【正文】 MDI ? ? 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) —— Modelling 人造板基本性能及應(yīng)用 外觀性能 主要包括產(chǎn)品的外形尺寸及偏差、翹 曲度、材質(zhì)缺陷（活節(jié)、死節(jié)、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(duì)角線差等等 內(nèi)在性能 主要包括人造板的物理性能、力學(xué)性能、耐久性（老化性能）、表面特性和特殊性能等。 ? ? 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。 2bh2PL3MOR? ? ? 彈性模量 (Modulus of Elasticity)： 板在外力作用下，抵抗彎曲變形的能力。 SPIB? ? ? 握螺釘力（ Nail and Screw Holding Power）：撥出擰入規(guī)定深度的木螺釘所需的力。根據(jù)影響產(chǎn)品性能變化的主要?dú)夂蛞蛩卦O(shè)計(jì)了許多快速老化試驗(yàn)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(xué)性能，以確定其抗一老化性能。 . 人造板的應(yīng)用 人造板生產(chǎn)方法 人造板生產(chǎn)方法 ? ? 干法：單元含水率在 15%以下 ? ? 半干法：單元含水率在 30%以上 ? ? 濕法：單元含水率在 100%以上 三種人造板生產(chǎn)工藝流程 ? ? 膠合板 干燥 —— 剪切 原木 —— 截?cái)?—— 熱處理 —— 剝皮 —— 定中心 —— 旋切 剪切 —— 干燥 修補(bǔ) —— 涂膠 —— 組坯 —— 預(yù)壓 —— 熱壓 —— 冷卻 —— 裁邊 —— 砂光 —— 分等 —— 檢驗(yàn) —— 入庫 ? ? 刨花板 原料 —— 刨花制備 —— 干燥 —— 分選 —— 拌膠 —— 鋪裝 —— 預(yù)壓 —— 熱壓 —— 后處理 —— 檢驗(yàn) —— 入庫 ? ? 纖維板 漿料處理 原料 —— 備料 —— 纖維分離 成型 —— 預(yù)壓 —— 熱壓 干燥 —— 施膠 —— 后期處理 —— 檢驗(yàn) —— 入庫 人造板標(biāo)準(zhǔn) 國際標(biāo)準(zhǔn) 國際標(biāo)準(zhǔn)是指國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO）和國際電工委員會(huì)（ IEC）所制定的標(biāo)準(zhǔn)，以及 ISO 確認(rèn)并公布的國際組織和其他國際組織（如國際計(jì)量局（ BIPM）、聯(lián)合國教科文組織（ UNESCO）、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（ WIPO）等）制定的標(biāo)準(zhǔn)。 國際上通行的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) 美國試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)（ ASTM）。 2．原 料 本章主要內(nèi)容： 2． 1 木質(zhì)及非木質(zhì)原料 2 學(xué)時(shí) 2． 2 膠粘劑及其他添加劑 2 學(xué)時(shí) 2． 3 貼面材料 學(xué)時(shí) 2． 4 原料的貯存與保管 學(xué)時(shí) 2． 5 剝皮與去皮 本章重點(diǎn)內(nèi)容： ? ? 人造板原料的基本性質(zhì) ? ? 不同人造板產(chǎn)品適用原料的選擇原則 ? ? 不同原料的貯存方法 2． 1 木質(zhì)及非木質(zhì)原料 2． 1． 1 木質(zhì)原料 2． 1． 1． 1 木質(zhì)原料的特性 木質(zhì)原料的基本性質(zhì)包括：物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、加工性質(zhì)等。了解木材的基本性質(zhì)，對(duì)木材的加工和利用有重要意義。前二者與木材的一般加工利用有密切的關(guān)系。 ρ =m/V 木材體積由細(xì)胞壁物質(zhì)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(gòu)成，因而有體積密度和實(shí)質(zhì)密度之分。 實(shí)質(zhì)密度： 單位體積（木材密實(shí)狀態(tài)下 的體積，不含任何孔隙）木材的質(zhì)量。 木材密度受含水率的影響較大，根據(jù)木材不同的含水率，密度可分為： 基本密度 ρ I =絕干材重量 /生材體積 生材密度 ρ y =生材重量 /生材體積 氣干密度 ρ g =氣干材重量 /氣干材體積 絕干密度 ρ o =絕干材重量 /絕干材體積 通常用氣十密度和基本密度。 ? ? 密度對(duì)產(chǎn)品性能的影響：木材的強(qiáng)度和韌性隨密度的變化而變化。自由水的增加或減少不引起木材尺寸的脹縮。只影響木材 的重量、保存性和燃燒性等。 ③ ③ 纖維飽和點(diǎn)：當(dāng)木材細(xì)胞腔內(nèi)的水分完全蒸發(fā)，而細(xì)胞壁的吸著水沒散失時(shí)，或當(dāng)木材細(xì)胞壁吸滿吸著水，即細(xì)胞壁水分達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，但細(xì)胞腔內(nèi)完全沒有水分時(shí)，此時(shí)木材含水狀態(tài)稱為纖維飽和點(diǎn)。 纖維飽和點(diǎn)是木材材性變異的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 當(dāng)木材含水率小于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，木材中水分的增加與減少即為吸著水的變化。 各向異性：在縱向、徑向和弦向上木材的強(qiáng)度各不相同。 2% 45177。 2% 30177。 3% 20177。 2% 5177。大量 D葡萄糖基通過 1， 4 位碳原子上的 β — 甙鍵連接而成的直鏈巨分子化合物。 大分子 —— 微纖絲（結(jié)晶區(qū)，非結(jié)晶區(qū)） —— 原纖維 —— 纖維 —— 木材 ? ? 物理性質(zhì)： 白色、無臭、無味、各向異性，密度 ~，比熱在 左右。這些被 吸附的為稱為結(jié)合水。纖維素定型區(qū)占百分比越大，結(jié)合水越多，吸濕性越大。結(jié)晶度越高，定向性越好，強(qiáng)度越大。 當(dāng)聚合主小于 200 時(shí)，纖維素幾乎喪失強(qiáng)度。 高分子化合物的降解包括 水解、氧化和熱解三類。在人造板中常發(fā)生兩種降解：酸性水解降解和熱解降解。在人造板生產(chǎn)中，酸性來自于原料在高溫下蒸煮時(shí)，糖類物質(zhì)分解的有機(jī)酸（如甲酸、乙酸），起到催化作用。纖維素?zé)峤到獾某潭扰c溫度高低、作用時(shí)間的長短及介質(zhì)的水分和氧氣含量有密切關(guān)系。 ? ? 分子結(jié)構(gòu) 半纖維素由兩種或兩種以上單糖基構(gòu)成的非均一結(jié)構(gòu)的聚糖。其含量過高，影響人造板的尺寸穩(wěn)定性。在人造板生產(chǎn)過程中，凡有水、熱作用工序都會(huì)出現(xiàn)程度不同的半纖維素反應(yīng)。 ? ? 分子結(jié)構(gòu) 木素是一類復(fù)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(zhì)。分子量較大， 800~10000。 熔點(diǎn)：熱塑性物質(zhì)，無定型結(jié)構(gòu)決定其無固定熔點(diǎn)。通常針葉材（ 170~180）大于闊葉材（ 140~150），隨含水率的增加而下降。 降解：受水熱作用產(chǎn)生水解降解，程度：半纖維素 纖維素 木素 縮合：水熱作用產(chǎn)生有機(jī)酸，使木素降解活化，在熱的繼續(xù)作用下，又重新縮合。水的存在促進(jìn)木素的縮合，起保護(hù)作用。 含量少的約為 1%，多的超過 40%。心材大于邊材。 抽提物與原料的酸堿性（ pH 值）有關(guān)。此外，原料在貯存過程中含酸量會(huì)不斷增加。 原料的酸堿性對(duì)人造板制造有重要影響，比如膠合時(shí)，堿性物質(zhì)不利于 UF 膠的固化。 ? ? 樹種：制得的單板變形小，易于膠合 ? ? 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(jìn)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(jié)構(gòu)對(duì)膠合板生產(chǎn)的影響 ? ? 年輪：環(huán)孔材旋切單板具有美觀的紋理，但易透膠。 ? ? 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(duì)熱處理、旋切、干燥和熱壓生產(chǎn)工藝有影響。 ? ? 樹脂道：旋切和干燥時(shí)，松脂會(huì)沾污旋刀和干燥機(jī)，熱壓時(shí)容易脫膠和鼓泡。 ? ? 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(qiáng)度。 ? ? 對(duì)板材質(zhì)量有影響的缺陷：斜紋理、節(jié)子、渦紋、變色等。 ? ? 根據(jù)膠合板規(guī)格和質(zhì)量要求，將原木截?cái)喑?所需要的木段，同時(shí)要根據(jù)原木的缺陷，確定合理的鋸斷位置，保證單板質(zhì)量，獲得最大的利用率。檢尺直徑按 2cm 進(jìn)級(jí)。 ? ? 考慮采用無卡軸旋切機(jī)以減小木芯直徑（ 5mm， 有卡軸旋切機(jī)的木芯直徑一般為 10mm） 2． 1． 1． 3 刨花板生產(chǎn)木質(zhì)原料 （ 1） （ 1） 原料種類 ? ? 小徑級(jí)原木： 原料基地提供的小徑級(jí)原木 原料造材剩余物 膠合板木芯 ? ? 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） ? ? 竹材和農(nóng)作物秸稈（稈類、殼類、渣類） （ 2） （ 2） 原料的選擇原則 ? ? 資源豐富 M=KM’ M—— 一年生產(chǎn)所需原料； M’ —— 產(chǎn)量； K—— 生產(chǎn) 1M3 人造板所需原料 刨花板 K= 膠合板 K= 中密度纖維板 K= ? ? 原料本身密度低，強(qiáng)度高 密度低，可增大板材的壓縮率，板材能獲得較高的強(qiáng)度。 t2S ??? （ cm2/g） ρ —— 原料密度； t—— 刨花厚度 但是，由于木材的強(qiáng)度 S=k(ρ )n，低密度，高強(qiáng)度的木材在實(shí)際中選擇比較困難，通常選針葉村、軟闊葉材。 目前，生產(chǎn)中多采用針闊葉材混合原料。 通常要求生產(chǎn)中的樹皮含量小于 10%，且僅作芯層材料。含水率過低，木材脆性大，原料制備過程中產(chǎn)生的碎屑多，影響板材質(zhì)量。 ? ? pH 值要合適 木材 pH 值影響固化劑的用量和膠粘劑的固化速度。 ? ? 抽提物含量盡量少 抽提物多為油脂類物質(zhì)（如石蠟、油脂、樹膠等），影響膠粘劑對(duì)木材的 潤濕性，不利于膠合。 2． 1． 1． 4 纖維板生產(chǎn)木質(zhì)原料 （ 1） （ 1） 原料種類 ? ? 原料基地提供的小徑級(jí)原木 ? ? 采伐剩余物（間伐剩余物、枝椏材） ? ? 加工剩余物（碎單板、鋸屑、木芯、邊角料） ? ? 竹材和農(nóng)作物秸稈（稈類、殼類、渣類） （ 2） （ 2） 原料質(zhì)量的評(píng)定 ? ? 化學(xué)成分 纖維素含量應(yīng)大于 30%。 半纖維及水抽提物含量高時(shí)，應(yīng)考慮提高產(chǎn)品耐水性措施。雜細(xì)胞含量過高，導(dǎo)致纖維得率低和濾水困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量（針葉材的管胞占 90%，閣葉材的木纖維多的灰 80%。） 纖維形態(tài)：一般長度大，長寬比大，細(xì)胞壁薄的纖維具有較好的交織能力。 （ 3）原料選擇原則 ? ? 資源豐富 M=KM’ M—— 一年生產(chǎn)所需原料； M’ —— 產(chǎn)量； K—— 生產(chǎn) 1M3 人造板所需原料 中密度纖維板 K= ? ? 原料質(zhì)量 木材是最好的原料。 原料搭配：高質(zhì)量與低質(zhì)量原料搭配，不同樹種的搭配 ? ? 原料含水率 控制在 40~50%?？刂圃?10%以下。中國森林總蓄積量居世界第 8 位，人均森林蓄積量 ，為世界上最低的國家之一。 2020 年可供工業(yè)用木材資源為 8235 萬 M3，而年均木材消量 億 M3，其中工業(yè)用材消量達(dá) 。中國有竹子 37 屬 500 多種，竹林面積達(dá) 440 萬公頃，占世界竹林面積的 1/4。竹子生長速度非?？欤竦裙I(yè)化利用價(jià)值高的竹子生長 4~5 年即可砍伐加工利用， 而且每年可以砍伐，生生不息，永續(xù)利用。中國從 80 年代初，對(duì)竹材的工業(yè)化利用進(jìn)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，大大提高了竹材的利用價(jià)值，緩解了木材供應(yīng)緊張的局面。竹制品已銷往 30 多個(gè)國家和地區(qū)，年創(chuàng)匯 5 億美元。 ? ? 農(nóng)作物剩余物資源及應(yīng)用現(xiàn)狀 中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)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）。根據(jù) 1995 年的統(tǒng)計(jì)資料，我國農(nóng)作物秸稈年頭出量為 億噸。 ? ? 飼料：把麥秸稻草加工成碎料，再添加 其他成分，做成飼料，養(yǎng)雞、豬、鴨等。 ? ? 外表：堅(jiān)硬或有二氧化硅和蠟質(zhì)層 有些有柔軟外皮層（棉稈、麻稈等） ? ? 髓心：松軟的髓結(jié)構(gòu)（棉稈、麻 稈、甘蔗渣等） （ 2） （ 2） 宏觀構(gòu)造 纖維細(xì)胞含量：針葉材 闊葉材 竹材 農(nóng)作物秸稈 竹材、麻稈、蘆葦、甘蔗渣、棉稈等的纖維細(xì)胞含量已接近闊葉材 （ 3） （ 3） 纖維形態(tài) ? ? 纖維長度：針葉材平均 3mm。 ? ? 纖維細(xì)胞壁腔比：除毛竹小于 1 外，其它均大于 1。 ? ? 灰分含量： 非木質(zhì)原料灰分含量過高于木材。 Rice Corn Stover Whe