胶合板加压什么意思
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。并且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。
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。
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。
搅拌升温,在85℃停止升温,自升温到87~90℃时(以此温度为准),当乳液有乳白色呈青灰色半透明状,保温15分钟。 注意事项:保温温度:87~90℃。需要注意的是,温度过高或过低都不太好。
当乳液有乳白色变成青灰色半透明状,降温到50℃以下,即成脲醛树脂添加剂。放入容器中,备用。在调酸之前20分钟加入15~30%胶得宝添加剂。也就是按照每吨甲醛加入胶得宝脲醛树脂添加剂加入150~300公斤。加入搅匀后,调PH值7.0-7.5,反应20分钟后开始调酸即可。调酸过程中,如果出现泡沫,稍微加入适量消泡剂或植物油即可消除泡沫。一般在90℃以下,开始调酸。
注意火候:在16~18℃水中点胶,基本呈七、八个大片状(火候是很老的火候),立即压碱到PH值到7.5,开始降温。45℃时,调整PH值7.5左右,完成。在大比例加入胶得宝淀粉胶添加剂以后,如果适当提高一点聚乙烯醇的用量,在人造板生产过程中使用效果更好。 该胶特点:粘接强度高,增加了预压性,明显降低甲醛味道,大幅度降低了脲醛胶成本,是目前市场上成本最低的一种脲醛胶。胶得宝尿醛胶添加剂是市场上降低成本效果最好的脲醛树脂添加剂。
提高压力与温度能
缩小热压周期
具体情况 具体分析 如下所示
关于温度:
模压时温度的控制主要是指装模温度、升温速度、成型固化温度和保温时间的选择。装模温度:是指将物料放入模腔时,模具的温度。它主要取决于物料的品种及模压料的质量指标。通常当模压料挥发物含量高,不溶性树脂含量低时,装模温度低些。结构复杂或较大的模压制品,难于装模时,装模温度应低些为好,可控制在室温下装模。提高装模温度,可缩短生产周期,提高生产效率。装模温度视物料的品种而定。
关于压力:
成型压力是指制品水平投影面,单位面积上所承受的压力。成型压力的大小同样取决于物料的品种,而且与制品的结构形状和模具的结构形式有关。如酚醛模压料其成型压力一般为30-50兆帕(300-500公斤/平方厘米);环氧酚醛模压料其成型压力为5-30兆帕(50-300公斤/平方厘米)。对于结构复杂,壁厚较厚的制品,其成型压力要适当增加。
成型压力的作用是克服物料中挥发物所产生的蒸汽压,避免制品产生气饱、分层、结构松散等缺陷,同时也可增加物料的流动性,便于物料充满模具型腔的各个角落,使制品结构密实,机械强度提高。
然而,何时施加压力,在模压工艺中,是比较重要的问题。加压时机选择是否得当,将直接影响制品的质量。加压过早,树脂固化交联反应程度低,物料流动性大,在压力的作用下,物料流失严重,模压制品中易产生树脂集聚,或局部缺胶,纤维外露;而加压过迟,树脂固化交联程度大,物料流动性差,不易充模,同样得不到理想的制品。
关于时间:
成型工艺时间分为流平时间流平时间是根据产品的大小和难易程度来定时间的(通常是打到流平温度3-20分钟),固化时间也是需要更加树脂体系产品大小和难易程度来确定的。
综述:温度,时间,压力三者对碳纤维模压成型都非常重要,而然在先进的碳纤维模压设备上都可以做到自动化。
真空热压机压力可调,单层、多层热压机均可,并可配套自动进出料、自动加热、自动冷却系统。精度高、自动化程度高。可实现快速下行、分段与压制、分段放气、工作、保压、慢速开模、快速回城、慢速脱模、快速顶出、顶出停留、快速退回等一系列动作且温度能多点控制。
预压是用特制辊筒初压胶清、雨冲胶或洗桶水胶的凝块,使之部分脱水以增加强度和硬度的过程。
在工程施工中(多指桥梁施工)以贝雷支架、打入式钢管桩作为承重桩,在混凝土浇筑过程中可能会产生沉降,这样会影响支架的整体受力。为了避免浇筑过程中不均匀沉降现象的出现,准确得知支架在荷载作用下的非弹性和弹性变形,检验支架的强度、刚度和稳定性,确定模板底部标高的调整值的工程活动就称为预压。、
热压 是指粉末或压坯在高温下的单轴向压制,从而激活扩散和蠕变现象。另外由于温差引起的室内外或管内外空气柱的重力差。
热压三要素:
1、热压温度
温度的作用,提供胶粘剂固化所需的能量,增加木材可塑性,减小热压压力。
2、时间温度曲线
热压温度指热压板表面温度,而板坯实际的传热过程较为复杂。
3、芯层温度曲线分为5段:
T1段,板坯表层迅速升温,芯层温度无变化;
T2段,芯层温度迅速上升,直至水分开始蒸发;
T3段,芯层温度升至100℃;
T4段,芯层保持100 ℃,水分变为蒸汽,从板边排出;
T5段,芯层温度开始超过100℃,并逐渐升高接近热压板温度。
确定温度的原则:
选择热压温度应考虑胶粘剂类型、人造板品种、设备生产能力、板坯含水率和板材厚度等因素。
常用热压温度:
对于脲醛树脂胶,胶合板的热压温度105~120 ℃,刨花板140~205 ℃,中密度纤维板150~180 ℃。对于酚醛树脂胶,胶合板130~150 ℃,刨花板与中密度纤维板170~195 ℃ 。
胶合板一般需要经过排板、预压、热压、刮腻、砂光、裁边、覆膜。
一次成型在热压后的基板不用刮腻、砂光,紧接覆面成三拼板后,刮腻、砂光、裁边、覆膜成胶合板。
二次成型需要完成到砂光的所有工序做成基板,然后覆面成三拼板,再次预压、热压、刮腻、砂光。最后裁边、覆膜成胶合板。
一次成型与二次成型没有强度上的差异,二次成型因为经过刮腻、砂光,缝隙小,所以做工更细致些,中间黏合得更紧密一些。