人造板
人造板是以木材或其他非木质植物为原料,经一定的机械加工分离成各种单元材料,用或不用胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。主要包括胶合板、刨花(碎料)产品有板材纤维板等三种,延伸产品深加工产品数百种。人造板的诞生标志着木材加工现代化时期的开始。此外,人造板还可以提高木材的综合利用率,1立方米人造板可以替代3 ~ 5立方米原木。
发展起源 编辑本段
公元前1世纪初,罗马人已经熟悉了单板制造技术和胶合板制造原理。
1812年,法国人发明了单板锯床。
1834年,法国颁发了刨床专利。
1844年后,改良后的旋切机正式用于工业生产。此后,旋切机的不断改进促进了胶合板行业的发展 19世纪中叶,德国首先建立了胶合板工厂。
1887年,德国用锯末和血胶做板材,这就是刨花板的开始。
1889年,德国获得了第一个由刨花制成的刨花板专利。20世纪初合成树脂胶粘剂的出现,为刨花板的工业化生产准备了条件。
1898年,英国首次在圆网造纸机上制造出半硬质纤维板。
1914年,美国用磨过的木浆下脚料生产绝缘板,建了绝缘纤维板厂。
1916年,干成型工艺首次出现在奥地利。
1924年,美国创造了Masonnet方法(爆破法)纤维分离技术在1928年已经能够生产高质量的硬质纤维板。
1931年瑞典发明了Asplund法,第二年在瑞典建立了第一家用这种方法生产的硬纸板工厂至此,纤维板制造业从造纸工业中分离出来,成为一个独立的工业门类。
1935年,法国用废单板制成长条状刨花,在铺装过程中,刨花层层垂直排列形成板坯,这是刨花板中定向技术的先行者1937年,瑞士提出了三层刨花结构的制造技术。
1941年,德国第一家设备齐全的刨花板厂成立,使刨花板工业完成了技术准备阶段。
1943年,美国成功研究了干法和半干法制造工艺,20世纪50年代初,在美国、联邦德国、捷克斯洛伐克和奥地利分别用上述两种方法建厂生产硬质纤维板。
20世纪40年代后期,随着英国人和德国人分别开发出连续生产刨花板的Badlev法和Aucar法,并制造出相应的成套连续生产设备,刨花板生产进入工业体系。
在20世纪60年代初,MDF是在干法生产技术的基础上制造的,1966年第一家MDF工厂在美国建成。
产品分类 编辑本段
人造板的新品种日益增多,其分类方法也在不断变化。常用的分类方法如下:
树种
根据生产中使用的树种不同,可分为软木胶合板、阔叶材胶合板等;
用途性质
根据用途不同,可分为室外胶合板、室内用胶合板、结构用胶合板、装饰用胶合板等;
成型工艺
根据成型工艺的不同,可分为湿法、干法、半干法纤维板;
加压方式
根据增压方式的不同,可分为平压、挤压、辊压刨花板等;
产品密度
根据产品密度的不同,可分为低密度、中密度、高密度刨花板;软质、中密度、高密度(硬质)纤维板等;
胶合材料
根据使用的胶合材料不同,可分为有机胶合人造板、无机胶合人造板等。
性能特点 编辑本段
1、幅面大,结构好,施工方便;
2、膨胀收缩率低,尺寸稳定,材质比锯材均匀,不易变形开裂;
3、单板和各种下脚料作为人造板的原料,容易浸渍,因此可以用于各种功能性处理(如阻燃、防腐、抗缩、耐磨等)
4、厚度等级和密度等级范围广,适用性强;
5、弯曲成型性能好。
生产方法 编辑本段
1、胶合板是用经过蒸煮软化的原木,切割成大片,然后每片的纤维方向互相垂直放置,用耐水性好的合成树脂胶粘合,再加压而成、干燥、锯边、表面修整板。层数为奇数,一般为3层-13层,分别叫胶合板、五合板等。用来制作胶合板的树种是椴木、桦木、水曲柳、榉木、色木、柳桉木等。
2、纤维板是将树皮、刨花、树枝和其他废物被折断、浸泡、磨成木浆,压制成型、通过干燥处理制成的板。由于成型时的温度和压力不同,可分为硬质、半硬质、软质三种。
3、刨花板是一种由刨花或木纤维制成的板,可以用胶也可以不用胶。刨花板密度小、材质均匀,但易吸潮、强度低。
4、细木工板是利用木材加工过程中产生的边角废料成型的、刨光施胶、拼接、由单板制成的人造木板。一般板芯采用充分干燥的短木条,板面采用单层单板或胶合板。细木工板不仅是木材综合利用的有效措施,而且所得板材结构均匀、尺寸稳定、幅面较大、厚度较大。除了表面装饰,它还可以用作结构材料。
5、其他关于人造板制造:人造板使用的原料,除胶合板外,大多来自于伐木和加工剩余物,以及小径木材(直径在8厘米以下)经破碎或削片、再次压碎制成的薄片、条状、针状、粒状材料可用于刨花板制造。木片在纤维分离后用于纤维板制造。这样可以比传统利用方式提高木材利用率20 ~ 25%20世纪70年代,人们开始注意树皮的用途、木屑作为人造板的原料,但树皮只能用在刨花板的中层,用量不能超过8%否则产品力会降低。此外,除蔗渣外,非木材材料越来越受到重视、麻秆、长期以来,它一直用于人造板的生产,并延伸到许多植物的茎和种皮。
制作工艺 编辑本段
切削加工
切割技术,如单板旋切,应适用于原材料处理和最终产品加工、刨切,木片、刨花的切割纤维的研磨和分离以及最终加工中的锯切、砂磨等。将木材切割成不同形状的单元,以一定的方式重新组合成各种板材,可以改善木材的某些性质,比如各向异性、不均质性、湿胀及干缩性等。由大单元组成的板的机械强度更高,由小单元组成的板的均匀性更好。精确控制旋切单板的厚度误差,可提高成品率2 ~ 3%刨花切割的形状影响刨花板的所有物理和机械性能;纤维形态也与纤维板的强度密切相关。板材最终的锯切、打磨也影响产品的规格和质量。
干燥
包括单板干燥、刨花干燥、干法纤维板生产中的纤维干燥和湿纤维板的热处理。干燥技术和过程控制不同于成品干燥。成品干燥的过程控制是以干燥介质的相对湿度为基础的,必须注意防止干燥应力;和用于木质板材的片材、粒状材料在相对较高的温度下干燥、在高速连续的情况下,加热阶段立即转入减速干燥阶段。单板和刨花薄,表面积大,干燥应力的影响很小或不存在。此外,在切削过程中,木材结构有不同程度的松弛,水分扩散的阻力较小,因此水分在木材中的扩散规律对单板影响很大、刨花等失去它们的意义。
干热源主要是蒸汽或燃烧气体。红外干燥的能耗太高,每蒸发一公斤水需要5500 ~ 18000千焦;而蒸汽干燥只需要4200 ~ 5000千焦。高频干燥的优点是当被干燥物料的含水量高时,干燥速度快、最终水分含量均匀,但干燥成本过高。如果它与蒸汽结合使用以实现复合加热是有利的。真空干燥不仅昂贵,而且效率低。当以蒸汽为热源时,单板的干燥需要1.75 ~ 2公斤蒸汽,刨花需要1.约8公斤的蒸汽,软纤维板坯干燥需要1.6~1.8千克蒸气。
施胶
包括单板涂胶、刨花及纤维施胶。单板胶合在欧洲仍采用传统的辊式胶合,美国许多胶合板厂从70年代开始改用喷胶。中国胶合板厂也采用辊式涂胶。本发明适用于整个中板和自动坯料装配过程。目前刨花和纤维上浆主要采用喷胶法。
733560年代后期,欧美一些国家研究了无胶粘接技术,进展是活化木质素分子,在一定条件下利用木质素进行粘接;或者利用木材或其他材料中的半纤维素,经过处理后转化为胶结材料进行胶合。20世纪80年代初,加拿大利用蒸汽残渣成功制造出无胶刨花板。国内的科研院所和高校也在进行无胶粘接技术的研究,并取得了初步成果。
成型和加压
刨花板纤维板的胶合板组装板坯成型和压制都属于人造板制造的成型过程。木材科学中对木材结构的研究揭示了天然木材中木纤维的排列是有层次和方向性的,因此它能承受一定限度的自然界对木材施加的外力。人造板制造技术的演变无疑受到这种认识的影响:刨花板、纤维板坯的层次由单层变为三层和多层结构;刨花和纤维在板坯中的排列也趋向于从随机到定向;而胶合板相邻层的纤维方向相互垂直,改善了木材在自然生长条件下的各向异性,提高了尺寸稳定性。
加压分为预压和热压。使用无垫料系统时,有必要对板材进行预压。它可以防止板坯被推入热压机时受损。热压工艺是决定企业生产能力和产量的关键工序人造板行业常用的热压设备主要是多层热压机此外,单层大幅面热压机和连续热压机也逐渐被采用。刨花板厂经常使用单层热压机,在中密度纤维板制造中使用单层热压机可以实现高频和蒸汽联合加热,有利于缩短压制周期,提高产品截面密度的均匀性。
最终加工
板材从热压机中出料后,经过冷却含水量平衡等阶段,即锯切、砂光和硬纤维板需要热处理和湿度控制。以前板材的锯边是冷锯,现在也是热锯,但是一定不能用热砂光的方法,因为热砂光会损害成品的表面质量。根据使用要求,有些板材需要浸渍、油漆、复面、封边等特殊处理。
发展分析 编辑本段
随着建筑装饰和家具行业的快速发展,国内对木材的需求急剧增加,木材供应缺口越来越突出。发展人造板产业有利于缓解我国木材供需矛盾,是节约木材资源的重要途径。
2006年,我国规模以上人造板加工业工业总产值达到154571924万元,比2005年同期增长325.49%全年累计实现产品销售收入14744465万元,比2005年同期增长325.10%全年累计实现利润总额703,9148万元,比2005年同期增长385.84%
2007年,我国规模以上人造板加工业工业总产值达到221905431万元,比2006年同期增长415.72%,2008年1-10月份,全国规模以上人造板加工业工业总产值达到240548404万元,比2007年同期增长345.17%
人造板行业发展的同时,也存在产品结构不合理技术含量低的问题;企业管理水平低,产品合格率低;资源短缺,产业集中度低等问题。因此,人造板行业的发展应根据行业的实际情况,提高产品的技术含量;扩大规模生产;规范管理等措施,提高我国人造板工业的整体水平。
2007年,行业产品结构将更加合理,产品质量将稳步提高,劣质产品将逐步退出市场,产品价格将更加合理。另外,我国人造板产品的国家标准或行业标准过去一直是一个、近两年来,大部分都进行了修订,水平有所提高,使我们的产品质量更接近世界水平,指标更合理。随着人们生活水平的提高随着人们生活水平的提高,人造板在社会发展中的地位越来越重要,未来人造板市场发展空间巨大。
产品选购 编辑本段
1、甲醛释放量是人造板中的一项重要指标消费者在购买人造板时,应尽量选择刺激性气味较小甲醛释放量较低的板材。根据国家标准,板材的甲醛释放量分为两个等级:E1级可以直接在室内使用;E2级必须完成后才能在室内使用。因此,消费者在选购时要注意厂家标明的甲醛释放量水平。
2、好的人造木板应该有光滑的表面、表面无起泡脱层,板面厚度均匀,无明显翘曲现象,板边周围无缺陷。
3、正规生产企业会在牌子上注明厂名、厂址、产品执行标准号、消费者应尽量去有信誉的建材超市购买产品等级和甲醛释放量的等级。
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