单板背裂隙对胶合板变形的影响

1、单板背裂隙对胶合板变形的影响徐兰英(黑龙江省林产工业研究所 赵焕发(松花江森工产品经销总公司黄梅(黑龙江省林产工业研究所 李晓秀(哈尔滨国营松江胶合板厂 张(【摘要】本文通过大量试验和分析得知, 子。试验结果表明, 单板背裂隙的深度为引起单板背裂隙不均匀所致, 。关键词:单板; 裂隙; 3课题立题及研究中, 曾得到本所刘振国研究员、傅朝臣研究员和中国林科院木材工业研究所王金林研究员、东北林业大学沈耀文教授的热心指导、在此致以谢忱。来稿日期:1996-06-16责任编校:潘启英1由于国家胶合板标准是以使用为目标而制定的, 故对6mm 以下35层胶合板不检验其变形指标, 这就在标准上难以对产品加以

2、约束, 致使二次贴面装饰困难。为解决这一问题,1994年黑龙江省林业科学院下达课题单板背裂隙对胶合板变形影响研究进行专题研究, 目的是研究胶合板单板背裂隙对胶合板变形的影响。旨在通过研究, 了解单板背裂隙在胶合板变形中的作用和机理, 对现行胶合板35层产品生产工艺改进有一定作用, 以减少产生变形胶合板。2试验方法(1 利用中日技术合作项目中的显微投影仪分析单板裂隙的形态、产生部位及对胶合及胶的反应等, 选择椴木和杨木这两种常用树种;(2 观察原木木段径级不同时的单板裂隙状况, 以调研为主;(3 观察原木软化工艺对裂隙的影响; (4 正常旋切工艺中, 旋刀研磨、安装等对单板背裂隙产生的影响; (

3、5 不同单板厚度、不同干燥条件下单板裂隙状况;(6 单板人工修补与天然缺陷对其成品胶合板的影响;(7 仪器设备, 使用木材万能试验机、试验用热压机、电热干燥箱、高频木材含水率计 、卡尺、卷尺、千分尺等量具, 还有万能显微投影仪、照像机等。3试验材料(1 单板(椴木、杨木 购于国营松江胶合板厂;(2 脲醛树脂胶合剂、乳白胶合剂、氯丁胶合剂等, 由松江胶合板厂购入或市场购买。第22卷第1期1997年1月林业科技FORESTR Y SCIENCE &TECHN OLOG YVo1. 22No. 1Jan. 19974试验分析4. 1观察经分析认为, 木材产地、原木径级及水热软化处理, 不对单

4、板裂隙构成主要影响, 只要严格掌握操作工艺, 就不会发生意外的开裂变形等, 但单板背面裂隙始终存在。4. 2单板采样的背面裂隙分析单板脱离旋切机旋刀刀尖的瞬间, 使单板(或称旋切切屑 接触旋刀的表面, 沿单板厚度方向和沿旋刀后面的刀尖延长线方向, 深入到单板内一定深度, 产生裂口30%60%左右。隙为0. 有裂隙的来。以显微分析方法在万能显微投影仪上测出单板的背裂隙, 如表所示。椴木与杨木单板背裂隙特点3树种试样数单板厚mm 裂隙平均条数(条/cm 平均裂隙度(%主要裂隙形态椴木46461. 001. 407862. 470. 1斜曲形斜曲形杨木49501. 001. 405661. 064.

5、 8斜曲形斜曲形31. 在4cm 宽单板测定的平均条数;2. 裂隙总高与单板厚度之比为平均裂隙度。4. 3单板的加工对单板背裂隙的影响对于燥机及干燥箱对照干燥观察表明,干燥对单板背裂隙深度的加长没有影响。相反, 单板背裂隙的存在促进了干燥的完成, 降低了干燥成本。4. 4单板材质缺陷对胶合板变形的影响经过胶合板厂对胶合板的测试表明, 单板上的天然木材构造缺陷对胶合板变形影响很大, 其中中小径级原木中的缺陷, 在单板上出现的频率很大。显微分析表明, 缺陷处背裂隙浅而少, 材质密度不均。当在有缺陷处涂胶时, 发生涂胶吸收不均现象, 即较正常材质处吸胶性能差或称湿润性差, 在单板陈放膨胀过程中易干、

6、易少、缺胶, 设想其在预压及热压时便产生各个局部应力, 导致胶合板整体发生变形。当进入成品状态时, 由于大量水分的急剧散失, 更进一步地导致胶合板含水率不均匀。散失水分引发的应力, 最终导致了胶合板的变形。显微分析已证明缺陷处缺胶。4. 5, 、补条、叠层、(、。经观察, 发现同样存在, 因此, 涂胶时也同样发生膨胀不均及应力不平衡现象。此种情况仅因补片等外来材料与单板不在同一木段上旋下或其含水率、纹理均不一致而导致涂胶后应力的发生。4. 6综合分析与验证4. 6. 1分析试验证明, 胶合板成品变形的关键在热压阶段。热压过程中, 板坯内的热固性胶合剂因受热而固化, 将单板粘合, 但对未能完全固

7、化, 特别是当进入第2段曲线与第 3段曲线之间排潮时, 外逸的蒸汽将可能先从单板顺纹处边缘部位排出, 有缺陷的部位将表现为超前或滞后排气。当第3段终了时, 其滞后部分尚未排气完毕。当卸压后, 便由胶合板中的缺陷部位形成内核, 产生若干个应力点。当受胶合作用产生收缩时, 在应力作用下便发生了变形。多年以来, 工厂的解决办法是胶合板卸出热压机后全部趁热堆放达321h 左右, 以进一步促进未完全胶合的那部分胶合剂完全固化。这在平整性方面有益, 但仅能解决暂时性的变形矫正问题。当打开垛堆单独放置时, 又会重新出现变形。其原因是垛堆(热堆放 的压力不足以约束胶合板应力。所以, 热堆放仍无法根本解决变形问

8、题。4. 6. 2验证单板背裂隙因单板材质构造差异及缺陷53第1期徐兰英等:单板背裂隙对胶合板变形的影响导致的不均匀, 呈现有无、深浅、多少的变化。因对胶料吸收及膨胀不均, 当热压时形成应力, 释放压力后便显现出来, 并且在较小的压力(例如堆放 下无法矫正。为验证之, 设计出冷压机较大压力下的矫正方法加以矫正和验证。方法是:将刚卸出热压机的胶合板趁热送入冷压机压板间, 压力为0. 30. 4MPa 左右, 并维持1530min , 矫正其形状或称定型加工。经试验证明效果很好, 说明单板背裂隙在热压胶合的后期处理方面起到了进一步固化的定型作用。 5结论板背裂隙可作为影响胶合板变形的主要因素加以认

9、定。同时, 其裂隙又以不同程度和形式普遍存在于单板背表面, 由于裂隙的产生原因不同决定了常规胶合板生产工艺中35层胶合板产品变形的不可避免性。热压之后的冷压定型工艺, 可以矫正胶合板中产生的内应力, 当其中的热固性树脂胶合剂尚未完全固化, 即未形成不可逆的体形结构之前, 其胶合板在冷压机的约束下保持一段时间, 使胶合板内的胶合剂完成固化。, 可7, , 对指导胶合板生产实践。单位符号国际符号中文符号量的名称单位符号国际符号中文符号长度(含距离、高度、直径 mcm mm m km 米厘米毫米微米千米(公里 质量(重量t kg g mg吨千克克毫克面积m 2cm 2mm 2km 2hm 2米2厘米2毫米2千米2(公里2公顷压力、压强(应 弹性模量Pa 帕力(重力 N 牛体积m 3cm 3mm 3米3厘米3毫米3容积L (I ( 升毫升时间a h min 年小时分频率Hz kHz MHz 赫千赫兆赫速度m/s km/min km/h 米/秒千米/分千米/时加速度m/s 2米/秒2能量、功、热J w h 焦千瓦时功率w 瓦振幅级差, 声压级功率级差dB分贝在