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1、第三章 人造板生产工艺,概述 原料 基本单元加工 干燥 半成品加工和贮存 施胶 成型和预压 热压 后期加工,第一节 概述,人造板定义 人造板分类 人造板发展历史、现状及趋势 人造板性能及应用 人造板生产方法 人造板标准 人造板构成原则,木材综合利用示意图,一、人造板的定义（Wood-Based Panels),人造板定义：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。是一种高效利用和节约木材资源的有效途径。 人造板=单元（A）胶粘剂（B1）添加剂（B2）产品形状（C),单元：单板、竹片、板材、木条、大片刨花、刨花、纤维等。 胶黏剂（B1):合成树脂
2、胶脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胶树 脂、异氨酸脂树脂。 无机胶黏剂水泥、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。 例如：单板脲醛树脂平面状=脲醛树脂胶合板 单板、木条脲醛树脂平面状=细木工板 刨花脲醛树脂/防水剂=普通刨花板,生产工艺：,二、人造板分类,1、按组成木质（非木质）单元分类 2、按生产过程类型分类 3、按使用性能分类,1、按组成木质（非木质）单元分类,(1)以单板、板、片为主的产品 (Veneer-basedPanel) (2)以刨花为主的产品(Particle-based Panel) (3
3、)以纤维为主的产品(Fiber-based Panel),2、按生产过程类型分类,干法和湿法的主要区别：干法是以空气为纤维运输和成型的介质，需要加入胶黏剂，产品为两面光；湿法是以水为纤维运输和成型的介质，无需（或少量）加入胶黏剂，产品以面光。,3、按使用性能分类,集成材,细木工板,单板层积材,木材层积塑料,我国主要人造板产品,老三板：胶合板、刨花板、纤维板（硬质） 新三板：细木工板、定向结构板、中密度纤维板 竹材人造板：竹编胶合板、竹材胶合板、竹席竹帘胶合板等。,胶合板（Plywood):是一组单板按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成的板材。 刨花板（Particle Board)：利用施加胶
4、料和辅料或未施加胶料和辅料的木材或非木材植物制成的刨花材料（如木材刨花、亚麻屑、甘蔗渣等）压制而成的板材。,胶合板是将原木沿年轮方向旋切成大张单板，经干燥、涂胶后按相邻单板层木纹方向相互垂直的原则组坯、胶合而成的板材。单板层数为奇数，一般为三层至十三层，常见的有三合板、五合板、九合板、和十三合板（市场上俗称为三厘板，五厘板，九厘板，十三厘板）。最外层的正面单板称为面板，反面的称为背板，内层板称为芯板。胶合板主要用于装饰面板的底板、板式家具的背板等各种木制品工艺、产品包装等。,胶合板,胶合板的分类,一类胶合板为耐气候、耐沸水胶合板，由此及彼有耐久、耐高温，能蒸汽处理的优点； 二类胶合板为耐水胶合
5、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，一般用途胶合板用材有榉木、椴木、水曲柳、桦木、榆木、杨木等。,纤维板的分类,纤维板（Fiberboad):是以木质纤维或其它植物纤维为原料，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。 按原料可分为：木质纤维板，非木质纤维板；按容重可分为：硬质纤维板（又称高密度纤维板,密度0.8g/cm3），半硬质纤维板（又称中密度纤维板,0.4-0.8g/cm3），软质纤维板（又称低密度纤维板,密度0.4g/cm3
6、 ）。制造1立方米纤维板约需2.5-3m3的木材，可代替3m3锯材或5m3原木。发展纤维板生产是木材资源综合利用的有效途径。,纤维板的特点,在结构上不仅比天然木材均匀，而且完全避免了节子、腐蚀、虫蛀等缺陷，同时中密度纤维板胀缩性小； 便于加工、起线； 表面平整，易于粘贴饰面； 变形小，翘曲小； 内部结构均匀，有较高的抗弯强度和冲击强度。纤维板好坏质量差别很大。,纤维板的用途,软质纤维板：质轻，空隙率大，有良好的隔热性和吸声性，多用作公共建筑物内部的覆盖材料。经特殊处理可得到孔隙更多的轻质纤维板，具有吸附性能，可用于净化空气。 中密度纤维板：结构均匀，密度和强度适中，有较好的再加工性。产品厚度范
7、围较宽，具有多种用途，如家具用材、电视机的壳体材料等。 硬质纤维板：产品厚度范围较小，在3-8毫米之间。强度较高,3-4毫米厚度的硬质纤维板可代替9-12毫米锯材薄板材使用。多用于建筑、船舶、车辆等。,刨花板（Particle Board)：利用施加胶料和辅料或未施加胶料和辅料的木材或非木材植物制成的刨花材料（如木材刨花、亚麻屑、甘蔗渣等）压制而成的板材。,刨花板,刨花板的特点,优点 有良好的吸音和隔音性能； 各部方向的性能基本相同，结构比较均匀； 加工性能好，可按照需要加工或较大幅面的板件，根据用途选择厚度规格，不需要再在厚度上加工； 易于实现自动化、连续化生产，便于储存； 刨花板表面平整，
8、纹理逼真，容重均匀，厚度误差小，耐污染，耐老化，美观，可进行油漆和各种贴面； 不需经干燥，可以直接使用。 缺点 密度较重，因而用其加工制作的家具重量较大； 刨花板边缘粗糙，容易吸湿，作家具边缘暴露部位要采取相应的封边措施处理，以防止变形； 握螺钉力低于木材。,刨花板用途： 刨花板在建筑装饰装修中主要用作隔断墙、室内墙面装饰板。使用中，通常需要在刨花板表面覆盖塑料贴面。未经贴面的刨花板多用于护墙板的基层板等，只起承托作用。中密度（750kg/m3）刨花板和高密度（1000kg/m3）刨花板含胶量相当可观，可利用其制成可直接安装形式的半成品建筑装饰板。,定向结构板,定向结构板，又称为“定向刨花板（
9、Oriented Strandboard,OSB）”，国内称之为欧松板。是采用经干燥、筛选，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结构板材，由于是由许多木片层层交叉叠压在一起，所以具有很高的强度。在日本和欧美地区，OSB被认为发展速度快，最有生机和技术成熟的一种板材。目前，美国OSB的用量已占到人造板材总用量的一半，在许多用途方面已在逐渐取代胶合板、贴面板等人造板。 2012年9月19日，康欣新材料科技股份有限公司上市募投项目奠基庆典在汉川经济开发区举行，这标志着目前国内最大的定向结构板生产线落户汉川。,定向结构板（OSB）的性能,具有有很高的物理力学性能，结构紧密，强度
10、高 具备抗变形、抗剥离、抗翘曲的三重特点 防腐、防蛀、抗形变，阻燃能力强 完全的防水性能，可永久暴露在自然环境和潮湿条件下 甲醛释放量极低，属于真正的绿色环保产品 握钉力强，易于锯、钉、钻，开木槽、刨、锉或砂光 具有优异的隔热，隔声效果，涂饰油漆性能好,定向结构板（OSB）的用途：,木结构建筑：外墙覆盖层、屋顶覆盖层、底层地板、结构性绝缘板、工字梁、单层地板 包装箱、货箱、货架、托盘垫木（重型机械设备） 卡车车身、装卸底盘 陈列板、内衬板 贮藏箱和贮藏柜 装修材料 时尚家具、厨房家具 混凝土建筑模板,定向结构麦秸板（OSSB）,定向结构麦秸板（OSSB）是以麦秸秆为原料生产的一种板材，其生产工
11、艺由加拿大阿尔伯塔研究院研究并完善。 世界第一条“定向结构麦秸板”生产线2009年10月在杨凌下线（荷兰林德森板业制造（杨凌）有限公司） 1.具有天然木材的各种长处，又消除了天然木材横向强度低、易开裂的缺点；其物理特性、经济特性和环保特性均优于木质板。 2.麦秸是小麦收获后的废弃物，更便宜，更轻易获得。麦秸板内芯部分的麦秸横向排列，外部则呈纵向排列，因而比市场上用木屑等材料制作的人造板强度更大，性能更加稳定。,3.保温性能很好，可以降低房间取暖降温的能耗，碳排放量比传统的以砖和水泥建造的房屋少25，供暖需求降低了二分之一，制冷需求降低四分之一。有利于减少温室气体的释放。同时，这种板材不使用甲醛
12、（以异氰酸酯（P-MDI）树脂为胶黏剂），有益于人体健康和环境保护。此外，以麦秸取代木材制作板材，还能减少木材砍伐量，更好保护森林和耕地，促进经济的循环和可持续发展。 4.可以替代OSB，用于混凝土模板，承重非承重墙体，室内装修等等，其阻燃性也要优于OSB，达到美国和加拿大政府的房屋防火标准。,三、人造板发展历史、现状及趋势,人造板发展简史 人造板生产现状 人造板发展趋势,国外人造板的发展历史,胶合板：起源于公元前3000年的古埃及；1812年法国获得了第一个单板锯机专利；1818年，出现第一台旋切机；19世纪中叶，在德国诞生第一家单板制造工厂，使胶合板的工业化生产成为可能。 刨花板：1887
13、年德国人提出用锯屑和动物血胶混合热压制板的设想；1941年德国建成世界上首家刨花板工厂；1948年发明连续挤压机；20世纪50年代开始生产单层热压机，并发明了连续热压机。 纤维板：20世纪初美国开始生产软质纤维板；1926年应用爆破法生产硬质纤维板；1931年瑞典人Asplund发明热磨法纤维分离技术；1934年瑞典建立第一家采用热磨法分离工艺的湿法硬质纤维板厂；1952年美国开始生产干法硬质纤维板；1965年美国开始生产中密度纤维板。,国内人造板的发展历史,胶合板：我国的第一条胶合板生产线由德国人1920年在天津建成（有的说为1953年），目前胶合板生产企业6000多家，主要以民营为主，90
14、%的企业规模不到1万立方米。 刨花板：我国的刨花板生产开始于1962年；80年代中期通过消化吸收引进的德国年产30000m3生产线的技术后，得以迅速发展。我国现有刨花板企业700多家，生产线800条，产量超过1500万m3，大部分企业规模为年产1.5万m3。 纤维板：我国的纤维板生产开始于1958年；20世纪80年代开始成产中密度纤维板。纤维板发展速度最快，纤维板生产能力年度平均增长300万m3 ，纤维板生产能力东强西弱 。,人造板的生产现状,人造板行业发展 ，我国现有人造板企业近万家，是世界人造板生产、消费和进出口贸易的第一大国。 2013年人造板行业实现销售额7066.66亿元，行业企业4
15、753家。我国人造板生产企业地域分布很广，除西藏、青海外，各省均有人造板企业。 三大板中胶合板一直以50%的份额长期占主导地位，“十一五”末占三大板总量的40%左右。刨花板和中纤板以次小薪材和林区剩余物为原料，受国家产业政策的鼓励。但是由于刨花板质量普遍不高及在家具制造中用量较少，近年发展缓慢。中纤板的生产资源利用率高，材质细密、性能稳定、边缘紧密便于加工，产量迅速增加。,我国人造板工业存在的问题及发展趋势,我国人造板工业存在的问题 木材原料资源匮乏； 企业规模偏小； 相当数量的企业技术水平低，缺乏技术开发和科技创新能力，导致品种少，效益低； 产品质量不稳定，能耗高； 不重视环保，粉尘、噪声、
16、污水等控制达不到要求。 我国人造板工业的发展战略和发展趋势 加快产业重组，发展出口市场； 加强自主创新，实施品牌战略； 重视资源培育、增值加工、节能环保和可持续发展； 加快人造板在其他领域的应用开发。,1、开拓人造板新原料 天然林向竹林、人工林、农作物秸秆等方向发展。利用秸秆、椰壳、葵杆、蔗渣、葵杆、竹材等非木质原料，研发、生产优质的非木质人造板。 2、开发人造板新产品 传统产品：刨花板、胶合板、纤维板 现代产品：功能人造板阻燃、防腐、抗静电、彩色、隔磁 结构人造板单板层积材（LVL)、定向成材（OSL)、 定向刨花板（OSB）、人造薄木、定向 单板条成材（PSL)、重组木。 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,3、研究人造板新技术 胶合新工艺 喷蒸真空热压(Steam-injection) 新型胶粘剂 MDI （异氰酸酯） 计算机仿真技术 Modeling,四、人造板基本性能及应用,1、外观性能 外观和尺寸精度要求等。 2、内在性能 （1）物理性能 含水率、密度、吸水厚
