集装箱运输以其装卸迅速、运输方便、货物损失小、便于实施港口运输机械化等优点而得以迅猛发展 ,目前全球集装箱数量已达一亿之多 ,并以每年6%的速度增长 ,而每年用于扩大、补充和更新集装箱底板所需的胶合板也达 40万 m3以上。我国现有集装箱制造厂近 40家 ,1 997年的生产能力为年产 70万个标准箱 ,需用胶合板约 2 6万 m3。目前国内集装箱底板用胶合板大部分从国外进口 ,如能实现集装箱底板用胶合板的国产化 ,既有利于发展国内胶合板工业 ,也可以为国家节约大量外汇。
集装箱底板用胶合板是一种经过防疫处理的特胶合板 ,须同时满足国际上有关卫生防疫的规范及相关的物理力学强度指标要求。本项目旨在通过试验 ,确定可达到上述要求的集装箱底板用胶合板的生产工艺及参数。
1 材料与方法
1 .1 材料
单板树种及组合 :克隆 (Dipterocarpus spp.) ;桦木 (Betula) ;克隆和南洋杂木 ;山樟 (Dryobalanops)和南洋杂木。
单板规格 :小试用单板为 80 0 mm× 80 0 mm×1 .85mm;单板含水率 <8%。生产性试验用单板为2 540 mm× 1 2 70 mm× 1 .85mm;成品尺寸 2 440mm× 1 2 2 0 mm× 2 8mm
胶粘剂 :国产水溶性酚醛树脂。技术指标为 :外观呈深棕色透明粘稠液体 ;固体含量 50 %～ 52 % ,粘度1 2 0～ 2 0 0恩格拉度 (2 0℃ ) ,游离苯酚含量 <1 %。
填料 :普通面粉。
防腐剂 :采用进口 SB-88防腐剂。外观呈浅褐色液体 ,含有富可西姆活性成分 ,能溶于胶粘剂 ,并对
木材有较好的渗透性。
1 .2 试验方法
组坯方式 :胶合板由 1 7层等厚单板组成 ,表层分别选用一层顺纹、二层顺纹、三层顺纹单板组成 ,中间各层采用相邻层单板纹理相互垂直的普通胶合板组坯方式。
制造工艺 :单板涂胶量 (双面 )及胶合板热压工艺参数采用 4因素 3水平的正交试验确定 ,其余工艺参数参照普通胶合板生产工艺进行。胶粘剂采用固定的调胶配比 ,即树脂∶面粉∶防腐剂 =1 0 0∶ 1 0∶ 2 .6。
2 工艺条件与检验标准
2 .1 工艺流程
防腐剂 +面粉 +PF树脂→调胶
原木截锯→旋切→单板干燥→整理 (表板、长中板、芯板 )→涂胶→组坯→热压→锯边→砂光 (定厚 )→检验 (修补 )→入库
2 .2 检验方法
集装箱底板用胶合板的质量指标检测按如下标准进行 :
外观尺寸 GB9846.3 -88《普通胶合板尺寸和公差技术条件》;
含水率 GB9846.1 1 -88《胶合板含水率的测定》;
气干密度 :GB1 93 3 -85《
木材密度的测定》;
胶合强度 GB9846.1 2 -88《胶合板胶合强度的测定》;
静曲强度和弹性模量 ZBB 70 0 6-88《混凝土模板用胶合板》;
防腐剂滞留量 澳大利亚《货运集装箱检疫规程》;
箱底强度 GB 53 3 8-85《1 A、1 AA、和 1 AX型通用集装箱的技术条件和试验方法》。
3 试验结果与分析
3 .1 涂胶量和热压工艺的确定
胶合强度是集装箱底板用胶合板的主要质量指标之一 ,主要影响因素有涂胶量、热压时间、热压压力和热压温度及 4种因素间的交叉影响。以上述 4个影响因素为因子 ,每个因子选择 3个水平 ,按 L9(3 4)进行试验 (表1 ) ,组坯方式同普通胶合板。试验结果见表 2。
由表 2结果可知 :(1 )按极差大小 ,影响胶合强度因素依次是涂胶量、热压压力、热压时间和热压温度 ;(2 ) 4个因素中均以第 3个水平对胶合强度有利 ,即当涂胶量 42 0 g/ m2、热压时间 3 0 min、压力 1 .4MPa、温度 1 45℃时胶合板的胶合强度高 ;(3 )考虑到在保证胶合强度≮ 0 .7MPa的前提下 ,涂胶量越小成本越低 ,热压时间越短生产效率越高 ,热压压力越小
木材压缩损失越少 ,热压温度越低操作难度越小 ,所以合理的工艺参数应选择第 5组试验条件 :即40 0 g/ m2、2 8min、1 .4MPa、1 3 5℃。
3 .2 表层单板组坯结构的选择
为提高胶合板平行于表板纹理方向的静曲强度和弹性模量 ,本试验采用表面由几层单板与表板纹理同向排列的组坯方式 ,以加强表板顺纹方向的强度 ,即分别选用表面一层顺纹、二层顺纹、三层顺纹单板的组合 ,来压制集装箱底板用胶
从表 3中可见 ,3种表层单板结构组合中 ,用三层顺纹单板时 ,胶合板的静曲强度和弹性模量均能满足要求 ,与日本、韩国、马来西亚等国集装箱底板用胶合板均采用表面三层顺纹结构情况相吻合。
