热磨法技术发展至今已有60 余年历史,技术不断发展和更新,基本淘汰
了以往磨木机、荷兰式打浆机和爆破法等纤维分离方法。热磨法的基本原理
是利用高温饱和蒸汽(160-180℃),将削片中的木质素加热软化,减弱纤维之
间的结合力,然后在机械力作用下使其受到强烈的摩擦而分离成为单体纤维
或纤维束。
由于木材或其他植物纤维细胞壁的次生壁和胞间层,均含有大量的木质
素,纤维与纤维之间即靠木质素的胞间层相邻接而结合在一起,当木质素被加
热到100℃,-以上时开始软化,当温度达到160-180℃时,木质素则几乎xx丧
失了结合能力,此时用最小的机械力即可使纤维分离。据测试,当在160-
180℃温度预热处理削片后分离每吨纤维所消耗的动力,仅相当于在100℃温
度预热削片时分离纤维需用动力的20-25%。
原料进行预热和热磨,不仅是木质素的软化和分离纤维的过程,同时也是
半纤维素的水解过程。由于原料种类及生长季节不同,其半纤维素及其溶液
抽出物各有差异。研究证明,当热磨法采用11 个大气饱和蒸汽压(约在
183℃)将木质原料经过1min 预热和研磨,大约会有5%左右的物质被溶解而
流失;当温度再继续提高,每提高8℃就会有成倍的可溶物质被溶出。当预热
温度达到223℃时,即可溶解原料中的全部半纤维素,这就会严重影响磨浆纤
维的得率,影响纤维板产品的质量。由此可见,原料预热处理采用的饱和蒸汽
压力控制在0.8MPA左右较为适宜。在热磨过程中,原料除受热外还受到机械
力的挤压、摩擦和一定程度的切割;在机械力的作用下又会促成纤维素和水分
的结合,使其纤维发生膨胀和软化,纤维的膨胀过程则又减弱了纤维之间的联
接而有利于纤维的分离;由于纤维膨胀和软化又会提高纤维的柔性,则又不易
被横向切断而相应减少细短纤维量,从而有助于提高纤维板产品的力学强度
及其纤维的损失量。并由此可以看出,在热磨过程中原料含水率的多少,也是
影响热磨纤维质量优劣的又一不可忽视的因素。
热磨法分离纤维的特点,是纤维结构基本完整,细胞壁损伤很少,甚至阔
叶材及禾木科植物的纤维导管也很少破坏,纤维的弹性、拉伸强度与xx植物
纤维相近。纤维较长,细小纤维相应也少,纤维多呈游离状,滤水、透气性能
好。热磨时由于原料是在高温条件下处理和分离成纤维,纤维的颜色略微加
深,并或多或少有些没有被分离成单体纤维而呈纤维束状存在。热磨法磨浆
纤维的得率一般在92-96%,高者可达98%。