第一章：膠合板及其物理力學(xué)性能

1、 本章主要了解膠合板及其分類，熟悉膠合板生產(chǎn)工藝過程掌握膠合板的構(gòu)成原則和物理力學(xué)性能。 1.膠合板及其分類 2.膠合板的構(gòu)成原則 3.膠合板的物理力學(xué)性能 4.膠合板生產(chǎn)工藝過程 膠合板:是用不同紋理方向排列的三層或多層單板以奇數(shù)組合通過膠粘劑膠合而成的板材。 一.普通膠合板： （1）類（NQF）耐氣候.耐沸水膠合板 這類板具有耐久.耐煮沸或蒸汽處理和抗菌性能，能在室外使用，它是由酚醛樹脂膠或其他性能相當(dāng)?shù)哪z粘劑膠合而成。 （2）類（NS）耐水膠合板 這類膠合板能在冷水中浸漬，能經(jīng)受短時(shí)間熱水浸漬，并具有抗菌性能，但不耐沸水煮沸。它是以脲醛樹脂膠或其他性能相近的膠粘劑膠合而成。 （3）類（N

2、C）耐潮膠合板 這類膠合板能耐短期冷水浸漬，適于室內(nèi)常態(tài)下使用。它是以低樹脂含量的脲醛樹脂膠、血膠或其他性能相當(dāng)?shù)哪z粘劑膠合而成。 二.特種膠合板：根據(jù)結(jié)構(gòu)，加工方法和用途可分以下幾種： 1. 細(xì)木芯板（細(xì)木工板） 利用窄木條作為芯板，在其上下各組合兩張紋理相互垂直的單板膠合而成。 特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工藝簡單、成本、重量低于等厚度的膠合板等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、家具制造等工業(yè)部門。 2. 空芯板 利用空芯格狀木框或紙質(zhì)蜂窩狀框架、發(fā)泡合成的樹脂等作芯板，在其上下各組合兩張紋理相互垂直的單板或膠合板膠合而成。 特點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、密度小、用料省、隔音隔熱性好等優(yōu)點(diǎn)。 3. 裝飾膠合板 為了各種

3、裝飾目的,在普通膠合板上貼上刨切薄木、三聚氰胺裝飾板、浸漬紙及金屬板等進(jìn)行表面裝飾。也可以貼紙后涂漆制成裝飾板，還可以進(jìn)行機(jī)械加工、打孔等進(jìn)行裝飾，達(dá)到一定的裝飾效果。 4. 塑化膠合板 每一層單板都涂酚醛樹脂膠,用較高的壓力(2.03.5MPa)下熱壓而成的一種膠合板。 特點(diǎn)：其表面形成固化的樹脂層,可以防止水分透入,又有較高的強(qiáng)度，常用在船舶上，又稱為船舶板。 5. 木材層積塑料 由浸過酚醛樹脂膠的單板,在高溫、高壓下壓制而成。該產(chǎn)品多為多層厚板，又稱為層壓板。 特點(diǎn)：具有很高的電氣絕緣性能耐水性能和力學(xué)強(qiáng)度。 6. 異型膠合板 根據(jù)制品的要求,在曲面形狀的模具內(nèi)將板坯直接膠合制成曲面形狀

4、的膠合板 7. 防火膠合板(耐火.阻燃膠合板) 經(jīng)磷酸胺、硫酸胺等具有防火性能的藥劑處理的具有防火性能的膠合板。 8.防腐膠合板 經(jīng)雜酚油、五氯酚鈉等防腐劑處理的具有防腐性能的膠合板。 9.防蟲膠合板 經(jīng)硼砂或硼酸等處理的具有防蟲性能的膠合板。三、生產(chǎn)膠合板的意義 1.可以去掉木材的天然缺陷； 2.克服了木材的各向異性，提高了力學(xué)強(qiáng)度； 3.尺寸穩(wěn)定、不翹曲、不變形； 4.幅面大、便于施工； 5.提高了木材利用率。 木材具有各向異性，為了消除木材的固有缺點(diǎn)。單板在組合成膠合板時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： 一、 對稱原則 對稱中心平面兩側(cè)的單板，無論是樹種、單板厚度、層數(shù)、制造方法、纖維方向、單板的含水

5、率都應(yīng)相互對應(yīng)。 二、 縱橫交錯(cuò)原則 由于膠合板要克服木材的各向異性，那么，組成膠合板的各層單板最好是纖維方向成一定的角度，考慮到出材率的要求，那么，膠合板的相鄰各層單板的纖維方向成90角即相互垂直。 三、 奇數(shù)層原則 由于膠合板的結(jié)構(gòu)是相鄰層纖維方向相互垂直，且又是各層單板對稱，因此膠合板的總層數(shù)必定為奇數(shù)，這樣還能保證膠合板在彎曲時(shí)，最大剪切應(yīng)力落在芯層單板上，否則就會(huì)落在膠層上。 四層數(shù)厚度原則同一厚度的膠合板，可以由層數(shù)較多的薄單板膠合而成，也可以用層數(shù)較少的厚單板膠合而成 一、物理性能 (一)密度: 膠合板的密度可以近似地考慮為構(gòu)成該膠合板單板的密度的平均值。但是由于單板上涂有膠粘劑

6、，并且熱壓時(shí)單板被壓縮。所以，通常膠合板的密度大于其構(gòu)成的單板的平均密度?？紤]到上述情況，膠合板密度可用下式計(jì)算。 （1）根據(jù)構(gòu)成膠合板的各單板的密度，用下式求出對應(yīng)不同厚度的所有單板的平均密度（Ro）。 Ro =(d1r1+d2r2+dnrn)/(d1+d2+dn) d1,d2dn 構(gòu)成膠合板的各層單板厚度。 r1,r2rn 各層單板的密度。 （2）求出構(gòu)成膠合板的單板絕干時(shí)厚度總和（DV）和制成的膠合板的絕干厚度（DP），再用下式計(jì)算出膠合板的密度增加值（R1）。 R1=R0（DV-DP）+A（N-1）/DP-B 式中：N構(gòu)成膠合板的層數(shù)。 A根據(jù)膠粘劑的種類和涂膠量而確定的常數(shù)。 B根據(jù)

7、膠合板和單板的體積收縮率差而確定的常數(shù)。 （3）把計(jì)算出的膠合板密度增加值（R1）加在構(gòu)成膠合板的單板平均密度（R0）上，求出膠合板的密度。 制造工藝一定時(shí)，單板越薄，層數(shù)越多的膠合板，密度越大。（二）吸濕性和吸水性 膠合板的吸濕性和吸水性小于木材。 吸濕速度受外界條件影響。同一厚度的板，層數(shù)越少，吸濕速度越低。不同膠粘劑也是影響吸濕速度的主要因素。 （三）干縮濕脹 膠合板的干縮濕脹低于木材。 二 熱學(xué)性能 （一）比熱、熱膨脹 木材的比熱大于金屬，膠合板的比熱可參考木材。 熱膨脹在纖維方向大于垂直方向。 （二）導(dǎo)熱性 木材的導(dǎo)熱性差，但密度越大，導(dǎo)熱性越強(qiáng)；含水率越高，導(dǎo)熱性越強(qiáng)。三 力學(xué)性能

8、 1、闊葉材比針葉材高；2、同一厚度膠合板，層數(shù)越多，力學(xué)強(qiáng)度較高；3、膠粘劑強(qiáng)度越高，力學(xué)強(qiáng)度較高；4、浸膠比涂膠的強(qiáng)度高；5、溫度、壓力、熱壓時(shí)間和單板的含水率都對強(qiáng)度有影響。 （一）膠合強(qiáng)度 類膠合板：沸水煮4h，633干燥20h，再煮4h，取出后室溫冷卻10min。 類：在633的熱水中浸泡3h，取出后室溫冷卻10min。 類：在303水中浸泡3h，然后在633烘箱內(nèi)干燥1h，取出后室溫放置10min。 S=P/（AB） S膠合強(qiáng)度（Mpa） P破壞載荷（N） A試件斷面實(shí)際寬（） B試件斷面實(shí)際長（） （二）膠合板的強(qiáng)重比 K=（11 + ）/ r 式中：K強(qiáng)重比； r密度； 11 順紋抗壓強(qiáng)度 橫紋抗拉強(qiáng)度一、膠合板的生產(chǎn)方法 濕熱法、干冷法和干熱法。 1、濕熱法：單板不經(jīng)干燥、涂膠后立即熱壓膠合，使用血膠,常用這種方法，制成的板含水率大，需干燥，內(nèi)應(yīng)力，容易翹曲。由于膠種變化目前很少用。 2、干冷法：旋切單板干燥后，在冷壓機(jī)中膠合， 少量生產(chǎn)膠合板常用法，現(xiàn)在采用冷壓樹脂膠也可以應(yīng)用此法，適于小型廠家使用。 3、干熱法：干單板涂膠后，在熱壓機(jī)中膠合而成。哪種膠粘劑都適用，使用于大型廠家，生產(chǎn)率高，膠合質(zhì)量好，普遍應(yīng)