摘要:論述了功能型楊木人造板生產(chǎn)工藝及設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣的背景、詳細(xì)的技術(shù)內(nèi)容以及項(xiàng)目的成果轉(zhuǎn)化、應(yīng)用、推廣情況,同時(shí)介紹了該項(xiàng)目的應(yīng)用前景及所取得的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:LVS(Laminated Veneer Sandwich);薄型MDF;連續(xù)輥壓;意楊防火膠合板;單板層積材地板
我國(guó)楊樹(shù)人工林總面積達(dá)700多萬(wàn)公頃,蓄積量達(dá)4.29億m3,楊樹(shù)加工利用已發(fā)展成為一項(xiàng)重要的產(chǎn)業(yè)。利用楊木制造優(yōu)質(zhì)功能型人造板一直是楊木深加工技術(shù)研究的重點(diǎn)。南京林業(yè)大學(xué)牽頭并聯(lián)合了多家企業(yè)組成功能型楊木人造板生產(chǎn)工藝及設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣的項(xiàng)目組,從推動(dòng)楊樹(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的全局出發(fā),對(duì)功能型楊木人造板的生產(chǎn)工藝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行研制和開(kāi)發(fā)。
我國(guó)中密度纖維板年生產(chǎn)能力為2000萬(wàn)m3,其中90%以上為國(guó)產(chǎn)多層壓機(jī)生產(chǎn)線及進(jìn)口連續(xù)平壓生產(chǎn)線生產(chǎn)的12mm厚度以上的中厚板。隨著我國(guó)家具、裝修特別是包裝業(yè)的快速發(fā)展,12mm厚度以下(2~8mm)的薄板市場(chǎng)需求缺口明顯。由于薄板對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高,多層壓機(jī)無(wú)法生產(chǎn)8mm以下的薄板。國(guó)內(nèi)所需的薄板全部依賴進(jìn)口的連續(xù)輥壓、連續(xù)平壓生產(chǎn)線生產(chǎn)。進(jìn)口生產(chǎn)線價(jià)格昂貴,成品價(jià)格高,嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)薄板的發(fā)展。因此,項(xiàng)目組率先在國(guó)內(nèi)研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的連續(xù)輥壓薄板生產(chǎn)線。
膠合板和MDF由于組成單元和加工工藝不同,各自具有較好的物理力學(xué)強(qiáng)度和廣泛的使用范圍,但同時(shí)又不可避免地具有一些自身難以克服的缺點(diǎn)。例如,膠合板生產(chǎn)需要消耗大量的大徑級(jí)原木,多層壓機(jī)生產(chǎn)的MDF平面抗拉強(qiáng)度普遍偏低等,使得膠合板和MDF的適用范圍受到一定限制。研制以意楊多層膠合板為芯層材料、薄型MDF為表層材料的LVS(Laminated Veneer Sandwich)復(fù)合材料,能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短,尺寸穩(wěn)定性好,表面色差小,克服了意楊多層膠合板易翹曲、變形、開(kāi)裂、著色性能差等缺陷,應(yīng)用領(lǐng)域得到延伸和拓寬,在國(guó)外被廣泛地用作房屋內(nèi)裝修構(gòu)件。同時(shí),生產(chǎn)LVS還可以使大徑級(jí)意楊和小徑級(jí)枝椏材達(dá)到充分合理利用。
同時(shí),我國(guó)防火膠合板的研究相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚,技術(shù)相對(duì)比較落后。因此,研究適合我國(guó)國(guó)情的阻燃劑復(fù)合配方及生產(chǎn)技術(shù)具有重要意義。
功能型楊木人造板生產(chǎn)工藝及設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣的研究,使材質(zhì)較差的楊木能夠得到高效、優(yōu)質(zhì)的利用,有利于保護(hù)我國(guó)的森林資源,符合可持續(xù)發(fā)展的基本原則;同時(shí)也有利于楊樹(shù)種植地區(qū)農(nóng)民的脫貧致富,符合中央關(guān)于解決“三農(nóng)問(wèn)題”指示精神。本文就對(duì)功能型楊木人造板的生產(chǎn)工藝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行的研制作分析與研究。
1詳細(xì)的技術(shù)內(nèi)容
1.1LVS 生產(chǎn)技術(shù)
1.1.1 總體思路:
以意楊多層膠合板為芯層材料,中厚或薄型MDF為表層材料的LVS(Laminated Veneer Sandwich)可以解決意楊膠合板易翹曲、變形、開(kāi)裂、著色性能差等缺點(diǎn),同時(shí)在某些物理力學(xué)性能上明顯優(yōu)于膠合板或MDF。
首先在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室完成基本工藝參數(shù)試驗(yàn)研究和樣品性能測(cè)試,生產(chǎn)線建成以后就轉(zhuǎn)入工廠進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)研究,試驗(yàn)成功后轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。
工藝試驗(yàn)的重點(diǎn)是:LVS成品板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、LVS芯層板熱壓工藝參數(shù)、LVS二次熱壓成型工藝參數(shù)。檢測(cè)項(xiàng)目、試件尺寸、檢測(cè)方法等均按有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。密度、含水率、吸水厚度膨脹率、握釘力、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度和彈性模量參考GB/T11718-1999進(jìn)行,浸漬剝離性能及耐沖擊韌性參考GB/T17657-1999檢測(cè)。
試驗(yàn)材料為:含水率為12%~14%的意楊單板;楊木MDF,厚度分別為8mm和3mm;所用膠粘劑為UF樹(shù)脂。
LVS產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)目前市場(chǎng)銷售的膠合板和MDF產(chǎn)品的厚度來(lái)進(jìn)行,同時(shí)還考慮到組織生產(chǎn)和保證生產(chǎn)連續(xù)性,以便于膠合板廠進(jìn)行生產(chǎn)LVS產(chǎn)品。LVS產(chǎn)品的厚度取18mm和24mm兩種。
1.1.2 技術(shù)方案:
LVS的成型工藝可以有兩種:一次成型和二次成型。
LVS的一次成型工藝,即將單板和MDF通過(guò)一次組坯然后進(jìn)行熱壓的工藝。工藝如圖所示:
LVS的二次成型工藝即先將單板進(jìn)行組坯熱壓成膠合板后,再將膠合板與MDF組坯,通過(guò)熱壓等一系列手段來(lái)進(jìn)行制作的工藝。
1.1.3 實(shí)施效果:
一次成型工藝,生產(chǎn)率較高,但制成的LVS產(chǎn)品質(zhì)量不高,其