[科普中國(guó)]-人造板

人造板是以木材或其他非木材植物為原料，經(jīng)一定機(jī)械加工分離成各種單元材料后，施加或不施加膠粘劑和其他添加劑膠合而成的板材或模壓制品。主要包括膠合板、刨花（碎料）板和纖維板等三大類產(chǎn)品，其延伸產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品達(dá)上百種。人造板的誕生，標(biāo)志著木材加工現(xiàn)代化時(shí)期的開始。此外，人造板還可提高木材的綜合利用率，1立方米人造板可代替3～5立方米原木使用。

歷史淵源公元前1世紀(jì)初，羅馬人已熟知單板制造技術(shù)與膠合板制造原理。

1812年法國(guó)人發(fā)明了單板鋸切機(jī)。

1834年，法國(guó)又頒布了刨切機(jī)專利。

1844年以后，經(jīng)過(guò)改進(jìn)的旋切機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中正式使用。此后旋切機(jī)不斷改進(jìn)，促進(jìn)了膠合板工業(yè)的發(fā)展， 19世紀(jì)中葉，德國(guó)首先建立了膠合板廠。

1887年德國(guó)用鋸屑加血膠制成板材，是為刨花板之始。

1889年德國(guó)用木工刨花制成刨花板獲得第一個(gè)專利。20世紀(jì)初合成樹脂膠粘劑的出現(xiàn)，為刨花板工業(yè)生產(chǎn)準(zhǔn)備了條件。

1898年英國(guó)首先在圓網(wǎng)造紙機(jī)上制造成半硬質(zhì)纖維板。

1914年美國(guó)用磨木漿下腳料生產(chǎn)絕緣板，并建成絕緣纖維板工廠。

1916年，干法成型工藝首次在奧地利出現(xiàn)。

1924年美國(guó)創(chuàng)造了馬松奈脫法（爆破法）纖維分離技術(shù)，1928年已能生產(chǎn)出高質(zhì)量的硬質(zhì)纖維板。

1931年瑞典發(fā)明阿斯普倫德法，次年在瑞典建立了第一個(gè)用此法生產(chǎn)的硬質(zhì)纖維板廠，至此纖維板制造工業(yè)就脫離了造紙業(yè)而成為獨(dú)立的工業(yè)門類。

1935年法國(guó)用廢單板制成長(zhǎng)條刨花，在鋪裝成型中使各層刨花垂直相交排列組成板坯，是刨花板中定向技術(shù)的先導(dǎo)1937年瑞士提出三層刨花結(jié)構(gòu)的制造工藝。

1941年在德國(guó)建立了第一個(gè)裝備齊全的刨花板工廠，就使刨花板工業(yè)完成了它的技術(shù)準(zhǔn)備階段。

1943年美國(guó)研究干法和半干法制造工藝獲得成功，50年代初，在美國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)、捷克斯洛伐克和奧地利分別建廠，用上述兩法生產(chǎn)硬質(zhì)纖維板。

40年代末，隨著英國(guó)和德國(guó)分別研究出刨花板連續(xù)生產(chǎn)的巴德列夫法和奧卡爾法，并制成相應(yīng)的成套連續(xù)式生產(chǎn)設(shè)備，刨花板生產(chǎn)遂進(jìn)入工業(yè)體系。

60年代初，以干法生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)制成中密度纖維板，1966年美國(guó)建成第一個(gè)中密度纖維板廠。

分類人造板的新品種日益增多，其分類方法也隨之不斷變化。常用的分類方法有下述幾種：

樹種根據(jù)生產(chǎn)采用樹種不同，可分為針葉材膠合板、闊葉材膠合板等；

用途性質(zhì)根據(jù)用途性質(zhì)不同，可分為室外用膠合板、室內(nèi)用膠合板、結(jié)構(gòu)用膠合板、裝飾用膠合板等；

成型工藝根據(jù)成型工藝不同，可分為濕法、干法、半干法纖維板；

加壓方式根據(jù)加壓方式不同，可分為平壓、擠壓、輥壓刨花板等；

產(chǎn)品密度根據(jù)產(chǎn)品密度不同，可分為低密度、中密度、高密度刨花板；軟質(zhì)、中密度、高密度（硬質(zhì)）纖維板等；

膠合材料根據(jù)采用的膠合材料不同，可分為有有機(jī)膠合人造板、無(wú)機(jī)膠合人造板等。

特點(diǎn)1、幅面大，結(jié)構(gòu)性好，施工方便；

2、膨脹收縮率低，尺寸穩(wěn)定，材質(zhì)較鋸材均勻，不易變形開裂；

3、作為人造板原料的單板及各種碎料易于浸漬，因而可作各種功能性處理（如阻燃、防腐、抗縮、耐磨等）；

4、范圍較寬的厚度級(jí)及密度級(jí)適用性強(qiáng)；

5、彎曲成型性能好。

生產(chǎn)方法1、膠合板由蒸煮軟化的原木，旋切成大張薄片，然后將各張木纖維方向相互垂直放置，用耐水性好的合成樹脂膠粘結(jié)，再經(jīng)加壓、干燥、鋸邊、表面修整而成的板材。其層數(shù)成奇數(shù)，一般為3-13層，分別稱三合板、五合板等。用來(lái)制作膠合板的樹種有椴木、樺木、水曲柳、櫸木、色木、柳桉木等。

2、纖維板是將樹皮、刨花、樹枝等廢料經(jīng)破碎、浸泡、研磨成木漿，再經(jīng)加壓成型、干燥處理而制成的板材。因成型時(shí)溫度和壓力不同，可以分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)、軟質(zhì)三種。

3、刨花板是利用施加或未施加膠料的木刨花或木纖維料壓制成的板材。刨花板密度小、材質(zhì)均勻，但易吸濕、強(qiáng)度低。

4、細(xì)木工板利用木材加工過(guò)程中產(chǎn)生的邊角廢料，經(jīng)整形、刨光施膠、拼接、貼面而成的一種人造板材。板芯一般采用充分干燥的短小木條，板面采用單層薄木或膠合板。細(xì)木工板不僅是一種綜合利用木材的有效措施，而且得到的板材構(gòu)造均勻、尺寸穩(wěn)定、幅面較大、厚度較大。除作表面裝飾外，亦可兼做構(gòu)造材料。

5、其他關(guān)于人造板制作：人造板所用原料，除膠合板需用原木外，大部分來(lái)自采伐和加工剩余物，以及小徑材（直徑在8厘米以下）。經(jīng)破碎或削片、再碎后制成的片狀、條狀、針狀、粒狀材料可用于刨花板制造。木片經(jīng)纖維分離后用于纖維板制造。這樣可使木材利用率較傳統(tǒng)利用方式提高20～25%。70年代開始注意利用樹皮、木屑作人造板原料，但樹皮只能用在刨花板中層，用量不能超過(guò)8%，否則會(huì)降低產(chǎn)品強(qiáng)度。此外，非木質(zhì)材料也日益受到重視，除蔗渣、麻稈、等在人造板生產(chǎn)中早已被利用外，已擴(kuò)大到多種植物莖稈及種子殼皮。

制作工藝1、切削加工原材料處理和產(chǎn)品最終加工，都要應(yīng)用切削工藝，如單板的旋切、刨切，木片、刨花的切削，纖維的研磨分離，以及最終加工中的鋸截、砂磨等。將木材切削成不同形狀的單元，按一定方式重新組合為各種板材，可以改善木材的某些性質(zhì)，如各向異性、不均質(zhì)性、濕脹及干縮性等。大單元組成的板材力學(xué)強(qiáng)度較高，小單元組成的板材均質(zhì)性較好。精確控制旋切單板的厚度誤差，可提高出材率2～3%。切削出的刨花形態(tài)影響刨花板的全部物理力學(xué)性能；纖維形態(tài)對(duì)纖維板的強(qiáng)度同樣有密切關(guān)系。板材最終的鋸切、磨削等也影響產(chǎn)品的規(guī)格質(zhì)量。

2、干燥包括單板干燥、刨花干燥、干法纖維板工藝中的纖維干燥，及濕法纖維板的熱處理。干燥的工藝和過(guò)程控制與成材干燥有所不同。成材干燥的過(guò)程控制是以干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度為準(zhǔn)，必須注意防止干燥應(yīng)力的產(chǎn)生；而人造板所用片狀、粒狀材料的干燥則是在相對(duì)高溫、高速和連續(xù)化條件下進(jìn)行的，加熱階段終了立即轉(zhuǎn)入減速干燥階段。單板及刨花等材料薄，表面積大，干燥應(yīng)力的影響甚小或者不存在。加之在切削過(guò)程中木材組織發(fā)生不同程度的松弛，水分?jǐn)U散阻力小，木材內(nèi)部水分?jǐn)U散規(guī)律對(duì)單板、刨花等就失去意義。

干燥的熱源，大都是用蒸氣或燃燒氣體。紅外線干燥能量消耗太大，每蒸發(fā)1千克水需要5500～18000千焦；而蒸氣干燥僅需4200～5000千焦。高頻干燥優(yōu)點(diǎn)是被干物料含水率高時(shí)的干燥速度快、終含水率均勻，但干燥成本過(guò)高。若與蒸氣聯(lián)合使用實(shí)現(xiàn)復(fù)式加熱則有利的。真空干燥不僅費(fèi)用大，生產(chǎn)效率也低。當(dāng)以蒸氣為熱源時(shí)，每蒸發(fā)1千克水分，單板干燥需1.75～2千克蒸氣，刨花干燥需1.8千克左右的蒸氣，軟質(zhì)纖維板坯干燥需1.6～1.8千克蒸氣。

3、施膠包括單板涂膠、刨花及纖維施膠。單板涂膠在歐洲仍沿用傳統(tǒng)的滾筒涂膠，美國(guó)自70年代起許多膠合板廠已改用淋膠。中國(guó)膠合板廠也用滾筒涂膠。淋膠方法適宜于整張化中板和自動(dòng)化組坯的工藝過(guò)程。刨花及纖維施膠現(xiàn)在主要用噴膠方法。

7 0年代末期，歐美一些國(guó)家研究無(wú)膠膠合技術(shù)，較有進(jìn)展的是使木質(zhì)素分子活化，在一定條件下利用木質(zhì)素膠合；或者利用木材或其他材料中的半纖維素，經(jīng)處理使之轉(zhuǎn)化為膠結(jié)物質(zhì)進(jìn)行膠合。80年代初，加拿大成功地利用蒸渣制成了無(wú)膠刨花板。中國(guó)的研究院和大學(xué)也都在進(jìn)行無(wú)膠膠合技術(shù)的研究，已取得初步成果。

4、成型和加壓膠合板的組坯，刨花板纖維板的板坯成型和加壓都屬于人造板制造的成型工藝。木材學(xué)對(duì)木材構(gòu)造的研究揭示了木纖維在天然木材中的排列方式有層次性和方向性，因而能承受自然界對(duì)木材所施加的一定限度的外力。人造板制造工藝的演變，無(wú)疑受到這一認(rèn)識(shí)的影響：刨花板、纖維板板坯層次由單層改變?yōu)?層及多層結(jié)構(gòu)；板坯中刨花及纖維的排列也由隨機(jī)型趨向于定向型；而膠合板的相鄰層纖維方向互相垂直排列則改善了木材在自然生長(zhǎng)條件下形成的各向異性缺點(diǎn)，提高了尺寸穩(wěn)定性。

加壓分預(yù)壓及熱壓。使用無(wú)墊板系統(tǒng)時(shí)必需使板坯經(jīng)過(guò)預(yù)壓。它使板坯在推進(jìn)熱壓機(jī)時(shí)不致?lián)p壞。熱壓工序是決定企業(yè)生產(chǎn)能力和產(chǎn)量的關(guān)鍵工序，人造板工業(yè)中常用的熱壓設(shè)備主要是多層熱壓機(jī)，此外，單層大幅面熱壓機(jī)和連續(xù)熱壓機(jī)也逐漸被采用。刨花板工廠多用單層熱壓機(jī)，中密度纖維板制造中使用單層壓機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)高頻和蒸氣聯(lián)合使用的復(fù)式加熱，有利于縮短加壓周期和改善產(chǎn)品斷面密度的均勻性。

5、最終加工板材從熱壓機(jī)卸出后，經(jīng)過(guò)冷卻和含水率平衡階段，即進(jìn)行鋸邊、砂光，硬質(zhì)纖維板需經(jīng)熱處理及調(diào)濕處理。過(guò)去板材鋸邊都是冷態(tài)鋸切，現(xiàn)在也用熱態(tài)鋸切法，但決不能采用熱態(tài)砂光方法，熱砂會(huì)損壞成品表面質(zhì)量。根據(jù)使用要求，有些板材還需進(jìn)行浸漬、油漆、復(fù)面、封邊等特殊處理。1

行業(yè)發(fā)展分析隨著建筑裝飾和家具業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)木材需求量急劇增長(zhǎng)，木材供應(yīng)的缺口越來(lái)越突出。發(fā)展人造板工業(yè)有利于緩解中國(guó)木材供需矛盾，是節(jié)約木材資源的重要途徑。

2006年全年中國(guó)規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值154,571,924千元，比2005年同期增長(zhǎng)32.49%，全年實(shí)現(xiàn)累計(jì)產(chǎn)品銷售收入147,444,650千元，比2005年同期增長(zhǎng)32.10%，全年實(shí)現(xiàn)累計(jì)利潤(rùn)總額7,039,148千元，比2005年同期增長(zhǎng)38.84%。

2007年全年中國(guó)規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值221,905,431千元，比2006年同期增長(zhǎng)41.72%，2008年1-10月中國(guó)規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)累計(jì)工業(yè)總產(chǎn)值240,548,404千元，比2007年同期增長(zhǎng)34.17%。

人造板行業(yè)在發(fā)展的同時(shí)也存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)品技術(shù)含量較低；企業(yè)管理水平低，產(chǎn)品合格率較低；資源短缺，產(chǎn)業(yè)集中度低等問(wèn)題。為此，發(fā)展人造板行業(yè)要根據(jù)行業(yè)的實(shí)際情況實(shí)施提高產(chǎn)品技術(shù)含量；擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)；規(guī)范化經(jīng)營(yíng)管理等措施，提高中國(guó)人造板行業(yè)的整體水平。

2007年行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)會(huì)更趨向合理，產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)穩(wěn)步提高，劣質(zhì)產(chǎn)品逐漸退出市場(chǎng)，產(chǎn)品價(jià)格會(huì)更趨向理性。再加上中國(guó)人造板產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在過(guò)去的一、二年中大都進(jìn)行了修訂，水平有新的提高，使我們的產(chǎn)品質(zhì)量更加接近世界水平，指標(biāo)更為合理。隨著人們生活水平的提高，人造板在社會(huì)發(fā)展中的地位越來(lái)越重要，未來(lái)人造板有著巨大的市場(chǎng)發(fā)展空間。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王強(qiáng) - 副教授 - 西南大學(xué)