【正文】 著纖維的得率高，產(chǎn)品的耐水性好，機械強度大。但能起到防水作用。 固化劑呈酸性，原料若呈堿性，則固化劑用量多，反之則少。含水率過高，干燥時消耗能量大。 ? ? 含水率要合適 一般要求在 40~60%內(nèi)。 混合原料平均密度：ρ =ρ 1P1+ρ 2P2+??ρ nPn ? ? 樹皮含量盡量少 樹皮對板的影響：樹皮顏色深，板面質(zhì)量差（有斑點）；樹皮中 有角質(zhì)物質(zhì)，影響板材強度；樹皮的強度與木材不同影響工藝條件。例落葉松 ρ =,速生楊樹 I72ρ = g/cm3， I69ρ = g/cm3， MOR=600～ 700 kg/m2。 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。 ? ? 人工速生林原木直徑趨小。 ③原木徑級 ? ? 國標(biāo)規(guī)定膠合板用材最小直徑 26cm。 ②原木長度 ? ? 原木檢尺長度： 4， 5， 6 米，長度公差： +62cm。 （ 3） （ 3） 對原料的要求 ①原木質(zhì)量 ? ? 對出村率有影響的缺陷：彎曲度、較大的削度、機械損傷、環(huán)裂、端裂、傷疤、空心、腐心等。 ? ? 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。 ? ? 木射線：能增加單板表面美觀，但影響膠合強度。 散孔材旋切單板均質(zhì)光滑，組織均勻致密，可旋切薄單板。 2． 1． 1． 2 膠合板生產(chǎn)木質(zhì)原料 （ 1） （ 1） 膠合板用材 ? ? 原料：有一定徑級的原木。在干燥過程中，由于半纖維素乙?；舛闪擞坞x醋酸。一般木材呈酸性， pH=~，主要因為原料中含有醋酸、蟻酸、樹脂酸及其他酸性物質(zhì) 。 抽提物將影響人造板產(chǎn)品的質(zhì)量，并對設(shè)備造成腐蝕。含量隨樹種、樹齡、樹干部位以及生長立地條件不同而不同。 ④ 抽提物與酸堿性 抽提物是指除構(gòu)成細胞壁物質(zhì)的纖維素，半纖維素和木素以外，經(jīng)中性溶劑（水，乙醇、苯、乙酸、水蒸汽或稀酸、稀堿溶液抽提出來物質(zhì)的總稱（所有內(nèi)含物）。木質(zhì)原料經(jīng)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 140~160 度時，木素縮合加速。木素的熱塑性是人造板生產(chǎn)工藝條件制定的主要依據(jù)，特別是纖維板生產(chǎn)中它是纖維分離和重新組合的重要條件之一。熔點隨樹種、含水率變化。 ? ? 性質(zhì) 顏色：白色或淡黃色，分離木素具有較深的顏色，與相應(yīng)試 劑有顏色反應(yīng)。其主要官能團有：甲氧基、羥基、羰基、烯醛基和烯醇基等。 ③ 木素 木素在植物纖維中與半纖維素共同構(gòu)成結(jié)構(gòu)殼物質(zhì)，存在于胞間層與細胞壁上微纖維之間。 ③ ③ 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。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(cè)鏈 聚合度大于 10000 主鏈聚合度約 200 結(jié)晶區(qū)、無定型區(qū) 無定型物質(zhì) ? ? 性質(zhì) ① ① 半纖維素聚合度低，強度低； ② ② 半纖維素為無定型物質(zhì)，含有大量游離 OH，易吸濕。 ② 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(zhì)與淀粉除外）的總稱。 熱解降解： 高分子物質(zhì)因受熱而產(chǎn)生聚合度降低的作用。 酸性水解降解： 纖維素在酸的作用下，縮醛連接（ β — 甙鍵）斷裂，產(chǎn)生水解反應(yīng)，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。水解又分為酸性和堿性水解降解。 ? ? 化學(xué)性質(zhì)：降解反應(yīng) 降解：用物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法使高分子化合物分子尺寸減小，聚合度降低的現(xiàn)象。 當(dāng)聚合度小于 700 時，隨著聚合度的增加，強度顯著提高。 ? ? 力學(xué)性質(zhì)：強度取決于分子鏈之間的結(jié)合力。當(dāng)吸附水量達飽和以后，水不能再與纖維素產(chǎn)生結(jié)合力，這些水稱為游離水。無定型區(qū)有大量的游離羥基，易吸引水分子，形成氫鍵。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(tài)下大于 10000。 3% ① ① 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 ② ② 同一株樹中，纖維素：樹干大于枝椏；抽提物：樹干小于枝椏 ③ ③ 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(jié)構(gòu)與性質(zhì) ① ① 纖維素 ? ? 分子結(jié)構(gòu)：纖維素是不溶于水的簡單聚糖。 4% 抽提物 3177。 5% 木素 28177。 2% 半纖維素 27177。 B. 影響木材力學(xué)性質(zhì)的因素 ? ? 木材缺陷 ? ? 木材密度 ? ? 木材含水率 （ 3） （ 3） 木材的化學(xué)性質(zhì) A 木材化學(xué)組成 ? ? 化學(xué)組成 有機物質(zhì) 細胞壁物質(zhì)（存在于細胞壁中）：纖維素、半纖 維素、木素 非細胞壁物質(zhì)（存在于細胞間隙和細胞腔內(nèi)）：抽提物 無機物質(zhì) 小于 1%的灰分 ? ? 不同樹種的化學(xué)組成 溫帶針葉材 溫帶闊葉材 纖維素 42177。 ? ? 木材的脹縮 縱向收縮率： % 徑向收縮率： 3~7% 弦向收縮率： 6~14% （ 2） （ 2） 木材的力學(xué)性質(zhì) A. 木材力學(xué)性質(zhì) 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。 當(dāng)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。纖維飽和點的含水率因樹種不同而有差別，通常約為 30%。 ② ② 吸著水：存在于細胞壁中，直接影響木材的脹縮與強度。也不影響木材的強度。 B. 木材中的水分與脹縮 ? ? 木材中的水分：通常以三種形式存在 ①自由水 —— 存在于大毛細管內(nèi)（細胞腔內(nèi)）的水分 ②吸著水 —— 存在于微毛細管內(nèi)（細胞壁內(nèi)）的水分 ③化合水 —— 不數(shù)與木材分子化學(xué)結(jié)合的水分 ? ? 木材中不同形式水分對木材性能的影響 ① ① 自由水：一般在微毛細管系統(tǒng)內(nèi)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%。 ? ? 影響木材密度的因素：含水率、木材構(gòu)造、抽提物等，而木材的構(gòu)造和抽提物又受樹齡、樹干部位、立地條件的影響。 木材的實質(zhì)密度與樹種關(guān)系很小，基本相同 ~，通常取平均值 g/cm3。 體積密度： 單位體積（木材自然狀態(tài)下的體積，即包括孔隙）木材的質(zhì)量。 A. A. 密度 ? ? 定義 密度： 單位體積木材的質(zhì)量。 （ 1） （ 1） 木材的物理性質(zhì) 木材的物理性質(zhì)指不改變木材的化學(xué)成分，也無外界機械力的作用，就能了解的性質(zhì)，包括密度、水分與脹縮、電學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)等性質(zhì)。前三項為基本性質(zhì)，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(zhì)和木材構(gòu)造有關(guān)。美國機械上程師協(xié)會（ ASME）等制定的標(biāo)準(zhǔn)。 國外先進標(biāo)準(zhǔn) 美國 ANSI，德國 DIN，英國 BS，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JIS，日本農(nóng)林標(biāo)準(zhǔn) JAS 等。 （ 4）功能性 防火、防腐、防蟲、耐磨等性能。 ? ? 膠合強度（ Bond Strength） BAFP ?? 表面結(jié)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(chǎn)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，不能自由變形，形成內(nèi)應(yīng)力，久而久 之促使膠層強度變?nèi)醵茐?，最終使產(chǎn)品的物理力學(xué)性能降低直至產(chǎn)品破壞。 ypbh4LMOE 33 ?? ? ? 平面抗拉強度 (Internal Bond)：在垂直于板面外力的作用下，板材的破壞程度。 ? ? 吸水率 (Water Absorption)：試件吸水后重量增加量與吸水前重量之比 ? ? 游離甲醛釋放量 (Formaldehyde Emission) （ 2）力學(xué)性能 ? ? 靜曲強度 (Modulus of Rupture)：指板材在承受靜力彎曲時的強度性能。 （ 1）．物理性能 ? ? 含水率（ Mositure Content） %100G GGMC 0 0 ???絕鄧 %10 0G GGMC 0 ???相對 G—— 板材濕重 ， G0—— 板材絕干重量 ? ? 密度 (Density)：指板材在 20℃，相對濕度 63%的標(biāo)準(zhǔn)氣候下達到恒重以后的密度。 循環(huán)利用原則（ Recycle） —— 產(chǎn)品到使用壽命后可通過物理或化學(xué)方法使其被循 環(huán)境利用。 ? ? 原料：主要用作泥巴墻和草屋頂 農(nóng)作物秸稈在人造板 工業(yè)上的應(yīng)用包括： ? ? 秸稈碎料板 ? ? 秸稈中密度纖維板 ? ? 秸稈包裝墊塊 ? ? 秸稈墻體材料 開發(fā)人造板新產(chǎn)品 膠合板 傳統(tǒng)產(chǎn)品 刨花板 纖維板 功能人造板：阻燃、防腐、抗靜電、彩色、隔磁 現(xiàn)代產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)人造板： OSB、 LVL、 PSL、 GLUM 復(fù)合人造板：多種人造板的復(fù)合、人造板與其他材料復(fù)合、人造薄木 產(chǎn)品應(yīng)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(jīng)濟目的。 中國農(nóng)作物秸稈的現(xiàn)行用途： ? ? 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 ? ? 燃料：主要供廣大農(nóng)村取暖、燒飯等。另一類量加工剩余物（如甘蔗渣、花生殼、亞麻殼等）。 中國從 80 年代初，對竹材的工業(yè)化利用進行了研究和開發(fā)，先后開發(fā)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(nèi)裝修材料。年產(chǎn)毛竹 5 億根，相當(dāng)于 750 萬 M3 的木材，年產(chǎn)其他竹材 1180萬噸。 （ 3）竹材資源及應(yīng)用現(xiàn)狀 中國是世界上竹林面積最大。 （ 2） （ 2） 人工林資源 中國人工林面積占世界總量的 50%。 人造板發(fā)展趨勢 開拓人造板新原料 人工林 天然林 竹材 農(nóng)作物秸稈 （ 1）天然林資源 森林面積為 億 ha,，居世界 第七位，森林復(fù)蓋率為 %，人均森林面積 ，是世界平均水平的 1/6，居世界第 119 位。其中 ,膠合板為 萬 m3,纖維板為 萬 m3,刨花板為 萬 m3,其他人造板 萬 m3。 ? ? 膠合板占比例逐年下降， MDF 發(fā)展迅速。但關(guān)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。此后 ,從德國、瑞典、奧地利等國家陸續(xù)引進了 50 多套 MDF 的成套或主機設(shè)備。 1982 年中國林科院等科研單位在湖南株洲建成首條國產(chǎn) MDF 生產(chǎn)線 ,生產(chǎn)能力為 7000m3/a[2]。 1958～ 1961 年分別從瑞典、波蘭進口 萬 m3/a 和 萬 m3/a的濕法硬質(zhì)纖維板生產(chǎn)線 5條 ,60 年代初起進行了國產(chǎn)化設(shè)計 ,形成 66 型和 76 型兩代濕法硬質(zhì)纖維板定型生產(chǎn)線共 400 多條 ,單線產(chǎn)量為 2020～ 5000m3/a。 ? ? 1952 年美國開始生產(chǎn)干法硬質(zhì)纖維板； ? ? 1965 年開始正式建廠生產(chǎn)中密度纖維板（ MDF）。 (3)．纖維板 ? ? 纖維板制造脫胎于造紙工業(yè)中的紙板生產(chǎn)技術(shù)，開始生產(chǎn)的是軟質(zhì)纖維板，20 世紀初在美國等國成為一種工業(yè)。 90 年代初，在相關(guān)科研單位、制造企業(yè)的共同努力下，相繼開發(fā)推出 ~ 萬 m3 國產(chǎn)刨花板成套設(shè)備。此后由于合成樹脂膠產(chǎn)量增加、成本降低，更加促進了刨花板工業(yè)的發(fā)展，使其成為三板中年產(chǎn)量最大的一個板種。 中國生產(chǎn)三層膠合板，進口材面板；部分生產(chǎn)國產(chǎn)材厚膠合板。目前總體技術(shù)達到了先進國家 80 年代的水平。50 年代逐步引進國外生產(chǎn)主機，擴建了一批膠合板廠。 Solid Wood Plywood Waferboard OSB PB Flakeboard MDF Hardboard MDF Hardboard Insulation FB Paper Low Density High Density 人造板發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢 人造板發(fā)展簡史 (1)．膠