人造板工艺复习资料.doc

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Recycle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：①水，存在状态，MC、FSP、EMC，干缩湿胀②密度③热学、电学性质。

力学性质：强度、弹性、影响因素：缺陷、密度、温度MC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①流动性，很好润湿固体表面②满足使用性能（粘度，固含量，活性期，固化条件、速度）③固化后胶层牢固、化学稳定性、耐久性④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UF①特点：生产工艺简单，胶合性好，固化后胶层无色，价廉②应用：室内③形式：水溶液、固体粉末、泡沫状④问题：游离甲醛⑤解决途径：合成工艺、添加辅助剂、降低F/U摩尔比⑥并发症：胶结性能、贮存期、初粘性、水溶性、尺寸稳定性低⑦改性：苯酚、间二苯酚、三聚氰胺PF①特点：优异的胶结性能，耐水耐气候耐虫菌耐化学稳定性②缺点：颜色深，固化温度时间高价高③应用：室外结构型④形式：液体、固体粉末MF①特点：耐水性大于UF，耐沸水热化学腐蚀摩擦，价高②应用：浸渍纸③改性：M+UF—MUF。

异氰酸酯①特点：化学活性高②易与垫板粘连、毒性、价高③应用：秸秆类、农作物人造板胶粘剂使用特性：①粘度：过小加压时过度渗透②固含量：冷压短周期时高，强度低渗透量大时低③适用期：生产周期长短而定④固化条件、时间固化剂：UF树脂：酸性盐、NH4Cl、（NH4）2SO4PF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—热处理—剥皮—单板旋切—干燥—剪切—修补—施胶—组坯—预压—热压—冷却—裁边—砂光—分等—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：①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②降低节子硬度，不易伤刀③降低木材硬度，降低切削阻力、能耗④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β（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18—23°后角α增大，切削角δ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α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2—3mm，软2—4mmα随木段直径减小而减小D大于30cm，α=2—4°，D小于30cm，α=1—2°，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=（0.8—1.0）P2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：①圆压棱，薄单板和硬质木材②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：①厚度偏差（①原因：机床精度、切削条件、木材弯曲②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③指标：实际平均厚与名义厚的差值、单板各处厚度差值）②背面裂隙（①原因：反向弯曲、超前裂隙②影响：胶合强度③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）③表面粗糙度（①原因：撕裂、温度过高或刀刃钝②影响：胶合强度，耗胶量增大③指标：轮廓算术平均偏差，不平度十点高度，最大高度）④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：PF5—15%，UF8—12%（表10—12%，芯8—16%）特点：①单板厚度小，水分扩散路径短②单板木材结构疏松，水分移动阻力小③水分内扩v与表面蒸发v 差异小④变形开裂相对较缓。

影响因素：介质①温度140—180℃温度升高，干燥速率增大②相对湿度RH=10—20%，RH增大速率减小，RH减小热量损失增大③风速增大速率增大，对流1—2m/s，喷气式15—20m/s④流动方向单板本身影响①树种：高D壁厚腔小，后阻力大，速率减小②初MC增大时间增大③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：①干缩（宽弦向，厚径向）②变形（①原因：干缩率不一致，单板边缘中心差别②措施：逐张干燥时前后板边重叠1—2cm；带状干燥边部6mm宽喷水；遍布贴上加强胶带，提高横纹强度③MC及其分布（干燥机各处介质状态差异，单板心边材初MC差异MC测定及监控或堆放后使用）④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：①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②挖补：去除标准不允许缺陷，贴上补片，人工机械拼接：①接长：斜接指接②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：①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②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UF60—65%固含量220—340g/m2，PF45—48%固含量200—320g/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：1—1.2MPa时间：10—20min热压：作用：固化塑化汽化，胶流展再分布。

UF105—120℃，PF130—150℃压力：作用：使木材—胶层—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0.8—1.5MPa航空胶合板20—25MPa表压力=（单位压力×4板面积）/（πd2mk）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T1—7热压周期T2—5热压时间（板坯压力达到最大—卸压开始—多段连续，UF0.5—0.7min/mm板厚PF1.0—1.2min/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：25—30mm/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：①规格尺寸，翘曲度②外观质量③物理力学性能：MCⅠⅡ类6—14%Ⅲ类6—16%；胶合强度④室内：甲醛常见缺陷：①胶合强度低（胶质量、胶合工艺、单板陈化、涂胶工艺）②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）③翘曲（内应力、表背板MC一致、单板搭配）④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）⑤边角开胶⑥芯层叠层离缝⑦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：①按原料分（木材，非木材）②按加压方法分（平压法、挤压法、辊压法、模压法）③按使用胶凝材料分（有机，无机）④按产品密度分（高﹥800，中500-800，低200-400）⑤按产品适用范围分：刨花板（干态普通板、干态家具装修用材、干态结构用板、潮湿结构用板、干态增强结构用板、潮湿增强结构用板）；纤维板（室内型、室内防潮型、室外型）⑥按产品结构分：a层（单层、多层、渐变）；b空心实心；c刨花排列—随机铺装；纤维排列--定向铺装生产工艺流程：刨花板：干法；纤维板：干法（以空气为输送成型介质，板坯MC8%左右）；湿法（以水作为纤维。