什么是胶合木?
将木材纹理互相平行的板材或小方材先在长度或宽度方向上分别作端接或边拼,形成层板,再在厚度方向上层积胶合而成的木质材料。又称胶合层积木。它与人造板同样具有改良材质和扩大用途的作用。胶合木的用途广泛,主要用作房屋建筑的屋架、梁、拱、柱、门窗框;木船的龙骨、桅杆;车辆的底梁、厢框。还可用于家具、体育用品、枕木、犁辕、飞机螺旋桨、工艺品等。
简史
胶合木用作建筑结构始于1893年,瑞士巴塞尔(Basel)城建造的一座音乐厅采用胶合木作拱架。1905年德国人奥托·黑策尔(OttoHetzer)在瑞士获得“胶合木构造法”专利。这一技术在欧洲得到应用并在1900年前后传入美国。从30年代起,胶合木在房屋建筑方面的应用得到了发展。1948年中国在淮南煤矿建造职工宿舍全部采用上海扬子木材厂所制造的胶合木拱形屋架。1963年北京市光华木材厂试制成功跨度长26米无金属胶合木屋架。1989年铁道部北京防腐厂和中国林业科学研究院木材工业研究所、中国建筑技术开发公司合作为亚运会工程康乐宫嬉水乐园结构,制成跨长30米的胶合木大梁。胶合木开始时使用酪素胶,以后应用脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和间苯二酚—苯酚—甲醛树脂胶,使胶合性能得到很大改善,用途也随之扩大。
胶合木种类
按使用条件、形状和用途可分为3类:①室外用胶合木和室内用胶合木。前者以间苯二酚—苯酚—甲醛树脂胶和酚醛树脂胶等具有高度耐水、耐候性能的胶粘剂胶合;后者以脲醛树脂胶或三聚氰胺改性脲醛胶等具有耐湿或耐水性能的胶粘剂胶合。②直形胶合木和弯曲胶合木。前者多用作房屋的梁和柱,后者常用作拱及造船用的龙骨、肋骨、船头与船尾骨架料;按上述制品的断面形状又可分为矩形、工字形、T形、箱形等。③结构用胶合木和非结构用胶合木。前者用作承重构件,后者作非承重构件。
胶合木主要特点
①强度性能高。结构用胶合木的静曲强度比木材约高23%,静曲弹性模量约高22%。这是因为在制造过程中将一些木材天然缺陷如节子、腐朽等切除或使集中的材质缺陷合理分散,改善了木材的强度不均匀性。②尺寸稳定性好。因层积用板材经过干燥、胶压成大规格材,内部含水率均匀,避免了大尺寸木料难于干燥、易开裂翘曲等毛病。③可以利用小规格材制成大规格材,为小径木、板皮、短料的利用提供了途径。④可以根据强度的需要设计和制造变断面构件和弯曲、异形构件。胶合木与锯材相比,其缺点是制造同规格材料,能源消耗高,加工工序多,又需用胶粘剂,故成本高。此外,在加工技术、加工设备和质量管理方面的要求也较严。
胶合木制造
制造工艺过程如图1。
图1层板材料
根据胶合木用途选择层板的树种、等级、厚度等。树种宜采用胶合性能良好、不易开裂和翘曲的针叶树材或具有上述性能的阔叶树材。中国国家标准“木结构设计规范(GBJ 5—88)”对胶合构件的用材等级、承重胶合木结构选材、树种选用等方面均作了规定。构成一根胶合木的各层层板厚度、树种应相同。常用的层板厚度为20~50毫米。中国采用针叶树材和软阔叶树材时,层板厚度不大于40毫米,采用硬木松或硬质阔叶树材时不宜大于30毫米。对于弯曲胶合木的层板厚度不应大于其曲率半径的1/300,同时其厚度不应大于30毫米。层板含水率应在8~15%之内,尽量减少各层板之间含水率差异,或控制在规定含水率的士2%范围内。
胶接技术
层板接长宜采用指接(见指接成材)。在不具备指接技术条件下则可采用斜接,即将要接长的两块板材端部切削成相同倾斜的平面,然后互相胶接在一起的纵接方法(图2a)。斜接接合强度好,但木材损耗大。其接合强度决定于倾斜比t/1,一般采用t/l=1/8~1/12。为了节约木材和减少胶接工作量,在胶合木中受力不大的部位也可有限地使用对接(图2b)。对接时,两块对接的板材厚度差不应大于0.1毫米。层板的拼宽一般都用边拼。接长或拼宽后的层板要经过刨光,其刨光质量应满足如下要求:①上、下胶合面应密合,无局部透光。个别部位因刀口缺损造成的凸痕不高出板面0.5毫米。②在刨光木板中,靠近木节处的粗糙长度应不大于10毫米。刨光后的层板应在12小时内进行胶合,至多不超过24小时,并在涂胶前要清除表面的尘灰和油污等。
图2胶粘剂
层积胶合时要根据胶合木用途、使用环境、作业条件等因素选择胶粘剂。结构用材常用间苯二酚—苯酚—甲醛树脂,它能在常温下固化,具有优良的胶合性能和耐老化性能。亦可采用酚醛树脂。非结构用胶合木常用脲醛树脂胶或三聚氰胺改性脲醛胶。常用的涂胶设备有四辊筒涂胶机、淋胶机和喷胶机。涂胶量对小型材料一般为250克/平方米,对大型结构材为350~400克/平方米。
组坯
在层积组坯时,要注意做到:两个相接的胶合面的纹理应相似(因弦切材不宜与径切材相胶合);将接头和拼缝分散配置,避免集中或层叠在一起;两层间指接接头间距应不小于10t,两层间斜接接头间距应不小于20t(图3),两层层板拼缝间距应大于板厚(图4)。胶合木的外层宜采用等级高的锯材,在芯层可选用较低等级的锯材。在弯曲胶合木中,外层应采用整板,不宜用纵接或边拼的层板。
图3
图4坯料加压
要求沿材长各部分受压均匀。压力大小根据木材的密度、板面加工精度、胶液粘度等条件决定。加压所用的单位压力:针叶树材为0.5~1兆帕;阔叶树材为1~1.5兆帕。在压制过程中,加压和养护可以在同一设备上完成,也可以分别在两种装置中完成。加压设备应根据加热方式、产品规格、产量大小等来选择(表1)。
表1螺旋加压、油缸加压装置适于长大材和弯曲材长时间加压的常温和中温空气加热方式。压机、连续加压适于产量高、规格材的短时间加压的高频加热和热板加热方式。压制好的胶合木坯料还要经过刨光、砂光、截料和表面装饰等工序制成胶合木成品。
胶合木的物理力学性质
对使用有重要影响的性质有胶合强度、胶层剥离率、静曲强度及静曲弹性模量、燃烧安全性。
胶合强度
反映胶合木的胶合质量的重要指标之一。它是胶层在外力作用下达到破坏时所测出的单位胶合面积上的应力。对试件作顺纹剪切试验时按下式计算:
按照中国国家标准GBJ 5—88《木结构设计规范》的规定,胶合木的胶合强度应符合表2所列规定值。
表2木材破坏率
衡量胶合质量的另一个指标。它是试件在测定胶合强度时,当试件受剪破坏时,胶合面上木材破坏面积与整个胶合面积之比。通常采用目测法,准确到5~10%即可。木材破坏率按下式计算:
胶层剥离率
反映胶合木耐用程度。胶合木在使用过程中,受到大气温度特别是湿度变化、紫外线照射、大气中有害物质的作用,使木材产生膨胀与收缩,引起各层木板之间尺寸的变化,并作用于胶层形成内应力,导致胶层龟裂及剥离,影响胶合木的使用寿命。一般采用人工加速老化试验促使胶合木端面胶层产生剥离,按其端面胶层剥离总长度与试件端面胶层总长度之比来衡量。剥离率按下式计算:
静曲强度与静曲弹性模量
它们是衡量胶合木强度性能的两个主要指标,特别在结构用途中尤为重要(表3)。影响胶合木静曲强度的主要因素有:组成胶合木的木材本身强度;各层木板的层积配置;胶合质量等。在相同厚度的胶合木中,层积层数增加亦可显著提高其强度性能。
表3燃烧安全性
木材虽是易燃物,但用于建筑构件的胶合木因断面较大,遭火灾时断面缩小,燃烧较慢,因而延长了倒塌时间,提高了火灾安全性。胶合木梁的安全燃烧时间可按下式计算:
式中 t为安全燃烧时间(分);D为燃烧前梁的高度(厘米);d为燃烧后的梁高(厘米);β为炭化速度,胶合梁平均炭化速度为0.05~0.06厘米/分。为了提高安全性,一般采用在胶合木表面涂布防火石棉层或防火涂料,以延长着火时间。
比如:实木板、刨花板、大芯板、密度板、饰面板、细木工板、指接板、三聚氰胺板、烤漆板。
1、实木板
实木板板材坚固耐用、纹路自然,大都具有天然木材特有的芳香,具有较好的吸湿性和透气性,有益于人体健康,不造成环境污染,是制作高档家具、装修房屋的优质板材。
但是不能直接使用,必须做后期处理。常用加工方法是手工单层贴饰面或刷混油,背面涂清漆处理。由于实木板类板材造价高昂,而且施工工艺要求比较高,在装修中反而使用得并不多。
2、刨花板(实木颗粒板)
刨花板又叫蔗渣板,由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料,施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板,又称碎料板。
刨花板结构比较均匀,加工性能好,可以根据需要加工成大幅面的板材,是制作不同规格、样式的家具较好的原材料。吸音和隔音性能也很好。
但它也有其固有的缺点,因为边缘粗糙,容易吸湿,所以用刨花板制作的家具封边工艺就显得特别重要。另外由于刨花板密度较大,用它制作的家具,相对于其他板材来说,也比较重。
3、密度板(中纤板)
密度板全称为密度纤维板,是以木质纤维或其他植物纤维为原料,经纤维制备,施加合成树脂,在加热加压的条件下,压制成的板材。
密度板由于结构均匀,材质细密,性能稳定,耐冲击,易加工,在国内家具、装修、乐器和包装等方面应用比较广泛。
密度板表面光滑平整、边缘牢固,而且板材表面的装饰性好。但密度板耐潮性较差。且相比之下,密度板的握钉力略差,螺钉旋紧后如果发生松动,在同一位置很难再固定。
密度板主要用于强化木地板、门板、隔墙、家具等。一般做家具用的都是中密度板,因为高密度板密度太高,很容易开裂,所以没有办法做家具。
4、胶合板(多层板)
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。胶合板是家具常用材料之一,为人造板三大板之一,一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。纵横方向的物理、机械性质差异较小。胶合板主要用于装饰面板的底板、板式家具的背板等各种木制品工艺等。
5、细木工板(大芯板)
细木工板是指在胶合板生产基础上,以木板条拼接或空心板作芯板,两面覆盖两层或多层胶合板,经胶压制成的一种特殊胶合板。细木工板的特点主要由芯板结构决定。被广泛应用于家具制造。
细木工板的工艺要求很高,不仅需要足够的场地让木材有充足的时间进行适应性自然干燥,而且还要通过干燥窑进行严格的干燥工艺控制。
细木工板握螺钉力好,强度高,具有质坚、吸声、绝热等特点,细木工板含水率不高,在10%—13%之间,加工简便,可用于家具、门窗门套、隔断、假墙、暖气罩、窗帘盒等,用途最为广泛。由于内部为实木条,所以对加工设备的要求不高,方便现场施工。
由于在细木工板生产过程中,一般会使用甲醛基胶粘剂,因此其成品会或多或少地释放游离甲醛,当游离甲醛含量超过一定限制时,会影响人体健康。所以选购时尽量选环保等级E1以上的。
简单地说,这些板材在以前都是装修中常见的板材,做隔墙、隔断、衣柜、门窗套 甚至是床、桌椅等家具都用得到。
但是这些板材是基础板材,也就是俗称裸板。用这些板材做成的家具之类都是半成品,表面需要现场刷漆或者喷漆(油漆)才算是成品。
6、生态板
生态板在行业内还有多种叫法,常见的叫法有免漆板和三聚氰胺板。上面提到的“三聚氰胺”是制造生态板的其中一种树脂胶粘剂,因为某奶粉的事件使得人们对三聚氰胺谈虎色变,但在装修行业,这是很普通又常见的。
三聚氰胺板规范的名称是三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面人造板,称其三聚氰胺板实际上只是说它的饰面成分的一部分。
常见的饰面板分为天然木质单板饰面板和人造薄木饰面板。最常见的厚度规格为3mm。木材种类大致有柚木饰面板,胡桃木饰面板、西南桦饰面板、枫木饰面板、水曲柳饰面板、榉木饰面板等等,可以根据自己喜好和家里装修风格来挑选。
7、烤漆板
烤漆板是木工材料的一种。它是以密度板为基材,表面经过六至九次打磨(不一样的厂家次数不同,次数越多工艺要求越高,成本也就越高)、上底漆、烘干、抛光(三底、二面、一光)高温烤制而成。
主要用于橱柜、房门等。烤漆板可分亮光、亚光及金属烤漆三种。烤漆板颜色鲜艳,且选择多样 ,可配以多种搭配方式,颜色相间,达到购买者的效果,比较容易清洁与打理 。
好的烤漆门板,较水晶门板抗紫外线要强得多。 对增大厨房的空间也有一定的补光作用。
缺点是生产周期太长,工艺水平要求高,废品率高,所以价格居高,怕磕碰和划痕,一旦出现损坏就很难修补,要整体更换;油烟较多的厨房中易出现色差。
参考资料来源:百度百科-板材
多层板是家具加工企业常用材料之一,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的板材,多层板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、五合板等多层板。多层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、建筑和包装板箱等作用材。
多层板,又叫三夹板和三合板,层数不同叫法不同。根据厚度3-9厘米,也可以叫3-9厘板。它的优劣主要看原料,柳安芯每张1.2m??.4m的板价格在10-20元。而桃花芯和杨木的就要便宜些。
家装中使用的主要是饰面三夹板,即在工厂中已经将非常薄的实木饰面贴在三夹板上。饰面三夹板使用方便,价格也比自己买饰面板让施工队贴来得便宜。
多层板的长宽规格和建筑模板的长宽规格一样,基本是:1220×2440mm,而厚度规格则一般有:3、5、9、12、15、18mm等。主要树种有:山樟、柳按、杨木、桉木等。
多层板结构强度好,稳定性好。具有材质轻、强度高、良好的弹性和韧性,耐冲击和振动、易加工和涂饰、绝缘等优点,胶合板含胶量大,施工时要做好封边处理,昼减少污染。
1、装饰性强。PVC地板有特别多的花色品种如地毯纹、石材纹、木地板纹、草地纹等,纹路逼真美观,色彩丰富绚丽,裁剪拼接简单容易,充分发挥自己的创意和想象,完全可满足设计师和不同用户、不同装饰风格的个性化需求。且无色差,耐光照、无辐射,长久使用不褪色。
2、安装施工快捷、维护方便。PVC地板安装施工比较快捷,不用水泥砂浆,24小时后就可使用。易清洁,免维修,不怕水浸、油污、稀酸、碱等化学物质的侵蚀,一般用湿拖布清扫即可,省时省力。安装后无需打蜡,只需一般日常保养便可光洁如新。
3、环保再生。PVC地板是唯一能再生利用的地面材料对于保护我们的地球自然资源和生态环境更有巨大的意义。
4、应用广泛。由于PVC地板独特的材质和超强的性能,加上铺装方便,施工快捷,价格合理,安全性高,被广泛运用于办公室、学校、医院、药厂、运动场所,娱乐场合,购物广场、餐厅、酒店等公共场所和个人家庭。
5、脚感舒适。结构致密的表层和高弹发泡垫层经无缝处理后,承托力强,缓冲重玻璃器皿掉到地上不易碎裂,保证脚感舒适,接近于地毯,非常适合有老年人和孩子的地方使用。而在硬质地材上行走,脚感较差,长时间行走会酸痛和损伤脚骨。
6、接缝小和无缝焊接。地材采用热熔焊接处理,形成无缝连接,避免地砖缝多和容易受污染的弊病,起到防潮防尘,清洁卫生的效果。特殊花色的块材经严格的施工安装,其接缝非常小,特殊品种远观几乎看不见接缝,在对地面整体效果要求较高的环境如办公室,或者对杀菌消毒要求高的环境如医院手术室等是最理想的选择。
7、环保安全。PVC地板使用的主要原料是PVC材料和碳酸钙,PVC材料和碳酸钙均是环保无毒的可再生资源,无毒、无辐射。它早已大量的使用在人们的日常生活中,比如自来水管道、餐具、医用的输液管袋等,是国家极力倡导的绿色产品。一般PVC地板是不含甲醛、苯、酚等有害化学物质,超低铅、镉等重金属,也无放射性的。
8、超轻超薄。PVC地板一般只有2-3mm厚度,每平米重量仅2-3KG,不足普通地面材料的10%。在高层建筑中对于楼体承重和空间节约,有着无可比拟的优势。同时在旧楼改造中有着特殊的优势。
9、耐磨、耐刮擦。PVC地板表面有一层特殊的经高科技加工的透明耐磨层,其耐磨转数可达300000转。在传统的地面材料中较为耐磨的强化木地板耐磨转数仅有13000转,好的强化地板也仅有20000转。超强耐磨、抗冲击、不变形、可重复使用、使用寿命一般为20-30年。
10、高弹性和超强抗冲击。PVC地板质地较软所以弹性很好,在重物的冲击下有着良好的弹性恢复,最大限度的降低地面对人体的伤害和分散对足部的冲击。所以能大大减少人员的滑倒摔伤,同时对于重物冲击破坏也有很强的弹性恢复,不会造成损坏。最新数据表明,优异的塑胶地面在人流量大的空间内摔倒及受伤的比率较其他地面减少了近70%。
11、防滑。PVC地板表层的耐磨层有特殊的防滑性,而且与普通的地面材料相比,PVC地板在粘水的情况下脚感更涩,更不容易滑到。因为超级的防滑性,所以在公共安全要求较高的公共场所如机场、医院、幼儿园等是首选的地面装饰材料。
12、防火。PVC地板可以达到B1级防火,这也是地材防火的最高标准。本身不会燃烧并能阻止燃烧。高品质的PVC地板在被动点燃时所产生的烟雾也绝对不会对人体产生伤害,不会产生窒息性的有毒有害气体。
13、防水。PVC地板由于主要成分是塑胶和碳酸钙,高级玻璃纤维层保证了其尺寸稳定的稳定性,所以自然不怕水,只要不是长期的被浸泡就不会受损,也不会因为湿度大而发生霉变或者受温度和潮湿影响而变形。
14、吸音。安静是评价居住、办公、疗养环境优劣的基本指标。PVC地板特有的表层和塑胶发泡垫层经无缝处理后,有普通地面材料无法相比的吸音效果,可充分起到吸音、隔音的功能,能隔绝15db-19dB的噪音,解决了噪音的烦恼。所以在需要安静的环境如医院病房、学校图书馆、报告厅等选用PVC地板,您再也不需要为高跟鞋与地面敲击的声响影响您的思维而烦恼。
15、抗菌。PVC地板表面经过特殊的抗菌处理,一些性能优异的PVC地板表面还特殊增加了抗菌剂,对多数细菌都有较强的杀灭能力和抑制细菌繁殖的能力。
16、适用地热。PVC地板由于耐水、热稳定性好、导热良好,特别适用于地热环境,可保证长期耐用、和良好的热效率,并保证在循环冷热的情况下不放出有害物质。