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功能型杨木人造板生产工艺及设备关键技术研究与推广

    

摘要:论述了功能型杨木人造板生产工艺及设备关键技术研究与推广的背景、详细的技术内容以及项目的成果转化、应用、推广情况,同时介绍了该项目的应用前景及所取得的社会、经济效益。 
    关键词:LVS(Laminated Veneer Sandwich);薄型MDF;连续辊压;意杨防火胶合板;单板层积材地板 

我国杨树人工林总面积达700多万公顷,蓄积量达4.29亿m3,杨树加工利用已发展成为一项重要的产业。利用杨木制造优质功能型人造板一直是杨木深加工技术研究的重点。南京林业大学牵头并联合了多家企业组成功能型杨木人造板生产工艺及设备关键技术研究与推广的项目组,从推动杨树产业技术进步的全局出发,对功能型杨木人造板的生产工艺技术及关键设备进行研制和开发。 
  我国中密度纤维板年生产能力为2000万m3,其中90%以上为国产多层压机生产线及进口连续平压生产线生产的12mm厚度以上的中厚板。随着我国家具、装修特别是包装业的快速发展,12mm厚度以下(2~8mm)的薄板市场需求缺口明显。由于薄板对生产设备要求高,多层压机无法生产8mm以下的薄板。国内所需的薄板全部依赖进口的连续辊压、连续平压生产线生产。进口生产线价格昂贵,成品价格高,严重制约了国内薄板的发展。因此,项目组率先在国内研发具有自主知识产权的连续辊压薄板生产线。 
  胶合板MDF由于组成单元和加工工艺不同,各自具有较好的物理力学强度和广泛的使用范围,但同时又不可避免地具有一些自身难以克服的缺点。例如,胶合板生产需要消耗大量的大径级原木,多层压机生产的MDF平面抗拉强度普遍偏低等,使得胶合板和MDF的适用范围受到一定限制。研制以意杨多层胶合板为芯层材料、薄型MDF为表层材料的LVS(Laminated Veneer Sandwich)复合材料,能够取长补短,尺寸稳定性好,表面色差小,克服了意杨多层胶合板易翘曲、变形、开裂、着色性能差等缺陷,应用领域得到延伸和拓宽,在国外被广泛地用作房屋内装修构件。同时,生产LVS还可以使大径级意杨和小径级枝桠材达到充分合理利用。 
  同时,我国防火胶合板的研究相对于发达国家起步较晚,技术相对比较落后。因此,研究适合我国国情的阻燃剂复合配方及生产技术具有重要意义。 
  功能型杨木人造板生产工艺及设备关键技术研究与推广的研究,使材质较差的杨木能够得到高效、优质的利用,有利于保护我国的森林资源,符合可持续发展的基本原则;同时也有利于杨树种植地区农民的脱贫致富,符合中央关于解决“三农问题”指示精神。本文就对功能型杨木人造板的生产工艺技术及关键设备进行的研制作分析与研究。 
  1详细的技术内容 
  1.1LVS 生产技术 
  1.1.1 总体思路: 
  以意杨多层胶合板为芯层材料,中厚或薄型MDF为表层材料的LVS(Laminated Veneer Sandwich)可以解决意杨胶合板易翘曲、变形、开裂、着色性能差等缺点,同时在某些物理力学性能上明显优于胶合板或MDF。 
  首先在学校实验室完成基本工艺参数试验研究和样品性能测试,生产线建成以后就转入工厂进行工业化试验研究,试验成功后转入批量生产。 
  工艺试验的重点是:LVS成品板的结构设计、LVS芯层板热压工艺参数、LVS二次热压成型工艺参数。检测项目、试件尺寸、检测方法等均按有关国家标准进行。密度、含水率、吸水厚度膨胀率、握钉力、内结合强度、静曲强度和弹性模量参考GB/T11718-1999进行,浸渍剥离性能及耐冲击韧性参考GB/T17657-1999检测。 
  试验材料为:含水率为12%~14%的意杨单板;杨木MDF,厚度分别为8mm和3mm;所用胶粘剂为UF树脂。 
  LVS产品的结构设计根据目前市场销售的胶合板和MDF产品的厚度来进行,同时还考虑到组织生产和保证生产连续性,以便于胶合板厂进行生产LVS产品。LVS产品的厚度取18mm和24mm两种。 
  1.1.2 技术方案: 
  LVS的成型工艺可以有两种:一次成型和二次成型。 
  LVS的一次成型工艺,即将单板和MDF通过一次组坯然后进行热压的工艺。工艺如图所示: 
  LVS的二次成型工艺即先将单板进行组坯热压成胶合板后,再将胶合板与MDF组坯,通过热压等一系列手段来进行制作的工艺。 
  1.1.3 实施效果: 
  一次成型工艺,生产率较高,但制成的LVS产品质量不高,其

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