胶合板及其物理力学性能

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章胶合板及其物理力学性能,本章主要了解胶合板及其分类，熟悉胶合板生产,工艺过程掌握胶合板的构成原则和物理力学性能。,1.胶合板及其分类,2.胶合板的构成原则,3.胶合板的物理力学性能,4.胶合板生产工艺过程,胶合板的典型结构,第一节：胶合板及其分类,胶合板:是用不同纹理方向排列的三层或多层单板以奇数组合通过胶粘剂胶合而成的板材。,一.普通胶合板：,（1）类（NQF）耐气候.耐沸水胶合板,这类板具有耐久.耐煮沸或蒸汽处理和抗菌性能，能在室外使用，它是由酚醛树脂胶或其他性能相当的胶粘剂胶合而成。,（2）类（NS）耐水胶合板,这类胶合板能在冷水中浸渍，能经受短时间热水浸渍，并具有抗,菌性能，但不耐沸水煮沸。它是以脲醛树脂胶或其他性能相近的胶,粘剂胶合而成。,（3）类（NC）耐潮胶合板,这类胶合板能耐短期冷水浸渍，适于室内常态下使用。它是以低树脂含量的脲醛树脂胶、血胶或其他性能相当的胶粘剂胶合而成。,二.特种胶合板：,特种胶合板,异性胶合板,竹编胶合板,第一节：胶合板及其分类,根据结构，加工方法和用途可分以下几种：,1.细木芯板（细木工板）,利用窄木条作为芯板，在其上下各组合两张纹理相互垂直的单板胶合而成。,特点：具有结构稳定、工艺简单、成本、重量低于等厚度的胶合板等优点，,广泛应用于建筑、家具制造等工业部门。,2.空芯板,利用空芯格状木框或纸质蜂窝状框架、发泡合成的树脂等作芯板，在其上下,各组合两张纹理相互垂直的单板或胶合板胶合而成。,特点：具有结构稳定、密度小、用料省、隔音隔热性好等优点。,3.装饰胶合板,为了各种装饰目的,在普通胶合板上贴上刨切薄木、三聚氰胺装饰板、浸渍纸及金属板等进行表面装饰。也可以贴纸后涂漆制成装饰板，还可以进行机械加工、打孔等进行装饰，达到一定的装饰效果。,4.塑化胶合板,每一层单板都涂酚醛树脂胶,用较高的压力(2.03.5MPa)下热压而成的一种胶合板。,特点：其表面形成固化的树脂层,可以防止水分透入,又有较高的强度，常用在船舶上，又称为船舶板。,第一节：胶合板及其分类,5.木材层积塑料,由浸过酚醛树脂胶的单板,在高温、高压下压制而成。该产品多为多层厚板，,又称为层压板。,特点：具有很高的电气绝缘性能耐水性能和力学强度。,6.异型胶合板,根据制品的要求,在曲面形状的模具内将板坯直接胶合制成曲面形状的胶合板,7.防火胶合板(耐火.阻燃胶合板),经磷酸胺、硫酸胺等具有防火性能的药剂处理的具有防火性能的胶合板。,8.防腐胶合板,经杂酚油、五氯酚钠等防腐剂处理的具有防腐性能的胶合板。,9.防虫胶合板,经硼砂或硼酸等处理的具有防虫性能的胶合板。,三、生产胶合板的意义,1.可以去掉木材的天然缺陷；,2.克服了木材的各向异性，提高了力学强度；,3.尺寸稳定、不翘曲、不变形；,4.幅面大、便于施工；,5.提高了木材利用率。,第二节 胶合板的构成原则,木材具有各向异性，为了消除木材的固有缺点。单板在组合成胶合板时，应,遵循以下原则：,一、对称原则,对称中心平面两侧的单板，无论是树种、单板厚度、层数、制造方法、纤维方向、单板的含水率都应相互对应。,二、纵横交错原则,由于胶合板要克服木材的各向异性，那么，组成胶合板的各层单板最好是纤,维方向成一定的角度，考虑到出材率的要求，那么，胶合板的相邻各层单板的纤,维方向成90角即相互垂直。,三、奇数层原则,由于胶合板的结构是相邻层纤维方向相互垂直，且又是各层单板对称，因此,胶合板的总层数必定为奇数，这样还能保证胶合板在弯曲时，最大剪切应力落在,芯层单板上，否则就会落在胶层上。,四层数厚度原则,同一厚度的胶合板，可以由层数较多的薄单板胶合而成，也可以用层数较少的厚单板胶合而成,第三节 胶合板的物理力学性能,一、物理性能,(一)密度:,胶合板的密度可以近似地考虑为构成该胶合板单板的密度的平均值。但是由,于单板上涂有胶粘剂，并且热压时单板被压缩。所以，通常胶合板的密度大于其,构成的单板的平均密度。考虑到上述情况，胶合板密度可用下式计算。,（1）根据构成胶合板的各单板的密度，用下式求出对应不同厚度的所有单板,的平均密度（Ro）。,Ro=(d1r1+d2r2+dnrn)/(d1+d2+dn),d1,d2dn 构成胶合板的各层单板厚度。,r1,r2rn 各层单板的密度。,（2）求出构成胶合板的单板绝干时厚度总和（DV）和制成的胶合板的绝干厚,度（DP），再用下式计算出胶合板的密度增加值（R1）。,R1=R0（DV-DP）+A（N-1）/DP-B,式中：N构成胶合板的层数。,A根据胶粘剂的种类和涂胶量而确定的常数。,B根据胶合板和单板的体积收缩率差而确定的常数。,第三节 胶合板的物理力学性能,（3）把计算出的胶合板密度增加值（R1）加在构成胶合板的单板平均密度,（R0）上，求出胶合板的密度。,制造工艺一定时，单板越薄，层数越多的胶合板，密度越大。,（二）吸湿性和吸水性,胶合板的吸湿性和吸水性小于木材。,吸湿速度受外界条件影响。同一厚度的板，层数越少，吸湿速度越低。,不同胶粘剂也是影响吸湿速度的主要因素。,（三）干缩湿胀,胶合板的干缩湿胀低于木材。,第三节 胶合板的物理力学性能,二 热学性能,（一）比热、热膨胀,木材的比热大于金属，胶合板的比热可参考木材。,热膨胀在纤维方向大于垂直方向。,（二）导热性,木材的导热性差，但密度越大，导热性越强；含水率越高，导热性越强。,三 力学性能,1、阔叶材比针叶材高；2、同一厚度胶合板，层数越多，力学强度较高；,3、胶粘剂强度越高，力学强度较高；4、浸胶比涂胶的强度高；5、温度、压,力、热压时间和单板的含水率都对强度有影响。,（一）胶合强度,类胶合板：沸水煮4h，633干燥20h，再煮4h，取出后室温冷却10min。,类：在633的热水中浸泡3h，取出后室温冷却10min。,类：在303水中浸泡3h，然后在633烘箱内干燥1h，取出后室温放置10min。,S=P/（AB）S胶合强度（Mpa）,P破坏载荷（N）,A试件断面实际宽（）,B试件断面实际长（）,第三节 胶合板的物理力学性能,（二）胶合板的强重比,K=（11+）/r,式中：K强重比；,r密度；,11 顺纹抗压强度,横纹抗拉强度,第四节 胶合板生产工艺过程,一、胶合板的生产方法,湿热法、干冷法和干热法。,1、湿热法：单板不经干燥、涂胶后立即热压胶合，使用血胶,常用这种方,法，制成的板含水率大，需干燥，内应力，容易翘曲。由于胶种变化目前很少,用。,2、干冷法：旋切单板干燥后，在冷压机中胶合，少量生产胶合板常用法，现在采用冷压树脂胶也可以应用此法，适于小型厂家使用。,3、干热法：干单板涂胶后，在热压机中胶合而成。哪种胶粘剂都适用，使,用于大型厂家，生产率高，胶合质量好，普遍应用。,二、制造胶合板的主要工序,胶合板的生产工艺流程不是一成不变的，根据地区、设备、原料等变化，,工序可增减，也可调换顺序。,原木划线横截水热处理木段剥皮定芯、旋切湿板剪切（卷卷）,单板干燥剪切分选干单板修补、拼缝、单板涂胶（涂胶单板干燥）,组坯预压热压冷却裁边砂光分等修理成品。,