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浅析木质人造板甲醛释放量的控制问题吴亚明(南京林业大学环境化学系, 210037)摘要：本文介绍了室内环境对于人们生活的重要性，分析了人造板释放甲醛的来源甲醛 对人体的危害以及避免甲醛污染的办法，最后简单阐述了游离甲醛的测定方法。 关键词：人造板；甲醛释放量1.概述1.1 研究背景室内建筑和装饰材料及家庭用品是造成室内空气污染,对人体伤害的重要根源。而木 质人造板是室内家具和装饰装修的主要材料，而由此引起的室内空气污染以及由此引起的 人体健康问题已成为现代环境研究的重要热点之一1。 近年来的国内外研究资料表明， 城市居民每天约 8090%的时间是在室内。即便是在农村，人们在室内停留的时间也不少 于 50%，老人和儿童等敏感人群在室内度过的时间更长，因而室内环境空气质量对人体健 康的影响十分重要2。随着我国国民经济的迅速发展和人们生活水平的提高，城市高级写 字楼的大量涌现，建筑装修水平的不断升级，以及各种木质人造板材料的大量使用，影响 室内环境空气的污染因素也不断增多。因此，研究木质人造板材料甲醛释放量问题是目前 国际国内现代木材加工领域学者所关注的热点，也是我国林业科研人员重要而紧迫的任 务。1.2 研究工作的发展正是木质人造板材料甲醛释放量问题的紧迫性加强。对建筑、装饰材料等的管理,有 效提高室内空气质量,最大限度降低其对人体的伤害,已成为世界的共识。世界卫生组织自 19741990 年就召开了 8 次关于“室内空气质量与健康”()的会议;北大西洋公约 组织在 19891993 年间进行了多次有关室内空气方面的调查研究，来自 15 个国家的 200 名专家都参与了其中;1991 年国际建筑研究学会()首次召开了健康建筑与国 际会议;美国和“美国测试和材料协会”()已提出明确规定,指导如何健 康地使用建筑装饰材料和室内产品2。至此控制室内空气污染成为了全球范围内关注人体 健康的重要问题。我国国家技术监督局也从 2001 年开始对市场的定期抽查，将甲醛释放 量指标作为主要指标来抽查和公布。2.甲醛的危害和世界各国对甲醛的限量2.1 甲醛的危害性甲醛已被证明是不良建筑物综合症（SBS）明确的危险因素之一。不良建筑综合症亦 称为病态建筑物综合症，也称建筑物相关病、密闭建筑物综合症、办公室病等等。WHO（世 界卫生组织）早在 1982 年就将 SBS 首次解释为：在非工业区主诉具有急性非特异症候群（眼、鼻、和咽刺激症、头疼、疲劳、全身不适由见下表）的建筑物室内活动者的频数增 加的情况，这些症状在离开该建筑物之后能得到改善3。15表 1短时间甲醛暴露对人体健康效应3人体健康效应甲醛浓度水平/（mg/m3）报道范围中位数嗅0.061.20.1眼刺激0.011.90.5咽刺激眼刺激感流泪（30min 暴露）5.06.25.6强烈流泪（1h 暴露）12.025.017.8危急生命：水肿、炎症、肺炎37.060.037.5死亡60.0125.0125.02.2 世界各国对甲醛的限量2.2.1 我国有关甲醛释放量的规定我国对甲醛释放量的限制出台了很多标准，见下表。表 2我国甲醛释放量限量的有关标准序 号标 准 代 号标 准 名 称1GB/ T 18883-2002室内空气质量标准2GB 18580-2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量3GB 18581-2001室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量4GB 18582-2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量5GB 18583-2001室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量6GB 18584-2001室内装饰装修材料木器家具中有害物质限量7GB 18585-2001室内装饰装修材料壁纸中有害物质限量8GB 18586-2001室内装饰装修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量9GB 18587-2001室内装饰装修材料地毯、地毯衬垫及地毯胶粘剂中有害物质限量10GB 503252001民用建筑工程室内环境污染控制规范我国对人造板及其制品甲醛释放量限量也作了规定见表 3表 3 我国人造板及其制品甲醛释放量限量产品名称试验方法限量值限量标志中密度纤维板、高密度纤维板、刨 花板、定向刨花板等穿孔萃取法9.0 mg/100gE130 mg/100gE2胶合板、装饰单板贴面胶合板、细 木工板等干燥器法1.5 mg/lE15.0 mg/lE2饰面人造板（包括浸渍纸层压木质 地板、实木复合地板、竹地板、浸 渍胶膜纸饰面人造板等）干燥器法1.5 mg/lE1气候箱法0.12 mg /m3E12.2.2 国外有关甲醛释放量的规定等级甲醛散发允许值穿孔值（mg/100g）散发值（ppm）E1100.10E210300.101.0E330601.02.3基于甲醛散发对人体的危害性，世界各国对甲醛的散发量都作了严格的规定4。见下表 表 4欧洲国家人造板甲醛散发等级划分表 5欧洲国家允许的室内甲醛浓度国别甲醛散发允许值（ppm）比利时0.12丹麦0.12德国0.10芬兰0.12意大利0.10荷兰0.10挪威0.13奥地利0.10瑞典0.13瑞士0.20西班牙0.15表 6日本 JAS 木质材料的甲醛释放量限量要求产品类型胶合板(结构材/非结构材)、LVL（结构材非结构材）、地板胶合梁 (结构材/非结构材)等级平均值（mg/L）最大值（mg/L）平均值（mg/L）最大值（mg/L）Fc00.7Fc2.1Fc25.07.0n.an.aFc2-sn.an.a3.04.2表 7美国 ANSI 木质材料的甲醛释放量限量要求产品要求(ppm)承 载 率ft2/ft3(m2/m3)MDF0.30.08（0.26）刨花板（所有级别，除了地板）0.30.13（0.43）地板等级刨话板及衬垫材料0.20.13（0.40）硬木胶合板（所有级别，除了壁板）0.20.13（0.43）壁板（硬木胶合板）0.20.29（0.95）3.减少木质人造板甲醛释放量的方法3.1 木材工业中的甲醛甲醛是木材工业中用来合成脲醛、酚醛等甲醛系列胶粘剂的主要原材料，是最简单及 最常见的醛类化合物，甲醛的分子式为 HCHO，它是一种活泼的化学物质，是有特殊刺激 气味的无色气体,极易溶于水。相对密度为 1.06，略重于空气，易融于水，其 30%40% 的水溶液统称为福尔马林。沸点为-21，熔点为-915。3.2 木质人造板甲醛释放的来源26、人造板表面预固化层的形成原因，避免表面预固化层的措施。对于多层压机，由于接触传热和压板不同时闭合等多种原因，导致板材最终在上下表面（特别是下表面）存在着预固化层，影响到板材的表面结合强度，不利于板材的贴面加工，而且预固化层的密度比较低，一般采用砂光处理将表面预固化层清除。27、热压后的人造板进行冷却的目的。热压后板材本身内外部的状态存在着很大的差异：表芯层温度差异；表芯层含水率差异；表芯层胶粘剂固化程度差异。借助冷却处理，可以使上述矛盾得到缓解。钝化板材表芯层的温度梯度和含水率梯度，缓解以至消除板内的残余热压应力，使板材内部的温湿度与所置大气环境的温湿度趋于平衡，最大限度地避免板材翘曲变形。冷却还有利于降低板材的游离甲醛散发量。冷却的方式:堆放冷却：自然降温。散置冷却：自然降温、强制降温。28、降低人造板甲醛散发量的原理和处理方法。（1）从胶黏剂入手：不用胶或改用其他环保胶替代 降低甲醛与尿素摩尔比 UF制胶中增加尿素的投料次数 加入甲醛捕捉剂 适当增加固化剂用量（2）从制板工艺入手：适当调整热压工艺参数、温度、压力、时间 适当提高板坯含水率 （3）从后期处理入手：尿素溶液喷洒(用尿素溶液喷洒刨花板表面，也可以降低刨花板的甲醛散发量，具体操作方法如下：刨花板在堆放前，在热态下，用尿素溶液喷洒板子表面，据此可使板子甲醛散发量降低3050%。)氨处理氨和甲醛之间的反应是放热反应，其反应过程按照下列方程式进行：6CH2O+4NH3=C6H12N4+6H2O 81K Cal (339KJ)进行人造板表面装饰（涂料、贴板）29、人造板生产过程质量控制的目的。P338刨花板生产设立管理管制点的目的：为了减少刨花板的不良品数量。为了稳定制造时各工序的质量，从而稳定产品数量。为了降低成本（原料消耗、加工费用等），提高生产效率。30、胶合板、中纤板、刨花板生产常见缺陷的分析和改进措施。P354357胶合因素：胶着力低：影响因素包括单板含水率、单板质量、胶粘剂质量、施胶量、陈化工艺、胶合条件。鼓泡和局部开胶：影响因素包括单板含水率 、胶合条件如降压工艺、热压温度。胶合板翘曲 ：影响因素包括组坯情况、表背板含水率与搭配、热压板温度差。边角开胶：影响因素包括热压压力传递均匀性、 热压板温度差。透胶：影响因素包括胶液浓度、施胶量、单板背面裂隙。31、胶合原理与主要学术观点。(1)胶合原理：对于热固型胶粘剂要通过化学方式使它聚合成高分子的固体。在胶合制品中胶粘剂固化必须在一定温度、压力下保持一段时间。(2)主要学术观点：胶合理论、胶粘剂对胶合表面的润湿、胶粘剂固化、分为吸附理论、机械联结理论、扩散理论、化学键理论。32、普通阔叶材胶合板的分类方法。GB738-75 阔叶材胶合板标准类：耐气候、耐沸水胶合板（PF）类：耐水胶合板（UF）类：耐潮胶合板（血胶）类：不耐潮胶合板（豆胶）GB1349-78 针叶材胶合板标准33、单板背面裂缝产生的主要原因。单板在旋切时表面处产生压应力，背面产生拉应力。单板厚度S越厚，木段直径越小，则这种应力越大。当拉应力大于木材横纹抗拉强度时，背面产生裂缝。34.胶合板生产常见木材热处理工艺。(1) 冰冻材融冰阶段（2）升温阶段介质温度：硬阔叶材比软阔叶材要求的温度高温度过高，单板容易起毛；太低，木材塑性不足，易产生裂缝。（3）保温阶段加热时间与木段的直径、密度、含水率、介质温度和要求木芯表面所加热的温度等因素关（4）自然冷却阶段35、人造板表面砂光的目的意义。砂光是当前人造板工业中提高板材表面质量所采用的一种最基本做法。对中密度纤维板和刨花板来说，要求作定厚砂光。意义：降低板材的厚度公差去除板材的表面预固化层提高板材表面质量等级36、板坯定向成型的目的意义。定向成型是通过相应的辅助设备，使刨花或纤维沿一定方向有规律的排列，其目的是使彼此间接触面增大，减少交叠形成空隙。不仅使胶粘剂能充分发挥作用，而且能很好地利用刨花或纤维本身的纵向强度。定向排列可使板坯沿刨花或纤维纵向的强度成倍地增长，尺寸稳定性也大为改善。例如单板层积材LVL。37、了解几种国外先进标准。国际标准是指国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）所制定的标准，以及ISO确认并公布的国际组织和其他国际组织（如国际计量局（BIPM）、联合国教科文组织（UNESCO）、世界知识产权组织（ WIPO）等）制定的标准。美国ANSI，德国DIN，英国BS，日本工业标准 JIS，日本农林标准JAS等。38、人造板工业中大气污染包括哪些方面、如何防治。3.2.1 反应过程中产生脲醛树脂是通过尿素和甲醛在水溶液中反应生成的。这两种组分在弱酸性至中性介 质中主要生成一羟甲脲和二羟甲脲。羟甲基化合物在酸性 pH 值范围内继续反应生成缩聚 产物。缩合的第一阶段要经过几个步骤，这属于二级平衡反应。平衡反应是一种可逆反 应，反应可以向两个方向进行，所有参加反应的组分在达到平衡状态以后，根据反应条 件的不同而以一定数量存在。这就是为什么脲醛树脂中一定含有游离甲醛的原因6。 3.2.2 生产过程中产生在制造板材的过程中，因原材料的不同、产品各种质量指标不等，产品种类不一样、树脂合成与人造板制造工艺无法完全统一，因此在树脂固化成胶层后在微观构造上含有 多种不稳定基团，它们在压制与使用条件下易释放出甲醛7。3.2.3 胶粘剂老化分解产生若树脂 pH 值过低则有可能在固化后导致脲醛树脂的降解，甲醛含量低的脲醛树脂 由于其纲化密度低而对水解性降解更为敏感。即使树脂游离甲醛含量低，胶层微观结构 合理，还会在使用过程中酸性条件下的老化分解而释放出甲醛7。3.2.4 水解产生在高温、潮湿、酸性的压制条件下，木材组分中的半纤维素分解、木素脱甲氧基并 进一步氧化，都可能释放甲醛。刨花板热压时,刨花在热和水的作用下,半纤维素水解和 木素中某些甲氧基断裂而放出甲醛。纤维素羟甲基,在较高温度和酸性条件下,可以与 UF 中含有的甲醛反应生成半缩甲醛,还能进一步与别的纤维素羟基形成缩甲醛交联,甲醛 的低聚物也可直接与纤维素羟基形成聚合缩甲醛交联。这些反应均是可逆的,在生成各 种缩甲醛以后, 在一定条件下会逐步放出甲醛7。3.3 甲醛散发量的影响因子3.3.1 胶粘剂对甲醛散发量的影响影响情况胶粘剂对木质人造板材甲醛散发量的影响占总影响量的 90以上8。脲醛树脂胶粘 剂是人造板用量最大的一种胶粘剂，由于它价格低廉，工艺性能好，可完全满足室内环 境用木质人造板耐水、耐候性能的使用要求，约占整个我国整个木质人造板用胶量的 80以上。但是脲醛树脂是一种由尿素和甲醛缩聚而成的合成树脂，用它制成的板材或多 或少不可避免的存在甲醛释放问题。酚醛树脂胶粘剂和三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂制成的 人造板虽也存在释放甲醛的问题, 但不严重, 加之这种产品量少, (国内)又多用于室外, 所以影响不大，在本文中不作讨论。控制方法降低胶粘剂的摩尔比我们知道，脲醛树脂的游离甲醛是由尿素和甲醛缩聚合成，一般来说，降低胶粘剂 的摩尔比是降低板材甲醛散发量的根本措施之一。而降低 F/U 摩尔比的关键是选择一个 合适的比值,它既能保证胶粘剂有优良的性能,又使甲醛释放量能达标。图1 不同摩尔比人造板甲醛释放量甲醛散发量(mg/100g)3020胶合板刨花板1001.41.5摩尔比指数 (胶合板) 指数 (刨花板)从图 1 中我们可以看出，摩尔比对脲醛树脂甲醛释放量的影响是很明显的。随着胶粘剂游离甲醛的下降，甲醛释放量也成下降趋势。当摩尔比为 1.40 和 1.25 时，刨花板 的甲醛释放量只能达到 E2 级，而当摩尔比在 1.10 和 1.0 时，就可以达到 E1 级。从曲 线来看，当摩尔比 F/U 从 2 降到 1.0 时,树脂的游离甲醛含量迅速降低,较为合适的临界 摩尔比可能是 1.1 或 1.2(见图 1)。还有资料表明，在 MDF 制造中胶粘剂的摩尔比每降 低 0.01，甲醛释放量就要降低 1.0mg/100g。但是，为了降低甲醛散发量，并不能单纯理解为摩尔比越小越好低。一般来说，降 低摩尔比又可能导致一些生产上的工艺问题。由于摩尔比低时，达到要求粘度后，树脂 中羟基含量少，游离尿素增加，表现为树脂的水溶性下降，贮存稳定性降低，固化时间 延长，板坯成型后因胶液初粘性不够而散坯，人造板成品因树脂交联密度不高而胶合强 度下降。所以应综合两方面因素选择合适的比值9。分次投尿素合成树脂过程中采用合理的工艺，有利于减少低摩尔比树脂给人造板产品带来的不 良影响，用得最多的是尿素分次加入（多次缩聚）法。同一配方（摩尔比）的树脂采用 分次加尿素时合成的树脂结构合理，游离甲醛含量低。原因是第一次尿素加入时，摩尔 比较高，能形成大量二羟甲基脲，保证缩聚后树脂分子上含有足够的羟甲基。最后一次 加入时，实际摩尔比低于配方摩尔比，因而游离甲醛含量低。尿素与甲醛的聚合属逐步 聚合，反应初期很快达到 80%反应程度，达到更高反应程度的时间就长了。所以采用分 批投料对降低游离甲醛含量和促进树脂结构合理的作用就不言而喻了。 添加甲醛捕捉剂改性脲醛树脂人造板主要产品的基本性质、特点及其用途。P811一、基本性质（1）外观性能：主要包括产品的外形尺寸及偏差、翘曲度、材质缺陷（活节、死节、腐朽、变形等）、加工缺陷（叠离芯、鼓泡、分层、压痕等）、边缘不直度、两对角线差等等。2）内在性能：主要包括人造板的物理性能、力学性能、耐久性（老化性能）、表面特性和特殊性能等。物理性能：含水率、密度、吸水厚度膨胀率、吸水率游离甲醛释放量。力学性能：静曲强度、弹性模量、平面抗拉强度、握螺钉力、胶合强度、表面结合强度、表面硬度、顺纹抗拉强度、横纹抗拉强度等。耐久性：人造板产品在使用中由于受到气候的影响，如吸湿受潮、解湿干燥、加热冷冻等使产品的物理力学性能降低直至产品破坏。功能性：防火、防腐、防虫、耐磨等性能。二、用途：人造板应用范围广泛，可用于建筑、家具、车船、包装、乐器、航空等行业。2.人造板生产发展的三大趋势。（1）开拓人造板新原料：如人工林、竹材、农作物秸秆；（2）开发人造板新产品：传统产品：胶合板、刨花板、纤维板；现代产品：功能人造板（阻燃、防腐、抗静电、彩色、隔磁）、结构人造板（OSB、LVL、PSL、GLUM）、复合人造板（多种人造板的复合、人造板与其他材料复合、人造薄木）；（3）研究人造板新技术：胶合新工艺（如喷蒸真空热压）、新型胶粘剂（如MDI）、计算机仿真技术（如Modelling）。3.“三板”产品适用原料的基本原则。（1）胶合板原木质量对出材率有影响的缺陷：弯曲度、较大的削度、机械损伤、环裂、端裂、伤疤、空心、腐心等。对板材质量有影响的缺陷：斜纹理、节子、涡纹、变色。 原木长度根据胶合板规格和质量要求，确定合理的锯断位置，保证单板质量，获得最大的利用率。原木径级胶合板用材的技术要求通常与产品用途关系密切，如用于建筑、车船、航空、模板，常着重木材的强度作为选择的主要因子。用于家具、室内装饰等，常着重单板装饰价值。工艺性质通常指：木材旋切、刨切、干燥、胶着、砂光、油漆、着色等性能。一般以材质结构中至细、比较均匀、纹理通直的木材加工性质较好。 2）刨花板：资源丰富、原料本身密度低、树皮含量尽量少、含水率要合适、pH值要合适、抽提物含量尽量少。（3）纤维板：资源丰富、原料质量。针叶材优于阔叶材，树干优于树、梢和枝桠材，边材优于心材，早材优于晚材。原料搭配：高与低质量原料搭配，不同树种的搭配 。树皮含量尽量少、含水率要合适。4.典型人造板产品生产工艺流程与主要技术参数。（1）胶合板生产过程：原木截断热处理剥皮定中心旋切干燥（一般单板含水率控制在5%-15%，PF胶合板为5%-15%，UF胶合板为8%-12%）剪切修补涂胶（施胶量为200-300g/m2）组坯预压（单位压力1.0-1.2MPa，预压时间10-20min）热压（温度：UF为105-120，PF为130-150）冷却裁边砂光分等检验入库（2）纤维板生产过程：原料备料纤维分离浆料处理干燥（终含水率为2%-4%或8%-12%）施胶（中密度纤维板的施胶量为8%12%）成型预压（压力为1.5-1.6MPa,时间为10-30s）热压（压力为2.5-3.5MPa；温度：UF为105-120PF为130-150）后处理检验入库（3）刨花板生产过程：原料刨花制备干燥（终含水率为2%-3%）分选拌胶（施胶量为：单层板8%-14%；三层板的芯层为5%-8%， 表层为9%-12%；渐变结构板8%-10%）铺装预压（压力为1.5-1.6MPa,时间为10-30s）热压（压力为2.5-3.0MPa；温度：UF为105-120，PF为130-150）后处理检验入库5.人造板对胶粘剂的基本要求。（1）具有极性2）具有适当的湿润性；（3）具有合适的酸碱度（PH值）； （4）具有适当的分子量。6、人造板生产中化学添加剂、具体功能。（1）固化剂：一种酸性物质，加入固化剂后使胶的pH值在45之间，促使树脂固化的物质。UF胶常用氯化铵，PF通常不加固化剂。（2）填充剂：节约树脂耗量降低成本；增加胶液的固含量、粘度和初粘性；防止或减少胶层收缩产生的内应力；降低游离醛释放量。（3）防水剂：提高板制品的耐水性，改善尺寸稳定性，堵塞了刨花之间与纤维之间的空隙；增大了水与刨花或纤维之间的接触角；部分遮盖了物料表面的极性官能团，降低了吸附作用。（4）阻燃剂：一定程度上降低烟的产生，减轻明火燃烧和火焰的蔓延，但一般防火剂不能对上述三种情况同时制止。（5）防腐剂：防止、抑制或中止危害木质基材的细菌、微生物及昆虫的侵害。 要求对各种真菌、细菌和昆虫有杀伤力，但在处理过程中，对人、畜和环境无污染；化学稳定性好，不易挥发，不会遇水流失；与胶粘剂有好的协效性，不影响胶合强度和表面装饰。通过添加甲醛捕捉剂改性脲醛树脂的方法也可以很大程度降低胶粘剂的游离甲醛 含量。最常用的甲醛捕捉剂是在缩合终点前后或脱水之前加入尿素。使用捕捉剂以后树 脂中游离甲醛可降低 60%以上，降低游离醛的效果好。加入酚类物质作为吸醛剂亦可降 低游离甲醛含量，但会影响胶液的稳定性，且会使树脂颜色变深，采用硫脲较为理想。 添加一定比例的氧化淀粉作改性剂时，也可有效降低游离甲醛含量。加入 PVA、三聚氰 胺改性脲醛树脂，可有效降低游离甲醛含量，同时胶粘剂可获得良好的综合性能。 3.3.2 木质原材料的对甲醛散发量的影响木材分解时可能由木素生成甲醛。由于木材热分解时生成直键脂肪酸，这些酸对木素起水解作用可能导致木素分解成甲醛。木材热解时也可以从多聚糖分解出甲醛，木材 中的多聚糖在酸性介质中转变为羟甲基糠醛，羟甲基糠醛是一种不稳定的化合物， 在其后续反应过程可进一步分解为甲醛和糠醛。而木质人造板材中 90以上是木材原 料。因此木质原材料对板子甲醛散发量的影响就显得非常重要。据国外有关资料介绍， 木材本身的甲醛释放量通常在 2.04.0 mg/100g 左右5。尽管如此，与产品的甲醛释放 总量相比，木质原材料甲醛散发量仅占很少的一部分，一般不超过 10。如果用气体分 析法等其他方法测试，很可能只有很微量的释放值。因此，在正常使用条件下，木材中 的甲醛相对释放的可能性甚小，木质人造板材的甲醛主要还是来自胶粘剂。3.3.3 板材生产工艺对甲醛散发量的影响（1）主要角度参数旋刀研磨角()：旋刀的前面与后面之间的夹角。后角()：旋刀的后面与旋刀刀刃处旋切曲线的切线CP之间的夹角。切削角()：切线CP与旋刀前面之间夹角，即旋刀的研磨角和后角之和。补充角：切线CP与铅垂线CM之间的夹角（2）旋切力学木段在旋切机上被旋切成单板时，作用在木段上的力基本上可分为：旋刀的作用力；压尺的作用力；卡轴的作用力和压辊的作用（3）旋切作用力：P1：旋刀前面对已旋出单板的劈力P2：旋刀对木段上单板切削力。P3：旋刀后面对木段的压力。（4）基本原理旋切：木段作定轴回转运动，旋刀作直线进给运动时，旋刀刀刃基本平行于木材纤维，而又垂直木材纤维长度方向向上的切削。单板厚度：等于木段回转一圈时，刀架的进刀量。为了旋得平整、厚度均匀的带状单板，在旋切时，应保证最佳的旋切条件。切削条件：主要角度参数；切削速度；旋刀的位置（h旋刀刀刃和通过卡轴中心水平面之间的垂直距离）；压尺相对旋刀的位置。这些条件是根据木材的树种、木段直径、旋切单板厚度、木材水热处理和机床（旋切机）精度等来确定。（5）影响单板质量的主要因子工艺因子木段热处理温度、含水率、旋刀的研磨角及安装位置、压尺的形状、角度和安装位置、压榨率、旋刀后角的变化程度等。设备因子旋切机的精度、切削系统的刚性 、机床磨损和保养提高单板出板率减小厚度偏差；提高旋切单板的体积，减少无用的材积；合理挑选碎单板 、窄长单板、连续的单板带 、木芯再旋、湿单板封边。8、纤维分离的原理。磨浆理论：磨浆过程中，木片或纤维在磨盘之间受到各种变动载荷作用，这种作用力以很快的速度从零到最大值交替变换着。木片或纤维在磨浆条件下的应变状态又与它们本身的弹塑性有很大关系。 松弛理论：植物纤维与其他高聚物一样，根据受力情况可产生三种变形：纯弹性变形A 高弹性变形BC塑性变形D根据松弛理论，磨削过程中原料位于两磨盘的磨齿之间时，其受力值应能使大部分原料处于高弹性变形状态，作用太小纤维不易分离，作用力过大，纤维损伤严重。磨浆过程中的主要工艺因素原料的弹塑性；外力作用频率；单位压力；水分（即浆料浓度）。原料的弹塑性和外力作用频率是磨浆过程的两个主要因素。磨浆时的单位压力和浆料浓度，也都直接影响浆料质量和磨浆速度。纤维分离的速度取决于两个基本因素：原料受力变形后的弹性恢复速度 对原料的相邻两次作用力的时间间隔9、纤维含量及其形态对纤维板质量的影响。纤维含量：应大于30%，纤维素含量高意味着纤维的得率高，产品的耐水性好，机械强度大，纤维含量高低是决定某种阔叶材能否用于纤维板生产的依据。针叶材的管胞占90%；阔叶材的木纤维含量变化较大，多的为80%，少的仅为16%；杂细胞含量高，纤维得率低和滤水困难，影响产品质量。纤维形态：一般长度大，长宽比大，细胞壁薄的纤维具有较好的交织能力10、刨花种类和形态对刨花板质量的影响。刨花的几何形状(长、宽、厚对其表面积)对刨花板质量有较大影响：刨花长度对板强度的影响：取决于刨花本身的强度和刨花之间的接触面积，刨花过长会造成分布和施胶不均；刨花宽度对板强度的影响：刨花宽度对表面积和施胶量的影响比刨花长度因子大，但是比厚度小；刨花厚度对板强度的影响：刨花厚度对板材性能的影响最大。一般刨花越薄则板的强度越高，但是过薄的刨花容易碎裂，其表面质量和强度受影响，很难保证刨花板的表面质量和强度要求。一般来说，薄刨花比厚刨花生产的刨花板静曲强度大，长刨花比短刨花生产的刨花板强度大。11、原料的化学组分与性质对刨花板质量的影响。原料的化学组分主要是纤维素、半纤维素、木质素和抽提物。（1）纤维素：纤维素定型区占百分比越大，结合水越多，吸湿性越大。强度取决于分子链之间的结合力。结晶度越高，定向性越好，强度越大。当聚合度小于700时，随着聚合度的增加，强度显著提高。当聚合主小于200时，纤维素几乎丧失强度。降解反应，降解：用物理、化学或物理化学方法使高分子化合物分子尺寸减小，聚合度降低的现象。高分子化合物的降解包括水解、氧化和热解三类。水解又分为酸性和碱性水解降解。在人造板中常发生两种降解：酸性水解降解和热解降解。（2）半纤维素（戊聚糖）：半纤维素聚合度低，强度低。半纤维素为无定型物质，含有大量游离-OH，易吸湿。其含量过高，影响人造板的尺寸稳定性。半纤维素中含有多种糖基和不同的连接方式，有的可以被酸溶解，有的可以被碱破坏，故易降解。在人造板生产过程中，凡有水、热作用工序都会出现程度不同的半纤维素反应。（3）木素：木素在植物纤维中与半纤维素共同构成结构壳物质，存在于胞间层与细胞壁上微纤维之间。热塑性物质，无定型结构决定其无固定熔点。熔点随树种、含水率变化。通常针叶材（170180）、阔叶材（140150 ），随含水率的增加而下降。木素的热塑性是人造板工艺条件制定的主要依据，特别是纤维板生产中纤维分离和重新组合的重要条件之一。降解：受水热作用产生水解降解 降解程度：半纤维素纤维素木素（4）抽提物与酸碱性：抽提物是指除构成细胞壁物质的纤维素、半纤维素和木素以外，经中性溶剂（水，乙醇、苯、乙酸、水蒸汽或稀酸、稀碱溶液）抽提出来物质的总称。所有内含物含量少的约为1%，多的超过40%。含量随树种、树龄、树干部位以及生长立地条件不同而不同。心材大于边材。抽提物将影响人造板产品的质量，并对设备造成腐蚀。抽提物与原料的酸碱性（pH值）有关。12、影响单板干燥质量的因素。（1）干燥介质的影响a. 热空气温度：0.41.0MPa 、140180 b. 热空气湿度：空气相对温度1020% c. 热空气风速：对流式干燥风速为12m/s、喷气式干燥风速为1520 m/sd. 热空气喷射方式（2） 单板本身条件的影响a. 树种：一般密度大的树种，细胞壁较厚，细胞腔小，水分传导阻力大，干燥速率低。 b. 初含水率：单板初含水率越高，干燥时间越长。心边材区别明显的树种，边材部分含水率较高。 c. 单板厚度：单板厚度越大，水分传导和水蒸汽扩散的路程越长，阻力越大，干燥速率减小。（3）干燥设备工作状态的影响a、输送浓度和充实系数b、干燥辊筒安装角度和转速c、物料在干燥机内的停留时间13、单板、纤维、刨花干燥的基本原理与干燥速率曲线。一、干燥的基本原理1、水分的移动 （1）木材中水分存在形式自由水：存在于大毛细管内（细胞腔内）的水分吸着水：存在于微毛细管内（细胞壁内）的水分 化合水：少数与木材分子化学结合的水分 木材单元的干燥是指在干燥介质的作用下，通过传热传质过程，蒸发木材单元中的自由水和吸着水 （2）水分移动通道纵向通道：沿细胞腔作平行纤维方向的移动 横向通道：沿细胞壁上纹孔作垂直纤维方向的移动 （3）木材中水分移动的作用力 毛细管张力 液体或蒸汽压力差 含水率梯度（4）干燥过程水分移动过程传热过程：木材单元表面首先吸收热量，使表面水分蒸发传质过程：表面水分蒸发，导致表面和内部含水率的差异，使内部水分向表面移动（5）水分传导方式 液态水：沿长的连续不断的微毛细管移动 水蒸汽：沿细胞腔与纹孔组成大毛细管移动 液态和气态不断相互交错，沿着邻近的微毛细管和细胞腔移动二、 干燥过程的三个阶段（1）预热阶段：干燥介质与干燥单元直接接触，使木材单元的温度迅速上升，一般不产生水分蒸发。（2）恒速干燥阶段：以蒸发自由水为主，蒸发速率不变。因蒸发自由水不影响木材单元的尺寸变化，故自由水的蒸发速率尽可能提高。（3）减速干燥阶段：蒸发第二阶段剩余的自由水和大部分吸着水，水分移动和蒸发阻力逐步加大，干燥速率逐步降低，供给的热量除了蒸发水分，还使干燥单元的温度上升。实际干燥过程中这三个阶段不存在明显界限。板材含水率的影响 脲醛树脂在较高的湿度状态下会加速胶粘剂的水解，特别是温度较高的情况下更是如此，胶粘剂的水解产生了游离甲醛。试验证明随着板材含水率的增大，测出的甲醛散 发值也随之增加。通常施胶后刨花含水率越低，板子的甲醛散发量也越低6。板子的厚度的影响 实践证明，当板子厚降低时板子的释放量增加。这很有可能与板子吸收的热能有关。特别是生产者使用较低温度生产薄板时甲醛释放与板厚存在线性关系。这其中可能与纤 维吸收或放出的甲醛量有关。板子端面密度梯度的影响 由于板坯在热压机中处于接触传热状态(附有高频传热装置除外)，因此，在板子端面剖面上存在着温度梯度，热压结束后的板子端面剖面上据此存在着密度梯度和含水率 梯度。因为板坯端面温度梯度的存在，决定了板坯芯层脲醛树脂固化率比较低，未形成 网状化的残余的游离甲醛量也就比较高。热压时板子芯层聚集起来的湿度以及存在的含 水率梯度会推波助澜地促使芯层树脂水解，导致板子芯层的甲醛高于表层。毫无疑问, 板子表面密度低时的芯部甲醛就会向外界散出。所以可以采取一些工艺措施9, 以减少 芯部甲醛量:1)采用接触加热和高频加热联合加热形式, 缓解温度梯度; 2)在芯层添加 快速固化剂, 促进芯层树脂的固化; 3)控制芯层的含水率和 PH 值, 避免芯层树脂水解。板材的后期处理 板材的后期处理可减少甲醛释放量，如对人造板进行氨水、尿素、盐酸羟胺、亚硫酸(氢)钠等后期处理, 可有效降低甲醛释放量。 对人造板进行涂料、贴面装饰也可 以降低甲醛散发量。（见下面两表）表 8 各种不同表面处理方式对测试室内空气中甲醛浓度的影响表面封闭方式甲醛浓度（ppm）基材，不封边1.20贴单板，封边0.81微薄木贴面板，封边0.10三聚氰胺装饰板，不封边0.10三聚氰胺装饰板，封边0.02聚酯漆涂饰板，不封边0.09聚酯漆涂饰板，封边0.02SH 复面板，封边0.08薄膜贴面板，封边0.03表 9 微薄木用各种不同胶粘剂贴面后对板子甲醛散发的影响微薄木树种贴面用胶粘剂气体分析值mg/（h.m2）AB核桃树（0.55mm 厚）UF32.210.1PVAC2.71.1松树（0.95mm 厚）UF7.02.3PVAC2.00.6基板UF38.720.1PVAC1.50.623.525.24.甲醛散发量的测试我国木质人造板材甲醛释放量的测试方法在 GB 18580-2001 中规定为三种方法：萃取 法，干燥器法，气候箱法10。4.1 萃取法该方法是将所需测试的试件放入沸腾的甲苯中,通过液固萃取使 甲醛从板内释出,然后将溶有甲醛的甲苯通过穿孔器进行液液萃取, 使