膠合板及其物理力學(xué)性能.ppt
《膠合板及其物理力學(xué)性能.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《膠合板及其物理力學(xué)性能.ppt(55頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第一章 膠合板及其物理力學(xué)性能,天然木材的特點(diǎn) 木材具有強(qiáng)重比大、易于加工、紋理美觀、有一定彈性和韌性、隔音隔熱性能較好 各向異性、輻面小、吸濕性、節(jié)子等缺陷, 為此,人們開發(fā)出了包括膠合板在內(nèi)的多種人造板,來彌補(bǔ)天然木材的不足。,本章主要內(nèi)容,第一節(jié) 膠合板及其分類 第二節(jié) 膠合板的構(gòu)成原則 第三節(jié) 膠合板的物理力學(xué)性能 第四節(jié) 膠合板的生產(chǎn)過程,第一節(jié) 膠合板及其分類,1、概念 膠合板是由不同紋理方向排列的三層或多層單板(一般為奇數(shù)層)單板通過膠粘劑膠合而成的層積材料。通常相鄰層纖維方向相互垂直,2、膠合板的需求量,1981年膠合板的需求量為60萬M3 1991年膠合板的需求量為249.4萬M3 1994年膠合板的需求量為449.5萬M3 1995年膠合板的需求量超過900萬M3。 自1992年國家每年進(jìn)口膠合板量超過200萬M 3,印度尼西亞、馬來西亞、韓國、新加坡、美國、 柬埔寨等,3、膠合板的生產(chǎn)量,1977年膠合板的生產(chǎn)量為20萬M3 1987年膠合板的生產(chǎn)量為77.6.萬M3 1997年膠合板的生產(chǎn)量為758.45萬M3 ,僅次于美國、印尼,成為世界上第三大膠合板生產(chǎn)國。 1998年膠合板的生產(chǎn)量為446.52萬M3 1999年膠合板的生產(chǎn)量為727.64萬M3 膠合板產(chǎn)量交破1000萬m3,達(dá)1135萬M3,4、膠合板的應(yīng)用,建筑裝修,約占總量的50%以上。 家具制造,約占總量的40%以上,且成下降趨勢。工業(yè)生產(chǎn)中使用,如包裝、車船制造、家電制造和生產(chǎn)維修等。,相關(guān)概念及分類,1.結(jié)構(gòu): 最外層的單板稱為表板 表板應(yīng)緊面朝外 正面的又稱為面板 反面的稱為背板。 內(nèi)部的單板稱為芯板或中板。,,表層outer ply指膠合板的表層單板。 面板face膠合板外觀質(zhì)量較好的那個(gè)表板。 背面back相對于面板的另一側(cè)表板。 中心層central ply膠合板的中心層,其它各層對稱配置在它的兩側(cè)。,,芯板cross band,lateral ply 紋理方向與表板紋理垂直的內(nèi)層單位。 長中板centres,longitudinal ply 紋理方向與表板紋理平行的內(nèi)層單板。 板芯core 夾芯膠板或復(fù)合膠合板的中心層。通常其厚度大于其它各層。,2.分類 Plywood-Classification,按用途分; a.普通膠合板plywood for general use b.特種膠合板special plywood 按板的結(jié)構(gòu)分: a.膠合板; b.夾心膠合板; c.復(fù)合膠合板。,Plywood-Classification,等級:一般通過目測膠合板上的允許缺陷來判定其等級。等級取決于允許的材質(zhì)缺陷、加工缺陷,以及對拼接的要求等。 普通分成四個(gè)等級:特等、一等、二等、三等 一、二、三等為普通膠合板主要等級 特等 適用于作高級建筑裝飾、高級家具及其它特殊需要的制品,,一等 適用于作較高級建筑裝飾、高中級家具、各種電器外殼等制品; 二等 適用于作家具,普通建筑、車輛、船舶等裝修 三等 適用于低級建筑裝修及包裝材料等。 以上四個(gè)等級的面板應(yīng)砂(刮)光,特殊需要者可不砂(刮)光或兩面砂(刮)光,Plywood-Classification,按膠粘性能分; a.室外用膠合板; b.室內(nèi)用膠合板。 按表面加工分; a.砂光膠合板;b.刮光膠合板;c .貼面膠合板;d.預(yù)飾面膠合板,Plywood-Classification,按處理情況分 a.未處理過的膠合板; b.處理過的膠合板(如浸漬防腐劑)。 按形狀分 a.平面膠合板; b.成型膠合板。,一.普通膠合板,1.按樹種分 闊葉材膠合板與針葉材膠合板 2.按耐水性分: Ⅰ類膠合板NQF→耐氣候、耐沸水膠合板 具有耐久、機(jī)時(shí)煮沸或蒸汽處理和抗菌等性能。主要用于室外 由PF樹脂或其它性能相當(dāng)?shù)哪z粘劑膠合而成。,Ⅱ類膠合板NS→耐水膠合板,能在冷水中浸漬,能經(jīng)受短時(shí)間熱水浸漬,并具有抗菌性能,但不耐煮沸。由UF樹脂或其它性能相當(dāng)?shù)哪z粘劑膠合而成。 Ⅲ類膠合板BC→耐潮膠合板 適于室內(nèi)常態(tài)使用,由低樹脂含量的UF樹脂、血膠或其它性能相當(dāng)?shù)哪z粘劑膠合而成,,Ⅳ類膠合板BNC→不耐潮膠合板 以豆膠作為膠粘劑適于室內(nèi)常態(tài)使用。目前主要應(yīng)用的是Ⅰ類、Ⅱ類膠合板。,二.特種膠合板,1.細(xì)木工板 blockboard 結(jié)構(gòu):由窄木條作為芯板,上下各組合兩張紋理相互垂直的單板膠合而成。 特點(diǎn):結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工藝簡單、強(qiáng)度較高等 應(yīng)用:建筑、室內(nèi)裝飾、家具制造等,2.空芯板,結(jié)構(gòu):實(shí)木條作為框架,中間以蜂窩狀cellular board 、方格狀等形狀的芯層材料,最后上下各組合兩張紋理相互垂直的單板膠合而成。,3.裝飾膠合板 decorative plywood,在普通膠合板表面用刨制薄木、三聚氫胺裝飾板及金屬板、各種裝飾紙等進(jìn)行覆面裝飾,或者在普通膠合板表面印刷各種天然紋理來進(jìn)行裝飾。 此外,還可以在表面鉆孔、開槽、壓花等處理,以增加立體裝飾的效果。,4.塑化膠合板,將每一層單板都涂上PF樹脂,在較高的壓力下,熱壓而成的一種膠合板。因其表面有固化的樹脂層,可以防止水分滲透,且強(qiáng)度較高,可以在高濕的環(huán)境中使用。,5.木材層積塑料,由浸過PF樹脂膠的單板,在高溫高壓下制成。具有較高的強(qiáng)度、電氣絕緣性能、耐水性。又稱層壓板。,6.異形膠合板,根據(jù)制品的要求,在模具內(nèi)直接將板坯膠合壓制成曲面形狀的膠合板,7.防火、防水、防蟲膠合板,在制品中加入 防火劑(硫酸銨等)flame-retardant p1ywood 防腐劑(五氯苯酚等)preservative treated plywood 防蟲劑(硼酸、硼砂)等 從而使制品具有特定的性能。,第二節(jié) 膠合板的構(gòu)成原則,一.對稱原則 對稱中心兩側(cè)的單板,在樹種、厚度、層數(shù)、制造方法、含水率等方面均相互對稱。 σ=E.ε σ-應(yīng)力(Pa) E-彈性模量(Pa,與單板的樹種、含水率有關(guān)) ε-應(yīng)變,(與單板的樹種、纖維方向有關(guān)),二.奇數(shù)層原則,膠合板結(jié)構(gòu)是相鄰層纖維方向相互垂直,而且又要符合對稱原則,因此它的層數(shù)基本上都是奇數(shù)層。 剪應(yīng)力最大值在對稱中心平面上,,在實(shí)際生產(chǎn)中也存在偶數(shù)層的膠合板,其實(shí)可以看作是一張厚芯板的三層膠合板。這種膠合板雖然為偶數(shù)層,但仍符合對稱原則。 不足之處是最大剪應(yīng)力分布在膠層上,要求膠粘劑的質(zhì)量較好。一般最好不用在彎曲變形較大,受應(yīng)力較大的場合。,第三節(jié) 膠合板的物理力學(xué)性能,一.物理性能 1.密度 比所構(gòu)成的單板的平均密度大,因?yàn)閱伟宓氖┠z及熱壓體積減小。 實(shí)際密度=單板的平均密度+膠合板密度的增加值,,單板的平均密度-單板層數(shù)-膠合板的總厚度-求出密度的增加量。 一般單板越薄、層數(shù)越多的膠合板,其密度的增加值就越大,從而使膠合板的密度越大。,2.吸濕性與吸水性,1)平衡含水率 將木質(zhì)材料長期放置在大氣中,達(dá)到與所處環(huán)境溫濕度相適應(yīng)的穩(wěn)定水率,即為當(dāng)?shù)氐钠胶夂省?當(dāng)膠合板的含水率比所處環(huán)境的平衡含水率偏低時(shí),即會吸收空氣中的水分,即吸濕。,2)影響吸濕速度的因素,外界的溫濕度、膠合板的厚度、膠粘劑的種類等。 吸水性和吸濕性一樣,具有同樣的規(guī)律和傾向。,3.干縮和濕脹,木材在纖維飽和點(diǎn)以下發(fā)生干燥或吸濕的時(shí)候,隨著含水率的變化,膠合板會發(fā)生相應(yīng)的干縮和濕脹。 變形量存在各向異性,即軸向>徑向>弦向。 因膠合板相鄰層的單板纖維方向相互垂直,其發(fā)生干縮和濕脹時(shí),相鄰層會相互抑制,從而使其變形量得到有效的,二.熱學(xué)性能,1.比熱 木材的比熱大于金屬,平均值為0.327。膠合板雖然應(yīng)考慮膠層和熱壓而密實(shí)的影響,但一般仍采用同樣的數(shù)值。 熱膨脹主要是由于水分的吸收與散失而引起的。對方材而言纖維方向與纖維垂直方向的膨脹系數(shù)是不同的。一般為10:1,對膠合板而言,由于其配坯的影響,實(shí)際上可近似認(rèn)為是纖維方向的數(shù)值。,2.導(dǎo)熱性,木材是一種多孔性材料,是一種良好的保溫材料。一般來講,密度越大,內(nèi)部的孔隙就越少,導(dǎo)熱系數(shù)就越大。 木材纖維方向的導(dǎo)熱系數(shù)是纖維垂直方向的2倍。 導(dǎo)熱系數(shù)隨著絕對溫度的增加而增加。 導(dǎo)熱系數(shù)隨著含水率的增加而增加。參考公式1-8,三.力學(xué)性能,一般性知識: 針葉材的膠合板的力學(xué)性能一般比闊葉材的膠合板的力學(xué)性能要差一些。 多層薄板膠合的效果比少層厚板的膠合效果好 優(yōu)質(zhì)、防水性好的膠粘劑膠合的膠合板力學(xué)性能要好一些。PF>UF>豆膠等。,膠合板的力學(xué)性能指標(biāo),1、量具和儀器 游標(biāo)卡尺,分度的讀數(shù)精度為0.01g。 恒溫水浴鍋,30~100℃。 拉力試驗(yàn)機(jī),載荷讀數(shù)精度為5N 空氣對流干燥箱,箱內(nèi)各點(diǎn)溫度能保持633℃,2.膠合強(qiáng)度,膠合強(qiáng)度(膠層抗剪強(qiáng)度)是膠合質(zhì)量的重要標(biāo)志。所有膠合產(chǎn)品都要測定其膠合強(qiáng)度,MPa,根據(jù)膠合板的類型不同,國標(biāo)中有相應(yīng)的規(guī)定。 1)Ⅰ類膠合板:在沸水中煮4h,然后在633度的烘箱中干燥20h,再在沸水中煮4h,取出在室溫下冷卻10min,,注:工廠生產(chǎn)中允許采用3h煮沸的快速檢驗(yàn)方法,測得的結(jié)果乘以系數(shù)0.9作為產(chǎn)品檢驗(yàn)的膠合強(qiáng)度值 但遇有供求雙方爭議需求對Ⅰ類膠合板進(jìn)行復(fù)驗(yàn)時(shí),仍以28h煮烘循環(huán)法作為促裁方法。,2)Ⅱ類膠合板,在633度的溫水中浸泡3h,取出在室溫下冷卻10min。 工廠生產(chǎn)中允許采用633℃、浸漬1h的快速檢驗(yàn)方法,測得的結(jié)果乘以系數(shù)0.82作為產(chǎn)品檢驗(yàn)的膠合強(qiáng)度值 遇有供需雙方爭議需對Ⅱ類膠合板進(jìn)行復(fù)驗(yàn)時(shí),仍以3h熱水浸漬法作為仲裁方法,3)Ⅲ類膠合板,在303度的溫水中浸泡2h,然后在63+-3度的烘箱中干燥1h,取出在室溫下冷卻10min。,,4)Ⅳ類膠合板:含水率符合要求的試件在常態(tài)下測定其膠合強(qiáng)度 注:試件含水率應(yīng)控制在8%~12% 膠合強(qiáng)度的計(jì)算公式:S=P/(AB) S---試件的膠合強(qiáng)度(MPa) P---試件的破壞載荷(N) A---試件斷面的實(shí)際寬度(mm) B---試件斷面的實(shí)際長度(mm),3、計(jì)算的系數(shù),確定厚芯單板結(jié)構(gòu)的膠合強(qiáng)度換算系數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)單板的名義厚度 不同厚度比的膠合強(qiáng)度數(shù)值 芯板和表板的厚度之比系數(shù) 1.50~不足2.00 2.00~不足2.50 2.50以上 1.2 1.4 1.6,4、膠合強(qiáng)度指標(biāo)值,膠合板樹種 類別 膠合強(qiáng)度 1、2類 3、4類 椴木,楊木,擬赤楊 ≥0.70 ≥0.70 水曲柳,荷木,楓香,械木,榆木,柞木 ≥0.80 樺 木 ≥1.00 馬尾松、云南松、落葉松、云杉 ≥0.80,5.膠合板的強(qiáng)重比,即強(qiáng)度與密度之比。對于建筑構(gòu)件、運(yùn)動構(gòu)件等來說,是一個(gè)重要的指標(biāo)。 膠合板也具有一定的各向異性,不同于金屬。其強(qiáng)重比等于順紋的拉伸(或壓縮)強(qiáng)度加上橫紋的拉伸(或壓縮)強(qiáng)度再與其密度之比。,,K=(σ∥+σ⊥)/γ 式中: K---強(qiáng)重比 γ---密度 σ∥---順紋的拉伸(或壓縮)強(qiáng)度 σ⊥---橫紋的拉伸(或壓縮)強(qiáng)度,第四節(jié) 膠合板的生產(chǎn)過程,一.膠合板的生產(chǎn)方法 主要有濕熱法、干冷法、干熱法。 干與濕指的是單板是干燥后的單板,還是濕單板;冷與熱指的是冷壓還是熱壓。,1.濕熱法:,旋制單板不經(jīng)干燥,直接涂膠熱壓。主要用血膠。這種單板含水率高,內(nèi)應(yīng)力大,易翹曲,由于膠種的變化,現(xiàn)在很少采用。,2.干冷法:,單板干燥后涂膠,冷壓,過去豆膠常用此法,較適合小型工廠,不過目前已較少采用。,3.干熱法:,單板干燥后涂膠,熱壓,幾乎所有的膠粘劑都可彩此法。目前基本上都是采用這種方法。,二.膠合板制造的主要工序,生產(chǎn)過程可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)膭h減。 原木劃線及橫鋸→熱處理→剝皮→定中心及旋切→碎單板挑選及剪裁→濕單板剪裁→單板干燥→干單板剪裁及分選→干單板修補(bǔ)加工→,,單板涂膠→涂膠單板干燥→配坯→預(yù)壓→加壓膠合→膠合板冷卻→膠合板干燥→裁邊→膠合板表面加工→分等和修理→膠合板包裝 信陽木工機(jī)械資料,本章小結(jié),第一節(jié) 膠合板及其分類 第二節(jié) 膠合板的構(gòu)成原則 第三節(jié) 膠合板的物理力學(xué)性能 第四節(jié) 膠合板的生產(chǎn)過程,T1-3,,T1-4,5,6,,T1-7,,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
14.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 膠合板 及其 物理 力學(xué)性能
鏈接地址:http://italysoccerbets.com/p-2860308.html