集成材生产中的几点建议

    集成材是利用板材或小规格材接长、拼宽、层积而成的一种新型材料,具有尺寸稳定、不易变形、不易开裂等特点,并具有均一性与实体木材的机械加工性能,整体强度是锯材的1.5倍,可用于建筑、家具、车辆、船舶等方面。其加工工艺流程如下:制材→干燥→双面刨→多片锯→去除缺陷→指接→四面刨→集成→砂光→截幅→出厂集成材在我国起步较晚,近几年来发展迅速,生产企业也比较多。但是,企业生产中存在的问题很多,表现为:产品质量低下、出材率低、品种单一、应用范围窄等。究其原因,主要是管理机制与技术水平两大方面的问题,同时,它也是企业不能长足发展,举步维艰的主要原因。因此,笔者就企业如何摆脱这种困境与被动局面,提高产品质量及出材率,从以下几方面提出几点建议。
    1 制　材
    制材时,应根据产品的规格加工,留出加工余量及干缩余量,加工余量一般为6～8mm;干缩余量视树种而定(见表),其计算公式为δ=bk(30-w)
    式中　δ——干缩余量(mm);
    b——板材尺寸(mm);
    k——干缩系数(%);
    w——最终含水率(%)。
    常见树种的木材干缩系数表树　种径向干缩系数(%)弦向干缩系数(%)
    落叶松0.187 0.408
    红　松0.122 0.321
    白　桦0.188 0.258
    水曲柳0.171 0.322
    柞　木0.181 0.318
    云　杉0.171 0.349
    楸　木0.104 0.232
    有很多企业是从外面采购板材,在采购时,应把产品规格与板材毛坯对应起来考虑,留出加工余量,否则,无论毛坯过厚或过薄,都将降低出材率,提高成本,对提高企业的生产效益极为不利。
    2 干　燥
    板材应先进行天然干燥,含水率达到30%左右时,再进入人工干燥阶段。干燥时按同一树种(或密度相近)、同一厚度的板材分别堆垛;同时,在板垛上加压荷重,以减少板材变形、开裂等缺陷。干燥中,要保证板材含水率的均匀度,干燥后的板材一定要在户外板棚陈放20天以上,使其含水率达到当地平衡含水率(8%～15%),同时保证板材平衡含水率的均匀度,为稳定产品质量提供可靠保证。
    3 含水率的控制
    含水率必须严格监测,它直接影响到产品质量,每道工序都应做含水率检验,板材的最终含水率应根据产品的使用目的、场所而定,一般在8%～15%;组成指接材的板条含水率偏差越小越好,原则上偏差控制在3%以内。如果木材的含水率过高,木材中的水分把胶粘剂稀释并浸透到木材中,不仅出现缺胶现象,而且胶合后的产品容易变形、开裂;如果含水率过低,则影响胶粘剂的涂布。但根据胶粘剂的不同,有时即使是高含水率,也容易得到很好的胶合效果。目前,企业普遍采用含水率计来测量,该方法测量的结果不够准确,与实际含水率有一定的偏差,因此,最好用绝干法定期来校对一下含水率计,比较两者之间的偏差,这样可以测定出木材的实际含水率,避免因含水率的不均而出现产品在使用过程中变形、开裂的现象,不仅影响产品的使用效果,而且也影响企业的声誉。
    4 板材加工
    有时,由于板材宽度规格较多,纵剖时,较多的优质材因尺寸不足被浪费掉,因此制材时,应加工出符合产品尺寸要求的板材。另外,加工板材时,顺弯大的板材先横截,使板材全长顺弯小于2mm,减少刨切余量;经双面刨刨切的板材,横弯大的先横截,然后在平刨上刨切侧面形成一基准面,再纵剖成规格板材。横截工序很重要,它虽然不要求很高的精度,但是,按照产品质量要求,工人应在瞬间判断出板材的等级并截断,因此该工序配置熟练的技术工人是必要的,可以减少木材的浪费。
    5 指　接
    由于木材的纹理及软硬度不同,为防止崩齿(铣齿出现的缺陷),铣齿时,移动工作台左侧的木质垫条厚度应一致,否则指接后的层板易弯成拱形。指接压力不宜过高,否则压力解除后,容易产生回弹,造成胶合不良,影响胶合质量。指接压力一般为:针叶材及软阔叶材6～10MPa;硬阔叶材8～10MPa。指接后的成材应陈放24h以上。
    6 指接材刨削
    指接材刨削工序非常重要,目前很多企业在这道工序的加工上存在很多问题。该工序必须采用四面刨,这样可保证加工后的板材相邻面互相垂直。而胶合面与非胶合面在经过四面刨时,每个面的刨切余量在2mm以上,浪费了大量的经过严格挑选出来的优质木材。如果在四面刨上加以改进,降低进料辊的压力,减少层板压痕,每个胶合面的刨削余量可调整为1mm(以上各工序须严格控制、管理),降低了集成材成本。有一点要注意的是,刨削后的指接材应在24h内完成涂胶、集成工序。
    7 集　成
    要求指接板条上下面与两侧面垂直,胶合面的波纹度在1.5mm以下,层板的厚度公差在±0.2mm以内。层板要对称配置,以减少变形。要得到很好的胶合性能,均匀的涂胶是非常重要的,有单面涂胶与双面涂胶两种方法,每个胶层的涂胶量为200～300g/m2,调制好的胶粘剂必须在活性期内使用,做到随用随调,否则将造成胶粘剂的浪费或胶合不良。涂胶后的层板应马上配坯,在胶未固化之前施加压力,加压的目的是使胶合材面紧密胶合,胶粘剂形成薄而均匀的胶膜;伴随胶粘剂固化,亦有补助容积收缩的作用。加压的条件是:施加适当的压力,各部位压力均衡,压头间距在40cm左右。压力不足时,形成的胶层较厚,胶合性能低下;反之,压力过大会产生缺胶而导致胶合不良。因此,一般施加的压力为:针叶材及软阔叶材0.5～1MPa;硬阔叶材1～1.5MPa。温度为20～30℃,时间随胶种而定。集成后的板材(或方材)需陈放3天以上,使胶粘剂充分固化,再进入下一步的加工。
    8 胶粘剂
    目前国内生产的集成材多采用进口胶,胶的性能好,集成材的胶合质量高,但价格昂贵;而国产胶种多而杂,有些耐水性及抗老化性能差的胶粘剂充斥市场,其产品性能极不稳定,在使用过程中出现的质量问题很多,严重影响了集成材的使用范围。因此有必要研制开发胶合性能稳定、多用途的集成材用胶粘剂,满足使用要求,摆脱进口胶,振兴制胶业。在调胶时,胶粘剂的粘度应适中,如粘度过高,胶粘剂在木材组织内不流动,无法形成均匀强固的胶层;相反,如粘度过低,过多的胶渗透到木材中,会发生缺胶现象。因此,应根据胶粘剂的涂胶方式及涂胶装置,在适当的范围内调整胶的粘度,从而获得较高的胶合质量和集成材成品质量。
    9 标　准
    集成材在我国还是一种新型材料,近几年来发展较快。但是,目前大多数企业无完整的生产标准,有的根本没有具体的标准,个别企业的出口产品是参照外商的要求组织生产,这种状态对集成材的发展及质量管理极为不利。因此,为摆脱受制于人的地位,有必要结合我国的具体情况,制定适合我国国情的集成材生产及质量统一标准,该标准既要保证产品有良好的使用性能,又要考虑到使木材得到充分合理利用,生产企业有较高的经济效益。全国有统一的标准,也便于企业组织生产,管理部门进行质量监督,从而促进产品质量的提高,促进集成材生产的稳步发展。