家具材料讲义范文

家具材料讲义范文家具材料讲义范文 关于字体字号的规定部分二号黑章小二宋节三号宋1四号宋1 1五号 黑正文五号宋前言家具是人们生活中不可缺少的用具 随着家具工业的发展 家具的用材也在不断地向前发展 种类不断 地增加 除了传统的木材 竹材 藤材 石材外 金属 玻璃 纺织品 皮 革 塑料 五金等得到了广泛的应用 家具用材之广泛 可以说几乎所有的物质都可以不同程度地满足家 具的制作 所以要全面地 无遗漏地介绍家具用材 基本上是不可能 这门课 主要是给同学介绍家具的常用材料 对材料的结构 性质 用途以及常见工艺作一些讲解 第一篇木质材料第一章木材引言课前准备板材 方材 钢材 铝合 金 纺织品 皮革等材料 目的用于比较各材料间差异 突出木材的优缺点 木材是自然界分布较广的材料之一 是经济建设的重要物资 也是 制造家具的主要原材料 木材的显著的优点是质轻 容易加工和表面涂饰 对热 电和声音有高度的绝缘性能 在力学性质方面 木材强度和重量的比值较高 大于一般的钢铁 具有一定的抗冲击 抗震性能及特殊的刚性 抗弯曲中的刚性 尤其是木材有美丽的天然纹理和材色 是其它材料无与伦比的 但木材也有它的缺陷 如吸湿性 容易发生体积尺寸的变化 也容易引起板材的弯曲变形 木材还具有异变性 同一种木材和性质 可能因产地和立地条件的 影响有很大的差异 此外 木材容易受虫菌侵蚀而发生腐朽 变色 燃烧等 鉴于木材的这些优点 它从古到今 都一直是家具生产的主要用材 第一节木材的构造与识别任务让学生理解掌握关于木材宏观构造 微观构造 木材分类与识别 木材的拉丁文表达 分类检索表 穿 孔卡片的使用等有关知识 重点三个切面的结构 形态和特点及其对材色 肌理 花纹等的形 成 力学强度 物理性质 化学性质 热学性质 声学性质 加工 利用 木材识别鉴定等的影响 难点由于无显微镜 学生对木材的微观构造及其特性较难以理解 解决方法辅以挂图 扫描图 板画以助于理解 课前准备板材 方材 圆盘 径切板 弦切板 目的用于反映三个切面的结构 形态和特点 1木材的三个切面木材是由无数的细胞组成 组成木材细胞及组织 其形态 大小和排列都会因为木材的不同而不同 这些不同 可以 在不同在木材的三个方向的切面上有所反映 因此了解木材的三个切面 就会有助于木材的识别 同是 也更能 够理解木材花纹的形成 1 1横切面是指与树干纵轴相垂直的切面 在该切面上年轮呈同心圆状 木材细胞间相互联系都能清楚地看出 来 一般木材的宏观识别主要是通过横切面进行 1 2径切面径切面是沿树干长轴方向 与树干半径方向一致或接近 在该切面上年轮呈平行条状 1 3弦切面是沿树干长轴方向 与年轮相切的纵向切面 它与径切面相互垂直 在该切面上年轮号V字形花纹 家具的用材一般都是板材和方材 都是用锯顺着树干锯解出的 锯 出的板材也有径切板和弦切板之分 径切板年轮与板厚中心线的夹角大于60 弦切板年轮与板厚中心线的夹角小于30 2木材的识别2 1为什么要进行木材的识别2 1 1树木种类多树木种类 很多 在我国 仅木本植物就有根有7500多种 很多数种 在不同 的地方往往有不同的俗名 给我们在木材的使用上带来一定的混乱 例如 檫木Sassafras tzumu 广西叫枫荷桂 广东叫檫树 广州叫榔沙 湖南叫梓木 通过木材的识别 可以消除这种混乱 2 1 2要做到适材适用木材不同 其理化性能也往往不一样 其用途当然是不一样的 例如 针叶材 如XX松 XX杉 其组成简单 纹理不如阔叶材美 观 常用着骨架材料而不作面板 而很多的阔叶材 如紫檩 水曲柳 柚木 榉木 则因其纹理美观 而常用着面板材料 马尾松 由于其含有较多的松脂 影响其油漆和胶合性能 所以在 用之前 要进行脱脂处理 香樟的材质很好 用作家具 它是一种很好的材料 但是 如果把它 用来制作茶叶包装箱 它所释放的香樟味就会影响茶叶的味道 如果我们能做到适材适用的原则分类 改变目前南方各省只按松 杉 杂的分类方法 无疑是要以识别木材为基础的 识别出木材后 我们可以根据些参考资料 查出这种木材的相关性 质和推荐用途 2 2木材识别亦称为木材鉴别 是指把一块还不知名称的材 借助木 材的三个切面所表现的特征 在肉眼 放大镜 10倍 显微镜或 电子显微镜下观察 找出相关的特征 参考有关地方的木材志或者 以及全国性或专国外的木材手册 依照宏观的 显微的 超显微的 特征的有无 数量大小和多少的变化 利用比较好的木材标本或者 是检索表 找范围 找个性 核对验证 从而找出木材的名称来 这就叫木材识别 或称国木材鉴别 见P14 以一地区的检索表为例 木材检索表全国性的 地区的各类木材检索表 第二节木材的特性与利用1木材的多孔性木材是由各类型的细胞组成 这些细胞是中空的 构成许多孔隙 在细胞壁内 微纤丝之间 纤丝之间也有许多间隙 在细胞之间还 有许多纹孔可通 所以木材是一种多孔性物质 这些孔隙中充满了液体或者气体 孔隙能形成毛细管系统 其中孔隙中的细胞腔 细胞间隙和纹孔等形成大毛细管系统 而细胞中的微纤丝 纤丝之间的间隙由于很小 形成微毛细管系统 一般地 木材的密度越大 则其中的空隙所占的比例就多 木材的多孔性与利用的关系1 使木材具有低的热导率木材孔隙越大 导热性就越低 原因是木材是多孔性的材料 在孔隙中充满了空 气 形成气隙阻碍了导热 在木材本身的导热中 顺纹比横纹大2 25 2 75倍 因为顺纹理方向木材各细胞排列为长链式的 靠细胞壁物质传热 其热阻较小 而横纹理方向导热则要通过充满空气的孔隙 热阻较 大 所以密度大的木材比密谋小的木材有较大的导热率 如果木材中含有水分 其导热率会增大 因为水的导热率比木材大 木材的低热导率 使得木材比金属 石材 玻璃等材料对人更有亲 切感 冬天接触也不感到冷 不同的木材导热率 也会影响到木材的加工性能 如旋切单板前原 木的蒸煮 必须测定温度有原木中的分布以及达到预期温度的时间 在用单板层叠后进行弯曲模压以制造家具用的弯曲构件 需求对单 板进行加热 其加热时间也与所用木材的热导率有关 2 具有回弹性木材在结构上的多孔性 使其在力学上具有良好的回 弹性 当木材在受动载荷时 即使超过弹性极限范围 也能吸收相当部分 能量 木材横纹受力时此种特征尤其显著 例如 铁路枕木 3 易于进行加工木材的多孔性 不仅易于机械加工 如锯解 切削 旋切等 而且也易于进行化学加工 如制浆 此外 也有利于木材防腐 木材干燥以及木材改性处理等 2木材的吸湿性木材的最大缺点是吸湿 木材的吸湿性直接影响木制品的质量 为了防止木材吸湿 必须了 解吸湿的条件和机理 1 吸湿的条件当木材处在低温高湿的环境条件时 木材会吸收空气 当中的水分 这称为吸湿 相反条件上 木材会蒸发出水分 这称为解吸 干燥过程 解释蒸气压 低温高湿吸湿原因 2 吸湿机理木材的吸湿的基本原理是水分子 H2O 中有羟基 OH 而木材中的纤维素 半纤维素 木素也有羟基 当羟基靠得很 近时 相互间便产生了引力 由于羟基上的氧 O在距离小于2 75x10 10m时 原子团之间就产生氢键力而结合 水分就这样被木材 原 子是负电性很强的原子 它与对应的羟基中的氢 H 原子吸收了 解释氢键 P28图 氢键是当氢原子以主价键与某一负电性很强的原 子结合后 再以副价键与另一负电性很强的原子相结合所形成的键 3木材的胀缩性3 1有关概念1 干缩湿胀湿材因干燥而缩减其尺寸或 体积谓之干缩 干材因吸湿而增大其尺寸或体积谓之湿胀 干缩与湿胀是木材固有的性质 这个性质会导致木材制品尺寸不稳 定 引起变形 翘曲和开裂 例如 衣柜因干燥致裂缝很大 又因湿胀而不易拉开抽屉 一张圆 桌 会变成椭圆形等缺点 2 含水率这是一个定量描述木材干和湿的概念 是指木材中水分的质量占木材自身质量的百分比 G G1W X100G1W 绝对含水率 简称含水率 解释相对含水率分母为含水木材的原始质量 G1 绝干材质量G 含水木材原始质量木材含水率根据不同时期 的含水状态 可以分为以下五种木材含水率刚采伐的木材所含有的 水分 平均约为70 140 湿材含水率 是长期处在水中的木材 一般都超过100 炉干材含水率 是利用人工干燥法将木材放在炉窖中干燥 其含水 经率一般为4 12 气干材含水率 是木材长期在空气中干燥 其含水量与大气的湿度 处于平衡状态 含水率则根据各地区平衡含水率估计值 平均为15 绝干含水率 是在100 1050C的温度下干燥 使木材含水率接近于零 3 自由水自由水是存在于大毛细管中的水 如细胞腔 细胞间隙 纹孔等 4 吸着水吸湿机理是存在于微毛细管中的水 如细胞壁中 的纤丝与微纤丝之间形成的间隙 我们知道 木材是一种多孔性物质 其中形成了很多的毛细管 毛细管内水分均受毛细张力的束缚 而行细管张力与直径大小成反 比 直径越大 表面张力越小 束缚力了也越小 因此大毛细管内的水分 相对于微行细管而言 行细管对水的束缚 力微弱 在这类管内不分的蒸发和移动与水在自由界面的蒸发和移 动相近 故称为自由水 而对于微毛细管 由于其直径小 相对于 大毛细管的张力要大得多 对水分束缚力很大 这类水分在细胞壁物质上是以吸附方式吸着的水分 故称为吸着水 如棉花 卫生纸中的微毛细管 喝饮料的吸管已大到没有什么吸附 力了 5 木材的纤维饱和点当潮湿的木材蒸发水分时 首先蒸发的是自由 水 当自由水蒸发完毕而吸着水尚在饱和状态时 此时的含水率称 为纤维饱和点 其含水率约为23 30 之间 纤维饱和点的重要意义 不在其含水量的大小 而在它是所有木材 材性变民的转折点6 胀缩性含水量在纤维饱和点以上 木材没有胀 缩的变化 等到含水量降低到纤维饱和点以下时 木材随含水量的 减少而收缩 因含水量的增加而膨胀 二者也呈一定的直线比例关 系 7 力学强度含水率在纤维饱和点以上时 力学强度没什么变化 而在其之下时 力学强度随含水率的增加而增加 因木材的力学强度 依赖于细胞壁的密实程度 在纤维饱和点以上时 含水率的增减只是细胞腔中自由水的变化 细胞壁的密实程度不发生变化 所以强度近于一常数 为木材的最 小强度 8 导电性在纤维饱和点以上时 从纤维饱和点到最大含水率 其导 电率仅增加几十倍 而在纤维饱和点以下时 从纤维饱和点降到绝干其导电性可减少几 百万倍 9 平衡含水率木材长期暴露在一定温度和一定湿度的空气中 木材 最后会达到相对恒定的含水率 这时木材的含水率为平衡含水率 木材的平衡含水率是随着周围空气状态的变化而变化的 当木材的实际含水率小于平衡含水率时 木材就会呈现湿润现象 即吸湿 如果木材的实际含水率大于平衡含水率 则木材会发生干燥过程 解吸作用 一般平衡含水率为15 左右 南方地区由于高温潮湿则平衡含水率比北方大 所以南方的家具卖到北方 应干燥到北方的平衡含水率以求性能稳 定 10 吸湿滞后现象木材从高含水率解吸达到的平衡含水率总是要比木 材从低含水率通过吸湿而达到的平衡含水率高 大约有2 3 的差别 3 2判断木材变形和开裂的参数总体上说 木材是因为有干缩湿胀性 各向异性和很大变异性 导致了变形 直至开裂 如在干缩后 木材可能会由原形变成椭圆形 方形变为菱形等 当各向变形差异很大时 就会从变形开始至开裂告终 作为家具业的从业人员 应懂得测定木材变形 开裂的参数和提高 木材尺寸稳定的方法这两个问题 才可能使家具质量稳定 1 差异干缩有两种表示方法弦向干缩率a 差异干缩 径向干缩率湿材尺寸 干后尺寸干缩率 X100 湿材尺寸弦向干缩系数 b 差异干缩 径向干缩系数干缩率干缩系数 X100 相应含水率的变化量木材的径向干缩率为3 6 弦向干缩率为6 12 纵向干缩率为0 1 干缩系数就是说 在纤维饱和点以下 含水率小于30 吸着水每 减少1 的含水率所引起的干缩的数值 称之为平均干缩率差异干缩 值愈大 木材愈易变形 开裂 比值接近1时 表明木材的弦向干缩 与径向干缩一致 是均匀的干缩 不会变形 开裂 利用木材干缩系数与纤维饱和点的关系 可以估算出任何含水率时 木材的干缩率 这对生产上是有实际意义的 比如 确定加工余量的问题 2 横纹拉力木材在干燥时 特别是干燥很急时 要产生大的内应力 当这种应力大于木材的横向拉力时 就会产生开裂 一般木材的横向拉力都很小 而纵向拉力较大 所以易从横向开裂 而不会从纵向开裂 3 3提高木材尺寸稳定性的物理性方法1 机械抑制法A 利用径切板木 材弦向干缩和径向干缩为21 当年轮成45 90度角锯切时 木材的收 缩可减少一半 B 利用胶合板其最大的特点是使材性趋于均匀一致 克服木材的各 向异性 因多层单板纵横交错排列组合 既减低了木材横向收缩大 的币缺点 又充分利用了木材顺纹收缩小而强度大的优点 同时有 效地发挥木材的美丽花纹 C 利用合木用合成树脂将小的木料拼成大的径切板 这不仅减少干 缩 也使小材大用 从而节约了木材 如缝纫机的台板 2 涂饰法在木材的表面涂涂料 阻隔木材与湿气的接触 减低木板 的胀缩和木材中因水分梯度而产生的应力 3 人工干燥法使木材的含水率减至8 12 或低于当地平平衡含水率 以下 充分利用木材吸湿滞后的作用 可以最大限度地减少木材的 吸湿 减少变形 开裂 4 选用轻质材木材横向干缩率与木材密度成正比 台果对强度要求 不高 充分利用轻颀的木材 可以有效地减少干缩 第三节木材缺陷及其对材质的影响木材由于本身构造上自然形成的 某些缺陷或由于保管不善受到操作及发生病虫害等 致使材质受到 影响 降低了木材的使用价值 甚至完全不能使用 木材的缺陷有许多种 为了合理加工使用木材 我们必须认识木材 的缺陷及其对材质的影响 以达到量材使用的目的 1节子树木生长期间 长在树干上的活枝条或枯死枝条的基部 称为 节子 节子的存在破坏了木材的完整性和均匀性 在许多情况下降低了木 材的力学强度 增加了切削阻力 使木材使用受到影响 活节与周围木材全部紧密相连 质地坚硬 构造正常 对木材使用 影响较小 甚至于它能使木纹更美更真实 死节与周围木材部分或全部脱离 稍用力敲击 很容易从木材中脱 出 对木材的使用影响很大 一般应剔出并修补 在家具上的影响如下1 节子破坏木材的均匀性和完整性 使局部纤 维和年轮弯曲 2 节子本身硬而重 较其周围木材硬度大1 1 5倍 影响木材切削和 机械加工质量 平刨事故 3 节子含树脂较多 制作家具时 难以油漆 又当温度升高是松脂 容易渗出表面 沾污衣物 2变色和腐朽木材受木府菌的侵蚀 其正常材色发生变化 叫变色 它是木材腐朽的初期阶段 变色多种多样 最常见的为红色斑点 红斑除了对木材的冲击强度有些影响外 对木材其它力学性质基本 上没有什么影响 有红斑的木材其耐久性比健全木材稍差些 木材受木腐菌侵蚀 颜色发生变化 而且结构松软 易碎 最后变 成筛孔或粉末状的软块 这就是木材的腐朽 木材的腐朽不但改变了木材的颜色 而且使木材的强度显著降低 失去了使用价值 3虫害有害昆虫寄生于木材中所形成的孔道称为 虫眼 根据蛀蚀程度虫眼可分为表皮虫沟 小虫眼 大虫眼三类 表皮虫沟是指蛀蚀深度不超过1cm的虫害 虫眼直径不超过3mm的叫小虫眼 虫眼直径超过3mm的叫大虫眼 表皮虫沟和小虫眼的对木材使用影响不在 主要是因为表面虫眼和 虫沟常可随板皮一起锯除 因此不作木材评等级标准 大虫眼由于孔洞大 蛀蚀较深 对木材使用影响较大 木材评等级 时需要考虑 虫害可通过药物防治 如在室内装饰中的木龙骨上刷防白蚁药 4弯曲树干轴线或板方材材面不在一直线上 而向左右前后凸出的现 象称为弯曲 成材弯曲按弯曲方向不同分为顺弯 横弯和翘弯三种 顺弯是上下弯曲 弯曲后成弓形 横弯是左右弯曲 是在同一平面 内的横向弯曲 翘弯为在材宽方向成卷瓦形的反翘 成材弯曲增加了机械加工的工序 降低了木材的利用率 弯曲对成材总的出材率有很大影响 弯曲度每增加1 出材率减少0 1 由弯曲所引起的出材率的降低是成直线规律变化的 5裂纹在树木生长期间或伐倒后 由于受外力或温度变化的影响 使 木材纤维之间发生分离所形成的裂隙 叫开裂或称裂纹 裂纹 特别是贯通裂 破坏木材的完整性 影响木材的利用和装饰 价值 降低木材的强度 尤其顺纹抗剪强度 在保管不良性况下 木腐菌易由裂隙侵入而引起变色和腐配 裂纹在加工用材 板 方材都列为缺陷之一 按其规定宽度用相对 尺寸 分别降等使用 6钝棱在整边锯材中残留的麦木表面部分 称为缺棱 缺棱分为钝棱和锐棱 钝棱锯材材棱未着锯的部分 材边全厚的局部缺棱 或者说 成材边棱的欠缺部分称为钝棱 锐棱锯材材连局部长度未着锯的部分 材边全厚的缺棱 缺棱减少了材面的实际尺寸 木材难于按要求使用 改锯则增加废 材量 合理地利用缺棱可以增加锯材的出材率 在家具用材的检验标准中 不允许有锐棱的缺陷 钝棱在有些家具构件上是允许的 但不能超过一定的限度 有些家 具零件上是不允许的 必须区别对待 7斜纹斜纹是由于木材纤维排列不正常而出现斜纹理 斜纹在原木中呈螺旋状扭转 在成材中呈倾斜方向 如果在制材时下锯方向不对 即使原木结构正常 瓦会产生斜纹 这是人为斜纹 斜纹对木材的力学性质影响显著 纵向收缩大 干燥时 易翘曲变 形 第四节木材的规格 等级与分类我国木材的规格分类 尺寸分级和 材质分等根据我国木材标准规定 木材规格分为原条 原木 板方 材和枕木四大类 弯曲裂纹钝棱图P616原条指经打枝 剥皮 没经加工造材的伐倒木 原木是直径较大的原条加工成一定的长度 这四类都是以尺寸作为分级依据 以木材的缺陷的类型和严重程度 及其允许限度作为分等依据 木材缺陷是材质分等的重要因子 在评定材质分等是 先按木材标 准的规定检量存在的和个木材缺陷 找出其中影响材质的分等限度 表对照 如果它和某一级限度相等 或不超过时 就应确定为该等 级 若超过该等级限度时 再与下一个等级限度相对照 直到先例某一 个等级限度时为止 也就是说材质分等完全是根据缺陷允许限度来确定的 举例针叶树锯材树种和尺寸分级 1 根据国标GB153 1 84规定 适用于工业 农业 建筑及其它用 途的针叶树普通锯材和特等锯材的树种和尺寸分级如下 1 树种红松 樟子松 落叶松 云杉 冷杉 铁杉 柏木 云南 松 马尾松及其他针叶树种 2 尺寸长度1 8m 自2m以上按0 2进级 不足2m的按0 1m进级 其厚度 宽度见下表分级厚度 mm 宽尺寸范围进级薄板中板厚板1 2 15 18 2125 3040 50 6050 24050 26060 30010注 1 特等锯材是用于和种特殊需要的优质锯材 其长度自2m以上 宽 厚度和材种按需要供应 2 普通锯材如指定某种宽度或表以外厚度 由供需双方商定 2 针叶树锯材分等的缺陷限度针叶树普通锯材和特等锯材的分等 其缺陷限度 根据国标153 2 84规定 如下表 缺陷名称检量方法缺陷限度特等锯材变通锯材一等二等三等活节 死节最大尺寸不得超过材宽的10 20 40 不限任意材长1m范围内 的个3 5 10 不限腐朽面积不得超过所在材面面积的不许有不许 有10 25 裂纹 夹皮长度不得超过长的5 10 30 不限虫害任意 材长1m范围内的个数不得超过不许有不许有15不限钝棱最严重缺角 尺寸 不得超过材宽的10 25 50 80 弯曲 横弯 横弯不得超 过0 3 0 5 2 3 弯曲 顺弯 顺弯不得超过1 2 3 不限斜 纹斜纹倾斜不得超过水平长的5 10 20 不限注长度不足2m的不分 等级 其缺陷允许限度不低于三等 家具中主要用材是锯材 包括针 阔 叶材 阔叶材略 夹皮树木受伤后 由于树木继续生长 将受伤部分全部或局部包入 树干中 即形成夹皮 有外夹皮和内夹皮之分 内夹皮是受伤部分陷藏在树干内部 在树干断面上呈弧状或环状裂 隙 外夹皮则是受伤部分裸露在树干外 在树干侧面呈条沟状 第五节家具用材的要求 树种选择和常用树种1用材要求1 1差异干 缩要小弦向干缩率 或弦向干缩系数 与径向干缩率 或径向干缩 系数 的比值 称差异干缩 或称干缩比 木材干燥后尺寸不稳定 易变形 开裂 原因很多 但主要的是差 异干缩大 各方向收缩不均匀引起的 最好是接近1 可以通过有关的手册查木材的物理性质 其中可知木材的弦向 径 向 体积干缩系数等 可算出差异干率 1 2花纹美观用于家具面材的纹理需要美观 所以一般采用阔叶材 如 花梨木 水曲柳 胡桃木 枫木 1 3油漆 胶接性能好木制品油漆后 漆膜是否牢固粘着 或脱落 除油漆本身和工艺原因外 与树种不同 木材抽提物含量有极大关 系 通常含抽提物少的木材 其油漆性能好 对树脂含量多的木材 在 油漆前进行处理 然后油漆 如马尾松 落叶松等 1 4易于加工 切削性能好1 5弯曲性能好2常用家具用材木材树种很 多 通按树叶的形状不同分为针叶树和阔叶树两大类 针叶树多为常绿树 材质较软 易加工 如松 杉 柏等多用于家具的内芯料 阔叶树多为落叶树 材质较硬 又称为硬木 如桦木 香樟 柞木 水曲柳等多用于家具表面材 2 1国产材1 针叶材类主要用于家具的内芯料 如红松 马尾松 冷杉 云杉 落叶松 樟子松等 银杏 由于其材质柔软 结构细 纹埋直 干燥情况良好易加工 较适宜作雕刻家具 2 阔叶材类如水曲柳 黄菠萝 柞木 蒙古栎 桦木 榆木 楸木 麻栎 椴木 樟木 香樟 楠木 擦木 核桃木 榉木 黄杨木 结构极细致 材质光滑 易切削加工 适宜作雕刻家具 梓树等 2 2进口材如柚木 柳安 红木 红檀 紫檀 花梨木 乌木 酸 枝木 铁力木 桃花心木和胡桃木等 3木材在家具中的常用形式3 1柜式家具的骨架双包镶 单包镶等空 芯板 3 2家具的腿 撑挡3 3胶合成大料如接长 胶厚 拼宽等 其中的弯曲部件可采用实木弯曲 也可采用曲线下锯后拼接 但是 这种加工而成的曲木 由于木材纹理被割断而降低了强度 消耗的 木材也大 而且加工复杂 锯割面的涂饰质量也差 3 4用于拼板使其变宽变长 3 5常用榫结合形式拼板 骨架 榫第二章家具用木质人造板第一节 木质人造板概述鉴于如下的原因 我们需大量地采用木质人造板1木 材的材性须改性天然木材由于生长条件和加工过程等方面原因 不 可避免地存在这样和那样的缺陷 同时木材加工也会产生大量的边 角废料 森林经营过程中也会存在大量的间伐材 枝桠等 充分利用这些材料加工出各种人造板材 不仅提高了木材的利用率 而且还大大地提高了产品的质量 木材有很多的缺点 特别是它的各向异性使得它在吸湿和解吸后产 生变形 甚至开裂 而人造板 由于原料的纵横交错 使得板材近于各向同性的效果 不会发生变形开裂 人造板比一般木材的幅面大 变形小 表面平 整光洁 易于各种加工 而且物理 力学性能较好 2我国森林资源短缺我国是一个少林的人口大国 作为家具工业的主要用材的木材资源短缺 是制约我国家具工业发 展的重要因素 据联合国粮农组织96年公布的统计数字显示 我国的森林面积为1 3 4亿公倾 仅占世界森林面积的3 9 中国森林蓄积量为97 89m3 占世界人均森林积蓄量的2 55 中国人均拥有森林积蓄量为8 6m3 而世界人均森林积蓄量为71 8m3 是世界人均拥有森林积蓄量最 少的国家之一 3人造板的优越性木材资源的合理开发和持续利用是21世纪全球发展 的重大战略 是我国发展工业的重大战略 要合理而科学地开发木材资源 首先就应解决家具基材问题 在60 70年代 我国的不少家具企业 已成功地用双包镶的结构取 代了实木镶板结构 双包镶结构的板式部件 要以用小径次等材或刨花板作为荬料 相 对于实木框架镶板结构 大大地降低了木材消耗和对材种等级的要 求 然而双包镶需要耗用大量的胶合板 而胶合板又是用大径的优质木 材生产的 而且双包镶结构工艺复杂 生产周期长 成本高 因而 又成了淘汰的结构 我国从80年起步 到90年代趋向成熟的以刨花板为基材的家具生产 技术 是合理而持续地开发木材资源的重要途径 提高利用率据统计每2 2m3原木可生产出1m3胶合板 其利用价值相 当于5m3原木制成的板材 2 5 3m3的废料 包括采伐剩余物 刨花 边角余料等 可以制成1吨纤维板 能代替4m3的成材或6m3的原木 使用 用1 3 1 8m3的废料 可生产1m3的刨花板 它的利用价值相 当于3m3原木所制成的板材 刨花板或中密度纤维板是以速生材 人工林间伐材 木材加工剩余 物 以及芦苇 棉杆 蔗渣等非木质材料为原料 因而是一类不受 资源限制 可以主动开发和持续利用的家具基材 由于大量引进资金 引进技术与设备 我国刨花板和中密度纤维板 生产在规模上有了较大发展 在质量上也有很大的改进 完全可以 满足家具生产的需要 随着二次加工技术的发展 各种不同饰面材料 不同仿真纹理 不 同色彩的贴面装饰板纷纷上市 为家具工业的发展创造了良好的条 件 用刨花板和中纤板作为家具基材已在不少家具企业取得了成功 而 且也逐步为市场和广大的消费者所接受 如需铣型连或螺线脚的部件用中密度纤维板 平直边部的板件用刨 花板 长的旁板或门用中密度纤维板 中小型板式部件用刨花板等 等 现在 一般木质家具除了脚 框架和撑档有时采用实木 或是说实 木家具多采用实木 其它的板件都采用人造板 在板式家具生产中 更是所有的零部件都是采用人造板 用人造板生产家具非但加工工艺简单 生产量高 质量好 而且可 以使家具结构简单 如用五金连接件代替了榫结合 便于标准化 系列化 第二节胶合板1胶合板定义与特点胶合板原木经过旋切或刨切成单板 经涂胶 纵横交错排列 热压而成的人造板 胶合板工业已有较长的历史 早在19世纪上半叶 俄罗斯和美国相 继有了旋切机 二十世纪初 日本 美国 芬兰等国家均开始制造胶合板 但当时 胶合板工业还仅仅是家具工厂的一个附属车间 而现在已成为木材 加工工业中的一个重要部门 胶合板的特点1 相邻两层单板的木纹相互垂直 为了克服木材各向异性的缺陷 机械抑制 2 一般为奇数层 纹理方向在厚度上对称 中心层在板上而不在胶层上 3 组成胶合板的单板分表板 包括面板 背板 芯板 质量美观为面板 背板 芯板 4 幅面大 厚度小 表面平整 纵横向强度较大 力学性质均匀 2胶合板的生产工艺流程原木 原木蒸煮软化 旋切 干燥 裁板 拼接补孔 施胶 热压 裁边 砂光 成品3普通胶合板分类与规格 3 1分类普通胶合板分为四类1 I类 NQF 耐气候 耐沸水胶合板 这类胶合板具有耐久 耐煮沸或蒸汽处理和抗菌等性能 能在室外 使用 用酚醛胶 2 II类 NS 耐水胶合板 能在冷水中浸渍 能经受短时间热水浸渍 并具有抗菌性能 但不 耐煮沸 用尿醛胶 3 III类 NC 耐潮胶合板能耐短期冷水浸渍 适于室内常态下使 用 用低树脂含量的尿醛胶 血胶 4 IV类 BNC 不耐潮胶合板在室内常态下使用 具有一定的胶合 强度 豆胶 3 2尺寸规格是用厚度 幅面尺寸与公差来标定的 P381胶合板1 厚度2 7 3 3 5 4 5 5 5 6 mm等 自6mm起 按1mm递增 其中 3 3 5 4mm厚的胶合板为常用规格 其它厚度的胶合板应经供需双方协议后生产 2 幅面尺寸长宽偏差可为 5mm 宽度mm长度mm1830915122021352440915915122018302135 1220 12 20183021352440如以英尺单位则为整数 1英尺 304 8mm 305mm四八尺3 公差按胶合板不同的公称厚度 板 的平均厚度和公称厚度之间的偏差 以及每张内厚度测量的最大差 值在胶合板标准中有相应规定 以下板只面板砂光 公称厚度 mm 公差范围 mm 公称厚度 m m 公差范围 mm 2 7 3 0 212 不足16 0 83 5 4 0 316 不 足20 1 05 不足8 0 4自20以上 1 58 不足12 0 6注两面修饰 即砂光 的胶合板 其负偏差的绝对值可按上表增加0 2mm 不修饰 即不砂光 的胶合板 其正偏差可增加0 2mm 3 3等级划分普通胶合板按加工后胶合板上可见的材质缺陷和加工缺 陷分成4个等级特级 一级 二级 三级 其中 一 二 三级为普通胶合板的主要等级 略 3 4含水率I II类为6 14 III IV类为8 16 3 5特点与用途最常用的是三层板和五层板 常用幅面是915 1830 1220 2440mm 与其它人造板相比 胶合板的优点是1 强度高2 韧性好 薄型胶合 板易于弯曲 3 握钉力好4 耐水5 尺寸稳定6 纹理美观 常用形式1 作单包嵌或双包嵌板 如柜 门 2作装饰面板 3 生产胶合板用的单板可经过弯曲模压制作弯曲构件 第三节刨花板1定义刨花板是将木材加工剩余物 小径木 伐区剩余 物等 削成碎片 或是用非木本植物制成的刨花材料 如木材刨花 亚麻屑 稻谷壳 甘蔗渣等 加胶热压面成的人造板 胶料为脲醛树脂胶 刨花板 近几年引起人们的充分重视 得到了迅速发展和应用 刨花板的发展有着重大的意义 从综合利用木材 节约自然资源来 看 生产1m3刨花板 需要1 3 1 8m3废材 而1m3刨花板可以代替3m 3的原木使用 同时由于刨花板为板式家具提供了基材 还对家具工艺结构的改革 起了积作用 刨花板工业始于20世纪40年代 1941年德国创建了世界上第一个刨花板厂 第二次世界大战以后 许多国家因木材缺乏 对刨花板的研究和建厂工作开始重视 2主要工艺流程木材 削片 干燥 施胶 铺装 热压成板 裁边 砂光3分类3 1按用途分可分为1 A类刨花板是家具及室内装修等一般 用途刨花板 2 B类刨花板为非结构建筑用刨花板 3 2按刨花板结构分1 单层结构刨花板同一种刨花规格2 三层结构刨 花板三种刨花规格 中间层粗 两个表面细3 渐变结构刨花板刨花 从两个表面到中间层逐渐由细变粗4 定向刨花板所有的刨花方向朝 向同一个方向 如木材一样 因此纵向强度很高 5 模压刨花板可直接模压成型 如圆桌面 3 3按刨花板表面是否加工分1 砂光刨花板 2 未砂光刨花板3 浸渍纸饰面刨花板4 装饰层压板饰面刨花板5 单 面饰面刨花板6 表面涂饰刨花板7 PVC饰面刨花板3 4按所使用的原 料分1 木材刨花板2 甘蔗刨花板3 亚麻屑刨花板4 棉杆刨花板5 竹 材刨花板6 水泥刨花板7 石膏刨花板刨花板8 谷壳刨花板刨花板3 4 按刨花板所采用的生产方式分为1 平压刨花板热压时压力方向与板 面垂直 刨花排列的位置与板面平行 2 挤压刨花板压力方向与板面平行 可作成实心板和空心板两种 纵向强度很低 必须复面后才能使用 4尺寸规格4 1厚度 4 6 8 12 14 16 19 22 25 30mm 经供需双方协商 还可生产其它原度 4 2幅面尺寸915 1830 1000 2000 1220 1220 1220 2240其偏差值为0 5mm 5等级划分1 类刨花板分为优级 一级 二级3个等级2 类包刨花板 仅一个等级 划分等级时的外观质量缺陷名词术语 板边断痕透裂指平压板在板 坯输送过和中造成的断裂和挤压板由于加工不当引起的平行挤压方 向的局部分离现象 局部松软由于刨花不足 铺装不良或胶接不牢而产生的局部疏松 表面夹杂物指板坯中混入影响外观及胶合强度的非木质性杂物 刨花板中不得混入金属夹杂物 压痕在刨花板生产中 由于热压垫板不平或落入其他夹杂物等因 素造成平压板表面局部凹凸不平 6特点及用途6 1特点1 具有较好的机械加工性能 但握钉力较木材 和中纤板差 但价格便宜 2 尺寸稳定性好 3 由于有所用的脲醛胶有游离甲醛 往往有较强的刺激味 致肺癌 4 其密度比较小 低密度刨花板为0 25 0 45gcm 3 中密度为0 4 0 8gcm 3 5 已有很多成熟的装饰手段 如单板 塑料薄膜 浸渍纸贴面贴面 表面直接喷涂印刷等 其中 以表面贴薄板最普遍 边沿可采用封边处理 既增加美观 又减少吸湿膨胀 6 2用途1 可用作各式面板 如桌子 柜橱 2 多以五金连接件进行连接 第四节纤维板1定义定义纤维板是木材经过纤维分离 而后经成形 热压而制成的一种木质人造板 木材 竹材 蔗渣等多种纤维都可作为纤维板的原料 而树木枝桠 木材加工剩余物是制造纤维板最广泛的一种原料 大约2 5 3m3的废材 可以制成1吨纤维板 而1吨纤维板可以代替4m 3成材或6m3的原木使用 所以近几十年来纤维板工业发展很快 这是解决资源不足 综合利 用木材的重要途径 纤维板工业兴起于二十世纪二十年代 1926年美国建成了世界上第一座纤维板厂 瑞典在1929年也开始生 产纤维板 而后迅速在世界各国发展 根据纤维板的抗弯强度可把它分为硬质纤维板 中纤板 软质纤维 板 软质纤维板一般是用于建筑 家具则用硬质和中密度两种纤维板 硬质纤维板主要是用作家具的背板和空芯板的芯板 中纤板是一性能最优秀的人造板 其它板材虽也有优点 但往往也 有较明显的缺点 如胶合板虽性能好 但是 它要消耗大径级的优 质木材 硬质板的强度 耐水发 可装饰性较差 刨花板虽好 但其加工性 能和装饰性能仍不如中纤板 现在大力发展中纤板和刨花板 尤其是中纤板 和加工性可用在家具的任何部位 我国70年代末引进了第一条生产线 现估计有上百条线 四川乐山国际人造林制品有限公司的年生产能力可达到10万m3 2硬质纤维板2 1定义以植物纤维为原料 加工成密度大理0 8g cm3 的纤维板称之为硬质纤维板 不加胶或加很少的胶 2 2主要工艺流程木材 削片 热磨 加少量胶及防水防腐剂 成型 并截断 热压 裁边 成品2 3分类按原料分 可分为1 木材硬质纤 维板以木材为原料的制成的硬质纤维板 2 非木材硬质纤维板以非木材植物纤维为原料制成的硬质纤维板 如竹 蔗渣 桔杆等 按板面光滑度分 可分为1 一面光硬质纤维板一面光滑 另一面有 网痕的硬质纤维板 2 两面光硬质纤维板正背面均为光滑面的硬质纤维板 2 4尺寸规格幅面尺寸厚度极限偏差长度宽度厚度610 12202 50 3 00 3 20 4 00 5 00 5 30 30915 18301000 20002 50 3 00 3 2 0 4 00 5 00 5 30 30915 21351220 18301220 24402 5等级划 分硬质纤维板按物理力学性能和外观质量分为特级 一级 二级 三级四个等级 略 2 6常用形式1 家具背板 既无美丽的花纹 又没有胶合板的强度大 2 室内低档门 纤维板耐水欠佳 3 用作空芯板的板芯 4 作二次加工用的基材 例如表面印刷木纹 复贴单板 贴花纹纸 贴塑料薄膜 二次加工后的纤维板可作家具面板用 3中密度纤维板3 1定义以木质纤维板或其他植物纤维为原料 施加 脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成密度在0 50 0 88g cm3的板材称 之为中密度纤维板 3 2主要工艺流程原料 削片 热磨使纤维分离 施胶 纤维干燥 成型 热压 板 3 3分类分为3类类型公称密度g cm 380型0 8070型0 7060型0 603 4尺寸规格1 厚度 mm 6 8 9 12 15 16 18 19 21 24 25 等 标准中规定其厚度偏差 mm 为特级 0 25 一级 0 30 二级 0 35 乐山吉象木业能生产3mm厚的中纤板 用 于直接模压成欧式门皮 2 幅面尺寸1220 1830 1220 2135 1220 2400 其长宽的偏差为 3mm 3 5特点1 特点A 板面质地细密 平滑 在环境温 湿度变化时 尺 寸稳定性比刨花板好 因此容易进行表面装饰处理 中密度纤维板适合于进行任何形式的表面处理 如覆贴装饰板 微 薄木 塑料薄膜 装饰纸等装饰材料 尤其是表面直接涂饰能取得很好的效果 这是刨花板达不到的 中纤板