易木学院

中国木业资源网木业知识综合 什么是刨花板?

什么是刨花板?

  • 2017-09-06
  • 来源:

刨花板(particle board)是最重要最常见的人造板之一,是目前制造家具等木制品的重要材料。它是利用施加胶料和辅料或未施加胶料和辅料的木材或非木材植物制成的刨花材料(如木材刨花、亚麻屑、甘蔗渣等)压制成的板材。生产1 m3刨花板需用1.3~1.8 m3木质废料,而1m3刨花板可以代替3 m3的原木使用,因此发展刨花板是提高木材综合利用率,增加木材供应的一个重要途径。

刨花板(pb;particle board)是最重要最常见的人造板之一,是目前制造家具等木制品的重要材料。它是利用施加胶料和辅料或未施加胶料和辅料的木材或非木材植物制成的刨花材料(如木材刨花、亚麻屑、甘蔗渣等)压制成的板材。

生产1 m3刨花板需用1.3~1.8 m3木质废料,而1m3刨花板可以代替3 m3的原木使用,因此发展刨花板是提高木材综合利用率,增加木材供应的一个重要途径。

刨花板的分类

刨花板分类:根据容重

  • 高容重刨花板:容重在800~1200 Kg/m3
  • 中容重刨花板:容重在400~800 Kg/m3
  • 低容重刨花板:?和容重在250~400 Kg/m3

一般来说,容重高的强度也高,在家具工业中,大多数采用中容重刨花板。

刨花板分类:根据用途

  • A类刨花板:分为优等品、一等品、二等品
  • B类刨花板:仅一个等级

刨花板分类:根据刨花板结构

可分为单层结构刨花板、三层结构刨花板、渐变结构刨花板、定向刨花板(OSB)、华夫刨花板(waferboard)和模压刨花板。

  • 单层结构刨花板即板坯中的刨花不分大小,伴胶后均匀地铺成板坯。
  • 三层结构刨花板是板坯表层用较薄、较小的特制刨花,用胶量较多,芯层用废料刨花等较厚大的刨花,制成后板面平滑,强度大,尺寸稳定性好。
  • 渐变结构刨花板指的是刨花板的表面到中心,刨花逐渐由细到粗,表层和芯层没有明确的界线。
  • OSB的板坯中的刨花按一定方向排列。
  • 华夫刨花板指的是大片刨花板。

刨花板分类:根据表面状况

  • 未饰面刨花板:砂光或未砂光
  • 饰面刨花板:包括浸渍纸饰面、装饰层压板饰面、单板饰面、表面涂饰、PVC饰面

刨花板分类:根据所用的材料

  • 木材刨花板
  • 甘蔗渣刨花板
  • 亚麻屑刨花板
  • 竹材刨花板
  • 水泥刨花板:是以刨花和水泥为主要原料,经过搅拌、成型、加压和养护制成的一种材料,是一种较为优良的建筑材料。
  • 石膏刨花板:石膏刨花板与水泥刨花板有些类似,以石膏代替水泥。

刨花板分类:根据制造方法

  • 平压刨花板:平压法刨花板中的刨花平铺在板坯中,加压时压力垂直于刨花板平面,所生产的刨花板静曲强度较大,长宽方向的吸水膨胀变形较小,但厚度方向上膨胀变形较大。
  • 挤压刨花板:挤压法刨花板常用杆状碎料做原料,铺装板坯时碎料垂直于板面,加压的压力方向平行于刨花板板面,所生产的刨花板静曲强度较小,长度方向吸水膨胀变形较大,厚度方向吸水厚度膨胀变形较小。

普通木材刨花板的主要生产工序

普通木材刨花板的主要生产工序包括:刨花制备和贮存、刨花干燥和分选、施胶、板坯铺装、预压、热压以及后续冷却、截边、砂光等工序。

刨花制备很重要,刨花的形状和尺寸,直接影响到刨花板的性质和制造方法,其中薄而狭长的刨花(相对不易制造,常用刨片机生产)制成的刨花板往往具有较高的静曲强度,较好的尺寸稳定性和平整的表面,因此,刨花板生产中,往往把具有较好形态的刨花放在刨花板的表层,而粗而厚的刨花(易于制造,用削片机等生产)放在芯层,从而获得较高强度、较高质量的刨花板。

刨花板生产过程中,刨花必须经过干燥,因为如果刨花含水率较高,则在热压过程中板坯容易产生鼓泡、分层等缺陷,而且在热压时为了蒸发板坯中过多的水分,要消耗更多的热量,同时降低了热压机的生产效率。一般要求刨花干燥以后,含水率为3~6%。

目前刨花干燥常用的设备如:接触加热回转圆筒式干燥机、转子式干燥机、多层带式干燥机、悬浮式气流干燥机、喷气式干燥机等。

刨花板所用的胶粘剂的种类、施胶量以及施胶方法,直接关系到刨花板的强度、质量和生产成本。就胶粘剂的种类来说,目前刨花板生产中,用得较多的是合成树脂胶,主要包括脲醛树脂胶酚醛树脂胶,又以脲醛树脂胶为主,其形态呈液状、粉状和膜状。

用于制造刨花板的脲醛树脂胶一般要求具有如下性能:

  • 较高的固体含量,一般不低于60%;
  • 较小的粘度,便于胶液均匀地喷洒在刨花表面;
  • 固化时间短而活性时间长。

为了要求脲醛树脂胶在一定时间内迅速固化,故需要加入固化剂,一般用氯化铵,其用量为树脂重量的0.1~0.2%,以达到适宜的活性时间和固化时间为准。另外,为了使刨花板具有一定的防水性能,在刨花板制造过程中要加入防水剂,常用的是石蜡乳液和石蜡熔融液,一般用量为干刨花重量的0.4~1.5%,大多在0.4%左右,因为防水剂用量太高,会影响刨花板的强度。

热压是刨花板生产一个关键性工序,所起作用是使板坯中胶料固化,并将松散的板坯经加压后固结成规定厚度的板材。

刨花板工艺要求为:

  • 适当的含水率。表层含水率为18~20%时有利于抗弯强度、抗拉强度和表面光洁度的提高,减少卸压时板坯鼓泡分层的可能。芯层含水率应适当低于表层,以保持适当的平面抗拉强度。
  • 适当的热压压力。压力能影响刨花之间接触面积、板材厚度偏差和刨花之间胶料转移程度。按照产品不同密度要求,热压压力一般1.2~1.4兆帕。
  • 适当的温度。温度过高不仅会使脲醛树脂分解,也会造成升温时板坯局部提前固化而产生废品。
  • 适当的加压时间。时间过短,则中层树脂不能充分固化,成品在厚度方向的弹性恢复加大,平面抗拉强度显著降低。热压后的刨花板应经一段时期的调湿处理使其含水率达平衡状态,然后锯裁砂光,检验包装。但卸压后不能热态堆叠,否则将增加板材脆性。

模压技术系指一次操作即形成产品的技术。成熟的工艺有3种。热模法可以少用胶料或不用胶料,靠木质素在封闭热模中活化流动而起胶合作用,但需冷却脱模,热量消耗大,生产率低,已逐渐淘汰。箱体成型法是用特殊压机加压,一次加压制成产品,用于制造包装箱。热压成型法主要制造家具配件、室内装修配件及托板等产品,胶粘剂以脲醛树脂为主,制品表面用单板或树脂浸渍纸复贴,一次成型。

此外,还有在已制成的刨花板表面,或未经热压的成型板坯上用模板加压,以制成浮雕图案的平面模压法等。

刨花板的优缺点

刨花板的优点

  • 有良好的吸音和隔音性能;刨花板绝热、吸声;
  • 内部为交叉错落结构的颗粒状,各部方向的性能基本相同,横向承重力好;
  • 刨花板表面平整,纹理逼真,容重均匀,厚度误差小,耐污染,耐老化,美观,可进行各种贴面;
  • 刨花板在生产过程中,用胶量较小,环保系数相对较高。

刨花板的缺点

  • 内部为颗粒状结构,不易于铣型;
  • 在裁板时容易造成暴齿的现象,所以部份工艺对加工设备要求较高;不宜现场制作;
  • 市场上的刨花板质量参差不齐,劣质的刨花板环保性很差甲醛含量超标严重,但随着国家对环保的重视,优质的刨花板的环保性已经得到了保障。

刨花板的质量判别

  • 从外观上来看,看横断面中心部位木屑颗粒大大小和形状,长度一般在5-10MM长度为宜,太长结构疏松,太短抗变形力差,所谓的静曲强度不达标;
  • 人造板的防潮性取决于其密度和防潮剂,在水中浸泡防潮性再好也不行,防潮是指防潮气,不是防水性,所以在以后的使用中一要区分开,北方地区,包括华北、西北、东北板材的含水率一般要控制在6-8%为宜;南方地区包括沿海地区要控制在8-10%之间,否则板材容易吸湿变形。
  • 表面平整度,光滑度来看,一般出厂时候都要经过200#左右的砂纸光,一般情况上下是细点好,但是在某些时候,比如粘防火板等,太细了反到不好挂胶。

刨花板的不利因素

创新是企业发展的源动力,企业是创新活动的主体,同时也是创新成果应用的主体。

从全国范围看,人造板企业专利拥有数量、专利申请数量以及专利应用情况极少,而人造板的科研主要集中在研究所和高校,高新科研成果与生产脱节。

人造板产业的产品结构,在很大程度上是由市场需求、资源状况和技术水平决定的。我国人造板产业的产品结构不尽合理,难以适应市场需求。木材利用率仅为50%的胶合板比例偏大,占人造板总产量的38%,高于30%的世界平均水平;而以采伐和加工剩余物为原料,木材利用率接近90%的刨花板比例偏小,远低于37%的世界平均水平。

此外,定向刨花板、木塑复合板、华夫板和农作物秸秆板等产品的技术不成熟,所占市场比例很低;特种用途板、特种规格板、后成型板和环保型板材产量很少,不利于我国人造板产业的全面协调可持续发展。

刨花板的市场前景

定向刨花板(OSB)刨花板的市场现状

我国的第一条OSB生产线是在1985年,由南京木器厂引进的,年产量1万立方米。第二条生产线是江西赣州第二木材厂引进的,年产量1.68万立方米。两条生产线建成后一直未正常生产。2005年黑龙江嘉穆板业有限公司采用德国辛北尔康普的全套设备建成年产1.2万立方米生产线,运行状况良好,也开启了我国真正意义上的OSB生产的先河。徐州长青定向刨花板有限公司建成年产1.5万立方米的生产线一条、广东封开县建成1.6万立方米生产线一条、云南普洱林达木业公司建成年产1.6万立方米生产线一条。后来山东鲁丽、山东临沂进超木业以及福建漳州的鸿伟人造板公司也都有少量的定向刨花板生产。最具标志性的是2010年,湖北宝源木业斥巨资建成亚洲最大的年产22万立方米的OSB生产线,翻开了亚洲OSB发展史的新的一页。

几乎所有的树种都可以生产定向刨花板,在欧美地区,大多采用松木作为原料,松木所生产的OSB木片纹理清晰,色泽柔和美观。澳大利亚采用桉树,其很多理化性能指标优于采用松木生产的OSB。我国的东北地区一般采用当地林区的松、杨、桦、色、柳等为主混杂制作定向刨花板,生产出来的定向刨花板密度大、物理力学性能优异、表面呈现出各种木材的花色纹理。华中及以南的地区一般采用速生杨,杨木生产的OSB颜色浅、密度小,由于没有松脂油,所以杨木板材理化指标也比较突出。

生产定向刨花板的胶种也比较多,一般以酚醛胶(PF)、脲醛胶(UF)三聚氰胺改性脲醛胶(MUF)、异氰酸酯胶(MDI)为主。

胶种不同生产出的产品品质也有较大的差异,

  • PF胶颜色呈棕红色,所以生产的OSB颜色偏深一些,如果施胶系统雾化不好会呈现出明显的胶斑,影响板子美观。该胶种固化后较硬较脆,生产的OSB加工性能不如其他胶种。
  • MUF胶颜色呈乳白色,所以生产的OSB板面几乎不受胶液颜色的影响,胶液固化后柔韧性较好,板材的握钉力好,易于加工易于雕刻,但是不耐水煮,只能生产OSB2,但是板材的其他性能都很优异。
  • MDI胶无色无醛,是目前最具环保性能的胶种,施胶量低,每立方米板材施胶9-24公斤,板材颜色好,理化性能优异,通过对施胶量的控制可以生产OSB2、OSB3、OSB4,但是在生产过程中需要脱模剂,板材表面的脱模剂影响二次加工时的胶、油漆等的附着,大多情况需要砂光处理,但是如果板子直接裸露使用,板子表面的脱模剂将对板子起到极好的保护作用,同时板子表面光洁度也很好。

由于采用了特殊工艺和专用设备,保留了木材纤维原有的力学性能,同时利用胶粘剂的优良化学性能,从而使定向刨花板具有更加优异的性能:强度高、吸水厚度膨胀率小、尺寸稳定性好、材质均匀、握钉力强。

由于定向刨花板的刨花是按一定方向排列的,所以其板材各个方向的强度和韧性都优于其他板材和实木板材。近几年,刨片工艺、干燥工艺及刨片输送工艺不断改进,刨片形态破坏极小,板子表面的刨花呈规则的长方形,反而影响了板子的美观,经过多年的实践证明,表面刨片一般长9-13cm,宽1.5-3.5cm的不规则形态时,板面效果最佳。

我国自1985年由南京木器厂引进第一条生产线以来,OSB生产一直挣扎在资金投入不足、技术落后、产品研发能力低下、产品推广不利的境况,与欧美迅速风靡的OSB发展势头呈鲜明对比。

南京木器厂引进的1万立方米的生产线,设备安装完后一直没有生产,江西赣州第二木材厂引进的OSB生产线由于多种原因也没有形成批量生产就停滞下来,后来设备被拆解卖掉了。从1985年到2004年这19年的时间里一批又一批探索者围着OSB这样一块既诱人但又充满风险的蛋糕观望、尝试、欲罢不能。

2005年黑龙江嘉穆板业有限公司在黑龙江建成年产1.2万立方米的生产线,采用东北林区的枝丫树头等伐区剩余物生产OSB。但是由于我国生活习惯等与欧美不同,加之销售渠道和终端市场都对OSB认识不足,国内市场一直没有打开,销路不畅,每年仅有15%在国内销售,其余85%销往俄罗斯等国家。山东鲁丽、徐州长青、广东封开、云南普洱的林达木业、临沂进超木业、福建鸿伟木业等厂家均采用当地的速生杨树、桉树生产OSB,由于对OSB的理解相去甚远,所以生产出来的OSB也千差万别。

国内OSB生产厂家除湖北宝源及黑龙江嘉穆板业为专业OSB生产设备以外,其他多数厂家资金有限,没有能力投入全套的专业生产线,而经过改造的密度板或普通刨花板生产线生产设备先天不足,产品质量无法保证。还有部分厂家采用半机械化手工铺装,铺装厚度不均匀,定向效果不好。

由于我国木材资源短缺,欧美生产OSB所采用的松木大多被木材加工厂加工成附加值较高的家具材料,而OSB生产只能采用其他木材加工行业无法再进行利用的枝丫树头等最低档的木材,一些厂家干脆采用价格更低的废单板通过粉碎机粉碎后作为OSB 的原料来生产所谓的OSB,木片形态无法保证,这种方法所生产的板材已经不是严格意义上的OSB了。

刨花板的行业发展

中国的刨花板生产经历了由20世纪80年代的上升,到90年代的下降再由2000年的再上升的反复过程。刨花板由于质量差和其它一些原因,被市场抛弃后,许多刨花板企业吸取教训,引进国外的先进生产线和提高工艺水平后,中国的刨花板质量有了明显提高,又重新被市场所接受,许多家具生产企业又重新选用刨花板为原料,再者,定向刨花板也逐渐被消费者所接受,因此,近几年来,中国的刨花板需求量是逐年上升。随着国内外对刨花板的需求量不断增加,和国家出台优惠政策鼓励人造板业发展,为刨花板业的发展创造了极好的条件。

2006年1-12月,中国规模以上刨花板制造企业实现累计工业总产值7,072,059千元,比上年同期增长了26.10%;实现累计产品销售收入6,666,291千元,比上年同期增长了24.80%;实现累计利润总额136,464千元,比上年同期下降了25.30%。

2007年1-11月,中国规模以上刨花板制造企业实现累计工业总产值9,643,562千元,比上年同期增长了58.17%;实现累计产品销售收入8,937,280千元,比上年同期增长了59.41%;实现累计利润总额409,659千元,比上年同期增长了225.92%。

中国刨花板行业发展较快,但普遍存在规模小、设备和技术落后的问题,加上许多企业不注意产品质量,把树皮和中纤板生产出的粉尘等都用作刨花板的原料,所以,中国生产的刨花板普遍质量较差,而且也普遍存在甲醛严重超标的问题。

在这种形势下,刨花板业必须迅速提高产品的质量和降低成本,积极参与市场竞争,产品的市场空间还是巨大的。除了保证原材料供应和提高产品质量外,企业要加大科技创新,大力回收废旧木材,实现循环经济。努力开发刨花板新用途,特别要加大对定向刨花板的研究和对刨花板用途的宣传力度,为了提高刨花板的质量和降低成本及提高研发能力,必须提高项目的建设规模,把小型的刨花板厂进行重组,体现规模效益。

中国人均消费的刨花板水平还比较低,但是随着中国建设小康社会步伐的推进,对人造板产品的需求不断增加。北京奥运会2800亿元的投资,上海世搏会250多亿元的直接投资,加上“十一五”期间中国城市公用设施固定资产投资超过万亿元,这些都给中国刨花板行业发展带来机遇。因此,预计中国的刨花板消费量将逐年增加。

刨花板的前景展望

寻求资源丰富、价格低廉的胶粘剂是发展刨花板生产重要因素,因此林产资源和造纸制浆废液的有效利用已越来越受到重视。单宁甲醛胶及亚硫酸盐纸浆废液胶用作胶粘剂已取得成功,水泥、石膏等制成的无机胶粘剂也已得到应用;而更具吸引力的是无胶粘合新技术,它的出现将使刨花板工业发生根本性变革。至于刨花板本身,由于定向型结构在力学性能方面显著优于随机型结构,可以用来代替胶合板甚至部分锯制板材,故大有发展前途。刨花板表面装饰加工也将出现更多的新材料和新工艺,并有可能通过多品种多功能饰面材料预制的专业化,形成一个独立的新兴工业门类。

刨花板的环保性能

由于在刨花板生产过程中,一般会使用甲醛基胶粘剂,因此其成品会或多或少地释放游离甲醛,当游离甲醛含量超过一定限制时,会影响人体健康。检测刨花板的甲醛释放量是一个复杂过程,通过以下方法简单初步地判断刨花板板的甲醛释放量。首先,将未使用的刨花板板堆放在一间小屋内,关闭门窗,待存放一段时间后入室观察。若无刺鼻子气味则表明刨花板的甲醛释放量少,使用不会影响人体健康;若气味较大或有流泪感觉时,说明刨花板板的甲醛释放量可能较高。

2005-2017 © ewood.cn ®