胶合板的胶合

胶合板的胶合本章主要内容第一节胶合原理第二节胶粘剂的调制第三节单板施胶第四节组坯和预压第五节胶合板胶合方法第2页,共158页，2024年2月25日，星期天第六节胶合板胶合第七节影响胶合质量的主要因素和常见的胶合缺陷第八节其它胶合方法第3页,共158页，2024年2月25日，星期天第一节胶合原理

一．常用的胶合理论1．机械胶合理论微观上材料表面是凹凸不平的，有许多缝隙。胶粘剂渗入其中形成许多胶钉把被胶接物连在一起的理论第4页,共158页，2024年2月25日，星期天2．吸附理论即通过胶粘剂和被胶接材料的表面接触的分子之间的氢键和分子引力，把二者紧密连接在一起。第5页,共158页，2024年2月25日，星期天3．扩散理论一些胶粘剂是具有链状结构的聚合物，如被胶合物也是高分子材料，在一定条件下，二者分子的热运动或链段的热运动，使两者分子相互扩散，形成一个相互熔合的过渡层，从而把被胶接物连在一起第6页,共158页，2024年2月25日，星期天4．化学键胶合理论胶粘剂与被胶接物之间形成牢固的化学键，把二者连接在一起第7页,共158页，2024年2月25日，星期天5．双电层理论即在胶粘剂和被胶接物界面上形成两个双电层的电容器，两侧的材料相当于电容器的两个极板。当从被胶接物的表面剥离胶层时相当于分开电容器的两个极板，要产生电位差。第8页,共158页，2024年2月25日，星期天二．胶粘剂对胶合表面的润湿充分浸润是获得胶合强度的必要条件液体的表面张力越大，越容易浸润。胶合表面的状态也是影响润湿的一个重要因素，表面粗糙、有油污的则不易胶合第9页,共158页，2024年2月25日，星期天三．胶粘剂固化胶粘剂一般以液体状态涂于木材的表面。液体几乎没有什么抗剪强度，胶粘剂在浸润被胶接物体表面后必须通过适当的方法把它变成固体才能承受负荷，这个过程称为固化不同类型的胶粘剂固化方法不同第10页,共158页，2024年2月25日，星期天1．对于溶剂型，乳液型和热熔性胶粘剂可以通过物理的方法，如溶剂的挥发、乳液的凝聚和熔体的冷却进行固化。第11页,共158页，2024年2月25日，星期天2．热固型胶粘剂通过化学的方法使其固化。一定的温度、压力的作用加压目的：使胶层充分流平、均匀、致密，胶合面紧贴，挤出胶层的界面上的气泡不宜过大，否则可能产生缺胶、透胶、木材过分压缩第12页,共158页，2024年2月25日，星期天温度温度升高，胶粘剂粘度下降，溶剂挥发加快，各种化学反应能够进行、并加快速度和程度时间：无论是浸润，还是溶剂挥发、或化学反应，都必须有一定的时间作为保证第13页,共158页，2024年2月25日，星期天第二节胶粘剂的调制

国内的胶合板用胶粘剂多是多组分的，在施胶前必须将这些组分混合在一起进行调制，为单板的施胶做好准备这里主要介绍常用的合成树脂胶的调制工艺第14页,共158页，2024年2月25日，星期天一．胶粘剂组成合成树脂胶粘剂主要由树脂、固化剂、填料和改性剂组成。1．合成树脂它是起胶接作用的高分子材料第15页,共158页，2024年2月25日，星期天UF树脂UF树脂价格便宜，有良好的胶合强度、较快的固化速度，耐水性较好，所以应用十分广泛，胶合板生产80％以上的产品均使用这种胶粘剂UF树脂耐气候及耐老化性不如PF树脂，所以主要用于室内用的胶合板第16页,共158页，2024年2月25日，星期天PF树脂PF树脂是室外用胶粘剂，具有良好的耐候性和较高的胶合强度但颜色较深，价格也较高，限制了使用范围。第17页,共158页，2024年2月25日，星期天2．固化剂1）作用主要作用是起催化作用，加速胶粘剂的固化第18页,共158页，2024年2月25日，星期天2）常用固化剂UF树脂最常用的固化剂是NH4CL,便宜，溶水性好，无毒无味，使用方便。酸性盐如HCL，草酸、苯磺酸和强酸弱碱盐（NH4）2SO4，ZNCL2等。必要时还可以加入一些碱性的延缓剂：尿素、六次甲基四胺、氨水等来延长活性期第19页,共158页，2024年2月25日，星期天近年来低毒性的UF树脂的开发，由于树脂中的游离甲醛含量减少，仅用NH4CL单一组分难以保持适宜的固化速度，开始使用多组分混合固化剂第20页,共158页，2024年2月25日，星期天PF树脂PF树脂活性较大，加热后会很快形成网状结构，所以热压一般不加固化剂，冷压时要加入苯磺酸或石油磺酸等固化剂。注意问题：要注意活性期和固化速度的关系，活性期不应小于3h。第21页,共158页，2024年2月25日，星期天3．填料1）目的减少树脂用量，降低成本，改善制品胶接性能第22页,共158页，2024年2月25日，星期天提高固体含量，提高粘度，防止透胶,改善预压性能，减少胶层的收缩，使应力分布均匀，提高胶合强度；减少胶层脆性；降低游离甲醛；延长活性期。改善作业条件第23页,共158页，2024年2月25日，星期天2）分类按化学成分：有机填料和无机填料有机填料：面粉、木粉、豆粉、淀粉、果壳粉、木素和α羟甲基纤维素等。作用：对改善胶层性能作用较大。调节胶粘剂的粘度，减少胶层收缩第24页,共158页，2024年2月25日，星期天无机填料高岭土、白垩、石棉、石膏和玻璃粉等作用：对胶粘剂的粘度影响较小，但可堵塞木材管孔防止透胶，减少木材和胶层的热膨胀。第25页,共158页，2024年2月25日，星期天按性能分活性填料与惰性填料活性填料：淀粉,果壳,二氧化钛等作用：提高树脂的胶合性能,强化胶层,提高弹性模量和其它一些性能。但不宜过多，否则降低胶合强度第26页,共158页，2024年2月25日，星期天惰性填料高岭土、白垩等作用：不改变胶的性能，主要增加胶的体积第27页,共158页，2024年2月25日，星期天3）填料的要求1）粒度要求有适宜的粒度，一般在1－20微米之间。以保证在胶粘剂中均匀地分散和沉淀2）加入量常用填料的加入量P99第28页,共158页，2024年2月25日，星期天4．改性剂胶合板生产中使用的UF树脂和PF树脂都是比较理想的性能方面都还有某些不足，如UF的耐水性、PF的脆性等。因此常要在这些树脂中某些改性剂，如PVAc和橡胶Ｒ系列胶粘剂。如PF树脂中加入1.5%栲胶，在120－130℃的温度下可缩短热压时间20－30％。第29页,共158页，2024年2月25日，星期天二．胶粘剂的调制胶粘剂调制时应当严格按配方规定的数量，称量胶的各个组成部分，按一定的顺序进行投料，并进行足够的搅拌，以使各种材料混合均匀，分散良好，短时间内不沉淀第30页,共158页，2024年2月25日，星期天1．泡沫UF树脂的调制1）配方：UF100份血粉0.5－1份NH4CL0.2－1份水2－4份主要目的是为了节省胶的用量第31页,共158页，2024年2月25日，星期天2）调制过程先将起泡剂血粉用其重量4倍的水浸泡1h以上调胶时将树脂加入起搅拌机中，开动搅拌器，转速在250－300r/min再加入血粉，搅拌5min加入浓度为20％的NH4CL再搅拌5min最终胶的体积增加2－3倍，密度为0.3－0.4g/cm3。活性期为3h第32页,共158页，2024年2月25日，星期天2．预压用UF树脂胶的调制1）配方UF100份

NH4CL0.2－1份氨水0－4份面粉3－6份花生果粉6－9份第33页,共158页，2024年2月25日，星期天2）调制过程调胶时将树脂加入起调胶机中，开动搅拌器，转速在250－300r/min再入面粉搅拌10－15分钟，至树脂中没有面团加入花生果粉搅拌5分钟最后加入浓度为20％的NH4CL和氨水，搅拌5分钟，放置15分钟第34页,共158页，2024年2月25日，星期天3．PF树脂胶的调制1）配方PF100份白垩土7－12份木粉3份三聚氰胺0－2份水2.5-5份2）调制调胶机应当装有星式搅拌器，转速为140－150r/min。调胶时依次加入各个组份，每次搅拌5－10分钟。加入各组份搅拌20分钟后即可使用。第35页,共158页，2024年2月25日，星期天第三节单板施胶

单板施胶即将一定数量的胶粘剂均匀地涂布到单板的表面上的一道工序要求：胶层厚度均匀、连续，固化后有良好的胶接强度。第36页,共158页，2024年2月25日，星期天1、常见胶种及应用木材用胶粘剂主要以“三醛”胶为主，占整个木材及人造板工业用胶粘剂的80％脲醛树脂胶由于价格低廉，室内环境使用对其耐水、耐候性能要求不高，用三聚氰胺改性的脲醛树脂胶也有用于纸张浸渍的，其全部用量占“三醛”胶粘剂总量的80％以上第37页,共158页，2024年2月25日，星期天酚醛树脂胶其胶合性能好，适合于室外环境使用，主要用于生产混凝土用胶合板模板，部分用于高压装饰层积板中底层纸的浸渍第38页,共158页，2024年2月25日，星期天三聚氰胺甲醛树脂胶基本上用于人造板饰面用装饰纸的浸渍，如刨花板的饰面纸和强化复合木地板装饰纸、平衡纸和耐磨纸的浸渍

第39页,共158页，2024年2月25日，星期天2、“三醛”胶的产量2002年国内“三醛”胶的产量达到92万t（干）其中脲醛树脂胶84万t（干）酚醛树脂胶6.11万八干）三聚氰胺甲醛树脂胶1.88万t第40页,共158页，2024年2月25日，星期天预计到2005年，我国“三醛”胶粘剂的需求量将达到约315万吨，其中酚醛树脂的需求量为27万吨，脲醛树脂的需求量为281万吨，三聚氰胺甲醛树脂需求量为7万吨对甲醛的总需求量将达到约230万吨。

第41页,共158页，2024年2月25日，星期天3、胶粘剂的发展趋势随着我国环保法规的日趋健全以及人们自身健康意识的提高，质量好、无污染、与国际标准接轨的环保型胶粘剂正在逐渐成为合成胶粘剂的主流产品，这是有关专家对胶粘剂市场进行分析后得出的结论第42页,共158页，2024年2月25日，星期天传统的胶粘剂如聚乙烯醇甲醛胶粘剂（107胶）、氯丁胶粘剂（俗称万能胶）等已经不适合发展和环保需要水性胶发展前景广阔。水性胶不含有机溶剂，无污染，是环保型胶粘剂产品。去年，我国生产水性胶68.1万吨，年均增长率为18.4％，是增长最快的胶种之一。第43页,共158页，2024年2月25日，星期天目前，除常用的丙烯酸、聚醋酸乙烯和VAE乳液外，聚氨酯乳液的研究开发也取得了进展，并将有很好的发展前景热熔胶和热熔压敏胶发展迅速。热熔胶无污染，固化迅速、粘接面广，适合于连续化生产，便于贮存和运输。该产品近年来得到迅速发展，去年产量达到4.5万吨，年平均增长率为30％左右，是我国增长率最快的胶种。第44页,共158页，2024年2月25日，星期天一．施胶方法按胶的状态可分为：干法和湿法。按所用的设备：辊筒涂胶、淋胶、挤胶、喷胶等第45页,共158页，2024年2月25日，星期天干法施胶使用的是胶膜纸，是由硫酸盐纸浆制造的特种纸，浸渍PF树脂后经干燥、剪切等工序后制成。组坯时夹在单板中间，热压时胶膜纸中的树脂将单板胶合在一起，生产成本较高，只适用于薄型航空胶合板生产第46页,共158页，2024年2月25日，星期天湿法施胶将液态的胶粘剂涂在两个胶合表面中的一个上面，靠胶的流动性浸润另外一个胶合表面，生产中主要是采用湿法施胶。第47页,共158页，2024年2月25日，星期天（一）．辊筒涂胶法1．双辊筒涂胶机上辊筒胶液是靠下辊筒传递上来的，涂胶时单板从两个辊筒中间通过，靠接触使单板表面施胶。施胶量的大小主要靠调节上辊筒的压力，辊筒上沟纹的形式和数量对施胶量也有一定的影响。不同胶种对沟纹的不同第48页,共158页，2024年2月25日，星期天设备细节PF树脂多用平辊表面包覆橡胶UF树脂用的橡胶辊表面有直螺纹液面的高度达下辊筒1／3为宜双辊筒涂胶机：结构简单、便于维护，但施胶量不易控制，单板不平时容易被压坏，效率也低第49页,共158页，2024年2月25日，星期天2．四辊筒涂胶机比双辊筒涂胶机增加两个钢制的挤胶辊，外面镀铬，其线速度低于涂胶辊15－20％，起到刮胶作用。与涂胶辊之间的距离可调，以控制涂胶量。涂胶辊下方有清洗槽，为洗涤胶辊排出污水之用。四辊筒涂胶机上、下同时供胶，涂胶均匀第50页,共158页，2024年2月25日，星期天第51页,共158页，2024年2月25日，星期天第52页,共158页，2024年2月25日，星期天3、涂胶机的保养避免辊筒的不均匀磨损定期用温水清洗，如有局部固化，可用3－5％的NaOH溶液和毛刷去垢辊筒的沟纹如磨损应即时修复第53页,共158页，2024年2月25日，星期天四辊筒涂胶机的改进为配合芯板的整张化，辊筒长度加长；为了涂胶均匀，采用了软辊筒施压涂胶（即在硬橡胶内层加一层软橡胶）第54页,共158页，2024年2月25日，星期天（二）淋胶此方法在油漆行业已使用多年。首先是形成一层厚度均匀的漆幕，单板通过胶幕时即被涂上一层胶施胶量与胶的流量、胶的粘度、材料的表面张力、单板的进料速度等有关胶的温度应当略高于20度，单板表面要求平整，否则易产生施胶不均第55页,共158页，2024年2月25日，星期天（三）挤胶1．原理是将高粘度或泡沫胶液通过挤孔器小孔施到单板的表面。单板在挤胶器下面，胶呈条状流下，落到单板的表面第56页,共158页，2024年2月25日，星期天施胶后的单板表面约一半面积没有着胶，预压时胶液可扩展成完整的连续胶层，也可用表面覆一层硅橡胶的辊筒把胶条辗平。使用泡沫胶可加大孔径，避免孔的堵塞2．优点：节约胶料，使用时应当注意胶孔的堵塞第57页,共158页，2024年2月25日，星期天（四）喷胶法喷胶有两种形式，普通喷胶和压力喷胶1．普通喷胶胶液在压缩空气的作用下，经喷嘴雾化喷出。这种方法胶料损失较大，胶合板工业中应用较少第58页,共158页，2024年2月25日，星期天2．压力喷胶为了施胶均匀，喷嘴的直径应当尽量小一些，0.3－0.5mm。但较小的喷嘴易发生堵塞，要求胶液尽可能清洁，并具有适宜的粘度特点：胶料的损失较普普通喷胶小，但胶量难以控制。第59页,共158页，2024年2月25日，星期天二．涂胶后单板的干燥1．目的消除由于施胶而带入芯板的大量水分，降低挥发物的含量，防止板坯热压时产生透胶、鼓泡和开胶等缺陷。2．应用胶合板生产中涂过胶的单板一般不进行干燥。只有PF树脂胶合的船舶板、3mm以下的航空板要求进行干燥。第60页,共158页，2024年2月25日，星期天3．相关影响因素单板的初含水率、涂胶量、胶粘剂种类、干燥设备内介质温度、风速和相对湿度等等是决定干燥过程的条件。其中温度是主要的条件，一般70－80度，不超过90度4．干燥后要求单板表层胶层不起泡；水分、挥发物的

第61页,共158页，2024年2月25日，星期天三．施胶量1．施胶量大小应当适宜。施胶量太大：胶层增厚，应力增大，胶合强度下降，成本也较高。施胶量太小：不能形成连续的胶层，也影响胶液从一块单板向另一块单板上转移第62页,共158页，2024年2月25日，星期天2．施胶量决定因素胶种、树种、单板厚度等决定干物质含量为13－15％的血胶，施胶量为480－650g/m2。干物质含量为30－35％的豆胶，施胶量为550－730g/m2第63页,共158页，2024年2月25日，星期天干物质含量为45－48％的PF树脂，施胶量为200－320g/m2。干物质含量为60－65％的UF树脂，施胶量为220－340g/m2。第64页,共158页，2024年2月25日，星期天第四节组坯和预压

单板涂胶以后，根据胶合板的构成原则、产品厚度和层数组成板坯。在陈化后对板坯进行短时间的冷压，使之初步胶合成型，以便于机械化生产。预压后板坯要逐张进行检查，发现缺陷即时进行修补，以提高胶合板生产的一次合格率第65页,共158页，2024年2月25日，星期天一．组坯每张胶合板的面板和背板的等级搭配应当符合胶合板的国家标准，芯板的缺陷只要在表板上反映不出来都是可以的第66页,共158页，2024年2月25日，星期天1．板坯厚度的确定SS=100(Sh+C)/(100-△)式中：S－板坯的厚度mmSh－成品胶合板的厚度mm△－板坯的压缩率％C－胶合板的表面加工余量mm第67页,共158页，2024年2月25日，星期天2．各种胶合板的压缩率各种胶合板的压缩率%普通胶合板5-15车厢胶合板8-16航空胶合板20-25船舶胶合板30-35第68页,共158页，2024年2月25日，星期天组成板坯的各层单板可以是等厚度的，也可以是表板改薄厚芯板结构的。后者更能合理地利用木材，有利于增加薄板率和提高等级率，是胶合板生产技术发展的重要标志。不过应当在设备和工艺上作相应的改进，同时加强管理第69页,共158页，2024年2月25日，星期天3．组坯方法组坯分手工和机械两种国内生产主要还是手工组坯胶液中水分在涂胶后使芯板膨胀，容易使胶合板产生迭层、离缝等缺陷。要根据单板吸水后膨胀的规律，留出缝隙第70页,共158页，2024年2月25日，星期天一边一头齐原则组坯时芯板与表板、长中板木材纹理应当相互垂直；为以后锯边准确定位，组坯应当做到“一边一头”齐采用零片组坯时，应当把窄芯板放在板坯中间位置，防止搬动时错位、歪斜、造成次品。芯板在板坯中不应露在外面太宽第71页,共158页，2024年2月25日，星期天4．涂胶单板的陈放1）开式陈放：施胶单板直接陈放，然后组坯2）闭式陈放：施胶单板先组坯，在闭合状态下陈放第72页,共158页，2024年2月25日，星期天陈放的目的使胶液中的一部分蒸发或渗入木材，使其粘度增加，聚合度增大，压合时有利于形成连续的胶层避免过多胶液渗入木材影响胶合强度。陈放时间不宜过长或过短：过短达不到陈放的目的，过长胶液失去活性，胶合强度反而下降，产生开胶等缺陷第73页,共158页，2024年2月25日，星期天据统计，在施胶－组坯－热压这一部分工段所用的劳动力占整个胶合板生产线的1／4左右。要提高生产率，则必须提高这一部分的生产率，力争实现机械化、连续化第74页,共158页，2024年2月25日，星期天实现组坯机械化，首先要求芯板整张化目前主要是采用3－4条热熔胶的芯板拼板线；其次是采用的合适的施胶方法，为了配合机械化组坯，开始采用淋胶、挤胶、喷胶等方法第75页,共158页，2024年2月25日，星期天翘曲单板影响正常的施胶和组坯，一些国家开始采用整平机整平单板。从板堆递送单板是作业的另一个重要环节，主要采用大面积的吸盘来完成吸起和移动单板。第76页,共158页，2024年2月25日，星期天5．几种机械化组坯的方案机械化组坯的方案较多，但真正用于生产实践的还不多第77页,共158页，2024年2月25日，星期天T5－5此生产线适合用PF树脂胶合厚的单板l

首先由生产线一端的吸盘将背板、芯板、中板放在运输链上，去尘、淋胶，落到组坯机构下部的升降台上。组坯机构由两个部分组成：自动落板架和单板升降台组坯的主要工作在单板升降台上进行按顺序放置、对齐第78页,共158页，2024年2月25日，星期天当淋上胶的各种单板叠合到规定的层数后，自动落板架张开，将面板放在板坯垛上，从而完成一张胶合板的组坯两条同样的生产线由一人管理，每班可生产12000m2

第79页,共158页，2024年2月25日，星期天T5－6七层胶合板组坯生产线l

首先在板坯底部放一块背板l

胶合力主要来自涂胶的芯板l

通过打落装置，来增加板坯中的芯板和中板的数量，2张／次l

最后一次运送一块芯板和一张表板第80页,共158页，2024年2月25日，星期天T5－7挤胶法生产三层胶合板的生产线l

施胶机构是不锈钢制，装在跑车上，作往复运动l

面板与背板对一条运输线上对齐，背板先行施胶l

芯板经剪切后送往配坯台对齐施胶l

面板送入施胶l

最后组坯好的板坯由12位置送走第81页,共158页，2024年2月25日，星期天每日三班，可产660M3生产1525＊1525＊4mm的胶合板，两个工人每小时可配250张。第82页,共158页，2024年2月25日，星期天二．预压国内外使用的热压机已向多层发展。国内一般为25－30层，国外最高达90层热压机向多层发展又要减少闭合时间的措施之一是减少压机压板之间的距离，实现无垫板操作板坯进入压机之前初步粘合在一起,预压初步粘合成型后再热压第83页,共158页，2024年2月25日，星期天第84页,共158页，2024年2月25日，星期天第85页,共158页，2024年2月25日，星期天1．优点缩短热压时间，提高热压机生产能力，减少能量消耗，省去垫板回空设备，产品质量更有保证第86页,共158页，2024年2月25日，星期天2．预压工序对树脂的要求1）对于UF树脂为了提高树脂的初粘度，应当加入一定量的小麦粉、豆粉等，或加入聚乙烯醇进行改性使用聚乙烯醇改性的UF树脂预压条件：板坯闭合陈放时间不少于40分钟，单位压力在1.0－1.2之间，预压时间为10－20min。第87页,共158页，2024年2月25日，星期天2）PF树脂涂胶陈放一段时间后有很好的初粘性，经预压能很好成型预压一般用的都是冷压机，上压式工作较为方便。国内预压机的工作高度一般为1－1.5m，最大单位压力为1.5MPa，总压力为450t第88页,共158页，2024年2月25日，星期天胶合板品种板坯压缩率%普通胶合板5—15车厢胶合板8—16航空胶合板20—25船舶胶合板30—35第89页,共158页，2024年2月25日，星期天第五节胶合板胶合方法

根据单板的含水率和是否对板坯加热，胶合板的胶合有三种形式湿热法干冷法干热法第90页,共158页，2024年2月25日，星期天一．湿热法是将未经干燥的含水率在60－120％的湿单板，经涂胶、组坯、陈放、热压、胶合板干燥等工序制得的胶合板，是早年生产胶合板的一种方法第91页,共158页，2024年2月25日，星期天优点：工艺简单、设备少、占地面积小缺点：因主要使用为血胶，加上单板含水率较高，最后的成品板的胶合强度较低，内应力较大，易发生翘曲和龟裂。国内已经不采用，国外有人试途通过改变胶粘剂的类型和调整工艺过程来恢复这种生产方法，但成本较高第92页,共158页，2024年2月25日，星期天二．干冷法是将干燥后的含水率在8－12％的单板涂胶后在室温下（18－20度）加压胶合的一种胶合板的生产方法使用的胶粘剂有豆胶、干酪素、PF树脂和冷压用的UF树脂此种方法胶合时间与板坯的厚度没有影响，时间主要由胶种决定卸压后的含水率与胶液的浓度、单板的初含水率有关第93页,共158页，2024年2月25日，星期天缺点：生产周期长，耗胶量大。主要适应于小厂或家具厂生产。优点：胶合板质量较好，保持天然木材的颜色，木材压缩率小，对透气性差的木材更适合此法第94页,共158页，2024年2月25日，星期天三．干热法是将干燥后含水率在6－12％的单板经涂胶、组坯等工序，最后在热压机中热压胶合的一种胶合板生产方法。是目前胶合板生产的主要方法。优点：胶合板的强度比冷压法高，材色和冷压法相近，耐水性好，生产效率较高。缺点：板坯压缩率较大，热量消耗较大。第95页,共158页，2024年2月25日，星期天第六节胶合板胶合

一．干热法胶合胶合条件：压力、温度、时间等最佳要求：强度高，含水率适宜、压缩量小、胶合时间短等第96页,共158页，2024年2月25日，星期天1．单位压力1）加压目的：使木材－胶层－木材紧密接合。2）压力来源：热压机的压板3）决定压力大小的因素；树种、胶种、产品密度第97页,共158页，2024年2月25日，星期天一般硬阔材的压力要求大一些；流动性差的胶液要求压力大一些；结构性胶合板比装饰性用的胶合板压力要大第98页,共158页，2024年2月25日，星期天4）热压机压板中板坯的受压情况升压－保持恒定压力（其实是一个不断降压和补压的过程）—降压降压阶段应当缓慢，可采用分段降压。第99页,共158页，2024年2月25日，星期天产品种类单位压力MPa普通胶合板0.8—1.5航空胶合板2.0—2.5船舶胶合板3.5—4.0第100页,共158页，2024年2月25日，星期天第101页,共158页，2024年2月25日，星期天胶合板胶合时板坯单位压力P1=πd2mP0.K/4F(Mpa)式中：d－－热压机油缸直径cmm－－热压机油缸数目P0－－热压机表压力，MPaF－－板坯面积，cm2K－－压力损失系数，0.9-0.92第102页,共158页，2024年2月25日，星期天平衡压力值可用下式计算P2=1.15PiF/md2(Mpa)Pi－－加热热板的蒸汽压力F－板坯面积，cm2m－油缸数；d－油缸直径，第103页,共158页，2024年2月25日，星期天2．板坯的加热1）目的：加速胶层固化，提供水分挥发所需的热量。2）来源：热压机的压板，内部有蒸汽或热油作为热源3）热压温度的确定由胶种、树种、胶合板的层数、板坯厚度。为了缩短热压时间，一般采用高于胶层固化所需要的温度来加热第104页,共158页，2024年2月25日，星期天

PF树脂，最高温度在130－150度之间

UF树脂，最高温度在95－120度之间蛋白胶在95－120度。对一些透气性差的树种应当采用较低的温度。胶合板的层数较少可采用较高的温度；层数多可相应采用较低的温度。热压板的温度一般比蒸汽温度低3－7度第105页,共158页，2024年2月25日，星期天3．板坯内温度的变化与压力变化1）从装板到压机全部闭合此时板坯没有受压力，局部受热会产生胶层提前固化，此阶段时间不宜超过30－90s近年来国内外采用的新型热压机一般都能实现快速闭合第106页,共158页，2024年2月25日，星期天2）压机闭合到开始卸压一般工厂所规定的胶合时间是指压力升到工作压力到开始卸压的这一段时间。此阶段升温离压板最远处即中心层附近最慢。中心层升温速度与水分蒸发速度有关，水分蒸发越快，升温越慢。第107页,共158页，2024年2月25日，星期天由于木材逐渐被压实，在板坯中部形成的蒸汽很难排出，停留在板坯中以蒸汽或过热水的形式存在第108页,共158页，2024年2月25日，星期天确定胶压时间应当考虑胶层温度增长速度、胶层固化速度、板坯厚度和水分排出的速度等因素一般用每毫米板厚所需要的热压时间来计算如UF树脂胶合板3mm厚，每mm需要0.5-0.7min，热压时间要1.5-2.1min生产中也有用1min/mm第109页,共158页，2024年2月25日，星期天压制胶合板可采用单张加压和多张加压的两种形式采用哪种形式取决于胶合板的厚度和压机间隔高度。当压机间隔高度大于65mm，板坯总厚度不超过18－20mm，每个间隔板坯最多张数：胶合板厚度mm34566以上板坯张数54321第110页,共158页，2024年2月25日，星期天多张加压特点在整个热压周期中如果辅助时间占比例较大，适合于多张加压。辅助时间占比例不大，可用单张加压，这主要考虑压机生产率。各层胶合板压缩率不同，容易引起翘曲，装卸板也较困难，不易实现连续化生产。单张加压可在一定程度上解决上述问题第111页,共158页，2024年2月25日，星期天4．板坯中水分移动板坯中水分主要来自：单板自身的水分和胶粘剂带入的水分胶压过程中随着温度压力的变化，板坯含水率发生一定的变化。在压机闭合前蒸发少量的水分第112页,共158页，2024年2月25日，星期天压机闭合以后水分开始重新分布，板坯表层温度达到100度或更高一些时，水分转化为蒸汽向低温的板坯中层移动，从而提高芯层的温度和含水率板坯周边达到100度时，水分剧烈蒸发，但温度并不升高，直到压实水分不易蒸发后，温度开始逐渐升高。内部形成了一个蒸汽压力区第113页,共158页，2024年2月25日，星期天在加压阶段水分仅排出1－1.5％板坯被压实后，内部形成的蒸汽压力在各处是均等的，蒸汽压力的大小由热压板的温度决定的第114页,共158页，2024年2月25日，星期天多层胶合板板坯加压终了时，温度120度时蒸汽压力是0.15-0.17MPa；温度130度时蒸汽压力是0.19-0.24MPa温度140度时蒸汽压力是0.26-0.31MPa温度150度时蒸汽压力是0.35-0.40MPa一些工厂把蒸汽压力定在0.30-0.40MPa显然是不够妥当的。第115页,共158页，2024年2月25日，星期天加压结束开始卸压，随着压力的下降，板坯内部的蒸汽压力高于压板压力时，蒸汽开始从板坯中排除板坯从压机中卸出在冷却架上依靠自身的潜热还要蒸发1.5-3.5％的水分。整个热压周期中，板坯要蒸发的水分为8－15％第116页,共158页，2024年2月25日，星期天5．木材的压缩热压时随着板坯温度和含水率的变化，木材逐渐被压缩，板坯厚度逐渐减少在压力作用下板坯厚度的减少称为总压缩总压缩包括弹性压缩和残余压缩。第117页,共158页，2024年2月25日，星期天结论1）随着时间的延长，单板的压缩率成逐渐增加趋势，但速率逐渐减慢。2）表板的压缩率大于芯板的压缩率3）薄板的压缩率要大于厚板的压缩率，包括多层单板压制第118页,共158页，2024年2月25日，星期天6．不同胶种胶合板的特点1）．蛋白胶粘剂胶合板用蛋白质为胶粘剂应当注意这类胶的两个特点：蛋白质的凝固温度较低，一般在75－80度胶的干物质含量少，施胶后板坯的含水率增加较大第119页,共158页，2024年2月25日，星期天实际胶合中，采用的温度略高于蛋白质的凝固温度,90-120保证板坯的陈放时间足够，以使水分部分蒸发或被基材吸收，提高胶的粘度；延长热压后的降压时间，或在没有压力的情况下在压机中保温一定时间降压后应当很好地冷却第120页,共158页，2024年2月25日，星期天2）UF树脂胶合板UF树脂胶是一种快速固化的胶种，应当根据季节的不同，适当调整固化剂的用量，以保证固化速度和胶的活性期陈放时间对胶合强度影响较大，应当注意掌握要防止板坯中表面的提前固化第121页,共158页，2024年2月25日，星期天热压温度一般不要高于130°以防止胶层的变脆和分解卸压后应当很好冷却，以排除多余的水分；并防止胶层过分反应表5－4UF树脂胶胶合板热压工艺条件同样热压条件下，随着胶合板厚度与板坯厚度的增加，热压时间相应延长第122页,共158页，2024年2月25日，星期天3）PF树脂胶胶合板胶合板生产中一般采用水溶性的PF树脂，树脂含量在45－50％，涂胶后单板的含水率在20－30％。热压时高含水率很难形成良好胶层，单板要求进行干燥，使含水率降到6－12％主要用于航空、船舶、梭坯等第123页,共158页，2024年2月25日，星期天PF树脂改性经过改性，芯板可不进行干燥，但要求适当延长陈放时间和热压时间。对比表5－5，与表5－4第124页,共158页，2024年2月25日，星期天一般认为PF树脂的固化率在65－70％时便可卸压UF树脂在干状胶合时，固化率在65－70％时胶合强度最大UF树脂在湿状胶合时，固化率在80－85％时胶合强度最大第125页,共158页，2024年2月25日，星期天胶合板厚度每增加0.8-1.0mm时，热压时间增加1－1.2min。常用树种：椴木、桦木、水曲柳、马尾松等第126页,共158页，2024年2月25日，星期天二．干冷法胶合干冷法使用的是经过干燥的单板，在室温下进行加压胶合。常用的胶种为豆胶，有时了用UF树脂第127页,共158页，2024年2月25日，星期天生产过程涂胶—芯板陈化，在木制的压板上组坯，板坯落到一定的高度以后加一块木制隔板，整个板垛高度到1m以后，在板垛上加盖木制压板，推入冷压机中加压单位压力1.2-1.4，保压8-9h。这时胶合板含水率高达25％－30％第128页,共158页，2024年2月25日，星期天第七节影响胶合质量的主要因素和常见的胶合缺陷第129页,共158页，2024年2月25日，星期天一、影响胶合质量主要因素生产中几乎每一道工序都在不同程度上影响着胶合板胶合质量第130页,共158页，2024年2月25日，星期天1、胶粘剂质量表现为胶用合成树脂胶粘剂的性能、和组份的配合和调胶工艺等方面近年国内对胶合组分和调胶工艺进行许多研究工作，这不仅节省许多化工原料，降低了产品的成本，使制品性能了有所改善，这是技术进步的表现第131页,共158页，2024年2月25日，星期天在生产中只有所用的合成树脂性能优良，有足够胶合强度，胶粘剂和组分配比合理，调制出的胶粘剂性能稳定，树脂含量与粘度适宜，有足够长的活性期才能保证正常操作和制品和项指标符合要求第132页,共158页，2024年2月25日，星期天2、单板质量尤其是其表面状态对胶合强度影响很大单板质量要在木段准备和单板旋切和工序应予以足够重视要很好进行木材软化处理，控制好旋切条件使单板和项指标自于最佳值同时应注意单板含水率与平整度第133页,共158页，2024年2月25日，星期天3、胶合板胶合胶压前应掌握好施胶和板坯陈化胶量过大，成本提高，而且胶层过厚，内应力增大，同时容易透胶胶量过小，不利于胶液浸润，胶层会不完整陈化时间长短要适宜，随气候变化合理改变要实现芯板整张化，减少芯板叠层、离缝。注意掌握好胶压条件、降压速度，尤其板坏中水分较多更就注意第134页,共158页，2024年2月25日，星期天采用新技术、新设备如使用高效喷气式单板干燥机、芯板拼缝机、芯板整平机、实现施胶、组坯、预压、热压连续作业采用机械化装卸、快速闭合热压机等，可准确控制工艺条件，使产品质量更有保证。第135页,共158页，2024年2月25日，星期天二、常见胶合板缺陷及产生原因1、胶着力低主要是胶的质量不好造成的。胶合条件没有掌握好，如热压温度低．压力不足、胶压时间矿短了会出现这种缺陷。单板含水率高、胶量不足、单板质量差、陈化时间不足或太长也会使胶着力下降第136页,共158页，2024年2月25日，星期天2、鼓泡blister和局部开胶降压速度太快、胶压时间不足、单板含水率过高、涂胶时有空白点或夹杂物、粘污、胶合板热压温度过高等第137页,共158页，2024年2月25日，星期天3、胶合板翘曲是由于胶合板内应力较大引起的原因是表背板含水率不一致、不同树种单板搭配不合理、单板有扭纹、个别热压板温度不够、堆放时不平等第138页,共158页，2024年2月25日，星期天4、边角开胶造成这种缺陷原因有热压机板边腐蚀造成压力不足，每个间隔中板坯边部未对齐，装板时板坯放的歪斜受压不均，单板边部旋切时压榨程度不足，胶接力弱，边解缺胶，胶过早干涸，压板局部温度低等第139页,共158页，2024年2月25日，星期天5、透胶胶液太稀、胶量过大，单板背面裂隙太深，单板含水率太高，陈化时间短和压力过大。第140页,共158页，2024年2月25日，星期天6、离缝openJoint同一层内相邻两片单板之间拼接不严密

7、叠层overlap同一层单板中相邻两片单板（或一张开裂单板的两部分）互相重叠8、凹陷hollow表板上的局部压陷第141页,共158页，2024年2月25日，星期天9、压痕imprint表板上的局部凹痕

10、鼓包bumphump呈现在表板上的局部超厚第142页,共158页，2024年2月25日，星期天第八节其它胶合方法

多层达压机是胶合板生产主要设备之一，使用这种设备生产胶合板存在一些不足之处，如木材压缩高、设备庞大、维修困难等。为克服上述缺点有的国家采用一些其它胶合方法与设备第143页,共158页，2024年2月25日，星期天一、真空加压胶合可在室温下进行，也可在加热条件下进行，其共同点是不用一般通常