1、人造板工藝學1. 緒 論 本章主要內容：1.1人造板定義 2 學時1.2人造板分類1.3 人造板發展歷史、現狀及趨勢 1.4 人造板性能及應用1.5 人造板生產方法1.6 人造板標準 本章重點內容：l l       人造板基本概念及常見產品種類l l       人造板基本性能參數意義l l       典型人造板產品生產工藝流程1.1 人造板定義人造板是指以木材或其他植物纖維材料為原料，經機械

2、加工分離成各種形狀的組元后，再經組合壓制成的板材。人造板=單元（A）×膠粘劑（B1）×添加劑（B2）×產品形狀（C）單元（A）：單板、竹片、板材、木條、大片刨花、刨花、纖維等。Lumber, Block Veneer, StripChip, Flake (Strand), ParticleFiber, Wood woolWood Flour, Wood DustNano-Stuctural Fiber   膠粘劑（B1）：合成樹脂膠脲醛樹脂、酚醇樹脂、三聚氰膠樹脂、異氨酸脂樹脂等。 無機膠粘劑水泥、石膏、粉煤灰、礦渣等。 添加劑（B2）：阻燃劑

3、、防蟲劑、防水劑、防腐劑等； 產品形狀（C）：平面狀、異狀（曲面、彎曲）、表面模壓等。 例如： 單板×脲醛樹脂×平面狀=脲醛樹脂膠合板 單板、木條×脲醛樹脂膠×平面狀=細木工板刨花×豚醛樹脂膠防水劑=普通刨花板 1.2 人造板分類 按組成木質（非木質）單元分類(1)以單板、板、片為主的產品 (Veneer-based Panel)l l        Plywood l l        結構膠合

4、板Structural Plywood l l        功能膠合板Functional Plywoodl l        細木工板Blockboard(2)以刨花為主的產品(Particle-based Panel)l l        Raw MaterialWood, Bamboo, Agricultural Residuesl l   

5、0;    Adhesive有機合成樹脂Synthetic AdhesiveUF, PF無機膠粘劑Inorganic AdhesiveCement, Gypsuml l        StructureØ Ø        單層結構刨花板：Single-layer particleboardthe density and the size of particle of each layer are unif

6、orm in thickness direction.   Ø Ø        多層結構刨花板：Multi-layer particleboard the density and the size of particle of each layer are uneven in thickness direction. Usually smaller particles are formed on the surface while larger particles in t

7、he core. Moreover, the interface is obvious. The purpose is to develop adequate strength plus good surface smoothness.    Ø Ø        漸變結構刨花板Graduated particleboardthe density and the size of particle of each layer change gradually from

8、 the surface to the core. The interface cant be distinguished.   Ø Ø        定向結構板Oriented Strandboard (OSB) OSB is mat of three or five alternate layers of strands oriented at 90 degrees utilizing the same principle as plywood.  &

9、#160;   l l         DensityLow-density particleboard<0.5g/cm3Medium-density particleboard0.5<<0.65g/cm3High-density particleboard0.65<<0.85g/cm3l l        ProcessingØ Ø   

10、;     平壓法：Platen-pressed particleboardthe direction of pressure is vertical to the panel surfaceØ Ø        擠壓法：Extruded particleboard- the direction of pressure is horizontal to the panel surface, by which the molded products are produ

11、ced.(3)以纖維為主的產品(Fiber-based Panel)l l        Raw MaterialWood, Bamboo, Agricultural Residuesl l        AdhesiveSynthetic AdhesiveUFInorganic AdhesiveCement, Gypsuml l        DensitySoftboard<0

12、.4g/cm3Medium-density Fiberbord(MDF) 0.5<<0.8g/cm3Hardboard>0.8g/cm3l l        ProcessingDry FormingAir as a mediumWet FormingWater as a mdium  按生產過程類型分類根據產品成型時板坯的含水率大小，分成干法、濕法和半干法。Solid WoodPlywoodWaferboardOSBPBFlakeboardMDFHardboardMDFHardboardInsu

13、lation FBPaperLow DensityHigh Density                  按使用性能分類l l        結構材料的使用性能主要是力學性能扣耐老化性；l l        功能材料的使用性能主要是裝飾性，阻燃性，抗蟲性，抗腐性，對電、光、磁、熱。聲等

14、的性能。  1.3人造板發展歷史、現狀及趨勢人造板發展簡史(1)膠合板l l        公元前3000年，古埃及首先制成鋸制薄木，主要用作裝飾材料l l        1818年發明第一臺旋切機l l        19世紀末，開始批量生產膠合板，l l        20世紀初逐步形成膠合板工

15、業。l l        我國的膠合板工生產歷史較早，解放前在哈爾濱、上海等地即有數家膠事板廠。50年代逐步引進國外生產主機，擴建了一批膠合板廠。90年代是鼎盛時間。目前總體技術達到了先進國家80年代的水平。生產膠合板有三大區域：北美以針葉材生產厚單板壓制結構用厚膠合板；北歐以小徑木生產接長單板壓制結構用橫紋膠合板；東南亞以大徑術熱帶雨林闊葉材主要生產三層膠合板。中國生產三層膠合板，進口材面板；部分生產國產材厚膠合板。 (2)刨花板l l      

16、60; 1941年，德國首先開始建廠生產刨花板，l l        1948年發明連續式擠壓機，l l        50年代開始生產單層熱壓機，并在英國Bartev連續加壓熱壓機的基礎上發明了近代結構簡單、技術先進的連續熱壓機，廣泛應用于刨花板和干法中密度纖維板生產線。此后由于合成樹脂膠產量增加、成本降低，更加促進了刨花板工業的發展，使其成為三板中年產量最大的一個板種。l l      

17、60; 我國刨花板生產起始于建國初期（50年代未），直到1979年北京木材廠引進德國年產3萬m3成套刨花板技術后得到迅速發展，并成為一個產業。90年代初，在相關科研單位、制造企業的共同努力下，相繼開發推出0.55.0萬m3國產刨花板成套設備。l l        1997年我國開始生產定向刨花板（ OSB）（ Oriented Structural Board，又稱定向結構板。 (3)纖維板l l        纖維板制造脫胎于造紙工業中的紙板生

18、產技術，開始生產的是軟質纖維板，20世紀初在美國等國成為一種工業。l l        1926年應用Mason爆破法開始生產硬質纖維板，l l        1931年發明了Asplund連續式木片熱磨機后促進了濕法硬質纖維板的發展。l l        1952年美國開始生產干法硬質纖維板；l l        1

19、965年開始正式建廠生產中密度纖維板（MDF）。l l        我國纖維板生產始于1958年，同占國林科院木材工業研究所研制并建成了年產6000m3產濕法硬質纖維板生產線在國內推廣。19581961年分別從瑞典、波蘭進口1.8萬m3/a和1.5萬m3/a的濕法硬質纖維板生產線5條,60年代初起進行了國產化設計,形成66型和76型兩代濕法硬質纖維板定型生產線共400多條,單線產量為20005000m3/a。由于產品質量不高和對環境污染嚴重,目前大部分已改造生產中密度纖維板(MDF)或趨于淘汰1。1982年中國林科院等科研

20、單位在湖南株洲建成首條國產MDF生產線,生產能力為7000m3/a2。1983年福州人造板廠從美國引進的國內首條MDF生產線正式出板,竣工考核后確認生產能力為4.2萬m3/a。此后,從德國、瑞典、奧地利等國家陸續引進了50多套MDF的成套或主機設備。國內MDF生產設備水平發展也很快,陸續推出了8萬m3/a以下、不同規模類型的生產線3。但關鍵工序如熱磨、熱壓及自動化水平等方面,與國外先進水平相比仍有明顯差距。  人造板生產現狀(1)國外人造板生產現狀表1 國外人造板產量 （萬M3）   表2 各種人造板所占比例（%）l l  

21、      全世界人造板產量在穩步上升。l l        膠合板占比例逐年下降，MDF發展迅速。 (2)中國人造板生產現狀截止到2002年底,我國已建成投產人造板企業6000多家,設計生產能力超過3000萬m3/a, 2002年人造板的總產量達2930.18萬m3。其中,膠合板為1135.21萬m3,纖維板為767.42萬m3,刨花板為369.31萬m3,其他人造板658.24萬m3。    中密度纖維板龍頭企業一覽表公司

22、名稱已建在建目標生產線(條)規模（m3/a）生產線（條）規模（m3/a）規模（m3/a）山東森美人造板有限公司320   山東賀友集團760   魯西茌平信發熱電集團2060  150江蘇東盾木業850   江蘇大亞集團3（8萬）2（20萬）202（20萬）104300上海新高潮訪集團公司2（8萬） 5（8萬）40 上海綠洲實業有限公司 5060   浙江麗人集團1060   福人木業公司218&

23、#160;  廣西三威林產工業公司 75*10、15、20、30）  100廣西高峰人造板有限公司540   廣東南海華光裝飾板公司6780  150廣東威華股分有限公司230  100 (3)人造板消費情況國內人造板多用于制造家具，而國外則主要用于建筑業，一般占50%左右。人造板發展趨勢.1 開拓人造板新原料人工林天然林 竹材農作物秸稈（1）天然林資源森林面積為1.34億ha,，居世界第七位，森林復蓋率為16.55%，人均森林面積0.112ha，是世界平均水平的1

24、/6，居世界第119位。中國森林總蓄積量居世界第8位，人均森林蓄積量8.6M3，為世界上最低的國家之一。 （2） （2）   人工林資源中國人工林面積占世界總量的50%。2000年可供工業用木材資源為8235萬M3，而年均木材消量2.5億M3，其中工業用材消量達1.3M3。 （3）竹材資源及應用現狀中國是世界上竹林面積最大。中國有竹子37屬500多種，竹林面積達440萬公頃，占世界竹林面積的1/4。年產毛竹5億根，相當于750萬M3的木材，年產其他竹材1180萬噸。竹子生長速度非常快，毛竹等工業化利用價值高的竹子生長45年即可砍伐加工利用， 而且每年可以

25、砍伐，雖為中空結構，但毛竹的壁厚可達712mm；竹材強度高，硬度大；易于進行鋸、劈、刨、旋等機械加工。中國從80年代初，對竹材的工業化利用進行了研究和開發，先后開發了竹材膠合板、竹編膠合板、竹蔑積成材、竹碎料板、竹中密度纖維板、竹地板、竹席等竹制品，用于汽車車廂底板、混凝土模板、包裝箱、地板、室內裝修材料。 （4） （4）   農作物剩余物資源及應用現狀農作物剩余資源品種包括兩類：一類是收割剩余物（如麥秸、稻草、棉桿、蘆葦、高梁桿、玉米桿等）。另一類量加工剩余物（如甘蔗渣、花生殼、亞麻殼等）。根據1995年的統計資料，我國農作物秸稈年頭出量為6.04億噸。中國農作

26、物秸稈的現行用途：l l        肥料：主要是燃燒的灰分作為鉀肥，或把秸稈和河泥混合后待用作肥料l l        燃料：主要供廣大農村取暖、燒飯等。l l        飼料：把麥秸稻草加工成碎料，再添加其他成分，做成飼料，養雞、豬、鴨等。l l        原料：主要用作泥巴墻和草屋頂 農作物秸稈在人造板

27、工業上的應用包括：l l        秸稈碎料板l l        秸稈中密度纖維板l l        秸稈包裝墊塊l l        秸稈墻體材料 .2 開發人造板新產品膠合板傳統產品刨花板纖維板功能人造板：阻燃、防腐、抗靜電、彩色、隔磁現代產品結構人造板：OSB、LVL、PSL、GLUM復合人造板

28、：多種人造板的復合、人造板與其他材料復合、人造薄木產品應遵循4R原則：再生資源原則（Regrown）充分利用可再生資源，如各類植物纖維減熵原則（Reduce Entropy）要求用較少原料和能源投入來達到既定經濟目的。重復使用原則（Reuse）產品可以被多次重復使用。循環利用原則（Recycle）產品到使用壽命后可通過物理或化學方法使其被循環境利用。 .3 研究人造板新技術l l        膠合新工藝噴蒸真空熱壓(Steam-injection)l l     

29、    新型膠粘劑MDIl l        計算機仿真技術Modelling 1.4人造板基本性能及應用 外觀性能主要包括產品的外形尺寸及偏差、翹曲度、材質缺陷（活節、死節、腐朽、變形等）、加工缺陷（疊離芯、鼓泡、分層、壓痕等）、邊緣不直度、兩對角線差等等 內在性能 主要包括人造板的物理性能、力學性能、耐久性（老化性能）、表面特性和特殊性能等。（1）物理性能l l        含水率（Mositure Conte

30、nt） G板材濕重 ，G0板材絕干重量l l        密度(Density)：指板材在20，相對濕度63%的標準氣候下達到恒重以后的密度。l l        吸水厚度膨脹率(Thickness Swelling)：試件吸水后厚度的增加量與吸水前厚度之比。l l        吸水率(Water Absorption)：試件吸水后重量增加量與吸水前重量之比l l 

31、0;      游離甲醛釋放量(Formaldehyde Emission)（2）力學性能l l        靜曲強度(Modulus of Rupture)：指板材在承受靜力彎曲時的強度性能。l l        彈性模量(Modulus of Elasticity)： 板在外力作用下，抵抗彎曲變形的能力。l l        平面抗

32、拉強度(Internal Bond)：在垂直于板面外力的作用下，板材的破壞程度。l l        握螺釘力（Nail and Screw Holding Power）：撥出擰入規定深度的木螺釘所需的力。l l        膠合強度（Bond Strength）表面結合強度、表面硬度、順紋抗拉強度、橫紋抗拉強度等（3）耐久性人造板產品在使用中由于受到氣候的影響，如吸濕受潮、解濕干燥、加熱冷凍等使得木材單元和膠粘劑變形，但相互受到膠粘劑的膠合作用，不能自

33、由變形，形成內應力，久而久之促使膠層強度變弱而破壞，最終使產品的物理力學性能降低直至產品破壞。根據影響產品性能變化的主要氣候因素設計了許多快速老化試驗方法，目前主要采用使人造板的含水率、溫度差異大的方法來測定殘存的力學性能，以確定其抗一老化性能。（4）功能性防火、防腐、防蟲、耐磨等性能。 人造板的應用1.5人造板生產方法 人造板生產方法l l        干法：單元含水率在15%以下l l        半干法：單元含水率在30%以上l l&#

34、160;       濕法：單元含水率在100%以上  三種人造板生產工藝流程l l        膠合板 修補涂膠組坯預壓熱壓冷卻裁邊砂光分等檢驗入庫l l        刨花板原料刨花制備干燥分選拌膠鋪裝預壓熱壓后處理檢驗入庫l l        纖維板后期處理檢驗入庫 1.6人造板標準國際標準 國際標準

35、是指國際標準化組織（ISO）和國際電工委員會（IEC）所制定的標準，以及ISO確認并公布的國際組織和其他國際組織（如國際計量局（BIPM）、聯合國教科文組織（UNESCO）、世界知識產權組織（ WIPO）等）制定的標準。 國外先進標準美國ANSI，德國DIN，英國BS，日本工業標準 JIS，日本農林標準JAS等。 國際上通行的團體標準美國試驗與材料協會（ASTM）。美國機械上程師協會（ASME）等制定的標準。  2原 料  本章主要內容：21 木質及非木質原料2學時22 膠粘劑及其他添加劑2學時23 貼面材料 1.5學時24 原料的貯存與保管0

36、.5學時25 剝皮與去皮 本章重點內容：l l       人造板原料的基本性質l l       不同人造板產品適用原料的選擇原則l l       不同原料的貯存方法 21 木質及非木質原料211木質原料2111木質原料的特性木質原料的基本性質包括：物理性質、力學性質、化學性質、加工性質等。前三項為基本性質，后一項包括刨、鋸、旋、油漆、膠粘、干燥、防腐等，與木材的基本性質和木材構造有關。了解木

37、材的基本性質，對木材的加工和利用有重要意義。（1） （1）   木材的物理性質木材的物理性質指不改變木材的化學成分，也無外界機械力的作用，就能了解的性質，包括密度、水分與脹縮、電學、熱學和聲學等性質。前二者與木材的一般加工利用有密切的關系。 A. A.     密度l l        定義密度：單位體積木材的質量。=m/V 木材體積由細胞壁物質和顯微孔隙（胞腔、胞間隙、紋孔等）和超微孔隙（微纖絲之間的孔隙）構成，因而有體積密度和實質密度之分。體積密度：單

38、位體積（木材自然狀態下的體積，即包括孔隙）木材的質量。實質密度：單位體積（木材密實狀態下的體積，不含任何孔隙）木材的質量。木材的實質密度與樹種關系很小，基本相同1.464.56，通常取平均值1.5 g/cm3。木材密度受含水率的影響較大，根據木材不同的含水率，密度可分為：基本密度I =絕干材重量/生材體積生材密度y =生材重量/生材體積氣干密度g =氣干材重量/氣干材體積絕干密度o =絕干材重量/絕干材體積通常用氣十密度和基本密度。l l        影響木材密度的因素：含水率、木材構造、抽提物等，而木材的構造和抽提物又受

39、樹齡、樹干部位、立地條件的影響。l l        密度對產品性能的影響：木材的強度和韌性隨密度的變化而變化。 B. 木材中的水分與脹縮l l        木材中的水分：通常以三種形式存在自由水存在于大毛細管內（細胞腔內）的水分吸著水存在于微毛細管內（細胞壁內）的水分化合水不數與木材分子化學結合的水分l l        木材中不同形式水分對木材性能的影響 自由水：一般在微

40、毛細管系統內的水分達到飽和時才存在，其容量很大，有可能使木材的絕對含水率超過100%。自由水的增加或減少不引起木材尺寸的脹縮。也不影響木材的強度。只影響木材的重量、保存性和燃燒性等。 吸著水：存在于細胞壁中，直接影響木材的脹縮與強度。 纖維飽和點：當木材細胞腔內的水分完全蒸發，而細胞壁的吸著水沒散失時，或當木材細胞壁吸滿吸著水，即細胞壁水分達到飽和狀態時，但細胞腔內完全沒有水分時，此時木材含水狀態稱為纖維飽和點。纖維飽和點的含水率因樹種不同而有差別，通常約為30%。纖維飽和點是木材材性變異的轉折點。當木材含水率大于纖維飽和點時：木材中水分的增加與減少即為自由水的變化。當木材含水率小于纖維飽和點

41、時，木材中水分的增加與減少即為吸著水的變化。l l        木材的脹縮縱向收縮率：0.1%徑向收縮率：37%弦向收縮率：614%（2） （2）   木材的力學性質A.    木材力學性質強度：木材抵抗外部機械力作用（包括拉伸、壓縮、剪切、彎曲等）的能力。各向異性：在縱向、徑向和弦向上木材的強度各不相同。B.    影響木材力學性質的因素l l        木材缺陷l l

42、        木材密度l l        木材含水率（3） （3）   木材的化學性質A 木材化學組成l l        化學組成有機物質 細胞壁物質（存在于細胞壁中）：纖維素、半纖維素、木素非細胞壁物質（存在于細胞間隙和細胞腔內）：抽提物無機物質 小于1%的灰分  l l      

43、;  不同樹種的化學組成 溫帶針葉材溫帶闊葉材纖維素42±2%45±2%半纖維素27±2%30±5%木素28±3%20±4%抽提物3±2%5±3% 纖維素：針葉材與闊葉材相近；半纖維素：針葉材小于闊葉材；木素：針葉材大于闊葉材 同一株樹中，纖維素：樹干大于枝椏；抽提物：樹干小于枝椏 樹皮中纖維素、半纖維素含量少，抽提物含量高，木素含量變化大 B主要組分的結構與性質       纖維素l l    

44、    分子結構：纖維素是不溶于水的簡單聚糖。大量D-葡萄糖基通過1，4位碳原子上的甙鍵連接而成的直鏈巨分子化合物。羥基是主要官能團分子式：（C6H10O5）n ，式中C6H10O5為葡萄糖基，n為聚合度，天然狀態下大于10000。大分子微纖絲（結晶區，非結晶區）原纖維纖維木材l l        物理性質： 白色、無臭、無味、各向異性，密度1.521.56，比熱在0.32左右。無定型區有大量的游離羥基，易吸引水分子，形成氫鍵。這些被吸附的為稱為結合水。當吸附水量達飽和以后，水不能再與纖維素產生

45、結合力，這些水稱為游離水。纖維素定型區占百分比越大，結合水越多，吸濕性越大。l l        力學性質：強度取決于分子鏈之間的結合力。結晶度越高，定向性越好，強度越大。 當聚合度小于700時，隨著聚合度的增加，強度顯著提高。 當聚合主小于200時，纖維素幾乎喪失強度。l l        化學性質：降解反應 降解：用物理、化學或物理化學方法使高分子化合物分子尺寸減小，聚合度降低的現象。高分子化合物的降解包括水解、氧化和熱解三類。水解又分為酸性和堿性水解

46、降解。在人造板中常發生兩種降解：酸性水解降解和熱解降解。酸性水解降解：纖維素在酸的作用下，縮醛連接（甙鍵）斷裂，產生水解反應，纖維素的聚合度下降，還原能力增加，吸濕性增強，機械性能下降等。在人造板生產中，酸性來自于原料在高溫下蒸煮時，糖類物質分解的有機酸（如甲酸、乙酸），起到催化作用。熱解降解：高分子物質因受熱而產生聚合度降低的作用。纖維素熱降解的程度與溫度高低、作用時間的長短及介質的水分和氧氣含量有密切關系。 半纖維素（戊聚糖）指除纖維素以外的所有非纖維素碳水化合物（少量果膠質與淀粉除外）的總稱。l l        分子

47、結構半纖維素由兩種或兩種以上單糖基構成的非均一結構的聚糖。分子式：（C6H8O4）n纖維素半纖維素單一糖基，單一甙鍵多種糖基，多種甙鍵直鏈巨型 多個支側鏈聚合度大于10000主鏈聚合度約200結晶區、無定型區無定型物質l l        性質 半纖維素聚合度低，強度低； 半纖維素為無定型物質，含有大量游離-OH，易吸濕。其含量過高，影響人造板的尺寸穩定性。 半纖維素中含有多種糖基和不同的連接方式，有的可以被酸溶解，有的可以被堿破壞，故易降解。在人造板生產過程中，凡有水、熱作用工序都會出現程度不同的半纖維素反應。 

48、木素木素在植物纖維中與半纖維素共同構成結構殼物質，存在于胞間層與細胞壁上微纖維之間。l l        分子結構木素是一類復雜的芳香族化合物，基本單元是苯丙烷，通過醚鍵和碳碳鍵連接成體型大分子，是無定型物質。其主要官能團有：甲氧基、羥基、羰基、烯醛基和烯醇基等。分子量較大，80010000。l l        性質顏色：白色或淡黃色，分離木素具有較深的顏色，與相應試劑有顏色反應。熔點：熱塑性物質，無定型結構決定其無固定熔點。熔點隨樹種、含水率變化。通常

49、針葉材（170180）大于闊葉材（140150），隨含水率的增加而下降。木素的熱塑性是人造板生產工藝條件制定的主要依據，特別是纖維板生產中它是纖維分離和重新組合的重要條件之一。降解：受水熱作用產生水解降解，程度：半纖維素>纖維素>木素縮合：水熱作用產生有機酸，使木素降解活化，在熱的繼續作用下，又重新縮合。木質原料經蒸煮，大于110度則降解，開始軟化，達到130度時，木素縮合開始，此后降解與縮合同時存在，在140160度時，木素縮合加速。水的存在促進木素的縮合，起保護作用。 抽提物與酸堿性抽提物是指除構成細胞壁物質的纖維素，半纖維素和木素以外，經中性溶劑（水，乙醇、苯、乙酸

50、、水蒸汽或稀酸、稀堿溶液抽提出來物質的總稱（所有內含物）。含量少的約為1%，多的超過40%。含量隨樹種、樹齡、樹干部位以及生長立地條件不同而不同。心材大于邊材。抽提物將影響人造板產品的質量，并對設備造成腐蝕。抽提物與原料的酸堿性（pH值）有關。一般木材呈酸性，pH=4.06.1，主要因為原料中含有醋酸、蟻酸、樹脂酸及其他酸性物質。此外，原料在貯存過程中含酸量會不斷增加。在干燥過程中，由于半纖維素乙?；舛闪擞坞x醋酸。原料的酸堿性對人造板制造有重要影響，比如膠合時，堿性物質不利于UF膠的固化。2112膠合板生產木質原料（1） （1）   膠合板用材l l &#

51、160;      原料：有一定徑級的原木。l l        樹種：制得的單板變形小，易于膠合l l        我國常用的膠合板樹種：針葉材：馬尾松、云南松、樟子松等闊葉材：水曲柳、荷木、楊木、樟木、榆木、椴木、樺木、楓香、核桃楸、泡桐等進口材：柳安、阿必東、克倫、奧克曼等目前，工廠常用樹種：楊木、柳桉、水曲柳、馬尾松等（2） （2）   木材結構對膠合板生產的影響l l

52、0;       年輪：環孔材旋切單板具有美觀的紋理，但易透膠。 散孔材旋切單板均質光滑，組織均勻致密，可旋切薄單板。l l        心材與邊材：心邊材差異明顯，其含水率、木材硬度、脹縮都有差異，對熱處理、旋切、干燥和熱壓生產工藝有影響。l l        木射線：能增加單板表面美觀，但影響膠合強度。l l       

53、 樹脂道：旋切和干燥時，松脂會沾污旋刀和干燥機，熱壓時容易脫膠和鼓泡。l l        硬度：過高會損傷旋刀，單板易開裂；過低單板易起毛，表面不平滑。l l        尖削度：有尖削度的木材旋切的單板紋理美觀，但影響單板強度。（3） （3）   對原料的要求原木質量l l        對出村率有影響的缺陷：彎曲度、較大的削度、機械損傷、環裂、端裂、傷疤、空心

54、、腐心等。l l        對板材質量有影響的缺陷：斜紋理、節子、渦紋、變色等。原木長度l l        原木檢尺長度：4，5，6米，長度公差：+6-2cm。l l        根據膠合板規格和質量要求，將原木截斷成所需要的木段，同時要根據原木的缺陷，確定合理的鋸斷位置，保證單板質量，獲得最大的利用率。 原木徑級l l    &

55、#160;   國標規定膠合板用材最小直徑26cm。檢尺直徑按2cm進級。l l        人工速生林原木直徑趨小。l l        考慮采用無卡軸旋切機以減小木芯直徑（5mm， 有卡軸旋切機的木芯直徑一般為10mm）2113刨花板生產木質原料（1） （1）   原料種類l l        小徑級原木：原料基地提供的小徑級原木原料造材剩余

56、物膠合板木芯l l        剩余物：采伐剩余物（間伐剩余物、枝椏材） 加工剩余物（板皮、端頭、碎單板、鋸屑）l l        竹材和農作物秸稈（稈類、殼類、渣類）（2） （2）   原料的選擇原則l l        資源豐富M=KMM一年生產所需原料；M產量；K生產1M3人造板所需原料刨花板 K=1.5 膠合板 K=2.5 中密度纖維板K=2.3l l&#

57、160;       原料本身密度低，強度高密度低，可增大板材的壓縮率，板材能獲得較高的強度。密度低，提高單位重要原料的刨花表面積（比表面積），可使板材獲得較高的膠合強度。（cm2/g） 原料密度；t刨花厚度但是，由于木材的強度S=k()n，低密度，高強度的木材在實際中選擇比較困難，通常選針葉村、軟闊葉材。例落葉松=0.68g/cm3,速生楊樹I-72=0.389 g/cm3，I-69=0.379 g/cm3，MOR=600700 kg/m2。目前，生產中多采用針闊葉材混合原料?；旌显掀骄芏龋?1P1+2P2+nPnl l

58、0;       樹皮含量盡量少樹皮對板的影響：樹皮顏色深，板面質量差（有斑點）；樹皮中有角質物質，影響板材強度；樹皮的強度與木材不同影響工藝條件。通常要求生產中的樹皮含量小于10%，且僅作芯層材料。 l l        含水率要合適一般要求在4060%內。含水率過低，木材脆性大，原料制備過程中產生的碎屑多，影響板材質量。含水率過高，干燥時消耗能量大。l l        pH值要合適

59、木材pH值影響固化劑的用量和膠粘劑的固化速度。固化劑呈酸性，原料若呈堿性，則固化劑用量多，反之則少。l l        抽提物含量盡量少抽提物多為油脂類物質（如石蠟、油脂、樹膠等），影響膠粘劑對木材的潤濕性，不利于膠合。但能起到防水作用。2114纖維板生產木質原料（1） （1）   原料種類l l        原料基地提供的小徑級原木l l        采伐剩余

60、物（間伐剩余物、枝椏材）l l        加工剩余物（碎單板、鋸屑、木芯、邊角料）l l        竹材和農作物秸稈（稈類、殼類、渣類）（2） （2）   原料質量的評定l l        化學成分纖維素含量應大于30%。纖維素含量高意味著纖維的得率高，產品的耐水性好，機械強度大。半纖維及水抽提物含量高時，應考慮提高產品耐水性措施。l l 

61、0;      纖維含量及其形態纖維含量高低是決定某種闊葉材能否用于纖維板生產的依據。雜細胞含量過高，導致纖維得率低和濾水困難，影響產品質量（針葉材的管胞占90%，閣葉材的木纖維多的灰80%。少的僅為16%。）纖維形態：一般長度大，長寬比大，細胞壁薄的纖維具有較好的交織能力。 長度長寬比壁厚不同樹種針>闊針>闊針>闊同一類樹種早材<晚材早材<晚材早材<晚材同一株樹從樹根部向上逐漸增長，到樹梢開始減短l l        加工性能加

62、工性能指切片和制漿的難易程度，硬材比軟材難于加工，干材比生材難于加工，用于生產纖維板的木材，其密度為0.40.6g/cm3較好。  （3）原料選擇原則l l        資源豐富M=KMM一年生產所需原料；M產量；K生產1M3人造板所需原料中密度纖維板K=2.3l l        原料質量木材是最好的原料。針葉材優于闊葉材，樹干優于樹梢和枝椏材，邊材優于心材，早材優于晚材。原料搭配：高質量與低質量原料搭配，不同樹種的搭配l l

63、60;       原料含水率控制在4050%。l l        樹皮用量樹皮內纖維含量低，制漿過程中易被壓碎，過量會影響板的表面質量及內部結合強度?？刂圃?0%以下。212非木質原料2121非木質原料資源概況竹材是第二森林資源，農作物秸稈是第三森林資源l l        木材資源我國是缺林少林的國家，森林面積為1.34億ha2,，居世界第七位，森林復蓋率為16.55%，人均森林面積0.11

64、2hm2，是世界平均水平的1/6，居世界第119位。中國森林總蓄積量居世界第8位，人均森林蓄積量8.6M3，為世界上最低的國家之一。但中國擁有的人工林面積幾乎占全世界總量的50%。2000年可供工業用木材資源為8235萬M3，而年均木材消量2.5億M3，其中工業用材消量達1.3M3。l l        竹材資源及應用現狀中國是世界上竹林面積最大，竹材產量最高的國家。中國有竹子37屬500多種，竹林面積達440萬公頃，占世界竹林面積的1/4。年產毛竹5億根，相當于750萬M3的木材，年產其他竹材1180萬噸。竹子生長速度非常

65、快，毛竹等工業化利用價值高的竹子生長45年即可砍伐加工利用， 而且每年可以砍伐，生生不息，永續利用。竹材通直，雖為中空結構，但毛竹的壁厚可達712mm；竹材強度高，硬度大；易于進行鋸、劈、刨、旋等機械加工。中國從80年代初，對竹材的工業化利用進行了研究和開發，先后開發了竹材膠合板、竹編膠合板、竹蔑積成材、竹碎料板、竹中密度纖維板、竹地板、竹席等竹制品，用于汽車車廂底板、混凝土模板、包裝箱、地板、室內裝修材料，大大提高了竹材的利用價值，緩解了木材供應緊張的局面。目前中國竹產業的年產值已達170億元人民幣，其中加工業產值已達90億元。竹制品已銷往30多個國家和地區，年創匯5億美元。中國計劃到201

66、5年建成和改造人工竹林400萬公頃，竹產品年產值達300億元人民幣，出口創匯10億美元。l l        農作物剩余物資源及應用現狀中國是一個農業大國，農作物剩余資源非常豐富，品種包括兩類：一類是收割剩余物（如麥秸、稻草、棉桿、蘆葦、高梁桿、玉米桿等）。另一類量加工剩余物（如甘蔗渣、花生殼、亞麻悄等）。根據1995年的統計資料，我國農作物秸稈年頭出量為6.04億噸。中國農作物秸稈的現行用途：l l        肥料：主要是燃燒的灰分作為鉀肥，或把秸稈

67、和河泥混合后待用作肥料l l        燃料：主要供廣大農村取暖、燒飯等。l l        飼料：把麥秸稻草加工成碎料，再添加其他成分，做成飼料，養雞、豬、鴨等。l l        原料：主要用作泥巴墻和草屋頂 農作物秸稈在人造板工業上的應用包括：l l        秸稈碎料板l l  

68、      秸稈中密度纖維板l l        秸稈包裝墊塊l l        秸稈墻體材料2122非木質原料的特性（1） （1）       結構l l        外觀：細長均勻，中空或實心。l l      

69、  外表：堅硬或有二氧化硅和蠟質層 有些有柔軟外皮層（棉稈、麻稈等）l l        髓心：松軟的髓結構（棉稈、麻稈、甘蔗渣等）（2） （2）       宏觀構造纖維細胞含量：針葉材>闊葉材>竹材>農作物秸稈 竹材、麻稈、蘆葦、甘蔗渣、棉稈等的纖維細胞含量已接近闊葉材（3） （3）       纖維形態l l     

70、60;  纖維長度：針葉材平均3mm。闊葉材平均1mm 棉、麻達18mm以上；竹材1.03.0mm；草類小于1mm。l l        纖維細胞壁腔比：除毛竹小于1外，其它均大于1。（4） （4）       化學成分l l        纖維素含量：竹材、棉稈、甘蔗渣和蘆葦等的纖維素含量接近，一般低于木材，草類最低。l l     &

71、#160;  灰分含量：非木質原料灰分含量過高于木材。l l        抽提物含量：非木質原料抽提物含量過高于木材。    RiceCorn StoverWheatBarleyOatCellulose2422342929Hemicellulose1928192014Lignin57869Silica11-533   22 膠粘劑及其他添加劑221膠粘劑2211膠粘劑種類按膠粘劑的化學組成，分為有機膠粘劑和無機膠粘劑兩大類：2212膠粘劑應具備

72、的條件(1) (1)膠粘劑應具有極性 木材是極性物質，它內部異性基團相互吸引，正負電荷抵消呈飽和狀態。它表面有部分極性基團示發揮作用。當極性膠粘劑與木材接觸時，表面的極性基團進行定向排列而互相吸引，使膠粘劑與木材有了牢固的結合條件。(2) (2)膠粘劑應具有適當的潤濕性潤濕性：液體在固體表面粘附的能力。接觸角：大于90時，膠粘劑不能潤濕固體表面 小于90時，膠粘劑能潤濕固體表面，且角度越小潤濕性越好。膠粘劑的潤濕性過大時，膠液的滲透力過強，會有過多的膠液滲到木材內部，以致造成膠層缺膠及耗膠量過大等缺陷；膠粘劑的潤濕性過小時，會造成膠層過厚，膠液分布不均勻等缺點。膠粘劑的潤濕性與膠粘劑的粘度有關

73、，粘度越大，分子內聚力大，潤濕性越小。(3) (3)膠粘劑應具有適當的酸堿度（pH） 強酸性和強堿性的膠粘劑都會降低木材的力學性能，尤以強酸為甚。酸對木材有水解作用，嚴重地降低了木材的機械強度。當pH值在3.5以下時，木材的膠合強度開始下降，因此，木材膠粘劑pH值不應小于3.5。(4) (4)膠粘劑應具有適當的分子量對于熱固性樹脂，在膠合過程中受熱作用，繼續縮聚為分子量極高的高分子化合物。膠液分子量較低時，膠合強度較高，而分子量較高時，膠合強度反而低。對于熱塑性樹脂，在膠合前均樹脂聚合或縮聚到最終的聚合度。在膠合過程中，聚合度變化很小，對膠合強度影響較小。如PVAC聚合度以60200為宜。22

74、13膠粘劑的選擇（1） （1）       根據木材產品的要求選擇l l        膠合強度及而水性膠粘劑的強度，一般要求大于被膠合木材的強度。同種膠粘劑膠合不同樹種的木材，其膠合強度不同；即使同種膠粘劑膠合同樹種木材，膠合條件不同，其膠合強度也不同。膠合制品的耐水性取決于膠粘劑的耐水性。通常，用于室外的人造板，選用高強度和高耐用水性的膠粘劑，用于室內的人造板，選用耐水性或非耐水性的膠粘劉均可。l l     &

75、#160;  膠合強度的耐久性不同膠種的耐久性有差異。同一膠種在不同條件下使用，其耐久性也不同。即使在一般條件下，由于膠層逐漸老化也會降低膠合強度的耐久性。（2） （2）       根據膠粘劑的特性選擇l l        膠粘劑的固含量和粘度影響施膠量、施膠方法、膠液的流動性、施膠設備及膠合質量。一般冷壓膠合材、短周期膠壓材選擇固體含量和粘度大的膠粘劑； 對膠合強度要求較低或要求參膠量較大的制品，通常選固體含量和粘度小的膠粘劑l l        膠粘劑的活性期活性期：膠液制成后，在室溫條件下，從液狀變為凝聚狀的時間。影響施膠、成型、排芯等工藝。