膠合板及其物理力學(xué)性能

第一章膠合板及其物理力學(xué)性能

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)成原那么和物理力學(xué)性能。1.膠合板及其分類2.膠合板的構(gòu)成原那么3.膠合板的物理力學(xué)性能4.膠合板生產(chǎn)工藝過程

膠合板的典型結(jié)構(gòu)第一節(jié)：膠合板及其分類膠合板: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〕Ⅰ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?！?〕Ⅱ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?！?〕Ⅲ類〔NC〕—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：特種膠合板異性膠合板竹編膠合板第一節(jié)：膠合板及其分類根據(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：具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工藝簡單、本錢、重量低于等厚度的膠合板等優(yōu)點，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：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。3.裝飾膠合板為了各種裝飾目的,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)行外表裝飾。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，到達(dá)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(2.0—3.5MPa)下熱壓而成的一種膠合板。特點：其外表形成固化的樹脂層,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。

第一節(jié)：膠合板及其分類

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：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。

第二節(jié)膠合板的構(gòu)成原那么

木材具有各向異性，為了消除木材的固有缺點。單板在組合成膠合板時，應(yīng)遵循以下原那么：一、對稱原那么對稱中心平面兩側(cè)的單板，無論是樹種、單板厚度、層數(shù)、制造方法、纖維方向、單板的含水率都應(yīng)相互對應(yīng)。二、縱橫交錯原那么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)層原那么由于膠合板的結(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，最大剪切應(yīng)力落在芯層單板上，否那么就會落在膠層上。四．層數(shù)厚度原那么同一厚度的膠合板，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．

第三節(jié)膠合板的物理力學(xué)性能一、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，并且熱壓時單板被壓縮。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,d2……dn構(gòu)成膠合板的各層單板厚度。r1,r2……rn各層單板的密度?！?〕求出構(gòu)成膠合板的單板絕干時厚度總和〔DV〕和制成的膠合板的絕干厚度〔DP〕，再用下式計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)膠合板和單板的體積收縮率差而確定的常數(shù)。

第三節(jié)膠合板的物理力學(xué)性能〔3〕把計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，單板越薄，層數(shù)越多的膠合板，密度越大?！捕澄鼭裥院臀阅z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。

第三節(jié)膠合板的物理力學(xué)性能二熱學(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?！捕硨?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、熱壓時間和單板的含水率都對強(qiáng)度有影響?！惨弧衬z合強(qiáng)度Ⅰ類膠合板：沸水煮4h，63±3°枯燥20h，再煮4h，取出后室溫冷卻10min。Ⅱ類：在63±3°的熱水中浸泡3h，取出后室溫冷卻10min。Ⅲ類：在30±3°水中浸泡3h，然后在63±3°烘箱內(nèi)枯燥1h，取出后室溫放置10min。

S=P/〔A×B〕S——膠合強(qiáng)度〔Mpa〕P——破壞載荷〔N〕A——試件斷面實際寬〔㎜〕B——試件斷面實際長〔㎜〕

第三節(jié)膠合板的物理力學(xué)性能〔二〕膠合板的強(qiáng)重比K=〔σ11+σⅠ〕/r式中：K——強(qiáng)重比；r——密度；σ11——順紋抗壓強(qiáng)度σⅠ——橫紋抗拉強(qiáng)度第四節(jié)膠合板生產(chǎn)工藝過程一、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)枯燥、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，需枯燥，內(nèi)應(yīng)力，容易翹曲。由于膠種變化目前很少用。2、干冷法：旋切單板枯燥后，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