1. 研究目的与意义
细木工板压贴单板是制作家具、橱柜和装饰面板产品的重要材料,因压贴单板使之品种好过压贴中密度纤维板,在市场上更加受到高端客户的欢迎。然而细木工板芯层是由木条构成,单元较大,由于芯板、压贴单板、压贴薄木、压贴装饰纸等材料的质量缺陷、平整度等多种因素的影响,板面常会出现高低不平的波纹。从而影响了产品质量,而本研究则是通过改进压贴工艺和养生处理工艺,以期提高细木工板的表面质量。
2. 国内外研究现状分析
国外的Panshin.A.J.和C.De.Zeeuw的研究发现,板坯处在热压高温和持续压力下,胶黏剂会因为高温具有较强的流动渗透性,可能渗出表面从而影响平整度。中南林学院的学者向仕龙对细木工板表面产生不平度的原因以及防止措施提出了他的看法。主要包括:中板、芯条、芯板加工与组坯以及热压工艺等因素的影响。中板包括:中板厚度、加工质量、材种影响,芯条包括:芯条尺寸、加工精度、含水率、材种影响,芯板组坯包括:侧向胶拼与不胶拼影响。热压工艺包括:时间、温度、压力。当要求细木工板有较高的平整度时,向仕龙给出了以下建议。(1)中板的材种应当一致,表面光滑平整无大的裂纹和荷叶边,厚度在1.5~2.2mm之间。当表背板较厚时取低限,反之取高限。(2)芯条的宽度与厚度之比为1∶3~6,对变形小的木材取高限,反之取低限。(3)芯条的加工精度为0.3mm~0.6mm,软材取高限,反之取低限。(4)芯条的材种宜采用密度为0.4~0.6g/cm3,材质中硬或略软的木材。芯条的含水率不高于12%,芯板的加工最好采用侧拼后再砂光或刨光的整板工艺。(5)细木工板的热压最好采用低温低压延时工艺。当温度为95℃时,压力采用0.5MPa,热压时间8~10min。
平衡处理板材的研究:周永东等人对实木地板坯料采用了平衡处理,共对5种坯料进行了平衡处理,处理后5种地板坯料的平均含水率全部满足LY/T2058-2012的要求,而处理后的5种坯料的残余应力均达到GB/T6491-2012规定的一级质量要求。浙江省林产品质量检测站于海霞等人对强化木地板及高密度纤维板基材进行了3种温湿条件的平衡处理,最后得出高温高湿条件的平衡处理对板材MOE及IB影响最为明显等结果。我校苗平、庄寿增等多位老师对三层实木复合地板的表板用材山毛榉进行了干燥和养生实验,最终经过养生处理降低了山毛榉由于干燥产生的应力,并使板材厚度上的含水率趋于一致。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1.研究细木工板贴面热压、喷蒸工艺,以期解决压缩贴面板回弹量不一致的问题。2.通过养生处理工艺,消除板材内部应力,改善板材平整度。
研究方案:
一、试验材料与设备
1.试验材料:细木工板板芯(4040cm)、杨木单板(4040cm)。
试验设备:恒温恒湿箱、电子天平、刻度尺、塞尺、游标卡尺、热压机等。
2.试验方法:
二、试验方案
1.首先对试验基材、单板进行平整度测量,采集原始数据。
2.热压工艺:喷蒸板幅面尺寸500mm500mm,喷蒸孔孔径2mm,孔距20mm。胶黏剂选用脲醛树脂胶黏剂,拟定热压温度、压力、时间为影响因素。
表1.热压工艺参数表
水平因素 | A热压温度/℃ | B压力/MPa | C时间/min |
1 | |||
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3 |
表2.正交试验计划表
试验 | 正交 | A热压温度/℃ | B压力/MPa | C时间/min |
1 | A1B1C1 | |||
2 | A1B2C2 | |||
3 | A1B3C3 | |||
4 | A2B1C2 | |||
5 | A2B2C3 | |||
6 | A2B3C1 | |||
7 | A3B1C3 | |||
8 | A3B2C1 | |||
9 | A3B3C2 |
3.热压结束后,对细木工板采用喷蒸处理工艺。
4.测量热压后,随着自然存放时间延长,细木工板产生一定回弹量,平整度变化,不同时间后基材板中心、边材的平整度变化,在标定的相同位置每天测一次,连续一个月。
5.对热压后的贴面板进行养生处理,制定养生处理工艺,工艺参数选定养生温度、养生时间。
水平因素 | 温度/℃ | 时间/d |
1 | ||
2 |
6.采集养生后贴面板的平整度变化。
三、结果分析
1.研究细木工板热压各因素对平整度的影响,探索出最佳工艺。
2.研究喷蒸处理对贴面板平整度改变的效果,喷蒸处理的作用机理。
3.分析贴面板自然存放过程中时间对平整度的变化。
4.分析养生处理各工艺参数对贴面板平整度的影响。
四、结论
通过多次试验,得出最佳的热压工艺、养生处理工艺,形成一套合理的生产细木工板工艺,从而提高细木工板表面平整度。
课题进度安排研究计划2015.12.30-2015.1.15:文献检索,资料收集,方案设计2016.3.1-5.10进行实验2016.5.11-5.31.论文撰写及修稿2016.6.1-6.5:准备答辩
4. 研究创新点
喷蒸热压工艺是近年来研究开发的一种新型热压工艺,其热压性能显著优于普通热压工艺,在人造板方面应用已经比较成熟,但是运用于细木工板的研究较少。
此外关于细木工板平整度研究较少,养生处理可以实现减小板材内部应力,含水率更加均匀,从而改善平整度,鲜有学者做过研究。
