膠合板的膠合

膠合板的膠合第1頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二本章主要內(nèi)容第一節(jié)膠合原理第二節(jié)膠粘劑的調(diào)制第三節(jié)單板施膠第四節(jié)組坯和預(yù)壓第五節(jié)膠合板膠合方法第2頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第六節(jié)膠合板膠合第七節(jié)影響膠合質(zhì)量的主要因素和常見的膠合缺陷第八節(jié)其它膠合方法第3頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)膠合原理

一．常用的膠合理論1．機械膠合理論微觀上材料表面是凹凸不平的，有許多縫隙。膠粘劑滲入其中形成許多膠釘把被膠接物連在一起的理論第4頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．吸附理論即通過膠粘劑和被膠接材料的表面接觸的分子之間的氫鍵和分子引力，把二者緊密連接在一起。第5頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3．?dāng)U散理論一些膠粘劑是具有鏈狀結(jié)構(gòu)的聚合物，如被膠合物也是高分子材料，在一定條件下，二者分子的熱運動或鏈段的熱運動，使兩者分子相互擴散，形成一個相互熔合的過渡層，從而把被膠接物連在一起第6頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二4．化學(xué)鍵膠合理論膠粘劑與被膠接物之間形成牢固的化學(xué)鍵，把二者連接在一起第7頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二5．雙電層理論即在膠粘劑和被膠接物界面上形成兩個雙電層的電容器，兩側(cè)的材料相當(dāng)于電容器的兩個極板。當(dāng)從被膠接物的表面剝離膠層時相當(dāng)于分開電容器的兩個極板，要產(chǎn)生電位差。第8頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二二．膠粘劑對膠合表面的潤濕充分浸潤是獲得膠合強度的必要條件液體的表面張力越大，越容易浸潤。膠合表面的狀態(tài)也是影響潤濕的一個重要因素，表面粗糙、有油污的則不易膠合第9頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二三．膠粘劑固化膠粘劑一般以液體狀態(tài)涂于木材的表面。液體幾乎沒有什么抗剪強度，膠粘劑在浸潤被膠接物體表面后必須通過適當(dāng)?shù)姆椒ò阉兂晒腆w才能承受負(fù)荷，這個過程稱為固化不同類型的膠粘劑固化方法不同第10頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二1．對于溶劑型，乳液型和熱熔性膠粘劑可以通過物理的方法，如溶劑的揮發(fā)、乳液的凝聚和熔體的冷卻進行固化。第11頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．熱固型膠粘劑通過化學(xué)的方法使其固化。一定的溫度、壓力的作用加壓目的：使膠層充分流平、均勻、致密，膠合面緊貼，擠出膠層的界面上的氣泡不宜過大，否則可能產(chǎn)生缺膠、透膠、木材過分壓縮第12頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二溫度溫度升高，膠粘劑粘度下降，溶劑揮發(fā)加快，各種化學(xué)反應(yīng)能夠進行、并加快速度和程度時間：無論是浸潤，還是溶劑揮發(fā)、或化學(xué)反應(yīng)，都必須有一定的時間作為保證第13頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)膠粘劑的調(diào)制

國內(nèi)的膠合板用膠粘劑多是多組分的，在施膠前必須將這些組分混合在一起進行調(diào)制，為單板的施膠做好準(zhǔn)備這里主要介紹常用的合成樹脂膠的調(diào)制工藝第14頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一．膠粘劑組成合成樹脂膠粘劑主要由樹脂、固化劑、填料和改性劑組成。1．合成樹脂它是起膠接作用的高分子材料第15頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二UF樹脂UF樹脂價格便宜，有良好的膠合強度、較快的固化速度，耐水性較好，所以應(yīng)用十分廣泛，膠合板生產(chǎn)80％以上的產(chǎn)品均使用這種膠粘劑UF樹脂耐氣候及耐老化性不如PF樹脂，所以主要用于室內(nèi)用的膠合板第16頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二PF樹脂PF樹脂是室外用膠粘劑，具有良好的耐候性和較高的膠合強度但顏色較深，價格也較高，限制了使用范圍。第17頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．固化劑1）作用主要作用是起催化作用，加速膠粘劑的固化第18頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2）常用固化劑UF樹脂最常用的固化劑是NH4CL,便宜，溶水性好，無毒無味，使用方便。酸性鹽如HCL，草酸、苯磺酸和強酸弱堿鹽（NH4）2SO4，ZNCL2等。必要時還可以加入一些堿性的延緩劑：尿素、六次甲基四胺、氨水等來延長活性期第19頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二近年來低毒性的UF樹脂的開發(fā)，由于樹脂中的游離甲醛含量減少，僅用NH4CL單一組分難以保持適宜的固化速度，開始使用多組分混合固化劑第20頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二PF樹脂PF樹脂活性較大，加熱后會很快形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以熱壓一般不加固化劑，冷壓時要加入苯磺酸或石油磺酸等固化劑。注意問題：要注意活性期和固化速度的關(guān)系，活性期不應(yīng)小于3h。第21頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3．填料1）目的減少樹脂用量，降低成本，改善制品膠接性能第22頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二提高固體含量，提高粘度，防止透膠,改善預(yù)壓性能，減少膠層的收縮，使應(yīng)力分布均勻，提高膠合強度；減少膠層脆性；降低游離甲醛；延長活性期。改善作業(yè)條件第23頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2）分類按化學(xué)成分：有機填料和無機填料有機填料：面粉、木粉、豆粉、淀粉、果殼粉、木素和α羥甲基纖維素等。作用：對改善膠層性能作用較大。調(diào)節(jié)膠粘劑的粘度，減少膠層收縮第24頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二無機填料高嶺土、白堊、石棉、石膏和玻璃粉等作用：對膠粘劑的粘度影響較小，但可堵塞木材管孔防止透膠，減少木材和膠層的熱膨脹。第25頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二按性能分活性填料與惰性填料活性填料：淀粉,果殼,二氧化鈦等作用：提高樹脂的膠合性能,強化膠層,提高彈性模量和其它一些性能。但不宜過多，否則降低膠合強度第26頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二惰性填料高嶺土、白堊等作用：不改變膠的性能，主要增加膠的體積第27頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3）填料的要求1）粒度要求有適宜的粒度，一般在1－20微米之間。以保證在膠粘劑中均勻地分散和沉淀2）加入量常用填料的加入量P99第28頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二4．改性劑膠合板生產(chǎn)中使用的UF樹脂和PF樹脂都是比較理想的性能方面都還有某些不足，如UF的耐水性、PF的脆性等。因此常要在這些樹脂中某些改性劑，如PVAc和橡膠Ｒ系列膠粘劑。如PF樹脂中加入1.5%栲膠，在120－130℃的溫度下可縮短熱壓時間20－30％。第29頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二二．膠粘劑的調(diào)制膠粘劑調(diào)制時應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按配方規(guī)定的數(shù)量，稱量膠的各個組成部分，按一定的順序進行投料，并進行足夠的攪拌，以使各種材料混合均勻，分散良好，短時間內(nèi)不沉淀第30頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二1．泡沫UF樹脂的調(diào)制1）配方：UF100份血粉0.5－1份NH4CL0.2－1份水2－4份主要目的是為了節(jié)省膠的用量第31頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2）調(diào)制過程先將起泡劑血粉用其重量4倍的水浸泡1h以上調(diào)膠時將樹脂加入起攪拌機中，開動攪拌器，轉(zhuǎn)速在250－300r/min再加入血粉，攪拌5min加入濃度為20％的NH4CL再攪拌5min最終膠的體積增加2－3倍，密度為0.3－0.4g/cm3。活性期為3h第32頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．預(yù)壓用UF樹脂膠的調(diào)制1）配方UF100份

NH4CL0.2－1份氨水0－4份面粉3－6份花生果粉6－9份第33頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2）調(diào)制過程調(diào)膠時將樹脂加入起調(diào)膠機中，開動攪拌器，轉(zhuǎn)速在250－300r/min再入面粉攪拌10－15分鐘，至樹脂中沒有面團加入花生果粉攪拌5分鐘最后加入濃度為20％的NH4CL和氨水，攪拌5分鐘，放置15分鐘第34頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3．PF樹脂膠的調(diào)制1）配方PF100份白堊土7－12份木粉3份三聚氰胺0－2份水2.5-5份2）調(diào)制調(diào)膠機應(yīng)當(dāng)裝有星式攪拌器，轉(zhuǎn)速為140－150r/min。調(diào)膠時依次加入各個組份，每次攪拌5－10分鐘。加入各組份攪拌20分鐘后即可使用。第35頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)單板施膠

單板施膠即將一定數(shù)量的膠粘劑均勻地涂布到單板的表面上的一道工序要求：膠層厚度均勻、連續(xù)，固化后有良好的膠接強度。第36頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二1、常見膠種及應(yīng)用木材用膠粘劑主要以“三醛”膠為主，占整個木材及人造板工業(yè)用膠粘劑的80％脲醛樹脂膠由于價格低廉，室內(nèi)環(huán)境使用對其耐水、耐候性能要求不高，用三聚氰胺改性的脲醛樹脂膠也有用于紙張浸漬的，其全部用量占“三醛”膠粘劑總量的80％以上第37頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二酚醛樹脂膠其膠合性能好，適合于室外環(huán)境使用，主要用于生產(chǎn)混凝土用膠合板模板，部分用于高壓裝飾層積板中底層紙的浸漬第38頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二三聚氰胺甲醛樹脂膠基本上用于人造板飾面用裝飾紙的浸漬，如刨花板的飾面紙和強化復(fù)合木地板裝飾紙、平衡紙和耐磨紙的浸漬

第39頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2、“三醛”膠的產(chǎn)量2002年國內(nèi)“三醛”膠的產(chǎn)量達到92萬t（干）其中脲醛樹脂膠84萬t（干）酚醛樹脂膠6.11萬八干）三聚氰胺甲醛樹脂膠1.88萬t第40頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二預(yù)計到2005年，我國“三醛”膠粘劑的需求量將達到約315萬噸，其中酚醛樹脂的需求量為27萬噸，脲醛樹脂的需求量為281萬噸，三聚氰胺甲醛樹脂需求量為7萬噸對甲醛的總需求量將達到約230萬噸。

第41頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3、膠粘劑的發(fā)展趨勢隨著我國環(huán)保法規(guī)的日趨健全以及人們自身健康意識的提高，質(zhì)量好、無污染、與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌的環(huán)保型膠粘劑正在逐漸成為合成膠粘劑的主流產(chǎn)品，這是有關(guān)專家對膠粘劑市場進行分析后得出的結(jié)論第42頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二傳統(tǒng)的膠粘劑如聚乙烯醇甲醛膠粘劑（107膠）、氯丁膠粘劑（俗稱萬能膠）等已經(jīng)不適合發(fā)展和環(huán)保需要水性膠發(fā)展前景廣闊。水性膠不含有機溶劑，無污染，是環(huán)保型膠粘劑產(chǎn)品。去年，我國生產(chǎn)水性膠68.1萬噸，年均增長率為18.4％，是增長最快的膠種之一。第43頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二目前，除常用的丙烯酸、聚醋酸乙烯和VAE乳液外，聚氨酯乳液的研究開發(fā)也取得了進展，并將有很好的發(fā)展前景熱熔膠和熱熔壓敏膠發(fā)展迅速。熱熔膠無污染，固化迅速、粘接面廣，適合于連續(xù)化生產(chǎn)，便于貯存和運輸。該產(chǎn)品近年來得到迅速發(fā)展，去年產(chǎn)量達到4.5萬噸，年平均增長率為30％左右，是我國增長率最快的膠種。第44頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一．施膠方法按膠的狀態(tài)可分為：干法和濕法。按所用的設(shè)備：輥筒涂膠、淋膠、擠膠、噴膠等第45頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二干法施膠使用的是膠膜紙，是由硫酸鹽紙漿制造的特種紙，浸漬PF樹脂后經(jīng)干燥、剪切等工序后制成。組坯時夾在單板中間，熱壓時膠膜紙中的樹脂將單板膠合在一起，生產(chǎn)成本較高，只適用于薄型航空膠合板生產(chǎn)第46頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二濕法施膠將液態(tài)的膠粘劑涂在兩個膠合表面中的一個上面，靠膠的流動性浸潤另外一個膠合表面，生產(chǎn)中主要是采用濕法施膠。第47頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二（一）．輥筒涂膠法1．雙輥筒涂膠機上輥筒膠液是靠下輥筒傳遞上來的，涂膠時單板從兩個輥筒中間通過，靠接觸使單板表面施膠。施膠量的大小主要靠調(diào)節(jié)上輥筒的壓力，輥筒上溝紋的形式和數(shù)量對施膠量也有一定的影響。不同膠種對溝紋的不同第48頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二設(shè)備細(xì)節(jié)PF樹脂多用平輥表面包覆橡膠UF樹脂用的橡膠輥表面有直螺紋液面的高度達下輥筒1／3為宜雙輥筒涂膠機：結(jié)構(gòu)簡單、便于維護，但施膠量不易控制，單板不平時容易被壓壞，效率也低第49頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．四輥筒涂膠機比雙輥筒涂膠機增加兩個鋼制的擠膠輥，外面鍍鉻，其線速度低于涂膠輥15－20％，起到刮膠作用。與涂膠輥之間的距離可調(diào)，以控制涂膠量。涂膠輥下方有清洗槽，為洗滌膠輥排出污水之用。四輥筒涂膠機上、下同時供膠，涂膠均勻第50頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第51頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第52頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3、涂膠機的保養(yǎng)避免輥筒的不均勻磨損定期用溫水清洗，如有局部固化，可用3－5％的NaOH溶液和毛刷去垢輥筒的溝紋如磨損應(yīng)即時修復(fù)第53頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二四輥筒涂膠機的改進為配合芯板的整張化，輥筒長度加長；為了涂膠均勻，采用了軟輥筒施壓涂膠（即在硬橡膠內(nèi)層加一層軟橡膠）第54頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二（二）淋膠此方法在油漆行業(yè)已使用多年。首先是形成一層厚度均勻的漆幕，單板通過膠幕時即被涂上一層膠施膠量與膠的流量、膠的粘度、材料的表面張力、單板的進料速度等有關(guān)膠的溫度應(yīng)當(dāng)略高于20度，單板表面要求平整，否則易產(chǎn)生施膠不均第55頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二（三）擠膠1．原理是將高粘度或泡沫膠液通過擠孔器小孔施到單板的表面。單板在擠膠器下面，膠呈條狀流下，落到單板的表面第56頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二施膠后的單板表面約一半面積沒有著膠，預(yù)壓時膠液可擴展成完整的連續(xù)膠層，也可用表面覆一層硅橡膠的輥筒把膠條輾平。使用泡沫膠可加大孔徑，避免孔的堵塞2．優(yōu)點：節(jié)約膠料，使用時應(yīng)當(dāng)注意膠孔的堵塞第57頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二（四）噴膠法噴膠有兩種形式，普通噴膠和壓力噴膠1．普通噴膠膠液在壓縮空氣的作用下，經(jīng)噴嘴霧化噴出。這種方法膠料損失較大，膠合板工業(yè)中應(yīng)用較少第58頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．壓力噴膠為了施膠均勻，噴嘴的直徑應(yīng)當(dāng)盡量小一些，0.3－0.5mm。但較小的噴嘴易發(fā)生堵塞，要求膠液盡可能清潔，并具有適宜的粘度特點：膠料的損失較普普通噴膠小，但膠量難以控制。第59頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二二．涂膠后單板的干燥1．目的消除由于施膠而帶入芯板的大量水分，降低揮發(fā)物的含量，防止板坯熱壓時產(chǎn)生透膠、鼓泡和開膠等缺陷。2．應(yīng)用膠合板生產(chǎn)中涂過膠的單板一般不進行干燥。只有PF樹脂膠合的船舶板、3mm以下的航空板要求進行干燥。第60頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3．相關(guān)影響因素單板的初含水率、涂膠量、膠粘劑種類、干燥設(shè)備內(nèi)介質(zhì)溫度、風(fēng)速和相對濕度等等是決定干燥過程的條件。其中溫度是主要的條件，一般70－80度，不超過90度4．干燥后要求單板表層膠層不起泡；水分、揮發(fā)物的

第61頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二三．施膠量1．施膠量大小應(yīng)當(dāng)適宜。施膠量太大：膠層增厚，應(yīng)力增大，膠合強度下降，成本也較高。施膠量太?。翰荒苄纬蛇B續(xù)的膠層，也影響膠液從一塊單板向另一塊單板上轉(zhuǎn)移第62頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．施膠量決定因素膠種、樹種、單板厚度等決定干物質(zhì)含量為13－15％的血膠，施膠量為480－650g/m2。干物質(zhì)含量為30－35％的豆膠，施膠量為550－730g/m2第63頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二干物質(zhì)含量為45－48％的PF樹脂，施膠量為200－320g/m2。干物質(zhì)含量為60－65％的UF樹脂，施膠量為220－340g/m2。第64頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第四節(jié)組坯和預(yù)壓

單板涂膠以后，根據(jù)膠合板的構(gòu)成原則、產(chǎn)品厚度和層數(shù)組成板坯。在陳化后對板坯進行短時間的冷壓，使之初步膠合成型，以便于機械化生產(chǎn)。預(yù)壓后板坯要逐張進行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷即時進行修補，以提高膠合板生產(chǎn)的一次合格率第65頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一．組坯每張膠合板的面板和背板的等級搭配應(yīng)當(dāng)符合膠合板的國家標(biāo)準(zhǔn)，芯板的缺陷只要在表板上反映不出來都是可以的第66頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二1．板坯厚度的確定SS=100(Sh+C)/(100-△)式中：S－板坯的厚度mmSh－成品膠合板的厚度mm△－板坯的壓縮率％C－膠合板的表面加工余量mm第67頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．各種膠合板的壓縮率各種膠合板的壓縮率%普通膠合板5-15車廂膠合板8-16航空膠合板20-25船舶膠合板30-35第68頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二組成板坯的各層單板可以是等厚度的，也可以是表板改薄厚芯板結(jié)構(gòu)的。后者更能合理地利用木材，有利于增加薄板率和提高等級率，是膠合板生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。不過應(yīng)當(dāng)在設(shè)備和工藝上作相應(yīng)的改進，同時加強管理第69頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3．組坯方法組坯分手工和機械兩種國內(nèi)生產(chǎn)主要還是手工組坯膠液中水分在涂膠后使芯板膨脹，容易使膠合板產(chǎn)生迭層、離縫等缺陷。要根據(jù)單板吸水后膨脹的規(guī)律，留出縫隙第70頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一邊一頭齊原則組坯時芯板與表板、長中板木材紋理應(yīng)當(dāng)相互垂直；為以后鋸邊準(zhǔn)確定位，組坯應(yīng)當(dāng)做到“一邊一頭”齊采用零片組坯時，應(yīng)當(dāng)把窄芯板放在板坯中間位置，防止搬動時錯位、歪斜、造成次品。芯板在板坯中不應(yīng)露在外面太寬第71頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二4．涂膠單板的陳放1）開式陳放：施膠單板直接陳放，然后組坯2）閉式陳放：施膠單板先組坯，在閉合狀態(tài)下陳放第72頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二陳放的目的使膠液中的一部分蒸發(fā)或滲入木材，使其粘度增加，聚合度增大，壓合時有利于形成連續(xù)的膠層避免過多膠液滲入木材影響膠合強度。陳放時間不宜過長或過短：過短達不到陳放的目的，過長膠液失去活性，膠合強度反而下降，產(chǎn)生開膠等缺陷第73頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二據(jù)統(tǒng)計，在施膠－組坯－熱壓這一部分工段所用的勞動力占整個膠合板生產(chǎn)線的1／4左右。要提高生產(chǎn)率，則必須提高這一部分的生產(chǎn)率，力爭實現(xiàn)機械化、連續(xù)化第74頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二實現(xiàn)組坯機械化，首先要求芯板整張化目前主要是采用3－4條熱熔膠的芯板拼板線；其次是采用的合適的施膠方法，為了配合機械化組坯，開始采用淋膠、擠膠、噴膠等方法第75頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二翹曲單板影響正常的施膠和組坯，一些國家開始采用整平機整平單板。從板堆遞送單板是作業(yè)的另一個重要環(huán)節(jié)，主要采用大面積的吸盤來完成吸起和移動單板。第76頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二5．幾種機械化組坯的方案機械化組坯的方案較多，但真正用于生產(chǎn)實踐的還不多第77頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二T5－5此生產(chǎn)線適合用PF樹脂膠合厚的單板l

首先由生產(chǎn)線一端的吸盤將背板、芯板、中板放在運輸鏈上，去塵、淋膠，落到組坯機構(gòu)下部的升降臺上。組坯機構(gòu)由兩個部分組成：自動落板架和單板升降臺組坯的主要工作在單板升降臺上進行按順序放置、對齊第78頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二當(dāng)淋上膠的各種單板疊合到規(guī)定的層數(shù)后，自動落板架張開，將面板放在板坯垛上，從而完成一張膠合板的組坯兩條同樣的生產(chǎn)線由一人管理，每班可生產(chǎn)12000m2

第79頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二T5－6七層膠合板組坯生產(chǎn)線l

首先在板坯底部放一塊背板l

膠合力主要來自涂膠的芯板l

通過打落裝置，來增加板坯中的芯板和中板的數(shù)量，2張／次l

最后一次運送一塊芯板和一張表板第80頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二T5－7擠膠法生產(chǎn)三層膠合板的生產(chǎn)線l

施膠機構(gòu)是不銹鋼制，裝在跑車上，作往復(fù)運動l

面板與背板對一條運輸線上對齊，背板先行施膠l

芯板經(jīng)剪切后送往配坯臺對齊施膠l

面板送入施膠l

最后組坯好的板坯由12位置送走第81頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二每日三班，可產(chǎn)660M3生產(chǎn)1525＊1525＊4mm的膠合板，兩個工人每小時可配250張。第82頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二二．預(yù)壓國內(nèi)外使用的熱壓機已向多層發(fā)展。國內(nèi)一般為25－30層，國外最高達90層熱壓機向多層發(fā)展又要減少閉合時間的措施之一是減少壓機壓板之間的距離，實現(xiàn)無墊板操作板坯進入壓機之前初步粘合在一起,預(yù)壓初步粘合成型后再熱壓第83頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第84頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第85頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二1．優(yōu)點縮短熱壓時間，提高熱壓機生產(chǎn)能力，減少能量消耗，省去墊板回空設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量更有保證第86頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．預(yù)壓工序?qū)渲囊?）對于UF樹脂為了提高樹脂的初粘度，應(yīng)當(dāng)加入一定量的小麥粉、豆粉等，或加入聚乙烯醇進行改性使用聚乙烯醇改性的UF樹脂預(yù)壓條件：板坯閉合陳放時間不少于40分鐘，單位壓力在1.0－1.2之間，預(yù)壓時間為10－20min。第87頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2）PF樹脂涂膠陳放一段時間后有很好的初粘性，經(jīng)預(yù)壓能很好成型預(yù)壓一般用的都是冷壓機，上壓式工作較為方便。國內(nèi)預(yù)壓機的工作高度一般為1－1.5m，最大單位壓力為1.5MPa，總壓力為450t第88頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二膠合板品種板坯壓縮率%普通膠合板5—15車廂膠合板8—16航空膠合板20—25船舶膠合板30—35第89頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第五節(jié)膠合板膠合方法

根據(jù)單板的含水率和是否對板坯加熱，膠合板的膠合有三種形式濕熱法干冷法干熱法第90頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一．濕熱法是將未經(jīng)干燥的含水率在60－120％的濕單板，經(jīng)涂膠、組坯、陳放、熱壓、膠合板干燥等工序制得的膠合板，是早年生產(chǎn)膠合板的一種方法第91頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二優(yōu)點：工藝簡單、設(shè)備少、占地面積小缺點：因主要使用為血膠，加上單板含水率較高，最后的成品板的膠合強度較低，內(nèi)應(yīng)力較大，易發(fā)生翹曲和龜裂。國內(nèi)已經(jīng)不采用，國外有人試途通過改變膠粘劑的類型和調(diào)整工藝過程來恢復(fù)這種生產(chǎn)方法，但成本較高第92頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二二．干冷法是將干燥后的含水率在8－12％的單板涂膠后在室溫下（18－20度）加壓膠合的一種膠合板的生產(chǎn)方法使用的膠粘劑有豆膠、干酪素、PF樹脂和冷壓用的UF樹脂此種方法膠合時間與板坯的厚度沒有影響，時間主要由膠種決定卸壓后的含水率與膠液的濃度、單板的初含水率有關(guān)第93頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二缺點：生產(chǎn)周期長，耗膠量大。主要適應(yīng)于小廠或家具廠生產(chǎn)。優(yōu)點：膠合板質(zhì)量較好，保持天然木材的顏色，木材壓縮率小，對透氣性差的木材更適合此法第94頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二三．干熱法是將干燥后含水率在6－12％的單板經(jīng)涂膠、組坯等工序，最后在熱壓機中熱壓膠合的一種膠合板生產(chǎn)方法。是目前膠合板生產(chǎn)的主要方法。優(yōu)點：膠合板的強度比冷壓法高，材色和冷壓法相近，耐水性好，生產(chǎn)效率較高。缺點：板坯壓縮率較大，熱量消耗較大。第95頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第六節(jié)膠合板膠合

一．干熱法膠合膠合條件：壓力、溫度、時間等最佳要求：強度高，含水率適宜、壓縮量小、膠合時間短等第96頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二1．單位壓力1）加壓目的：使木材－膠層－木材緊密接合。2）壓力來源：熱壓機的壓板3）決定壓力大小的因素；樹種、膠種、產(chǎn)品密度第97頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一般硬闊材的壓力要求大一些；流動性差的膠液要求壓力大一些；結(jié)構(gòu)性膠合板比裝飾性用的膠合板壓力要大第98頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二4）熱壓機壓板中板坯的受壓情況升壓－保持恒定壓力（其實是一個不斷降壓和補壓的過程）—降壓降壓階段應(yīng)當(dāng)緩慢，可采用分段降壓。第99頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二產(chǎn)品種類單位壓力MPa普通膠合板0.8—1.5航空膠合板2.0—2.5船舶膠合板3.5—4.0第100頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第101頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二膠合板膠合時板坯單位壓力P1=πd2mP0.K/4F(Mpa)式中：d－－熱壓機油缸直徑cmm－－熱壓機油缸數(shù)目P0－－熱壓機表壓力，MPaF－－板坯面積，cm2K－－壓力損失系數(shù)，0.9-0.92第102頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二平衡壓力值可用下式計算P2=1.15PiF/md2(Mpa)Pi－－加熱熱板的蒸汽壓力F－板坯面積，cm2m－油缸數(shù)；d－油缸直徑，第103頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2．板坯的加熱1）目的：加速膠層固化，提供水分揮發(fā)所需的熱量。2）來源：熱壓機的壓板，內(nèi)部有蒸汽或熱油作為熱源3）熱壓溫度的確定由膠種、樹種、膠合板的層數(shù)、板坯厚度。為了縮短熱壓時間，一般采用高于膠層固化所需要的溫度來加熱第104頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二

PF樹脂，最高溫度在130－150度之間

UF樹脂，最高溫度在95－120度之間蛋白膠在95－120度。對一些透氣性差的樹種應(yīng)當(dāng)采用較低的溫度。膠合板的層數(shù)較少可采用較高的溫度；層數(shù)多可相應(yīng)采用較低的溫度。熱壓板的溫度一般比蒸汽溫度低3－7度第105頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3．板坯內(nèi)溫度的變化與壓力變化1）從裝板到壓機全部閉合此時板坯沒有受壓力，局部受熱會產(chǎn)生膠層提前固化，此階段時間不宜超過30－90s近年來國內(nèi)外采用的新型熱壓機一般都能實現(xiàn)快速閉合第106頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2）壓機閉合到開始卸壓一般工廠所規(guī)定的膠合時間是指壓力升到工作壓力到開始卸壓的這一段時間。此階段升溫離壓板最遠處即中心層附近最慢。中心層升溫速度與水分蒸發(fā)速度有關(guān)，水分蒸發(fā)越快，升溫越慢。第107頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二由于木材逐漸被壓實，在板坯中部形成的蒸汽很難排出，停留在板坯中以蒸汽或過熱水的形式存在第108頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二確定膠壓時間應(yīng)當(dāng)考慮膠層溫度增長速度、膠層固化速度、板坯厚度和水分排出的速度等因素一般用每毫米板厚所需要的熱壓時間來計算如UF樹脂膠合板3mm厚，每mm需要0.5-0.7min，熱壓時間要1.5-2.1min生產(chǎn)中也有用1min/mm第109頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二壓制膠合板可采用單張加壓和多張加壓的兩種形式采用哪種形式取決于膠合板的厚度和壓機間隔高度。當(dāng)壓機間隔高度大于65mm，板坯總厚度不超過18－20mm，每個間隔板坯最多張數(shù)：膠合板厚度mm34566以上板坯張數(shù)54321第110頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二多張加壓特點在整個熱壓周期中如果輔助時間占比例較大，適合于多張加壓。輔助時間占比例不大，可用單張加壓，這主要考慮壓機生產(chǎn)率。各層膠合板壓縮率不同，容易引起翹曲，裝卸板也較困難，不易實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。單張加壓可在一定程度上解決上述問題第111頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二4．板坯中水分移動板坯中水分主要來自：單板自身的水分和膠粘劑帶入的水分膠壓過程中隨著溫度壓力的變化，板坯含水率發(fā)生一定的變化。在壓機閉合前蒸發(fā)少量的水分第112頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二壓機閉合以后水分開始重新分布，板坯表層溫度達到100度或更高一些時，水分轉(zhuǎn)化為蒸汽向低溫的板坯中層移動，從而提高芯層的溫度和含水率板坯周邊達到100度時，水分劇烈蒸發(fā)，但溫度并不升高，直到壓實水分不易蒸發(fā)后，溫度開始逐漸升高。內(nèi)部形成了一個蒸汽壓力區(qū)第113頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二在加壓階段水分僅排出1－1.5％板坯被壓實后，內(nèi)部形成的蒸汽壓力在各處是均等的，蒸汽壓力的大小由熱壓板的溫度決定的第114頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二多層膠合板板坯加壓終了時，溫度120度時蒸汽壓力是0.15-0.17MPa；溫度130度時蒸汽壓力是0.19-0.24MPa溫度140度時蒸汽壓力是0.26-0.31MPa溫度150度時蒸汽壓力是0.35-0.40MPa一些工廠把蒸汽壓力定在0.30-0.40MPa顯然是不夠妥當(dāng)?shù)摹５?15頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二加壓結(jié)束開始卸壓，隨著壓力的下降，板坯內(nèi)部的蒸汽壓力高于壓板壓力時，蒸汽開始從板坯中排除板坯從壓機中卸出在冷卻架上依靠自身的潛熱還要蒸發(fā)1.5-3.5％的水分。整個熱壓周期中，板坯要蒸發(fā)的水分為8－15％第116頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二5．木材的壓縮熱壓時隨著板坯溫度和含水率的變化，木材逐漸被壓縮，板坯厚度逐漸減少在壓力作用下板坯厚度的減少稱為總壓縮總壓縮包括彈性壓縮和殘余壓縮。第117頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二結(jié)論1）隨著時間的延長，單板的壓縮率成逐漸增加趨勢，但速率逐漸減慢。2）表板的壓縮率大于芯板的壓縮率3）薄板的壓縮率要大于厚板的壓縮率，包括多層單板壓制第118頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二6．不同膠種膠合板的特點1）．蛋白膠粘劑膠合板用蛋白質(zhì)為膠粘劑應(yīng)當(dāng)注意這類膠的兩個特點：蛋白質(zhì)的凝固溫度較低，一般在75－80度膠的干物質(zhì)含量少，施膠后板坯的含水率增加較大第119頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二實際膠合中，采用的溫度略高于蛋白質(zhì)的凝固溫度,90-120保證板坯的陳放時間足夠，以使水分部分蒸發(fā)或被基材吸收，提高膠的粘度；延長熱壓后的降壓時間，或在沒有壓力的情況下在壓機中保溫一定時間降壓后應(yīng)當(dāng)很好地冷卻第120頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2）UF樹脂膠合板UF樹脂膠是一種快速固化的膠種，應(yīng)當(dāng)根據(jù)季節(jié)的不同，適當(dāng)調(diào)整固化劑的用量，以保證固化速度和膠的活性期陳放時間對膠合強度影響較大，應(yīng)當(dāng)注意掌握要防止板坯中表面的提前固化第121頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二熱壓溫度一般不要高于130°以防止膠層的變脆和分解卸壓后應(yīng)當(dāng)很好冷卻，以排除多余的水分；并防止膠層過分反應(yīng)表5－4UF樹脂膠膠合板熱壓工藝條件同樣熱壓條件下，隨著膠合板厚度與板坯厚度的增加，熱壓時間相應(yīng)延長第122頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3）PF樹脂膠膠合板膠合板生產(chǎn)中一般采用水溶性的PF樹脂，樹脂含量在45－50％，涂膠后單板的含水率在20－30％。熱壓時高含水率很難形成良好膠層，單板要求進行干燥，使含水率降到6－12％主要用于航空、船舶、梭坯等第123頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二PF樹脂改性經(jīng)過改性，芯板可不進行干燥，但要求適當(dāng)延長陳放時間和熱壓時間。對比表5－5，與表5－4第124頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一般認(rèn)為PF樹脂的固化率在65－70％時便可卸壓UF樹脂在干狀膠合時，固化率在65－70％時膠合強度最大UF樹脂在濕狀膠合時，固化率在80－85％時膠合強度最大第125頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二膠合板厚度每增加0.8-1.0mm時，熱壓時間增加1－1.2min。常用樹種：椴木、樺木、水曲柳、馬尾松等第126頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二二．干冷法膠合干冷法使用的是經(jīng)過干燥的單板，在室溫下進行加壓膠合。常用的膠種為豆膠，有時了用UF樹脂第127頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二生產(chǎn)過程涂膠—芯板陳化，在木制的壓板上組坯，板坯落到一定的高度以后加一塊木制隔板，整個板垛高度到1m以后，在板垛上加蓋木制壓板，推入冷壓機中加壓單位壓力1.2-1.4，保壓8-9h。這時膠合板含水率高達25％－30％第128頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第七節(jié)影響膠合質(zhì)量的主要因素和常見的膠合缺陷第129頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一、影響膠合質(zhì)量主要因素生產(chǎn)中幾乎每一道工序都在不同程度上影響著膠合板膠合質(zhì)量第130頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二1、膠粘劑質(zhì)量表現(xiàn)為膠用合成樹脂膠粘劑的性能、和組份的配合和調(diào)膠工藝等方面近年國內(nèi)對膠合組分和調(diào)膠工藝進行許多研究工作，這不僅節(jié)省許多化工原料，降低了產(chǎn)品的成本，使制品性能了有所改善，這是技術(shù)進步的表現(xiàn)第131頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二在生產(chǎn)中只有所用的合成樹脂性能優(yōu)良，有足夠膠合強度，膠粘劑和組分配比合理，調(diào)制出的膠粘劑性能穩(wěn)定，樹脂含量與粘度適宜，有足夠長的活性期才能保證正常操作和制品和項指標(biāo)符合要求第132頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2、單板質(zhì)量尤其是其表面狀態(tài)對膠合強度影響很大單板質(zhì)量要在木段準(zhǔn)備和單板旋切和工序應(yīng)予以足夠重視要很好進行木材軟化處理，控制好旋切條件使單板和項指標(biāo)自于最佳值同時應(yīng)注意單板含水率與平整度第133頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3、膠合板膠合膠壓前應(yīng)掌握好施膠和板坯陳化膠量過大，成本提高，而且膠層過厚，內(nèi)應(yīng)力增大，同時容易透膠膠量過小，不利于膠液浸潤，膠層會不完整陳化時間長短要適宜，隨氣候變化合理改變要實現(xiàn)芯板整張化，減少芯板疊層、離縫。注意掌握好膠壓條件、降壓速度，尤其板壞中水分較多更就注意第134頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二采用新技術(shù)、新設(shè)備如使用高效噴氣式單板干燥機、芯板拼縫機、芯板整平機、實現(xiàn)施膠、組坯、預(yù)壓、熱壓連續(xù)作業(yè)采用機械化裝卸、快速閉合熱壓機等，可準(zhǔn)確控制工藝條件，使產(chǎn)品質(zhì)量更有保證。第135頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二二、常見膠合板缺陷及產(chǎn)生原因1、膠著力低主要是膠的質(zhì)量不好造成的。膠合條件沒有掌握好，如熱壓溫度低．壓力不足、膠壓時間礦短了會出現(xiàn)這種缺陷。單板含水率高、膠量不足、單板質(zhì)量差、陳化時間不足或太長也會使膠著力下降第136頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二2、鼓泡blister和局部開膠降壓速度太快、膠壓時間不足、單板含水率過高、涂膠時有空白點或夾雜物、粘污、膠合板熱壓溫度過高等第137頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二3、膠合板翹曲是由于膠合板內(nèi)應(yīng)力較大引起的原因是表背板含水率不一致、不同樹種單板搭配不合理、單板有扭紋、個別熱壓板溫度不夠、堆放時不平等第138頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二4、邊角開膠造成這種缺陷原因有熱壓機板邊腐蝕造成壓力不足，每個間隔中板坯邊部未對齊，裝板時板坯放的歪斜受壓不均，單板邊部旋切時壓榨程度不足，膠接力弱，邊解缺膠，膠過早干涸，壓板局部溫度低等第139頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二5、透膠膠液太稀、膠量過大，單板背面裂隙太深，單板含水率太高，陳化時間短和壓力過大。第140頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二6、離縫openJoint同一層內(nèi)相鄰兩片單板之間拼接不嚴(yán)密

7、疊層overlap同一層單板中相鄰兩片單板（或一張開裂單板的兩部分）互相重疊8、凹陷hollow表板上的局部壓陷第141頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二9、壓痕imprint表板上的局部凹痕

10、鼓包bumphump呈現(xiàn)在表板上的局部超厚第142頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二第八節(jié)其它膠合方法

多層達壓機是膠合板生產(chǎn)主要設(shè)備之一，使用這種設(shè)備生產(chǎn)膠合板存在一些不足之處，如木材壓縮高、設(shè)備龐大、維修困難等。為克服上述缺點有的國家采用一些其它膠合方法與設(shè)備第143頁，共158頁，2023年，2月20日，星期二一、真空加壓膠合可在室溫下進行，也可在加熱條件下進行，其共同點是不用一般通常使用的多層