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。
中国经济的快速增长，成为促进胶合板市场需求的强劲牵引力；华北、华东以及长江中下游一带速生丰产林木材大量涌进市场，以及国外优质阔叶木材的不断补充，为中国胶合板工业的不断发展的提供丰富的原材料；充足的人力资源，也是中国发展胶合板工业的成本核算与其他胶合板生产国相比占有优势的重要因素。中国胶合板产品质量本身，也有了大幅提升，在国际市场上竞争力越来越强。中国不仅是胶合板出口大国，还是世界第一大胶合板生产国。
2006年1-12月，中国胶合板制造行业实现累计工业总产值75,819,437,000元，比2005年同期增长了39.83%；实现累计产品销售收入72,163,513,000元，比2005年同期增长了39.25%；实现累计利润总额3,198,494,000元，比2005年同期增长了60.41%。
2007年1-11月，中国胶合板制造行业实现累计工业总产值101,828,484千元，比上年同期增长了48.27%；实现累计产品销售收入96,534,099千元，比上年同期增长了48.87%；实现累计利润总额4,732,364千元，比上年同期增长了70.26%。
虽然中国胶合板发展迅速，但依然遭遇到欧盟以及其他一些进口国的反倾销申诉，所以中国的胶合板企业和行业组织必须加强与进口商的沟通、加强企业自律、规范出口经营秩序。随着中国基础设施建设规模的扩大与中西部开发力度的加强，胶合板的市场潜力巨大。
将涂胶的芯板和不涂胶的表背板按一定的纹理方向依次叠合组成板坯的过程。合板组坯有手工组坯和机械组坯两种。
手工组坯
到20世纪80年代末世界各国胶合板工业生产仍以手工组坯为主。手工组坯劳动强度大，生产效率低。但可省去不少设备，减少投资费用，而且可以利用较窄的零片芯板，提高木材利用率。手工组坯操作时应注意：①排芯时一边一头齐，以便合板锯边时以此边为基准边。②胶料中含有大量水分，芯板经涂胶会膨胀，所以在使用零片单板排芯时，要根据单板厚度和宽度、板坯放置时间等因素预留适当的缝隙。如预留缝隙大小不适当，则容易造成产品叠层或离缝缺陷。③为了防止芯板叠层、离缝，工艺上要求施胶芯板存放一定时间后再加压胶合，称为陈化，其存放时间称为陈化时间。陈化分闭合陈化、开放陈化两种。组坯以后陈化，为闭合陈化。芯板施胶后放置一段时间后组坯，为开放陈化。
机械组坯
组坯机械化，是胶合板生产实现连续化的重要环节。机械组坯一般需使用整张单板，首先应实现芯板整张化。机械组坯的方法和设备，与单板施胶的方法有密切关系。一般由吸盘、单板输送机、施胶机、升降台等设备组成生产线。工业发达的国家已出现了各种自动化程度不同的施胶组坯生产线。美国制造的喷胶组坯生产线采用了零片芯板。日本制造的SLU型涂胶组坯线要求采用整张芯板，用四辊涂胶机双面涂胶，生产线机械化、自动化程度较高。
木质纤维原料经机械加工分离成为各种形状的单元材料，再经组合压制成为的各种板材。单元材料的形状有单板、薄木、木块、板条、木丝、刨花以及纤维等多种。制成板材的物理力学性质与木材类似。人造板主要包括胶合板、纤维板、刨花板三大类。
发展历史
人造板的雏型产品可追溯到远古时代。在公元前3000年的古埃及就用精选的贵重木材制造单板，与金属薄片或象牙之类的材料粘合在一起，为国王和王族制造高级家具。欧美一些国家19世纪中叶，已大批生产胶合板，20世纪20年代出现了大规模的纤维板工业。此后，多种人造板品种相继在世界各地发展。由于人造板可以用小材、劣材、废材作原料，而其性能又可以通过“分”与“合”的加工过程，以及添加某些辅助原料，可使木材的天然缺陷得以去除，木材原有性能得以改善，从而使其应用范围远大于实体木材；木材经过工业加工制成人造板，又具有明显的经济效益，所以人造板工业在世界上发展十分迅速（表1）。70年代以来，世界人造板产量一直维持在1亿立米左右，成为人类生活不可缺少的物资。同时，世界上的锯材生产也一直维持在4亿立米左右。这反映了世界木材资源的短缺而限制了木制品产量的大幅度增长。
表1胶合板的产量多年来一直随市场需求而波动，呈现出停滞的趋势，这主要是由于优质木材资源日益短缺的缘故。高价的优质木材多被用之于生产单板，作为装饰材料之用。纤维板产量的下降，主要是由于缺乏与刨花板及泡沫塑料或矿棉等材料的竞争力。
自70年代以来，具有一定特性的人造板新品种层出不穷。刨花板、华夫刨花板、定向刨花板、中密度纤维板等非单板型人造板逐步代替胶合板、细木工板及木板；纸面石膏板、水泥刨花板等矿物板代替混凝土板、石棉板等传统矿物板材用于建筑；单板层积材、复合板材、指接材等部分代替锯材做龙骨及轻型桁架等建筑材料。
中国人造板工业最早出现于1920年，但直到1949年，全国也只有几家小型胶合板厂。1949年以后，人造板工业得到迅速发展，1960年已具雏形，自70年代后期开始，产量增长较快（表2），而且“三板”都同时增长。这是因为中国人造板工业处于初始阶段，而且木材供应远远满足不了社会迅速增长的需要，不论何种木质人造板材都是供不应求。
表2人造板的优越性
主要有以下几点：
改善木材性能
木材作为材料使用，有它固有的缺点，主要是：①三个方向的性能差异太大。长度方向的力学性能大大优于弦向及径向的，如长度方向的弹性模量为弦向的8～10倍，为径向的17～70倍。三个方向的湿胀、干缩率也差异甚大。当木材由湿到干，长度方向的收缩率只有弦向的1/30～1/70，径向的1/15～1/40。因而木材在使用中由于受空气湿度变化的影响，易于翘曲、变形、开裂。图1表示取自木材不同部位的板材干缩后的变形情况。②木材的节疤、不规则纹理、生物变异，以及难以避免的虫眼、腐朽等缺陷，在利用上有很大局限性。将木材加工成人造板材，其出发点在于改善木材性能而又不失其原有的优点。
图1胶合板因其组成为木纹相互垂直的三层以上成单数单板粘合而成（图2a），很大程度平衡了木材长度方向与径、弦向之间的性能差异。种种天然缺陷也随之去除，而且板面平整、幅面扩大，利用方便。特别是在力学性能方面，抗剪强度有很大提高，这就赋予胶合板作为构件的蒙皮材料时的独特优良性能。做外墙蒙皮时，9.5毫米厚的胶合板足可代替25.4毫米厚的木板。由于胶合板不容易开裂，握钉力大，在做包装箱时，6.4毫米厚的胶合板可代替19毫米厚的木板加以使用。做木材地板时，鉴于使用时经常需要承受冲击力，不得不使用板条加以拼镶；胶合板由于其抗冲击力强，其宽度一直可以扩大到1220毫米，给施工带来很大方便。当木材用于木结构时，由于其天然缺陷、生物变异，长期载荷所带来的种种问题，结构设计所采用的安全系数要比胶合板大得多。
图2当木板干缩之后，会发生变形、翘曲（图1，图3a、b），如将木板锯开再行拼接，则其翘曲可以显著改善（图3c）。因此，细木工板（图2b）的尺寸稳定性优于实体木材。纤维板及刨花板均系由较小的“单元”材料所组成，翘曲变形量也即随之减小（图3d）。
图3根据需要，人造板可以通过不同的加工方法或添加辅助的材料，赋予防腐、耐燃、隔音、绝热、加强等性能。人造板也易于进行各种表面装饰的再加工使其具有各种装饰效果。
提高木材利用率，扩大原料来源随着工业的迅速发展，特别是自50年代初期起，木材价格不断上涨。70年代以前，其上涨速度远远超过其他原料。而另一方面，社会对木制品的需求又越来越多，要求越来越高。在木材资源的不足与需要量日益增长的矛盾的形势下，猛烈地刺激着人造板工业的发展。据计算，用2.5立方米原木生产1立方米胶合板，可以顶替4.3立方米原木生产的板材之用；纤维板及刨花板在使用价值上能顶1～5倍的原木或锯材。加之性能改善，通过科学及合理利用，使用寿命延长。所以，发展人造板工业，可获得相当于成倍“增产”木材的效果。
纤维板及刨花板还可利用废材、小材、劣材、加工剩余物以及其他木质纤维植物作原料。可利用的原料范围随着科技及工业的发展而越来越扩大。
便于高效率、大规模增产木制品，满足社会消费需要 由于人造板生产更便于机械化、自动化，因此，比木板生产的生产率高得多。而且人造板的表面装饰加工，以及形成最后的木制品加工过程中，也便于使用机械化、自动化生产，如板式家具及装配式房屋的生产等。人造板生产量及消费量与社会的经济发达程度及消费水平，具有密切的关联（表3）。
表3
