影响结构刨花板尺寸稳定性的工艺因素有哪些

影响结构刨花板尺寸稳定性的工艺
因素有哪些
影响结构人造板尺寸稳定性的工艺因素较多，主要包括原料树种、刨花尺寸、胶种及施胶量、热压工艺温度、含水率、闭合速度等、板材密度等。

刨花尺寸
刨花尺寸是被研究的最早的一个工艺参数，众多研究结果表明，用薄而长
的刨花制得的板材具有较好的尺寸稳定性。

Bnunbaugh选择了4种长度
(12.5,25,51,102mm)和4种(0.23,0.31,0.38,0.46mm)的美国花旗松大片刨花，测定了用其制成的大片刨花板2h和24h吸水厚度膨胀率和线性膨胀率，试验结果表明，刨花尺寸对刨花板的2h吸水膨胀无显著影响，而对24h吸水膨胀影响较大，板材的膨胀率随着刨花长度与厚度的减小而有所下降见表。

表2大片刨花的长度与厚度对板材24h吸水厚度膨胀率和线性膨胀率的影
晌
24h吸水厚度膨胀率(%)24h线性膨胀率厚度
(mm)0.230.310.380.460.230.310.380.4612.511.114.114.915.08.08.011.09.5
长2510.110.811.613.34.86.78.39.5
度518.09.99.910.26.05.97.69.510210.011.210.210.26.06.77.65.8mm
采用厚刨花制成的大片刨花板膨胀较大是由于厚刨花在热压过程中在给定
密度的情况下，较之薄刨花承受更大的压缩率，而且厚刨花造成的板坯内部空
隙度也更大，加速了水分的渗入。

在同样密度的板坯中，短刨花与长刨花相比，导致板坯内部具有更大面积的木材横断面，同样加速了水分的吸人.Bnunbaugh
还发现，刨花的长度与厚度之比与板材的吸水膨胀率有一定相关性。

Vital,Wilson等通过对4种厚度和3种长度刨花所制成的大片刨花板尺寸稳定
性的研究，得出了预测和最小化大片刨花板吸水膨胀率的方程，指出大片刨花
板的吸水厚度膨胀率及线性膨胀率是与板材表面质量、胶种及刨花厚度有关的函数，刨花的长度对其影响可以忽略，并预测当刨花厚度为0.3nun时，板材的吸水厚度膨胀率最小。

此外，Price和Lehmann研究了采用不同刨花制备设备如盘式刨片机、鼓式刨片机、环式刨片机以及旋切机所制备的51×0.5(mm)大片刨花对板材性能的影响，结果表明，用旋切所得刨花制成的大片刨花板吸水厚度膨胀率最小，其次是盘式刨片机，环式刨片机以及鼓式刨片机所制大片刨花。

胶种及施胶量
胶种及施胶量是决定板材尺寸稳定性的关键因素之一。

国外结构人造板主要作为室外用材，通常采用酚醛树脂胶。

众所周知，酚醛树脂胶比脲醛胶具有更好的耐气候性，即用其制成的板材在水分或湿气的作用下，膨胀率远低于用脲醛胶所制板材。

许多研究结果表明在加速老化试验过程中，随着施胶量的增加，板材的膨胀率均有显著的下降。

最近，Trek的进一步研究表明板材表层的膨胀远大于芯层，他建议可以对表层刨花施加较多的胶粘剂，如此可大幅度降低板材吸水厚度膨胀率。

同时，在研究中还得出了吸水厚度膨胀率与施胶量的关系式:
TS=10.29-1.87A-1.53B+0.14C
式中:TS一吸水厚度膨胀率
A-表层刨花施胶量
B一表层刨花石蜡施加量
C一表层与芯层刨花比例
从式中3个变量A、B、C的系数可以看出，表层刨花的施胶量对板材的吸水厚度膨胀率有较大影响，随着施胶量的增加，板材的吸水厚度膨胀率将有所下降。

热压工艺
Trek研究了不同热压温度和表层刨花含水率对定向结构板吸水厚度膨胀的影响，结果表明这两个因素对板材的吸水厚度膨胀有显著影响，随着热压温度的增高和表层刨花含水率的增加，板材的吸水厚度膨胀率有明显下降，可以从两方面解释这一现象
表层刨花中的水分在高温作用下产生大量的蒸汽，大量的蒸汽由表层向芯层传递，加速了芯层温度的升高，以促进芯层胶粘剂的固化;(2)木材是一种热塑性材料，在高温蒸汽的作用下，将使木材更易于被压缩，从而减少内应力，提高板材的尺寸稳定性。

因此，许多研究者考虑采用高温蒸汽预处理刨花，或对板材迸行后期蒸汽等方法来提高板材的尺寸稳定性。

此外，热压时使压机快速闭合，将增加板材的内部结合强度，这有利于降低板材的吸水厚度膨胀率。

板材密度
板材密度是被研究最广泛的一个工艺因因素。

一般认为，增加刨花板的密度，将提高刨花的且压缩率，这将导致板材内部存在较高的内应力，因而可能会使板材膨胀量增大，但是另一方面，由于板材密度被披提高了，也即提高了板材的致密度，水分的渗透速度及吸收量都将有所下降，这对板材的膨胀变形会产生相反的影响。

因此，许多研究者所得出的结果不相一致。

此外，结构人造板在厚度方向和水平方向上密度分布都不均匀，将导致不同部位膨胀不一致，Wei等研究得出，定向结构板厚度方向上的各层吸水厚度膨胀率与其密度呈一定线性关系，即密度越高的表层其吸水厚度膨胀率越大。

Liu等研究了水平密度分布对吸水厚度膨胀率的影响，在他的研究中，未发现水平密度分布与吸水厚度率存在某种确定的关系。