木结构建筑用落叶松单板层积材生产工艺及其性能评价
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技术要求进行锯裁、纵向剖分和定厚砂光等加工处理 ， 然后分选、打捆、包装入库。
依据定尺落叶松单板层积材产品的生产工艺进行 生产， 不但可满足木结构建筑用木质工字搁栅的长度 要求， 而且保证了产品具有较高的物理力学性能， 与单 板层积材成品接长工艺相比， 该项工艺提高了木材利 用率， 降低了加工成本。
摘 要： 阐述了单板层积材产品的优点， 介绍了以落叶松为原料， 利用胶合板生产设备加工制造单板层积材的 工艺技术及产品性能。
关键词： 木结构建筑； 落叶松； 单板层积材； 生产工艺技术； 性能评价 中图分类号： ＴＳ６５３ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００１－ ４４６２（ ２００８） ０２－ ００４４－ ０３
第 ３６ 卷 第 ２ 期 ２００８ 年 ２ 月
林业机械与木工设备 ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＆ ＷＯＯＤＷＯＲＫＩＮＧ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
Ｖｏ１ ３６ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ． ２００８
木结构建筑用落叶松单板层积材生产工艺及其性能评价
张冬梅， 林利民， 王春明， 闫 超， 李晓秀， 徐兰英， 唐 伟 （ 黑龙江省林产工业研究所， 黑龙江 哈尔滨 １５００８１）
②纵向斜接。为保证单板类基材的力学强度， 采用 斜接机组接长单板。首先进行单板纵向端部斜磨， 然后 在斜磨处涂胶， 并经窄板热压机加压接长， 其单板长度
第２期
张冬梅等： 木结构建筑用落叶松单板层积材生产工艺及其性能评价
４５
根 据 产 品 的 需 要 而 定 ， 接 长 单 板 的 纵 向 应 留 出 ５０～ ７０ｍｍ 的裁边余量。单板端部斜磨的斜度为 １ ∶８～１ ∶１０； 窄板接长热压机的热压温度为 １８０～１９０℃， 加压时间为 ３０～４０ｓ。对涂胶单板通常只进行斜磨处理； 而非涂胶单 板经斜磨处理后还要进行单板接长。在单板斜磨和单 板接长过程中， 要特别注意单板长度规格的搭配， 使组 坯后的单板接缝处在厚度方向上错开。
单板层积材产品是经过多道生产工序加工而成的 木质板材， 其不但消除了木材自身的一些缺陷， 而且还 呈现出特有的优点： ①木材的节子、夹皮和裂缝等随机 分布的内部缺陷， 无需剔除， 木材利用率高； ②受木材天 然缺陷影响小， 其物理力学性能可根据要求预先设计， 产品力学性能高； ③便于对产品进行防腐、防虫和 防火 等特殊处理； ④对原料无特殊要求， 可利用速生材、小径 材及短小材为原料。单板层积材的这些优点使其自面 世以来得到了迅速发展， 其产品广泛应用于建筑门窗、 隔 墙 、楼 梯 、踏 板 、集 装 箱 底 板 、客 车 厢 铺 板 和 汽 车 厢 板 等领域。在木结构建筑中则主要用于搁栅和木质工字 梁的翼缘等。单板层积材产品的生产工艺类似于胶合 板， 可利用胶合板生产企业的现有生产工艺和设备进 行生产。本文主要探讨以落叶松为原料， 利用胶合板生 产设备， 生产能满足木结构建筑要求的定尺寸落叶松
③涂 胶 、组 坯 和 热 压 。生 产 中 采 用 改 性 的 酚 醛 树 脂 胶 ， 调 胶 时 加 入 １０％～１５％的 填 加 剂 ， 以 提 高 其 固 化 速 度， 减少热压时间。涂胶时应保证斜磨面的涂胶量， 以 保证涂胶单板的斜接质量； 组坯单板要进行预压， 压 力为 ０．８～１．０ＭＰａ， 预压时间约 ３０ｍｉｎ， 然 后 再 进 行 热 压 处理 ， 热压温 度 为 １２５～１４０℃； 具 体 热 压 压 力 视 产 品 力 学 性 能 进 行 调 整 ， 通 常 为 １．０～１．８ＭＰａ。 为 提 高 酚 醛 树 脂胶的固化速度， 缩短热压时间， 保证产品质量， 生产 中 对 厚 度 规 格 较 大（ ≥３０ｍｍ） 的 板 坯 应 采 用 分 步 热 压 工艺， 并特别注意对降压压力和时间的控制， 防止单 板层积材产品分层和鼓泡。为控制单板层积材的厚 度， 在生产中使用厚度规控制厚度。为了能够利用现 有胶合板生产企业的常规幅面热压机生产出符合木 结构建筑长度要求的落叶松单板类产品， 应采用分段 热压技术。
（ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｈａｒｂｉｎ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １５００８１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｍｅｒｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｖｅｎｅｅｒ ｌｕｍｂｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔ， ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｅｓ ｔｏ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｒｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｕｓｉｎｇ ｐｌｙｗｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｖｅｎｅｅｒ ｌｕｍｂｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｔｉｍｂｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ； ｌａｒｃｈ； ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｖｅｎｅｅｒ ｌｕｍｂｅｒ； ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
①单板挑选、规方加工。在木段旋切时， 可以不用勒 刀（ 或 仅 用 勒 刀） 将 单 板 的 端 部 勒 齐 ， 以 增 加 单 板 的 长 度， 提高出板率。对干燥的单板要进行挑选， 剔除过薄 或过厚的单板， 以控制成品板的厚度偏差。同时还要对 不规整的单板进行纵向剪切和横向锯切， 以保证单板 的四边平直。
钉和木螺丝连接的最小等效比重
抗拔力 正面 侧面
０．４２
０．４２ ０．３９
０．５０
０．５０ ０．４６
０．５０
０．５０ ０．４６
０．５０
０．５０ ０．４６
０．５０
０．５０ ０．４６
在我国， 单板层积材产品的生产和应用刚刚起步， ２００６ 年颁布实施的 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６ 《单板层积材》标 准中具体规定了结构用单板层积材产品的静曲强度、 弹性模量及水平剪切强度等指标。依据弹性模量的强 度 分 级 标 准 ， 我 国 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６ 标 准 与 美 国 ＡＰＡ ＰＲＬ－ ５０１ 有关技术指标比较见表 ２。
Ｆｂ ｂ
／ｐｓｉ
（ ＭＰａ）
－
－
－
－
－
４７２５（ ３３）
５４６０（ ３８）
５４６０（ ３８）
６０９０（ ４２）
６５１０（ ５４）
弹性模量 级别 ６０Ｅ ７０Ｅ ８０Ｅ ９０Ｅ １００Ｅ １１０Ｅ １２０Ｅ １４０Ｅ １６０Ｅ １８０Ｅ
中国 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６
弹性模量 ／１０３ＭＰａ
静曲强度 ／ＭＰａ
断→木段软化→旋切→单板干燥→单板挑选（ 剪切、锯 切） →单 板 纵 接（ 斜 面 加 工 、涂 胶 、接 长 热 压） →涂 胶 组 坯→预压、热压（ 分段热压） →产品修补→端部裁边、纵 向剖分→方材分选、打捆→成品入库。
落叶松单板层积材产品的生产与普通胶合板和单 板层积材的生产基本相同， 需要调整的主要生产工艺 和技术有以下几点。
表 １ 北美单板层积材性能要求
强度
弹性模量
等级
Ｅ／１０６ｐｓｉ
１．５Ｅ－ ２２５０Ｆ １．５
１．８Ｅ－ ２６００Ｆ １．８
１．９Ｅ－ ２６００Ｆ １．９
２．０Ｅ－ ２９００Ｆ ２．０
２．１Ｅ－ ３１００Ｆ ２．１
注： １ｐｓｉ＝０．００６９ ＭＰａ。
抗弯强度 Ｆｂ ／ｐｓｉ ４７２５ ５４６０ ５４６０ ６０９０ ６５１０
收稿日期： ２００７－ ０９－ ２０ 基金项目： 国家林业局推广课题“建筑用落叶松 胶 合 板 结
构材应用技术推广”（ ［ ２００５］ ７７） 和黑龙江省科 技厅“轻型木结构建筑用木质 复 合 材 料 的 研 究 与开发”（ ＧＢ０４Ｂ６０５） 联合资助
单板层积材， 并对其有关性能进行测试评价。
１ 生产工艺 落叶松单板层积材生产工艺流程如下： 原木截
Ｌａｒ ｃｈ ＬＶＬ ｆｏｒ Ｗｏｏｄ Ｓｔｒ ｕｃｔｕｒ ｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｐｒ ｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｒ ａｆｔ Ａｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｄｏｎｇ－ ｍｅｉ， ＬＩＮ Ｌｉ－ ｍｉｎ， ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ ｍｉｎｇ， ＹＡＮ Ｃｈａｏ， ＬＩ Ｘｉａｏ－ ｘｉｕ， ＸＵ Ｌａｎ－ ｙｉｎｇ， ＴＡＮＧ Ｗｅｉ
按照 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６《单板层积材》标准对落叶松 单板层积材产品的性能进行了检测， 结果见表 ３。
从 表 ３ 中 可 以 看 出 ， 按 照 我 国《单 板 层 积 材》标 准
进行检测， 单板的厚度在 ２．３ｍｍ 时， 落叶松单板层积材 基材的性能达到 １．８Ｅ 以上（ ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６ 中的最高 级别） 。随着单板厚度的增加， 产品的力学性能降低； 单 板厚度为 ３．２ｍｍ 时， 落叶松单板层积材基材的各项力 学性能均有所降低。静曲强度为优等品； 水平剪切强度 大于 ６５Ｖ－ ５５Ｈ； 弹性模量达到 １２０Ｅ 级别。单板接长部 位的力学性能略有降低。因此可通过调整表层单板的 厚度和适当增加板坯的压缩率来保证产品的力学性 能， 满足翼缘的技术要求。
５２．５
４５．０
３７．５
１６．０
１４．０
６０．０
５１
４３．０
１８．０
１５．０
６７．５
５８
４８．５
注： ａ．规定的水平和垂直弯曲弹性模量值测试值； ｂ．规定的水平和垂直弯曲强度值测试值。
２ 基本性能评价 在我国， 木结构建筑及木质建筑材料的研究工作
刚刚起步， 有关木质材料产品的生产工艺、技术标准及 检测方法尚属空白。借鉴国外有关技术， 结合国内的产 品标准， 我们对落叶松单板层积材产品的性能进行了 对比试验及分析。
在北美， 单板层积材产品已经广泛应用于木结构 建筑， 其年产量约 １４０ 万 ｍ３。大部分的单板层积材产品 是软木单板层积材， 大约 ６０％的单板层积材用于工字 梁的翼缘， 约 ３０％作为较小的横梁， 约 １０％作脚手架的 辅 板 、混 凝 土 结 构 的 支 撑 和 其 他 用 途 。由 于 产 品 应 用 广 泛， 其性能技术标准及测试项目也比较具体和完善， 为 单板层积材产品的设计和应用提供了技术保障。在北 美 ＰＲＬ－ ５０１《单 板 层 积 材 性 能》标 准 中 ， 不 但 规 定 了 单 板层积材产品的强度分级， 还具体给出了产品的弹性 模量、抗弯强度， 拉、压、剪强度性能及连接性能等技术 要求， 其具体规定见表 １。
平均值
最小值
优等品
一等品
合格品
６．０
５．０
２２．５
１９．０
１６．０
７．０
６．０
２６．０
２２．５
１８．５
８．０
７．０
３０．０
２５．５
２１．５
９．０
７．５
３３．３
２９．０
２４．０
１０．０
８．５
３７．５
３２．０
２７．０
１１．０
９Baidu Nhomakorabea０
４１．０
３５．０
２９．５
１２．０
１０．５
４５．０
３８．５
３２．０
１４．０
１２．０
④堆 垛 存 放 、修 补 。热 压 后 的 基 材 产 品 要 堆 垛 存 放 ， 使酚醛树脂在高温下继续固化， 以提高产品的力学强 度； 同时在板垛上要施压重物， 以防止单板层积材产品 翘曲变形。此外， 还要按产品的用途进行修补， 修补时 要注意产品的温度不宜过高， 修补后的产品要进行局
部打磨或砂光。 ⑤产品加工。按照基材产品的尺寸规格和用途及
顺木纹抗拉强度 Ｆｔ ／ｐｓｉ ３１５０ ３５７０ ３５７０ ３９９０ ４６２０
顺木纹抗压强度 Ｆｃ／／ ／ｐｓｉ ３７０５ ４５６０ ４８４５ ５２２５ ５７００
顺木纹抗剪强度 Ｆｖ／ｐｓｉ ６９５ ９００ ９００ ９００ ９００
横木纹抗压强度 Ｆｃ⊥／ｐｓｉ ９６０ １１７０ １１７０ １２５５ １４２０
４６
林业机械与木工设备
第 ３６ 卷
表 ２ 单板层积材标准技术指标对比
美国 ＡＰＡ ＰＲＬ－ ５０１－ ２０００
强度 等级 － － － － － １．５Ｅ－ ２２５０Ｆ １．８Ｅ－ ２６００Ｆ １．９Ｅ－ ２６００Ｆ ２．０Ｅ－ ２９００Ｆ ２．１Ｅ－ ３１００Ｆ
Ｅａ／１０ｐｓｉ （１０３ＭＰａ）
－ － － － － １．５（ １０．３５） １．８（ １２．４２） １．９（ １３．１１） ２．０（ １３．８０） ２．１（ １４．４９）
依据定尺落叶松单板层积材产品的生产工艺进行 生产， 不但可满足木结构建筑用木质工字搁栅的长度 要求， 而且保证了产品具有较高的物理力学性能， 与单 板层积材成品接长工艺相比， 该项工艺提高了木材利 用率， 降低了加工成本。
摘 要： 阐述了单板层积材产品的优点， 介绍了以落叶松为原料， 利用胶合板生产设备加工制造单板层积材的 工艺技术及产品性能。
关键词： 木结构建筑； 落叶松； 单板层积材； 生产工艺技术； 性能评价 中图分类号： ＴＳ６５３ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００１－ ４４６２（ ２００８） ０２－ ００４４－ ０３
第 ３６ 卷 第 ２ 期 ２００８ 年 ２ 月
林业机械与木工设备 ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＆ ＷＯＯＤＷＯＲＫＩＮＧ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
Ｖｏ１ ３６ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ． ２００８
木结构建筑用落叶松单板层积材生产工艺及其性能评价
张冬梅， 林利民， 王春明， 闫 超， 李晓秀， 徐兰英， 唐 伟 （ 黑龙江省林产工业研究所， 黑龙江 哈尔滨 １５００８１）
②纵向斜接。为保证单板类基材的力学强度， 采用 斜接机组接长单板。首先进行单板纵向端部斜磨， 然后 在斜磨处涂胶， 并经窄板热压机加压接长， 其单板长度
第２期
张冬梅等： 木结构建筑用落叶松单板层积材生产工艺及其性能评价
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根 据 产 品 的 需 要 而 定 ， 接 长 单 板 的 纵 向 应 留 出 ５０～ ７０ｍｍ 的裁边余量。单板端部斜磨的斜度为 １ ∶８～１ ∶１０； 窄板接长热压机的热压温度为 １８０～１９０℃， 加压时间为 ３０～４０ｓ。对涂胶单板通常只进行斜磨处理； 而非涂胶单 板经斜磨处理后还要进行单板接长。在单板斜磨和单 板接长过程中， 要特别注意单板长度规格的搭配， 使组 坯后的单板接缝处在厚度方向上错开。
单板层积材产品是经过多道生产工序加工而成的 木质板材， 其不但消除了木材自身的一些缺陷， 而且还 呈现出特有的优点： ①木材的节子、夹皮和裂缝等随机 分布的内部缺陷， 无需剔除， 木材利用率高； ②受木材天 然缺陷影响小， 其物理力学性能可根据要求预先设计， 产品力学性能高； ③便于对产品进行防腐、防虫和 防火 等特殊处理； ④对原料无特殊要求， 可利用速生材、小径 材及短小材为原料。单板层积材的这些优点使其自面 世以来得到了迅速发展， 其产品广泛应用于建筑门窗、 隔 墙 、楼 梯 、踏 板 、集 装 箱 底 板 、客 车 厢 铺 板 和 汽 车 厢 板 等领域。在木结构建筑中则主要用于搁栅和木质工字 梁的翼缘等。单板层积材产品的生产工艺类似于胶合 板， 可利用胶合板生产企业的现有生产工艺和设备进 行生产。本文主要探讨以落叶松为原料， 利用胶合板生 产设备， 生产能满足木结构建筑要求的定尺寸落叶松
③涂 胶 、组 坯 和 热 压 。生 产 中 采 用 改 性 的 酚 醛 树 脂 胶 ， 调 胶 时 加 入 １０％～１５％的 填 加 剂 ， 以 提 高 其 固 化 速 度， 减少热压时间。涂胶时应保证斜磨面的涂胶量， 以 保证涂胶单板的斜接质量； 组坯单板要进行预压， 压 力为 ０．８～１．０ＭＰａ， 预压时间约 ３０ｍｉｎ， 然 后 再 进 行 热 压 处理 ， 热压温 度 为 １２５～１４０℃； 具 体 热 压 压 力 视 产 品 力 学 性 能 进 行 调 整 ， 通 常 为 １．０～１．８ＭＰａ。 为 提 高 酚 醛 树 脂胶的固化速度， 缩短热压时间， 保证产品质量， 生产 中 对 厚 度 规 格 较 大（ ≥３０ｍｍ） 的 板 坯 应 采 用 分 步 热 压 工艺， 并特别注意对降压压力和时间的控制， 防止单 板层积材产品分层和鼓泡。为控制单板层积材的厚 度， 在生产中使用厚度规控制厚度。为了能够利用现 有胶合板生产企业的常规幅面热压机生产出符合木 结构建筑长度要求的落叶松单板类产品， 应采用分段 热压技术。
（ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｈａｒｂｉｎ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １５００８１， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｍｅｒｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｖｅｎｅｅｒ ｌｕｍｂｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔ， ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｅｓ ｔｏ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｒｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｕｓｉｎｇ ｐｌｙｗｏｏｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｖｅｎｅｅｒ ｌｕｍｂｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｔｉｍｂｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ； ｌａｒｃｈ； ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｖｅｎｅｅｒ ｌｕｍｂｅｒ； ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
①单板挑选、规方加工。在木段旋切时， 可以不用勒 刀（ 或 仅 用 勒 刀） 将 单 板 的 端 部 勒 齐 ， 以 增 加 单 板 的 长 度， 提高出板率。对干燥的单板要进行挑选， 剔除过薄 或过厚的单板， 以控制成品板的厚度偏差。同时还要对 不规整的单板进行纵向剪切和横向锯切， 以保证单板 的四边平直。
钉和木螺丝连接的最小等效比重
抗拔力 正面 侧面
０．４２
０．４２ ０．３９
０．５０
０．５０ ０．４６
０．５０
０．５０ ０．４６
０．５０
０．５０ ０．４６
０．５０
０．５０ ０．４６
在我国， 单板层积材产品的生产和应用刚刚起步， ２００６ 年颁布实施的 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６ 《单板层积材》标 准中具体规定了结构用单板层积材产品的静曲强度、 弹性模量及水平剪切强度等指标。依据弹性模量的强 度 分 级 标 准 ， 我 国 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６ 标 准 与 美 国 ＡＰＡ ＰＲＬ－ ５０１ 有关技术指标比较见表 ２。
Ｆｂ ｂ
／ｐｓｉ
（ ＭＰａ）
－
－
－
－
－
４７２５（ ３３）
５４６０（ ３８）
５４６０（ ３８）
６０９０（ ４２）
６５１０（ ５４）
弹性模量 级别 ６０Ｅ ７０Ｅ ８０Ｅ ９０Ｅ １００Ｅ １１０Ｅ １２０Ｅ １４０Ｅ １６０Ｅ １８０Ｅ
中国 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６
弹性模量 ／１０３ＭＰａ
静曲强度 ／ＭＰａ
断→木段软化→旋切→单板干燥→单板挑选（ 剪切、锯 切） →单 板 纵 接（ 斜 面 加 工 、涂 胶 、接 长 热 压） →涂 胶 组 坯→预压、热压（ 分段热压） →产品修补→端部裁边、纵 向剖分→方材分选、打捆→成品入库。
落叶松单板层积材产品的生产与普通胶合板和单 板层积材的生产基本相同， 需要调整的主要生产工艺 和技术有以下几点。
表 １ 北美单板层积材性能要求
强度
弹性模量
等级
Ｅ／１０６ｐｓｉ
１．５Ｅ－ ２２５０Ｆ １．５
１．８Ｅ－ ２６００Ｆ １．８
１．９Ｅ－ ２６００Ｆ １．９
２．０Ｅ－ ２９００Ｆ ２．０
２．１Ｅ－ ３１００Ｆ ２．１
注： １ｐｓｉ＝０．００６９ ＭＰａ。
抗弯强度 Ｆｂ ／ｐｓｉ ４７２５ ５４６０ ５４６０ ６０９０ ６５１０
收稿日期： ２００７－ ０９－ ２０ 基金项目： 国家林业局推广课题“建筑用落叶松 胶 合 板 结
构材应用技术推广”（ ［ ２００５］ ７７） 和黑龙江省科 技厅“轻型木结构建筑用木质 复 合 材 料 的 研 究 与开发”（ ＧＢ０４Ｂ６０５） 联合资助
单板层积材， 并对其有关性能进行测试评价。
１ 生产工艺 落叶松单板层积材生产工艺流程如下： 原木截
Ｌａｒ ｃｈ ＬＶＬ ｆｏｒ Ｗｏｏｄ Ｓｔｒ ｕｃｔｕｒ ｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｐｒ ｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｒ ａｆｔ Ａｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｄｏｎｇ－ ｍｅｉ， ＬＩＮ Ｌｉ－ ｍｉｎ， ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ ｍｉｎｇ， ＹＡＮ Ｃｈａｏ， ＬＩ Ｘｉａｏ－ ｘｉｕ， ＸＵ Ｌａｎ－ ｙｉｎｇ， ＴＡＮＧ Ｗｅｉ
按照 ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６《单板层积材》标准对落叶松 单板层积材产品的性能进行了检测， 结果见表 ３。
从 表 ３ 中 可 以 看 出 ， 按 照 我 国《单 板 层 积 材》标 准
进行检测， 单板的厚度在 ２．３ｍｍ 时， 落叶松单板层积材 基材的性能达到 １．８Ｅ 以上（ ＧＢ／Ｔ２０２４１－ ２００６ 中的最高 级别） 。随着单板厚度的增加， 产品的力学性能降低； 单 板厚度为 ３．２ｍｍ 时， 落叶松单板层积材基材的各项力 学性能均有所降低。静曲强度为优等品； 水平剪切强度 大于 ６５Ｖ－ ５５Ｈ； 弹性模量达到 １２０Ｅ 级别。单板接长部 位的力学性能略有降低。因此可通过调整表层单板的 厚度和适当增加板坯的压缩率来保证产品的力学性 能， 满足翼缘的技术要求。
５２．５
４５．０
３７．５
１６．０
１４．０
６０．０
５１
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１８．０
１５．０
６７．５
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注： ａ．规定的水平和垂直弯曲弹性模量值测试值； ｂ．规定的水平和垂直弯曲强度值测试值。
２ 基本性能评价 在我国， 木结构建筑及木质建筑材料的研究工作
刚刚起步， 有关木质材料产品的生产工艺、技术标准及 检测方法尚属空白。借鉴国外有关技术， 结合国内的产 品标准， 我们对落叶松单板层积材产品的性能进行了 对比试验及分析。
在北美， 单板层积材产品已经广泛应用于木结构 建筑， 其年产量约 １４０ 万 ｍ３。大部分的单板层积材产品 是软木单板层积材， 大约 ６０％的单板层积材用于工字 梁的翼缘， 约 ３０％作为较小的横梁， 约 １０％作脚手架的 辅 板 、混 凝 土 结 构 的 支 撑 和 其 他 用 途 。由 于 产 品 应 用 广 泛， 其性能技术标准及测试项目也比较具体和完善， 为 单板层积材产品的设计和应用提供了技术保障。在北 美 ＰＲＬ－ ５０１《单 板 层 积 材 性 能》标 准 中 ， 不 但 规 定 了 单 板层积材产品的强度分级， 还具体给出了产品的弹性 模量、抗弯强度， 拉、压、剪强度性能及连接性能等技术 要求， 其具体规定见表 １。
平均值
最小值
优等品
一等品
合格品
６．０
５．０
２２．５
１９．０
１６．０
７．０
６．０
２６．０
２２．５
１８．５
８．０
７．０
３０．０
２５．５
２１．５
９．０
７．５
３３．３
２９．０
２４．０
１０．０
８．５
３７．５
３２．０
２７．０
１１．０
９Baidu Nhomakorabea０
４１．０
３５．０
２９．５
１２．０
１０．５
４５．０
３８．５
３２．０
１４．０
１２．０
④堆 垛 存 放 、修 补 。热 压 后 的 基 材 产 品 要 堆 垛 存 放 ， 使酚醛树脂在高温下继续固化， 以提高产品的力学强 度； 同时在板垛上要施压重物， 以防止单板层积材产品 翘曲变形。此外， 还要按产品的用途进行修补， 修补时 要注意产品的温度不宜过高， 修补后的产品要进行局
部打磨或砂光。 ⑤产品加工。按照基材产品的尺寸规格和用途及
顺木纹抗拉强度 Ｆｔ ／ｐｓｉ ３１５０ ３５７０ ３５７０ ３９９０ ４６２０
顺木纹抗压强度 Ｆｃ／／ ／ｐｓｉ ３７０５ ４５６０ ４８４５ ５２２５ ５７００
顺木纹抗剪强度 Ｆｖ／ｐｓｉ ６９５ ９００ ９００ ９００ ９００
横木纹抗压强度 Ｆｃ⊥／ｐｓｉ ９６０ １１７０ １１７０ １２５５ １４２０
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林业机械与木工设备
第 ３６ 卷
表 ２ 单板层积材标准技术指标对比
美国 ＡＰＡ ＰＲＬ－ ５０１－ ２０００
强度 等级 － － － － － １．５Ｅ－ ２２５０Ｆ １．８Ｅ－ ２６００Ｆ １．９Ｅ－ ２６００Ｆ ２．０Ｅ－ ２９００Ｆ ２．１Ｅ－ ３１００Ｆ
Ｅａ／１０ｐｓｉ （１０３ＭＰａ）
－ － － － － １．５（ １０．３５） １．８（ １２．４２） １．９（ １３．１１） ２．０（ １３．８０） ２．１（ １４．４９）