家具材料-3 人造板(2)文字

2020 4 19 1 刨花板是利用各种木材或非木材原料加工成具有一定规格尺寸的刨花或碎料 施加一定量的胶粘剂 再以不同的方法压制而成的人造板材 在我国的现行国家标准GB T4897 1 4891 7 2003 刨花板 中 对刨花板的定义为 由木材碎料 木刨花 锯末或类似材料 或非木材植物纤维碎料 亚麻屑 甘蔗渣 麦秸 稻草或类似材料 与胶粘剂一起热压而成的板材 3 2刨花板 particleboard 2020 4 19 2 刨花板诞生于1941年的德国 在那里建成了世界上第一个刨花板厂 随后 刨花板生产先后进行了数次较大的生产工艺改革 从挤压法 平压法到现在先进的辊压法等 挤压法是刨花在加压成板时的压力施加方向与板面平行 所得产品结构有实心板和空心板 平压法是对刨花板坯的加压方向与板面垂直 刨花的排列方向与板面平行 所得产品有单层 三层 多层和渐变结构板 辊压法是板面所受的压力方向与平压法相同 但板坯所受的压力是逐渐加大的线压力 而且其生产是连续的 一般板厚仅2 6mm 2020 4 19 3 平压刨花板 是将刨花平铺于垫板或钢带 或尼龙网带 上 加压时的压力与板面垂直 平压法发展迅速 工艺设计灵活 可生产各种类型和厚度的刨花板 是制造刨花板的主要方法 目前世界范围内 绝大多数工厂都采用平压法生产刨花板 2020 4 19 4 挤压刨花板 是采用加压方向与板面平行的方式制造刨花板 按照压机不同又分为立式挤压和卧式挤压两种 前者压板竖立放置 后者则将压板平行与地面放置 挤压法刨花板特点 抗弯强度低 仅为平压法刨花板的10 左右 厚度方向吸水膨胀很小 但板材长度和宽度方向吸水膨胀率很大 表面粗糙 一般只能采用单板贴面或高压装饰板贴面方法进行装饰 因强度低 尺寸稳定性和外观质量差 目前仅少量生产 主要用于门芯以及吸音隔热材料 2020 4 19 5 2020 4 19 6 辊压刨花板 是采用一组带有加热装置的压辊连续地加压 将铺装好的刨花坯料加工成连续的刨花板带 特点 可连续生产薄型刨花板 但板材较容易发生翘曲变形 一般不宜单独使用 多用于代替单板做胶合板的芯板或细木工板的面板 2020 4 19 7 刨花板生产工艺简单 原料来源丰富 约1 3m3的木材废料或1 2t左右的非木材植物纤维原料可生产1m3刨花板 其利用价值相当于3m3原木制成的板材 因此 刨花板生产可以提高木材的加工综合利用率 缓解木材供应紧张的局面 并且是合理利用农业剩余物资源的有效途径 目前 刨花板不但可用于各种办公家具和民用家具的制造 还可用于建筑结构及室内装饰 车船等运输工具的配套设施的制造 包装材料制造等各个方面 2020 4 19 8 由于刨花板生产原料主要采用木材剩余物资源或农作物废料 使生产成本也随之降低 在很大程度上促进了刨花板工业的发展 另外 因胶合板生产需要用大径级的原木作为原料 而纤维板生产的原料和能源消耗均高于刨花板材 所以刨花板成为 三板 中相对价格最低的 另外 刨花板的板种也因压制工艺不同 结构不同以及生产原料不同多变 是 三板 中板种最多的 2020 4 19 9 中国的刨花板生产经历了由20世纪80年代的上升 到90年代的下降 再由2000年的再上升的反复过程 刨花板因质量差等原因被市场抛弃后 许多相关企业吸取教训 引进国外的先进生产线 提高工艺水平 近年板材质量有明显提高 又重新被市场所接受 许多家具生产企业又重新选用刨花板为原料 同时 定向刨花板也逐渐被消费者所接受 因此 近几年来 中国的刨花板需求量逐年上升 2020 4 19 10 中国刨花板行业发展较快 但普遍存在规模小 设备和技术落后的问题 加上许多企业不注意产品质量 把树皮和中纤板生产出的粉尘等都用作刨花板的原料 所以 中国生产的刨花板普遍质量较差 而且也普遍存在甲醛严重超标的问题 目前中国人均消费的刨花板水平还比较低 但是随着中国建设小康社会步伐的推进 对人造板产品的需求不断增加 因此 预计近期中国的刨花板消费量将逐年增加 2020 4 19 11 定向刨花板的出现 为家具材料家族增添了新品种 也为刨花板工业的发展注入了新的活力 定向刨花板强度高 刚性大 尺寸稳定性好 易锯割 钻孔 刨削 磨光 锉和钉等 表面以喷刷油漆 物理力学性能远远超过普通刨花板 强度和防水性能远远高于普通木材 销售价格可与胶合板竞争 因此具有很好的市场前景 2020 4 19 12 2020 4 19 13 2 特点 不同板型刨花板的共有特点 产品幅面大 厚度范围广 表面平整 性能基本各向同性 无天然生长缺陷 有一定强度 可满足家具功能要求 板材无需干燥 贴面后直接使用 易加工 产品价格低廉 边部粗糙 易吸湿变形 厚度膨胀率大 需进行封边处理 平面抗拉强度较低 用于横向构件时易有下垂变形 握钉力特别是握螺钉力较低 紧固件不宜多次拆卸 密度相对较大 家具制品较笨重 一般存在甲醛污染 表面无木材的纹理和色泽 素板装饰性较差 2020 4 19 14 3 用途 普通刨花板主要用于办公家具 宾馆家具 民用居室家具 橱柜 音箱 复合门 复合地板 会展用具制作以及室内装修等领域 不同板型的刨花板用途不同 例如 单层刨花板 即均质刨花板 可用于建筑构件 包装箱和集装箱等 三层或多层刨花板常用于家具 建筑物隔墙和构件 仪表箱等 渐变结构刨花板可用于家具 建筑物构件 车厢和船舶等交通工具的内装修以及包装箱等 定向结构刨花板强度可达普通刨花板的2 5倍 可用于建筑构件 内外墙板 屋面板 家具构件以及地板衬板等 2020 4 19 15 4 刨花板的技术要求 我国现行刨花板标准中 对所有板型刨花板提出的技术要求包括 厚度 幅面 对角线之差允许值 外观质量以及刨花板出厂时的共同指标 另外 国标中还规定了这些技术指标的检测方法以及不同类型刨花板产品的包装标志 刨花板的厚度为 4 6 8 10 12 14 16 19 22 25 30mm等 刨花板的幅面为 1220mm 2440mm 经供需双方协议 可生产其他幅面尺寸的刨花板 2020 4 19 16 2020 4 19 17 刨花板在出厂时的共同指标为 外观质量 2020 4 19 18 刨花板在出厂时的共同指标 2020 4 19 19 3 2 2普通刨花板普通刨花板是采用木材为原料 添加脲醛树脂 酚醛树脂或者异氰酸酯树脂作为胶粘剂压制而成 是刨花板板型中最主要的产品 目前 家具材料中使用的刨花板及其制品多数采用脲醛树脂胶 该刨花板具有一定的力学强度和耐冷水 耐热和耐久性 但不耐沸水 耐菌虫和耐气候性较差 所以该类刨花板主要用在室内等比较干燥的场所 2020 4 19 20 另外 由于普通刨花板主要采用脲醛树脂作为胶粘剂 在生产过程和产品使用过程中会散发出游离甲醛气体 如果甲醛浓度超过一定限度则会对人体造成危害 因此 对于儿童家具以及对环保性能要求较高的家具用刨花板应特别注意选择甲醛含量低 达到国标相关要求质量指标的产品 我国现行的国标GB T4897 3 2003 刨花板 中规定 在干燥状态下使用的家具及室内装饰用刨花板的甲醛释放量应符合GB18580 2001 室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量 的要求 2020 4 19 21 2020 4 19 22 普通刨花板的质量涉及的因素较多 包括原料树种 刨花质量 含水率 胶粘剂种类和用量 加工工艺和生产设备等诸多因素 通常是根据刨花板的最终用途选择采用不同性能的胶粘剂和生产加工工艺 2020 4 19 23 1 普通刨花板生产工艺简介 原料 主要包括木材 胶粘剂和各种添加剂 木材原料 目前世界上90 以上的刨花板都用木材为原料制造 如需要用混合树种做原料时 应注意混合的树种不宜超过3种 还应控制原料含水率在30 40 以使刨花表面光滑 破碎率低 并减少耗胶量 减少干燥机的负荷和热量消耗 刨花中的树皮以不高于10 为宜 刨花板生产常用的几种类型原料 小径木 采伐剩余物和加工剩余物 目前 我国刨花板生产的原料主要是速生小径材 如杨树 马尾松等 和枝桠材 2020 4 19 24 胶粘剂 木材刨花之所以能够压制成具有一定强度的刨花板 主要是依靠胶粘剂固化以后 使刨花和刨花之间紧密地结合在一起 目前 刨花板工业使用的胶粘剂主要有脲醛树脂 酚醛树脂 异氰酸酯树脂和三聚氰胺甲醛树脂 脲醛树脂是刨花板工业使用最为广泛的一种胶粘剂 成本低廉 颜色浅 固化时间短 市场上销售的绝大多数家具制造和室内装饰用的刨花板采用脲醛树脂胶制造 2020 4 19 25 酚醛树脂颜色为棕色 颜色较深 所需固化温度高 固化时间长 且价格较高 主要用来生产室外用刨花板 如普通室外用刨花板 和结构用刨花板 如定向刨花板 等 异氰酸酯树脂价格贵 主要用于非木材植物纤维刨花板 如麦秸刨花板和稻草刨花板等 2020 4 19 26 人造板生产中因多使用脲醛树脂胶而使板材中极易出现游离甲醛污染 甲醛的毒性 刺激眼睛和呼吸道粘膜 引起肝 肺和中枢神经系统损伤 严重者将引起免疫系统功能异常 出现全身刺激症状 基于甲醛对人体的危害 我国公共场所卫生标准中对甲醛的释放量规定为 小于0 12mg m3 新标准 GB18580 2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量 2002 1 1实施 2020 4 19 27 GB18580 2001室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量 2002 1 1实施 2020 4 19 28 2020 4 19 29 降低游离甲醛释放量的方法降低F U摩尔比 使之达1 05左右 制造UF时 将尿素多次施加 分阶段使反应充分进行 在使用UF时加入捕捉剂 采用合理的热压工艺参数 尽量封闭甲醛 对产品进行封边 贴面处理 不用UF PF类合成树脂胶 改用低毒胶 但成本将大大提高 2020 4 19 30 添加剂 为了满足某些刨花板产品的特殊功能需要 或为了提高生产效率 有时需要添加某些化学药剂 常用的主要有固化剂 防水剂 甲醛捕捉剂 阻燃剂和防腐防虫剂等 固化剂可以提高脲醛树脂胶的胶合质量和生产效率 酚醛树脂和异氰酸酯树脂胶粘剂刨花板不需添加固化剂 防水剂可降低刨花板的吸水厚度膨胀率 增强防水性能 提高其尺寸稳定性 甲醛捕捉剂可达到降低刨花板游离甲醛释放量的目的 阻燃剂可以提高刨花板的阻燃效果 防腐防虫剂可提高长期在湿热环境下使用的刨花板免受真菌或昆虫的危害 2020 4 19 31 生产工艺流程 2020 4 19 32 几个关键工序简介 削片 根据原料情况和工艺要求 先用鼓式削片机或盘式削片机将原木枝桠材或小径级木材切削成木片 刨花粗加工 林区作业可采用移动式削片机 将枝桠等采伐剩余物加工成商品木片 然后运往刨花板厂使用 而后用刨片机将其加工成一定规格的刨花 刨花再加工 多采用环式刨片机将木片制成符合要求的规格刨花 2020 4 19 33 注意 刨花类型与特征A 特制刨花 是采用专业设备生产的专供刨花板生产用的刨花 包括宽平刨花 棒状刨花 微型刨花和纤维刨花 宽平刨花 窄长刨花 在刨片机上加工得到 厚度薄 平整而均匀 长度基本一致 厚度0 3 0 5mm 呈大片状 木材纤维形态保持完整 用于大片刨花板制造 板面美观 板材强度高 尺寸稳定 2020 4 19 34 棒状刨花 先在削片机上加工成木片 而后通过再碎设备得到 可保持木材纤维长度 具有一定的刨花强度 但厚度较大 用于挤压法刨花板制造 也用于平压法刨花板的芯层 2020 4 19 35 细小刨花 微型刨花 将木片或大刨花用研磨机加工得到 厚度0 1 0 25mm 基本保持木材纤维长度 常用于刨花板制造的表层材料 也用于制造薄型单层结构刨花板 板材具有平整光滑 耐水性好的特点 微型刨花主要用于辊压法制造薄型单层结构刨花板 板材较薄 容易发生翘曲变形 一般不宜单独使用 多用于代替单板做胶合板芯板或细木工板面板 2020 4 19 36 B 废料刨花 为木材加工厂废料 是在木工机床上进行各种机械加工 刨 铣 锯 砂光等 产生 包括 工厂刨花 形态上一边厚 超过刨花板生产要求的厚度 一边薄 0 1 1 45mm 又称 C 型刨花 刨花内纤维大多被切断 强度低 而且因外形成卷曲 施胶时不易上胶 此刨花来源广 价格低廉 使用该类刨花只是为了降低成本 废物利用 2020 4 19 37 颗粒状刨花 锯屑和木粉 形态尺寸上长 宽 厚基本一致 纤维大部分被切断 强度低 主要用于刨花板生产中的表层材料 可提高板面的平整度 另外 在刨花板生产的原料中加入一定比例的锯屑 还可起填充作用 使板材的韧性提高 注意 锯末可适量加入 做表层面料 或芯层填料 但不应超过20 2020 4 19 38 近几年来 一些刨花板生产领先的国家认为 最佳的刨花形态是大片刨花 例如 在美国流行的 flake 大片刨花 以及在加拿大流行的 wafer 华夫刨花 目前在世界上很受青睐 家具用刨花板 表面宜用细刨花 虽然板的静曲强度必有降低 但为保证板材表面质量 特别是需进行二次加工的板子 必须用细刨花或细粉末 刨花板若用于单张纸贴面 则表面的粗糙度不可大于50 m 对于此表面质量要求 不用细刨花或木粉作表层是无法达到的 所以 对于刨花几何尺寸及形态的要求 不但要顾及到强度 还要顾及到其它方面 2020 4 19 39 刨花干燥 由木材原料直接加工后的刨花含水率较高 30 以上 不符合制板工艺要求 所以需用干燥机烘干 一般烘干至最终含水率2 5 普通刨花板厂多采用转子式刨花干燥机烘干刨花 2020 4 19 40 刨花分选 按照工艺要求将干燥过的刨花分成粗刨花 细刨花 过大刨花和木粉尘 粗刨花和细刨花是合格刨花 送入各自的料仓贮存 分别作为表层材料和芯层材料使用 木粉尘没有使用价值 一般送去做燃料或废弃 工厂中多用圆形摆动筛进行分选 也有使用筛选和风选联合的方法来分选刨花 效果更佳 2020 4 19 41 刨花施胶 利用刨花拌胶机将调配好的胶粘剂 防水剂以及其他的化学添加剂按照一定的比例均匀地施加到刨花上去 该工序的关键在于施胶的均匀性 因为施胶均匀与否直接影响到产品质量和生产成本 目前 国内刨花板厂大多数采用环式拌胶机施胶 可以达到良好的施胶效果 2020 4 19 42 板坯铺装 利用铺装机将施过胶的刨花按照一定的厚度和结构 均匀连续地铺撒在垫板或者板坯带上 铺装后的板坯在厚度方向上结构应对称 宽度方向上厚度应均匀 否则制造出的刨花板容易发生变形或强度不一致的现象 刨花板生产中采用的铺装设备主要有机械铺装机和气流铺装机 也有两种结合在一起使用的 2020 4 19 43 板坯预压 铺装后的板坯比较蓬松 强度低 在运输和送人压机时容易松散 而且厚度较大 直接热压 需要有较大的压机开档 增加了压机闭合时间 为了避免上述现象的发生和提高生产效率 在热压之前需要对板坯进行预压 生产中多采用连续式预压机 周期式热压机在板坯预压之后需要根据压板尺寸进行截断 连续式压机则不需要板坯截断工序 2020 4 19 44 热压 是刨花板生产中最重要的工序 热压是在温度和压力的作用下 将已铺装好的板坯压缩到规定的厚度并保持一定时间使胶粘剂固化 最终制成一定密度和厚度的刨花板 热压过程中 最关键的是热压温度 热压压力和热压时间的有机统一 也就是所谓的热压工艺参数的制定 生产中采用的热压机类型有 单层压机 多层压机和连续式压机 大型企业适合采用连续式热压机 产量大 精度高 且可生产厚度较小的薄板 中小型刨花板企业可选用国产的单层或多层压机 产品质量可以达标 且价格便宜 2020 4 19 45 冷却 刚从热压机中出来的刨花板温度很高 为了使板子内外温度和含水率尽快趋于一致 防止板子变形和脲醛树脂胶的过度固化 热压后一般都需要进行冷却 酚醛胶刨花板除外 生产中普遍采用翻板冷却运输机 通过扇架周期性的转动 完成刨花板的冷却和运输 2020 4 19 46 锯边和砂光 热压后的刨花板是毛边板 四边不整齐 且边部疏松无强度 需采用锯边机将其锯割成标准规格的矩形板 实际生产中常采用纵横裁边机 锯边后的刨花板一般不马上砂光而是在室温下堆放贮存一至数天后再砂光 因齐边板虽经冷却 但尚有余温 板材含水率也未完全均匀 如果立即进行砂光会使表面比较粗糙 砂光的目的在于去除疏松的表层 提高刨花板的表面质量并使板子厚度更均匀 便于以后进一步进行表面装饰 生产中普遍采用多砂架的宽带砂光机进行砂光 2020 4 19 47 2 普通刨花板质量标准现行国家标准GB T4897 3 2003 刨花板 中 对刨花板在干燥状态下使用的家具及室内装修用板要求进行了详细的规定 该板型的厚度 幅面 两对角线之差 翘曲度 外观质量等共同指标应符合刨花板国标中对刨花板所有板型的共同要求 除此之外还规定 家具及室内装修用板必须经过砂光 砂光后的板面外观质量应符合如下规定 2020 4 19 48 干燥状态下使用的家具及室内装修用刨花板的板面外观质量 2020 4 19 49 另外规定 当刨花板的厚度 16mm时需要测定握螺钉力 板面的握螺钉力应 1100N 板边握螺钉力应 700N 2020 4 19 50 表面必须砂光 厚度 16毫米的板应测定握螺钉力 板面握螺钉力 1100N 板边握螺钉力 700N 2020 4 19 51 3 2 3均质刨花板均质刨花板是以木材或非木质植物纤维为原料 将其加工成一定尺寸和形状的碎料 通过干燥 施胶 铺装和热压等工序制成的在厚度方向上结构均匀的人造板材 均质刨花板是20世纪90年代初最早在欧洲出现的刨花板新板种 该刨花板是在普通刨花板基础上发展起来的 目前 均质刨花板产业已在丹麦 芬兰和瑞典等几个欧洲国家形成了一定的生产能力 我国也出现了为数不多的均质刨花板生产厂家 2020 4 19 52 另外 鉴于我国是世界农业生产大国 具有非常丰富的农作物废料资源 近年我国的非木质人造板生产技术发展很快 随着农作物秸秆人造板制造技术的日益成熟 利用农作物秸秆制造均质刨花板也已成为人造板工业一个新的热点 均质刨花板的物理力学性能介于普通刨花板和中密度纤维板之间 能很好地满足家具制作的要求 而且由于性能优异 生产成本和销售价格低于中密度纤维板 性价比较高 所以该产品一经投入市场便显示了强大的生命力及广阔的市场发展前景 2020 4 19 53 1 均质刨花板的结构特点 普通刨花板的芯层刨花粗大 因而芯层结构比较疏松 表层与芯层的密度差别较大 整个板材的结构不均匀 内结合强度低 握螺钉性能较差 不易对板面和板边进行型面加工 这些弱点限制了普通刨花板的应用范围及产品档次的提高 针对普通刨花板的这些弱点 均质刨花板主要通过对刨花加工工艺和铺装工艺的改进 使板材芯层刨花细化 表芯层密度差异缩小 板面和板边更加致密 整个板材结构比较均匀一致 2020 4 19 54 2 均质刨花板的性能特点 密度稍高 结构密实 板的力学性质尤其是表面和侧面再加工性能以及握钉力指标明显优于普通刨花板 2020 4 19 55 均质刨花板的力学性能基本接近中密度纤维板 其弯曲强度 内结合强度及握螺钉力提高 吸水厚度膨胀率降低 使得用均质刨花板制作的家具较之用普通刨花板制作的家具更加坚固牢靠 经久耐用 用均质刨花板作为基材生产的强化复合地板 其性能可以和中密度纤维板为基材的产品相媲美 此外 由于均质刨花板的结构均匀密实 板材的加工性能得到了很大程度的提高 它可以像中密度纤维板一样对板面和板边进行各种型面加工 同时还便于进行各种贴面与封边处理 使家具造型更加富于变化 板材装饰效果更加多彩多姿 2020 4 19 56 2020 4 19 57 3 均质刨花板的工艺特点 其生产工艺流程基本与普通刨花板相同 主要区别在于以下两方面 刨花制备工艺 通过改进工艺技术方案和调整设备技术参数 使芯层刨花细化 表层刨花更加细致 确保刨花形态和尺寸的均匀性 铺装工艺 通过采用新型铺装机 调整相应的工艺参数 使刨花在铺装过程中不分级不分层 保证板材厚度方向上结构的均匀一致 总之 均质刨花板最显著的特点是结构均匀 密度差异性小 性能优良 原材料适应性广 是人造板产品中具有较大发展潜力的新品种 2020 4 19 58 3 2 4定向刨花板 orientedstrandboard 简称OSB 以直径为8 10cm的小径原木为原料 用专用设备加工成窄长的薄平刨花 经过干燥 分选和施加酚醛树脂胶或异氰酸酯胶粘剂后 通过特殊的装置实现定向铺装板坯 然后热压而成的一种结构板材 在我国现行行业标准LY T1580 2000 定向刨花板 中 对该种刨花板的定义为 应用施加胶粘剂和添加剂的扁平窄长刨花经定向铺装后热压而成的一种多层结构板材 2020 4 19 59 OSB产生的缘由 随着刨花板的用途不断扩大 对刨花板的性能要求也越来越高 原有的刨花随意排列的板材结构已不能满足特殊的使用要求 另外 全球范围内大径级原木的减少 胶合板用原料日益短缺 为高效 合理地利用木材资源 尤其是速生木材资源 人们在原来普通刨花板生产的基础上 发展了多种特殊结构的刨花板 如 定向结构刨花板和华夫板等 2020 4 19 60 新型刨花板材具有普通刨花板所不具备的优良特性 可替代结构胶合板应用 生产成本却比胶合板低得多 定向刨花板是近10年来发展速度最快的一种人造板材 现在北美洲定向刨花板年产量已超过了针叶材胶合板 成为结构人造板市场上最主要的板种 2020 4 19 61 定向刨花板性能突出 在美国和加拿大 定向刨花板生产线规模大 数量多 在我国 定向刨花板是一种新型人造板材 正处于市场开发阶段 2020 4 19 62 与普通渐变结构的刨花板相比 定向结构的刨花板在定向方向上的板材静曲强度和弹性模量通常为其垂直方向的2 3倍 并且可以人为地调节 在生产工艺上 定向结构刨花板与普通刨花板的区别主要在于 生产定向结构刨花板对刨花形态有较高的要求 长度和宽度较大 而厚度较小 刨花在板子中的排列具有一定方向性 定向刨花形态特征 2020 4 19 63 1 分类 按结构分类 单层定向刨花板 刨花板内所有的刨花均按一个方向排列 即从厚度方向上看 只有一种变化的排列形式 通常为薄板 主要用于复合胶合板的板芯 三层定向刨花板 其结构模拟三层胶合板的组坯方式 在板材的厚度方向上有三个层次 目前市场上销售的定向刨花板多为三层结构定向刨花板 多层定向刨花板 沿板材的厚度方向上有多个层次 各层刨花相互成一定角度排列 该板材也称表面细化的定向刨花板 这种板材的纵横方向上的强度随各层刨花定向角度和所占比例的不同而变化 2020 4 19 64 按使用条件分类 我国现行行业标准中 将定向刨花板按照使用条件的不同分为四种类型 2020 4 19 65 2 特点 力学性能优良 刨花排列具方向性 其力学性能也具方向性 三层定向刨花板的纵向强度要比普通刨花板高50 左右 单层定向刨花板的纵向与横向强度比大于3 性价比高 对原料要求比制造胶合板低 可利用速生丰产低质小径木 利用率高达80 以上 远高于胶合板生产的木材出材率 约50 另外 因定向刨花的形态比普通刨花板中的刨花规整 尺寸相对较大 所以用胶量可节省20 左右 具有良好的经济性能 性能可调控 其生产可据实际用途需要对最终产品的力学性能进行设计 人为控制各层刨花不同的比例和不同的定向角度 可以实现制造具各种强度的刨花板 2020 4 19 66 3 用途 在产品包装中的应用 世界包装协会已把定向刨花板列为 一级暴露 的包装材料 OSB已成为发达国家木质包装的主流 OSB已被我国政府列入鼓励采用和推广的替代原木包装的新材料名单之中 2020 4 19 67 在建筑工程中的应用 OSB经表面处理后可用作混凝土模板 与传统的钢制模板相比其噪音小 尤其适用于城市里的施工作业 其高强度承载能力使它在建筑工程中的高负荷部件上也将得到广泛应用 在室内装修中的应用 OSB在室内装修中可用于地板 楼梯 门框 台阶以及墙壁等 而且适合作为强化木地板的基材 2020 4 19 68 在房屋建造中的应用 北美已普遍使用OSB作为住宅的建筑材料 如建筑构件 工字梁 建筑隔板和活动房屋等 在亚洲 日本也开始在房屋建造中使用OSB 但是 在房屋建造中使用OSB受传统与文化的影响 短期内难以在中国大范围应用 2020 4 19 69 在集装箱底板中的应用 38mm厚的OSB经贴面处理后可直接用于制作集装箱底板 在家具制造中的应用 OSB用于家具制作中的受力件 不仅强度高 而且重量轻 如用于制作图书馆的托架 超市货架 家具部件 贮藏柜和搁板等 OSB用做厨房 卫生间内的防水板材也非常适合 2020 4 19 70 4 OSB生产工艺简介 2020 4 19 71 2020 4 19 72 2020 4 19 73 http www dieffenbacher de en wood based panel division html 2020 4 19 74 5 质量指标 现行行业标准LY T1580 2000 定向刨花板 中 详细规定了定向刨花板的主要技术性能指标和测试方法 其中 技术要求和性能判定包括 厚度 幅面 尺寸公差和定向刨花板应满足的物理力学性能 各定向刨花板的公称厚度为 6 8 10 12 14 16 19 22 25mm 幅面尺寸为 长2442mm 宽1220mm 2020 4 19 75 2020 4 19 76 2020 4 19 77 3 2 5非木质刨花板是指采用木材以外的植物纤维原料制造 如竹材 亚麻秆 棉秆 麦秸 稻草 甘蔗渣等 而成的刨花板材 许多1年生或多年生的植物或农业剩余物都可以作为刨花板原料 因为这些植物纤维原料的主要化学组成 包括纤维素 半纤维素和木质素 与木材非常相似 大部分的收割剩余物 如稻草 麦草和棉杆等 和加工剩余物 如稻壳 花生壳和甘蔗渣等 中的纤维素含量接近于阔叶材 少数接近于针叶材 采用适当的生产工艺和胶粘剂 完全可以制造出性能优良的人造板材 2020 4 19 78 目前 我国的农作物人造板产品主要是刨花板 我国是农业大国 有着丰富的非木材植物原料资源 据不完全统计 仅农业剩余物每年就达6亿t之多 除去部分用作燃料 饲料花纹肥料外 估计至少可有10 用于人造板生产 如此 其人造板的生产量可达6000万m3 按照1m3的人造板可代替3m3的原木计算 该产量相当于1 8亿m3原木制成的板材 因此 充分利用非木材植物原料资源 替代木材制造刨花板 可以使我国人造板工业使用的原料中的木材原料用量比例减少 从而有效缓解森林资源供应矛盾 并对保护自然生态环境有着非常重要的现实意义 2020 4 19 79 1 分类 根据采用的原料类型不同分类 主要有 采用工厂加工剩余物生产的甘蔗渣刨花板 亚麻屑刨花板等 采用农作物剩余物生产的麦 稻 秸杆刨花板 棉杆刨花板 豆秸刨花板 玉米杆刨花板 油菜杆刨花板 烟杆刨花板等 采用竹材生产的竹材刨花板 采用芦苇生产的芦苇刨花板 2020 4 19 80 2020 4 19 81 根据板材的结构不同分类 主要有 单层结构非木质刨花板 该板材在厚度方向上刨花的形态及尺寸没有明显变化 三层结构非木质刨花板 此类板材的中层刨花尺寸较大 表层刨花的形态及尺寸相对较小 渐变结构非木质刨花板 此板材在厚度方向上刨花的形态尺寸由表层到中间芯层是逐渐加大的 根据加压方式分类 主要有 平压法非木质刨花板 辊压法非木质刨花板 挤压法非木质刨花板 2020 4 19 82 2 特点 季节性强 农业收割剩余物和工厂加工剩余物原料来源广泛 但季节性很强 不能保证全年不间断供应 并且材料质地松散 体积庞大 对原料储料厂的面积要求较大 要保证全年正常生产 需要解决好原料的收集 运输和贮存问题 易霉变 原料含糖量和水浸提物含量比木材高 贮存过程中和成品使用中容易霉变 导致产品质量的下降 因此在生产中一般要添加防霉剂 防虫剂和防腐剂 杂质含量多 农作物秸秆在收割和运输过程中都会混入大量的泥沙等杂质 另外 甘蔗渣 玉米秆等原料的髓心和棉秆的表皮等 不仅会影响产品质量 而且对加工设备和生产过程造成不良影响 一般需要专用设备将这些杂质除去 2020 4 19 83 3 2 6模压刨花制品是将木质刨花碎料 包括木材 竹材 甘蔗渣 亚麻屑和棉杆等 加工成一定的规格 而后施加一定量的胶粘剂 再使物料在成型模具中热压而成的饰面或不饰面的 具有制品最终形状和规格的特种人造板材 模压刨花制品是刨花板产品的一个重要分支 其主要的特点是可以利用模具制造出各种复杂形状的制品 与此同时 可以在制造过程中完成表面装饰 2020 4 19 84 1 分类模压刨花制品的产品品种繁多 目前市场上出现的刨花模压产品已达近千种 一般按照产品的用途可分成如下四大类 家具类模压刨花制品 主要包括各种形式的家具部件 如 桌面 椅子和凳子的座背 橱柜门扇 抽屉面板 厨房案板和各式餐盘等 建筑类模压刨花制品 主要包括各种建筑构件 如 室内外墙盖板 天花板 阳台板 裙板 花栏 楼梯扶手 门扇窗台 门框窗格 水泥模板等 2020 4 19 85 包装类模压刨花制品 主要包括各种包装部件 如 各种形式的货运托盘 水果和蔬菜包装箱和专用包装夹板等 工业配件类模压刨花制品 主要包括各种工业产品的部件和制品 如 音箱 电视机和冰箱的壳体 汽车车体的内衬板 仪表板 方向盘 座垫以及梭子 鞋楦和浮雕工艺品等 2020 4 19 86 2 特点 采用的原料范围广 利用率高 模压刨花制品可以采用木材剩余物和农作物剩余物为原料加工制造 原料的利用率达到85 以上 远高于其他木质家具用材的利用率 家具生产中 模压家具 板式家具和实木家具三者的木材利用率分别为1 0 8 0 4 2020 4 19 87 生产效率高 产品成本低 模压刨花制品的生产为一次成型工艺 可在实际需要设计其外形和截面 并在压制过程中使制品带有沟槽 孔眼和饰面轮廓及花纹 用专用模具一次压制成型 省去或减少了制品的二次加工 提高了生产效率 降低了产品成本 2020 4 19 88 产品质量优良 性能稳定 模压刨花制品的采用了一次成型工艺 互换性强 标准化程度提高 具有较强的市场竞争力 另外 该制品还可根据不同的使用场合和以及对耐磨 防水 防潮 防腐 耐候和阻燃等不同性能要求 生产通用型或专用型的不同产品 得到的制品物理力学性能好 各向同性 尺寸稳定 变形小 不开裂 而且耐磨 耐腐 耐潮 2020 4 19 89 家具类模压刨花制品包括各种台面 橱柜门扇 凳椅座背 厨房用具 课桌等 除了软垫家具的骨架部件外 大部分产品需用装饰纸贴面 主要用于家庭 学校 宾馆 饭店 厨房以及露天公共场所 最典型的产品为各种形状的桌椅台面 PVC模压门板 2020 4 19 90 制品美观大方 造型变化款式多样 模压刨花制品的成型工艺主要依靠模具的变化 更换不同的模具 即可获得不同造型产品 使模压刨花家具产品的造型变化容易实现 易于达到家具部件设计的点 线 面的完美结合 可实现复杂的几何结构的家具造型 而且折线 边缘和转角处的联结过渡自然流畅 使模压刨花家具制品既有板式家具的简约和力度感 又有实木弯曲家具的柔和含蓄美 模压刨花制品的用胶量相对比普通刨花板高 但一般不大于25 比模压塑料低 施胶量高于25 2020 4 19 91 3 用途家具类模压刨花制品包括各种台面 橱柜门扇 凳椅座背 厨房用具 课桌等 除了软垫家具的骨架部件外 大部分产品需用装饰纸贴面 产品主要用于家庭 学校 宾馆 饭店 厨房以及露天公共场所 最典型的产品为各种形状的桌椅台面 2020 4 19 92 4 性能质量评定我国现行标准GB T15105 1 2006 模压刨花板制品 家具类 中 规定了模压刨花制品的典型家具部件的主要产品性能 2020 4 19 93 2020 4 19 94 2020 4 19 95 2020 4 19 96 2020 4 19 97 2020 4 19 98 是以木材或其他植物纤维为主要原料 经过削片 纤维分离 施胶 成型 压制而成的板状制品的总称 纤维板制造工艺脱胎于造纸工业的纸板生产技术 当时是为了利用制浆中的粗大纤维而生产出最早的软质纤维板 也即绝缘板 1858年 美国人取得了第一个软质纤维板的发明专利 第一个软质纤维板的生产工厂是在1898年的英国建成 1924年 美国人在世界上首先发明了湿法硬质纤维板生产技术 并在两年后建立了第一条生产线 其纤维板中使用的纤维是爆破法得到 3 3纤维板 fiberboard 2020 4 19 99 1931年 瑞典人发明了热磨法纤维分离技术 并在1934年建立了世界上第一家采用热磨法分类纤维生产湿法硬质纤维板 直到今天 热磨法依旧是世界上绝大部分国家生产纤维板时主要采用的纤维分离方法 1965年 干法纤维板生产技术最早出现于美国 第一条干法纤维板生产线也位于美国 2020 4 19 100 我国的纤维板生产工业始于1958年 最早的现代化大型纤维板厂是黑龙江伊春从瑞典引进的年产18000t湿法硬质纤维板生产成套设备 1966年 我国开始自行生产湿法纤维板成套定型设备 我国的干法纤维板生产始于上世纪60年代中期 开始是生产硬质纤维板 先后在上海和株洲等地建成了年产5000m3的生产线 1983年 我国开始引进国外先进成套设备生产干法中密度纤维板 虽起步较晚 但发展速度很快 目前 我国的干法中密度纤维板产量已经超过美国 成为世界中密度纤维板生产产量位居第一的国家 2020 4 19 101 3 3 1分类 特点和用途 1 分类 按照原料品种分 木质纤维板 以木材剩余物 包括森林采伐剩余物和木材加工剩余物 加工而成的纤维板 非木质纤维板 以竹材 草本植物 芦苇 或农作物废料 甘蔗渣 棉杆 稻麦草 玉米杆 花生壳等 加工而成的纤维板 2020 4 19 102 按板材的密度分 硬质纤维板 高密度纤维板 密度 0 80g cm3 中密度纤维板 密度 0 45 0 88g cm3 软质纤维板 低密度纤维板 密度 0 45g cm3 按加工方法分 干法纤维板 以空气作为输送纤维和成型板坯的载体 纤维分离后需经干燥处理 热压时板坯含水率10 左右 产品为两面光 干法生产无废水问题 但需用胶粘剂使纤维结合 该方法生产的板材强度高 尺寸稳定性好 性能优越 因此在世界范围内应用广泛 也是目前我国纤维板生产的主要方法 2020 4 19 103 2020 4 19 104 湿法纤维板 以水作为输送纤维和成型板坯的载体 纤维分离后经稀释成为浆料 而后在长网成型机上完成脱水和湿板坯成型过程 热压时的湿板坯含水率为70 左右 产品一般为一面光 该方法因会产生大量废水污染 使其发展受到限制 目前已在我国很少使用 半干法纤维板 以空气为介质输送和成型板坯 但热压时板坯含水率为30 左右 介于干法和湿法之间 该方法因工艺操作较困难 如 成型时纤维易结团 致使铺装的板坯厚度不易均匀 表面不平整 因此很少使用 2020 4 19 105 按结构分 单层结构纤维板 沿厚度方向纤维的形态尺寸分布基本一致均匀 三层结构纤维板 沿厚度方向纤维板的表层为细纤维构成 芯层为相对较粗的纤维组成 渐变结构纤维板 沿厚度方向从表层到芯层纤维的形态尺寸逐渐由小到大 定向纤维板 纤维的长度方向在板材中是基本上沿某一方向排列 形成的板材在某一方向上具有较高强度的结构板材 2020 4 19 106 按用途分 普通纤维板 建筑纤维板 防腐纤维板 防潮纤维板 难燃纤维板等 按表面状态分 模压纤维板 浮雕纤维板 瓦楞纤维板 表面印刷纤维板 表面贴面纤维板等 2020 4 19 107 2 特点及用途 湿法硬质纤维板 一般为薄板 通常厚度小于5mm 幅面尺寸较大 密度较高 强度较高 弯曲性能好 表面不开裂 但因背面有网纹 致使板材沿厚度方向的结构不对称 吸湿后变形较大 一般作为围护材料使用 主要可用于建筑 家具制造 普通家具制造用薄板 车辆和船舶等交通的内部装饰 家用电器等 另外 硬质纤维板还可加工成各种特种纤维板 如 浮雕纤维板 模压纤维板和具有吸音性能的冲孔板等 2020 4 19 108 干法中密度纤维板 密度适中 结构一般为两面光 材质结构均匀对称 尺寸稳定性好 物理力学性能优良 产品幅面大 厚度范围广 2 5mm 60mm 表面平整 易于进行涂饰和贴面等二次加工 可以方便地铣型边和雕刻 还可以制作各种型材 板材的机械性能也很理想 可以象木材一样进行锯截 钻孔 开榫 铣槽 砂光等形式的加工 在制造过程中加入适当的添加剂 还可使板材具有一定的耐水耐潮性 阻燃性 防腐性和防虫性等 2020 4 19 109 在家具生产中 中密度纤维板主要用于普通家具制作用的中厚板材和薄型板材 橱柜制作用防潮板材以及模压门 复合门制作用板材等 另外 中密度纤维板还可成为室内装饰用板材 礼品包装盒用板材 鞋跟制作用板材 胶合板 复合地板芯板用薄型板材以及如音箱制作等 2020 4 19 110 在木质家具部件上 中纤板的应用包括 各种家具柜体部件 抽屉面板 桌面 桌脚 床的各个部件 沙发模框 座椅的座面和靠背板 扶手等 目前 中密度纤维板产品在欧洲产量的75 用于家具制造 在美国85 的中密度用于家具制造 而在日本 产量的60 用于家具制造 2020 4 19 111 干法高密度纤维板 干法高密度纤维板主要用于家具制造 复合地板的基材等 也是建筑 室内装修的良好材料 2020 4 19 112 2020 4 19 113 3 3 2中密度纤维板 mediumdensityfiberboard MDF 1 定义和分类 我国现行中密度纤维板标准GB T11718 1999 中密度纤维板 中 对中密度纤维板的定义为 以木质纤维或其他植物纤维为原料 施加脲醛树脂或其他合成树脂 在加热加压条件下 压制而成的一种板材 通常 中密度纤维板的厚度大于1 0mm 密度为450kg m3 880kg m3 也可以加入其他合适的添加剂以改善板材特性 2020 4 19 114 中密度纤维板按使用条件或环境不同 可分为3种 以上3种中纤板均可用于非承重材 如家具和装修件等 此外 中密度纤维板还可以按照厚度或特性进行分类 2020 4 19 115 2 中密度纤维板的基本性质 吸湿 吸水性 板材吸湿性分析 中纤板密度越高 其平衡含水率越低 在温度为20 湿度为65 的大气环境中 中纤板的平衡含水率为7 10 比木材 密度按0 5g cm3计 的平均含水率要低 其原因主要在于 中纤板是经过加热加压胶合得到的板材 而且内部有防水剂等添加剂存在 孔隙率大大减少 使吸湿性与木材相比有所下降 2020 4 19 116 板材吸水性分析 中纤板与水直接接触时 也会随温度提高和时间延长出现膨胀 在厚度方向上 这种尺寸变化更为明显 不同板厚的中密度纤维板具有不同的吸水厚度膨胀率 一般 薄型中密度纤维板的吸水厚度膨胀率大于厚板的吸水厚度膨胀率 2020 4 19 117 传热性 与其他木质材料相同 纤维板的导热系数也是随板材的密度提高而增加 对中密度纤维板而言 当其的密度与木材密度一致时 中密度纤维板的导热系数要略低一些 原因在于中密度纤维板的材质比木材更均匀 在一般情况下 当中密度纤维板中的含水率提高时 板材的导热系数将会相应提高 2020 4 19 118 链接 关于地热地板据相关专家分析 地板辐射采暖将成为未来主要的采暖方式 国内的地采暖装修从上世纪九十年代中后期开始兴起 到现在也有十年 目前 市场上充斥了 地暖专用地板 特别适合地热 等等字样的地板 从厚度上来看 8mm到12mm不等 从产品种类上讲 有的是强化地板 有的则是实木复合地板 甚至还有纯实木地板 但实际上 不是所有地板都适宜做地暖地板 适用于地暖要求的地板要满足四大要素 地暖传导性 尺寸稳定性 防污环保性和使用耐久性 2020 4 19 119 2007年出台的行业标准 地采暖用木质地板标准 中 对地板的耐热性 耐湿热性能 导热性能以及尺寸稳定行等有详细规定 2020 4 19 120 声学性质 中纤板密度适中 有良好的吸音性能 而且在其密度范围内 密度越小则吸音效果越好 经打孔处理 穿孔或盲孔 的中纤板具有吸收从高频到低频声音的性能 中纤板的吸音效果还与板材是否经过特殊加工有关 例如 经过在表面增加多孔的轻质衬里材料 施工时增加表面涂层的厚度 均可获得不同的吸音效果 家具生产中 可以根据具体需要进行不同形式的表面加工 得到具有一定吸音效果的特殊场所使用的特种家具 2020 4 19 121 耐候性 普通家具用中纤板主要在室内使用 不易受到气候条件变化的影响 但长期在室内窗户附近放置的家具 易因紫外线照射引起板材变色 户外家具用中密度纤维板 通常需采用具有耐候性能的酚醛树脂胶或具有相同耐候性能的其他树脂胶制造 或在其表面涂饰耐候性涂料 使板材获得良好的耐候性 2020 4 19 122 中纤板强度与密度关系 中密度纤维板的强度与密度有直接关系 一般情况下 中密度纤维板的密度越大 则强度也就越高 特别是静曲强度 弯曲弹性模量和内结合强度均随板材的密度提高而增大 但抗冲击强度与密度无关 中密度纤维板的密度对产品的质量和用途具有重要影响 当中密度纤维板的密度提高时 产品的各项性质也会发生相应的变化 2020 4 19 123 中密度纤维板的密度与板材性质 2020 4 19 124 2020 4 19 125 3 中纤板生产工艺简介 2020 4 19 126 中纤板的一般生产工序主要包括 备料 纤维分离 纤维处理 铺装成型 预压与热压 后处理 冷却 调湿 锯裁 砂光 以及产品分等入库等 几个关键工序介绍 纤维分离 是指采用专用的设备将木片或其他植物纤维原料分离成细小纤维的工艺过程 纤维分离的质量直接关系到产品的质量 纤维分离的方法主要有加热机械法 化学机械法 纯机械法和爆破法 我国目前纤维板生产主要采用热磨法分离纤维 也称热磨法制浆 2020 4 19 127 纤维处理 是为了满足干法生产纤维板的工艺需要 干法生产纤维板主要靠胶粘剂的粘合作用 对根据具体产品性能需要 分别对纤维施加胶粘剂 防水剂 阻燃剂 防霉剂不同的助剂等 以提高板材的强度 耐水性能和尺寸稳定性 并赋予板材一定的阻燃和防腐功能等 纤维处理主要包括 防水处理 纤维施胶和纤维干燥 2020 4 19 128 防水处理 目的是为了降低板材的吸湿吸水性 避免板材因吸水而发生的变形 强度降低和易腐朽的现象 扩大板材的使用范围 延长板材的使用寿命 常用的方法是在纤维分离后的木浆中加防水剂石蜡 暂时性防水措施 还可 施胶 浸油或贴面和涂饰等 2020 4 19 129 纤维施胶 干法生产纤维板时 纤维之间胶合力的产生主要依靠胶粘剂的作用 加胶不但可使板材获得功能强度 还有防水作用 永久性防水 因木材中部分化学组分上的活性基团可与胶粘剂发生化学反应 形成化学键结合 提高了板材的各项强度和耐水性能 常用胶粘剂主要包括 脲胶 UF 酚胶 MF 异氰酸酯 MDI 和三聚氰胺树脂 MF 其中 脲胶 含改性脲胶 是使用量最大的胶粘剂 胶合后板材可用于室内型和防潮型纤维板 用于各类家具 地板基材和室内装饰装修材料 2020 4 19 130 纤维干燥 干法生产纤维板时 要求在热压板坯的含水