1、【摘要】：立足于我国经济发展及绿色建筑的发展趋势对建筑工程材料行业的影响，探究人造板材的种类、特点、工艺、发展趋势、应用与推广。【关键词】：绿色建筑、人造板材Abstract：Bases for our country economy development and the green construction trend of development to the architectural engineering material profession influence, the inquisition man-made plate type, the characteristic, t
2、he craft, the trend of development, the application and the promotion.。Key words: Green construction, man-made plate1、引言随着科学技术的发展和社会的进步，特别是在绿色建筑的倡导下。人类越来越追求舒适、美好的生活环境，各种社会基础设施的建设规模日趋庞大，建筑材料越来越显示出其重要地位。近半个世纪来，建筑业蓬勃发展，带动了各种新型建材如雨后春笋、层出不穷。人造板材就在这种大环境下发展起来并逐步走进人们的生活中。人造板材是相对于传统的木材或其他板材而提出的。它是以木材或其他非木材植物
3、为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。这一发展，不但涉及全部木材加工工艺，而且还需要吸收纺织、造纸等领域的技术，从而形成独立的加工工艺。此外，人造板材还可提高木材的综合利用率，1 立方米人造板材可代替 35 立方米原木使用。随着人造板材的发展，它已在人们的生活中占据了不可替代的地位。2、人造板材的概况主要包括胶合板、刨花（碎料）板和纤维板等三大类产品，其延伸产品和深加工产品达上百种。人造板材的新品种日益增多，其分类方法也随之不断变化。常用的分类方法有下述几种：按所用树种分针叶材胶合板、阔叶材胶合板等；按用途性质分室外用胶合板、室内用
4、胶合板、结构用胶合板、装饰用胶合板等；按成型工艺分湿法、干法、半干法纤维板；按加压方式分平压、挤压、辊压刨花板等；按产品密度分，有低密度、中密度、高密度刨花板；软质、中密度、高密度（硬质）纤维板等；按胶合材料分，有有机胶合人造板材、无机胶合人造板材等。人造板材的诞生，标志着木材加工现代化时期的开始，使过程从单纯改变木材形状发展到改善木材性质。纤维板工业是在近代造纸技术基础上发展起来的。1898 年英国首先在圆网造纸机上制造成半硬质纤维板。1914 年美国用磨木浆下脚料生产绝缘板，并建成绝缘纤维板工厂。1916 年，干法成型工艺首次在奥地利出现。1924 年美国创造了马松奈脱法(爆破法)纤维分离
5、技术，因而到 1928 年已能生产出高质量的硬质纤维板。人造板材 绿色建筑的支撑21931 年瑞典发明阿斯普伦德法，次年在瑞典建立了第一个用此法生产的硬质纤维板厂，至此纤维板制造工业就脱离了造纸业而成为独立的工业门类。1943 年美国研究干法和半干法制造工艺获得成功，50 年代初，在美国、联邦德国、捷克斯洛伐克和奥地利分别建厂，用上述两法生产硬质纤维板。60 年代初，以干法生产工艺为基础制成中密度纤维板，1966 年美国建成第一个中密度纤维板厂。刨花板的发展始于 19 世纪后期。1887 年德国用锯屑加血胶制成板材，是为刨花板之始。1889 年德国用木工刨花制成刨花板获得第一个专利。20 世纪
6、初合成树脂胶粘剂的出现，为刨花板工业生产准备了条件。1935 年法国用废单板制成长条刨花，在铺装成型中使各层刨花垂直相交排列组成板坯,是刨花板中定向技术的先导 1937 年瑞士提出三层刨花结构的制造工艺。1941 年在德国建立了第一个装备齐全的刨花板工厂，就使刨花板工业完成了它的技术准备阶段。40 年代末，随着英国和德国分别研究出刨花板连续生产的巴德列夫法和奥卡尔法，并制成相应的成套连续式生产设备，刨花板生产遂进入工业体系。中国胶合板工业始于 20 世纪 20 年代初。刨花板在 1949 年前仅有水泥木丝板，1952 年开始生产蛋白胶刨花板,1956 年才出现树脂胶刨花板 1958 年开始试制
7、纤维板，60 年代初在北京、上海建立湿法纤维板厂，70 年代初建成干法和软质纤维板生产线，1980 年开始生产中密度纤维板。现在全部人造板材生产能力已超过 8000万立方米。3、人造板材的特点与锯材相比，人造板材的优点是：幅面大，结构性好，施工方便；膨胀收缩率低，尺寸稳定，材质均匀，不易变形开裂；作为人造板材原料的单板及各种碎料易于浸渍,因而可作各种功能性处理（如阻燃、防腐、抗缩、耐磨等） ；范围较宽的厚度及密度级适用性强；弯曲成型性能比锯材好。人造板材的缺点是胶层会老化，长期承载能力差,使用期限比锯材短得多，抗弯和抗拉强度均次于锯材。但终因木材日缺，人造板材被用来代替锯材的许多传统用途，其产
8、量也迅速增加。随着科技的不断发展近些年来一种可以替代木质“屋面板”的新型建筑材料-高强防火屋面板已投入生产。其轻质、高强、防火、防水、隔音、隔热等，适用于水泥梁厂房、C 型钢厂房、办公楼、别墅等各种建筑屋面，解决了这些屋面原常用的木质屋面板不防火的难题。胶合板、刨花板和纤维板三者中，以胶合板的强度及体积稳定性最好，加工工艺性能也优于刨花板和纤维板，因此使用最广。硬质纤维板有可以不用胶或少用胶的优点，但环境污染是纤维板工业的严重问题。刨花板的制造工艺最简单，能源消耗最少，但需用大量胶粘剂。人造板材 绿色建筑的支撑3分类 名称 性能 应用环境类（NQF）耐气候胶合板耐久、耐煮沸或蒸汽处理、抗菌 室
9、外类（NS）耐水胶合板 能在冷水中浸渍，能经受短时间热水浸渍，抗菌室内类（NC）耐潮胶合板 耐短期冷水浸渍 室内常态类（BNC）不耐潮胶合板具有一定得胶合强度 室内常态胶合板分类、性能及应用4、人造板材的生产工艺人造板材所用原料，除胶合板需用原木外，大部分来自采伐和加工剩余物，以及小径材(直径在 8 厘米以下)。经破碎或削片、再碎后制成的片状、条状、针状、粒状材料可用于刨花板制造。此外，非木质材料也日益受到重视，除蔗渣、麻秆、等在人造板材生产中早已被利用外，已扩大到多种植物茎秆及种子壳皮。各种人造板材的制造过程都包括下述 5 个主要工艺。切削加工 原材料处理和产品最终加工，都要应用切削工艺,如
10、单板的旋切、刨切,木片、刨花的切削，纤维的研磨分离，以及最终加工中的锯截、砂磨等。将木材切削成不同形状的单元，按一定方式重新组合为各种板材，可以改善木材的某些性质，如各向异性、不均质性、湿胀及干缩性等。大单元组成的板材力学强度较高，小单元组成的板材均质性较好。精确控制旋切单板的厚度误差，可提高出材率23。切削出的刨花形态影响刨花板的全部物理力学性能；纤维形态对纤维板的强度同样有密切关系。板材最终的锯切、磨削等也影响产品的规格质量。干燥 包括单板干燥、刨花干燥、干法纤维板工艺中的纤维干燥，及湿法纤维板的热处理。干燥的工艺和过程控制与成材干燥有所不同。成材干燥的过程控制是以干燥介质的相对湿度为准，
11、必须注意防止干燥应力的产生；而人造板材所用片状、粒状材料的干燥则是在相对高温、高速和连续化条件下进行的，加热阶段终了立即转入减速干燥阶段。单板及刨花等材料薄,表面积大,干燥应力的影响甚小或者不存在。加之在切削过程中木材组织发生不同程度的松弛，水分扩散阻力小，木材内部水分扩散规律对单板、刨花等就失去意义。干燥的热源，大都是用蒸汽或燃烧气体。红外线干燥能量消耗太大，每蒸发 1千克水需要 550018000 千焦；而蒸汽干燥仅需 42005000 千焦。高频干燥优点是被干物料含水率高时的干燥速度快、终含水率均匀，但干燥成本过高。若与蒸汽联合使用实现复式加热则有利的。真空干燥不仅费用大，生产效率也低。
12、当以蒸汽人造板材 绿色建筑的支撑4为热源时，每蒸发 1 千克水分,单板干燥需 1.752 千克蒸汽,刨花干燥需 1.8 千克左右的蒸汽，软质纤维板干燥需 1.61.8 千克蒸汽。施胶 包括单板涂胶、刨花及纤维施胶。单板涂胶在欧洲仍沿用传统的滚筒涂胶，美国自 70 年代起许多胶合板厂已改用淋胶。中国胶合板厂也用滚筒涂胶。刨花及纤维施胶现在主要用喷胶方法。70 年代末期，欧美一些国家研究无胶胶合技术，较有进展的是使木质素分子活化，在一定条件下利用木质素胶合；或者利用木材或其他材料中的半纤维素，经处理使之转化为胶结物质进行胶合。80 年代初，加拿大利用蒸渣制成了无胶刨花板。中国林业科学研究院和东北林
13、业大学也都在进行无胶胶合技术的研究，已取得初步成果。成型和加压 胶合板的组坯，刨花板纤维板的板坯成型和加压都属于人造板材制造的成型工艺。木材学对木材构造的研究揭示了木纤维在天然木材中的排列方式有层次性和方向性，因而能承受自然界对木材所施加的一定限度的外力。人造板材制造工艺的演变，无疑受到这一认识的影响:刨花板、纤维板板坯层次由单层改变为 3 层及多层结构；板坯中刨花及纤维的排列也由随机型趋向于定向型；而胶合板的相邻层纤维方向互相垂直排列则改善了木材在自然生长条件下形成的各向异性缺点，提高了尺寸稳定性。加压分预压及热压。使用无垫板系统时必需使板坯经过预压。它使板坯在推进热压机时不致损坏。热压工序
14、是决定企业生产能力和产量的关键工序，人造板材工业中常用的热压设备主要是多层热压机，此外，单层大幅面热压机和连续热压机也逐渐被采用。刨花板工厂多用单层热压机，中密度纤维板制造中使用单层压机就可以实现高频和蒸汽联合使用的复式加热，有利于缩短加压周期和改善产品断面密度的均匀性。最终加工 板材从热压机卸出后，经过冷却和含水率平衡阶段，即进行锯边、砂光，硬质纤维板需经热处理及调湿处理。过去板材锯边都是冷态锯切，现在也用热态切法，但决不能采用热态砂光方法，热砂会损坏成品表面质量。根据使用要求，有些板材还需进行浸渍、油漆、复面、封边等特殊处理。5、人造板材的趋势新一代的人造板材，其组成单元和结构方式将会按特
15、定的要求经过预先设计制成，产品设计概念将进入人造板材工业，复合结构和定向结构尤将经过产品设计。这将在更大程度上提高木质材料的利用率并扩大其用途范围。人造板材工业所用的材料，也将由单一型向复合型发展。此时人造板材在数量上和品种上定会急剧增长。现在人造板材所用的木质材料可按其形状从单板直到最小的木纤维分成 14 种。如果人造板材板坯结构由单一型改变为二元型和三元型人造板材 绿色建筑的支撑5（即用 2 或 3 种不同形状的木质材料组成板坯） ，则 14 种形状的材料可制出上千种产品。而当前国际市场上的人造板材品种仅有 64 种，中国包括正在试产的品种在内仅 18 种。已有的产品大都系单一结构。这说明
16、人造板材开发的潜力还很大，如果再进一步发展木质材料与金属、塑料、非金属矿物等组成的复合结构，则人造板材工业的前景将更为广阔。6、结论每当看到我们教室的课桌、门以及宿舍里的衣橱等，我就感到人造板材无处不在。它的那惟妙惟肖的花纹就像天然的杰作。它消除了天然疵点、纹理美观，它的广泛应用，使我感到建筑材料就在我们身边，让我们感到它给我们生活带来的便利和舒适。为了提高生活质量，改善居住环境、工作环境和出行环境，更好的满足建筑的设计适用，经济，美观的原则，并且适应人类现在环境和社会的特点，人类一直在开发研究能够满足性能要求的建筑材料，使建筑材料的品种不断增多，功能不断完善，性能不断提高。随着社会发展，科学进步，人们对环境质量的要求将越来越高，对建筑材料的功能与性质也将提出更高的要求，这就要求人类不断地研究开发具有更高性能、同时与环境协调的建筑材料，在满足现代人日益增长的要求的同时，符合可持续发展的原则。人造板材的研究和应用符合国家可持续发展的战略，符合绿色建筑的要求，是实现节能减排战略任务的重要途径之一。真正做到人造板材的普及能够满足高速增长的经济对资源的需求，彻底摒弃那种大量浪费国家有限资源的做法，做到既要保护耕地，节约能源，改善环境，又能废物利用，变废为宝。
