制造工藝因素對刨花板吸水厚度膨脹率的影響

摘 要：文章通過實驗數據分析研究了制造工藝因素對刨花板吸水膨脹率的影響。歸納總結出以下幾點制造工藝因素影響刨花板膨脹率，其中包括了熱壓時間、熱壓溫度、熱壓壓力、板材的密度、刨花的含水率施膠量等等。實驗的結果表明對刨花板過程中降低吸水厚度膨脹率主要是通過降低其不可逆厚度膨脹率獲得的。同時還要選擇合理的制版尺寸以及減少粘彈性變形和膠接點破壞。

關鍵詞：刨花板；厚度方向變形；吸水厚度膨脹率；不可逆厚度膨脹率

隨著制造工藝水平的不斷發展，建筑裝飾材料的生產工藝水平不斷提升，建材生產中的工藝方式不斷得到改進，很多的原材料的加工效率得以提高。刨花板是我們常見的建筑材料，在生產制造的過程中由于受到制造工藝的影響，其在吸水過程中厚度膨脹進而導致建材的質量下降。因此為了保證建材的質量查出刨花板在生產工藝中存在的問題，提升其吸水后的膨脹率，下文將進行一定的實驗得出結論，為廣大的刨花板生產商提供一點借鑒。

一、實驗材料及方法

1.實驗材料。在進行下面的實驗中我們選擇材質較好的木材作為刨花板的生產材料。其中包括了生長在我國東北地區的大青楊、興安落葉松、紅松以及我們常見的白樺樹。由于這些樹木多年生長在我國的東北地區，其材質的密度較大，適合生產刨花板材。用于生產刨花板的膠黏劑分別YQJ.A異氰酸酯膠粘劑、DN.6脲醛樹脂膠粘劑和DP—A酚醛樹脂膠粘劑，但在實際的刨花板生產中我們需要對上述的三種成品膠凝劑進行一定比例的配比形成自制的膠粘材料。

2.實驗方法。在實驗中制作的刨花板我們要按照相應的國家制定的板材規范中的要求制定。其中包括板材的幅面大小，板材的名義厚度等等。板材制作中加壓方式采用三段加壓法進行板材的加壓。另外還要利用儀器對板材的各種技術要素進行測量，主要有：板材的靜曲強度、密度、含水率、以及吸水膨脹率、不可逆厚度膨脹率。

二、結果討論

1.熱壓溫度。在刨花板的制造過程中，要保證其幅面以及板材的硬度定型，因此要對板材進行熱壓加溫，使得板材中的膠凝劑充分的融合到刨花中。在這一過程中確定溫度的數值多少成為控制板材質量的影響因素，即熱壓溫度。為了保證生產的刨花板在進行粘合中能夠粘合的更好，保證保證膠黏劑固化，以及水分的排除，我們需要對刨花板進行熱壓加工。木材的成分中包括纖維素，半纖維素以及木素。它們在進行物態變化的過程中主要與水分的存在形式相關。當熱壓的溫度控制在一定數值時，刨花板中的水分就會發生一定物態變化。通常我們采用玻璃化溫度衡量。對于刨花板熱壓溫度在進行加壓的同時還要進行一定的溫度提升。使得木材在較短的時間里發生流變現象。進而產生很大的粘彈性形變和粘性形變。這些形變將會隨著溫度的提升而增大。因此在生產刨花板成板時我們要適當的增加熱壓溫度，滿足刨花板在熱壓情況下粘合劑固化的要求。這同時也降低了吸水膨脹率。

2.熱壓時間。刨花板的主要成分為不同樹種的木材，其在熱壓的過程中板材內部會產生一定的粘彈性變形，同時材質內部的分子鏈段也會進行一定的滑移。隨著加壓時間的不同，產生的滑移程度不盡相同。一般情況下對刨花板進行的熱壓時間越長，其不可逆膨脹率會越大。但是這種膨脹率不是無休止的增加的。當熱壓時間增加到一定程度后就會顯現出減少的趨勢。究其原因很多研究者認為這是由于長時間的熱壓導致板材的粘彈性變形轉化為粘性變形，或者水分作用加強產生復雜的物理性質的變化，影響板材的不可逆膨脹率。

3.熱壓壓力和板的密度。在刨花板的加工過程中，熱壓壓力的大小決定了板材的密實度，同時板材密度的高低也決定了板材的整體質量。一般來說，當板材的密度較大時，當刨花板進行熱壓加工時，初始的壓縮變形量會較大，這是因為板材的內部空隙受到壓縮，結構產生一定的位移，甚至會出現細胞壓潰的現象。導致板材內部的部分荷載作用消失。通常我們會使用厚度規來衡量板材的厚度。以保證其厚度符合實際生產技術參數要求。另外如果板材密度過大，壓縮的空間較小，水分進入板材內部收到限制，進而也使得板材內部的水分不易進行擴散。因此我們能夠得出結論，板材的密度越大，最終會造成變形大進而使得刨花板的不可逆厚度膨脹率過大。相反當板材的內部密度較小時，板材內部可用于壓縮的空間就會減少，板材的壓縮率降低。板材內部進行的熱傳遞能效就會下降，最終會影響板材的膠黏劑的固化，影響膠黏效果。因此我們可以說保證刨花板材質量，首先要保證其密度要符合要求。密度越大板材物理穩定性就越強。

4.刨花的含水率。刨花板的主要材料是刨花，由于它是由木材制作的因此能夠適當性的吸存一定的水分，當刨花中的水分存在時，刨花板受到熱壓，板材表現出的物理性能為適當的降低了木材部分組成物質的玻璃化溫度。研究人員通過一定的研究實驗已經獲得結論，當實驗使用的板材材料為絕干時，當熱壓溫度提升，板材的彈性柔量和推遲彈性柔量會有少量的增加。如果實驗使用的板材內部含有一定的水分那么當溫度升高時，彈性柔量和推遲彈性柔量都會有所增加。因此我們能夠斷定，刨花的含水率對于板材的制作是存在一定的影響的。

5.施膠量。在其它條件一定的前提下，刨花板的施膠量決定了板內膠接點的數目。施膠量提高，將增加膠接點數目，使得體系能夠承受更大的內應力作用，而不致使過多的膠接點產生破壞，因而降低因膠接點破壞所產生的不可逆厚度膨脹率，使其它性能也大大提高，但是施膠量的提高，將使刨花板的成本相應提高，因此對于一般用途的刨花板，利用提高施膠量來改善尺寸穩定性的辦法不可取。

三、結語

刨花板作為建筑裝飾材料中常見的一種。它的加工制造水平也得到大大提升。文章中關于降低刨花板吸水厚度膨脹率或者提升板材尺寸穩定性的要求已經得到解決的方法，主要是通過提升板材的不可逆厚度膨脹率。為了達到這一結果我們要考慮到板材加工中所涉及的各項因素，包括板材的熱壓時間、熱壓溫度、板材的密度、刨花的含水率、膠黏劑的種類、施膠量等等。通過綜合考慮上述因素我們能夠生產出更加符合實際需要的刨花板，能夠較大幅度的提升刨花板板材的質量。

參考文獻：

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