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實木拼板與集成材翹曲和開裂的主要原因及解決方法

    從實木拼板和集成材的生產來看,各個生產企業都比以前更加注重產品的質量,隨著拼板工藝的不斷改進,產品質量也得到了較大的提高。但是,由于各個企業生產方式不同,工藝水平不同,實木拼板或集成材作為實木制品生產的主要原料,在生產和制成品中暴露出一些問題,突出的是如果生產工藝條件控制不好,很容易出現翹曲,嚴重的還會出現開裂,即使在生產中不出現上述問題,但在用戶的使用過程中也常了出現翹曲或開裂。如何解決這一問題是企業技術人員和管理者普遍關心的。根據多年的研究和生產實踐,本文就實木拼板和集成材生產中出現的質量問題進行探討。

  1 實木拼板和集成材生產工藝

  現在實木拼板和集成材的生產根據使用設備的不同,其生產工藝也不盡一致,一般生產工藝為:

  1.1實木拼板生產工藝

  干燥鋸材→選料/工作臺→橫截/橫截鋸→雙面刨光/雙面刨→縱剖/多片鋸(單片鋸)→配板/工作臺→涂膠/涂膠機→拼板/拼板機→含水率平衡/干燥窯→砂光/刨砂機→檢驗/工作臺→實木拼板

  1.2集成材生產

干燥鋸材→選料/工作臺→橫截/橫截鋸→雙面刨光/雙面刨→縱剖/多片鋸(單片鋸)→截斷(剔缺陷)/截鋸→銑齒/鐵齒機→涂膠/涂膠機→接長/接長機→四面刨光/四面刨床→(指接材)→指接生產線/自動指接機

  配板/工作臺→涂膠/涂膠機→拼板/拼板機→含水率平衡/干燥窯→砂光/刨砂機→檢驗/工作臺→集成材

  2 木材干燥后陳放,嚴格控制含水率

  用于生產實木拼板或集成材的木材,必須嚴格控制干燥基準,確保整個材堆的木材含水率均勻一致,這是確保實木拼板或集成材不出現翹曲和開裂的首要因素。

  2.1木材干燥后的陳放

  用于實木拼板或集成材的木材干燥必須嚴格控制其最終含水率,同時確保使整窯的木材含水率偏差控制到最小的范圍,即嚴格控制木材干燥后期的含水率平衡階段的干燥基準。木材經過干燥出窯后,必須放置在干料棚內進行陳放。陳放的主要目的:一是進一步平衡木材內的含水率。木材在干燥過程中,材堆的上下部、內外部,以及每一塊木材的內外含水率均不同,適當時間的陳放,可以使木材的含水率趨于一致。二是可以使木材內的應力得到釋放。由于木材在干燥過程中,水分的變化導致木材各方向的尺寸和體積的變化,使木材產生內應力,木材保持一定時間的陳放,可以有效地降低內應力。木材干燥后用于實木制品特別是家具生產時,陳放時間應不少于1個月。

  2.2嚴格控制實木窄板和指接材的含水率

  實木窄板或集成材拼板前,必須嚴格控制其最終含水率,一般家具用實木的含水率要求在8-12%,但是具體的含水率還要根據產品使用地所對應的平衡含水率而定。實木窄板或指接材拼接時,相鄰的拼板窄條,木材含水率偏差必須控制在2%以內;如果可能,控制在1%以內更好。控制拼板木材的含水率,主要是在木材干燥后期進行正確的含水率平衡處理,否是就必須在拼板前進行強制含水率平衡,確保木材的含水率趨于一致。

  3 實木拼板和集成材的拼接工藝條件

  3.1嚴格控制實木窄板和指接材規格

  實木窄板和指接材可以采用不同的拼接結構形式,拼合成所需寬度的板材。但是目前在生產中主要還是以平拼的形式較多。實木窄板或指接材的寬度一般應控制在60mm以內,但這還要取決于實木拼板或集成材的厚度,如果實木拼板或集成材的厚度小于20mm,其寬度還應減小;當厚度大于30mm時,其寬度可以適當加大。拼接時相鄰窄板條的弦、徑向紋理要進行適當地搭配,避免出現過多的弦向板條。

  3.2用于拼接的原料加工

  實木窄板或指接材應采用刨床或精密修邊鋸進行表面加工,使膠接表面的粗糙度不大于Rmax=200-300μm。涂膠量取決于膠合面的表面光潔度,一般涂膠量應控制在150-180g/m2。表面粗糙度過大,涂膠量就會增加,而過量的膠料會大大降低膠合強度,這主要是由于膠粘劑在膠合時由液態變為固態,形成內應力,這個內應力恰好與膠合時的膠合國相反。

  3.3合理的拼接膠合壓力

  實木窄板或指接材膠合成實木拼板或集成材時,主要是采用周期式和連續式的拼板機進行加壓膠合。一般膠合壓力取決于木材樹種的軟硬度,通常膠合方向的加壓壓國為0.7-0.8MPa。為防止膠拼件膠合時出現翹起或隆起,常常在膠拼件的正面(膠合方向的側面)施加一定的壓力,其壓力一般為0.1-0.2MPa。拼接后板內的殘留應力需要進行釋放才能進行后續機械加工,陳放時間根據實木拼板或集成材的規格而定,通常自然陳放時間不少于7晝夜。

  4 實木拼板或集成材生產原料和成品的強制含水率平衡

  強制含水率平衡裨是快速平衡木材含水率和降低內部應力。強制含水率平衡處理,通常是在加工成實木拼板和集成材時進行。如果木材干燥得不好,就必須在制成成品前的原
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