胶合板是如何制成的?
由3层或多层(一般为奇数)单板组合并使相邻单板的纤维方向垂直胶合而成的一种木质人造板。特殊情况下也有制成4、6层等偶数层的。胶合板由于具有幅面大、变形小、不易翘曲、横纹抗拉强度大、施工应用方便等优点,因此在建筑、家具、车厢、造船、军工、包装及其他工业部门获得了广泛应用。
简史
约在公元前3000年以前,埃及首次用手工锯切木材方法制成单板。600多年后,他们开始用单板作贴面材料来装饰宫廷家具。公元前1世纪初,罗马人已掌握单板制造技术与胶合板制造原理。1812年,法国首先发明了单板旋切机,10年后,经过改进的旋切机已在工业生产中正式使用,性能日益完善,从而促进了胶合板工业的发展。19世纪中叶,德国建成了第一家胶合板工厂,开始大批量的工业化生产。1914年以后,胶合板已成为一种商品。第二次世界大战后,世界胶合板生产发展极为迅速,设备不断更新,产品品种增多,应用范围也日益扩大,产量大幅度提高。
中国胶合板工业始于20世纪20年代初,但工厂规模很小,设备简陋。50年代扩建和新建了一批胶合板工厂。1956年前后开始合成树脂生产,促进了胶合板工业的发展。到了70年代,开始改进生产工艺,首先着眼于中板整张化技术与设备的研究,并取得了初步成效;喷气式单板干燥机也在生产中迅速得到推广应用;合板热压开始采用无热板工艺。至80年代,出现了“涂胶—配板—垫压”半连续化生产,随着合板预压工艺的应用,适应预压工艺、具有初粘性的脲醛树脂胶也得到了开发与应用。
胶合板树种
中国胶合板工业使用的树种,可分为用于旋切单板和刨切薄木两大类。①生产旋切单板的主要树种有水曲柳、椴木、黄波罗、柞木、荷木、杨木、楸木、桢楠、桦木、枫香、枫杨、丝栗、桤木、槭木、云杉、马尾松、云南松等。②生产刨切薄木的主要树种有水曲柳、黄波罗、柞木、核桃木、梓木等。此外,胶合板生产中还采用一些南洋木材和非洲木材,其中主要树种有柳安、阿必东、克隆等。
胶合板使用的胶粘剂
胶合板工业中常用的胶粘剂有蛋白质胶和合成树脂胶。也有使用少量橡胶类胶粘剂,一般制成压敏胶粘带使用。蛋白质胶中,皮骨胶用于制造修补单板用的胶纸带,其他蛋白质胶用于胶合板制造。合成树脂胶的种类很多,但用于胶合板生产的主要有脲醛树脂胶和酚醛树脂胶,中国以脲醛树脂胶应用最多。(见木材胶粘剂)
胶合板的性质
胶合板的物理力学性质可用含水率、密度、胶合强度等说明。国际标准化组织(ISO)对普通胶合板的结构、含水率、质量三方面作出规定。结构:相邻层单板的纹理应互成直角;相对于中心层互相对称。含水率:应在12~14%之间。质量:成品应用矩形直边和明显的棱角;对于每一名义厚度,单板的最少层数应遵照有关规定。
中国胶合板国家标准规定:①含水率。Ⅰ、Ⅱ类胶合板含水率6~14%;Ⅲ、Ⅳ类胶合板8~16%。②密度。胶合板的密度大于同树种的木材;胶合时的单位压力越大,则胶合板的密度也越大;木材在高温下易产生塑性变形,热压胶合比冷压胶合压缩率越大,胶合板密度也越大。③胶合强度。Ⅰ、Ⅱ类胶合板,椴木、杨木、赤杨≥0.70兆帕;水曲柳、荷木、枫香、槭木、榆木、柞木≥0.80兆帕;桦木≥1.00兆帕;马尾松、云南松、落叶松、云杉≥0.80兆帕。Ⅲ、Ⅳ类胶合板≥0.70兆帕。
如果测定胶合强度试件的平均木材破坏率超过80%时,则其胶合强度指标值可比上面规定的指标值低0.20兆帕。符合胶合强度指标值规定的试件数等于或大于有效试件总数的80%时,该批胶合板的胶合强度判为合格品。
胶合板的用途
由于胶合板具有很多优点,因此,胶合板的应用范围十分广泛。Ⅰ类胶合板主要用于航空、船舶、车厢、混凝土模板、包装以及其他要求耐水性、耐气候性好的场所;Ⅱ类胶合板主要用于车厢、船舶、家具、包装及建筑内部装修等方面;Ⅲ类胶合板主要用于家具、包装及一般建筑用途;Ⅳ类胶合板主要用于包装及一般用途。根据工业、建筑、交通运输、纺织、电气等工业部门的特殊要求,还可生产一些供专门用途的胶合板等。
生产工艺
胶合板的表层单板称为表板,外观质量较好的那个表板称为面板,相对于面板的另一侧表板称为背板。纹理方向与表板纹理垂直的内层单板称为芯板,而纹理方向与表板纹理平行的内层单板称长中板。单板是用旋切、刨切、锯切方法制成的薄板。
胶合板的主要生产工序有:原木截断;原木水热处理;剥皮与木段定心;单板切削加工;单板干燥;单板剪切与修整加工;涂胶与组坯;预压与热压;裁边;刮光或磨光;检验、分等及包装等。
趋势
①胶合板工业现在面临木材资源短缺、材质下降等问题。因此,今后胶合板生产势必大量利用小径材和低质材,大力开发利用速生树种,在工艺技术及设备上要有较大改革,才能适应这种变化。为实现高效利用小径材、短材、低质材,生产大幅面胶合板的目的,对单板纵接及合板纵接技术将有待进一步的改进。②以单板制成的产品主要将向装饰性方向发展。装饰贴面用的薄型单板,花色繁多的组合单板,势必将成为单板生产的主要方向,使数量有限的珍贵木材得到更高的使用价值,提高珍贵木材的出材率。
胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料,通常用奇数层单板,并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。[1]
胶合板是家具常用材料之一,是一种人造板。一组单板通常按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成,通常其表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。用涂胶后的单板按木纹方向纵横交错配成的板坯,在加热或不加热的条件下压制而成。层数一般为奇数,少数也有偶数。纵横方向的物理、机械性质差异较小。常用的有三合板、五合板等。胶合板能提高木材利用率,是节约木材的一个主要途径。亦可供飞机、船舶、火车、汽车、建筑和包装箱等作用材。
2 1、阻燃胶合板的分类
一类阻燃胶合板为耐气候、耐沸水难燃胶合板,由此及彼有耐久、耐高温,能蒸汽处理的优点。
二类阻燃胶合板为耐水阻燃胶合板,能在冷水中浸渍和短时间热水浸渍。
三类阻燃胶合板为耐潮阻燃胶合板,能在冷水中短时间浸渍,适于室内常温下使用。用于家具和一般建筑用途。
四类阻燃胶合板为不耐潮阻燃胶合板,在室内常态下使用,主要用于馐及一般用途阻燃胶合板用材有椴木、水曲柳、桦木、榆木、杨木等。
以刨花或纤维材料为板芯,两面胶贴单板的一种人造板。通常所说的复合板主要指用定向刨花板作板芯,单板作表层的结构用人造板(图1)。复合板不仅可提高木材综合利用率和扩大人造板使用范围,还可充分利用低等级木材和采伐、加工剩余物,满足社会各种需求及缓和木材供应短缺的矛盾。20世纪70年代初,美国开始对该产品作系统的研究和开发利用。
生产方法
按生产工艺可分为一次成板和二次成板两种。前者是将施胶后的刨花直接在单板上铺装成型、组合成坯后在压机中一次压制成板。这种生产工艺是将单板生产、刨花铺装、组坯热压连成一条生产线,使生产工艺简化。后者是先将刨花压制成刨花板,再在其两面覆贴单板,经热压制成复合板。这种生产工艺是将单板和刨花板在不同生产线上分别加工,然后再组坯热压成板。虽然二次成板生产工艺较一次者复杂,但二次成板生产工艺灵活性大,产品品种多样,且生产成本低,因此复合板的生产以二次成板生产工艺为主。
图1结构设计
复合板的一个主要功能是替代胶合板,它的厚度随用途不同而变化。作为结构板,最普通的厚度是12.7毫米,包括每面一张厚度为2.54毫米的单板,这样的复合板由60%的刨花板和40%的单板组成。厚度为9.5毫米的薄型复合板,单板和刨花板大约各占一半。厚度为19毫米的厚复合板,单板约占1/3,刨花板约占2/3(图2)。
图2复合板以表板纹理方向为纵向,以垂直于表板纹理方向的为横向。为了改善复合板的横向强度,板芯刨花定向排列方向应与表板纹理方向垂直。这种结构形式的复合板,产品的刚性、尺寸稳定性、工艺性能等均相似于结构胶合板,实际使用时,可代替结构胶合板。试验表明,复合板用在住宅建筑中,可以满足屋顶板、地板对强度和耐久性的要求。
性能
复合板的物理性能及力学性能主要取决于复合的原材料性能、复合板的结构设计和工艺设计。表板质量和树种是决定纵向弹性模量和纵向静曲强度的主要因素。其纵向力学强度和刚度接近或大于同厚度的胶合板,但它的横向力学强度和刚度比胶合板小。由于纵向强度是板的主方向强度,按多数用途来说,复合板的物理力学性能略优于胶合板。二者物理力学性能的比较见右表。作为结构用途的复合胶合板,其力学性能一般用静曲强度和静曲弹性模量、冲击强度、剪切强度、抗压强度、抗拉强度、握钉力,以及蠕变等表示。建筑用人造板,重要的质量指标是尺寸稳定性。用定向刨花板作板芯的复合板,由于刨花排列方向与表层单板纹理方向成90°角排列,使复合板有类似于胶合板的尺寸稳定性。复合板耐久性的主要要求是在施工期间的气候及建筑物使用期间的温度和湿度影响下,不致产生具有毁坏性的强度损失,酚醛树脂胶粘的复合板为3层结构,表板为黄杉和落叶松单板,板芯为定向刨花板;胶合板由4层单板组成,单板树种为黄杉或落叶松等,厚度3.18毫米。
复合板是属于具有可在室外使用的耐久性材料。
优点和用途
主要优点是:①提高木材利用率,全部原木可得到合理和充分利用。普通胶合板的木材利用率约40%,如果建厂时对原料进行科学预测及合理利用的规划,则复合板的木材利用率接近100%,便成为一种无废料生产。②建厂投资及生产成本低,劳动生产率高。生产复合板的成本比胶合板降低5%,劳动生产率可提高140%。建厂投资只有胶合板的81%。③用二次成板工艺生产复合板的同时,又可生产胶合板和刨花板,生产灵活性大,市场适应性好。④复合板是人造板的组合产品,其物理力学性能可按用途需要进行结构和工艺设计,因而产品适用范围广。复合板除用作家具、建筑物装修外,还可用作结构材料,替代胶合板作屋顶板、地板、护墙板、混凝土用模板等。
到80年代末,国际上复合板产量所以没有得到迅速增长,是因为在建厂时,当地原料很难适应单板及刨花的恰当比例,不易真正做到无废料生产。
是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料,通常用奇数层单板,并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。胶合板以木材为主要原料生产的胶合板,由于其结构的合理性和生产过程中的精细加工,可大体上克服木材的缺陷大大改善和提高木材的物理力学性能,胶合板生产是充分合理地利用木材、改善木材性能的一个重要方法。
胶合板的分类
一类胶合板为耐气候、耐沸水胶合板,由此及彼有耐久、耐高温,能蒸汽处理的优点。
二类胶合板为耐水胶合板,能在冷水中浸渍和短时间热水浸渍。
三类胶合板为耐潮胶合板,能在冷水中短时间浸渍,适于室内常温下使用。用于家具和一般建筑用途。
四类胶合板为不耐潮胶合板,在室内常态下使用,主要用于馐及一般用途胶合板用材有椴木、水曲柳、桦木、榆木、杨木等。有多种胶可以用于胶合板。至于具体使用什么样的胶,要看你的质量要求。
(一)根据胶的成分的不同,用于胶合板的胶有如下几种:
脲醛胶: 防潮胶水/用于室内装修、家俱,不可用于室外
三聚氰胺胶:防潮、并具有一定的耐水煮、耐气候特性/可用于室外或者室内、但不可以经常被水浸渍
酚醛胶:防潮、优秀的耐水煮、耐气候特性/可用于室外或者室内、可经受室外风吹雨打
(二)根据环保等级,用于胶合板的胶可以分为E0级,E1胶,E2胶(以及连E2级都达不到的不合格的胶)。E0级是最高环保等级。E1级胶做的胶合板就可以直接用于室内了。
高质量的脲醛胶/三聚氰胺胶/酚醛胶都可以达到E0级、E1级,即都可以直接用于室内。
单板经涂胶组成板坯后,在一定温度、压力下使胶层固化,板坯干燥,形成一张整板的过程。压制工序包括板坯预压和热压胶合,是制造胶合板的关键工序。
板坯预压
板坯在进入热压机热压胶合前,在冷压机中进行短期加压,使单板基本粘合成一整体。预压是现代胶合板工业普遍应用的一项新工艺。其作用:①经过预压而成为一整体的板坯,可以采用无垫板装卸和热压,既降低劳动强度,又节约金属垫板,还可节约热量;②采用无垫板工艺后,可缩短热压时间,提高热压机产量;③有利于防止芯板产生叠芯、离缝,提高胶合板的质量;④可减低胶层过干与预固化程度,保持胶料在单板表面具有良好的流动性,提高胶合质量;⑤有利于缩小热压机压板间隙,降低压机高度和热压机造价。
为了适应预压工艺的要求,胶粘剂应具有初粘性,目前多采用在胶粘剂中添加一定数量能起增粘作用的填充剂(如豆粉、小麦粉等)或在脲醛树脂中加入一定量的聚乙烯醇等方法。中国使用的聚乙烯醇改性脲醛胶的预压条件是:闭合陈化时间小于40分钟;单位压力0.5~0.8兆帕;保压时间10~20分钟。预压可用一般的冷压机,其中以上压式冷压应用最广。
板坯胶合
板坯在一定温度、一定压力下使胶层固化而把单板胶合起来形成胶合板。在胶合过程中,一是压力的作用,即机械作用,排出各单板间的空气而使胶合面紧密相合;一是热力的作用,使胶粘剂中的溶剂蒸发,化学成分的反应加速并迅速固化,板坯胶合成为一个整体。
板坯胶合方法,根据单板含水率大小和是否要对板坯进行加热,板坯胶合有湿热法、干冷法和干热法。
湿热法
将未经干燥的单板(含水率60~120%)直接施胶,接着进行热压的一种胶合板生产方法。此法的优点是工艺简单,所需设备少;缺点是由于单板在湿状下胶合而不能收缩,因此内应力很大,成品容易翘曲和龟裂,所以只能生产低等级胶合板。所用的胶种主要是血胶。该法已很少采用。
干冷法
将干燥到含水率为8~12%的单板涂胶后,在室温下(18~20℃)加压,使胶层缓慢固化的一种胶合板生产方法。使用的胶粘剂有豆胶、干酪素胶、脲醛树脂胶和酚醛树脂胶。冷压法生产的胶合板质量良好,能保持木材天然颜色,板的内应力很小,木材压缩量少,强度可达到要求;缺点是生产周期长,耗胶量大。此法适用于缺乏热压设备的小型胶合板厂或家具工厂。
干热法
将干燥后含水率为5~10%的单板涂胶,组坯后在热压机中胶合的一种胶合板生产方法。又称热压法。热压法的胶合质量好,压机生产率高,采用普遍,是胶合板生产的主要方法。热压胶合采用热压机。
热压胶合主要工艺条件是单位压力、热压温度和热压时间。
①单位压力 胶合过程给予板坯压力的目的是使板坯中“木材—胶层—木材”密切结合,胶料部分地渗入木材细胞与管孔中去。单位压力随树种,胶粘剂种类、粘度,产品容重、强度要求等因素而确定。例如:普通胶合板的单位压力为1.0~1.8兆帕,航空胶合板单位压力为2.0~2.5兆帕,船舶胶合板单位压力为3.5~4.0兆帕。
②热压温度 指热压板的温度。热压板一般用蒸汽加热,热压板的实际温度比饱和蒸汽压力所对应的温度低3~7℃。温度的选择,根据胶粘剂种类、单板树种、板坯的厚度和热压机同一间隔内压制的张数而定。为了缩短热压周期,一般采用高于胶粘剂固化所需的温度。各种胶粘剂的固化温度不同,各有最低、最高温度界限。低于最低温度,则使胶粘剂固化不良不能很好地发挥胶的胶结作用;高于最高温度,胶层发脆而降低胶结力。排除水蒸气困难的针叶树材不能采用过高的温度。板坯厚度较薄及每个间隔压制张数较少时,可采用较高温度。板坯较厚,同一间隔内压制张数较多时,宜采用较低的温度,以免卸压时产品发生鼓泡。确定热压温度,需综合考虑胶种、树种、板坯厚度等各种情况,不可根据某单一因素而定。
③热压时间 为在压力和温度作用下胶层固化达到合乎胶合质量所需的时间。热压时间根据胶层温度的升温速度、板坯厚度、胶层固化速度、水分排除速度等因素而定。
板坯在热压机中的胶合过程可用热压曲线图来表示(见图),一般分为3个阶段。装入第一张板坯到热压板闭合阶段,图中为0~t1。热压胶合阶段,图中t1~t3。其中t1~t2是由低压升到高压的时间,t2~t3是保持预定压力的时间。降压阶段,图中t3~t5。t3~t4是在短时间内由高压降至与板坯内蒸汽压力相等的平衡压力,然后再缓慢地将压力降到零(t4~t5),使板坯内蒸汽徐徐排出,保证胶层不被蒸汽压力破坏。
合板压制,除上述方法外,目前还有一些其他方法有的已投入生产,有的尚在研究试验中。①低压快速胶合法:此法可以提高热压机产量,降低合板的压缩率,缩小热压机结构尺寸及降低液压系统功率。②真空加压胶合法:此法不需通常使用的多层或单层热压机,而是将板坯放在弹性膜和金属板中间,待密封后抽出弹性膜和板之间的空气,靠大气压力加压板坯。胶层可在室温下或加热条件下固化胶合。③单层周期式热压机胶合法:此法已在一些国家中应用。压机是单层的,为上压式或下压式,用输送带进料,无空行程,辅助时间少,易于实现连续化自动化,适宜于薄板生产。④单层连续式胶合法:采用连续式单层压机。热压周期可按工艺要求划分成几个具有不同热压工艺参数(温度、压力、时间)的阶段,但整个周期又是连续的。辊筒式连续压机是有代表性的一种。连续式压机尚处于试验研究阶段。
一、结构缺陷
结构缺陷是指胶合板内外结构的内容完整性、排布合理性不能满足要求,主要包括胶合板翘曲、叠芯、离缝和边角缺损。
1、翘曲
翘曲是胶合板两端上翘或中间拱起而形成的一种凹面。
胶合板翘曲主要是由于胶合板结构和加工工艺不符合对称原则,使得胶合板内应力较大引起的。
因此应对胶合板翘曲的措施就是严格按照对称性原则生产胶合板:
(1)遵循奇数层原则,合理搭配树种材质,对称位置单板的材质、厚度、纤维方向和含水率都相同。
(2)提高干燥质量,单板先自然干燥到一定程度再送入干燥机,控制其在干燥过程中不会扭曲变形。
(3)在进行热压工序时,热压机上下压板的温度要相同,保证上下板面受热一致。
2、叠芯、离缝
叠芯是指胶合板同一层内相邻两芯单板(或一张开裂单板的两部分)互相重叠。离缝也称离芯,是指胶合板中同一层内芯板或相邻两拼接芯板间产生分离。
叠芯、离缝产生的原因主要有:
(1)组坯时,芯板重叠、错位或预留缝隙不合适。
(2)装板或板坯搬动时芯板产生移动或错位。
(3)芯板翘曲变形严重或芯板边缘不够平直。
针对前两种原因,只要操作人员在组坯和移动时多加小心,就可以很大程度地避免缺陷的发生,或者在单板施胶后先陈放一段时间,再进行组坯并预压,使单板初步粘连,防止在搬运过程中的移动错位。
针对第三种情况,可以先对翘曲变形的芯板进行柔化整平处理,并进行二次齐边,使表面平整、边部平直,再使用处理后的单板排芯组坯。
3、边角缺损
边角缺损是指因机械或人为操作不当所造成的产品四角或边缘部分缺失或损伤。
造成边角缺损的因素有很多:
(1)原材料有缺陷:芯板质量不好,长度不足;表板边缘缺损。
(2)操作过程不合规:组坯时未严格遵照“一边一齐头”的原则;板坯装入热压机时上下板坯边角未对齐、板坯装歪受压不均匀。
(3)设备故障:热压设备传热不好、边角温度低。
应对边角缺损的问题,首先要管控外购单板原材的质量,其次在操作时严格按照操作规程,另外,定期对设备的检修维护也是必不可少的。
二、胶合缺陷
胶合缺陷是指由于胶黏剂本身的瑕疵或者在施胶工艺过程中操作不合规等原因造成的胶黏不牢、鼓泡、开胶的缺陷。
1、胶合强度低
胶合强度是指胶合板中各单板之间胶合的牢固程度。胶合强度是衡量胶合板质量好坏的重要指标之一。
分析胶合强度低或胶层脱胶产生的原因同样可以从原材料、工艺过程和设备三方面来分析:
(1)原材料有缺陷:外购单板存在质量问题,如旋切质量差或毛刺沟痕深;单板含水率不合适;胶黏剂质量差、变质或浓度太低。
(2)操作过程不合规:涂胶工艺不过关,施胶量太少或涂胶不均;涂胶单板陈放时间过长或过短;热压参数设置不合适,如热压压力不足、热压温度过低或热压时间短。
(3)设备故障:如压力增加不上去、温度传递不到位等。
解决方法同样从这三个方面着手,管控原材料质量,严把工艺质量关,定期检修保养设备。
2、鼓泡开胶
鼓泡是指降压时板坯内蒸汽破坏胶合板的结构,在板面上形成隆起的气泡,有时伴随震耳的响声。如果板坯破坏完全是在胶层,可看作是开胶。
鼓泡的产生大多与单板含水率有关,单板的含水率在很大程度上影响着胶合板的质量,过高、过低均不利于胶合板生产,含水率过高,则容易鼓泡开胶;施胶工艺和热压工艺的不规范也会导致鼓泡开胶。
应对此缺陷的措施有:
(1)将干燥后的单板含水率严格控制在8%~14%范围内。
(2)涂胶时注意均匀涂抹,既不能留空白点,也不能有胶堆积,同时要清理干净单板表面的杂物。
(3)合理设置热压的时间和温度,包括热压完毕后降压降温的速度。
3、边角开胶
边角开胶是指胶合板边角部未胶合在一起,出现开胶现象。
造成这种缺陷的原因有:
(1)材料缺陷:胶黏剂质量差;单板厚度不均。
(2)工艺缺陷:边角缺胶;涂胶单板陈化时间过长,边角部干涸并失去活性;板坯边角未对齐,装板时板坯歪斜,受压不均。
(3)设备缺陷:压板变形;压板板面温度不均等。
为避免边角开胶缺陷,首先要使用质量过硬的单板和胶黏剂;
其次,为保证涂胶质量,涂胶量要均匀,没有涂到胶的部位要手工补刷,涂胶时要注意边角部位,防止边角缺胶、涂胶量少或胶水过早干涸;
最后,热压前检查设备,排除故障。
三、外观缺陷
外观缺陷指在胶合板表面通过眼观手触的方式可以感知的缺陷,包括透胶、不平整、有压痕和变色的缺陷。
1、透胶
透胶是指胶黏剂通过表板渗透到胶合板表面造成板面污染的缺陷。
透胶产生的原因有:
(1)胶黏剂问题:胶液太稀;施胶量过大。
(2)表板问题:表板太薄;表板裂隙太大。
(3)热压工艺问题:热压压力太大,将胶黏剂挤出透到胶合板表面。
针对以上原因,要合理调胶,控制胶液稀稠程度;检查表板质量;选择合适的热压压力。
2、胶合板不平整
胶合板不平整即板面厚薄不一,容易引起胶合板厚度超过允许的公差范围。
胶合板厚薄不一产生的原因可能是:
(1)单板厚薄不一;
(2)一次热压的单板张数过多;
(3)压板倾斜;
(4)热压压力计算不正确。
应对措施是,挑选高质量单板,采取“一张一压”的热压工艺,将压机安装校正成水平,正确计算和调节热压压力。
3、板面压痕
压痕是指由于外部因素造成的胶合板表面的局部凹痕。
板面压痕的产生主要发生在热压工序,一是热压垫板表面凹凸不平,或表面粘有胶块等杂物。二是胶合板合面后表板上粘有胶块等杂物。
应对此缺陷只要在合面及热压装板时,仔细检查热压垫板及表板上有无杂物,若发现杂物,及时清理。
4、板面变色
胶合板板面变色是指板面因遭受污染而出现不正常的颜色。
胶合板如果保存不当就会出现变色的情况,直接影响板材的质量和使用寿命,板面颜色污染一直是生产厂家和技术人员关注的问题之一。
板面颜色污染的方式多种多样,基本上可以归结为真菌变色和化学变色,化学变色又以铁离子污染最为常见。
真菌变色主要是胶合板的刨切原木在贮存过程中,受到真菌污染。
真菌在合适的温度和湿度环境下,沿着原木的导管纵向深入生长、发育,而受到真菌深度污染的原木会出现变色、腐朽。
铁离子污染则是由于原木中所含的单宁遇到铁离子时会发生颜色反应,在木材的表面形成蓝黑色的污染。
针对真菌污染,只要破坏真菌生长环境,就可以有效预防。
适宜真菌生长的环境是:
(1)温度:22~25℃;
(2)湿度:原木含水率20%~60%;
(3)氧气:真菌是好气性菌类,适宜生长在含有空气的管孔中;
(4)养料:木材中的木质素、纤维素、单糖、淀粉,都是真菌的营养物质;
(5)酸碱性:真菌适宜在弱酸性介质中,pH4.5~5.5。
纵观以上五个条件,最容易控制和破坏的就是湿度条件,因此控制单板含水率是最经济的防治真菌污染的方式。
针对铁离子污染,则是要控制胶合板在生产、贮存、运输、使用过程中与铁离子的接触:
(1)生产过程中使用软化处理过的水;
(2)避免胶合板与水泥长时间接触,水泥中含有大量铁离子;
(3)及时清理加工刀具表面的细微铁屑;
(4)避免使用被铁离子污染的胶黏剂。
四、甲醛释放超标
甲醛释放超标,是指胶合板中释放的游离醛超过国家标准的限值。这是胶合板生产中非常让人头疼的问题,一旦发生了甲醛释放超标的情况,就很难补救。
使用以脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂为代表的“三醛树脂”系列胶黏剂生产的胶合板,在制造、堆放和使用过程中会不断向外界挥发游离醛。
甲醛释放超标一般有两个原因:
(1)所用胶黏剂甲醛含量超标;
(2)施胶量过大,涂胶不均匀。
针对第一种原因,生产厂家要严格把控所购买的胶黏剂,对每一批新胶黏剂进行严格的检测,拒绝使用不合格胶黏剂;
针对第二种原因,则要加强对操作人员的培训,提高操作工的技术水平和责任心。
各种人造板的制造过程都包括下述5个主要工艺。
切削加工原材料处理和产品最终加工,都要应用切削工艺,如单板的旋切、刨切,木片、刨花的切削,纤维的研磨分离,以及最终加工中的锯截、砂磨等。将木材切削成不同形状的单元,按一定方式重新组合为各种板材,可以改善木材的某些性质,如各向异性、不均质性、湿胀及干缩性等。大单元组成的板材力学强度较高,小单元组成的板材均质性较好。精确控制旋切单板的厚度误差,可提高出材率2~3%。切削出的刨花形态影响刨花板的全部物理力学性能;纤维形态对纤维板的强度同样有密切关系。板材最终的锯切、磨削等也影响产品的规格质量。
干燥包括单板干燥、刨花干燥、干法纤维板工艺中的纤维干燥,及湿法纤维板的热处理。干燥的工艺和过程控制与成材干燥有所不同。成材干燥的过程控制是以干燥介质的相对湿度为准,必须注意防止干燥应力的产生;而人造板所用片状、粒状材料的干燥则是在相对高温、高速和连续化条件下进行的,加热阶段终了立即转入减速干燥阶段。单板及刨花等材料薄,表面积大,干燥应力的影响甚小或者不存在。加之在切削过程中木材组织发生不同程度的松弛,水分扩散阻力小,木材内部水分扩散规律对单板、刨花等就失去意义
干燥的热源,大都是用蒸气或燃烧气体。红外线干燥能量消耗太大,每蒸发1千克水需要5500~18000千焦;而蒸气干燥仅需4200~5000 千焦。高频干燥优点是被干物料含水率高时的干燥速度快、终含水率均匀,但干燥成本过高。若与蒸气联合使用实现复式加热则有利的。真空干燥不仅费用大,生产效率也低。当以蒸气为热源时,每蒸发1千克水分,单板干燥需1.75~2千克蒸气,刨花干燥需1.8千克左右的蒸气,软质纤维板坯干燥需1.6~1.8千克蒸气。
施胶 包括单板涂胶、刨花及纤维施胶。单板涂胶在欧洲仍沿用传统的滚筒涂胶,美国自70年代起许多胶合板厂已改用淋胶。中国胶合板厂也用滚筒涂胶。淋胶方法适宜于整张化中板和自动化组坯的工艺过程。刨花及纤维施胶现在主要用喷胶方法。
成型和加压胶合板的组坯,刨花板纤维板的板坯成型和加压都属于人造板制造的成型工艺。木材学对木材构造的研究揭示了木纤维在天然木材中的排列方式有层次性和方向性,因而能承受自然界对木材所施加的一定限度的外力。人造板制造工艺的演变,无疑受到这一认识的影响:刨花板、纤维板板坯层次由单层改变为3层及多层结构;板坯中刨花及纤维的排列也由随机型趋向于定向型;而胶合板的相邻层纤维方向互相垂直排列则改善了木材在自然生长条件下形成的各向异性缺点,提高了尺寸稳定性。
加压分预压及热压。使用无垫板系统时必需使板坯经过预压。它使板坯在推进热压机时不致损坏。热压工序是决定企业生产能力和产量的关键工序,人造板工业中常用的热压设备主要是多层热压机,此外,单层大幅面热压机和连续热压机也逐渐被采用。刨花板工厂多用单层热压机,中密度纤维板制造中使用单层压机就可以实现高频和蒸气联合使用的复式加热,有利于缩短加压周期和改善产品断面密度的均匀性。
最终加工板材从热压机卸出后,经过冷却和含水率平衡阶段,即进行锯边、砂光,硬质纤维板需经热处理及调湿处理。过去板材锯边都是冷态锯切,现在也用热态锯切法,但决不能采用热态砂光方法,热砂会损坏成品表面质量。根据使用要求,有些板材还需进行浸渍、油漆、复面、封边等特殊处理。
对胶合板成品,按照规定的产品等级标准进行检验、分选、作出标记的过程。是胶合板生产中最后一道工序。
按原木材质缺陷(如节子、裂缝、夹皮、虫眼、变色、腐朽等)和各种加工缺陷(如规格尺寸误差、表芯板拼接的叠层和缝隙、分层鼓泡、压痕鼓包、毛刺沟痕、透胶污染,以及补片补条的个数与大小和修补质量等)对照胶合板的产品质量标准进行分等,做到合理利用木材。
等级
胶合板各等的质量标准是依据胶合板的用途及所允许的表板上的材质缺陷和胶合板的加工缺陷而定。国际标准化组织制定的国际标准《胶合板—普通胶合板外观分等通用规则》是按普通胶合板的表板等级进行分等,表板等级则按加工后胶合板的材质缺陷和加工缺陷评定。表板等级分成E、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ五个等级,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个等级为主要等级。每个等级表板所允许的最多缺陷种数是:E等为无缺陷,Ⅰ等为3个,Ⅱ等6个,Ⅲ等9个,Ⅳ等不限;对针叶树材,允许增加较为不重要的缺陷至多3种。中国胶合板国家标准,是根据表板上可见的材质缺陷和合板的加工缺陷分为特、一、二、三4个等级。附表为部分国家的胶合板标准号及标准名称。
胶合板外观分等允许缺陷的技术要求BS6566:6—85国英杨木胶合板CSA0153—M1980加拿大花旗松胶合板CSA0121—M1978加拿大针叶树材胶合板CSA0151—M1978加拿大阔叶树材和装饰胶合板CSA0115—M1982加拿大装饰用胶合板TOCT14614—79联苏厚胶合板TOCT8673—82联苏胶合板TOCT3916—69联苏阔叶树材和装饰胶合板ANSI/HPMAHP1983国美建筑和工业用胶合板PS1—83国美特殊胶合板(1972年9月11日农林省告示1650号)JAS本.日混凝土模板用胶合板(1967年6月30日农林省告示932号)JAS本日结构胶合板(1983年9月27日农林省告示1709号)JAS本日普通胶合板(1986年9月20日农林省告示1639号)JAS本日胶合板一普通胶合板外观分等技术条件GB9846.5—88国中标准名称标准号别国
胶合板一杨木普通胶合板分级标准ISO2430—74胶合板一非洲热带阔叶树材普通胶合板分级标准ISO2429—74胶合板一桦木普通胶合板分级标准ISo2428—74胶合板一山毛榉普通胶合板分级标准ISO2427—74胶合板一普通胶合板外观分等通用规则ISO2426—74胶合板一分级NFB54—150—78法国普通胶合板DIN68705:2—81联邦德国标准名称标准号国别
检验方法
由于每一张胶合板上的材质缺陷和加工缺陷不完全相同,因此通常采用逐张检验的方式来确定胶合板的等级。分等的方法主要有人工、机械两种。人工分等是靠人力翻板及目测确定各张胶合板的等级;机械辅助分等是借助机械传送并翻转胶合板由目测判定胶合板的等级。为了提高分等效率,有些国家已采用缺陷自动控测手段,但目前还只限于鼓泡、分层等缺陷的检测。
胶合板除按外观缺陷进行逐张检验评等外,还要抽检胶合板的规格尺寸和物理力学性能,经检验全部合格后,在胶合板背板上加盖含有产品标准号、类别、等级、生产厂等内容的标记。