胶合板生产工艺管理课件(PPT49张).ppt
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- 胶合板 生产工艺 管理 课件 PPT49
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1、2012.03.08二、单板制造二、单板制造1、木段旋切前准备、木段旋切前准备 为了制得高质量的单板,提高单板出板率为了制得高质量的单板,提高单板出板率和旋切机生产率,进厂后的原木需经锯断、热和旋切机生产率,进厂后的原木需经锯断、热处理、剥皮和木段定中心等工序。处理、剥皮和木段定中心等工序。n1.1 胶合板生产对原木的要求胶合板生产对原木的要求n (1)原木长度)原木长度n 原木长度为原木长度为4、5、6m 长度公差为长度公差为 +6、-2cm。n 根据胶合板规格和质量要求,将原木截断成所根据胶合板规格和质量要求,将原木截断成所需要的木段,同时要根据原木的缺陷,确定合理需要的木段,同时要根据原
2、木的缺陷,确定合理的锯断位置,保证单板质量,获得最大的利用率。的锯断位置,保证单板质量,获得最大的利用率。n n(2)原木径级)原木径级n原木径级直接影响到胶合板的出材率和劳动生原木径级直接影响到胶合板的出材率和劳动生产率;产率;n 国标规定胶合板用材最小直径为国标规定胶合板用材最小直径为26cm,检尺,检尺直径按直径按2cm进级。进级。n 人工速生林原木直径趋小。人工速生林原木直径趋小。n 考虑采用无卡轴旋切机以减小木芯直径考虑采用无卡轴旋切机以减小木芯直径(5mm, 有卡轴旋切机的木芯直径一般为有卡轴旋切机的木芯直径一般为10mm)n(3)原木质量)原木质量n原木质量(一、二等原木)原木质
3、量(一、二等原木)n根据原木本身所带的缺陷类别和尺寸,缺陷大根据原木本身所带的缺陷类别和尺寸,缺陷大致分为两类:致分为两类:n一类是对胶合板出材率有影响:原木弯曲度、一类是对胶合板出材率有影响:原木弯曲度、较大的尖削度、机械损伤、环端裂、伤疤、空腐较大的尖削度、机械损伤、环端裂、伤疤、空腐心等;心等; n一类是对胶合板质量有影响:斜纹理、节子、一类是对胶合板质量有影响:斜纹理、节子、涡纹、变色等。涡纹、变色等。n(4)原木材性)原木材性n木材结构对胶合板生产的影响木材结构对胶合板生产的影响 年轮:环孔材旋切单板具有美观纹理,但易透胶年轮:环孔材旋切单板具有美观纹理,但易透胶; 散孔材旋切单板均
4、质光滑,组织均匀致密,可旋散孔材旋切单板均质光滑,组织均匀致密,可旋切薄单板。切薄单板。 n 心材与边材:心边材差异明显,其含水率、木材心材与边材:心边材差异明显,其含水率、木材硬度、胀缩都有差异,对热处理、旋切、干燥和热硬度、胀缩都有差异,对热处理、旋切、干燥和热压生产工艺有影响。压生产工艺有影响。n 木射线:能增加单板表面美观,但影响胶合强度。木射线:能增加单板表面美观,但影响胶合强度。n 树脂道:旋切和干燥时,松脂会沾污旋刀树脂道:旋切和干燥时,松脂会沾污旋刀和干燥机,热压时容易脱胶和鼓泡。和干燥机,热压时容易脱胶和鼓泡。n 硬度:过高会损伤旋刀,单板易开裂;过硬度:过高会损伤旋刀,单板
5、易开裂;过低单板易起毛,表面不平滑。低单板易起毛,表面不平滑。n 尖削度:有尖削度的木材旋切的单板纹理尖削度:有尖削度的木材旋切的单板纹理美观,但影响单板强度。美观,但影响单板强度。 n 木材物理及力学性质对胶合板生产的影响木材物理及力学性质对胶合板生产的影响n 太硬的木材对旋刀损伤大,在加工过程易开裂,太硬的木材对旋刀损伤大,在加工过程易开裂,单板背面裂隙度大;单板背面裂隙度大;n太软的木材在旋切时单板易起毛,板面不平滑。太软的木材在旋切时单板易起毛,板面不平滑。n木材化学性质对胶合板生产的影响木材化学性质对胶合板生产的影响n 木材的酸碱性质(抽提物)和缓冲容量对制定木材的酸碱性质(抽提物)
6、和缓冲容量对制定胶合板加工工艺有意义,与单板胶合,木材变色胶合板加工工艺有意义,与单板胶合,木材变色密切相关。密切相关。n(5) 判断标准判断标准n 切削性能和干缩变形;木材的胶合性能;经切削性能和干缩变形;木材的胶合性能;经济效益。济效益。n(6)生产胶合板树种应具有的条件;)生产胶合板树种应具有的条件;n 能够旋出平整光滑的单板;能够旋出平整光滑的单板;n 具有一定的胶合强度;具有一定的胶合强度;n干燥后翘曲变形不严重;材质好、缺陷少;干燥后翘曲变形不严重;材质好、缺陷少;n 有一定的蓄积量。有一定的蓄积量。n (7)我国常用的胶合板树种:)我国常用的胶合板树种:n针叶材:马尾松、云南松、
7、樟子松等。针叶材:马尾松、云南松、樟子松等。n阔叶材:水曲柳、荷木、杨木、樟木、榆木、阔叶材:水曲柳、荷木、杨木、樟木、榆木、椴木、桦木、枫香、核桃楸、泡桐等。椴木、桦木、枫香、核桃楸、泡桐等。n进口材:柳安、阿必东、克伦、奥克曼等进口材:柳安、阿必东、克伦、奥克曼等n目前,工厂常用树种:杨木、柳桉、水曲柳、目前,工厂常用树种:杨木、柳桉、水曲柳、马尾松等。马尾松等。1.2 原木锯断原木锯断n 所谓原木截断,就是按木材材质情况和工所谓原木截断,就是按木材材质情况和工艺要求把木材截成一定长度的木段。如生产艺要求把木材截成一定长度的木段。如生产46的胶合板,按照工艺要求,木段应截成的胶合板,按照工
8、艺要求,木段应截成表板用木段长为表板用木段长为1.92m,芯板截成,芯板截成1.3m。 1.2.1原木缺陷的影响原木缺陷的影响n(1)影响正常旋切甚至不能制造单板的缺)影响正常旋切甚至不能制造单板的缺陷,如:纵裂、较大的环裂、严重的腐朽等;陷,如:纵裂、较大的环裂、严重的腐朽等;n(2)影响单板出材率的缺陷:如弯曲、尖)影响单板出材率的缺陷:如弯曲、尖削度等;削度等;n(3)影响单板表面质量和强度的缺陷。)影响单板表面质量和强度的缺陷。n1.2.2 原木锯断原则原木锯断原则n划线下锯原则:根据原木的外部特征,正划线下锯原则:根据原木的外部特征,正确地判断木材的各种缺陷和所在的位置,按照确地判断
9、木材的各种缺陷和所在的位置,按照既能保证单板质量,又能获得木材最大利用率既能保证单板质量,又能获得木材最大利用率原则,来确定原木锯断的合理位置。原则,来确定原木锯断的合理位置。n 1.2.3原木锯断工艺要求:原木锯断工艺要求:n 截掉腐朽、纵裂、大环裂等不允许的缺陷。截掉腐朽、纵裂、大环裂等不允许的缺陷。n 尽量多出直的或小弧度的木段,弯曲的木段应在尽量多出直的或小弧度的木段,弯曲的木段应在弯曲转折处截断。弯曲转折处截断。n 尽量将缺陷集中在一根木段上,在原木长度不等尽量将缺陷集中在一根木段上,在原木长度不等于所需木段长度的倍数时,尽量将缺陷集中在短木段于所需木段长度的倍数时,尽量将缺陷集中在
10、短木段上。上。n 划线时应考虑到加工余量。划线时应考虑到加工余量。n 由于木段端面通常有歪斜、斧伤、水浸变色等,由于木段端面通常有歪斜、斧伤、水浸变色等,因此,截断时应先把端头截去一片圆盘。因此,截断时应先把端头截去一片圆盘。 1.2.4 木段的长度和加工余量木段的长度和加工余量 木段的长度应根据胶合板的尺寸和必要的加工余量木段的长度应根据胶合板的尺寸和必要的加工余量来确定,即来确定,即 木段长度木段长度=胶合板尺寸胶合板尺寸+加工余量。加工余量。 胶合板尺寸决定于国家标准和用户需要,而加工余胶合板尺寸决定于国家标准和用户需要,而加工余量则要考虑干缩量,胶合板锯边时余量的大小等,木量则要考虑干
11、缩量,胶合板锯边时余量的大小等,木段的加工余量为段的加工余量为70100mm左右。左右。n3 980mm 4 1320mm 6 1950mm n 7 2260 mm 8 2600 mmn1.2.5 原木锯断设备原木锯断设备n(1)链锯机)链锯机n优点:锯断速度快,生产效率高;结构简单,安优点:锯断速度快,生产效率高;结构简单,安装和使用方便;可锯断大径级原木;劳动强度低。装和使用方便;可锯断大径级原木;劳动强度低。n缺点:锯路宽。缺点:锯路宽。n(2)往复式截锯)往复式截锯n优点:锯口准确、锯路窄;可锯解大径级原木;优点:锯口准确、锯路窄;可锯解大径级原木;n缺点:木材固定困难;速度慢,生产率
12、低。缺点:木材固定困难;速度慢,生产率低。n(3)圆锯机)圆锯机n优点:优点: 设备简单,操作方便,生产率高;设备简单,操作方便,生产率高;n缺点:噪声大,刃磨和修锯困难,锯解直径小。缺点:噪声大,刃磨和修锯困难,锯解直径小。n1.2.6 提高原木锯断质量的方法提高原木锯断质量的方法n(1)木段过长、过短或偏斜)木段过长、过短或偏斜n木段过长一是浪费木材,二是超过旋切机长度木段过长一是浪费木材,二是超过旋切机长度规定不能用;规定不能用;n木段过短、偏斜又会使单板尺寸不够长,只能木段过短、偏斜又会使单板尺寸不够长,只能改成小规格材,造成浪费。改成小规格材,造成浪费。n (2)夹锯)夹锯n 夹锯是
13、由于锯路较窄,原木断面与锯身接触夹锯是由于锯路较窄,原木断面与锯身接触压力大而产生摩擦所致。夹锯容易使锯身发热而压力大而产生摩擦所致。夹锯容易使锯身发热而发生烧焦的现象,影响锯的使用寿命。发生烧焦的现象,影响锯的使用寿命。nn (3)原木锯割时振动)原木锯割时振动n是由于原木固定得不好所致。锯割时摆是由于原木固定得不好所致。锯割时摆动,影响锯割速度,甚至会掰断锯片。动,影响锯割速度,甚至会掰断锯片。n(4)取材不当)取材不当n主要是经验不足,看不出木材内部的缺主要是经验不足,看不出木材内部的缺陷,使锯出的木段缺点多,影响单板质量陷,使锯出的木段缺点多,影响单板质量和出材率。和出材率。n1.3
14、木段热处理木段热处理n1.3.1 目的目的n (1)软化木段,增加可塑性,降低单板因反向)软化木段,增加可塑性,降低单板因反向弯曲引起的应力,减少背面裂缝。但也不能软化弯曲引起的应力,减少背面裂缝。但也不能软化过度,否则会使单板起毛。单板质量好、强度高。过度,否则会使单板起毛。单板质量好、强度高。n (2)大幅度降低节子的硬度,不易损伤旋刀,)大幅度降低节子的硬度,不易损伤旋刀,延长刀具寿命,减少机床震动,减少动力消耗。延长刀具寿命,减少机床震动,减少动力消耗。n 旋切下来成连续单板,把木段看成单板组成,即单板成旋切下来成连续单板,把木段看成单板组成,即单板成圆弧状成卷曲状态,在单板旋切过程中
15、,单板由原来的圆弧圆弧状成卷曲状态,在单板旋切过程中,单板由原来的圆弧状被拉直,然后向反向弯曲,单板在旋切过程中改变了形状,状被拉直,然后向反向弯曲,单板在旋切过程中改变了形状,这就产生了应力。这就产生了应力。n 在单板正面产生压应力,在单板的背面产生拉应力,如果拉在单板正面产生压应力,在单板的背面产生拉应力,如果拉伸应力大于木材横纹抗拉强度,那么在单板背面就会产生许多裂伸应力大于木材横纹抗拉强度,那么在单板背面就会产生许多裂口口 ,这个裂口叫做单板的背面裂隙。如果这个拉伸应力越大,背,这个裂口叫做单板的背面裂隙。如果这个拉伸应力越大,背面裂隙越深,数目就越多,极大的影响着表面质量。对木材水热
16、面裂隙越深,数目就越多,极大的影响着表面质量。对木材水热处理的目的就是要减少其拉伸应力。处理的目的就是要减少其拉伸应力。n(3)边材的部分树脂和细胞液经过水热交换)边材的部分树脂和细胞液经过水热交换后出来,有利于单板干燥、胶合和油漆。后出来,有利于单板干燥、胶合和油漆。n(4)剥皮容易)剥皮容易n(5)杀死虫卵,有利于单板贮存)杀死虫卵,有利于单板贮存n(6)防止旋切时单板被压尺压溃。)防止旋切时单板被压尺压溃。1.3.2 木材热处理的方法木材热处理的方法 (1)企业术语)企业术语 软工艺:水热处理温度低,处理时间较长软工艺:水热处理温度低,处理时间较长 硬工艺:水热处理温度高,处理时间较短硬
17、工艺:水热处理温度高,处理时间较短 (2)木材在热处理过程中端部易产生开裂的原因)木材在热处理过程中端部易产生开裂的原因 木材是热的不良导体,传热缓慢,在热处理过木材是热的不良导体,传热缓慢,在热处理过程程 中内外温差大,易产生内应力,中内外温差大,易产生内应力, 还有木材属于各向异性材料,在热处理过程中,还有木材属于各向异性材料,在热处理过程中,其其 径向和弦向受热膨胀不同,就加剧了内应力的产生。径向和弦向受热膨胀不同,就加剧了内应力的产生。n (3)方法)方法n 水煮法:水煮法:n 以水为介质进行木材热处理,把木段放在水泥池以水为介质进行木材热处理,把木段放在水泥池中,然后放入温水淹没木段
18、,然后再通入蒸汽,缓慢中,然后放入温水淹没木段,然后再通入蒸汽,缓慢提高木段的温度。提高木段的温度。n 优点:优点: 蒸汽消耗量小,蒸汽消耗量相当于饱蒸汽消耗量小,蒸汽消耗量相当于饱和蒸汽喷蒸法的一半;和蒸汽喷蒸法的一半; 温度容易控制;温度容易控制; 木材的软化效果好,操作简单方便。木材的软化效果好,操作简单方便。n 缺点:蒸汽大;木材变色。缺点:蒸汽大;木材变色。 饱和蒸汽喷蒸法饱和蒸汽喷蒸法 把木段放在密闭的水泥池中,用把木段放在密闭的水泥池中,用1.5-2个大气压的个大气压的饱和蒸汽对木段进行喷射,为防止端裂,可采用间歇饱和蒸汽对木段进行喷射,为防止端裂,可采用间歇通气的方法,缓慢地提
19、高水的温度,通气的方法,缓慢地提高水的温度,1-2小时后停半个小时后停半个小时再通气。这种方法缺点较多:小时再通气。这种方法缺点较多:n 首先蒸汽的消耗量大,其消耗量是整个胶合板首先蒸汽的消耗量大,其消耗量是整个胶合板蒸汽消耗量的蒸汽消耗量的20%;n 其次,只能提高木段温度,含水率提高很少;其次,只能提高木段温度,含水率提高很少;n 再者,温度控制困难,木段易端裂,易变色。再者,温度控制困难,木段易端裂,易变色。 这种方法应用在要求木材水热处理后,颜色不发这种方法应用在要求木材水热处理后,颜色不发生变化的情况下,其他情况很少采用。生变化的情况下,其他情况很少采用。1.3.3 木段热处理工艺木
20、段热处理工艺(1)木材所要求的加热温度)木材所要求的加热温度 各种树种所用的水热处理温度不同,把每一种树种各种树种所用的水热处理温度不同,把每一种树种要求达到的温度叫木材所要求的加热温度。它与要求达到的温度叫木材所要求的加热温度。它与树种、树种、单板厚度、含水率以及单板的制造方法单板厚度、含水率以及单板的制造方法有关。有关。 树种树种:旋切硬材比软材要求的温度较高。:旋切硬材比软材要求的温度较高。 单板厚度:单板厚度:厚单板比薄单板要求的温度厚单板比薄单板要求的温度 含水率:含水率:含水率低要求的温度较高含水率低要求的温度较高 单板的制造方法:单板的制造方法:旋切单板要比刨切单板要求的温旋切单
21、板要比刨切单板要求的温度较高。度较高。 因此在实际生产中应根据具体情况来确定水热处因此在实际生产中应根据具体情况来确定水热处理的温度。木段的加热温度根据理的温度。木段的加热温度根据树种、材长、径级树种、材长、径级等等不同情况有一定要求,在处理时温度过高过低均不可不同情况有一定要求,在处理时温度过高过低均不可以。以。温度对旋切单板质量的影响如下:温度对旋切单板质量的影响如下: 如果温度过高如果温度过高 如果温度过高会降低木材强度,另外过高,木材如果温度过高会降低木材强度,另外过高,木材塑性过大,木材纤维过于柔软,而不易切断,因此旋塑性过大,木材纤维过于柔软,而不易切断,因此旋切时木段的部分纤维不
22、是被切断而是被撕断,结果旋切时木段的部分纤维不是被切断而是被撕断,结果旋切时单板表面易起毛,影响单板光洁度和表面质量。切时单板表面易起毛,影响单板光洁度和表面质量。 如果温度过低如果温度过低 如果温度过低,木材的塑性不足,其背面裂隙较深如果温度过低,木材的塑性不足,其背面裂隙较深 由于旋切时单板只旋到木芯表面,因此水热由于旋切时单板只旋到木芯表面,因此水热处理时只考虑木段表面和木芯表面间的温度,具处理时只考虑木段表面和木芯表面间的温度,具体检查时只检查木芯表面的温度是否达到要求。体检查时只检查木芯表面的温度是否达到要求。根据生产实践经验,胶合板生产常用的树种木芯根据生产实践经验,胶合板生产常用
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