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人造板:以木材或其它非木材植物为原料,经机械加工分离 成各种单元材料后,施加或不施加胶、添加剂胶合而成的板 材、方材、横压制品。构成要素:原料(木、竹、农作物秸 秆),纤维单元(单板、刨花、纤维、板材、木条),胶和添 加剂(有机合成树脂:MF、PF、UF、MDI,无机胶凝材料: 水泥、石膏、矿渣、菱苦土,添加剂:阻燃剂、防水剂、防 虫剂),产品形状(平面状、曲面状)。4R原则:可再生资源 Renewable减熵原则Reduce Entropy、再使用原则Reuse、再 循环原则Recycleo外观性能:规格尺寸及偏差、翘曲度、边 缘不直度、对角线差、材质缺陷、加工缺陷。内在性能:物 理性能(含水率、密度、尺寸稳定性:所处环境变化是维持 其自身尺寸不变能力、吸水厚度膨胀率TS=厚度变化量/原厚 度、吸水率=质量增量/原质量),力学性能(静曲强度MOR 最大载荷作用下,弯矩与最大截面模量之比、静曲弹性模量 MOE弹性极限范围内,载荷产生的应力与应变之比、平面抗 拉强度即内结合强度IB、握螺钉力SHC将拧入螺钉拔出时的 最大拉力、表面结合强度),耐久性(人造板抵抗外界作用的 耐久能力),表面物理力学性能(颜色、纹理、粗糙度、表面 吸收性能),特殊性能(环保性能、阻燃性、防腐性)原料: 植物纤维原料:木质(各种径级原木、采伐剩余物、加工剩 余物),非木质(竹材、秆类、草类、壳类、渣类)木质物理 性质:水,存在状态,MC、FSP、EMC,干缩湿胀密度 热学、电学性质。力学性质:强度、弹性、影响因素:缺 陷、密度、温度MCo化学性质:纤维素:聚合度、吸湿性、 化学性质(降解反应,酸性水解,热解)。半纤维素:聚合度 小更易吸湿润胀。木素:热塑性。抽提物与酸碱性:缓冲容 量(外加酸碱作用维持自身pH不变的能力)。非木质物理力 学性质:聚戊糖含量高使板子尺寸不稳定;冷热水抽提物高 于木材热压时粘板;灰分高表面润湿性差胶合差;纤维素含 量低本身强度低。胶粘剂:应具有流动性,很好润湿固体 表面满足使用性能(粘度,固含量,活性期,固化条件、 速度)固化后胶层牢固、化学稳定性、耐久性内应力小。 合成树脂胶粘剂:优点:资源品种地理条件限制少,可根据 需要选择工艺。UF特点:生产工艺简单,胶合性好,固化 后胶层无色,价廉应用:室内形式:水溶液、固体粉末、 泡沫状问题:游离甲醛解决途径:合成工艺、添加辅助 剂、降低F/U摩尔比并发症:胶结性能、贮存期、初粘性、 水溶性、尺寸稳定性低改性:苯酚、间二苯酚、三聚氰胺。 PF特点:优异的胶结性能,耐水耐气候耐虫菌耐化学稳定 性缺点:颜色深,固化温度时间高价高应用:室外结构 型形式:液体、固体粉末。MF特点:耐水性大于UF, 耐沸水热化学腐蚀摩擦,价高 应用:浸渍纸改性: M+UFMUFo异氰酸酯特点:化学活性高易与垫板粘连、 毒性、价高应用:秸秆类、农作物人造板。胶粘剂使用特 性:粘度:过小加压时过度渗透固含量:冷压短周期时 高,强度低渗透量大时低适用期:生产周期长短而定固 化条件、时间。固化剂:UF树脂:酸性盐、NH4Cl、(NH4) 2SO4o PF热固性不需,冷固性:酸性固化剂苯磺酸。填充剂: 作用:改善赋予胶粘剂新的性能,降低成本。提高粘度和固 含量,降低胶层内应力。面粉、木粉、淀粉、大豆粉。大于 5%,过多降低胶合质量。阻燃剂:防止抑止终止微生物、昆 虫对木质材料的侵害。胶合板:三层或以上的单板按对称原则、直角组合原则组坯 后胶合而成的板材。流程:原木横截一热处理一剥皮一单板 旋切一干燥一剪切一修补一施胶一组坯一预压一热压一冷却 一裁边一砂光一分等一包装入库。分类:按用途(普通、特 种),按耐水性(室内用、室外用),其他。结构基本原则: 对称原则、直交组合、奇数层原则、层厚原则。原木锯断: 原木横截得到一定长度规格的木段。目的:得到所需木段, 提高利用率。原则:按料取材,缺点集中,合理下锯,材尽 其用。方法:截掉不允许的缺陷、腐朽;尽量多出直的,小 弧度木段;缺陷集中。设备:链锯、截锯机、圆锯。木段软 化处理:目的:提高塑性,减小反向弯曲的应力,减小背 面裂隙产生及深度,大大提高单板质量降低节子硬度,不 易伤刀降低木材硬度,降低切削阻力、能耗有利于干燥、 胶合、涂饰。方法:水煮、水与空气热处理法、蒸汽处理法。 常见缺陷:端头径向开裂或环裂(升温或降温过快),塑性过 大或不足(温度时间不够,背面裂隙深,表面质量差,透胶, 胶合强度低)剥皮:目的:皮无用;堵塞刀门,影响旋切进 行;夹杂物损伤旋刀。方法:化学机械人工。旋切:定中心, 旋切基本原理:木段定轴回转,旋刀作直线进给运动,刀刃 基本平行木材纤维,刀刃做垂直于纤维方向的切削。角度参 数:研磨角P (与刀材料、单板厚度、树种、温度和含水率有 关)增大,旋刀强度、切削角、反向弯曲、背面裂隙、切削 阻力均增大,反之减小。一般1823。后角a增大,切削角 8增大,反向弯曲和背面裂隙增大,刀架易振动;反之减小, 刀与木段接触面增大,压力增大使木段劈裂弯曲。a实质是接 触面与支撑力的大小,力大,刀对木段推力导致弯曲,切削 质量下降,力小,刀架振动单板质量下降。合适接触宽度硬 23mm,软24mm。a随木段直径减小而减小。D大于30cm, a=24,D小于30cm,a=12,甚至为负值。旋切力学: 旋刀作用:P1劈力,超前裂隙和背面裂隙,P2切削力,P3 压力,存在且稳定,刀利时=0.2P2,刀钝时=(0.81.0) P2o 压尺作用:减小劈裂和背面裂隙,去除部分水,降低干燥时 间和能耗。压尺种类:接触型(固定压尺:圆压棱,薄单 板和硬质木材斜面压棱:软质木材和厚单板;辊柱压尺: 软质木材和厚单板),非接触型:喷射压尺(常温压缩空气和 蒸汽)。卡轴作用:克服旋刀和压尺的合力R形成的阻力矩M, 带动回转。压辊作用:抵消由旋刀和压尺的合力R,防止木段 弯曲。旋切质量评定:厚度偏差(原因:机床精度、切 削条件、木材弯曲影响:涂胶不均、压缩不均、胶合强度 不均、板材易变形、成板厚度差异大指标:实际平均厚与 名义厚的差值、单板各处厚度差值)背面裂隙(原因: 反向弯曲、超前裂隙影响:胶合强度指标:裂缝形状及 各种形状百分比,最大最小高度,平均裂缝度,每cm长上平 均条数)表面粗糙度(原因:撕裂、温度过高或刀刃钝 影响:胶合强度,耗胶量增大指标:轮廓算术平均偏差, 不平度十点高度,最大高度)横纹抗拉强度:与裂隙相关。 质量影响因素:工艺条件;旋切机精度及切削被加工物系统 的刚性;机床磨损及保养。出板率:减小厚度偏差,提高有 用体积。措施:降低木芯D;合理挑选单板及窄长单板。干 燥:目的:便于贮存运输,满足干热法工艺要求,保证产量 和质量。终 MC: PF515%,UF812% (表 1012%,芯 816%)特点:单板厚度小,水分扩散路径短单板木材 结构疏松,水分移动阻力小水分内扩v与表面蒸发v差异 小变形开裂相对较缓。影响因素:介质温度140180 温度升高,干燥速率增大相对湿度RH=1020%,RH增大 速率减小,RH减小热量损失增大。风速增大速率增大,对 流12m/s,喷气式1520m/s流动方向。单板本身影响 树种:高D壁厚腔小,后阻力大,速率减小初MC增大时 间增大单板厚增大,水分传导扩散路程增大时间增大。设 备:传热方式分(对流式、接触式、联合式),传送方式分(网 带、辊筒)。干燥段加热单板蒸发水分,冷却段消除单板内应 力使其平整,温度梯度蒸发部分水分。干燥质量评定:干 缩(宽弦向,厚径向)变形(原因:干缩率不一致,单 板边缘中心差别措施:逐张干燥时前后板边重叠12cm; 带状干燥边部6mm宽喷水;遍布贴上加强胶带,提高横纹强 度。)MC及其分布(干燥机各处介质状态差异,单板心边 材初MC差异。在线MC测定及监控或堆放后使用)色变 及内含物(防止异常色变的炭化,防止内含物外析到表面) 剪切:先剪后干需要二次剪切,湿剪时暂保留边部1.0mm内 缺陷。先干后剪以补代拼,尽可能不进行二次剪切。设备: 人工剪板机,机械传动剪板机,气动剪板机。分选:目的: 合理利用单板,提高木材利用率;避免高质量背裂低质量面 裂造成浪费,降低等级;分出需要进行进一步不同加工的单 板。修补:修理小裂缝:中板不影响胶合不处理,面板叠 层离缝,正面贴胶带纸挖补:去除标准不允许缺陷,贴上 补片,人工机械。拼接:接长:斜接指接。胶拼:纵拼 横拼。纵横向纸带式胶拼机,纵横向无带式,热熔性树脂横 拼机。胶合:调胶:在树脂中加入固化剂或其他添加剂调制成胶 的过程。UF室内用,固化剂NH4Cl延缓剂六次甲基四胺、氨 水。PF室外用,仅冷压加,苯磺酸施胶干法:胶膜纸(热 固性PF胶膜夹在单板中间),粉状胶(喷粉装置或抛撒辊将 粉状树脂均匀散落在单板表面)。液体:淋胶、挤胶、喷胶、 辊筒涂胶法。施胶量:g/m2,过大胶层厚,收缩应力大性能低 成本高;过小难以形成连续均匀胶层。UF6065%固含量 220340g/m2,PF4548% 固含量 200320g/m2。组坯:把 涂胶后的单板和未涂胶的单板按层数和结构要求组成板坯的 过程。原则:对称、奇数层、层厚。陈化目的:降低水分, 提高粘度聚合度,避免胶液挤出造成缺胶透胶。预压:热压 前在冷压机中短期加压,使单板基本粘合成一整体。目的: 板坯厚减小,降低开档和热压周期,提高生产率;整体防止 芯板错位歪斜,保证质量。周期式冷压机成摞加压,压力: 11.2MPa时间:1020min。热压:作用:固化塑化汽化, 胶流展再分布。UF105120C,PF130150C。压力:作用: 使木材一胶层一木材接触紧密,实现要求的压缩率。考虑因 素:板用途结构密度,树种,胶使用性能,温度,MC。普通 板0.81.5MPa航空胶合板2025MPa。表压力=(单位压力 x4板面积)/ (nd2mk)。热压曲线:板坯能承受压力随时间变 化的曲线。T1装板时间无压力T2开始闭合到完全闭合,P=0 取决于压机T3升压P从0到最大T4保压P最大T5降压P 从最大到0T6张开T7卸板T17热压周期T25热压时间(板 坯压力达到最大一卸压开始一多段连续,UF0.50.7min/mm 板厚PF1.01.2min/mm板厚)。裁边:目的:裁去疏松的边 部,使长宽达到规定的要求。要求:四角呈直角,边部平直, 保边部质量。余量:2530mm/边,设备:纵横裁边锯,圆锯。 表面加工:目的:提高板材表面质量,弥补缺陷,为二次加 工准备。方法:表面修补(可修复缺陷),刮光(木材损失大), 砂光(降低厚度公差,提高表面质量)。检验:规格尺寸, 翘曲度外观质量物理力学性能:MCIII类614%111类 616%;胶合强度室内:甲醛。常见缺陷:胶合强度低 (胶质量、胶合工艺、单板陈化、涂胶工艺)鼓泡、局部开胶(胶合工艺、单板MC、涂胶空白点单板污染和夹杂物) 翘曲(内应力、表背板MC 一致、单板搭配)透胶(胶 液稀、胶量过大、背面裂隙深、单板MC大、陈化时间和压 力过大)边角开胶芯层叠层离缝表板砂透。特种胶合 板:特殊结构胶合板(LVL、夹芯结构:细木工板、复合胶合 板),表面特殊加工(表面机械加工、贴面、涂饰),药剂处 理(防火防虫尺寸稳定等),成型(曲面模具压制成曲面形状), 木材层积塑料(PF浸渍单板制成),非木材(竹材)。刨花板:将原料经专门设备加工成刨花,加入胶粘剂的和添 加剂,在温度和热量作用下压制成的板材。纤维板:以植物 纤维为原料,经过纤维分离,成型,干燥或热压等工序制成 的板材。分类:按原料分(木材,非木材)按加压方法 分(平压法、挤压法、辊压法、模压法)按使用胶凝材料 分(有机,无机)按产品密度分(高800,中500-800
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