1.覆塑模板組成準(zhǔn)則
木材具有各向異性。這種各向異性主要表現(xiàn)在木材的收縮和膨脹中。物理和機(jī)械性能在各個方面都非常不同。新鮮采伐木材的收縮和膨脹是完全干燥的(絕對干燥)。晶粒方向的縮短率為0.1%至0.3%,徑向的縮短為3%至6%,細(xì)線方向的縮短為6%至12%。就機(jī)械性能而言,僅就拉伸強(qiáng)度而言,晶粒方向?yàn)闄M向晶粒方向的約20倍。為了使膠合板具有更好的性能,木材的固有缺點(diǎn)應(yīng)使其不再整體上成為覆塑模板,并且膠合板在形成膠合板時應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則:
(1)對稱性準(zhǔn)則
對稱性標(biāo)準(zhǔn)是要求膠合板對稱中心平面的兩側(cè)均具有膠合板,而不論樹木種類,膠合板厚度,層數(shù),制造方法,纖維方向和水分含量應(yīng)相互對應(yīng)。
覆塑模板的組成是均質(zhì)的(每層的厚度相同)和不均質(zhì)的(每層的厚度不同)。對于非均質(zhì)層,相應(yīng)層和貼面的厚度必須相同;對于混合樹種的膠合板,相應(yīng)的層樹種通常應(yīng)相同。
由于木材具有吸濕膨脹大,除濕時間短的特點(diǎn),因此當(dāng)含水量發(fā)生變化時,單板的每一層都必須變形。這種變形隨木材纖維的方向而變化,因此引起的應(yīng)力大小也不同。應(yīng)力大小可以通過以下公式計算:
在公式中:—應(yīng)力(MPa)
E-材料的彈性模量(與單板樹種的水分含量有關(guān),MPa);
—應(yīng)變(與單板類型,纖維方向等有關(guān)),= L / L。
從上式可以看出,不同的彈性模量和不同的應(yīng)力。不同的應(yīng)變和不同的應(yīng)力。如果不滿足對稱性標(biāo)準(zhǔn),則對稱中心平面兩側(cè)的相應(yīng)層貼面的樹種,厚度,層數(shù),制造方法,纖維方向,含水量等將使貼面的應(yīng)力增大。對稱中心平面的兩側(cè)不相等,特別是當(dāng)膠合板的水分含量變化時,該應(yīng)力差甚至更大,這將導(dǎo)致膠合板變形甚至破裂。當(dāng)滿足對稱性標(biāo)準(zhǔn)時,膠合板中心平面兩側(cè)相應(yīng)層在不同方向上的應(yīng)力相等。當(dāng)膠合板的透水率改變時,各層的應(yīng)力均發(fā)生變化,但相應(yīng)層的應(yīng)力變化相等。因此,它的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的,不會有諸如變形和開裂之類的缺點(diǎn)。因此,對稱性準(zhǔn)則已成為所有木質(zhì)產(chǎn)品必須遵守的基本準(zhǔn)則。
(2)奇數(shù)層準(zhǔn)則
塑面模板層數(shù)必須是奇數(shù)。由于膠合板的結(jié)構(gòu)是相鄰單板的纖維方向彼此筆直,并且必須滿足對稱性標(biāo)準(zhǔn),因此其總層數(shù)必須為奇數(shù)。當(dāng)膠合板受力時,通常以之字形方式呈現(xiàn)??梢钥吹侥z合板內(nèi)部水平剪切應(yīng)力的分布。水平切應(yīng)力的最大值分布在中心層的平面上。如果偶數(shù)膠合板也滿足對稱性標(biāo)準(zhǔn),但偶數(shù)層的中心對稱平面在膠層上,因?yàn)槟z層通常比較脆,其彈性和可塑性不如木材,而且水平剪切應(yīng)力最大,因此很容易使膠層剝落,降低膠合板的粘結(jié)強(qiáng)度。此外,偶數(shù)膠合板必須符合對稱性標(biāo)準(zhǔn)。中間兩個相鄰單板的纖維方向必須相同。這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于厚芯的三層膠合板。這種結(jié)構(gòu)不能改善板的性能。消耗更多的木材,工時和粘合劑。如果遵循奇數(shù)層標(biāo)準(zhǔn),則水平剪切應(yīng)力的最大值分布在中間層芯板上,這避免了由于使用偶數(shù)層結(jié)構(gòu)而引起的缺點(diǎn)。
過去,還提出了層厚度標(biāo)準(zhǔn),這意味著對于相同厚度的膠合板,單板越薄,層數(shù)越多,膠合板的縱向強(qiáng)度差越小,則物理和機(jī)械性能越平衡。但是,在實(shí)際生產(chǎn)中,單板的厚度是有限的。更不用說,使用非常薄的膠合板制造膠合板會導(dǎo)致生產(chǎn)過程混亂,產(chǎn)量降低,原材料消耗增加以及成本提高。因此,不再提倡層厚度標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品用途選擇合適的貼面厚度。
2.膠合板的老化和鉆孔
(1)覆塑建筑模板的老化
單板膠合后,放置一段時間,然后熱壓。此過程稱為老化時間。目的是濃縮膠液,以防止在熱壓過程中起泡。使涂有膠水的膠合板完全膨脹,并克服堆芯和接縫的缺點(diǎn)。老化的方法有兩種:將膠合板膠合后,在裝配毛坯中放置一段時間后稱為開放式老化;膠合板貼合后,稱為裝配時效,在壓機(jī)上放置一段時間后,稱為封閉時效。膠合板老化的過程通常用于含水量較大的膠粘劑,例如大豆膠,未脫水的脲醛樹脂膠和酚醛樹脂膠,在膠合中板后不會枯燥。老化時間隨車間溫度和橡膠類型而變化。脲醛樹脂的老化時間為:車間溫度為15-25℃時,老化60min。當(dāng)車間溫度高于26℃時,應(yīng)老化30分鐘。
如果膠合后的膠合板長時間密集包裝,如果使用高摩爾比例的膠水,則平板會顯示出溫度升高,例如樺木平板可高達(dá)50℃。主要原因是木材吸收水分后釋放出來的熱量積聚。這種積聚的熱量將導(dǎo)致粘合劑過早固化,這將降低粘度,導(dǎo)致單板的過度飾面,然后降低粘合力,這在生產(chǎn)中應(yīng)予以注意。
(3)塑面建筑模板的干燥度
膠合的膠合板通常不打孔,除了一些特殊的膠合板,表面膠合板變薄之外,或者在膠合后膠合板的含水量過高時,膠合板將被干燥。如果膠合板是干的,膠中的水應(yīng)迅速排入膠合板內(nèi)部。否則,太多的水會進(jìn)入膠合板,并且板上的膠水量會減少,這會降低粘合強(qiáng)度。
膠合板的水分含量,施膠量,粘合劑類型,干燥設(shè)備中介質(zhì)的溫度,風(fēng)速和相對濕度是決定膠合板干燥過程和干燥溫度的條件是主要條件。干燥溫度越高,干燥速度越快;但是溫度太高會導(dǎo)致某些樹脂分子凝固,甚至出現(xiàn)氣泡。因此,干燥溫度應(yīng)適當(dāng),一般在80?90℃的范圍內(nèi),最高不超過110℃。干燥后的質(zhì)量要求為:水分和揮發(fā)物含量為6%?12%(薄板可以為8%?12%,厚板和多層板可以為6%至8%);粘合劑的固化率小于2%至3%。干板設(shè)備共有三種:簡易干燥室,平壓機(jī)和輸送機(jī)干燥機(jī)。
3.組坯
平板是由面板,背板和膠合核心板組組成的平板。板坯的厚度根據(jù)產(chǎn)品的厚度,在壓制過程中板坯的壓縮率和表面加工余量的大小來確定。
壓縮率的大小隨樹木種類,水分含量和熱壓條件而變化。一般原料柔軟,水分含量高,高壓,高溫,壓制時間長,壓縮率大;否則,壓縮率很小。壓縮率與產(chǎn)品性能密切相關(guān)。普通膠合板的平板壓縮率通常為5%至10%。
膠合板的每一層可以具有相同的厚度,也可以是具有薄面板和厚芯板的結(jié)構(gòu)。后者更好地利用了優(yōu)質(zhì)木材。目前,表盤的厚度通常為0.5mm。
在計算板的厚度之后,有必要確認(rèn)單板的每一層的厚度并使其匹配。在實(shí)際生產(chǎn)中,也應(yīng)使用旋轉(zhuǎn)切割機(jī)生產(chǎn)的飾面的標(biāo)稱厚度。制備的板坯厚度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則的誤差范圍內(nèi)。
每層膠合板的質(zhì)量要求是不同的。對木板最重要的要求是區(qū)分膠合板等級的重要依據(jù)。背板的質(zhì)量可能會略低。盡管核心板不需要大量的原材料,但它應(yīng)該是平坦的并且可以很好地修理。形成毛坯時,每個膠合板面板和背板的質(zhì)量要求和搭配應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
(1)工藝組
目前,我國膠合板的生產(chǎn)仍主要以方坯技術(shù)組為基礎(chǔ),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):核心行應(yīng)為“一側(cè)和一端”,以建立板坯粘合和種植的基準(zhǔn)。對于封閉式老化方法,使用零件坯料應(yīng)根據(jù)單板吸水后膨脹的規(guī)則保留間隙,以防止膠合板堆疊芯子和分離接縫。表盤的緊邊應(yīng)朝外。相鄰層的貼面紋理彼此是直的。窄條狀單板應(yīng)該放在中間,以防止在運(yùn)輸和裝載過程中錯位和傾斜,從而形成有缺陷的產(chǎn)品。手表核心板的加工余量應(yīng)該用來。芯板比觀察板略小,以防止在按壓橡膠時膠液被擠出,污染和腐蝕熱壓板。
(2)機(jī)械化堆垛
“上漿/分組/熱壓”部分的勞動力大約相當(dāng)于整個膠合板生產(chǎn)的1/4。因此,分組操作的機(jī)械化是提高勞動生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)膠合板連續(xù)生產(chǎn)的重要部分。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)成型件的機(jī)械化,有必要首先使芯板拉伸,然后解決由窄芯板和分裂芯的寬和窄的發(fā)散所引起的困難?,F(xiàn)在,更成功的芯板拉伸方法是使用三或四根熱熔樹脂尼龍線將芯板膠粘到整個板中。
4.平板印前
在進(jìn)入熱壓機(jī)之前,將板坯置于冷壓機(jī)中以對板坯加壓,然后通過膠水的粘性將膠合板粘合在一起。此過程稱為預(yù)壓。
(1)平板預(yù)緊的意義
選擇預(yù)壓生產(chǎn)方式有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,可以減少熱壓過程中的輔助時間,縮短熱壓周期,提高熱壓機(jī)的產(chǎn)量。板坯運(yùn)輸,裝卸方便,機(jī)械裝卸板使用方便,可減輕工人的勞動強(qiáng)度;減少熱壓板和墊板輸送設(shè)備的距離,以節(jié)省能源。在對板坯進(jìn)行預(yù)壓之后,也可以在板坯進(jìn)入裝載架之前對其進(jìn)行逐一檢查,并修復(fù)缺陷。
為了適應(yīng)預(yù)壓工藝要求,并使膠粘劑具有一定的初始粘度,應(yīng)對膠粘劑進(jìn)行改性。酚醛樹脂膠粘劑在老化后具有高粘度,可以滿足預(yù)壓縮要求。脲醛樹脂膠需要進(jìn)行改性,并且可以加入適量的填料,例如面粉?;蛟诮M成時加入適量的聚乙烯醇進(jìn)行改性。
(2)板坯預(yù)壓工藝
預(yù)壓工藝條件隨樹木和膠水的特性而變化?,F(xiàn)在,國內(nèi)使用的PVA改性脲醛膠的板坯老化時間為20-40分鐘,單位壓力為0.8-1.2 MPa,加工時間為30-60分鐘。
(3)平板印前設(shè)備
預(yù)壓設(shè)備可用于一般的冷壓機(jī),最方便的是頂壓操作。國內(nèi)設(shè)計的預(yù)壓機(jī)壓板距離為1?1.5m,最大單位壓力為1.5MPa,總壓力為4500KN。配備預(yù)壓機(jī)時,它必須與熱壓機(jī)匹配。