论非结构集成材生产加工中需注意的几点问题

论非结构集成材生产加工中需注意的几点问题
梅筱林
【摘要】现以提高非结构集成材的成品质量为目标,讨论了在非结构集成材生产加工中需要特别注意的含水率控制,纹理色差,指接质量,胶合质量,波纹、啃头、扫尾的缺陷避免等若干问题,为集成材生产加工企业提供了技术支持和参考.
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2011(000)014
【总页数】1页(P51)
【关键词】非结构;集成材;生产加工;问题
【作者】梅筱林
【作者单位】中国林业物资总公司,北京,100000
【正文语种】中文
非结构集成材（以下简称集成材）是将除去缺陷后的小规格木材或短料接长，再横向拼宽、拼厚胶合而成的一种材料。

由于它既保留了天然木材自然美观、低碳环保的特性，同时兼具抗压、抗拉、稳定性高等强于天然木材的优势，近年来被广泛应用于木制门窗、家具、楼梯扶手等家居装饰的多个领域，相应的，客户在订购和使用过程中也对该材料的质量提出了更高的要求。

如何避免集成材成品出现干缩、翘曲、变形、色差大等现象需要生产者在生产过程中特别注意以下几个问题。

2.1 含水率控制方面
干燥均匀的锯材是集成材生产过程中的原料保障。

锯材干燥时须按照不同材种的木
材特性与周围介质的传热、传湿现象，结合木材内水分的吸湿、解吸情况，严格控制其最终含水率，使整窑的木材含水率偏差控制到最小的范围，尽可能控制木材的湿胀、干缩程度。

木材出窑后，须进行2周以上的陈放。

一是通过陈放，可逐渐适应干料室内的气候条件、温湿环境，同时可将堆垛的内外、上下及相邻木料的含水率趋于一致。

二是可使木材内的应力得到释放。

由于木材在干燥过程中，水分的移动和木材径弦向，尤其是靠近树皮的面干缩不一致，内、外板产生的压、拉应力相互作用和抑制，导致干燥后的板材在不同程度上存在着尺寸和体积的变形。

木材保持一定时间的陈放，可以有效地降低内应力，防止开裂。

此外，集成材进行指接、拼板前，必须严格控制其含水率，相邻、单独的木条进行指接、拼接时，木材含水率偏差须控制在3%以内，成品最终含水率普遍控制在8%～12%，但具体情况需适产品使用地所对应的平衡含水率而定。

我国各地区的木材平衡含水率呈现由西北向东南逐渐增高的变化规律，生产者可依据《木材平衡含水率气象值》对含水率控制范围进行综合调整，或通过强制通风、恒温恒湿、搁条码垛等的方法进行强制含水率平衡。

2.2 四面刨工序：避免波纹、啃头、扫尾、压痕等缺陷
加工精度和胶合质量的提高需在四面刨工序避免出现波纹、啃头、扫尾、压痕、上凹、下弯、扭曲、不平行等方面的问题。

根据经验，造成上述问题的原因，多为设备调整不好、螺丝松动，刀轴及压紧部件、进料轮调节不到位，四个刀片不在同一水平面上，各接触面角度偏离，刀片磨损钝化、切削不良，木料倾斜、吃力不均，进料力度、速度不当等方面。

纠正的方法也要适情况而定，可适时调整设备参数、调整刀轴各部件相对位置、压力、吃刀量，检修零件、检查接触面误差，调整进料速度和角度，研磨刀具等。

同时，平时要做好设备的养护和维护，加强对操作工的技术培训，提高技术熟练程度，严格按照操作规程、指导作业书和质量工艺要求进行操作，不断提高加工精度和质量。

2.3 选料工序：色泽美观避免色差
优质集成材在出厂时应做到木材表面纹理一致、无明显色差。

这就要求生产企业在集成材生产加工的材料分选环节中落实做细。

车间选料中，除对集成材的材质和规格“硬伤”严格筛选外，应按加工技术要求，做好长度、纹理、色泽方面的综合分选工作。

如纹理上，应按照径切粗纹、径切细纹、弦切、半径半弦进行分选；花色上，应按照深色、中色、浅色、两色进行分选。

在分选的过程中，若碰到油脂、蓝变、裂痕、压痕、结疤或规格不符要求的情况，可暂归为不合格品，后根据“损伤”程度和木料用途酌情处理。

此外，应根据客户的要求和材种色泽纹理的差异大小，酌情加增排版这一工序。

以成品为6米长非集成材指接窗框料为例，可置6米长桌，将选料后单独木条按材种、色泽、纹理进行纵向排版，6米为一版，确保纵向整体纹理方向一致、连贯，色泽均匀、美观。

由排版工序来补充分选工序，可使选料一步到位，一分到底，确保转到下一个工序可直接加工，避免了二次加工和选配，提高了产品质量的同时兼顾到了生产效率。

2.4 指接工序：避免“破齿”、“针眼”等问题
高品质的集成材应保证指榫接合处外形美观，指榫接合紧密，齿顶无缝隙。

其指接工序要特别注意指接强度，根据齿长、齿顶、材种的不同，设定合适的纵向压力。

压力不得过大或过小，压力过小，或挤压不到位，则指接胶合强度不够，也易出现齿顶部的间隙，即“针眼”现象；压力过大，则指榫根部则容易出现劈裂。

以外径为250mm、厚度为3.8mm，孔径为50～70mm，齿顶为0.7mm，指接齿长为11mm的6齿刀具为例，加工针叶材应调整为4～8MPa，加工阔叶材等应调整为8～10MPa。

另外，要适时调整加工指榫的锯片和铣刀的角度，避免出现“针眼”。

要定期对刀具进行研磨，避免出现因刀具齿长不一致、刀具钝化而产生的“破齿”、弯曲现象。

2.5 拼板工序：注意用胶及胶合质量
胶粘剂对集成材的质量有很大的影响，非结构集成材的使用过程中，多使用水性高分子异氰酸酯胶粘剂，这种胶粘剂最大的特点是固化速度快、胶粘强度高、耐热、耐水、耐老化性能强，同时溶于水，安全方便。

调胶时，要严格按照主剂与固化剂100：15的比例进行配比。

当固化剂配比量不足时，主剂化学反应不充分，导致
拼板胶粘接强度、耐水性明显下降。

而当固化剂配比量超标时，由于拼板粘接胶处的脆性强、韧性差，也将严重影响到拼接质量。

搅拌均匀后的胶粘剂应在5～10
分钟之内完成加压，以保证胶合强度。

涂胶时，要均匀，做到够用而不浪费，非结构集成材对于吸粘力强、油脂不多的材种，大多采用单面涂胶的方式，根据涂胶速度、胶粘剂的活性期、涂胶面积来调定涂胶量，一般为150～250g/cm2。

加压时，要根据材种特性、木料温度对设备进行调整，压力过大或过小都会影响胶合强度和耐久性。

一般来说，集成材针叶材的胶合压力为0.5～1MPa，阔叶材的胶合压力
为1MPa，木材胶合温度控制在20～30度较为适宜，加压时间一般为常温下冷拼为40～50分钟，加压时压力要均匀。

若采用热拼方式，则需根据木料厚度适当缩短加压时间。

压力大小以加压后，有连续的胶面小胶滴挤出为准，加压时还应注意因涂胶层开放时间过长引起的胶膜粘连，并需避免开胶、错拼、错位等其他问题。

卸压后，由于胶合强度还未达到最强，胶合后的集成材应根据材种、胶黏剂种类、冷、热拼方式不同进行养生堆放，应至少经过48小时的养生期后，再进行二次加工：如砂光或铣型。

【相关文献】
[1]徐有明.木材学[M]:北京:中国林业出版社，2006.
[2]李黎.木材切削原理与刀具[M]:北京:中国林业出版社，2005.
[3]于志明，李黎.木材加工装备[M]:北京:中国林业出版社，2005.
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