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文档简介
1、 课程设计报告书所属课程名称: 人造板工艺学 题 目: 人造板工艺学课程设计 专 业: 环境监测与治理技术 班 级: 环保1001 小 组 成 员: 邓聪、郭佳、刘伶指 导 老 师: 李碧海 2013年1月11日目 录一、人造板概述2 1.1 人造板定义及分类2 1.2 人造板相关知识简介5 1.3 中国人造板标准概述12 1.4 人造板的甲醛问题分析16二、湖南省人造板企业19 2.1湖南长元人造板股份有限公司21 2.2湖南省常德湘联实业责任有限公司21 2.3湖南方圆板业有限公司22 2.4长沙千禧木业有限公司22 2.5湖南金宁木业有限公司23三、广西省人造板行业生产状况25 3.1广
2、西三威林产工业有限公司26 3.2广西玉林天龙木业有限公司28 3.3广西澳中木业有限责任公司29 3.4南宁市三瑞技术有限责任公司30 3.5南宁蓝光木业有限公司30附录32一、人造板概述1.1人造板定义及分类1.1.1人造板定义 人造板(wood based panel),以木材或其他非木材植物为原料,经一定机械加工分离成各种单元材料后,施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。主要包括胶合板、刨花(碎料)板和纤维板等三大类产品,其延伸产品和深加工产品达上百种。人造板的诞生,标志着木材加工现代化时期的开始,使过程从单纯改变木材形状发展到改善木材性质。这一发展,不但涉及全部木材
3、加工工艺,需要吸收纺织、造纸等领域的技术,从而形成独立的加工工艺。此外,人造板还可提高木材的综合利用率,1立方米人造板可代替35立方米原木使用。1.1.2人造板分类常用的分类方法有下述几种: (1)按所用树种分:针叶材胶合板、阔叶材胶合板等; (2)按用途性质分:室外用胶合板、室内用胶合板、结构用胶合板、装饰用胶合板等; (3)按成型工艺分:湿法、干法、半干法纤维板; (4)按加压方式分:平压、挤压、辊压刨花板等; (5)按产品密度分:低密度、中密度、高密度刨花板;软质、中密度、高密度(硬质)纤维板等; (6)按胶合材料分:有机胶合人造板、无机胶合人造板等。 人造板的新品种日益增多,其分类方法
4、也随之不断变化。由于各种人造板之间互相渗透,加上复合板的出现,分类概念逐渐模糊,各种板材之间的界限也将逐渐打破。人造板材中,胶合板常用作门面、隔断、吊顶、墙裙等室内高级装修;纤维板中的硬质纤维板可用作壁板、门板、地板、家具和室内装修,中密质纤维板是家具制造和室内装修的优良材料,轻质纤维板可作为吸声或绝热材料使用。刨花板、木丝板和木屑若使用无机胶结材料则可大大提高板材的耐火性。细木工板可作为装饰材料,用于门板和墙板。1.1.3 人造板生产工艺人造板所用原料,除胶合板需用原木外,大部分来自采伐和加工剩余物,以及小径材(直径在8厘米以下)。经破碎或削片、再碎后制成的片状、条状、针状、粒状材料可用于刨
5、花板制造。木片经纤维分离后用于纤维板制造。这样可使木材利用率较传统利用方式提高2025。70年代开始注意利用树皮、木屑作人造板原料,但树皮只能用在刨花板中层,用量不能超过8,否则会降低产品强度。此外,非木质材料也日益受到重视,除蔗渣、麻秆、等在人造板生产中早已被利用外,已扩大到多种植物茎秆及种子壳皮。最新的木塑新材料是以废旧塑料和树枝树权木粉、农业秸秆粉等植物纤维为主要原材料,采用先进工艺技术加工而成,且产品可重复回收再利用。各种人造板的制造过程都包括下述5个主要工艺。(1)切削加工原材料处理和产品最终加工,都要应用切削工艺,如单板的旋切、刨切,木片、刨花的切削,纤维的研磨分离,以及最终加工中
6、的锯截、砂磨等。将木材切削成不同形状的单元,按一定方式重新组合为各种板材,可以改善木材的某些性质,如各向异性、不均质性、湿胀及干缩性等。大单元组成的板材力学强度较高,小单元组成的板材均质性较好。精确控制旋切单板的厚度误差,可提高出材率23%。切削出的刨花形态影响刨花板的全部物理力学性能;纤维形态对纤维板的强度同样有密切关系。板材最终的锯切、磨削等也影响产品的规格质量。 (2)干燥包括单板干燥、刨花干燥、干法纤维板工艺中的纤维干燥,及湿法纤维板的热处理。干燥的工艺和过程控制与成材干燥有所不同。成材干燥的过程控制是以干燥介质的相对湿度为准,必须注意防止干燥应力的产生;而人造板所用片状、粒状材料的干
7、燥则是在相对高温、高速和连续化条件下进行的,加热阶段终了立即转入减速干燥阶段。单板及刨花等材料薄,表面积大,干燥应力的影响甚小或者不存在。加之在切削过程中木材组织发生不同程度的松弛,水分扩散阻力小,木材内部水分扩散规律对单板、刨花等就失去意义。 干燥的热源,大都是用蒸气或燃烧气体。红外线干燥能量消耗太大,每蒸发1千克水需要550018000千焦;而蒸气干燥仅需42005000千焦。高频干燥优点是被干物料含水率高时的干燥速度快、终含水率均匀,但干燥成本过高。若与蒸气联合使用实现复式加热则有利的。真空干燥不仅费用大,生产效率也低。当以蒸气为热源时,每蒸发1千克水分,单板干燥需1.752千克蒸气,刨
8、花干燥需1.8千克左右的蒸气,软质纤维板坯干燥需1.61.8千克蒸气。 (3)施胶包括单板涂胶、刨花及纤维施胶。单板涂胶在欧洲仍沿用传统的滚筒涂胶,美国自70年代起许多胶合板厂已改用淋胶。中国胶合板厂也用滚筒涂胶。淋胶方法适宜于整张化中板和自动化组坯的工艺过程。刨花及纤维施胶现在主要用喷胶方法。 70年代末期,欧美一些国家研究无胶胶合技术,较有进展的是使木质素分子活化,在一定条件下利用木质素胶合;或者利用木材或其他材料中的半纤维素,经处理使之转化为胶结物质进行胶合。80年代初,加拿大成功地利用蒸渣制成了无胶刨花板。中国林业科学研究院和东北林业大学也都在进行无胶胶合技术的研究,已取得初步成果。
9、(4)成型和加压胶合板的组坯,刨花板纤维板的板坯成型和加压都属于人造板制造的成型工艺。木材学对木材构造的研究揭示了木纤维在天然木材中的排列方式有层次性和方向性,因而能承受自然界对木材所施加的一定限度的外力。人造板制造工艺的演变,无疑受到这一认识的影响:刨花板、纤维板板坯层次由单层改变为3层及多层结构;板坯中刨花及纤维的排列也由随机型趋向于定向型;而胶合板的相邻层纤维方向互相垂直排列则改善了木材在自然生长条件下形成的各向异性缺点,提高了尺寸稳定性。 (5)加压分预压及热压使用无垫板系统时必需使板坯经过预压。它使板坯在推进热压机时不致损坏。热压工序是决定企业生产能力和产量的关键工序,人造板工业中常
10、用的热压设备主要是多层热压机,此外,单层大幅面热压机和连续热压机也逐渐被采用。刨花板工厂多用单层热压机,中密度纤维板制造中使用单层压机就可以实现高频和蒸气联合使用的复式加热,有利于缩短加压周期和改善产品断面密度的均匀性。最终加工,板材从热压机卸出后,经过冷却和含水率平衡阶段,即进行锯边、砂光,硬质纤维板需经热处理及调湿处理。过去板材锯边都是冷态锯切,现在也用热态锯切法,但决不能采用热态砂光方法,热砂会损坏成品表面质量。根据使用要求,有些板材还需进行浸渍、油漆、复面、封边等特殊处理。1.2人造板相关知识简介1.2.1 人造板的弯曲加工法随着人造板用途范围的扩大,一些场合需要对它们进行弯曲加工。中
11、密度纤维板及刨花板弯曲加工一般采用背面开槽的方法,槽深开至离表面约2毫米处。槽的间隔可根据弯曲的曲率半径适当增减,外表面加一薄金属板,其目的是防止板在弯曲时中性层向外移,以避免板表面产生龟裂,板的两端还要设法固定位置,以防位置移动,在加压弯曲时,槽中要填入胶粘剂或镶入木条,以保证刨花板等的强度。胶合板弯曲时,当弯曲半径大,或是板较薄时,可以不用专门设备,直接用手压方法使之弯曲,然后固定在相连接的位置上。如弯曲较厚或弯曲半径小的板时,则要专门设备和加工方法,可在板的内侧锯槽或割去一块,再嵌入一块相应的木块或木条,还可以切出缺口后再弯曲。在人造板的弯曲中,适当增加板的含水率以改善板子的塑性,或是采
12、用阴阳模加压方法,在加压的时候同时加热,在金属板或模子上可适当开孔,使水蒸汽能逸散出去,在加压时不断补充水分,弯曲后必须使板充分干燥,才能保持弯曲状态。加压成型的时间根据曲率半径及板子厚度不同而定。如薄板材,当板子中含水率增加且用模子辅助加压,弯曲时间可在数分钟内完成。1.2.2 人造板产品知识 1.2.2.1 实木板材目前市场上正常销售的而且在行业内公认的实木家具是指家具所使用的板材为:实木拼板、实木宽拼板和实木集成材。(1)实木拼板实木拼板是指用材性规格小的窄木条横向胶拼后上下两个面再砂光,然后再在上下两个面上压制花纹、材性较好的硬木刨切薄木单板而成的板材。实木拼板的优点是:由于芯板采用的
13、是各向异性小的木材拼成,板材表面不平和翘曲程度小,上下两面覆两张刨切薄木厚单板,能较好的消除板面翘曲不平、开裂变形现象,且能提高板材各个方向的物理强度。刨切薄木厚单板是精选大径级的优等原木,而且按照纹理、颜色严格挑选,采用高精度的设备和科学的刨切方法制造而成。这样的加工工艺处理,在纹理、色泽方面整体感非常好,油漆后更突出质感,生产的整套家具能营造一种和谐一致、高档的价值感。实木拼板油漆后,表面没有拼胶缝和板条的高低不平现象,而且在长期使用过程中物理性能比较稳定。木材利用率较高,符合原材料生态利用的原则。所以在使用和纹理色泽方面,实木拼板装饰板更适合于家具的使用和装饰功能。虽然实木拼板板材施胶量
14、大于实木宽拼板,但因有双覆面厚单板的保护,和四边厚单板封边实际上只有两面四边8条胶缝,所以实木拼板中胶粘剂透过胶缝挥发的化学物质远远低于实木宽拼板和实木集成材的挥发量,更环保、更健康。欧美市场上流通的木门、家具等几乎都是用实木拼板的工艺,美观耐用,充分利用木材资源。实木集成材和实木宽拼板多用于对表面要求不高,不用严格选材的建筑或户外用材料。(2)实木宽拼板实木宽拼板是指把硬木加工成窄木条(3-6cm左右,少量采用较宽的木条),再横向施胶拼接,然后上下两面砂光而成的板材。实木宽拼板的优点是:外观实木感强,感觉更实在,施胶量较少。实木宽拼板的缺点是:由于硬木材各向异性大,宽拼板容易变形,再加上拼板
15、间的胶缝外露,能直观的看到拼板之间的错乱纹路,而且拼接的牢固程度对板材能否开裂影响很大,再加上喷漆过程又有油漆中水分的对木材的影响,即使刚加工的产品很平整,在日常使用中实木宽拼板表面容易出现起棱不平、胶缝开裂等现象。天长日久由于空气的湿度影响,这些现象会更加明显。而且拼板基材宽度越宽、越厚以上问题现象越明显。另外由于各个拼板板条的纹理不同,软硬度不同,即使通过定厚砂光机也不可能使各个板条的厚度一致,致使板材表面各个板条高低不平。油漆后,各个板条高低不平的现象更加明显。如果横拼质量差,还能看出明显的横拼胶缝。如果横拼强度不够,还容易在胶缝处出现开裂。所以,一般实木宽拼板材生产的家具,在逆光斜方向
16、看家具油漆表面,能够看到板条高低现象和板条之间的胶缝。选料考究、工艺科学的,这种现象会小些,可是无法从根本上避免。此种工艺制作家具用板材,对选材要求高,拼板的颜色、纹理、生长年限等等都是基本要求,造成木材利用率低,浪费较大,成本高很多。尤其是生长年限,决定了木材的软硬程度,直接影响着使用过程中变形几率的大小,这一特点在油漆好的家居产品上几乎无法分辨,只能靠时间长了在使用中发现。即使选材十分严格,制作的大面家具,比如台面、门板等还是缺乏整体感,木纹稍显凌乱就不能营造出平静、温和的整体氛围。(3)实木集成材实木集成材是指将窄、短的木条采用胶粘剂接长(部分板材工艺是齿型连接),然后再横向拼宽、上下两
17、面砂光而成的板材。实木集成材工艺基本同实木宽拼板相同,但是因材料规格更小,又有很多长度方向的拼接。实木集成材的缺点往往更加突出,而优点又远不具备,施胶量也远高于实木宽拼板。1.2.2.2 细木工板(大芯板)(1)基本知识细木工板(俗称大芯板、木工板)是具有实木板芯的胶合板,它将原木切割成条,拼接成芯,外贴面材加工而成。其竖向(以芯板材走向区分)抗弯压强度差,但横向抗弯压强度较高。面材按层数可分为三合板、五合板等,按树种可分为柳桉,榉木、柚木等,质量好的细木工板面板表面平整光滑,不易翘曲变形,并可根据表面砂光情况将板材分为一面光和两面光两类型,两面光的板材可用做家具面板、门窗套框等要害部位的装饰
18、材料。现在市场上大部分是实心、胶拼、双面砂光、五层的细木工板,尺寸规格为1220mm×2440mm。(2)细木工板的材种有许多种,如杨木、桦木、松木、泡桐等,其中以杨木、桦木为最好,质地密实,木质不软不硬,握钉力强,不易变形,而泡桐的质地很轻、较软、吸收水分大,握钉力差,不易烘干,制成的板材在使用过程中,当水分蒸发后,板材易干裂变形。而硬木质地坚硬,不易压制,拼接结构不好,握钉力差,变形系数大。(3)细木工板制作方法利用木材加工过程中产生的边角废料,经整形、刨光施胶、拼接、贴面而成的一种人造板材。板芯一般采用充分干燥的短小木条,板面采用单层薄木或胶合板。细木工板不仅是一种综合利用木材
19、的有效措施,而且得到的板材构造均匀、尺寸稳定、幅面较大、厚度较大。除作表面装饰外,亦可兼做构造材料。细木工板的加工工艺分为机拼与手拼两种。手工拼制是用人工将木条镶入夹板中,木条受到的挤压力较小,拼接不均匀,缝隙大,握钉力差,不能锯切加工,只适宜做部分装修的子项目,如做实木地板的垫层毛板等。而机拼的板材受到的挤压力较大,缝隙极小,拼接平整,承重力均匀,长期使用,结构紧凑不易变形。(4)细木工板的质量等级材质不同,质量有异,大芯板根据材质的优劣及面材的质地分为“优等品”、“一等品”及“合格品”。也有企业将板材等级标为A级、双A级和三A级,但是这只是企业行为,与国家标准不符,目前市场上已经不允许出现
20、这种标注。(5)细木工板的特性细木工板握螺钉力好,强度高,具有质坚、吸声、绝热等特点,而且含水率不高,在10%-13%之间,加工简便,用途最为广泛。细木工板比实木板材稳定性强,但怕潮湿,施工中应注意避免用在厨卫。(6)细木工板的用途家具、门窗及套、隔断、假墙、暖气罩、窗帘盒等。(7)细木工板的选择细木工板表面应平整,无翘曲、变形,无起泡、凹陷;芯条排列均匀整齐,缝隙小,芯条无腐朽、断裂、虫孔、节疤等。有的细木工板偷工减料,实木条的缝隙大,如果在缝隙处打钉,则基本没有握钉力。消费者选择时可以对着太阳看,实木条的缝隙处会透白。如果细木工板的胶合强度不好,掂其一自负盈亏会有“吱吱”的开胶声。如果大芯
21、板散发清香的木材气味,说明甲醛释放量较少;如果气味刺鼻,说明甲醛含量多。1.2.2.3 胶合板(夹板)(1)基本知识胶合板,也称夹板,行内俗称细芯板。将三层或多层一毫米厚的单板(薄板)通过专用机械设备压实后胶贴热压制而成,双面再贴装饰纹理和材质好的面层,并切割成一定规格的装饰用板材。(2)产品规格夹板规格常为2440mm×1220mm,厚度分为3厘板、5厘板、9厘板、12厘板、15厘板、18厘板、21厘板和25厘板等规格(1厘即为1mm)。厚度基本可以根据不同的要求生产。(3)板材结构从结构上看,胶合板的最外层单板称为表板,正面的表板称为面板,它是用质量最好的单板材。反面的表板称为背
22、板,用质量次之的单板材。而内层的单板材称为芯板或中板,用质量最差的单板材组成。(4)生产工艺胶合板是由原木旋切成单板或木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的三层或三层以上的薄板材。通常用奇数层单板,并使相邻层单板的纤维方向互相垂直排列胶合而成,因此有三合、五合、七合等奇数层胶合板。胶合板的具体制作方法:由蒸煮软化的原木,旋切成大张薄片,然后将各张木纤维方向相互垂直放置,用耐水性好的合成树脂胶粘结,再经加压、干燥、锯边、表面修整而成的板材。其层数成奇数,一般为3-13层,分别称三合板、五合板等。做胶合板的木材有椴木、桦木、榉木、色木、水曲柳、柳桉木等。(5)工艺特点 胶合板既有天然木材的一切优点,
23、如容重轻、强度高、纹理美观、绝缘等,又可弥补天然木材自然产生的一些缺陷,如节子、幅面小、变形、纵横力学差异性大等缺点。注:胶合板的硬度一般较高,由于在胶合过程中已把材质、纹理相互垂直交错,所以强度大、不易变形。胶合板的层次越多,厚度越大,强度越高,承重力越强,越不易弯曲。胶合板多用于高档装饰基层结构中。适宜安装、固定负重较大的装饰部件。 胶合板生产能对原木的合理利用。因它没有锯屑,每2.22.5立方米原木可以生产1立方米胶合板,可代替约5立方米原木锯成板材使用,而每生产1立方米胶合板产品,还可产生剩余物1.21.5立方米,这是生产中密度纤维板和刨花板比较好的原料。注:由于胶合板有变形小、幅面大
24、、施工方便、不翘曲、横纹抗拉力学性能好等优点。故该产品主要用在家具制造、室内装修、住宅建筑用的各种板材。其次是造船、车箱制造、各种军工、轻工产品以及包装等工业部门之用。 胶合板的不足。造价较高;如果材料没有充分干燥或生产工艺存在问题,导致板材变形时,外力很难调整;夹板不如密度板面层光洁,用夹板做基层,表面上再粘合防火板、铝塑板等饰面板材时,不如中密度板做基层牢固。(6)板材品质胶合板以木材为主要原料生产的胶合板,由于其结构的合理性和生产过程中的精细加工,可大体上克服木材的缺陷大大改善和提高木材的物理力学性能,胶合板生产是充分合理地利用木材、改善木材性能的一个重要方法。胶合板的质量要求包括外观等
25、级、规格尺寸、物理力学性能三项内容。外观等级、规格尺寸、物理力学性能三项检验均合格地判断该产品为合格品,否则判断为不合格。胶合板出厂时应具有生产厂质量检验部门的产品质量鉴定证明书,注明胶合板的类别、规格、等级、胶合强度和含水率等。 普通胶合板的规格尺寸。胶合板的厚度为2.7mm、3.3mm、4.5mm、5.5mm、6mm自6mm起,按lmm递增。厚度自4mm以下为薄胶合板。胶合板厚度经双方协议后生产。 外观等级。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为四个等级:特等、一等、二等、三等,其中,一、二、三等为普通胶合板的主要等级。以上四个等级的面板应砂(刮)光,特殊需要者可不砂(刮)
26、光或两面砂(刮)光。 砂光胶合板是指板面经砂光机(或刮光机)砂光(或刮光)的胶合板。一般是通过目测胶合板上的允许缺陷来判定其等级。等级取决于允许的材质缺陷、加工缺陷,以及对拼接的要求等。(7)板材分类胶合板按用途分为普通胶合板(适应广泛用途的胶合板)和特种胶合板(能满足专门用途的胶合板)。一类胶合板为耐气候、耐沸水胶合板,有耐久、耐高温,能蒸汽处理的优点。 二类胶合板为耐水胶合板,能在冷水中浸渍和短时间热水浸渍。 三类胶合板为耐潮胶合板,能在冷水中短时间浸渍,适于室内常温下使用。用于家具和一般建筑用途。四类胶合板为不耐潮胶合板,在室内常态下使用,主要用于馐及一般用途胶合板用材有椴木、水曲柳、桦
27、木、榆木、杨木等。(8)挑选产品 要注意面板质量如何。挑选时一定要注意面板是柳桉木还是其他硬杂木。相比之下柳桉面的要好些。并且最好选用进口柳桉单板。 要注意内夹层材质如何。一般夹板内层多为杂木,最好选用柳桉等优质材料,并注意截面是否光滑,板层之间是否开胶、鼓泡,芯板是否有较大缝隙。 要注意整板外观如何。质量好的夹板整板无翘曲、变形、开裂现象。边线顺直,壁厚充实,尺寸规范。表面色泽一致,无疤痕、接拼、杂斑、虫孔、撞伤、污痕、缺损以及修补现象。 要注意等级如何。目前市场上进口的柳桉木三夹板主要是BB、CC级,AA级很少见。要警惕有些经营者以质量稍好的合资板冒充进口板,或以低等级的冒充高等级的。其实
28、只要留心看一下外包装就可以识别。一般进口胶合板成件外包装上印有进口标志,标有英文进口产地:印度尼西亚、马来西亚等。1.2.2.4密度板(纤维板)(1)基本知识密度板,也称纤维板(英文名为fiberboard),是人造板或者说是复合板的一种。它是以木质纤维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的人造板材,按其密度的不同,分为高密度板(英文名为Hardboard,也称high-densityfiberboard,简称HDF)、中密度板(英文名为Medium-densityfiberboard,简称MDF或MDFB)、低密度板(英文名为Particleboard,也称low-den
29、sityfiberboard)。常用规格为:2440×1200×(3-30)mm。(2)制作方法将树皮、刨花、树枝等废料经破碎、浸泡、研磨成木浆,再经加压成型、干燥处理而制成的板材。因成型时温度和压力不同,可以分为硬质、半硬质、软质三种。(3)产品特点密度板密度越高性能越好,但密度越高所用得胶就越多。中高密度板由于质软耐冲击,也容易再加工;同时也由于其纤维细,所以相对于其它人造板来说更好塑形,所以一般情况强化复合地板、烤漆板和吸塑板(模压板)都用中高密度板来作基材。在国外,中高密度板是制作家私的一种良好材料。在国外,纤维板有时被用作刨花板(英文名为Particleboard
30、)的一个同义词,但是刨花板通常指的是低密度纤维板。像三合板等胶合板并不是密度板,因为其原料是用薄木材做成的,并非木质纤维。密度板也是现在很常用的板材,由于它是由木粉挤压粘结而成的所以结构致密,表面平整,加工简单,不易受潮变形,甲醛含量低,很适合现场制作家具,但还有一个致命的毛病,就是握钉力不强,由于它的结构是木粉,没有纹路,所以当钉子或是螺丝紧固时,特别是螺丝在同一个地方紧固两次以上的话,又会失去紧固力。将原木脱脂去皮,粉碎成木屑后再经高温、高压成型,密度很高,所以称之为密度板,其表面常贴以三聚氢氨或木皮等饰面。环保检测标准每立方米的板材其甲醛释放量应小于或等于30毫克。(4)挑选方法密度板家
31、具由于其内在材料是选用人造板,所以其材料有不易变形,又不会生虫,表面无缺陷等优点。选购密度板家具时,除了看中款式和颜色以外,还应注意以下几点:表面清洁度。表面清洁度好的密度板家具表面应无明显的颗粒。颗粒是压制过程中带入杂质造成的,不仅影响美观,而且使漆膜容易剥落;表面光滑度。由于家具在涂漆完成后须上适量的蜡,用手抚摸表面时应有光滑感觉,如感觉较涩则说明加工不到位;表面平整度。密度板表面应光亮平整,如从侧面看去表面不平整,则说明材料或涂料工艺有问题;表面漆膜硬度。密度板家具的漆膜应选比较硬、比较亮、比较透明的聚脂漆、否则以后擦拭家具时容易损坏表面光洁。还有重要一点,注意甲醛含量不要超标,有刺鼻味
32、道肯定超标。1.2.2.5刨花板(1)基本知识刨花板,英文名particleboard,又叫微粒板、蔗渣板,由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料,施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板,又称碎料板。(2)品质分析作为评定质量的依据及使用时考虑的主要性能,在物理性质方面有密度、含水率、吸水性、厚度膨胀率等;在力学性质方面有静力弯曲强度、垂直板面抗拉强度(内胶结强度)、握钉力、弹性模量和刚性模量等;在工艺性质方面有可切削性、可胶合性、油漆涂饰性等。特殊用途的刨花板还要按不同用途,考虑它的电学、声学、热学和防腐、防火和阻燃等性能。(3)板材分类刨花板按产品密度分:低密度(0.250.45克/c
33、m³)、中密度(0.550.70克/ cm³)和高密度(0.751.3克/ cm³)三种,通常生产0.650.75克/ cm³密度的刨花板。按板坯结构分单层、三层(包括多层)和渐变结构。按耐水性分室内耐水类和室外耐水类。按刨花在板坯内的排列有定向型和随机型两种。此外,还有非木材材料如棉秆、麻秆、蔗渣、稻壳等所制成的刨花板,以及用无机胶粘材料制成的水泥木丝板、水泥刨花板等。刨花板的规格较多,厚度从1.675毫米,以19毫米为标准厚度,常用厚度为13、16、19毫米3种。(4)制作方法刨花板的生产方法按其板坯成型及热压工艺设备不同,分为平压法、挤压法和辊压法
34、。平压法为间歇性生产,挤压法和辊压法是连续性生产。实际生产中以平压法为主。(5)其它产品 甘蔗渣刨花板。甘蔗渣是制糖后的残渣,经除蔗髓的蔗渣,其化学成分与木材相似,是很好的制板原料,由于蔗渣比重小,纤维质量好,制得的板材强度高,重量轻,吸水膨胀率低。属中密度碎粒板,其表面平滑,色泽美观,尺寸稳定性好,有良好机械加工性能和装饰性能。用途:适用家具、建筑、车厢、船舶、包装箱等制作行业。 渐变结构刨花板。从刨花板的表面到中心,刨花逐渐由小变至粗大,表芯层没有明显的变化,采用气流式铺装机铺装。表面细致平滑,强度高,尺寸稳定性好,具有良好的机械加工性和表面装饰性。 定向结构刨花板(OSB)。OSB是一种
35、以小径材、间伐材、木芯、板皮、枝桠材等为原料通过专用设备加工成长40mm,70mm,宽5mm,20mm,厚0.3mm,0.7mm的刨片,经干燥、施胶和专用的设备将表芯层刨片纵横交错定向铺装后,经热压成型后的一种人造板。由于OSB采用了特殊工艺和许多专用设备,因此它具有抗弯强度高,线膨胀系数小,尺寸稳定性好,握钉力强,易于进行表面装饰等优点,被广泛运用于包装、建筑及车辆船舶制造等行业。(6)产品特点刨花板将各种枝芽粉碎成颗粒状后,再经黏合高压而成,因其剖面类似蜂窝状,所以称刨花板。主要用于家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造。一般不适宜制作较大型或者有力学要求的家私。优点:密度小、材质均匀,但易吸
36、湿、强度低;板材内部为交叉错落结构的颗粒状,因此握钉力好,横向承重力好,且造价比中密度板低,甲醛含量虽比中密度板高,但比大芯板要低得多;产品价格较为便宜。其缺点也很明显:缺点因制法容易,质量差异很大,不易辨别,抗弯性和抗拉性较差,密度疏松易松动。1.3 中国人造板标准概述人造板标准有国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。国家鼓励企业制定严于国家标准或者行业标准的企业标准,在企业内使用。标准的制定、执行和监督权属于国家质量技术监督局,也可委托有关机构代为行使其职权,如××标准化委员会、××质量检测站等。根据我国标准法规定,国家标准、行业标准分为强制性标准
37、和推荐性标准。保障人体健康、人身、财产安全的标准和法律及行政法规规定强制执行的标准是强制性标准,必须执行,不符合强制性标准的产品,禁止生产、销售和进出口。例如室内装饰装修材料胶黏剂中有害物质限量(GB 185832001)、建筑内部装修设计防火规范(GB 5622295)都是强制性国家标准,后者其中规定:(顶棚材料)木材和木质材料必须达到燃烧性能B1级。这就要求生产厂家必须对木材进行阻燃处理,达到后才能出厂使用。一般人造板标准大多为推荐标准。根据国家有关法令规定,在制定标准时尽量以国际技术规程或标准为依据,直至等同采用有关国外标准,如ISO、CEN、DIN、ASTM、JIS(JAS)等标准。1
38、.3.1 国际标准和国外先进标准 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。 有关人造板方面的国际标准有:ISO 1096 Plywood-Classification,ISO 1098 Veneer Plywood for General use-General Requirements等。 国外先进标准可分为有权威区域性标准。如欧洲标准化委员会(CEN)等制定的标准:EN310(woodbased panel)D
39、etermination Of Modulus Of Elasticity in Bending and Of Bending Strength,EN317 Particleboard and fiberboards,pr EN30090 Oriented strand Board(OSB)等。 世界主要经济发达国家的标准。如美国ANSI、德国DIN、英国BS、日本工业标准JIS、日本农林标准JAS等。如JAS-91(集成材规格)、ANSI A208(Mat Formed Wood Particleboard)、DIN 280(Parkett)(Parquet)等。 国际上通行的团体标准。如美
40、国试验与材料协会(ASTM)、美国机械工程协会(ASME)等制定的标准,ASTMD 103778(Evaluating the Properties of Wood-Base Fiber and Particle Panel Materials),ASTMD 350090(Structural Panels in Tension)等。1.3.2 制定技术标准的原则和要求 人造板标准主要为产品标准,制定产品标准的直接目的为:提供信息、相互了解和促进技术交流、克服技术壁垒;控制产品品种不要过度分散杂乱;保证产品的适用性;保证产品在使用过程中的安全可靠、卫生,节约能源,保护环境;保证产品通用互换;保
41、证国际间贸易往来的顺利进行,克服贸易壁垒。制定产品标准的原则有目的性原则、最大自由度原则和可证实性原则。(1)目的性原则就是根据制定产品的目的来选择所规定的技术内容。一种产品特性很多,制定产品标准的目的也很多,但一项产品标准不可能,也不必要把所有的功能都反映进去,标准中只规定在一定范围内需要统一的那些特性,或者说是保证产品基本使用性能的特性。例如,产品的系列型谱是为了简化品种规格的;产品的精度指标是为了保证产品的适用性。当然,也有一些产品标准不仅要规定主要功能指标,还要反映次要功能的要求,如卫生、节约能源、使用寿命等。因此,在起草标准中,常常要用到价值工程中功能分析原理和方法。所谓功能分析,就
42、是通过分析研究产品功能技术特征,区分哪些是主特征,哪些是次特征,然后对主特征进行标准化,使产品标准能充分地适应目前新技术发展和多样化的要求。对功能进行分类时,应先略去具体设计内容,只研究功能,列出产品的动、静技术特征。一般来说,产品在标准中的表现形态有两种,一种是描述产品的结构尺寸,或称为叙述性技术特征;另一种是描述产品的使用性能,或称为功能性技术特征。前者内容清晰,互换性好,提供一个明确的结果,利于控制品种规格,易于检验,但适应性差,往往会阻碍技术进步。后者利于寻求新的技术途径,产品不断更新换代,满足多方面客户的要求,但互换性差,对技术问题缺乏指导性。因此,在一项产品标准中,往往是这两种表现
43、形态的综合。(2)最大自由度原则尽可能使现实产品的分类和使用要求的手段有最大的选择余地。其目的是为技术和发展减少障碍,给生产厂家在设计、制造过程中以更大的灵活性。按照目的性原则,产品标准是对最终的使用功能加以约束的,而达到同一目的的手段可能有好几种,不同的手段会以不同的代价(成本)来取得,在制定标准中,既要防止代价过高的手段,也要防止手段本身带来的问题,当出现后一种情况时,就要考虑在标准中对这些手段加以限制。 因此,在产品标准中,很少对工艺过程、加工方法、原辅材料进行限定,而留给生产厂家在满足产品使用要求的前提下,结合企业的技术装备水平和生产能力加以选择。当然,有些产品的使用性能直接与材质、加
44、工方法有关,此时则有必要在标准中对选择范围、工艺方法及其加工顺序加以限制。(3)可证实性原则标准中规定的技术要求应该是可检验的,也只有能够进行复验、测试、量化的指标,用标准的形式固定下来,才是有意义的。无法判断、不能进行检验的技术要求不应写入标准中去。因此,产品标准必须针对技术要求,规定出相应的检验方法和抽样规则,作为供、需以及第三方共同判定的准则。 作为可证实性,还需要注意在标准中不能用制造者的保证条款来取代技术要求条款或检验试验方法条款。 制定产品标准的三原则贯穿于产品标准的始终,标准起草人员在确定某项标准的结构、指标项目时,要充分运用三原则的思想。 该类标准主要是为了保证产品质量的适用性
45、,便于市场流通。该类产品标准的基本内容应包括(以胶合板为例):分类、术语、尺寸和公差技术条件、通用技术条件(包括板的结构、加工质量、单板质量、种类、物理力学性能等)、外观分等技术条件、检验规则、胶合板的标志、包装、运输和贮存、测试胶合板的抽样方法、试件锯割、试件尺寸的测量和物理力学性能测定等。 在制定标准时应根据我国国情和政策来协调合理制定标准。如我国木材资源紧张,由应用天然林为主转向应用速生人工林,因而规定胶合板的胶合强度时,应按树种不同而有不同要求。由于木段径级越来越小,胶合板的拼缝数可不作规定,但加工要求应提高。随着技术进步对加工要求的提高,叠芯应严加限制。特别是随着人们生活水平的提高和
46、环境保护要求的提高,对各类人造板的VOC,如游离甲醛的含量等应严加规定,逐步与国际接轨。 构成一项人造板标准的全部要素分三类,概述要素、标准要素和补充要素,各要素内涵如表1-1所示。表1-1 产品的标准要素的编排(GBT 1.1)要素类型要素内容条 款概述要素封面目次前言引言首页4.2.14.2.24.2.34.2.44.2.5标准要素一般要素标准名称范围引用标准4.3.14.3.24.3.3技术要素定义符号和缩略语要求抽样实验方法分类和命名标志、标签、包装标准的附录4.4.14.4.24.4.34.4.44.4.54.4.64.4.74.4.8补充要素提示的附录脚注采用说明的注4.5.14.
47、5.24.5.31.3.3 行业标准1.3.3.1 人造板的环保标准目前在国际上,甲醛释放量等级分为E2、E1、E0三个级别,即E2<30mg/100g,E1<9mg/100g,E0<5mg/100g。目前世界上只有芬兰、日本两国执行类似E0标准,符合该标准的家居产品是国际顶级环保产品。E0、E1级高标准板材的生产,对厂家的技术和设备要求都非常高。目前,国内大多数的中小企业都不具备这样的生产能力。1.3.3.2我国人造板标准化发展趋势(1)加强使用性能标准:在产品性质(Property)标准基础上,加强使用性能(Performance)标准制修订,有利于开拓应用领域和技术创新
48、。(2)突出公共利益标准:结构用人造板性能、检测程序、标识等;游离甲醛、VOC、重金属、剧毒成分等有害物质。(3)限量标准;节能、节约、排污标准。重视基础方法标准:试验方法标准; 抽样方案标准;合格评定标准 。1.4人造板的甲醛问题分析1.4.1 人造板产生甲醛的原因 人造板甲醛释放量与其生产过程中使用的胶粘剂、木材原料、生产制造工艺及使用环境等因素密切相关。 1.4.1.1 胶粘剂自身含有的游离甲醛释放人造板的加工方式是将木材废料打碎成纤维或颗粒状,再加入粘胶剂压制而成。在加工过程中,大部分甲醛通过加热固化与尿素聚合成尿醛树脂,起粘合木材的作用,但还有一部分残留在板上释放出来。具体说:一是树
49、脂合成时反应不充分而余留下来未参与反应的游离甲醛逐渐释放;二是树脂合成时参与反应生成不稳定基团的甲醛,在热压和成板使用过程释放出来;三是在树脂合成时吸附在胶体粒子周围的甲醛分子,在电解质的作用下凝固树脂的同时释放出甲醛。人造板中的游离甲醛绝大部分来自胶粘剂, 这是人造板释放甲醛的主要原因。 1.4.1.2 木材原料的影响木材原料在一定条件下发生化学变化释放出甲醛, 不同树种木材的化学组成不同, 在人造板制浆、干燥、热压等生产过程中会发生不同的变化, 这些变化直接影响人造板产品的甲醛释放量。木材的穿孔值为1-3mg/100g,木材在干燥时会部分分解生成醋酸与蚁酸,木素中甲氧基断链而释放出甲醛。不
50、同树种释放量不同。水曲柳实木为3.39mg/100g;杉木实木为1.32mg/100g; 柳木实木为1.60mg/100g。树皮的释放量大于实木,锯屑人造板释放量比刨花人造板高出10倍;低密度树种制成的刨花板释放量高于高密度树种制成的刨花板。而刨花尺寸越小,甲醛释放能力就越强。以马尾松为例,实木的释放量2.65mg/100g,刨花则为3.69mg/100g,增加了40%。 1.4.1.3 生产制造工艺的影响施胶后含水率、胶粘剂用量、固化剂用量、热压温度和时间等工艺环节都直接或间接影响人造板产品的甲醛释放量。一是原料板坯含水率的影响。含水率与甲醛释放量成正比。含水率在8. 5 %时,板材的甲醛释
51、放量值最小。二是热压温度和热压时间的影响。热压温度升高或延长热压时间甲醛释放量会降低,但从经济性出发,升高温度延长时间则会增加成本。三是板材厚度的影响。板材吸收热能越多甲醛释放量越低。生产厚板时温度较高,吸收热能多于薄板,因此甲醛释放量较低。1.4.1.4 成品堆放方式和使用环境的影响成品堆放采用冷却后堆放比未经冷却而直接堆放甲醛释放量降低44%左右。堆放场地的温度、湿度、酸碱、风化、光照等环境条件都可以使板内固化的树脂发生降解而释放出甲醛。即便是完全固化的树脂也会因条件变化散发甲醛。其中温度和湿度有明显的作用,板材在80时甲醛释放量比50时增加10%,湿度从35%升至80%,释放量增加50%
52、。温度提高58甲醛释放量浓度提高一倍,相对湿度增加12 %、甲醛释放量浓度将增加5%20 %左右。同样,成板使用环境的高温、高湿、负压和高负载等因素都会强化人造板甲醛释放的速度。 1.4.2 人造板甲醛释放量检测方法及影响因素 采用科学的方法测定人造板甲醛释放量是科学合理地控制人造板甲醛释放量的有利保障。目前测定人造板甲醛释放有多种方法。如穿孔萃如取法、干燥器法、气候箱法、气体分析法、大容量测试室法、WKI法、双缸法、TNO法等。其中穿孔萃取法、干燥器法和气候箱法因具有广泛的实用性,已被列入国家标准,使人造板甲醛释放量检测标准而得到广泛应用。在实际检测中,影响人造板甲醛释放量测定结果的因素也是
53、多方面的,除了产品自身由于树种、生产工艺、胶粘剂、板种类等差别及测定操作过程中仪器设备人为等因素外,直接影响人造板甲醛释放量测定结果的有试验方法的选定、测定时的温湿度、样品存放时间、制备与预处理、板材的表面处理情况等。下面就检测中常用的三种方法分别进行分析: 1.4.2.1 穿孔萃取法 穿孔萃取法是测定人造板材中游离甲醛含量的传统方法。GB1850 2001规定刨花板、定向刨花板、中密度及高密度纤维板中甲醛释放量的测定均采用穿孔萃取法。分为两个步骤进行,一是穿孔萃取,将试件在沸腾温度下的甲苯溶剂中蒸煮,把游离甲醛从板材中分离出来。通过液-固萃取使甲醛从板材中溶解出来,再将溶有甲醛的溶剂通过穿孔
54、器与水进行液-液萃取,把甲醛转溶于水中,制成甲醛水溶液进行定量分析。用被测液的甲醛浓度、试件含水率、试件质量等计算出被测人造板的甲醛释放量。二是选用碘量法和分光光度法测定甲醛水溶液的浓度。按标准要求计算出所测人造板的甲醛释放量数值。 从实际检测工作来看, 选择不同的分析方法对试验结果产生不同的的影响, 碘量法在测定高纯度的甲醛溶液时具有较高的精度, 但当被测吸收液中含有其他物质时, 会使测定值产生偏差。因此GB /T17657 1999规定甲醛含量较低时,采用分光光度法。这是因为碘量法滴定实际测得的是萃取液中所有还原性物质, 滴定结果均被视作甲醛。其次是碘量法检验还会受到甲苯质量的影响。穿孔萃
55、取过程中使用的甲苯在萃取过程中有可能转移到蒸馏水中,在定量时可能产生干扰,使检验结果偏大。与碘量法相比分光光度法采用的是甲醛与乙酰丙酮在过量铵盐存在下的特征反应, 具有较高的排他性,选择性很强,少量的其他醛、酮及醇等物质对测定的干扰很小。因此测定结果精度高。特别是在测试低甲醛释放量的人造板时, 应优先采用光度法。 1.4.2.2 干燥器法 GB /T18580 2001胶合板、装饰单板、贴面胶合板、细木工板及各种饰面人造板均采用干燥器法。分为两个步骤进行,一是收集甲醛,在干燥器底部放置盛有蒸馏水的结晶皿,在其上方固定的金属支架上放置试样,释放出的甲醛被蒸馏水吸收,作为试样溶液。二是测定甲醛浓度
56、,用分光光度计测定试样溶液的吸光度,由预先绘制的标准曲线测定计算甲醛的浓度。此方法操作简单,检测周期相对较短,因此应用非常普遍。 影响干燥器法的因素很多,如温湿度和时间、试件密封方式、吸收容器的容积、吸收皿直径、存放时间及含水率等。吸收温度和湿度对人造板甲醛释放量测定值影响很大,建立恒温恒湿实验室保证环境条件的均匀性和稳定性也十分重要。吸收容器容积对人造板甲醛释放量测定值的影响同产品自身甲醛释放量有关,产品自身甲醛释放量越低其测定值的结果误差越大。吸收皿直径即水吸收面大小是影响人造板甲醛释放量测定值的重要因素,吸收面越大测定值越大。吸收皿直径与甲醛释放量测定值成线性关系。由于温湿度影响样品甲醛的释放, 样品须在一定条件下处理一段时间,国家标准规定为20±1 最少平衡一天。经过封边处理的样品甲醛释放量低于未封边处理的样品。 1.4.2.3 气候箱法 气候箱法的工作原理是将1m²表面积的样品放入气候箱内,保持规定的各种参数在一定值内,甲醛从样品中释放出来,与箱内空气混合, 按要求抽取箱内含有甲醛的空气,抽出的空气通过盛有蒸馏水的吸收瓶,将空气中的甲醛全部溶入水中,测定吸收液中的甲醛含量及抽取的空气体积,计算出每m³空气中的甲醛含量,以每立方米毫克(mg/m³)表示, 周期性抽取箱内空气,直到气候箱内的空气中甲醛浓度达到稳定状态, 此时测试室内空
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