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文檔簡介
刨花板是利用各種木材或非木材原料加工成具有一定規(guī)格尺寸的刨花或碎料,施加一定量的膠粘劑,再以不同的方法壓制而成的人造板材。在我國的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4897.1~4891.7——2003《刨花板》中,對刨花板的定義為:由木材碎料(木刨花、鋸末或類似材料)或非木材植物纖維碎料(亞麻屑、甘蔗渣、麥秸、稻草或類似材料)與膠粘劑一起熱壓而成的板材。3.2刨花板(particleboard
)2/14/20251刨花板誕生于1941年的德國,在那里建成了世界上第一個(gè)刨花板廠。隨后,刨花板生產(chǎn)先后進(jìn)行了數(shù)次較大的生產(chǎn)工藝改革,從擠壓法、平壓法到現(xiàn)在先進(jìn)的輥壓法等。擠壓法是刨花在加壓成板時(shí)的壓力施加方向與板面平行,所得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有實(shí)心板和空心板。平壓法是對刨花板坯的加壓方向與板面垂直,刨花的排列方向與板面平行,所得產(chǎn)品有單層、三層、多層和漸變結(jié)構(gòu)板。輥壓法是板面所受的壓力方向與平壓法相同,但板坯所受的壓力是逐漸加大的線壓力,而且其生產(chǎn)是連續(xù)的,一般板厚僅2~6mm。2/14/20252——平壓刨花板:是將刨花平鋪于墊板或鋼帶(或尼龍網(wǎng)帶)上,加壓時(shí)的壓力與板面垂直。
平壓法發(fā)展迅速,工藝設(shè)計(jì)靈活,可生產(chǎn)各種類型和厚度的刨花板,是制造刨花板的主要方法。目前世界范圍內(nèi),絕大多數(shù)工廠都采用平壓法生產(chǎn)刨花板。2/14/20253——擠壓刨花板:是采用加壓方向與板面平行的方式制造刨花板,按照壓機(jī)不同又分為立式擠壓和臥式擠壓兩種。前者壓板豎立放置,后者則將壓板平行與地面放置。擠壓法刨花板特點(diǎn):
—抗彎強(qiáng)度低,僅為平壓法刨花板的10%左右;
—厚度方向吸水膨脹很小,但板材長度和寬度方向吸水膨脹率很大;
—表面粗糙,一般只能采用單板貼面或高壓裝飾板貼面方法進(jìn)行裝飾。因強(qiáng)度低、尺寸穩(wěn)定性和外觀質(zhì)量差,目前僅少量生產(chǎn),主要用于門芯以及吸音隔熱材料。2/14/202542/14/20255——輥壓刨花板:
是采用一組帶有加熱裝置的壓輥連續(xù)地加壓,將鋪裝好的刨花坯料加工成連續(xù)的刨花板帶。特點(diǎn):可連續(xù)生產(chǎn)薄型刨花板,但板材較容易發(fā)生翹曲變形,一般不宜單獨(dú)使用,多用于代替單板做膠合板的芯板或細(xì)木工板的面板。2/14/20256刨花板生產(chǎn)工藝簡單,原料來源豐富,約1.3m3的木材廢料或1.2t左右的非木材植物纖維原料可生產(chǎn)1m3刨花板,其利用價(jià)值相當(dāng)于3m3原木制成的板材。因此,刨花板生產(chǎn)可以提高木材的加工綜合利用率、緩解木材供應(yīng)緊張的局面,并且是合理利用農(nóng)業(yè)剩余物資源的有效途徑。目前,刨花板不但可用于各種辦公家具和民用家具的制造,還可用于建筑結(jié)構(gòu)及室內(nèi)裝飾、車船等運(yùn)輸工具的配套設(shè)施的制造、包裝材料制造等各個(gè)方面。2/14/20257由于刨花板生產(chǎn)原料主要采用木材剩余物資源或農(nóng)作物廢料,使生產(chǎn)成本也隨之降低,在很大程度上促進(jìn)了刨花板工業(yè)的發(fā)展。另外,因膠合板生產(chǎn)需要用大徑級的原木作為原料,而纖維板生產(chǎn)的原料和能源消耗均高于刨花板材,所以刨花板成為“三板”中相對價(jià)格最低的。另外,刨花板的板種也因壓制工藝不同、結(jié)構(gòu)不同以及生產(chǎn)原料不同多變,是“三板”中板種最多的。2/14/20258中國的刨花板生產(chǎn)經(jīng)歷了由20世紀(jì)80年代的上升,到90年代的下降,再由2000年的再上升的反復(fù)過程。刨花板因質(zhì)量差等原因被市場拋棄后,許多相關(guān)企業(yè)吸取教訓(xùn),引進(jìn)國外的先進(jìn)生產(chǎn)線,提高工藝水平,近年板材質(zhì)量有明顯提高,又重新被市場所接受,許多家具生產(chǎn)企業(yè)又重新選用刨花板為原料。同時(shí),定向刨花板也逐漸被消費(fèi)者所接受,因此,近幾年來,中國的刨花板需求量逐年上升。2/14/20259中國刨花板行業(yè)發(fā)展較快,但普遍存在規(guī)模小、設(shè)備和技術(shù)落后的問題,加上許多企業(yè)不注意產(chǎn)品質(zhì)量,把樹皮和中纖板生產(chǎn)出的粉塵等都用作刨花板的原料,所以,中國生產(chǎn)的刨花板普遍質(zhì)量較差,而且也普遍存在甲醛嚴(yán)重超標(biāo)的問題。目前中國人均消費(fèi)的刨花板水平還比較低,但是隨著中國建設(shè)小康社會(huì)步伐的推進(jìn),對人造板產(chǎn)品的需求不斷增加,因此,預(yù)計(jì)近期中國的刨花板消費(fèi)量將逐年增加。
2/14/202510定向刨花板的出現(xiàn),為家具材料家族增添了新品種,也為刨花板工業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。定向刨花板強(qiáng)度高、剛性大、尺寸穩(wěn)定性好,易鋸割、鉆孔、刨削、磨光、銼和釘?shù)龋砻嬉試娝⒂推?,物理力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通刨花板,強(qiáng)度和防水性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通木材,銷售價(jià)格可與膠合板競爭,因此具有很好的市場前景。2/14/202511分類方法品種按制造方法分平壓法刨花板、輥壓法刨花板、擠壓刨花板、模壓刨花制品按表面狀態(tài)分未砂光刨花板、砂光刨花板、涂飾刨花板、裝飾材料飾面板按表面形式分平壓板、模壓板按板的構(gòu)成分單層結(jié)構(gòu)刨花板、三層結(jié)構(gòu)刨花板、多層結(jié)構(gòu)刨花板、漸變結(jié)構(gòu)刨花板按所使用的原料分木材刨花板、甘蔗渣刨花板、亞麻屑刨花板、麥秸刨花板、竹材刨花板等按用途分在干燥狀態(tài)下使用的普通刨花板、家具及室內(nèi)裝修用刨花板、結(jié)構(gòu)用刨花板、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)用刨花板;在潮濕狀態(tài)下使用的結(jié)構(gòu)用刨花板、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)用刨花板按產(chǎn)品的密度分高密度刨花板(密度0.8g/cm3~1.2g/cm3)、中密度刨花板(密度0.5g/cm3~0.8g/cm3)、低密度刨花板(密度0.25g/cm3~0.5g/cm3)按使用的膠粘劑分脲醛樹脂刨花板、酚醛樹脂刨花板、異氰酸樹脂刨花板、水泥刨花板、石膏刨花板、菱苦土刨花板、礦渣刨花板按甲醛釋放量分E2級刨花板、E1級刨花板、E0級刨花板2/14/202512(2)特點(diǎn):不同板型刨花板的共有特點(diǎn):①產(chǎn)品幅面大,厚度范圍廣,表面平整,性能基本各向同性;②無天然生長缺陷,有一定強(qiáng)度,可滿足家具功能要求;③板材無需干燥,貼面后直接使用,易加工,產(chǎn)品價(jià)格低廉;④邊部粗糙,易吸濕變形,厚度膨脹率大,需進(jìn)行封邊處理;⑤平面抗拉強(qiáng)度較低,用于橫向構(gòu)件時(shí)易有下垂變形;⑥握釘力特別是握螺釘力較低,緊固件不宜多次拆卸;⑦密度相對較大,家具制品較笨重;一般存在甲醛污染;⑧表面無木材的紋理和色澤,素板裝飾性較差。2/14/202513(3)用途:普通刨花板主要用于辦公家具、賓館家具、民用居室家具、櫥柜、音箱、復(fù)合門、復(fù)合地板、會(huì)展用具制作以及室內(nèi)裝修等領(lǐng)域。不同板型的刨花板用途不同,例如:單層刨花板(即均質(zhì)刨花板)可用于建筑構(gòu)件、包裝箱和集裝箱等;三層或多層刨花板常用于家具、建筑物隔墻和構(gòu)件、儀表箱等;漸變結(jié)構(gòu)刨花板可用于家具、建筑物構(gòu)件、車廂和船舶等交通工具的內(nèi)裝修以及包裝箱等;定向結(jié)構(gòu)刨花板強(qiáng)度可達(dá)普通刨花板的2.5倍,可用于建筑構(gòu)件、內(nèi)外墻板、屋面板、家具構(gòu)件以及地板襯板等。
2/14/202514(4)刨花板的技術(shù)要求:我國現(xiàn)行刨花板標(biāo)準(zhǔn)中,對所有板型刨花板提出的技術(shù)要求包括:厚度、幅面、對角線之差允許值、外觀質(zhì)量以及刨花板出廠時(shí)的共同指標(biāo)。另外,國標(biāo)中還規(guī)定了這些技術(shù)指標(biāo)的檢測方法以及不同類型刨花板產(chǎn)品的包裝標(biāo)志。刨花板的厚度為:4、6、8、10、12、14、16、19、22、25、30mm等。刨花板的幅面為:1220mm×2440mm(經(jīng)供需雙方協(xié)議,可生產(chǎn)其他幅面尺寸的刨花板)。2/14/2025152/14/202516刨花板在出廠時(shí)的共同指標(biāo)為:外觀質(zhì)量:缺陷名稱允許值斷痕、透裂不允許單個(gè)面積>40mm2的膠斑、石蠟斑、油污斑等不允許邊角缺損在公稱尺寸內(nèi)不允許2/14/202517刨花板在出廠時(shí)的共同指標(biāo)序號項(xiàng)目單位指標(biāo)1公稱尺寸偏差板內(nèi)和板間厚度(砂光板)mm±0.3板內(nèi)和板間厚度(未砂光板)mm-0.1,+1.9長度和寬度mm0~52板邊緣不直度偏差mm/m1.03翹曲度%≤1.04含水率%4~135密度g/cm30.4~0.96板內(nèi)平均密度偏差%±8.07甲醛釋放量(穿孔值)E1mg/100g≤9.0E2>9.0~≤302/14/202518
3.2.2普通刨花板普通刨花板是采用木材為原料,添加脲醛樹脂、酚醛樹脂或者異氰酸酯樹脂作為膠粘劑壓制而成,是刨花板板型中最主要的產(chǎn)品。目前,家具材料中使用的刨花板及其制品多數(shù)采用脲醛樹脂膠,該刨花板具有一定的力學(xué)強(qiáng)度和耐冷水、耐熱和耐久性,但不耐沸水,耐菌蟲和耐氣候性較差,所以該類刨花板主要用在室內(nèi)等比較干燥的場所。2/14/202519另外,由于普通刨花板主要采用脲醛樹脂作為膠粘劑,在生產(chǎn)過程和產(chǎn)品使用過程中會(huì)散發(fā)出游離甲醛氣體,如果甲醛濃度超過一定限度則會(huì)對人體造成危害。因此,對于兒童家具以及對環(huán)保性能要求較高的家具用刨花板應(yīng)特別注意選擇甲醛含量低、達(dá)到國標(biāo)相關(guān)要求質(zhì)量指標(biāo)的產(chǎn)品。我國現(xiàn)行的國標(biāo)GB/T4897.3——2003《刨花板》中規(guī)定,在干燥狀態(tài)下使用的家具及室內(nèi)裝飾用刨花板的甲醛釋放量應(yīng)符合GB18580——2001《室內(nèi)裝飾裝修材料—人造板及其制品中甲醛釋放限量》的要求。2/14/2025202/14/202521普通刨花板的質(zhì)量涉及的因素較多,包括原料樹種、刨花質(zhì)量、含水率、膠粘劑種類和用量、加工工藝和生產(chǎn)設(shè)備等諸多因素。通常是根據(jù)刨花板的最終用途選擇采用不同性能的膠粘劑和生產(chǎn)加工工藝。
2/14/202522(1)普通刨花板生產(chǎn)工藝簡介①原料:主要包括木材、膠粘劑和各種添加劑。
——木材原料:目前世界上90%以上的刨花板都用木材為原料制造。如需要用混合樹種做原料時(shí),應(yīng)注意混合的樹種不宜超過3種。還應(yīng)控制原料含水率在30%~40%,以使刨花表面光滑、破碎率低,并減少耗膠量,減少干燥機(jī)的負(fù)荷和熱量消耗。刨花中的樹皮以不高于10%為宜。刨花板生產(chǎn)常用的幾種類型原料:小徑木、采伐剩余物和加工剩余物。目前,我國刨花板生產(chǎn)的原料主要是速生小徑材(如楊樹、馬尾松等)和枝椏材。2/14/202523
——膠粘劑:木材刨花之所以能夠壓制成具有一定強(qiáng)度的刨花板,主要是依靠膠粘劑固化以后,使刨花和刨花之間緊密地結(jié)合在一起。目前,刨花板工業(yè)使用的膠粘劑主要有脲醛樹脂、酚醛樹脂、異氰酸酯樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂。
脲醛樹脂是刨花板工業(yè)使用最為廣泛的一種膠粘劑,成本低廉、顏色淺、固化時(shí)間短,市場上銷售的絕大多數(shù)家具制造和室內(nèi)裝飾用的刨花板采用脲醛樹脂膠制造。2/14/202524
酚醛樹脂顏色為棕色,顏色較深,所需固化溫度高,固化時(shí)間長,且價(jià)格較高,主要用來生產(chǎn)室外用刨花板(如普通室外用刨花板)和結(jié)構(gòu)用刨花板(如定向刨花板)等。
異氰酸酯樹脂價(jià)格貴,主要用于非木材植物纖維刨花板,如麥秸刨花板和稻草刨花板等。2/14/202525人造板生產(chǎn)中因多使用脲醛樹脂膠而使板材中極易出現(xiàn)游離甲醛污染。甲醛的毒性:刺激眼睛和呼吸道粘膜,引起肝、肺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷,嚴(yán)重者將引起免疫系統(tǒng)功能異常,出現(xiàn)全身刺激癥狀?;诩兹θ梭w的危害,我國公共場所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中對甲醛的釋放量規(guī)定為:小于0.12mg/m3。新標(biāo)準(zhǔn):GB18580-2001室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量(2002-1-1實(shí)施)2/14/202526GB18580-2001室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量(2002-1-1實(shí)施)2/14/2025272/14/202528降低游離甲醛釋放量的方法降低F/U摩爾比:使之達(dá)1.05左右。制造UF時(shí),將尿素多次施加,分階段使反應(yīng)充分進(jìn)行。在使用UF時(shí)加入捕捉劑。采用合理的熱壓工藝參數(shù),盡量封閉甲醛。對產(chǎn)品進(jìn)行封邊、貼面處理。不用UF、PF類合成樹脂膠,改用低毒膠,但成本將大大提高。2/14/202529
——添加劑:為了滿足某些刨花板產(chǎn)品的特殊功能需要,或?yàn)榱颂岣呱a(chǎn)效率,有時(shí)需要添加某些化學(xué)藥劑,常用的主要有固化劑、防水劑、甲醛捕捉劑、阻燃劑和防腐防蟲劑等。固化劑可以提高脲醛樹脂膠的膠合質(zhì)量和生產(chǎn)效率,酚醛樹脂和異氰酸酯樹脂膠粘劑刨花板不需添加固化劑。防水劑可降低刨花板的吸水厚度膨脹率,增強(qiáng)防水性能,提高其尺寸穩(wěn)定性。甲醛捕捉劑可達(dá)到降低刨花板游離甲醛釋放量的目的。阻燃劑可以提高刨花板的阻燃效果。防腐防蟲劑可提高長期在濕熱環(huán)境下使用的刨花板免受真菌或昆蟲的危害。2/14/202530②生產(chǎn)工藝流程2/14/202531幾個(gè)關(guān)鍵工序簡介:
——削片:根據(jù)原料情況和工藝要求,先用鼓式削片機(jī)或盤式削片機(jī)將原木枝椏材或小徑級木材切削成木片(刨花粗加工)。林區(qū)作業(yè)可采用移動(dòng)式削片機(jī),將枝椏等采伐剩余物加工成商品木片,然后運(yùn)往刨花板廠使用。而后用刨片機(jī)將其加工成一定規(guī)格的刨花(刨花再加工),多采用環(huán)式刨片機(jī)將木片制成符合要求的規(guī)格刨花。
2/14/202532注意:刨花類型與特征A:特制刨花:是采用專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)的專供刨花板生產(chǎn)用的刨花,包括寬平刨花、棒狀刨花、微型刨花和纖維刨花。
——寬平刨花、窄長刨花:在刨片機(jī)上加工得到,厚度薄、平整而均勻,長度基本一致,厚度0.3~0.5mm,呈大片狀,木材纖維形態(tài)保持完整。用于大片刨花板制造,板面美觀,板材強(qiáng)度高,尺寸穩(wěn)定。
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——棒狀刨花:先在削片機(jī)上加工成木片,而后通過再碎設(shè)備得到。可保持木材纖維長度,具有一定的刨花強(qiáng)度,但厚度較大。用于擠壓法刨花板制造,也用于平壓法刨花板的芯層。2/14/202534
——細(xì)小刨花、微型刨花:將木片或大刨花用研磨機(jī)加工得到。厚度0.1-0.25mm,基本保持木材纖維長度,常用于刨花板制造的表層材料,也用于制造薄型單層結(jié)構(gòu)刨花板。板材具有平整光滑、耐水性好的特點(diǎn)。
微型刨花主要用于輥壓法制造薄型單層結(jié)構(gòu)刨花板。板材較薄,容易發(fā)生翹曲變形,一般不宜單獨(dú)使用,多用于代替單板做膠合板芯板或細(xì)木工板面板。2/14/202535B:廢料刨花:為木材加工廠廢料,是在木工機(jī)床上進(jìn)行各種機(jī)械加工(刨、銑、鋸、砂光等)產(chǎn)生。包括:
——工廠刨花:形態(tài)上一邊厚(超過刨花板生產(chǎn)要求的厚度)、一邊?。?.1-1.45mm),又稱“C”型刨花。刨花內(nèi)纖維大多被切斷,強(qiáng)度低,而且因外形成卷曲,施膠時(shí)不易上膠。此刨花來源廣,價(jià)格低廉。使用該類刨花只是為了降低成本,廢物利用。
2/14/202536
——顆粒狀刨花、鋸屑和木粉:形態(tài)尺寸上長、寬、厚基本一致,纖維大部分被切斷,強(qiáng)度低,主要用于刨花板生產(chǎn)中的表層材料,可提高板面的平整度。另外,在刨花板生產(chǎn)的原料中加入一定比例的鋸屑,還可起填充作用,使板材的韌性提高。注意:鋸末可適量加入,做表層面料,或芯層填料,但不應(yīng)超過20%.2/14/202537近幾年來,一些刨花板生產(chǎn)領(lǐng)先的國家認(rèn)為,最佳的刨花形態(tài)是大片刨花。例如:在美國流行的“flake”(大片刨花)以及在加拿大流行的“wafer”(華夫刨花),目前在世界上很受青睞。家具用刨花板,表面宜用細(xì)刨花,雖然板的靜曲強(qiáng)度必有降低,但為保證板材表面質(zhì)量,特別是需進(jìn)行二次加工的板子,必須用細(xì)刨花或細(xì)粉末。刨花板若用于單張紙貼面,則表面的粗糙度不可大于50μm,對于此表面質(zhì)量要求,不用細(xì)刨花或木粉作表層是無法達(dá)到的。所以,對于刨花幾何尺寸及形態(tài)的要求,不但要顧及到強(qiáng)度,還要顧及到其它方面。2/14/202538
——刨花干燥:由木材原料直接加工后的刨花含水率較高(30%以上),不符合制板工藝要求,所以需用干燥機(jī)烘干,一般烘干至最終含水率2%-5%。普通刨花板廠多采用轉(zhuǎn)子式刨花干燥機(jī)烘干刨花。
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——刨花分選:
按照工藝要求將干燥過的刨花分成粗刨花、細(xì)刨花、過大刨花和木粉塵。粗刨花和細(xì)刨花是合格刨花,送入各自的料倉貯存,分別作為表層材料和芯層材料使用。木粉塵沒有使用價(jià)值,一般送去做燃料或廢棄。工廠中多用圓形擺動(dòng)篩進(jìn)行分選,也有使用篩選和風(fēng)選聯(lián)合的方法來分選刨花,效果更佳。
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——刨花施膠:
利用刨花拌膠機(jī)將調(diào)配好的膠粘劑、防水劑以及其他的化學(xué)添加劑按照一定的比例均勻地施加到刨花上去。該工序的關(guān)鍵在于施膠的均勻性,因?yàn)槭┠z均勻與否直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本。目前,國內(nèi)刨花板廠大多數(shù)采用環(huán)式拌膠機(jī)施膠,可以達(dá)到良好的施膠效果。
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——板坯鋪裝:
利用鋪裝機(jī)將施過膠的刨花按照一定的厚度和結(jié)構(gòu),均勻連續(xù)地鋪撒在墊板或者板坯帶上。鋪裝后的板坯在厚度方向上結(jié)構(gòu)應(yīng)對稱,寬度方向上厚度應(yīng)均勻,否則制造出的刨花板容易發(fā)生變形或強(qiáng)度不一致的現(xiàn)象。刨花板生產(chǎn)中采用的鋪裝設(shè)備主要有機(jī)械鋪裝機(jī)和氣流鋪裝機(jī),也有兩種結(jié)合在一起使用的。
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——板坯預(yù)壓:
鋪裝后的板坯比較蓬松,強(qiáng)度低,在運(yùn)輸和送人壓機(jī)時(shí)容易松散,而且厚度較大,直接熱壓,需要有較大的壓機(jī)開檔,增加了壓機(jī)閉合時(shí)間,為了避免上述現(xiàn)象的發(fā)生和提高生產(chǎn)效率,在熱壓之前需要對板坯進(jìn)行預(yù)壓。生產(chǎn)中多采用連續(xù)式預(yù)壓機(jī),周期式熱壓機(jī)在板坯預(yù)壓之后需要根據(jù)壓板尺寸進(jìn)行截?cái)?,連續(xù)式壓機(jī)則不需要板坯截?cái)喙ば颉?/p>
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——熱壓:是刨花板生產(chǎn)中最重要的工序。熱壓是在溫度和壓力的作用下,將已鋪裝好的板坯壓縮到規(guī)定的厚度并保持一定時(shí)間使膠粘劑固化,最終制成一定密度和厚度的刨花板。熱壓過程中,最關(guān)鍵的是熱壓溫度、熱壓壓力和熱壓時(shí)間的有機(jī)統(tǒng)一,也就是所謂的熱壓工藝參數(shù)的制定。生產(chǎn)中采用的熱壓機(jī)類型有:單層壓機(jī)、多層壓機(jī)和連續(xù)式壓機(jī)。大型企業(yè)適合采用連續(xù)式熱壓機(jī),產(chǎn)量大、精度高,且可生產(chǎn)厚度較小的薄板。中小型刨花板企業(yè)可選用國產(chǎn)的單層或多層壓機(jī),產(chǎn)品質(zhì)量可以達(dá)標(biāo),且價(jià)格便宜。
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——冷卻:
剛從熱壓機(jī)中出來的刨花板溫度很高,為了使板子內(nèi)外溫度和含水率盡快趨于一致,防止板子變形和脲醛樹脂膠的過度固化,熱壓后一般都需要進(jìn)行冷卻(酚醛膠刨花板除外)。生產(chǎn)中普遍采用翻板冷卻運(yùn)輸機(jī),通過扇架周期性的轉(zhuǎn)動(dòng),完成刨花板的冷卻和運(yùn)輸。2/14/202545
——鋸邊和砂光:
熱壓后的刨花板是毛邊板,四邊不整齊,且邊部疏松無強(qiáng)度,需采用鋸邊機(jī)將其鋸割成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的矩形板。實(shí)際生產(chǎn)中常采用縱橫裁邊機(jī)。鋸邊后的刨花板一般不馬上砂光而是在室溫下堆放貯存一至數(shù)天后再砂光,因齊邊板雖經(jīng)冷卻,但尚有余溫,板材含水率也未完全均勻,如果立即進(jìn)行砂光會(huì)使表面比較粗糙。砂光的目的在于去除疏松的表層,提高刨花板的表面質(zhì)量并使板子厚度更均勻,便于以后進(jìn)一步進(jìn)行表面裝飾。生產(chǎn)中普遍采用多砂架的寬帶砂光機(jī)進(jìn)行砂光。2/14/202546(2)普通刨花板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4897.3——2003《刨花板》中,對刨花板在干燥狀態(tài)下使用的家具及室內(nèi)裝修用板要求進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。該板型的厚度、幅面、兩對角線之差、翹曲度、外觀質(zhì)量等共同指標(biāo)應(yīng)符合刨花板國標(biāo)中對刨花板所有板型的共同要求。除此之外還規(guī)定,家具及室內(nèi)裝修用板必須經(jīng)過砂光,砂光后的板面外觀質(zhì)量應(yīng)符合如下規(guī)定。2/14/202547干燥狀態(tài)下使用的家具及室內(nèi)裝修用刨花板的板面外觀質(zhì)量缺陷名稱允許值壓痕不允許漏砂不允許在任意400cm2板面上各種刨花尺寸的允許個(gè)數(shù)≥20mm2不允許≥5mm2~<20mm232/14/202548另外規(guī)定,當(dāng)刨花板的厚度≥16mm時(shí)需要測定握螺釘力。板面的握螺釘力應(yīng)≥1100N;板邊握螺釘力應(yīng)≥700N。2/14/202549表面必須砂光;厚度≥16毫米的板應(yīng)測定握螺釘力。板面握螺釘力≥1100N、板邊握螺釘力≥700N;2/14/202550
3.2.3均質(zhì)刨花板均質(zhì)刨花板是以木材或非木質(zhì)植物纖維為原料,將其加工成一定尺寸和形狀的碎料,通過干燥、施膠、鋪裝和熱壓等工序制成的在厚度方向上結(jié)構(gòu)均勻的人造板材。均質(zhì)刨花板是20世紀(jì)90年代初最早在歐洲出現(xiàn)的刨花板新板種,該刨花板是在普通刨花板基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。目前,均質(zhì)刨花板產(chǎn)業(yè)已在丹麥、芬蘭和瑞典等幾個(gè)歐洲國家形成了一定的生產(chǎn)能力,我國也出現(xiàn)了為數(shù)不多的均質(zhì)刨花板生產(chǎn)廠家。2/14/202551另外,鑒于我國是世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,具有非常豐富的農(nóng)作物廢料資源,近年我國的非木質(zhì)人造板生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快,隨著農(nóng)作物秸稈人造板制造技術(shù)的日益成熟,利用農(nóng)作物秸稈制造均質(zhì)刨花板也已成為人造板工業(yè)一個(gè)新的熱點(diǎn)。均質(zhì)刨花板的物理力學(xué)性能介于普通刨花板和中密度纖維板之間,能很好地滿足家具制作的要求,而且由于性能優(yōu)異,生產(chǎn)成本和銷售價(jià)格低于中密度纖維板,性價(jià)比較高,所以該產(chǎn)品一經(jīng)投入市場便顯示了強(qiáng)大的生命力及廣闊的市場發(fā)展前景。
2/14/202552(1)均質(zhì)刨花板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):普通刨花板的芯層刨花粗大,因而芯層結(jié)構(gòu)比較疏松,表層與芯層的密度差別較大,整個(gè)板材的結(jié)構(gòu)不均勻,內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度低,握螺釘性能較差,不易對板面和板邊進(jìn)行型面加工。這些弱點(diǎn)限制了普通刨花板的應(yīng)用范圍及產(chǎn)品檔次的提高。針對普通刨花板的這些弱點(diǎn),均質(zhì)刨花板主要通過對刨花加工工藝和鋪裝工藝的改進(jìn),使板材芯層刨花細(xì)化,表芯層密度差異縮小,板面和板邊更加致密,整個(gè)板材結(jié)構(gòu)比較均勻一致。2/14/202553(2)均質(zhì)刨花板的性能特點(diǎn):密度稍高、結(jié)構(gòu)密實(shí),板的力學(xué)性質(zhì)尤其是表面和側(cè)面再加工性能以及握釘力指標(biāo)明顯優(yōu)于普通刨花板。
2/14/202554均質(zhì)刨花板的力學(xué)性能基本接近中密度纖維板,其彎曲強(qiáng)度、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度及握螺釘力提高,吸水厚度膨脹率降低,使得用均質(zhì)刨花板制作的家具較之用普通刨花板制作的家具更加堅(jiān)固牢靠,經(jīng)久耐用。用均質(zhì)刨花板作為基材生產(chǎn)的強(qiáng)化復(fù)合地板,其性能可以和中密度纖維板為基材的產(chǎn)品相媲美。此外,由于均質(zhì)刨花板的結(jié)構(gòu)均勻密實(shí),板材的加工性能得到了很大程度的提高,它可以像中密度纖維板一樣對板面和板邊進(jìn)行各種型面加工,同時(shí)還便于進(jìn)行各種貼面與封邊處理,使家具造型更加富于變化,板材裝飾效果更加多彩多姿。
2/14/202555/productshow_1.asp?id=4752/14/202556(3)均質(zhì)刨花板的工藝特點(diǎn):其生產(chǎn)工藝流程基本與普通刨花板相同,主要區(qū)別在于以下兩方面:①刨花制備工藝:通過改進(jìn)工藝技術(shù)方案和調(diào)整設(shè)備技術(shù)參數(shù),使芯層刨花細(xì)化,表層刨花更加細(xì)致,確保刨花形態(tài)和尺寸的均勻性。②鋪裝工藝:通過采用新型鋪裝機(jī),調(diào)整相應(yīng)的工藝參數(shù),使刨花在鋪裝過程中不分級不分層,保證板材厚度方向上結(jié)構(gòu)的均勻一致??傊?,均質(zhì)刨花板最顯著的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)均勻,密度差異性小,性能優(yōu)良,原材料適應(yīng)性廣,是人造板產(chǎn)品中具有較大發(fā)展?jié)摿Φ男缕贩N。2/14/202557
3.2.4定向刨花板(orientedstrandboard,簡稱OSB)
以直徑為8~10cm的小徑原木為原料,用專用設(shè)備加工成窄長的薄平刨花,經(jīng)過干燥、分選和施加酚醛樹脂膠或異氰酸酯膠粘劑后,通過特殊的裝置實(shí)現(xiàn)定向鋪裝板坯,然后熱壓而成的一種結(jié)構(gòu)板材。在我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1580——2000《定向刨花板》中,對該種刨花板的定義為:應(yīng)用施加膠粘劑和添加劑的扁平窄長刨花經(jīng)定向鋪裝后熱壓而成的一種多層結(jié)構(gòu)板材。
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OSB產(chǎn)生的緣由:隨著刨花板的用途不斷擴(kuò)大,對刨花板的性能要求也越來越高,原有的刨花隨意排列的板材結(jié)構(gòu)已不能滿足特殊的使用要求。另外,全球范圍內(nèi)大徑級原木的減少,膠合板用原料日益短缺,為高效、合理地利用木材資源(尤其是速生木材資源),人們在原來普通刨花板生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,發(fā)展了多種特殊結(jié)構(gòu)的刨花板,如:定向結(jié)構(gòu)刨花板和華夫板等。2/14/202559新型刨花板材具有普通刨花板所不具備的優(yōu)良特性,可替代結(jié)構(gòu)膠合板應(yīng)用,生產(chǎn)成本卻比膠合板低得多。定向刨花板是近10年來發(fā)展速度最快的一種人造板材,現(xiàn)在北美洲定向刨花板年產(chǎn)量已超過了針葉材膠合板,成為結(jié)構(gòu)人造板市場上最主要的板種。
2/14/202560定向刨花板性能突出,在美國和加拿大,定向刨花板生產(chǎn)線規(guī)模大,數(shù)量多。在我國,定向刨花板是一種新型人造板材,正處于市場開發(fā)階段。2/14/202561與普通漸變結(jié)構(gòu)的刨花板相比,定向結(jié)構(gòu)的刨花板在定向方向上的板材靜曲強(qiáng)度和彈性模量通常為其垂直方向的2~3倍,并且可以人為地調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)工藝上,定向結(jié)構(gòu)刨花板與普通刨花板的區(qū)別主要在于:①生產(chǎn)定向結(jié)構(gòu)刨花板對刨花形態(tài)有較高的要求,長度和寬度較大,而厚度較小。②刨花在板子中的排列具有一定方向性。定向刨花形態(tài)特征2/14/202562(1)分類①按結(jié)構(gòu)分類:
單層定向刨花板:刨花板內(nèi)所有的刨花均按一個(gè)方向排列,即從厚度方向上看,只有一種變化的排列形式。通常為薄板,主要用于復(fù)合膠合板的板芯。
三層定向刨花板:其結(jié)構(gòu)模擬三層膠合板的組坯方式,在板材的厚度方向上有三個(gè)層次。目前市場上銷售的定向刨花板多為三層結(jié)構(gòu)定向刨花板。
多層定向刨花板:沿板材的厚度方向上有多個(gè)層次,各層刨花相互成一定角度排列,該板材也稱表面細(xì)化的定向刨花板。這種板材的縱橫方向上的強(qiáng)度隨各層刨花定向角度和所占比例的不同而變化。2/14/202563②按使用條件分類:
我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,將定向刨花板按照使用條件的不同分為四種類型:
類型使用條件OSB/1一般用途板材和裝修材料(包括家具),適用于室內(nèi)干燥條件下OSB/2承重板材,適用于室內(nèi)干燥狀態(tài)條件下OSB/3承重板材,適用于潮濕狀態(tài)條件下OSB/4承重載板材,適用于潮濕狀態(tài)條件下2/14/202564(2)特點(diǎn)①力學(xué)性能優(yōu)良:刨花排列具方向性,其力學(xué)性能也具方向性,三層定向刨花板的縱向強(qiáng)度要比普通刨花板高50%左右,單層定向刨花板的縱向與橫向強(qiáng)度比大于3。②性價(jià)比高:對原料要求比制造膠合板低,可利用速生豐產(chǎn)低質(zhì)小徑木,利用率高達(dá)80%以上,遠(yuǎn)高于膠合板生產(chǎn)的木材出材率(約50%)。另外,因定向刨花的形態(tài)比普通刨花板中的刨花規(guī)整,尺寸相對較大,所以用膠量可節(jié)省20%左右,具有良好的經(jīng)濟(jì)性能。③性能可調(diào)控:其生產(chǎn)可據(jù)實(shí)際用途需要對最終產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)行設(shè)計(jì),人為控制各層刨花不同的比例和不同的定向角度,可以實(shí)現(xiàn)制造具各種強(qiáng)度的刨花板。
2/14/202565(3)用途
——在產(chǎn)品包裝中的應(yīng)用:世界包裝協(xié)會(huì)已把定向刨花板列為“一級暴露”的包裝材料,OSB已成為發(fā)達(dá)國家木質(zhì)包裝的主流。
OSB已被我國政府列入鼓勵(lì)采用和推廣的替代原木包裝的新材料名單之中。2/14/202566
——在建筑工程中的應(yīng)用:OSB經(jīng)表面處理后可用作混凝土模板。與傳統(tǒng)的鋼制模板相比其噪音小,尤其適用于城市里的施工作業(yè),其高強(qiáng)度承載能力使它在建筑工程中的高負(fù)荷部件上也將得到廣泛應(yīng)用。
——在室內(nèi)裝修中的應(yīng)用:OSB在室內(nèi)裝修中可用于地板、樓梯、門框、臺(tái)階以及墻壁等,而且適合作為強(qiáng)化木地板的基材。2/14/202567
——在房屋建造中的應(yīng)用:北美已普遍使用OSB作為住宅的建筑材料,如建筑構(gòu)件、工字梁、建筑隔板和活動(dòng)房屋等。在亞洲,日本也開始在房屋建造中使用OSB。但是,在房屋建造中使用OSB受傳統(tǒng)與文化的影響,短期內(nèi)難以在中國大范圍應(yīng)用。2/14/202568
——在集裝箱底板中的應(yīng)用:38mm厚的OSB經(jīng)貼面處理后可直接用于制作集裝箱底板。
——在家具制造中的應(yīng)用:OSB用于家具制作中的受力件,不僅強(qiáng)度高,而且重量輕,如用于制作圖書館的托架、超市貨架、家具部件、貯藏柜和擱板等。OSB用做廚房、衛(wèi)生間內(nèi)的防水板材也非常適合。
2/14/202569(4)OSB生產(chǎn)工藝簡介:
2/14/2025702/14/2025712/14/202572http://www.dieffenbacher.de/en/wood-based-panel-division.html2/14/202573(5)質(zhì)量指標(biāo):現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1580——2000《定向刨花板》中,詳細(xì)規(guī)定了定向刨花板的主要技術(shù)性能指標(biāo)和測試方法。其中:技術(shù)要求和性能判定包括:厚度、幅面、尺寸公差和定向刨花板應(yīng)滿足的物理力學(xué)性能。各定向刨花板的公稱厚度為:6、8、10、12、14、16、19、22、25mm。幅面尺寸為:長2442mm,寬1220mm。
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3.2.5非木質(zhì)刨花板
是指采用木材以外的植物纖維原料制造(如竹材、亞麻稈、棉稈、麥秸、稻草、甘蔗渣等)而成的刨花板材。許多1年生或多年生的植物或農(nóng)業(yè)剩余物都可以作為刨花板原料,因?yàn)檫@些植物纖維原料的主要化學(xué)組成(包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素)與木材非常相似,大部分的收割剩余物(如稻草、麥草和棉桿等)和加工剩余物(如稻殼、花生殼和甘蔗渣等)中的纖維素含量接近于闊葉材,少數(shù)接近于針葉材。采用適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝和膠粘劑,完全可以制造出性能優(yōu)良的人造板材。2/14/202577目前,我國的農(nóng)作物人造板產(chǎn)品主要是刨花板。我國是農(nóng)業(yè)大國,有著豐富的非木材植物原料資源,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅農(nóng)業(yè)剩余物每年就達(dá)6億t之多,除去部分用作燃料、飼料花紋肥料外,估計(jì)至少可有10%用于人造板生產(chǎn)。如此,其人造板的生產(chǎn)量可達(dá)6000萬m3,按照1m3的人造板可代替3m3的原木計(jì)算,該產(chǎn)量相當(dāng)于1.8億m3原木制成的板材。因此,充分利用非木材植物原料資源,替代木材制造刨花板,可以使我國人造板工業(yè)使用的原料中的木材原料用量比例減少,從而有效緩解森林資源供應(yīng)矛盾,并對保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。2/14/202578(1)分類①根據(jù)采用的原料類型不同分類,主要有:
——采用工廠加工剩余物生產(chǎn)的甘蔗渣刨花板、亞麻屑刨花板等;
——采用農(nóng)作物剩余物生產(chǎn)的麥(稻)秸桿刨花板、棉桿刨花板、豆秸刨花板、玉米桿刨花板、油菜桿刨花板、煙桿刨花板等;
——采用竹材生產(chǎn)的竹材刨花板;
——采用蘆葦生產(chǎn)的蘆葦刨花板。2/14/2025792/14/202580②根據(jù)板材的結(jié)構(gòu)不同分類,主要有:
——單層結(jié)構(gòu)非木質(zhì)刨花板,該板材在厚度方向上刨花的形態(tài)及尺寸沒有明顯變化;
——三層結(jié)構(gòu)非木質(zhì)刨花板,此類板材的中層刨花尺寸較大,表層刨花的形態(tài)及尺寸相對較??;
——漸變結(jié)構(gòu)非木質(zhì)刨花板,此板材在厚度方向上刨花的形態(tài)尺寸由表層到中間芯層是逐漸加大的。③根據(jù)加壓方式分類,主要有:
——平壓法非木質(zhì)刨花板;
——輥壓法非木質(zhì)刨花板;
——擠壓法非木質(zhì)刨花板。2/14/202581(2)特點(diǎn)①季節(jié)性強(qiáng):農(nóng)業(yè)收割剩余物和工廠加工剩余物原料來源廣泛,但季節(jié)性很強(qiáng),不能保證全年不間斷供應(yīng),并且材料質(zhì)地松散,體積龐大,對原料儲(chǔ)料廠的面積要求較大。要保證全年正常生產(chǎn),需要解決好原料的收集、運(yùn)輸和貯存問題。②易霉變:原料含糖量和水浸提物含量比木材高,貯存過程中和成品使用中容易霉變,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降,因此在生產(chǎn)中一般要添加防霉劑、防蟲劑和防腐劑。③雜質(zhì)含量多:農(nóng)作物秸稈在收割和運(yùn)輸過程中都會(huì)混入大量的泥沙等雜質(zhì),另外,甘蔗渣、玉米稈等原料的髓心和棉稈的表皮等,不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量,而且對加工設(shè)備和生產(chǎn)過程造成不良影響,一般需要專用設(shè)備將這些雜質(zhì)除去。2/14/202582
3.2.6模壓刨花制品
是將木質(zhì)刨花碎料(包括木材、竹材、甘蔗渣、亞麻屑和棉桿等)加工成一定的規(guī)格,而后施加一定量的膠粘劑,再使物料在成型模具中熱壓而成的飾面或不飾面的、具有制品最終形狀和規(guī)格的特種人造板材。模壓刨花制品是刨花板產(chǎn)品的一個(gè)重要分支,其主要的特點(diǎn)是可以利用模具制造出各種復(fù)雜形狀的制品,與此同時(shí),可以在制造過程中完成表面裝飾。2/14/202583(1)分類模壓刨花制品的產(chǎn)品品種繁多,目前市場上出現(xiàn)的刨花模壓產(chǎn)品已達(dá)近千種,一般按照產(chǎn)品的用途可分成如下四大類:
——家具類模壓刨花制品:主要包括各種形式的家具部件,如:桌面、椅子和凳子的座背、櫥柜門扇、抽屜面板、廚房案板和各式餐盤等;
——建筑類模壓刨花制品:主要包括各種建筑構(gòu)件,如:室內(nèi)外墻蓋板、天花板、陽臺(tái)板、裙板、花欄、樓梯扶手、門扇窗臺(tái)、門框窗格、水泥模板等;2/14/202584
——包裝類模壓刨花制品:主要包括各種包裝部件,如:各種形式的貨運(yùn)托盤、水果和蔬菜包裝箱和專用包裝夾板等;
——工業(yè)配件類模壓刨花制品:主要包括各種工業(yè)產(chǎn)品的部件和制品,如:音箱、電視機(jī)和冰箱的殼體,汽車車體的內(nèi)襯板、儀表板、方向盤、座墊以及梭子、鞋楦和浮雕工藝品等。2/14/202585(2)特點(diǎn)①采用的原料范圍廣,利用率高:模壓刨花制品可以采用木材剩余物和農(nóng)作物剩余物為原料加工制造,原料的利用率達(dá)到85%以上,遠(yuǎn)高于其他木質(zhì)家具用材的利用率。家具生產(chǎn)中,模壓家具、板式家具和實(shí)木家具三者的木材利用率分別為1︰0.8︰0.4。2/14/202586②生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品成本低:模壓刨花制品的生產(chǎn)為一次成型工藝,可在實(shí)際需要設(shè)計(jì)其外形和截面,并在壓制過程中使制品帶有溝槽、孔眼和飾面輪廓及花紋,用專用模具一次壓制成型,省去或減少了制品的二次加工,提高了生產(chǎn)效率,降低了產(chǎn)品成本。2/14/202587③產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良,性能穩(wěn)定:模壓刨花制品的采用了一次成型工藝,互換性強(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)化程度提高,具有較強(qiáng)的市場競爭力。另外,該制品還可根據(jù)不同的使用場合和以及對耐磨、防水、防潮、防腐、耐候和阻燃等不同性能要求,生產(chǎn)通用型或?qū)S眯偷牟煌a(chǎn)品,得到的制品物理力學(xué)性能好,各向同性,尺寸穩(wěn)定、變形小、不開裂、而且耐磨、耐腐、耐潮。2/14/202588家具類模壓刨花制品包括各種臺(tái)面、櫥柜門扇、凳椅座背、廚房用具、課桌等,除了軟墊家具的骨架部件外,大部分產(chǎn)品需用裝飾紙貼面。主要用于家庭、學(xué)校、賓館、飯店、廚房以及露天公共場所。最典型的產(chǎn)品為各種形狀的桌椅臺(tái)面。
PVC模壓門板2/14/202589④制品美觀大方,造型變化款式多樣:模壓刨花制品的成型工藝主要依靠模具的變化,更換不同的模具,即可獲得不同造型產(chǎn)品,使模壓刨花家具產(chǎn)品的造型變化容易實(shí)現(xiàn)。易于達(dá)到家具部件設(shè)計(jì)的點(diǎn)、線、面的完美結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)的家具造型,而且折線、邊緣和轉(zhuǎn)角處的聯(lián)結(jié)過渡自然流暢,使模壓刨花家具制品既有板式家具的簡約和力度感,又有實(shí)木彎曲家具的柔和含蓄美。
⑤模壓刨花制品的用膠量相對比普通刨花板高,但一般不大于25%,比模壓塑料低(施膠量高于25%)。2/14/202590(3)用途家具類模壓刨花制品包括各種臺(tái)面、櫥柜門扇、凳椅座背、廚房用具、課桌等,除了軟墊家具的骨架部件外,大部分產(chǎn)品需用裝飾紙貼面。產(chǎn)品主要用于家庭、學(xué)校、賓館、飯店、廚房以及露天公共場所。最典型的產(chǎn)品為各種形狀的桌椅臺(tái)面。
2/14/202591(4)性能質(zhì)量評定我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T15105.1——2006《模壓刨花板制品——家具類》中,規(guī)定了模壓刨花制品的典型家具部件的主要產(chǎn)品性能。
2/14/2025922/14/2025932/14/2025942/14/2025952/14/2025962/14/202597是以木材或其他植物纖維為主要原料,經(jīng)過削片、纖維分離、施膠、成型、壓制而成的板狀制品的總稱。纖維板制造工藝脫胎于造紙工業(yè)的紙板生產(chǎn)技術(shù),當(dāng)時(shí)是為了利用制漿中的粗大纖維而生產(chǎn)出最早的軟質(zhì)纖維板(也即絕緣板)。
1858年,美國人取得了第一個(gè)軟質(zhì)纖維板的發(fā)明專利,第一個(gè)軟質(zhì)纖維板的生產(chǎn)工廠是在1898年的英國建成。1924年,美國人在世界上首先發(fā)明了濕法硬質(zhì)纖維板生產(chǎn)技術(shù),并在兩年后建立了第一條生產(chǎn)線,其纖維板中使用的纖維是爆破法得到。3.3纖維板(fiberboard)2/14/202598
1931年,瑞典人發(fā)明了熱磨法纖維分離技術(shù),并在1934年建立了世界上第一家采用熱磨法分類纖維生產(chǎn)濕法硬質(zhì)纖維板。直到今天,熱磨法依舊是世界上絕大部分國家生產(chǎn)纖維板時(shí)主要采用的纖維分離方法。
1965年,干法纖維板生產(chǎn)技術(shù)最早出現(xiàn)于美國,第一條干法纖維板生產(chǎn)線也位于美國。2/14/202599我國的纖維板生產(chǎn)工業(yè)始于1958年,最早的現(xiàn)代化大型纖維板廠是黑龍江伊春從瑞典引進(jìn)的年產(chǎn)18000t濕法硬質(zhì)纖維板生產(chǎn)成套設(shè)備。
1966年,我國開始自行生產(chǎn)濕法纖維板成套定型設(shè)備。我國的干法纖維板生產(chǎn)始于上世紀(jì)60年代中期,開始是生產(chǎn)硬質(zhì)纖維板,先后在上海和株洲等地建成了年產(chǎn)5000m3的生產(chǎn)線。
1983年,我國開始引進(jìn)國外先進(jìn)成套設(shè)備生產(chǎn)干法中密度纖維板,雖起步較晚,但發(fā)展速度很快,目前,我國的干法中密度纖維板產(chǎn)量已經(jīng)超過美國,成為世界中密度纖維板生產(chǎn)產(chǎn)量位居第一的國家。2/14/20251003.3.1分類、特點(diǎn)和用途(1)分類:①按照原料品種分:木質(zhì)纖維板:以木材剩余物(包括森林采伐剩余物和木材加工剩余物)加工而成的纖維板;非木質(zhì)纖維板:以竹材、草本植物(蘆葦)或農(nóng)作物廢料(甘蔗渣、棉桿、稻麥草、玉米桿、花生殼等)加工而成的纖維板。2/14/2025101②按板材的密度分:硬質(zhì)纖維板(高密度纖維板):密度>0.80g/cm3;中密度纖維板:密度=0.45~0.88g/cm3;軟質(zhì)纖維板(低密度纖維板):密度<0.45g/cm3。③按加工方法分:
干法纖維板:以空氣作為輸送纖維和成型板坯的載體,纖維分離后需經(jīng)干燥處理,熱壓時(shí)板坯含水率10%左右,產(chǎn)品為兩面光。干法生產(chǎn)無廢水問題,但需用膠粘劑使纖維結(jié)合。該方法生產(chǎn)的板材強(qiáng)度高,尺寸穩(wěn)定性好,性能優(yōu)越,因此在世界范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛,也是目前我國纖維板生產(chǎn)的主要方法。2/14/20251022/14/2025103
濕法纖維板:以水作為輸送纖維和成型板坯的載體,纖維分離后經(jīng)稀釋成為漿料,而后在長網(wǎng)成型機(jī)上完成脫水和濕板坯成型過程,熱壓時(shí)的濕板坯含水率為70%左右,產(chǎn)品一般為一面光。該方法因會(huì)產(chǎn)生大量廢水污染,使其發(fā)展受到限制,目前已在我國很少使用。
半干法纖維板:以空氣為介質(zhì)輸送和成型板坯,但熱壓時(shí)板坯含水率為30%左右,介于干法和濕法之間。該方法因工藝操作較困難,如:成型時(shí)纖維易結(jié)團(tuán),致使鋪裝的板坯厚度不易均勻、表面不平整,因此很少使用。2/14/2025104④按結(jié)構(gòu)分:單層結(jié)構(gòu)纖維板:沿厚度方向纖維的形態(tài)尺寸分布基本一致均勻;三層結(jié)構(gòu)纖維板:沿厚度方向纖維板的表層為細(xì)纖維構(gòu)成,芯層為相對較粗的纖維組成;
漸變結(jié)構(gòu)纖維板:沿厚度方向從表層到芯層纖維的形態(tài)尺寸逐漸由小到大;定向纖維板:纖維的長度方向在板材中是基本上沿某一方向排列,形成的板材在某一方向上具有較高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)板材。2/14/2025105⑤按用途分:普通纖維板、建筑纖維板、防腐纖維板、防潮纖維板、難燃纖維板等。⑥按表面狀態(tài)分:模壓纖維板、浮雕纖維板、瓦楞纖維板、表面印刷纖維板、表面貼面纖維板等。2/14/2025106(2)特點(diǎn)及用途:
——濕法硬質(zhì)纖維板:一般為薄板,通常厚度小于5mm,幅面尺寸較大,密度較高。強(qiáng)度較高,彎曲性能好,表面不開裂,但因背面有網(wǎng)紋,致使板材沿厚度方向的結(jié)構(gòu)不對稱,吸濕后變形較大。一般作為圍護(hù)材料使用,主要可用于建筑、家具制造(普通家具制造用薄板)、車輛和船舶等交通的內(nèi)部裝飾、家用電器等。另外,硬質(zhì)纖維板還可加工成各種特種纖維板,如:浮雕纖維板、模壓纖維板和具有吸音性能的沖孔板等。2/14/2025107
——干法中密度纖維板:密度適中,結(jié)構(gòu)一般為兩面光,材質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻?qū)ΨQ,尺寸穩(wěn)定性好,物理力學(xué)性能優(yōu)良,產(chǎn)品幅面大,厚度范圍廣(2.5mm~60mm),表面平整,易于進(jìn)行涂飾和貼面等二次加工,可以方便地銑型邊和雕刻,還可以制作各種型材。板材的機(jī)械性能也很理想,可以象木材一樣進(jìn)行鋸截、鉆孔、開榫、銑槽、砂光等形式的加工。在制造過程中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?,還可使板材具有一定的耐水耐潮性、阻燃性、防腐性和防蟲性等。2/14/2025108在家具生產(chǎn)中,中密度纖維板主要用于普通家具制作用的中厚板材和薄型板材、櫥柜制作用防潮板材以及模壓門、復(fù)合門制作用板材等。另外,中密度纖維板還可成為室內(nèi)裝飾用板材、禮品包裝盒用板材、鞋跟制作用板材、膠合板/復(fù)合地板芯板用薄型板材以及如音箱制作等。2/14/2025109在木質(zhì)家具部件上,中纖板的應(yīng)用包括:各種家具柜體部件、抽屜面板、桌面、桌腳、床的各個(gè)部件、沙發(fā)??颉⒆蔚淖婧涂勘嘲?、扶手等。目前,中密度纖維板產(chǎn)品在歐洲產(chǎn)量的75%用于家具制造,在美國85%的中密度用于家具制造,而在日本,產(chǎn)量的60%用于家具制造。
2/14/2025110
——干法高密度纖維板:
干法高密度纖維板主要用于家具制造、復(fù)合地板的基材等,也是建筑、室內(nèi)裝修的良好材料。
2/14/20251112/14/20251123.3.2中密度纖維板(mediumdensityfiberboard,MDF)(1)定義和分類:我國現(xiàn)行中密度纖維板標(biāo)準(zhǔn)GB/T11718——1999《中密度纖維板》中,對中密度纖維板的定義為:以木質(zhì)纖維或其他植物纖維為原料,施加脲醛樹脂或其他合成樹脂,在加熱加壓條件下,壓制而成的一種板材。通常,中密度纖維板的厚度大于1.0mm,密度為450kg/m3~880kg/m3。也可以加入其他合適的添加劑以改善板材特性。2/14/2025113中密度纖維板按使用條件或環(huán)境不同,可分為3種:以上3種中纖板均可用于非承重材,如家具和裝修件等。此外,中密度纖維板還可以按照厚度或特性進(jìn)行分類。2/14/2025114
(2)中密度纖維板的基本性質(zhì):①吸濕、吸水性:板材吸濕性分析:中纖板密度越高,其平衡含水率越低。在溫度為20℃、濕度為65%的大氣環(huán)境中,中纖板的平衡含水率為7%~10%,比木材(密度按0.5g/cm3計(jì))的平均含水率要低。其原因主要在于,中纖板是經(jīng)過加熱加壓膠合得到的板材,而且內(nèi)部有防水劑等添加劑存在,孔隙率大大減少,使吸濕性與木材相比有所下降。2/14/2025115板材吸水性分析:中纖板與水直接接觸時(shí),也會(huì)隨溫度提高和時(shí)間延長出現(xiàn)膨脹,在厚度方向上,這種尺寸變化更為明顯。不同板厚的中密度纖維板具有不同的吸水厚度膨脹率。一般,薄型中密度纖維板的吸水厚度膨脹率大于厚板的吸水厚度膨脹率。2/14/2025116②傳熱性:與其他木質(zhì)材料相同,纖維板的導(dǎo)熱系數(shù)也是隨板材的密度提高而增加。對中密度纖維板而言,當(dāng)其的密度與木材密度一致時(shí),中密度纖維板的導(dǎo)熱系數(shù)要略低一些,原因在于中密度纖維板的材質(zhì)比木材更均勻。在一般情況下,當(dāng)中密度纖維板中的含水率提高時(shí),板材的導(dǎo)熱系數(shù)將會(huì)相應(yīng)提高。2/14/2025117
鏈接:關(guān)于地?zé)岬匕鍝?jù)相關(guān)專家分析,地板輻射采暖將成為未來主要的采暖方式。國內(nèi)的地采暖裝修從上世紀(jì)九十年代中后期開始興起,到現(xiàn)在也有十年。目前,市場上充斥了“地暖專用地板”、“特別適合地?zé)帷钡鹊茸謽拥牡匕?。從厚度上來看?mm到12mm不等;從產(chǎn)品種類上講,有的是強(qiáng)化地板,有的則是實(shí)木復(fù)合地板,甚至還有純實(shí)木地板。但實(shí)際上,不是所有地板都適宜做地暖地板。適用于地暖要求的地板要滿足四大要素:地暖傳導(dǎo)性、尺寸穩(wěn)定性、防污環(huán)保性和使用耐久性。2/14/2025118
2007年出臺(tái)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《地采暖用木質(zhì)地板標(biāo)準(zhǔn)》中,對地板的耐熱性、耐濕熱性能、導(dǎo)熱性能以及尺寸穩(wěn)定行等有詳細(xì)規(guī)定。2/14/2025119③聲學(xué)性質(zhì):中纖板密度適中,有良好的吸音性能,而且在其密度范圍內(nèi),密度越小則吸音效果越好。經(jīng)打孔處理(穿孔或盲孔)的中纖板具有吸收從高頻到低頻聲音的性能。中纖板的吸音效果還與板材是否經(jīng)過特殊加工有關(guān),例如:經(jīng)過在表面增加多孔的輕質(zhì)襯里材料、施工時(shí)增加表面涂層的厚度,均可獲得不同的吸音效果。家具生產(chǎn)中,可以根據(jù)具體需要進(jìn)行不同形式的表面加工,得到具有一定吸音效果的特殊場所使用的特種家具。
2/14/2025120④耐候性:普通家具用中纖板主要在室內(nèi)使用,不易受到氣候條件變化的影響。但長期在室內(nèi)窗戶附近放置的家具,易因紫外線照射引起板材變色。戶外家具用中密度纖維板,通常需采用具有耐候性能的酚醛樹脂膠或具有相同耐候性能的其他樹脂膠制造,或在其表面涂飾耐候性涂料,使板材獲得良好的耐候性。2/14/2025121⑤中纖板強(qiáng)度與密度關(guān)系:中密度纖維板的強(qiáng)度與密度有直接關(guān)系。一般情況下,中密度纖維板的密度越大,則強(qiáng)度也就越高,特別是靜曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量和內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度均隨板材的密度提高而增大。但抗沖擊強(qiáng)度與密度無關(guān)。中密度纖維板的密度對產(chǎn)品的質(zhì)量和用途具有重要影響,當(dāng)中密度纖維板的密度提高時(shí),產(chǎn)品的各項(xiàng)性質(zhì)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。
2/14/2025122中密度纖維板的密度與板材性質(zhì)密度(g/cm3)0.550.650.750.80靜曲強(qiáng)度(MPa)20.8532.0438.7043.04內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度(MPa)0.440.630.850.94吸水率(%)40.1727.0618.5914.79厚度膨脹率(%)11.549.607.706.152/14/20251232/14/2025124
(3)中纖板生產(chǎn)工藝簡介:2/14/2025125中纖板的一般生產(chǎn)工序主要包括:備料、纖維分離、纖維處理、鋪裝成型、預(yù)壓與熱壓、后處理(冷卻、調(diào)濕、鋸裁、砂光)以及產(chǎn)品分等入庫等。幾個(gè)關(guān)鍵工序介紹:
——纖維分離:是指采用專用的設(shè)備將木片或其他植物纖維原料分離成細(xì)小纖維的工藝過程。纖維分離的質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。纖維分離的方法主要有加熱機(jī)械法、化學(xué)機(jī)械法、純機(jī)械法和爆破法。我國目前纖維板生產(chǎn)主要采用熱磨法分離纖維,也稱熱磨法制漿。2/14/2025126
——纖維處理:是為了滿足干法生產(chǎn)纖維板的工藝需要(干法生產(chǎn)纖維板主要靠膠粘劑的粘合作用),對根據(jù)具體產(chǎn)品性能需要,分別對纖維施加膠粘劑、防水劑、阻燃劑、防霉劑不同的助劑等,以提高板材的強(qiáng)度、耐水性能和尺寸穩(wěn)定性,并賦予板材一定的阻燃和防腐功能等。纖維處理主要包括:防水處理、纖維施膠和纖維干燥。2/14/2025127
防水處理——目的是為了降低板材的吸濕吸水性、避免板材因吸水而發(fā)生的變形、強(qiáng)度降低和易腐朽的現(xiàn)象,擴(kuò)大板材的使用范圍,延長板材的使用壽命。常用的方法是在纖維分離后的木漿中加防水劑石蠟(暫時(shí)性防水措施)。還可:施膠、浸油或貼面和涂飾等。2/14/2025128
纖維施膠——干法生產(chǎn)纖維板時(shí),纖維之間膠合力的產(chǎn)生主要依靠膠粘劑的作用。加膠不但可使板材獲得功能強(qiáng)度,還有防水作用(永久性防水)。因木材中部分化學(xué)組分上的活性基團(tuán)可與膠粘劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成化學(xué)鍵結(jié)合,提高了板材的各項(xiàng)強(qiáng)度和耐水性能。常用膠粘劑主要包括:脲膠(UF)、酚膠(MF)、異氰酸酯(MDI)和三聚氰胺樹脂(MF),其中:脲膠(含改性脲膠)是使用量最大的膠粘劑,膠合后板材可用于室內(nèi)型和防潮型纖維板,用于各類家具、地板基材和室內(nèi)裝飾裝修材料。2/14/2025129
纖維干燥——干法生產(chǎn)纖維板時(shí),要求在熱壓板坯的含水率在8%~10%的范圍內(nèi),否則將無法保證熱壓質(zhì)量。但纖維在熱磨后的含水率大約在50%左右,施膠防水劑和膠粘劑后又帶入了一部分水在板坯中,因此含水率較高,不能達(dá)到熱壓對板坯含水率的要求指標(biāo)。過高的含水率必須通過干燥的方法降低到規(guī)定的范圍。干纖維很蓬松,比表面積大,蒸發(fā)水分的速度快,可以采用高溫快速的方法(閃急干燥)完成干燥過程。實(shí)際生產(chǎn)中,纖維干燥在管道中進(jìn)行,高溫高速熱氣流作用下,濕纖維在管道中呈現(xiàn)懸浮狀態(tài),在高速飛升的過程中,快速完成干燥過程,一般時(shí)間僅為5s~10s。
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——鋪裝成型:是將干燥后的纖維鋪放成具有一定規(guī)格的纖維板板坯的過程。鋪裝后的板坯應(yīng)厚度一致、結(jié)構(gòu)密度均勻、對稱,以滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。鋪裝的方法常采用的有:機(jī)械成型、氣流成型和混合成型。機(jī)械成型是指采用各種運(yùn)輸帶均勻定量供料,利用各種輥、刷、針刺等機(jī)械作用將纖維打散拋松,在離心力和纖維重力作用下,使纖維沉降到網(wǎng)帶上形成板坯。2/14/2025131氣流鋪裝是借助氣流的作用,使呈分散態(tài)的纖維自由下落并沉積在成型網(wǎng)帶上。根據(jù)網(wǎng)帶下是否使用真空負(fù)壓裝置,又具體分為普通氣流成型和真空氣流成型等幾種。氣流成型是國內(nèi)外廣泛使用的干法纖維板成型方法,特別是真空氣流成型機(jī),因其相對與普通氣流成型有更理想的鋪裝效果,被生產(chǎn)中普遍采用。2/14/2025132
——預(yù)壓與熱壓:
預(yù)壓——在鋪裝機(jī)中形成的干板坯很蓬松、厚度大,需預(yù)壓才可使其具有一定的初強(qiáng)度,并具有與熱壓機(jī)開襠相適應(yīng)的厚度。預(yù)壓可以排除板坯中的部分空氣,減少板坯厚度,使板坯達(dá)到一定的密實(shí)度,滿足在傳送帶上運(yùn)輸、切割時(shí)不致斷裂、破損和散坯,并可適當(dāng)提高熱壓速度。2/14/2025133連續(xù)式預(yù)壓機(jī)應(yīng)用普遍,壓力被逐漸施加在板坯表面(具傾斜的引導(dǎo)部),避免將板坯壓潰。部分預(yù)壓機(jī)在預(yù)壓后端也設(shè)置了小傾角(離去角),可以在一定程度上防止板坯回彈過快而重新吸入空氣。2/14/2025134
熱壓——是在溫度和壓力共同作用下,使板坯中的水分蒸發(fā)、密度提高、膠粘劑固化,原料的各組分發(fā)生物理化學(xué)變化,從而使纖維膠合成板的過程。熱壓質(zhì)量與成品板的質(zhì)量和產(chǎn)量具有密切關(guān)系。熱壓過程控制的三個(gè)要素:溫度、壓力和時(shí)間。溫度提供膠粘劑固化所需要的固化條件;壓力使板坯由松散狀形成具有一定密度和厚度的板材;時(shí)間是使溫度達(dá)到膠粘劑固化點(diǎn)所需要的時(shí)間,其選擇原則是,在保證纖維板質(zhì)量的前提下,盡可能縮短時(shí)間,以提高生產(chǎn)效率。2/14/2025135后處理(冷卻、調(diào)濕、鋸裁、砂光)與分等入庫:冷卻:目的一是使板材的溫度降低到膠粘劑的熱解溫度以下,避免因樹脂降解造成的制品強(qiáng)度下降、耐水性降低;二是冷卻可以利用空氣中的水分平衡板材中的含水率,防止因溫差過大或板材中的應(yīng)力較大而引起的翹曲變形。冷卻在翻板冷卻機(jī)上進(jìn)行,脲醛樹脂纖維板的溫度一般應(yīng)冷卻至60℃以下。2/14/2025136調(diào)濕處理:目的是提高板材的尺寸穩(wěn)定性,防止板材在與空氣直接接觸時(shí),易出現(xiàn)的不均勻吸濕吸水導(dǎo)致的變形。常采用兩種方法:一是自然調(diào)濕,主要用于脲醛樹脂制造的中密度纖維板,即:將冷卻后的板材經(jīng)自然堆垛大約2~3天;二是調(diào)濕處理,主要對酚醛樹脂制造的中密度纖維板,即:將板材放置于一定溫度和濕度的循環(huán)空氣處理室中,使板材的含水率達(dá)到與大氣平衡含水率基本一致的程度。2/14/2025137鋸裁與砂光:目的是去掉加工余量,使板材的尺寸符合國標(biāo)規(guī)定的要求,并去掉密度和強(qiáng)度較低的板邊。采用圓鋸機(jī)實(shí)現(xiàn)板材的縱橫鋸裁。采用寬帶砂光機(jī)去除板材表面的預(yù)固化層(此部分結(jié)構(gòu)疏松、密度低、強(qiáng)度低,影響板材表面質(zhì)量,也不易進(jìn)行表面裝飾處理),另外也具有板材定厚作用。
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(4)中纖板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11718——1999《
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