指接材、集成材生产工艺技术及设备（2）

1.4 指接材质量评定与检验

1.4.1 质量评定　国家标准GB11954-89《指接材》中规定指接材的质量评定分为优等品、一等品、合格品3种。

1.4.2　检验　国家标准GB11954-89《指接材》第8章对指接材的检验规则作了详细规定,必须遵照执行。　质量管理的两个主要目标是预测低于标准的产品和防止这些低于标准的产品投入使用中,以及确认造成问题的原因,加以改正或解决它。质量控制程序应包括目测检查、直接量测某些选择的变量以及选择一些样品进行物理测试。目测检查和在加工过程中选择一些变量测量以防止或使不合格的产品保持在低限度。产品制成后的物理测试是对目测检查、测量和控制过程的再次审核。指接材的测试可以分为破损的和非破损的两类。破损检测,从生产过程中间歇地选择取样然后加载至破坏(变曲、顺纹抗压、顺纹抗拉、冲击韧性等)。将破坏的强度与国家标准规定的低值比较。测试后用目测断裂的指接木的破坏状态、位置和木材破坏率等进行分析比较。静曲测试通常是检测指接质量的一种快而简便的方法。近年来随着科学技术的进步与发展非破损测试越来越受到人们的重视。主要有超声波检测器和应力检测器等。美国华盛顿州立大学对木材非破损检测(无损检测)作了一系列研究。我国中国林科院木工所研究人员也作了研究。检验载荷法是另一种测试或评价指接质量方法,现已引起重视。检验载荷测试中,指接木经受一个足够大的应力以表明它们经受设计载荷的能力。在结构用指接材的生产中可以用该测试装置对每根指接木产品逐根进行检测,达不到标准规定低强度值的产品被剔除了,从而使工程结构中使用的指接木的安全可靠有了保障。在大规格的指接木生产中,如胶合大梁等应用非破损检测即保证了产品质量又避免了产品受检破损带来的损失,是非常有前途的一种检测方法。

2 集成材生产工艺和设备

2.1　集成材生产工艺 成材其定义为将板方材沿其纤维方向互相平行,在厚度、宽度和长度方向胶拼而成的木材。

2.1.1 集成材的种类　集成材种类按用途分为两大类:结构用集成材和非结构用集成材。结构用集成材用作承重构件,如梁、柱等。因此对它的物理力学性能,如抗拉、抗变强度,弹性模量,耐候性等都有一定的要求,从原材料、胶粘剂、生产工艺到产品检测等与非结构用集成材不同。非结构用集成材作非承重或半承重的用途,主要用作室内装饰和中高档家具。

2.1.2 集成材常用树种　常用的针叶树种有红松、落叶松、云杉、云南松、柏木等。常用的阔叶树种有水曲柳、柞木、榆木、色木、楸子、檫木、红椿、楠木等。采用何种树种的木材作为集成材的原材料,主要由市场客户喜爱程度、所认可的售价和可供资源的多少而决定的。目前日本市场偏爱东北柞木和水曲柳,市场偏爱柞木、山毛榉、核桃木等。因此集成材生产企业要根据上述两个因子选用树种。我国南方有很多适于生产装饰用集成树种,但由于一时尚未被客户接受和数量少,分布不集中,难以形成大批量生产,未能充分利用。

21.3 集成材制造工艺　原木→制材→板材自然干燥→板材窑干→板材两面刨光→板材多片锯部分→板条截除缺陷→板条两端开指榫→指榫涂胶→板条长度指接→指接板条四面刨光→配板→涂胶→组拼→冷压养护→刨光→齐头→砂光→检验分等→成品包装修补→入库2.1.4　集成材常用胶粘剂　结构用集成材常用的胶粘剂无论是指接还是层积,都为室温固化酚醛(PF)树脂胶和苯酚·间苯二酚·甲醛(PRF)树脂胶。非结构用集成材常用的胶粘剂:指接用白乳胶,即聚醋酸乙烯酯乳液(PVAC)或经改性的耐水白乳胶。胶拼用水溶性异氰酸酯类树脂胶,其特点为室温固化时间短(20～30分钟),强度高,胶层不脆硬,对刀具磨损少。脲醛(UF)树脂不适用集成材的胶拼。

2.1.5 集成材的产品标准和主要测试指标　目前我国还没有制定集成材的国家标准和专业标准,只有生产企业各自的企业标准。这无疑对集成材生产与发展带来不便。国外,如日本、英、美、加拿大等欧美国家已制定了有关标准。目前国内各生产企业的企业标准中对集成材的材质缺陷以及它的含水率,胶层剥离率的测试方法和指标作了规定。

2.2 集成材生产设备

2.2.1 主要设备　制材用大、小带锯;板材干燥用干燥窑;加工指接材用两面刨、多锯片圆锯机、横截锯、指榫开榫机、涂胶机、指接机、四面刨;加工集成材用四辊涂胶机、冷压胶拼机、宽面压创、宽带砂光机、裁边机等。

2.2.2 辅助设备　磨刀机、锉锯机、各种运输设备与装置、打包机等。目前国内生产企业制造集成材的主要设备由日本、德国、意大利、台湾省进口,非关键设备由国内产品配套。

2.3 集成材生产的注意事项

2.3.1 生产规模与原有基础条件生产规模要根据各自的资金、原材料供应、产品市场、交通运输等各种因素综合而定。在目前的阶段规模年产1000～2000m3为宜。如在原有木工厂的基础进行技术改造,添加必要的关键设备进行转产,可以收到投资少、周期短、见效快的效益。2.3.2　设备选用国内外结合,节约投资　外国设备的性能优于国产设备,但是外国设备的价格往往是国产设备的几倍。另外进口设备备件不足,以后再次进口时的费用过高,以及对进口设备的技术掌握程度和维护保养能力等等,往往好的设备未必能发挥出好效益。

2.3.2 必须开展综合利用,多种经营,提高木材利用率　目前国内企业生产集成材的出材率只有12%～15%,虽然集成材的售价很高,但由于耗用原木多,成本太高造成经济效益不好。因此必须开展生产集成材的加工剩余物的综合利用。

2.3.3 加强管理,提高技术水平,严把质量关,提高产品质量　质量好的集成材的售价是质次的一倍,因此要想获得较好的经济效益,一定要提高产品质量。

2.3.5　利用本地资源与国产原辅料,积极开发国内市场　积极发展我国的集成材生产要充分利用我国的森林资源。选用的木材树种不要局限于水曲柳、柞木等几种少数树种,我国长江流域以南地区有很多适宜生产集成材的针阔叶树种尚未充分利用。另外,辅料中的胶粘剂,我国也已研制成功,批量生产,其性能与日本产品相当。指形铣刀,国产的也能基本满足精度要求,而其售价大幅度低于进口货,不必完全依赖进口。目前,随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,用集成材制作的家具虽然售价较高,也开始被国民接受。室内装修越来越红火,集成材用于装饰也会象国外那样逐步普及。因此,集成材的国内市场也有很好的前景。