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如何提高刨花板质量（）-用于家具的刨花板质量要求摘自：本站原创作者：王培元 刨花板在近三十年来确实得到了迅速的发展，尤其是诸如西德、奥地利、瑞士等国，刨花板几乎独霸了人造板的市场，其奥秘在于，经过了大量研究之后，发现在很多使用场合下，并不需要人造板的性能项项都要优。例如做家具，要求刨花板有严格的厚度偏差，良好的尺寸稳定性；做包装箱，要求耐冲击强度，对厚度偏差，及尺寸稳定性则并不十分重要；做装饰性二次加工用素板要求细表面，而对于某些建筑构件并不要求细表面，而要求强度及耐候性能等。所以说，只要针对具体应用的目标，对其中的某几项指标进行补偿性的提高，产品就可以很好地应用，其结果是价格便宜而又不失其应用适应性。只有这样，刨花板才能显示其生命力。表1是一个总结刨花板在不同场合下所需要的性能表格。表中所示凡标以“+”者为“需要”之意，标以“+”者则为“不但需要，而且要求严格”。用于家具的刨花板质量要求大致有以下重要的几方面：厚度偏差、表面质量、弹性模量及强度、尺寸稳定性，长期载荷下的变形，握钉力、边缘强度、机加工性能，对健康无害性。（一） 厚度偏差大量研究结果及生产经验表明，若刨花板用于机械化生产的家具时，不管是否需要进行表面装饰加工，厚度偏差应该不大于0.3mm。对于需要进行浸渍纸贴面、塑料薄膜贴面及薄木贴面的刨花板，厚度偏差的要求还要严格一些，即在一块板之内的偏差值不大于0.2mm。西德Enzensberger在我国林产工业杂志中发表的文章中说，欲用低压短周期贴浸渍纸的刨花板素板的厚度偏差在一张板内或刨花板之间的偏差不得超过0.10mm。Enzensberger认为对于用冷下压法贴多张浸渍纸的刨花板，一张板内的厚度偏差要求不超过0.20mm。这就说明，对于各种不同的二次加工方法，其刨花板厚度偏差的要求还是不同的。不能靠砂光操作以大幅度调整板的厚度偏差。一般讲，砂光前板的厚度偏差就应该在0.3mm。至于由0.3mm厚度偏差降到0.1mm，则可以靠精度的砂光机及砂光操作加以实施。从我国现有情况看，如能将刨花板厚度偏差控制在0.3mm的范围，还要花很大力气，然而又不得不达到这个目标。否则就难以使大批刨花板产品应用于家具业之中。（二） 表面质量表面质量对于家具用刨花板而言，乃是一类非常关键的重要特征。所谓刨花板的表面质量有表面粗糙度、表面剥离强度、表面孔隙度及吸收能力、表面PH值、硬度、色泽等。作为细表面结构刨花板，还需要尽量避免粗刨花混在其中。在我国一些刨花板厂中，粗刨花落在表面或露在表面的现象比较多见。这种粗刨花在板子受湿时膨胀量大大增加，结果导致表面起糙，大大增加了板的粗糙度。这对于用水溶性涂料直接印刷，贴薄纸材料的二次加工刨花板产品将产生极坏的影响。英国的D.Allen称这种粗刨花为“捣乱份子”。图1是他的一个试验结果，可见粗刨花对刨花板受湿时的表面粗糙度有多大影响。图1 粗刨花的厚度对刨花板表面粗燥度的影响图2 不同类型刨花板最小需漆量与刨花板表面密度的关系刨花板的表面吸收能力对于吸漆量有很密切的关系。据奥地利Neusser的研究结果表明刨花板表面密度越高，吸漆量越小，从图2可以看出这两者之间的密切关系。Kufner用一种方法测出，刨花板表面吸收能力不但与表面密度有关，而且与表面的刨花粗细有关，如刨花板表面系细结构，则吸收量大大降低。当然，细结构表面的吸收量减少的原因，本质上是由于表面孔隙度的降低。虽然表面吸收能力及孔隙度对某些表面装饰二次加工过程具有很重要的意义，但由于板的表面密度及粗糙度这二因素基本可以对表面吸漆量进行调整，所以这二方面的研究工作并未有多大的发展。不过这里介绍一下概念还是有必要的。由于刨花板表面剥离强度，表面吸收量、表面孔隙度都受板的表面密度大小的影响。因而有些人从实践经验得出这样的结论：认为对于进行二次加工的素材，其表面密度在800-900kg/m2范围之内为最佳，实际上这不是绝对的，还有其它影响因素，只是指一般情况而言。不过这个数据对我国目前刨花板生产管理极为有用。假如我国刨花板厂能够对于二次加工家具用刨花板做到这一点，则其经济效益及社会效益将会产生难以估量的变化。欲在生产中控制刨花板的表面密度处于800-900kg/m2的范围，则有关人员必须对刨花板剖面密度、厚度控制及砂光操作的原理有比较清晰的了解，然后在工艺、设备、管理诸方面加以实施才能达到。板面的pH值对于某些表面装饰二次加工方法是有影响的。在贴浸渍纸的素板表面pH值不应低于6，否则三聚氰胺树脂将会在使用中发脆而龟裂。在水溶性涂料印刷的素板表面的pH值不应低于5，否则素板表面的脲醛树脂在受湿并干燥过程中而水解，结果将导致表面层易于剥落的缺陷。（三） 弹性模量及强度一般认为在家具上使用的刨花板，其静曲强度及平面抗拉强度值的要求不需要很高，这也是由经验中不断总结出来的。英国人认为用于单板或塑料贴面板贴面的素板，其静曲强度16N/mm2就足够了；用于直接印刷或PVC薄膜贴面的素板，则主要要求抗弯弹性模量，其值应大于1900 N/mm2，假如弹性极限在破裂载荷0.80处，静曲强度只需要13 N/mm2。对平面抗拉的要求为：当刨花板用于有木材镶边以及有单板或塑料贴面板贴面的情况下，0.31 N/mm2就够了。如直接印刷或PVC薄膜贴面，则应有0.40 N/mm2的强度。西德对此规定得也较低。FPY普通刨花板厚度为1320mm时，静曲强度为16 N/mm2，平面抗拉强度为0.35 N/mm2；而FPO普通刨花板得相应规定为静曲强度15 N/mm2，平面抗拉强度0.35 N/mm2。（四） 长期载荷下的变形当木板或人造板材受力时，在一瞬间内发生弹性变形，然后便开始产生蠕变。蠕变量是随时间延长而逐渐变大的。这种随时间而变化的变形由粘弹性变形及塑性变形两部份变形构成。蠕变量不但随时间变化而变化，而且当木制品的含水率及温度升高时，其蠕变量增加很多。一般木制品的含水率为15时的蠕变量为含水率6时的10倍。特别是在气候的湿度及温度发生反复变化时的蠕变量更加迅速增加。因此，当一板材承受物体载荷时，在一开始时，毫无征兆可见。然而随着时间增长，弯曲现象逐渐产生，特别在空气湿度变化较大时，严重时，板材即发生破裂。这种现象无论在木结构房屋方面，或在家具方面并非少见。因此，很多人对此进行了大量研究工作，并应用于建筑及家具设计中，以保证构件在长久使用中既有可靠的保证，又不失其经济性。根据很多人的研究结果，现在一般都公认采用这样的数据：当板材受静曲载荷下，空气湿度及温度为标准状态条件下（RH65%, 20），板的挠度不超过跨度的1/1501/200。不论时间有多长，挠度值不应超过此数。因为蠕变量虽然随时间变化而增长，但越往后，变化量就越小。事实上，板子的蠕变量由于材质的不同有很大的差别。据很多研究结果表明，蠕变值由小到大的板种为：木板、细木工板、单板层积材、胶合板、刨花板、纤维板；蠕变值由小到大的刨花板板种大致为：五层刨花板贴单板、五层刨花板、三层刨花板、低密度单层刨花板。由于刨花板贴上不同贴面材料后，其蠕变量也有不同程度的降低。特别是贴以塑料贴面板及单板之后，蠕变量大为降低。我国由于缺乏这方面的研究工作，加之刨花板生产中并未考虑弹性模量及蠕变性能的需求。刨花板在使用于静曲载荷构件时，往往可以看到有明显的弯曲变形。由于板式家具框架的受静曲载荷变形后，导致门及抽屉配合不严。在多数情况下，更无法做书架及书柜的搁板。（五） 尺寸稳定性尺寸稳定性对于木制品来说，一直是人们极为关心的问题。这是由于木材湿胀干缩的特性所带来的。刨花板的翘曲变形固然比整块木板要改善很多，而吸湿厚度膨胀则增加很多。刨花板应用于家具时，往往由于其尺寸稳定性的问题，使家具不能保持整形，各种部件也无法彼此保持严密的配合。而且又由于尺寸稳定的问题，甚至难以保证刨花板进行机械化的再加工。因此有关刨花板尺寸稳定问题所进行的研究极多。对于刨花板，所谓尺寸稳定性，包括吸湿厚度膨胀、吸湿线性膨胀及翘曲变形。由于刨花板吸湿厚度膨胀率大大高于木材本身，所以这方面的性质更为人们所重视。有关刨花板吸湿厚度膨胀率及吸水厚度膨胀率之间的关系，现行“标准”中所规定的指标来源以及其中的含义等均已在前文“之六”中较为详细地叙述过了，这里不再重复。此外，有关吸湿线性膨胀及翘曲变形虽然有一些研究揭示某些规律，不过目前并未被普遍采用，故此处从略。（六） 机加工性能刨花板从热压机卸出之后，一直到做成家具，如果是机械化生产，要经过很多道机加工过程，包括锯、铣、刨、钻等各种机加工。因而家具用刨花板对刀具磨损程度的大小也是一种相当重要的性能。据国外的经验，刀具的磨损对家具的成本很有影响，而且刀具的迅速磨损，常常以钝刀切割刨花板而使切割边质量下降，并且会产生大量微细粉尘，使劳动条件恶化。英国的Allan认为刀具的磨损程度主要与三个因素有关：板的密度每增加5，磨损率增加20；树脂含量每增加2，磨损率增加30；硅含量每增加0.02%，磨损率增加70。可见，硅含量的增加具有最重要的影响。英国的Sparkes 分析了一批样品，发现刨花中硅的含量为：表层含硅0.01-0.17%，中层含硅0-0.07%。他发现当硅含量超过0.05，刀具磨损率会突然增长，所以他把0.05%的含硅量定为临界值。（七） 握钉力虽然刨花板在家具制造中常常用各种方法与其它材料或彼此接合及固定。不过使用钉子及木螺丝的场合仍十分普遍，所以这方面的性能对家具用刨花也是很重要的。一般所谓的刨花板握钉力，是指钉子垂直于板面及平行于板面的拔钉力。关于握钉力与刨花板性能之间的关系，最主要的是刨花板的密度及平面抗拉强度。其握钉力随着板子密度的增加呈线性增加，或略呈曲线增加，当板子密度从550kg/m3增至750 kg/m3时约增加220。至于平行于板面的握钉力无疑与板的平面抗拉强度具有密切的关系。对于提高握钉力的方法，除了板子本身性能以外，钉子形状及尺寸，钉入深度，钉入方法等方面也有极重要的影响。有关木螺钉的握钉力，Kollmann认为对刨花板要获得可靠的能重复出现的拧紧很困难，而握钉力不但与板的密度及平面抗拉强度有密切关系，而且也与拧紧力也有关系。拧紧力又无法计算其大小。此外，木螺钉的握钉力还与拧入深度、预钻孔深度，预钻孔大小等等因素发生联系。Zumpe曾对木螺钉的握钉力作一比较细致的试验。他用一电动螺丝刀，以仪表测定其扭曲力矩，以至表示其拧紧力。扭曲力矩三个档次，以控制其拧紧力。用五种不同形状及材料的木螺钉，以及不同的预钻孔大小及深度来对两种刨花板进行垂直于板面的握钉力试验。两种刨花板是密度为826 kg/m3的塑料贴面板贴面刨花板及密度为616 kg/m3的装饰薄膜贴面的三层刨花板。其结果表明，密度高的塑料贴面板贴面刨花板的握钉力总是要高得多。而其它参数也有一定影响。鉴于该研究结果对我国目前生产尚有参考价值故以图3、4及表3大略作一介绍。从这些图表可以看出这些参数之间的关系，以及所处的最佳状态的情况。表3 钻孔深度对拔钉力的平均值与螺丝扭曲力矩的关系钻孔深度塑料薄膜贴面刨花板钻孔直径2.0mm塑料贴面板贴面刨花板钻孔直径2.4mmmm拔钉力N扭曲力矩NCm拔钉力N扭曲力矩NCm06121877374785462147504443107716801710159858706552（八） 边缘质量刨花板的边缘质量包括边缘强度及边缘平整程度。国外有专门测量刨花板边缘强度及平整程度的方法。前者系利用一鎚击式硬度试验器，不过它不是用钢球冲击板边缘，而是扁形钢块作冲头，平行于板面以一定的能量推动而击入侧面，以测定其击入深度。用此种形状冲头就可避免在击入刨花层时出现其它分力。后者则利用光学仪器对边角缺损面积加以测量。不过迄今还很少有人对刨花板边缘强度及平整程度进行系统的研究。一般的规律是，刨花板边缘强度与这部位的密度几乎成正比，这在密度小于400 kg/m3时，其强度近于零了。此外，尚与含胶量、含水率等因素有关。由此可见，刨花板的平面抗拉强度指标与这一要求也有一定关联。如平面抗拉强度指标过低则起码的边缘强度便无法维持。至于边角平