resistant)用于湿度条件下
c)HMR(High Moisture Resistant)用于高湿度条件下
d)EXT(Exterior)用于地表室外条件下
e)Load bearing fibreboard 用于结构或承载条件下
f)General prupose grade 用于不需要家具或承载等级的特殊性能下的普通运用
g)Furniture grade 用于家具制造、橱柜制作与细木工制品以及以此为加工材料进行表面装饰处理方面。
3．按不同密度分类要求
1）超低密度纤维板（UDF）
超低密度纤维板是指理论上密度不高于550Kg/m3的纤维板。
2）低密度纤维板（LDF）
低密度纤维板是指理论上密度介于550Kg/m3和650Kg/m3之间的纤维板。
3）中密度纤维板（MDF）
中密度纤维板是指理论上密度介于650Kg/m3与850Kg/m3之间的纤维板。
4）高密度纤维板（HDF）
高密度纤维板是指理论上密度高于850Kg/m3的纤维板。
三）甲醛释放量的检验方法和限量指标
只有应用表2中列出的其中一种检测方法，才可能证明其符合甲醛释放量要求。标准气候箱法，其每一项检测都要花上4个星期才能完成；而其他的检测方法统称为生产控制法，是因为这些方法中的每一项检测都可在24小时内完成。每一单张板的检测结果都应符合表2中选定检测方法的规范限。
表2-纤维板甲醛最大释放限量
检测方法与单位
气候箱法生产控制法
小型容器法气体分析法干燥器法穿孔法
ISO 12460-1ISO 12460-2ISO 12460-3ISO12460-4ISO 12460-5
释放量释放量释放量释放量含量
mg/m3ppmmg/m2/hmg/Lmg/100g
0.124见下面的注释23.5见下面的注释28
注1：国家标准（法规）可以对甲醛释放等级板的使用做出严格限制。注2：如果小型容器法或干燥器法是用于生产控制，则检测甲醛的释放量应确定与气候箱法的相关性，即相当于在上面表2气候箱法对应的限值。相关性可能是区域，国家，公司或工厂的具体适用的。
四）关于抽样检验规则
请特别注意：
ISO/DIS16895－2只给出样品质量统计量的计算方法但并没有明确规定相关的检验规则。
抽样和判定采用LY/T 1717-2007 人造板抽样检验指导通则。
第四篇：张拉碳纤维板施工工艺研究
张拉碳纤维板施工工艺研究
概述
据统计截止2005年底，在我国通车公路中，有各种桥梁33.66万座，累计长度1474.75万延米，其中：特大桥876座，145.96万延米；大桥23290座，512.53万延米；其余为中小桥。从2004年全国桥梁普查资料来看，全国查出危桥13303座，达468888延米。危桥的存在，已严重影响到路网和干线的畅通。此外，随着我国交通事业的快速开展，各级公路上的交通流量均在不断增加，运输车辆的吨位有较大幅度的增长，这对我国路网中的桥梁通行能力和承载力均提出了更高更新的要求。因此，通过一定的技术措施，对技术标准低、通行能力和技术状况差及因其他原因造成的危桥进行加宽改造与加固补强，使现有桥梁在今后交通事业的开展中保持充分的适应性，是我国交通管理部门要长期进行的一项重要的工作。
桥梁加固技术改造其根本目的是为了恢复和提高承载力，方法有以下几种类型：1、加强薄弱构件。对于有严重缺陷或因通行重型车辆而不能满足平安承载要求的薄弱构件，采用以新材料，增大构件的截面尺寸、增设外部预应力或用化学粘结剂粘贴补强材料等补强措施进行加固。2、增加辅助构件。3、改变结构体系。
碳纤维板张拉施工就是通过在梁体设置碳纤维板，然后通过张拉以提高梁体承载力的一种施工技术。我公司在广东杜步大桥的加固施工中在国内公路桥梁加固施工首次采用了该技术，取得了理想的效果。
杜步大桥位于原107国道，现清〔远〕连〔州〕一级公路上，中心桩号为K2177+583.227。桥长833m，斜交角度90°，桥宽21.5m，跨径布置为27×30m，上部结构采用预制预应力混凝土T梁，下部桥台采用重力式桥台、扩大根底，桥墩采用柱式墩、桩根底，支座采用圆形板式橡胶支座。该桥设计荷载为汽车－超20级，挂车－120。
在清〔远〕连〔州〕一级公路升级改造过程中，由于路基施工标段在刷坡施工中防护不当，局部巨石砸落到杜步大桥上，造成右幅桥第一跨桥面及梁体严重破坏。依据桥梁检测及设计文件，加固措施中采用了在其中3片T梁马蹄侧面张拉预应力碳纤维板以补偿原结构承载力。
西安瑞通路桥科技根据业主批复的施工组织设计于2008年9月4日至2008年10月1日组织了该工程的施工，广东虎门技术咨询作为该工程的监理全程监理了施工全过程。
设计与施工工艺流程
2.1
设计概况
1、顺桥向在T梁马蹄位置张拉单层碳纤维板，碳纤维板设计厚度2.4mm、宽度为60mm，抗拉强度≥2800Mpa，弹性模量≥1.65*10
Mpa，极限承载力为403.2KN，张拉控制力为220KN，碳纤维板材料平安性能指标必须符合?混凝土结构加固设计标准?中强制执行条款条单向织物〔布〕高强度Ⅰ级的规定。
2、预应力碳纤维板通过固定端与张拉端钢构件与T梁马蹄侧面连接，钢构件采用Q345钢，钢构件外表采用整体镀锌防锈处理，镀锌外面再涂两道红色和银色防锈漆；固定端和张拉端钢构件与混凝土梁采用M20高强锚栓连接。
3、施工完毕后，应在碳纤维板外外表涂抹涂料作为防护。
4、只加固第一跨第1＃、2＃、3＃梁，全桥共3片梁。
2.2施工工艺流程
2.2.1主要施工步骤
a、施工准备；
b、混凝土外表处理；
c、在安装碳纤维板张拉端和固定端构件的位置按照设计图纸要求钻孔种植高强度螺杆；
d、螺杆固化到达设计强度后开始安装张拉端和固定端钢构件；
e、碳纤维板粘贴面在粘贴前用丙酮擦洗干净；
f、在碳纤维板和梁底接触面上涂抹粘结剂，锚具底板和梁底接触面上涂抹粘结剂；
g、安装碳纤维板；
h、张拉碳纤维板并对梁体挠度变化进行观测；
i、张拉完毕后，在碳纤维板两侧〔含碳纤维板〕范围内粉5mm厚粘结剂作为碳板保护层；
j、在固定锚具螺栓的螺帽处抹一层粘结剂，所有的金属件外表再抹一层防锈油脂，然后安装张拉端与固定端锚具盖帽；
k、在被加固的梁底两侧范围包括盖帽均采用高强度、高粘结砂浆保护涂料涂刷保护。
2.2.2
工艺流程图
主要工艺要点
3.1
施工准备
1、搭设施工支架、主要材料的采购及锚具钢构件的加工制造。
根据现场条件搭设适于施工的施工支架。本工程使用的碳纤维板材料为桥梁加固专用材料，设计厚度2.4mm，极限抗拉强度为2800
MPa，弹性模量为1.65x105MPa，极限承载力为403.2KN，碳纤维板张拉控制力为220KN，为碳纤维板极限拉力的55%，该材料为进口的sika供给商提供。碳纤维板与梁体粘结采用SikaDur30粘结剂；锚具底板和梁底接触面上涂抹SikaDur31CFN粘结剂。
锚具钢构件采用厂制，锚具加工所用钢板采用15mm厚A3钢，锚固螺栓采用M8高强螺栓，张拉螺杆采用8.8级钢制M24螺杆。
2、施工放样。在加固的T梁外表按照设计图纸放样，确定碳纤维板和两端锚具位置。放样采用钢尺定位，根据支座位置确定设计位置。
3.2
砼凿除及外表处理
根据施工放样确定固定锚具和张拉端锚具的位置凿除梁体外表砼，厚度为1.5cm〔即锚具钢板厚度〕，以保证粘贴锚具外表与梁体外表水平。在碳纤维板位置处采用角磨机对梁体砼外表进行打磨，再用干布拭擦，确保粘贴面平整且无粉尘。
3.3
植螺栓施工
1、植螺栓方法：采用植筋法对螺栓进行安装，钻孔直径应与螺栓直径配套的钻头进行钻孔。
2、植螺栓用胶和螺栓：植螺栓胶用瑞士喜利得植筋胶，螺栓采用高强锚栓。
3、植螺栓定位、钻孔：在钻孔前先探明梁体钢筋位置并作记号，当钻孔与钢筋位置发生冲突时，适当调整孔位，钻孔时应垂直梁体，钻孔深度为15
cm。
4、清洁孔壁及螺栓：
〔1〕、将吹风机喷嘴深入成孔底部并吹入洁净无油的空气，向外拉出喷嘴，反复3次；
〔2〕、将硬毛刷插入孔中，往返旋转清刷3次；
〔3〕、再将吹风机喷嘴深入成孔底部吹气，反复3次；
〔4〕、对要植入螺栓上的油污应进行清理；
〔5〕、植螺栓前用丙酮擦拭孔壁、孔底和螺栓。
5、植螺栓：植筋胶采用喜利得专用注射器进行灌注，灌注量为孔深的2/3，并保证在植入螺栓后有少许胶体溢出，注入胶体后应立即单向旋转插入螺栓，直至到达设计深度，确保螺杆顶端在同一平面上，并校正螺栓的垂直度。胶体完全固化前，不得触动或振动已植螺栓，以免影响其黏结性能。
3.4
固定端锚具和张拉端锚具的制作：
1、固定端锚具和张拉端锚具采用工厂自动、半自动切割和焊接方法，切割边缘外表光滑，无毛刺、咬口等现象。
2、锚具黏合面采用平砂轮打磨直至露出金属光泽，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，锚具黏结面应有一定的粗糙度。
3、锚具螺栓孔位确定与制作
〔1〕将螺杆位置印到事先准备好的胶合板上。胶合板应与锚具底板大小相同，并在板上编号并标注方向。
〔2〕根据印在胶合板上螺杆的位置，用开孔器钻Ø
22mm的孔。
〔3〕、将开好孔的胶合板套入螺杆上。假设不行那么不断修正孔，直至能顺畅地将板套入螺杆。
〔4〕、复测胶合板的中线应于碳板轴线根本重合。
〔5〕、将锚具送到铁件加工车间，依照胶合板上孔的位置在锚具底板上开孔。
3.5
固定端锚具和张拉端锚具的安装与锚固
1、锚具与T梁混凝土间采用SikaDur
CFN粘贴，将配好的胶体正面涂抹在清洁的混凝土和锚具黏结面上，涂胶应自上而下进行。
2、锚具黏结面上抹胶应中间厚两边薄，中间涂抹胶的厚度为5mm左右，将锚具预留孔平稳对准螺栓并迅速拧紧螺帽，使锚具与混凝土紧密黏合，清理挤出的多余胶体。
3.6
张拉碳纤维板
1、把锚具与碳纤维板接触的部位范围内涂上油脂。
2、用丙酮将碳纤维板接触混凝土构件的外表擦洗干净。
3、在碳纤维板上抹2-3mm的Sikadur
30。
4、先在固定端安装上碳纤维板，然后在张拉端安装上碳纤维板和转向板。
5、在张拉端安装千斤顶，确保千斤顶中线与碳纤维板中线重合。千斤顶型号为FYRR-308，最大功率30T,行程210mm。
6、先给碳纤维板施加10%的应力，使碳纤维板绷直，然后再将力归零。记录张拉端夹具的位置，并再次检查各部件的位置。
7、再以20%和60%应力给碳纤维板施加预应力，每一级张拉结束后用扳手拧紧螺帽，每一级之间持荷5分钟，记录张拉端夹具的位置，比拟实测值与计算值之间的偏差。
8、当预应力施加到100%即张拉力为220kN时计算最终碳纤维板张拉伸长值，并持荷5分钟。
9、张拉结束后用双螺帽固定死张拉螺杆。卸除千斤顶。
10、切除过长的张拉螺杆，螺帽后端留3cm。
3.7
安装盖帽
1、将锚具外表涂上一层防锈油脂。
2、安装盖帽
3.8
成品保护
1、用Sikadur
CFN填补锚具四周的缝隙。
2、用Sikadur
CFN
在碳纤维板外表抹5mm厚，150mm宽的保护层。
3、在梁外侧和金属盖帽外表滚涂丙烯酸弹性涂料Sikagard
ElastoColor
CW两度。
3.9
施工平安及考前须知
1、施工中应严格遵守执行?公路桥涵施工技术标准?（JTJ041—2000）、?公路养护平安作业规程?〔JTG
H30－2004〕、?公路工程施工平安技术规程?进行施工，做到专用设备，专职使用。
2、为保证施工平安、结构平安及工作的顺利开展，在施工前必须对施工机具、临时设备及其它保障措施进行详细检查、核对，在确保万无一失前方可施工。
3、碳纤维板为导电材料，使用碳纤维板时应尽量远离电气设备及电源。
使用中应防止碳纤维板的弯折。
碳纤维板配套树脂的原料应密封储存，远离火源，防止阳光直接照射，树脂的配制和使用场所，应保持通风良好。现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。
4、在碳纤维板张拉的过程中，要对梁体挠度的变化进行观测，如果挠度变化有异常情况，应停止张拉，并检查原因。
检查与验收
由于张拉碳纤维板施工在公路施工是一项新工艺，没有成熟的工艺标准与规定，我们针对设计意图，参照相应标准制定了施工中的控制标准，在施工过程中严格执行。
1、锚具钢构件加工检查与验收
锚具钢构件的加工的材质、厚度、螺孔位置、螺杆长度是确保锚具满足设计要求关键指标，根据设计要求及?机械加工手册?、?公路桥涵施工标准?的相关规定确定钢板采用A3钢、厚度采用15mm、螺孔位置±1mm、螺杆长度±0mm。经现场检查验收，均满足设计要求。
2、碳纤维板检查与验收
碳纤维板采用sika成品，其主要指标为：设计厚度2.4mm，极限抗拉强度为2800
MPa，弹性模量为1.65x105MPa，极限承载力为403.2KN，碳纤维板张拉控制力为220KN，为碳纤维板极限拉力的55%，由sika直供商提供并确保其品质。现场的检查主要是成品的外观，经检查碳纤维板外观顺直、无毛刺、厚度均匀、与张拉固定头连接牢固，从张拉结果看sika碳纤维板质量平稳可靠，满足设计要求。
3、锚具安装检查与验收
根据设计要求，结合?公路桥涵施工标准?的相关规定，锚具安装的容许误差为±10mm，经检查验收实际施工均满足设计要求。
4、碳纤维板张拉施工与验收
根据设计要求，参照?预应力砼施工标准?的相关规定，碳纤维板张拉采用张拉力与伸长值双值控制，由于碳纤维板为多层碳纤维布粘结而成，其弹性模量差异系数相对较大，确定其张拉伸长量容许误差为10%，实际施工中经检查验收满足设计要求。
结论
通过杜步大桥的张拉碳纤维板施工实践及后期的检测结果说明，施工成果完全符合设计预期效果，张拉碳纤维板施工工序简单可靠、工艺简捷可控，是预应力体外施工提高梁体承载力的有效方法。
第五篇：材料表面纳米化研究现状
金属材料表面纳米化研究现状
摘要：金属材料的表面纳米化处理是近几年表面强化方法研究的热点之一。这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合，在工业应用上具有广阔的应用前景。通过对表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性的综述 ,提出要实现这种新技术的工业应用需要解决的问题，如影响因素，表面纳米化形成动力学等。
关键词：表面纳米化；金属材料；研究现状
1、介绍
表面工程是21世纪工业发展的关键技术之一，它是先进制造技术的重要组成部分，同时又可为先进制造技术的发展提供技术支撑。表面工程，是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等，以获得所需要表面性能的系统工程。表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料性能的表面功能薄层，赋予零件耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能。这层表面材料与部件的整体材料相比，厚度薄、面积小，但却承担着工作部件的主要功能[1-3]。
从19世纪80年代表面工程的诞生到现在，经历了三个发展阶段，第一代表面工程是指传统的单一表面工程技术，包括热喷涂、电刷镀、、激光熔覆、PVD(物理气相沉积)技术、CVD(化学气相沉积)技术以及激光束、离子束、电子束三束表面改性等[4-5]。第二代表面工程又称复合表面工程，是指将两种或多种传统的表面技术复合应用，起到“1+l>2”的协同效果[6]。例如，热喷涂与激光(或电子束)重熔的复合，热喷涂与电刷镀的复合，化学热处理与电镀的复合，多层薄膜技术的复合等。第三代表面工程即纳米表面工程，是指纳米材料和纳米技术有机地与传统表面工程的结合与应用。
纳米表面工程是以纳米材料和其他低维非平衡材料为基础，通过特定的加工技术或手段，对固体表面进行强化、改性、超精细加工或赋予表面新功能的系统工程。简言之，纳米表面工程就是将纳米材料和纳米技术与表面工程交叉、复合、综合并开发应用[7-9]。
在服役环境下，金属材料的失效多始于表面，因此只要在材料上制备出一定厚度的纳米结构表层，即实现表面纳米化，就可以通过表面组织和性能的优化提高材料的整体性能和服役行为。与其它纳米材料制备方法相比，表面纳米化技术
和表面纳米化材料有许多独特之处:①表面纳米化采用常规表面机械处理方法(或对其进行改进)即可实现，且对所有金属材料均具有普适性，在工业上应用不存在明显的技术障碍；②表面纳米化在明显提高材料表面和整体的力学性能及化学性能的同时，不损害材料的韧性，从而有效地解决了纳米材料强度升高与韧性明显下降之间的矛盾；③材料高性能纳米结构表层与基体之间的结构和性能均呈梯度变化，二者之间不存在明显的界面，因此在使用过程中不会因为温度和应力等的变化而发生剥层和分离等；④表面纳米化在材料表面产生的高体积分数界面为扩散提供了理想的通道，能大幅度地降低化学处理的温度和时间，解决了低温化学处理这一技术“瓶颈”，使得精密零部件的化学处理成为可能；⑤表面纳米化可以制各出表面为纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构，这种结构反映出材料通过塑性变形由粗晶逐渐演变成纳米晶的过程，据此可以探索出形变诱发的纳米化机理，并可以排除制备条件(包括方法和参数)和材料内部缺陷(如空隙、裂纹和污染等)的影响，在一块样品上研究宽尺寸范围内(从微米到纳米量级)的组织与性能的关系[11]。
2、表面纳米化的制备方法及基本原理
在金属材料表面获得纳米结构表层的主要途径有三种[12]：表面涂覆或沉积、表面自身纳米化、混合纳米化。如图 1 所示，以下分别作以介绍。
2.1表面面涂层或沉积
首先制备出具有纳米尺度的颗粒，再将这些颗粒固结在材料的表面，在材料上形成一个与基体化学成分相同(或不同)的纳米结构表层。这种材料的主要特征是：纳米结构表层内的晶粒大小比较均匀，表层与基体之间存在着明显的界面，材料的外形尺寸与处理前相比有所增加，图 1(a)。
3对表面纳米化的展望
近些年来，已经有文献报道了关于在不同金属表面上成功制备表面纳米层及对表面纳米层组织结构的研究，所研究的金属材料包括纯铁[7]、不锈钢[12](如:AISI304、316L、OCrl8NigTi等)、低碳钢(如:SM400、55400等)、低合金钢(如:16MnR等)、高锰钢[15]、中碳钢及中碳低合金钢(如:40Cr等)以及铝合金、工业纯钦等有色合金[16-18]。研究表明，材料表面纳米化后性能得到极大的提高，如强度、硬度、耐磨性以及防腐性能等。此外，材料表面纳米化后，氮化过程中氮化速率高，氮化温度明显降低等。
表面纳米化为将纳米技术与常规金属材料的结合提供了切实可行的途径，这种表面被赋予独特的结构和良好性能的新材料在工业上有着巨大开发应用潜力。它既着眼于目前的科学技术水平，又面向实际工程应用，因此有可能为利用纳米技术明显地提高传统工程金属材料的性能和使用寿命提供一条切实可行的途径。目前表面纳米化的研究还处于起步阶段，要想实现这种新技术的工业应用，需要解决以下问题：①加工工艺、参数及材料的组织、结构和性能对纳米化的影响；②表面纳米化的微观机制及形成动力学；③纳米结构表层的组织与性能的关系；④纳米结构表层的热稳定性与化学性能。
参考文献
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