人造板复习要点

1、第 1 章、绪论1.1 人造板生产的发展1.1.1 人造板发展简史1.1.2 人造板生产状况人造板是指以木材或其他植物纤维材料为原料，经机械加工分离成各种形状的组元后，再经组合压制成的板材。人造板=单元（a）刈交粘剂（b1）须加剂（b2） xt品形状（c）单元（a） ：单板、竹片、板材、木条、大片刨花、刨花、纤维等。胶粘剂（b1 ） ：合成树脂胶脲醛树脂、酚醇树脂、三聚氰胶树脂、异氰酸脂树脂等。无机胶粘剂水泥、石膏、粉煤灰、矿渣等。添加剂（b2 ） ：阻燃剂、防虫剂、防水剂、防腐剂等；产品形状（ c ） ：平面状、异状（曲面、弯曲） 、表面模压等。1.1.3 人造板发展趋势1.1.3.1 开拓

2、人造板新原料人工林、竹材、农作物秸秆；1.1.3.2 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）1.1.3.3 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 ）1.2 人造板的分类1.2.1 按生产过程类型分类根据产品成型时板坯的含水率大小，分成干法、湿法和半干法。1.2.2 按使用性能分类结构材料的使用性能主要是力学性能、耐老化性

3、；功能材料的使用性能主要是装饰性、阻燃性、抗虫性、抗腐性，对电、光、磁、热。声等的性能。1.2.3 按组成木质（非木质）单元分类（1） 以单板、板、片为主的产品 （veneer-based panel） ：胶合板、 结构胶合板、 功能胶合板、 细木工板（2） 以刨花为主的产品 （particle-based panel） ：单层结构刨花板 、多层结构刨花板 、渐变结构刨花板、定向结构板（3） 以纤维为主的产品 （fiber-based panel） ：软质纤维板、中密度纤维板、高密度（硬质）纤维板1.3 人造板的基本性质和应用1.3.1 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（

4、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1.3.2 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。1.3.3 人造板的应用1.4 人造板生产方法1.4.1 人造板生产方法1.4.2 人造板生产工艺流程1.5 人造板的标准1.5.1 国际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。1.5.2 国外先

5、进标准美国 ansi ，德国 din ，英国 bs ，日本工业标准jis ，日本农林标准jas 等。1.5.3 国际上通行的团体标准美国试验与材料协会（ astm ） 。美国机械上程师协会（ asme ）等制定的标准。第 2 章、原料2.1 人造板生产对原料的要求2.1.1 刨花板对原料的要求（ 1）原料种类小径级原木：原料基地提供的小径级原木、造材剩余物、胶合板木芯剩余物：采伐剩余物（间伐剩余物、枝桠材） 、加工剩余物（板皮、端头、碎单板、锯屑）非木质：竹材和农作物秸秆（秆类、壳类、渣类）2.1.2 2） 原料的选择原则资源丰富、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

6、、抽提物含量尽量少2.1.3 纤维板对原料的要求（ 1）原料种类（ 2）原料质量的评定化学成分：纤维素含量应大于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。半纤维素及水抽提物含量高时，应考虑提高产品耐水性措施。纤维含量及其形态：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。杂细胞含量过高，导致纤维得率低和滤水困难，影响产品质量（针叶材的管胞占 90% ；阔叶材的木纤维多的为 80% 。少的仅为16% 。 ）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。长度长宽比壁厚不同树种针阔针阔针阔同一类树种早材晚材早材晚材早材晚材同一株树从树根部向上逐

7、渐增长，到树梢开始减短加工性能：加工性能指切片和制浆的难易程度，硬材比软材难于加工，干材比生材难于加工，用于生产纤维板的木材，其密度为 0.40.6g/cm3较好。(3)原料的选择原则资源丰富、原料质量。针叶材优于阔叶材，树干优于树、梢和枝梗材，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2.2 木质原料的性质木质原料的基本性质包括：物理性质、力学性质、化学性质、加工性质等。前三项为基本性质，后一项包 括刨、锯、旋、油漆、胶粘、干燥、防腐等，与木材的基本性质和木材构造有关。了解木材的基本性质， 对木材的加工和利用有重要意义。2.2.1

8、物理性质木材的物理性质指不改变木材的化学成分，也无外界机械力的作用，就能了解的性质，包括密度、水分与胀缩、电学、热学和声学等性质。前二者与木材的一般加工利用有密切的关系。(1)密度密度：单位体积木材的质量。通常用气干密度和基本密度。影响木材密度的因素：含水率、木材构造、抽提物等，而木材的构造和抽提物又受树龄、树干部位、立地条件的影响。密度对产品性能的影响：木材的强度和韧性随密度的变化而变化。(2)木材中的水分与胀缩木材中的水分：通常以三种形式存在自由水一一存在于大毛细管内(细胞腔内)的水分吸着水一一存在于微毛细管内(细胞壁内)的水分化合水一一不数与木材分子化学结合的水分木材中不同形式水分对木材

9、性能的影响、纤维饱和点是木材材性变异的转折点。当木材含水率大于纤维饱和点时，即为自由水的变化。当木材含水率小于纤维饱和点时，木材中水分增加与减少即为吸着水的变化。2.2.2 强度性质(1)木材力学性质强度：木材抵抗外部机械力作用的能力。(包括拉伸、压缩、剪切、弯曲等)各向异性：强度在纵向、径向和弦向各不相同。(2)影响木材力学性质的因素木材缺陷、木材密度、木材含水率2.2.3 化学组分与性质(1)木材化学组成化学组成温带针叶材温带阔叶材纤维素42 2%45 2%半纤维素27 2%30 5%木素28 3%20 4%抽提物32%5 3%纤维素：针叶材与阔叶材相近；半纤维素：针叶材小于阔叶材；木素：

10、针叶材大于阔叶材同一株树中，纤维素：树干大于枝梗；抽提物：树干小于枝梗树皮中纤维素、半纤维素含量少，抽提物含量高，木素含量变化大。(2)主要组分的结构与性质纤维素：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。半纤维素(戊聚

11、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。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(170180c)、阔叶材(140150 c ),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

12、。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。一般木材呈酸性，ph=4.06.1 ,主要因为原料中含有醋酸、蚁酸、树脂酸及其他酸性物质。此外，原料在贮存过程中含酸量会不断增加。在干燥 过程中，由于半纤维素乙酰基水解而生成了游离醋酸。原

13、料的酸碱性对人造板制造有重要影响，比如胶合时，碱性物质不利于uf 胶的固化。2.3 胶粘剂2.3.1 胶粘剂应具备的条件(1) 胶粘剂应具有极性木材是极性物质，它内部异性基团相互吸引，正负电荷抵消呈饱和状态。它表面有部分极性基团示发挥作用。当极性胶粘剂与木材接触时，表面的极性基团进行定向排列而互相吸引，使胶粘剂与木材有了牢固的结合条件。(2) 胶粘剂应具有适当的润湿性胶粘剂的润湿性过大时，胶液的渗透力过强，会有过多的胶液渗到木材内部，以致造成胶层缺胶及耗胶量过大等缺陷；胶粘剂的润湿性过小时，会造成胶层过厚，胶液分布不均匀等缺点。胶粘剂的润湿性与胶粘剂的粘度有关，粘度越大，分子内聚力大，润湿性越

14、小。(3) 胶粘剂应具有适当的酸碱度( ph )强酸性和强碱性的胶粘剂都会降低木材的力学性能。 酸对木材有水解作用， 严重地降低了木材的机械强度。当 ph 值在 3.5 以下时，木材的胶合强度开始下降，因此，木材胶粘剂 ph 值不应小于3.5。(4) 胶粘剂应具有适当的分子量对于热固性树脂，在胶合过程中受热作用，继续缩聚为分子量极高的高分子化合物。胶液分子量较低时，胶合强度较高，而分子量较高时，胶合强度反而低。对于热塑性树脂，在胶合前均树脂聚合或缩聚到最终的聚合度。在胶合过程中，聚合度变化很小，对胶合强度影响较小。如 pvac 聚合度以 60200 为宜。根据木材产品的要求选择胶合强度：胶粘剂

15、的强度，一般要求大于被胶合木材的强度。同种胶粘剂胶合不同树种的木材，其胶合强度不同；即使同种胶粘剂胶合同树种木材，胶合条件不同，其胶合强度也不同。耐水性：胶合制品的耐水性取决于胶粘剂的耐水性。通常，用于室外的人造板，选用高强度和高耐用水性的胶粘剂，用于室内的人造板，选用耐水性或非耐水性的胶粘剂均可。胶合强度的耐久性：不同胶种的耐久性有差异。同一胶种在不同条件下使用，其耐久性也不同。即使在一般条件下，由于胶层逐渐老化也会降低胶合强度的耐久性。根据胶粘剂的特性选择胶粘剂的固含量和粘度：影响施胶量、施胶方法、胶液的流动性、施胶设备及胶合质量。一般冷压胶合材、短周期胶压材选择固体含量和粘度大的胶粘剂；

16、对胶合强度要求较低的制品，通常选固体含量和粘度小的胶粘剂。胶粘剂的活性期：影响施胶、成型等工艺。一般生产周期长的产品选择活性期长的胶粘剂，反之，则选活性其短的胶粘剂。气候条件、胶液固含量和粘度、固化剂种类和用量、添加剂等对活性期有影响。胶粘剂的固化条件温度、压力和被胶合材料的含水率等。一般胶粘剂都需在一定的压力下才能达到良好的胶合效果。 对温度的要求根据不同胶种， 有冷固化胶粘剂；有热固胶粘剂； 有些常温和加热状态下均固化 脲醛树脂胶。被胶合物的含水率过高， 会影响胶合强度，含水率过低，胶量消耗大。胶粘剂的固化时间：胶粘剂制成后，在一定温度下，从液状变成凝胶状时间。一般合成树脂胶的固化时间较短

17、，蛋白质胶的固化时间较长。2.3.2 合成树脂胶粘剂高度耐水性胶：即以沸水作用一定时间，强度不显著降低者，如pf；耐水性胶：经室温水作用一定时间，强度不显著降低者，如 uf ， 血胶；非耐水性胶：经水的作用，强度显著降低者，如豆胶。2.3.3 无机胶粘剂2.4 其他添加剂固化剂、填充剂、防水剂、阻燃剂、防腐剂第 3 章、基本单元加工3.1 原料的软化处理3.1.1 软化目的木质原料软化处理目的是将原料进行软化， 降低原料的硬度， 增加可塑性， 使其在人造板原料加工过程中，确保工艺所要求的尺寸、形状和质量以及减少制造能耗。（ 1）刨花板原料软化处理目的控制原料的含水率在4060%之间，对于密度较

18、大的树种可以在温水中浸泡适当增加含水率到70%。原料含水率不应低于35% 。含水率在 35% 以下时。随着含水率的减少，单位切削功迅速增加，同时细碎刨花的百分比明显增加。（ 2）纤维板原料软化处理目的提高纤维原料的塑性，改善纤维质量： 1cm3 针叶材含 6080 万根纤维，阔叶材200 万根纤维。纤维与纤维之间以化学键、氢键、范德华力及表面交织力等结合成统一体。若将这种未经软化处理的原料分离成单体纤维或纤维素， 需消耗大量动力， 花费很长时间， 而且纤维的机械损伤也很严重， 影响浆料质量。 因此，使纤维中某些成分（主要是胞间层的木素）受到一定程度破坏或溶解，使纤维易于分离，提高浆料质量。减少

19、动力消耗，缩短纤维分离时间3.1.2 软化方法软化方法：喷水、水煮、水与空气同时加热、蒸汽热处理、加压蒸煮、冷碱法、碱液蒸煮法和中性亚硫酸盐法等。对于不同的人造板生产，其处理的方式也不尽一样。3.1.3 软化工艺木片加压蒸煮工艺（ 1）木片加热蒸煮方法蒸汽蒸煮：蒸煮器中水量为绝干木片重的l1.5倍时称蒸汽蒸煮水蒸煮：水量为绝干木片重的 3 倍以上时，称为水蒸煮。水蒸煮的纤维质量比蒸汽蒸煮好，但耗汽量大。目前生产常采用蒸汽蒸煮。（ 2）水、热对木材化学成分的作用过程蒸煮温度升高到 100 以上时，植物纤维中的热水抽提物，如单糖、淀粉、单宁、部分果胶等首先溶解，产生大量有机酸，这些有机酸成为了纤维

20、水解的催化剂。由于木素是抗酸的，在100120c时出现水解反 应，井有微量木素溶解。但不可能大量溶解，主要是受热软化。随着蒸煮温度升高和时间延长，半纤维素中易水解部分开始水解。由于纤维素聚合度较高，且有结晶区，不易水解。但随着温度升高和时间延长，水分子可能进入纤维素的无定型区， 使其水解， 降低聚合度。 也可能有某些聚合度较低的纤维素溶解于水，但纤维素的结晶区是难以破坏的。当温度达到 160180c时，即温度达到木素的热可塑温度时（针叶材170175c、阔叶材160165c）,胞间层被软化，此时，木片很容易分离成纤维。3.2 刨花制备3.2.1 原木截断和劈裂原木截断和劈裂根据工艺和设备性能的

21、要求，在制造刨花之前，需要把原木按一定尺寸截断。直径大的原木还需要劈裂。截断可用普通木工圆锯或带锯机。3.2.2 去除金属为了在原料中发现金属杂物，可采用电子金属探测器。3.2.3 刨花类型与形态（ 1）刨花类型与特征刨花分为特制刨花和机制刨花特制刨花特制刨花是用专门刨花板生产设备按照要求加工出规定尺寸的刨花。特制刨花有扁平刨花、棒状刨花、微型刨花、但维刨花。（ 2） 刨花形态刨花的几何形状（长、宽、厚对其表面积）对刨花板质量有较大影响，其中影响最大的是厚度。一般刨花越薄，板的强度越高，但是过薄的刨花容易碎裂，很难保证刨花板的表面质量和强度要求。3.2.4 刨花制备工艺流程3.4纤维分离3.4

22、.1 纤维分离目的、方法和纤维质量（1）纤维分离目的提高纤维比表面积（单位重量的纤维所占有的总表面积），以增加纤维与纤维之间的结合力。随着比表面积的增加，纤维表面上的游离羟基增加，这是形成纤维间各种结合力（胶化学结合、氢键、木素缩合）的 内在条件。3.4.2 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。另外木片或纤维在磨浆条件下的应变性能又与它们本身的弹塑性有很大关系。3.4.3 磨浆过程中的主要因素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 。第4章、干燥4.

23、1 干燥原理4.1.1 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

24、 （ 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 4.1.2 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

25、限 4.1.3 干燥曲线和干燥速率曲线 ab 预热阶段：木材单元温度快速上升，含水率变化很小；bc 恒速干燥阶段： 含水率急剧下降， 供给热量基本都用于木材单元蒸发水分， 因此温度曲线近乎直线； cd减速干燥阶段：含水率下降速率逐渐减小， 此阶段供给的热量不仅用于水分蒸发， 同时提高木材单元的温度。 拐点 c 为纤维饱和点 4.1.4 刨花和纤维干燥特点 高温快速：干燥温度远比木材干燥温度高 连续、短周期：刨花和纤维干燥以分秒为单位 4.2 刨花和纤维干燥 刨花和纤维干燥与单板干燥不同之处：采用高温干燥介质：因刨花和纤维形态小，无需考虑其变形问题。 干燥时间短，干燥机生产能力大：高温干燥介质与

26、物料直接接触，热交换效率高，干燥速率快。4.2.1 影响干燥工艺的因素干燥介质的影响：介质温度、介质相对湿度、介质流速、物料本身条件的影响、树种与初含水率、物料形态干燥设备工作状态的影响：输送浓度和充实系数、干燥辊筒安装角度和转速、物料在干燥机内的停留时间第 5 章、施 胶5.1 胶粘剂调制胶粘剂调制： 在树脂（resin） 中加入固化剂或其他添加剂 （包括填料、 缓冲剂、 防水剂、 防火剂和防腐剂等） ，混合调制成胶粘剂（ glue ）5.2 刨花拌胶5.2.1 对胶粘剂的要求一定初粘性热压时快速固化（防止胶的早期固化 ？）低污染与阻燃剂、防水剂和防腐剂等有较好的相溶性使用范围广例 : 对

27、uf 胶的性能要求固含量 6065%、粘度 200400cp （25 ）、 ph 值 785.2.2 拌胶方法（1） 拌胶方法摩擦法：将胶液连续不断地倒入搅动着的刨花中，通过刨花间的相互摩擦作用将胶液分散开。拌胶质量取决于刨花在机内的停留时间。适用于细小刨花的拌胶。涂布法：用施胶辊将胶液涂在刨花表面。适用于高粘度的胶液。喷雾法：胶粘剂在空气压力（或液压）的作用下，通过喷嘴形成雾状，喷到悬浮状态的刨花上。5.2.3 施胶量刨花施胶量 ：固体树脂胶粘剂的质量与绝干刨花质量的百分比（ % ） 。施胶量对板材性能的影响：施胶量越大，产品性能越高，但成本增加。施胶工艺不同胶种： uf 812% ， pf

28、 58%不同树种：以阔叶树为原料的施胶量比针叶树高 10%左右。不同刨花形状和尺寸：刨花上胶量与表面积之经存在一种类似线性的关系，薄刨花、细刨花上胶量大。刨花表面质量：表面粗糙的刨花，施胶量增加。一般施胶量为单层板： 814%三层板：芯层56% ，表层912%渐变结构板：812%105.3 纤维施胶5.3.1 对胶粘剂的要求低粘度，渗透性好，使胶液充分覆盖纤维表面；热压时快速固化（先施胶后干燥工艺防止胶早期固化）树脂的酸碱性可随纤维的酸度加以调整；胶粘剂与其他添加剂有较好的相溶性。5.3.2 施胶方式热磨机磨室内胶：混合均匀，但易引起部分胶提前固化。纤维干燥后在拌胶机内施胶：纤维易结团。纤维干

29、燥前在管道内施胶 ：均匀混合，板面不出现胶斑；纤维干燥后对含水率要求较低，工艺易掌握，节省能源，减少干燥过程着火可能性；省去结构复杂的拌胶机。5.4 特殊处理5.4.1 防水处理吸湿原因纤维表面的吸附性：纤维表面存在大量游离羟基，吸收空气中的水蒸气分子。分离后纤维或纤维束表面具有巨大的自由表面，包括：纤维细胞壁内的自由表面（无定型区的自由表面及微微纤丝间的空隙） ；纤维表面带有负电性微毛细管的凝缩作用：无定型区纤维表面被吸附水饱和之后，微毛细管从空气中凝结水蒸气。第 6 章、成型与预压6.1 刨花纤维成型6.1.1 工艺要求铺装均匀稳定、板坯结构对称、板坯结构合理、板坯具有足够的初强度。平面上

30、的密度和厚度误差尽可能小；对称平面两侧的树种、刨花形态、含水率、施胶量等对称；表芯层刨花分配比例合理，一般芯层刨花占总量的 1/23/4 ，表层刨花占总量的 1/81/4 ，随着板材厚度的增加，表层刨花含量下降，芯层刨花含量增加；防止在运输过程颠簸和压机闭合时气流破坏板坯结构。6.1.2 计量方法为了保证铺装板坯，即板制品重量和厚度的均一，在成型前、后应设置纤维计量或板坯的秤量装置。计量装置一般分容积计量和重量计量两种。6.1.3 成型方法按铺装线成型原理分为：机械成型、气流成型、机械气流成型以及定向成型第 7 章、热压7.1 人造板热压基本原理一、胶合理论表面不论多么光滑平整，从微观上看都是

31、凹凸不平的。在形成复合材料的两相相互接触过程中，若浸润性差，两相接触的只是一些点，接触面有限。若浸润性好，液面可扩展到另一相表面的凹坑之中，因而两相接触面积大，结合紧密，产生了机械结合作用 。(2) 化学键理论化学键理论认为要使两相之间实现有效的粘接，两相的表面应含有能相互发生化学反应的活性基团，通过官能团的反应以化学键结合形成界面。(3) 扩散理论该理论认为高聚物的相互间粘接是由于表面上的大分子相互扩散所致。 扩散过程与分子链的分子量、 柔性、温度、溶剂、增塑剂等有关。互相扩散实质上是界面间发生了互溶，粘接的两相之间界面消失，变成了一个过渡区域，因此对粘接强度提高有利。(4) 静电理论这种理

32、论认为，两相表面若带有不同的电荷，则相互接触时会发生电子转移而互相粘结。二、 胶合过程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。(1) 加压在胶合过程中， 加压的目的是为了使胶粘剂在压力的作用下产生流动， 既有利于浸润， 使胶层均匀、 致密，也使得被胶合的表面尽量的靠紧。生产中要根据产品品种、树种等方面的情况，选择适当的热压压力。(2) 加热温度是胶粘剂固化的重要条件，温度升高，胶液粘度下降，溶剂挥发加快，各种化学反应速度加快，固化温度的高低往往又决定了固化反应完成的程度。月尿醛树脂胶105c120c、酚醛树脂130c150

33、co(3) 时间时间在胶合过程中是必须的，无论是浸润、溶剂的挥发还是化学反应都必须有一定的时间，在一定条件下提高温度可以缩短时间，有些胶粘剂加入一定数量的其他成分后，固化时间可以大大缩短。温度( 1)温度的作用热压温度：通常热压温度是指热压板温度。温度的作用：使胶粘剂固化，形成胶合强度；增加木材塑性，促使木材密实；蒸发板坯水分，降低板材含水率。( 2) 热压中板坯内部温度变化板坯热压过程时间 温度特性曲线直接影响到加压时间和生产率。时间t1 (a阶段)：热压板的板坯表层温度迅速上升，芯层温度几乎没有变化。t2 (b阶段)：板坯芯层温度迅速上升。热量以对流的形式由表层向芯层传递，直至芯层水分开始

34、蒸发。t3 (c阶段)：芯层温度缓慢上升。t4:芯层保持恒温。大量水分开始蒸发，传递至芯层的大部分热量被用于蒸发水分，因而芯层保持恒温。t5 (d阶段)：芯层温度缓慢上升接近热压板温度，直至热压结束。(3)影响板坯芯层温度的主要因素a.板坯含水率b.热压板温度c.热压压力d.板坯密度e.板坯厚度(4)热压后板坯内部温度变化板坯内部温度变化，不仅由板坯自身因素所决定，如：板的密度、板的厚度和板坯含水率等；而且还因外 界条件所改变，如：环境温度，空气流动速度等。(5)温度的选择依据胶粘剂的类型、板种、设备能力、树种、板坯含水率和板的厚度等。理论上酚醛胶：140c固化；月尿醛胶：100 c固化。加热

35、温度的极限以不使木材热解为适。在热压机中，热量除使胶粘剂固化外，高温还可增加木材塑性，便于压紧板坯。(6)热源的形式*压力(1)压力的作用热压压力：使板坯中木材-胶层-木材紧密结合，胶料部分渗入木材细胞中为胶合创造必要的条件。 用板坯单位面积所受力的大小表示。(2)压力曲线t1:板坯送入压机的时间，板坯没有受到压力。t2:热压板从开始闭合到全部闭合上，板坯仍未受到压力。t3:上下热压板都压紧板坯后，压力升到工作压力pmax。t4:压力保持时间(加压时间)，板坯被压紧，胶粘剂固化。t5:胶粘剂固化后，压力下降到零。t6:热压板完全张开的时间。t7:卸板时间。23通常工艺上称的热压压力是指板坯单位

36、面积的最大压力(3)影响压力的因素如刨花板密度，加压闭合时间等参数不同时，压力变化特性也要跟着变化，刨花板密度越大，要求最高压力也大。低密度的木材应采用低压力。多数情况下，板的密度总是大于所用木材的密度。压机的闭合时间、板坯含水率、树脂含量、热压板温度、刨花板的厚度等因素。影响最终压力大小的两个最重要的因素是刨花板的密度和加压闭合时间。一般来说：刨花板密度越高，所用的最终压力值也越大。事实上刨花板的最终压力随密度增大而提高，但并不呈直线关系。(4)压力的选择板坯在热压时，所用压力的大小影响物料之间的接触面积、板的密度、板坯压缩特性、板的厚度、胶层厚57mpa度和物料之间胶的传递能力。 刨花板为

37、2.53.0mpa、中密度纤维板为2.53.5mpa、硬质纤维板为 (6)木材的压缩由于木材是属弹塑性物质，在热湿作用下，木材逐渐被压缩，板坯厚度逐渐减少。卸压后能恢复部分压缩 即弹性压缩。*时间(1)热压时间指从压板完全闭合开始升压到压力降至零压板完全张开这段时间。(2)热压时间对板材性质的影响断面密度闭合时间t3,对刨花板厚度上密度有影响。在大多数热压条件下，密度形成一个梯度，板坯的表面比较密实，密度较大。图示不同压力和闭合时间对刨花板厚度上密度的影响刨花板厚度闭合时间短(初压力高)，表层的密度大，芯层的密度小。由于密度和强度有关系，刨花板 l的抗弯强度高。板3虽然平面抗拉强度增加，但其抗

38、弯强度大大低于板l。(3)决定热压时间的因素热压时间是为了使人造板中的胶粘剂具有较高的固化率，同时使木材具有一定塑性， 达到板所要求的厚度，也避免板的工艺缺陷如：鼓泡等。热压时间主要有如下几种因素所决定：胶粘剂的固化速度、板坯含水率板的厚度、板种、树种、热压温度第8章、后期加工8.1 冷却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；8.1.1 冷却的目的借助冷却处理，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

39、。冷却还有利于降低板材的游离甲醛散发量。8.1.2 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。轮式翻板冷却运输机多用于中密度纤维板和刨花板生产。8.2 砂光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。8.2.1 砂光目的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8.2.2 砂光准备热压后的板材齐边后，一般应堆放一段时间再进行砂光。冷却后不久的板材进行砂光，将导致表面粗糙；还会因砂带过热而导致砂带变松，砂粒脱落。砂光余量确定砂光余量因板种、 板厚、 所用砂光方式不同而异。 不同的热压机生产的产品也会

40、形成不同的砂光余量要求。8.3 降低人造板甲醛散发量处理措施包括胶粘剂、制板工艺和后期处理三条途径。 改性胶粘剂、 氨处理第 10 章、 刨花板、纤维板质量控制10.1 刨花板、纤维板的基本性质10.1.1 外观性能尺寸：外形及偏差、翘曲、边缘、对角线差 形态：鼓泡、分层、压痕 10.1.2 内在性能物理性能、力学性能、耐久性（老化性能） 、表面特性和特殊性能物理性能：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10.2 影响刨花板、纤维板质量的主要因素10.2.1 原材料因素单元（a）、胶粘剂（b1）、添加剂（b2）原材料物理性质、

41、力学性质、化学性质、加工性质等10.2.2 工艺因素生产工艺流程、工艺技术参数等原料形态、干燥后含水率、施胶量、成型与热压工艺、后处理工艺10.2.3 设备因素生产设备的先进性，精度、运行、稳定等 如，热压机类型、加热热源与方式10.3 常见的质量缺陷及产生原因#10.3.1 质量缺陷10.3.2 产生原因第二篇 胶合板制造学第 1 章、 胶合板及物理力学性能1.1 胶合板的分类1.1.1 普通胶合板普通胶合板gb738-75 阔叶材胶合板标准i类：耐气候、耐沸水胶合板（ pf）n类：耐水胶合板（uf）出类：耐潮胶合板（血胶）iv类：不耐潮胶合板（豆胶）gb1349-78 针叶材胶合板标准1.

42、1.2 结构胶合板structural plywood1.1.3 功能胶合板1.1.4 细木工板 blockboard1.2 胶合板发展生产胶合板有三大区域：北美以针叶材生产厚单板压制结构用厚胶合板；北欧以小径木生产接长单板压制结构用横纹胶合板；东南亚以大径术热带雨林阔叶材主要生产三层胶合板。中国生产三层胶合板为主，进口材面板；部分企业生产国产材厚胶合板。1.3 胶合板的构成原则1.3.1 对称原则在人造板对称中心平面两侧的相应层内的单元， 其树种、 厚度、 制造方法、 纹理方向、 含水率等均应相同。1.3.2 层间纹理排列原则由于木材、竹材纹理方向物理力学性能的差异极大，为了改善其各向异性的

43、缺点，可使相邻层单板的纤维排列方向互成直角或减少相隔角度值，使成品的各向异性降至最小。为了发挥木材纤维纵向的强度和尺寸稳定性的特点，也可使相邻层单板的纤维排列方向并行排列，成为定向产品，例如单板层积材（lvl）、胶合层积木（gll）、木竹条层积材（psl）、重组木（scrimbe）等定向产品。1.3.3 奇数层原则组坯时，为了遵守对称原则、层间纹理排列原则，一般都遵守奇数层原则。1.4 胶合板的生产过程原木 截断 热处理 剥皮 定中心 旋切 干燥 剪切 修补 涂胶 组坯 预压 热压 冷却 裁边 砂光 分等 检验 入库1.5 胶合板的物理力学性能1.5.1 外观性能主要包括产品的外形尺寸及偏差、

44、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1.5.2 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。第 2 章、 旋切前准备2.1 胶合板生产原料2.1.1 树种工厂常用树种：杨木、柳枝、水曲柳、搬木、桦木、马尾松 2.1.2 木材结构对胶合板生产的影响 年轮：环孔材旋切单板具有美观的纹理，但易透胶如水曲柳。散孔材旋切单板均质光滑，组织均匀致密，可旋切薄单板如桦木。 心材与边材：有些树种心边材差异明显，其含水率、木材硬度、胀缩都有差异，对热处理、旋切、干燥和热压生产工艺有影响。

45、木射线：能增加单板表面美观，但影响胶合强度，如栎木、椴木、桦木。 树脂道：旋切和干燥时，松脂会沾污旋刀和干燥机，热压时容易脱胶和鼓泡如马尾松。 硬度：过高会损伤旋刀，单板易开裂；过低单板易起毛，表面不平滑。 尖削度：有尖削度的木材旋切的单板纹理美观，但影响单板强度。2.1.3 胶合板生产对原木的要求 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、变色等。 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

46、、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。2.3 木材热处理2.3.1 木材热处理目的将原料进行软化，降低原料的硬度，增加可塑性，使其在加工过程中确保工艺所要求的尺寸、形状和质量以及减少制造能耗。 降低背面裂缝*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，降低单板强度和造成单板表面粗糙。 降低节子的硬度 边材部分的树脂

47、渗透2.3.2 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有关(4)自然冷却阶段2.4 木段剥皮2.5 木段定中心(1)直接在木段的端面定心(2)在木段最大内接圆柱体的断面定心(3)在最小内封闭曲线上寻找最大内切圆。第3章、单板制造3.1 旋切基本原理3.1.1 主要角度参数旋切：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

48、回转一圈时，刀架的进刀量。切削条件：主要角度参数；切削速度；旋刀的位置(h一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。旋刀研磨角(3)：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(8)：切线cp与旋刀前面之间夹角，即旋刀的研磨角和后角之和后角大小的确定：旋切时 3值不变。当改变a值时，8相应改变。a值过大，在单板离开木段的瞬间，单a值过小，旋刀后板伸直，反向弯曲变形大，单板背面易产生裂缝；同时刀架易震动，单板成为瓦楞板。面

49、和木段表面的接触面积增大，产生较大的压力，导致木段劈裂或弯曲，小径级木段更易弯曲，单板厚度 不均匀。为了保证正常的旋切条件，要求 a值必须随着木段直径变小而减小。一般在旋切过程中后角的变化范围在13 ;补充角(e ):切线cp与铅垂线cm之间夹角。确定后角时，必须知道补充角的值。为旋刀后面与铅垂线 cm之间夹角，3.1.2 旋切运动学实际旋切时运动轨迹1) h0旋切曲线近似于阿基米德螺旋线；2) h=0为阿基米德螺旋线；3) 0h-a为伸长了的渐开线；4) h=-a为渐开线；5) h-a为缩短了的渐开线；3.1.3 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；卡轴的作用力和压辐的作用力(1)旋刀作用力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。(2)压尺的作用力压尺对单板和木段有一个压力。应该使压