人造板诸论课件.ppt

1、人造板生产工艺学人造板生产工艺学 90学时学时福建农林大学材料工程学院福建农林大学材料工程学院材料科学与工程专业材料科学与工程专业第第1章、绪论章、绪论 3学时学时本章主要内容：本章主要内容：1.1人造板生产的发展人造板生产的发展 1.2人造板的分类人造板的分类1.3人造板的基本性质和应用人造板的基本性质和应用1.4人造板的生产方法人造板的生产方法1.5人造板的标准人造板的标准 本章重点内容：本章重点内容：人造板基本概念及常见产品种类人造板基本概念及常见产品种类人造板基本性能参数意义人造板基本性能参数意义典型人造板产品生产工艺流程典型人造板产品生产工艺流程1.1 人造板生产的发展人造板生产的发

2、展 人造板是指以木材或其他植物纤维材料为原人造板是指以木材或其他植物纤维材料为原料，经机械加工分离成各种形状的组元后，料，经机械加工分离成各种形状的组元后，再经组合压制成的板材。再经组合压制成的板材。人造板人造板=单元（单元（A）胶粘剂（胶粘剂（B1）添加剂（添加剂（B2）产品形状（产品形状（C）单元（单元（A）：单板、竹片、板材、木条、大）：单板、竹片、板材、木条、大片刨花、刨花、纤维等。片刨花、刨花、纤维等。胶粘剂（胶粘剂（B1）：）：合成树脂胶合成树脂胶脲醛树脂、酚醇树脂、三聚氰脲醛树脂、酚醇树脂、三聚氰胶树脂、异氰酸脂树脂等。胶树脂、异氰酸脂树脂等。无机胶粘剂无机胶粘剂水泥、石膏、粉煤

3、灰、矿渣。水泥、石膏、粉煤灰、矿渣。添加剂（添加剂（B2）：）：阻燃剂、防虫剂、防水剂、防腐剂等；阻燃剂、防虫剂、防水剂、防腐剂等；产品形状（产品形状（C）：）：平面状、异状（曲面、弯曲）、表面模压等。平面状、异状（曲面、弯曲）、表面模压等。例如：例如：单板单板脲醛树脂脲醛树脂平面状平面状=脲醛树脂胶合板脲醛树脂胶合板单板、木条单板、木条脲醛树脂胶脲醛树脂胶平面状平面状=细木工板细木工板刨花刨花豚醛树脂胶防水剂豚醛树脂胶防水剂=普通刨花板普通刨花板1.1.1人造板发展简史人造板发展简史(1)刨花板刨花板 我国刨花板生产起始于建国初期，直到我国刨花板生产起始于建国初期，直到1979年北京木材厂引

4、进德国年产年北京木材厂引进德国年产3万万m3成套刨花板技术后得到成套刨花板技术后得到迅速发展，并成为一个产业。迅速发展，并成为一个产业。90年代初，相继开发推出年代初，相继开发推出0.55.0万万m3国产刨花板成套设备。国产刨花板成套设备。1997年我国开始生产年我国开始生产定向刨花板（定向刨花板（OSB）（）（Oriented Structural Board，又，又称定向结构板。称定向结构板。(2)纤维板纤维板 纤维板制造脱胎于造纸工业中的纸纤维板制造脱胎于造纸工业中的纸板生产技术，我国纤维板生产始于板生产技术，我国纤维板生产始于1958年，年产年，年产6000m3产湿法硬质纤维板生产线在

5、国内推广。产湿法硬质纤维板生产线在国内推广。60年代初起进行国产化设计形成年代初起进行国产化设计形成66型和型和76型两代湿型两代湿法硬质纤维板定型生产线共法硬质纤维板定型生产线共400多条，单线产量多条，单线产量为为20005000m3/a。1982年中国林科院等科研单位在湖南株洲建成首条国产年中国林科院等科研单位在湖南株洲建成首条国产MDF生产线，生产能力为生产线，生产能力为7000m3/a。1983年福州人造板年福州人造板厂从美国引进的国内首条厂从美国引进的国内首条MDF生产线正式出板，此后从生产线正式出板，此后从德国、瑞典、奥地利等国家陆续引进了德国、瑞典、奥地利等国家陆续引进了50多

6、套多套MDF的成的成套或主机设备。国内套或主机设备。国内MDF生产设备水平发展也很快，陆生产设备水平发展也很快，陆续推出了续推出了8万万m3/a以下、不同规模类型的生产线。但关键以下、不同规模类型的生产线。但关键工序如热磨、热压及自动化水平等方面，与国外先进水平工序如热磨、热压及自动化水平等方面，与国外先进水平相比仍有明显差距。相比仍有明显差距。1.1.2人造板生产状况人造板生产状况(1)国外人造板生产现状（万国外人造板生产现状（万M3）表表2 各种人造板所占比例（各种人造板所占比例（%）全世界人造板产量在稳步上升。全世界人造板产量在稳步上升。胶合板占比例逐年下降，胶合板占比例逐年下降，MDF

7、发展迅速。发展迅速。(2)中国人造板生产现状中国人造板生产现状 公司名称公司名称已建已建在建在建目标目标生产线生产线(条条)规模（规模（m3/a）生产线（条）生产线（条）规模（规模（m3/a）规模（规模（m3/a）山东森美人造板有限公司山东森美人造板有限公司320山东贺友集团山东贺友集团760鲁西茌平信发热电集团鲁西茌平信发热电集团2060150江苏东盾木业江苏东盾木业850江苏大亚集团江苏大亚集团3（8万）万）2（20万）万）202（20万）万）104300上海新高潮访集团公司上海新高潮访集团公司2（8万）万）5（8万）万）40上海绿洲实业有限公司上海绿洲实业有限公司5060浙江丽人集团浙江

8、丽人集团1060福人木业公司福人木业公司218广西三威林产工业公司广西三威林产工业公司75*10、15、20、30）100广西高峰人造板有限公司广西高峰人造板有限公司540广东南海华光装饰板公司广东南海华光装饰板公司6780150广东威华股分有限公司广东威华股分有限公司230100中密度纤维板龙头企业一览表中密度纤维板龙头企业一览表(3)(3)人造板消费情况人造板消费情况2000年产量突破年产量突破2000万立方米万立方米2002年底我国已建成投产人造板企业年底我国已建成投产人造板企业6000多家，设计生产多家，设计生产能力超过能力超过3000万万m3/a,人造板的总产量达人造板的总产量达29

9、30万万m3。胶合。胶合板为板为1135万万m3，纤维板为，纤维板为767万万m3，刨花板为，刨花板为369万万m3，其他人造板其他人造板658万万m3。2003年中国纤维板产量世界第一年中国纤维板产量世界第一2005年出口量首次超过进口量年出口量首次超过进口量我国人造板工业起步较晚，但发展很快，改革开放我国人造板工业起步较晚，但发展很快，改革开放30年年间，我国人造板工业从计划经济走向市场经济，实现了由间，我国人造板工业从计划经济走向市场经济，实现了由传统加工业向现代工业的转变，从无到有不断壮大，企业传统加工业向现代工业的转变，从无到有不断壮大，企业规模不断扩大，产品种类不断增加，技术装备水

10、平和产品规模不断扩大，产品种类不断增加，技术装备水平和产品质量不断提高，房地产业的迅猛发展带动了人造板工业持质量不断提高，房地产业的迅猛发展带动了人造板工业持续、高速增长。续、高速增长。至至2007年底，我国已有人造板企业达年底，我国已有人造板企业达6000多家，生产多家，生产规模每年达规模每年达9000万立方米，成为世界人造板生产和消费万立方米，成为世界人造板生产和消费第一大国。刨花板生产企业第一大国。刨花板生产企业600余家，年生产能力余家，年生产能力800多万立方米，进口生产线集中在福建、广东、江苏和吉林多万立方米，进口生产线集中在福建、广东、江苏和吉林省。我国刨花板生产在省。我国刨花板

11、生产在“八五八五”期间增长较快，期间增长较快，“九五九五”期间增速减缓。近几年，通过技术改造和新项目建设，产期间增速减缓。近几年，通过技术改造和新项目建设，产量大幅回升。量大幅回升。1.1.3人造板发展趋势人造板发展趋势1.1.3.1 开拓人造板新原料开拓人造板新原料 人工林人工林天然林天然林 竹材竹材 农作物秸秆农作物秸秆（1）天然林资源）天然林资源森林面积为森林面积为1.34亿亿ha,，居世界第七位，森林复盖，居世界第七位，森林复盖率为率为16.55%，人均森林面积，人均森林面积0.112ha，是世界平，是世界平均水平的均水平的1/6，居世界第，居世界第119位。中国森林总蓄积位。中国森林

12、总蓄积量居世界第量居世界第8位，人均森林蓄积量位，人均森林蓄积量8.6M3，为世界，为世界上最低的国家之一。上最低的国家之一。（2）人工林资源人工林资源中国人工林面积占世界总量的中国人工林面积占世界总量的50%。年工业用木。年工业用木材资源为材资源为8235万万M3，而年均木材消量，而年均木材消量2.5亿亿M3，其中工业用材消量达其中工业用材消量达1.3M3。（3）竹材资源及应用现状）竹材资源及应用现状竹子生长速度非常快，毛竹等工业化利用价值高的竹子生竹子生长速度非常快，毛竹等工业化利用价值高的竹子生长长45年即可砍伐加工利用，年即可砍伐加工利用，而且每年可以砍伐，虽为中而且每年可以砍伐，虽为

13、中空结构，但毛竹的壁厚可达空结构，但毛竹的壁厚可达712mm；竹材强度高，硬度；竹材强度高，硬度大；易于进行锯、劈、刨、旋等机械加工。中国从大；易于进行锯、劈、刨、旋等机械加工。中国从80年代年代初，对竹材的工业化利用进行了研究和开发，先后开发了初，对竹材的工业化利用进行了研究和开发，先后开发了竹材胶合板、竹编胶合板、竹蔑积成材、竹碎料板、竹中竹材胶合板、竹编胶合板、竹蔑积成材、竹碎料板、竹中密度纤维板、竹地板、竹席等竹制品。密度纤维板、竹地板、竹席等竹制品。（4）农作物剩余物资源及应用现状农作物剩余物资源及应用现状农作物剩余资源品种包括两类：一类是收割剩余物（如麦农作物剩余资源品种包括两类：

14、一类是收割剩余物（如麦秸、稻草、棉杆、芦苇、高梁杆、玉米杆等）。另一类量秸、稻草、棉杆、芦苇、高梁杆、玉米杆等）。另一类量加工剩余物（如甘蔗渣、花生壳、亚麻壳等）。根据统计，加工剩余物（如甘蔗渣、花生壳、亚麻壳等）。根据统计，我国农作物秸秆年头出量为我国农作物秸秆年头出量为6.04亿吨。农作物秸秆在人亿吨。农作物秸秆在人造板工业上的应用包括：造板工业上的应用包括：秸秆碎料板、秸秆碎料板、秸秆中密度纤维秸秆中密度纤维板、板、秸秆包装垫块、秸秆墙体材料。秸秆包装垫块、秸秆墙体材料。1.1.3.2 开发人造板新产品开发人造板新产品 胶合板胶合板传统产品传统产品 刨花板刨花板 纤维板纤维板 功能人造板

15、：阻燃、防腐、抗静电、彩色、隔磁功能人造板：阻燃、防腐、抗静电、彩色、隔磁现代产品现代产品 结构人造板：结构人造板：OSB、LVL、PSL、GLUM 复合人造板：多种人造板的复合、人造板与其他材料复复合人造板：多种人造板的复合、人造板与其他材料复 合、人造薄木合、人造薄木1.2 人造板的分类人造板的分类1.2.1 按生产过程类型分类按生产过程类型分类根据产品成型时板坯的含水率大小，分成干法、根据产品成型时板坯的含水率大小，分成干法、湿法和半干法。湿法和半干法。Solid WoodPlywoodWaferboardOSBPBFlakeboardMDFHardboardMDFHardboardIn

16、sulation FBPaperLow DensityHigh Density1.2.2 按使用性能分类按使用性能分类结构材料的使用性能主要是力学性能扣耐老化结构材料的使用性能主要是力学性能扣耐老化性；功能材料的使用性能主要是装饰性，阻燃性；功能材料的使用性能主要是装饰性，阻燃性，抗虫性，抗腐性，对电、光、磁、热。声性，抗虫性，抗腐性，对电、光、磁、热。声等的性能。等的性能。1.2.3 按组成木质（非木质）单元分类按组成木质（非木质）单元分类(1)以单板、板、片为主的产品以单板、板、片为主的产品(Veneer-based Panel)：胶合板、胶合板、结构胶合板、结构胶合板、功能胶合板、功能胶

17、合板、细木工板细木工板(2)以刨花为主的产品以刨花为主的产品(Particle-based Panel)：单层结：单层结构刨花板构刨花板、多层结构刨花板、多层结构刨花板、渐变结构刨花板、渐变结构刨花板、定向定向结构板结构板(3)以纤维为主的产品以纤维为主的产品(Fiber-based Panel)：软质纤维：软质纤维板、中密度纤维板、高密度（硬质）纤维板板、中密度纤维板、高密度（硬质）纤维板1.3人造板的基本性质和应用人造板的基本性质和应用1.3.1 外观性能外观性能主要包括产品的外形尺寸及偏差、翘曲度、材质主要包括产品的外形尺寸及偏差、翘曲度、材质缺陷（活节、死节、腐朽、变形等）、加工缺陷缺

18、陷（活节、死节、腐朽、变形等）、加工缺陷（叠离芯、鼓泡、分层、压痕等）、边缘不直度、（叠离芯、鼓泡、分层、压痕等）、边缘不直度、两对角线差等等两对角线差等等1.3.2 内在性能内在性能 主要包括人造板的物理性能、力学性能、耐主要包括人造板的物理性能、力学性能、耐久性（老化性能）、表面特性和特殊性能等。久性（老化性能）、表面特性和特殊性能等。（1）物理性能）物理性能含水率、密度、吸水厚度膨胀率、吸水率游离含水率、密度、吸水厚度膨胀率、吸水率游离甲醛释放量甲醛释放量（2）力学性能）力学性能静曲强度、弹性模量、平面抗拉强度、握螺钉静曲强度、弹性模量、平面抗拉强度、握螺钉力、胶合强度、表面结合强度、表

19、面硬度、顺力、胶合强度、表面结合强度、表面硬度、顺纹抗拉强度、横纹抗拉强度等纹抗拉强度、横纹抗拉强度等（3）耐久性）耐久性人造板产品在使用中由于受到气候的影响，如人造板产品在使用中由于受到气候的影响，如吸湿受潮、解湿干燥、加热冷冻等使产品的吸湿受潮、解湿干燥、加热冷冻等使产品的物理力学性能降低直至产品破坏。物理力学性能降低直至产品破坏。（4）功能性）功能性防火、防腐、防虫、耐磨等性能。防火、防腐、防虫、耐磨等性能。1.4人造板生产方法人造板生产方法1.4.1 人造板生产方法人造板生产方法干法：单元含水率在干法：单元含水率在15%以下以下半干法：单元含水率在半干法：单元含水率在30%以上以上湿法

20、：单元含水率在湿法：单元含水率在100%以上以上 1.4.2 人造板生产工艺流程人造板生产工艺流程刨花板刨花板 原料刨花制备干燥分选拌胶铺装预压热压后处理检验入库 纤维板纤维板 浆料处理 原料备料纤维分离 成型预压热压 干燥施胶 后处理检验入库1.5人造板的标准人造板的标准1.5.1国际标准国际标准国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）及其确认并公布的其他国际组织如）及其确认并公布的其他国际组织如国际计量局（国际计量局（BIPM）、联合国教科文组织（）、联合国教科文组织（UNESCO）、）、世界知识产权组织（世界知识产权组织（WIPO）等制定的标准。）等制定的标准。1.5.2国外先进标准国外先进标准美国美国ANSI，德国，德国DIN，英国，英国BS，日本工业标准，日本工业标准 JIS，日本，日本农林标准农林标准JAS等、美国试验与材料协会（等、美国试验与材料协会（ASTM）。）。