04人造板知识

人造板材基础知识

★第一部分人造板基本概念

人造板（wood based panel），以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加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）板和纤维板等三大类产品，其延伸产品和深加工产品达上百种。人造板的诞生，标志着木材加工现代化时期的开始，使过程从单纯改变木材形状发展到改善木材性质。这一发展，不但涉及全部木材加工工艺，需要吸收纺织、造纸等领域的技术，从而形成独立的加工工艺。此外，人造板还可提高木材的综合利用率，1立方米人造板可代替3～5立方米原木使用。

★第二部分人造板产品特点

与锯材相比，人造板的优点是：幅面大，结构性好，施工方便；膨胀收缩率低，尺寸稳定，材质较锯材均匀，不易变形开裂；作为人造板原料的单板及各种碎料易于浸渍，因而可作各种功能性处理（如阻燃、防腐、抗缩、耐磨等）；范围较宽的厚度级及密度级适用性强；弯曲成型性能比锯材好。人造板的缺点是胶层会老化，长期承载能力差，使用期限比锯材短得多，抗弯和抗拉强度均次于锯材。但终因木材紧缺，人造板被用来代替锯材的许多传统用途，其产量也迅速增加。西欧国家锯材与人造板产量之比已从1950年的20︰1下降到1983年的2.1︰1；中国的二者之比，也从1950年的34︰1降到1983年的10︰1，下降趋势尚在继续。

★第三部分人造板产品生产工艺

各种人造板的制造过程都包括下述5个主要工艺。

一、切削加工

原材料处理和产品最终加工，都要应用切削工艺,如单板的旋切、刨切,木片、刨花的切削，纤维的研磨分离，以及最终加工中的锯截、砂磨等。将木材切削成不同形状的单元，按一定方式重新组合为各种板材，可以改善木材的某些性质，如各向异性、不均质性、湿胀及干缩性等。大单元组成的板材力学强度较高，小单元组成的板材均质性较好。精确控制旋切单板的厚度误差，可提高出材率2％～3％。切削出的刨花形态影响刨花板的全部物理力学性能；纤维形态对纤维板的强度同样有密切关系。板材最终的锯切、磨削等也影响产品的规格质量。

二、干燥

包括单板干燥、刨花干燥、干法纤维板工艺中的纤维干燥，及湿法纤维板的热处理。干燥的工艺和过程控制与成材干燥有所不同。成材干燥的过程控制是以干燥介质的相对湿度为准，必须注意防止干燥应力的产生；而人造板所用片状、粒状材料的干燥则是在相对高温、高速和连续化条件下进行的，加热阶段终了立即转入减速干燥阶段。单板及刨花等材料薄,表面积大,干燥应力的影响甚小或者不存在。加之在切削过程中木材组织发生不同程度的松弛，水分扩散阻力小，木材内部水分扩散规律对单板、刨花等就失去意义。

干燥的热源，大都是用蒸气或燃烧气体。红外线干燥能量消耗太大，每蒸发1千克水需要5500～18000千焦；而蒸气干燥仅需4200～5000千焦。高频干燥优点是被干物料含水率高时的干燥速度快、终含水率均匀，但干燥成本过高。若与蒸气联合使用实现复式加热则有利的。真空干燥不仅费用大，生产效率也低。当以蒸气为热源时，每蒸发1千克水分,单板干燥需1.75～2千克蒸气,刨花干燥需1.8千克左右的蒸气，软质纤维板坯干燥需1.6～1.8千克蒸气。

三、施胶

包括单板涂胶、刨花及纤维施胶。单板涂胶在欧洲仍沿用传统的滚筒涂胶，美国自70年代起许多胶合板厂已改用淋胶。中国胶合板厂也用滚筒涂胶。淋胶方法适宜于整张化中板和自动化组坯的工艺过程。刨花及纤维施胶现在主要用喷胶方法。

70年代末期，欧美一些国家研究无胶胶合技术，较有进展的是使木质素分子活化，在一定条件下利用木质素胶合；或者利用木材或其他材料中的半纤维素，经处理使之转化为胶结物质进行胶合。80年代初，加拿大成功地利用蒸渣制成了无胶刨花板。中国林业科学研究院和东北林业大学也都在进行无胶胶合技术的研究，已取得初步成果。

四、成型和加压

胶合板的组坯，刨花板纤维板的板坯成型和加压都属于人造板制造的成型工艺。木材学对木材构造的研究揭示了木纤维在天然木材中的排列方式有层次性和方向性，因而能承受自然界对木材所施加的一定限度的外力。人造板制造工艺的演变，无疑受到这一认识的影响:刨花板、纤维板板坯层次由单层改变为3层及多层结构；板坯中刨花及纤维的排列也由随机型趋向于定向型；而胶合板的相邻层纤维方向互相垂直排列则改善了木材在自然生长条件下形成的各向异性缺点，提高了尺寸稳定性。

加压分预压及热压。使用无垫板系统时必需使板坯经过预压。它使板坯在推进热压机时不致损坏。热压工序是决定企业生产能力和产量的关键工序，人造板工业中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。刨花板工厂多用单层热压机，中密度纤维板制造中使用单层压机就可以实现高频和蒸气联合使用的复式加热，有利于缩短加压周期和改善产品断面密度的均匀性。

五、最终加工

板材从热压机卸出后，经过冷却和含水率平衡阶段，即进行锯边、砂光，硬质纤维板需经热处理及调湿处理。过去板材锯边都是冷态锯切，现在也用热态锯切法，但决不能采用热态砂光方法，热砂会损坏成品表面质量。根据使用要求，有些板材还需进行浸渍、油漆、复面、封边等特殊处理。

六、其它制作知识

其它关于人造板制作工艺的解说版本及新兴工艺：人造板所用原料，除胶合板需用原木外，大部分来自采伐和加工剩余物，以及小径材（直径在8厘米以下）。经破碎或削片、再碎后制成的片状、条状、针状、粒状材料可用于刨花板制造。木片经纤维分离后用于纤维板制造。这样可使木材利用率较传统利用方式提高20～25％。70年代开始注意利用树皮、木屑作人造板原料，但树皮只能用在刨花板中层,用量不能超过8％，否则会降低产品强度。此外，非木质材料也日益受到重视，除蔗渣、麻秆、等在人造板生产中早已被利用外，已扩大到多种植物茎秆及种子壳皮。

★第四部分主要人造板种类

一、分类

1、常用的分类方法有下述几种：

（1）按所用树种分：针叶材胶合板、阔叶材胶合板等；

（2）按用途性质分：室外用胶合板、室内用胶合板、结构用胶合板、装饰用胶合板等；

（3）按成型工艺分：湿法、干法、半干法纤维板；

（4）按加压方式分：平压、挤压、辊压刨花板等；

（5）按产品密度分：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；

（6）按胶合材料分：有机胶合人造板、无机胶合人造板等。

2、建筑类人造木板分类：

（1）胶合板，亦称夹板、层压板；

（2）纤维板；

（3）刨花板；

（4）细木工板。

人造板的新品种日益增多，其分类方法也随之不断变化。由于各种人造板之间互相渗透，加上复合板的出现，分类概念逐渐模糊，各种板材之间的界限也将逐渐打破。

注：人造板材中，胶合板常用作门面、隔断、吊顶、墙裙等室内高级装修；纤维板中的硬质纤维板可用作壁板、门板、地板、家具和室内装修，中密质纤维板是家具制造和室内装修的优良材料，轻质纤维板可作为吸声或绝热材料使用。刨花板、木丝板和木屑若使用无机胶结材料则可大大提高板材的耐火性。细木工板可作为装饰材料，用于门板和墙板。

二、主要人造板产品知识

1、实木板材

目前市场上正常销售的而且在行业内公认的实木家具是指家具所使用的板材为：实木拼板、实木宽拼板和实木集成材。

实木拼板

实木拼板是指用材性规格小的窄木条横向胶拼后上下两个面再砂光，然后再在上下两个面上压制花纹、材性较好的硬木刨切薄木单板而成的板材。

实木拼板的优点是：（1）由于芯板采用的是各向异性小的木材拼成，板材表面不平和翘曲程度小，上下两面覆两张刨切薄木厚单板，能较好的消除板面翘曲不平、开裂变形现象，且能提高板材各个方向的物理强度。（2）刨切薄木厚单板是精选大径级的优等原木，而且按照纹理、颜色严格挑选，采用高精度的设备和科学的刨切方法制造而成。这样的加工工艺处理，在纹理、色泽方面整体感非常好，油漆后更突出质感，生产的整套家具能营造一种和谐一致、高档的价值感。（3）实木拼板油漆后，表面没有拼胶缝和板条的高低不平现象，而且在长期使用过程中物理性能比较稳定。（4）木材利用率较高，符合原材料生态利用的原则。所以在使用和纹理色泽方面，实木拼板装饰板更适合于家具的使用和装饰功能。（5）虽然实木拼板板材施胶量大于实木宽拼板，但因有双覆面厚单板的保护，和四边厚单板封边实际上只有两面四边8条胶缝，所以实木拼板中胶粘剂透过胶缝挥发的化学物质远远低于实木宽拼