在人造板中 ,膠合板具有良好的物理力學(xué)性能 ,美麗、自然的木材紋理 ,是其他人造板無可比擬的。然而 ,隨著世界森林資源的日益減少 ,膠合板生產(chǎn)所必須的大徑級原木日趨匱乏 ,速生小徑材的使用已越來越普遍。用小徑材生產(chǎn)大幅面單板出材率低 ,因此 ,生產(chǎn)中多采用單板接長方式生產(chǎn)膠合板。單板的接長方式主要有四種 :對接、搭接、斜接和指接。膠合板國家標(biāo)準(zhǔn)允許采用后兩種方法 ,目前也有多種設(shè)備可供利用。但必須增加相應(yīng)的工序和專用設(shè)備。實(shí)際生產(chǎn)中 ,絕大多數(shù)小廠甚至一些大型企業(yè)仍采用對接或搭接工藝來生產(chǎn)。
本研究旨在探討單板的對接和搭接方式對厚膠合板性能的影響 ,為膠合板的生產(chǎn)與應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1 1 試驗材料
單板 :意楊 ,厚度 1 5ｍｍ
膠粘劑 :脲醛樹脂膠 ,固含量 52 %～ 56%
以上材料取自本校試驗工廠。
1 2 試驗設(shè)備
1 0 0Ｔ實(shí)驗熱壓機(jī)
ＭＷ -4木材萬能力學(xué)試驗機(jī)
1 3 試驗方法
1 3 1 接長方法
對長芯板采用對接和搭接。其中搭接采用兩種形式 :(1 )先搭接后組坯 ;(2 )組坯時直接搭接。每種方法分別壓制 5層、7層、9層三組 ,對于兩層以上長芯板接頭部位錯開布置。
1 3 2 熱壓工藝
涂膠量 :2 80ｇ/ｍ2 (雙面 )
熱壓溫度 :1 1 5℃
熱壓壓力 :1 0ＭＰａ
熱壓時間 :1ｍｉｎ/ｍｍ
1 3 3 性能檢測
將壓制的膠合板檢測其厚度偏差、2 4ｈ吸水厚度膨脹率、靜曲強(qiáng)度和抗彎彈性模量。
2 結(jié)果與分析
2 1 搭接對板材厚度的影響
兩種搭接方法對板材厚度的影響如圖 1、圖 2。從圖 1可以看出 ,搭接對板材的厚度偏差有一定影響 ,隨著層數(shù)的增加厚度偏差逐漸減小。這是因為 ,搭接相當(dāng)于疊芯 ,必然增加該處厚度。由于試驗時 ,對于多層長芯板搭接處采用錯位布置 ,每一處厚度方向最多只有一個搭接頭 ,因此 ,隨著層數(shù)的增加 ,搭接頭所占比例減小 ,對厚度的影響也逐漸減弱搭接對吸水厚度膨脹率的影響較大 ,如圖 2。一方面 ,搭接處板坯壓縮率大 ,另一方面搭接處接長單板與相鄰層單板結(jié)合不夠嚴(yán)密 ,單板端頭出現(xiàn)空隙 ,水份進(jìn)入容易。尤其是組坯時搭接更加顯著。對于搭接后組坯的板子 ,搭接時已基本壓平 ,部分纖維壓潰 ,熱壓成板時結(jié)合較好 ,吸水厚度膨脹率接近普通板。與對厚度偏差的影響相似 ,層數(shù)增加 ,影響減弱。九層時 ,兩種搭接方法生產(chǎn)的板材已與普通板非常接近。
2 2 單板接長方式對板材力學(xué)性能的影響
2 2 1 搭接對板材力學(xué)性能的影響
搭接對板材靜曲強(qiáng)度、抗彎彈性模量的影響如圖
3、圖 4。
從圖 3、圖 4可以看出單板搭接接長對板材力學(xué)性能影響不大。接頭處兩層單板實(shí)際上起了一個加筋的作用 ,抵消了接頭的影響。但是 ,組坯時搭接生產(chǎn)中應(yīng)注意 ,接頭處須涂膠粘劑 ,以保證膠合牢固。
2 2 2 對接對板材力學(xué)性能的影響
對接對靜曲強(qiáng)度的影響如圖 5、圖由圖 5可見 ,對接對靜曲強(qiáng)度影響較大。且隨著層數(shù)的增加下降幅度越大。層數(shù)由 5到 9,靜曲強(qiáng)度下降幅度由 1 8 2 %到 2 5 6%。長芯板對接處抗拉強(qiáng)度為 0 ,削弱了該處抵抗應(yīng)力的能力。而對接對抗彎彈性模量的影響較小。在本試驗條件下 ,由于檢測時所用壓力較小 ,其壓力主要由表板承受 ,故測量結(jié)果非常接近。
3 結(jié) 論
綜上所述 ,兩種接長方法對厚膠合板性能的影響各不相同。對接方式對力學(xué)性能影響較大 ,而搭接主要影響厚度偏差。不同用途的膠合板 ,只要合理采用兩種方法之一 ,可簡化工藝 ,降低成本 ,而不會影響其使用效果。如做水泥模板時可采用搭接 ,而做隔墻、家具等非結(jié)構(gòu)材料時則可采用對接
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