胶合板的市场发展
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
1、层压板是层压制品中的一种。层压制品是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。
2、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。
扩展资料:
1、层压制品的性能取决于基材和粘合剂以及成型工艺。按其组成、特性和耐热性,层压制品可分为以下两种。
(1) 有机基材层压制品——以木浆绝缘纸、棉纤维纸、棉布等为增强材料。长期使用温度可达120℃,还发展了合成纤维制品为增强材料。
(2) 无机基材层压制品——以无机玻璃纤维布、无碱玻璃纤维毡等为增强材料。长期使用温度为130~180℃,甚至可达更高温度,随粘合树脂而异。
2、层压塑料制品按形状和用途分为层压板、层压管、层压棒和模制层压制品。印刷电路用覆铜箔层压板和作为高电压电器用电容式套管的胶纸电容套管芯,是两类特殊的层压塑料制品。
3、胶合板种类根据胶合强度又分为:
(1)I类(NQF)——耐气候、耐沸水胶合板。这类胶合板具有耐久、耐煮沸或蒸汽处理等性能,能在室外使用.
(2)Ⅱ类(Ns)——耐水胶合板。它能经受冷水或短期热水浸渍,但不耐煮沸。
(3)Ⅲ类(Nc)——不耐潮胶合板。
参考资料:百度百科-层压板
参考资料:百度百科-胶合板
木材加工行业业已成为立国内发展速度较快且具有良好前景的制造产业之一,其增长速度大大超过整个制造业的平均水平。2001-2010年木材加工行业产值年均增速达到25%,销售收入年均增长率达到26%。2010年,业实现工业总产值6744.25亿元,占GDP的比重近2%。
木材具有重量轻、强重比高、弹性好、耐冲击纹理色调丰富美观、加工容易等优点,从古至今都被列为重要的原材料,木材工业由于能源消耗低、污染少、资源有再生性,在国民经济中占非常重要地位。
产品已从原木的初加工品如电杆、坑木、枕木等各种锯材,发展到成材的再加工品,如胶合板、纤维板、刨花板等各种人造板,从而使木材工业形成独立的工业体系。在森林工业中,木材加工业和林产化学加工同为森林采伐运输的后续工业,是木材资源综合利用的重要部门。
受国际资本大量流入的推动,中国木材加工行业迅速发展,产能迅速提高。
数据显示,2010年全国锯材产量3722.63万立方米木片、木粒加工产品1873.51万实积立方米木竹地板产量达到4.79亿平方米2010年人造板产量达到15360.83万立方米,其中,胶合板7139.66万立方米,纤维板4354.54万立方米,刨花板产量1264.20万立方米,单板产量为2724万立方米,人造板表面装饰板产量为2.95亿平方米。 中国在石器时代已以石为刃,刳木为舟,开始了木材加工的历史。青铜时代,出现了锯条的雏形;春秋时期相传鲁班发明墨汁、角尺等多种木工工具。秦汉之际,木工工具种类益多,锛、凿相继发明。北魏时贾思勰在《齐民要术》中对木材的加工和利用均有论述。沿至唐、宋,已采用锯开、气干、拼合、包封等较为复杂的技术制造木柱,并有了提高木结构稳定性的蒸煮和干燥处理方法,以及加楔、留缝技术。明代家具以其结构精巧、造型简朴驰名中外。
1949年后,中国依靠自己的森林资源,进行木材的合理利用和综合利用,木材生产基地与木材加工工业体系逐渐形成,有关的科学研究也得到较大发展。从1949~1986年,木材产量从年产 567万立方米增加到6502万立方米锯材从1950年产344万立方米增加到1986 年产1505万立方米;胶合板从1953年产3.54万立方米增加到1986年产61.1万立方米;刨花板1962年产0.54万立方米,到1986年产21万立方米;纤维板1959年产1.16万立方米,到1986年产 102万立方米。三聚氰胺装饰板于60年代初开始生产,1986年已发展到年产1000多万立方米。在研究工作方面,1958年建立中国林业科学研究院,并设置木材工业研究所。其后地方性的木材工业研究机构陆续在北京、上海、哈尔滨等地成立。各省林业科学研究所也大都有木材加工的科研部门,北京、南京和东北林业大学及其他林学院有木材加工系。1980年中国林学会成立了木材工业学会。在对国产木材性质进行研究的基础上出版的《木材学》以及小型纤维板的生产技术和利用国产材料设计、制造的三聚氰胺装饰板生产线等,都具有中国特色。林业部林产工业设计院担负木材加工的工艺、设备和建厂的设计任务,现在全国已有7个林业机械厂具备木材加工成套设备的制造能力。
2005年,中国木材几大主要类别的产品出口几乎都处于增升态势。从数量上看,原木、锯材、胶合板、纤维板、家具五大类产品与2004年同期相比,分别增加16.94%、35.68%、30.45%、355%和18.27%;从价值金额看,则同比分别增加了5.73%、34%、55.32%、393%和29.43%。这组数字充分说明,2005年中国木材制品工业的发展取得了快速进步,即使在原木和锯材等很大程度上依赖进口的品类上,中国木业界也进行了积极的探索,变进口为出口,以得到其中的价值提升。
2006年以来,中国林业产业总值每年以两位数的速度递增,突破了9000亿元。中国木材工业呈现出投资主体多样、产业规模扩大、产业聚集度提高的良好趋势,已初步实现3个战略性转变:由利用天然林为主向利用人工林为主的转变;由扩大生产规模的单一发展模式向扩大规模与节约使用并举的复合发展模式的转变;由利用一个市场、一种资源向利用国内、国外两个市场、两种资源的转变。
2008年以来,我国的胶合板、纤维板和刨花板进口较2007年减少。2008年前3季度共进口胶合板234524立方米、纤维板248607吨、刨花板182017吨,分别比2007年同期下降1.75%、26.39%和25.07%。对国外高档的实木家具需求量增加,2008年前3季度共进口实木家具18389.62万美元,同比增长66.89%。
2008年前3季度出口到美国的胶合板由2007年同期的1501363立方米,下降到2008年同期的1065772立方米,下降29.01%;在中纤板出口方面,2008年前3季度出口完成1542895吨,比2007年同期减少24.63万吨,下降13.77%;刨花板出口方面,2008年前3季度完成97757吨,比2007年同期增长7.27%;在木家具出口方面,2008年前3季度出口完成50.48亿美元,比2007年同期增长5.7%,其中广东省增长0.25%。 中国木材加工业的逐渐机械化始于清末。这时外商在中国建立机械化制材厂,继而发展地板、门窗等以房屋建筑为对象的木材加工厂;20世纪初又设厂生产胶合板。从50年代中期起,胶合板生产有了发展,接着并开始制造刨花板及纤维板;表面装饰材料及层积材等也陆续出现。这标志着中国的木材加工业已进入以综合利用为中心的现代化时期。
嘉善的木业是从一九八七年起步的,当时由台商投资的中兴木业有限公司落户嘉善,开创了木制品加工业的先河。在中兴木业的带动下,先后引进了台资木业企业33家,总投资超过1.6亿美元。台资的进入又直接刺激了民间资本投资木业,形成了蓬勃发展之势。发展到今天,已形成各类木制品企业519家,其中木业企业496家,全行业从业人员3.5万余人。2000年,嘉善的胶合板生产能力超过350万立方米,相当于全国生产能力的三分之一,嘉善也成为全国最大的胶合板生产基地之一。2002年全县木业实现销售收入87亿元,完成外贸出口4047万美元,产品已发展到细木工板、多层板、贴面装饰板、建筑模板等7大类80个系列近100个品种。家具产品也开发出了古典式卧房家具系列、餐厅组系列等十余个组合。嘉善木业及家具开始进入美国、日本等国际市场,出口销售额大量递增。
产量和销售额排世界第三位的—亚洲最大的家具制造企业台商独资企业台升实业有限公司,2002年落户嘉善,首期投资1.05亿美元,注册资本5500万美元,占地面积1612亩,拥有国际先进的自动化智能化设备及自动化成品仓库,主要生产各类美式仿品古家具,产品全部出口美国及欧州市场。2004年,嘉善木业出口达1.13亿美元,比1999年增加了7.5倍,仅台升家具2004年度出口额就达到了5509万美元,并因此带动了一大批家具板材、胶合板、胶水、胶带、木业机械制造等相关配套行业的发展,嘉善成为了名副其实的“木业大县”。 经过引导和培育,板材加工企业的品牌意识也不断增强。据统计,嘉善板材加工企业现已拥有注册商标105只,其中市级名牌1只。
台升家具落户嘉善,吸引了世界500强企业“阿克苏·诺贝尔涂料”和德承家具(嘉善)有限公司、振旋家具(嘉善)有限公司等20多家家具企业以及配套企业落户嘉善。2003年,嘉善家具制造产值仅为4134万元,而2004年已上升到7.04亿元。2004年1季度,家具制造业出口更是同比增长了7倍,开辟了嘉善木业走向“家具时代”的广阔发展空间。这是嘉善县调整产业结构、提高产业层次,依托延长木业产业链实现“浴火重生”的一个缩影。
为推进产业结构战略性调整,加快实现经济增长方式的根本性转变,把产业做大做强做优,迎来嘉善木业发展的第二个“春天”,嘉善县及时出台了《嘉善县实施产业强县战略,加快建设先进制造业基地规划纲要》,提出把木业家具作为嘉善今后重点发展的主要支柱产业之一,按照提升、扩展的发展要求,进一步引导企业调整产品结构,提升产业层次,做长木材加工产业链,实现从“木业大县”向“木业强县”跨越。与此同时,全县范围内“提升一批,转产一批,淘汰一批”的战略性调整全面铺开,从而开始了嘉善木业“浴火重生”的一系列艰难探索。
按照嘉善县木业二次创业规划,到2007年,木业产业将实现销售收入200亿元,其中家具制造将占到一半的份额。
嘉善木业经历了三个发展阶段。
1987年至1996年为起步阶段:这一阶段的主旋律是从无到有,摸索起步。以引进中兴木业为开篇,以中兴木业为母体裂变出众多胶合板厂为继续,率先拉开了嘉善发展开放型经济的帷幕,整个木业行业初见雏形。
1997年至2002年为全面发展阶段:这一阶段的主旋律是木业企业如雨后春笋般全面兴起,特别是通过实施企业创品牌和全面推行低甲醛行动,为“嘉善板”质量的提升,推动嘉善木业进入发展快车道奠定了基础。2000年嘉善提出了由“木业大县”向“木业强县”跨越的发展战略,规划了总面积10平方公里,总投资2亿元,建设具有科技信息中心、管理服务中心和规模集聚示范中心的“中国木业城”。
2002年至今为提升阶段:这一阶段的主旋律是以延长产业链、提升产业层次为目标,产业链重心由胶合板转向家具,“胶合板时代”也开始走向“家具时代”。除了台升家具落户嘉善,促进了产业链重心转向家具,从2007年开始,上海几家大型木业企业将生产基地从上海迁到嘉善中国木业城国际家具制造中心。上海佳乐美木业有限公司是一家台商独资企业,隶属于台湾峰美木业集团。从事木制品经营长达50年之久,是专业生产实木地板的大型跨国企业,现将六个分厂全部迁到嘉善,拥有台湾最先进的地板企口生产线及全自动淋涂设备,生产高品质的美丽岛实木地板。上海红虹木业是美国黑胡桃制造商协会会员企业,全球最大的美国黑胡桃供应商之一,产品广泛应用于家具、厨柜、地板、装饰制品、工艺制品等的制造。现将上海年生产能力36000m3二座大型的现代化木材加工厂迁到嘉善。高创家具是一家以生产欧式古典家俱为主,集设计、开发与制造为一体的独资企业,也将生产基地从上海市月浦镇迁到嘉善。随着上海世博会的临近,由于环保以及减少木业加工企业对上海城市环境的污染,将会有更多的上海木业加工企业迁到嘉善。
从近几年嘉善的投资情况来看,木业仍是嘉善工业投资的热门行业。1999年到2001年全县木业共完成投资8.91亿元。2002年外商对嘉善木业的投资额有增无减,其中总投资超过2000万美元的企业就有3家。这些成绩的取得都是与嘉善得天独后的区位优势,科技优势,人才优势,政策优势以及市场土地等各类经济发展要素集聚分不开的。目前,嘉善已有多家木业企业获得自营出口权,嘉善优质胶合板、家具产品已成功打入了美国、日本、东南亚等50多个国家和地区。经过引导和培育,板材加工企业的品牌意识也不断增强。目前,通过结构调整来实现产业提升的新格局已初具雏形,嘉善必将成为国内甚至是国际最大的胶合板、家具制造基地。
以木材和木质材料为原材料,经机械或(和)化学方法加工后,其产品仍保留木材基本特性的产业部门。在森林工业系统中,木材工业和林产化学工业同为采伐运输(见森林采运)工业的后续工业。木材具有重量轻、强度高、弹性好,色调丰富、纹理美观、加工容易等优点,迄今世界各国都将木材作为重要工业原材料。木材工业能源消耗低,环境污染少,资源有再生性,其产品对国家经济建设和人民生活有密切的关系,因而在国民经济中占有重要地位。按其产品性质可大致分为锯材、人造板、木制品等3个工业门类。前两类属材料性生产,为其他工业部门提供原材料,后一类工业的产品则直接进入使用领域。
木材工业的发展,是以社会需求为动力,以木材资源的消涨变化为基础,以各种新工具、新设备、新技术和木材学不断进步,所有这些共同作用,促进了木材工业的发展。
中国木材工业
分简史、现状、生产技术和展望4部分记述。
简史
远在石器时代,中国出现了石斧,已经“以石为刃,刳木为舟”;青铜器时代出现了铜锯的雏形,开始有了沿长度方向截割木材的工具;春秋时期墨斗、角尺的发明,使木材加工技术进入了营造工程时期;后历秦、汉,降至唐、宋,木工工具日见完备,在木结构建筑中,已能应用锯剖、气干、拼接、包封等较为复杂的技术制造木柱,并开始对木材进行蒸煮、干燥等处理,以提高木结构稳定性;明代家具制造,更以其结构精巧、造型简朴典雅达到很高水平,至今仍驰誉海内外。这一段漫长的历史时期,从发生、发展到成熟所经历的时代,是中国木材加工的手工业阶段。现存的许多木结构建筑及木制品,成为中国传统文化中重要组成部分之一。而历代所留下的著述如《鲁班经》、《营造法式》(北宋李诫著)等,都已成为中国木材加工技术史上的重要文献。
19世纪末,中国上海、青岛、福州、哈尔滨等城市设立专业制材厂,20世纪初出现胶合板厂,中国木材工业开始进入机械化时代。50年代后,木材工业走上有计划的发展道路。50年代中期,中国开始生产合成树脂胶粘剂,为木材工业产品的提高和发展提供了物质条件,从此纤维板、刨花板、层积材、改良木以及表面装饰材料先后出现,标志了以木材综合利用为中心的中国木材工业开始进入现代化时期。
现状
中国木材工业从1949年后本着依靠自己资源为主,建立木材生产基地与木材工业体系的原则,逐步改造旧企业和建立新企业,主要产品有较大增长(以下数字不包括台湾省),从1950年到1988年,锯材从年产344万立方米增加到2621万立方米;胶合板从年产1.69万立方米增加到82.7万立方米;刨花板、纤维板从50年代中期开始研究,随后建厂生产,1988年产量已分别达到48.3立方米和148.4万立方米。三聚氰胺装饰等贴面板从50年代末开始至1988年产量已达3000万平方米。由于纤维板、刨花板及装饰板等产品于50年代末相继实现了工业化生产,中国木材工业就初步形成了独立和完整的体系。
现代木材工业加工技术的科学研究,在国际上始于20世纪20年代初。通过科学实验,在以木材学为基础,吸收了物理、化学、生物,以及热力学、机械工程学等学科的理论与方法,整理、分析了木材加工长期实践经验,加以发展和提高,逐步形成了一门高度综合的木材工艺学。随着木材工业不断发展,出现了许多新产品、新工艺,木材工艺学也按产品类别和工艺性质建立了相应的分支学科,如制材学、木制品生产工艺学、人造板制造学,以及木材切削学、木材干燥学、木材胶合工艺学等,已成为趋于完整的一个技术学科体系。1958年中国林业科学研究院组建了木材工业研究所,其后地方性木材工业研究机构亦陆续在北京、上海、哈尔滨等地成立。各省林业科学研究所大部设有木材加工的科研部门(见中国森林工业科学研究机构)。全国林业高等院校和农业院校的林学系,大都有部分教师及科研人员从事木材材性与加工技术的研究工作。有些学校还设有林产工业或木材工业的研究机构。物资部门亦先后在北京、上海和天津等城市建立了以实用和经济为主的木工研究单位,与木材加工有密切关系的家具研究所,在轻工业系统中,遍及全国各省、自治区、直辖市。建材工业部门则设有建材人造板研究所。木材工业建设工程的勘察设计,由林产工业设计院和各省林业勘察设计机构(见中国森林工业勘察设计机构)担任。中国林业机械公司所属林机厂和为数众多的木工机械厂具有制造木材工业成套生产设备能力。林业部在北京设有林业机械研究所,原第一机械工业部在福州设有木工机械研究所。1980年,中国林学会在福州成立了中国木材工业学会(见中国森林工业学术团体),为开展群众性的学术交流建立了组织。
木材工业生产技术
木材是一种非均质的各向异性的材料,在树木生长过程中又往往发生许多天然缺陷如节子、裂纹等以及遭受生物侵害所造成的缺陷如虫眼、腐朽等(见木材生物危害缺陷)。木材就带着这些缺陷进入生产过程,造成加工上许多复杂问题。制材属于初级加工,不提供直接使用的成品,所以缺陷对生产所产生的影响并不显著。胶合板工业由于木材的天然缺陷,使提高制造过程连续化自动化程度的难度加大。木制品由实体木材为主要单元材料所组成,结构比较复杂的木制品如家具等,其自动化程度的提高就更为困难。纤维板、刨花板系先将木材制成纤维或刨花,材质不均及各种缺陷虽已基本排除,但木材丰富的色调和美观的花纹也随之消失,以致产品表面不得不进行加工处理,这是木材工业的一个特殊性。木材工业产品除锯材外,极少是由单一技术加工,大都需用综合性技术,其中木材切削、木材干燥和木材胶合为基本加工技术。
木材切削
木材机械加工主要是改变木材规格、形状的过程,完成这一加工过程主要是经过木材切削。木材切削包括:锯、刨、铣、旋(车削)、钻、砂磨等多种方式。制材工业主要用锯切;绝大部分单板用旋切方法制造;木制品生产则几种切削方式全都使用。砂磨似不属于切削加工方式,但如将砂磨工具上的砂粒看作刀刃,则实质上是一种密集型的多刃切削法。木材切削加工又可分为有屑切削与无屑切削两种类型,大部分切削加工均属有屑切削,单板旋切、刨切、剪切则为无屑切削。由于木材的组成、纹理、年轮等影响,使铣削加工有顺铣、逆铣之分。由于锯切进料时纹理对刀刃切削方向不同而有纵剖、横截之别。木材含水率对切削加工也产生影响,大部分加工件需干材切削,而单板制造、工艺木片生产则需湿材切削,这是木材切削与其他材料切削的不同之处。
木材干燥
木材在树木生长期间就饱含水分,但为改善其使用性能,又必须通过干燥将一部分或大部分水分从木材中排除。因此,木材干燥是木材加工工艺中必不可少的重要环节,也是木材工业中一项重要生产技术,这是与金属等无机材料加工完全不同的一个方面。通常所说木材干燥,系指成材干燥,其他如单板、刨花、木纤维等材料的干燥,分别为胶合板、刨花板、纤维板制造工艺的组成部分。
木材干燥过程的起始状态与终了状态与蒸发水分所耗热量的关系等问题的研究,为干燥静力学的内容;讨论木材含水率梯度与干燥过程中所形成的温度梯度对干燥速度的关系及干燥势对干燥过程的作用等方面的问题构成干燥动力学;研究干燥过程中传热、传质、干燥阻力及干燥介质状态参数与干燥速度之关系等内容为干燥热物理学。以上述内容为基础,结合空气动力学的应用,以达到加快干燥速度和提高干燥质量的目的为干燥技术。对不同树种、规格、最终用途的被干燥木材,根据干燥技术所制订的操作条件和程序为干燥基准。由此可见,木材干燥学是一门实践性极强的学科。
木材胶合
任何工业产品的生产过程中,凡是以零、部件组成的成品,都有一个接合问题。木材工业产品的接合,从利用摩擦力、机械力的榫接、钉接、螺栓接合、铰链接合发展到胶接,使接合形式由点的接合发展为线及面的接合,使制品的力学强度和刚度显著提高。合成树脂胶粘剂的出现,促使胶合技术进步和胶合质量提高,终于导致人造板工业体系的形成。所以木材胶合是对木材工业发展有重要影响的一项基本加工技术。现正开展的无胶胶合技术的研究,实质上是利用木质纤维素材料自身所含有的物质,经过一定条件的处理使之活化而产生胶粘作用的“自身胶合”,并非真正无胶胶合。
木材切削、木材干燥和木材胶合是木材加工的三项基本技术,木材工业的绝大部分产品在生产过程中必须用到这三项技术。木材对于切削、干燥和胶合等加工操作的抵抗能力和适应程度,统称为木材的工艺性质。
展望
中国木材工业所需原料供应结构,随着客观资源情况的变化,将从传统的以天然林木材转变为以人工林、速生林木材为主;从传统的大径材转变为中、小径材及间伐材为主;从传统的少数常用树种转变为速生树种、多树种和多种植物资源为主;从传统的实体木材转变为人造板等复合材料为主。同时,随着产品消费结构的改变,以及新技术革命带来的巨大影响,木材工业也将发生巨大的变化。
产品结构的改变
①胶合板工业中的单板将成为一种商品,并以单板的再加工形成一个新的工业门类。它将包括装饰用单板如刨切单板、组合薄木、层积薄木以及属于卷材形成的微薄木、增强性成卷薄木,也包括单板再加工所得产品如单板层积材等。②胶合木的生产,今后主要以小料纵接、横拼、层积胶合而成。将成为和人造板材并列的人造成材,从而使人造木材产品系列趋于完整。③为了使劣质材优化利用和充分利用,木材改性材料的数量、品种都将进一步增加。④非木材人造板将有较大发展。
生产工艺的变革
①工艺技术的改革。制材工业在提高质量的基础上,仍将以提高出材率为主要任务,继续进行减少切屑消耗的努力,向少切屑、无切屑锯切技术发展。木制品工业如家具工业为适应市场的变化,生产方式将逐渐演变为以小批量、多品种为主,现有生产线也将为柔性制造系统所取代,从而引起家具生产工艺的全面变革。人造板工业在大幅度增加品种的过程中,现有生产工艺也将因此发生变化。以无卡轴为特征的新一代单板旋切机已在中国制成,向往已久的无木心旋切技术已有可能性。“无胶”胶合技术在80年代中期开始在中国进行研究并已取得初步成就。这些技术的变革对木材工业将产生重大影响。刨花定向技术的进一步提高,将达到纤维在板坯表面按照天然木材的纹理或根据设计的图案花纹排列的水平,使人造板表面获得更高的装饰效果。②高技术的应用。计算机作为工业控制用于制材工业已有一定基础,今后进一步发展并与其他高技术如激光锯切等相配合,有可能在精密锯切或无屑锯切方面取得突破。人造板工业中的计算机应用亦已起步,并已在部分工厂用于控制热压机操作。迄今为止,以单板剪切工序的应用所取得的效益最为显著。计算机今后的进一步推广,必须首先研究传感技术和研制相应的仪器设备,更要提高执行元件的制造水平。③生物技术应用于木材工业已有较长的历史。过去主要是研究生物对木材及木制品的破坏性及其防治方法,是从消极方面去考察其破坏作用。现正转向积极方面的研究,如木质素的生物降解、纤维的生物分离。试验证明用生物分离纤维可提高纤维得率和质量,降低能源消耗。可以预料,生物技术在木材工业中的应用前景广阔,一门新的加工技术行将形成。
产品设计技术的强化
这是商品经济中产品竞争能力的源泉。木材工业中许多部门都必须发展这项技术,它的内容包括产品功能设计、外形艺术设计、产品结构设计、生产过程的工艺设计、设备设计、生产线设计等。木制品工业生产方式向多品种小批量、短周期转变后,客观上就不能不加强产品设计工作。人造板工业通过原材料的不同,颗粒形状的变化,规格差异以及改性措施的相互结合,复合材料产品品种将成千上万地涌现,更需要借助产品设计来完成。因此,展望未来,产品设计技术必将得到强化和发展。
见世界森林工业。
生产胶合板更理想
胶合板必然会走出历史的舞台。
建议和有高科技的公司合作
开发替代产品
辽宁铁岭有个,什么名字忘记了