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[摘 要]由于目前木材企业(人造板与实木产品)生产过程中水分含量严重影响着整个生产过程,给生产带来很多负面影响。严重影响企业效益。基于以上原因,本文主要浅谈人造板与实木产品企业生产过程中,如何做好含水率的控制。
[关键词]人造板,实木,木制品,含水率,应力
中图分类号:S7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)11-0299-01
一、生产中的问题概述
我们从生产实践中知道木制品某些构件发生弯曲、变形;接合部位松动,拼板和拼方处开裂,造成结构失效等等,这些问题严重影响产品的质量和使用寿命[1]。研究发现这些问题的出现跟含水率有着必然的联系,因此在很多木产品标准检测中都有含水率检测这一项。但是只依赖于含水率检测是不够的,其他指标如内应力、含水率的均匀度同样不可小视。像“木材越干越好”、“木材够干开裂几率就非常小”这样的言论是不正确的,而且容易误导企业白白增加干燥成本却不能解决实际问题。因含水率变化而导致的应力产生对胶合也会产生很大影响:如果顺锯弯曲产生的应力在胶合过程中不能得到良好的处理,胶合后产生胶缝开裂情况是极为普遍的。同样的,在一年中不同月份锯切木材,而不考虑实际时间段内木材含水率便盲目进行统一标准的干燥和热湿平衡处理同样会导致生产的产品出现翘曲、开裂等一系列的含水率和应力导致的问题,
二、含水率的控制
严格控制含水率是木产品生产过程中极为重要的环节,也是非常困难的一环。在国内,南北温湿度差异较大在,生产过程中对含水率的要求也是不一样的。地处南方的广州最高含水率为18%,全年平均值达到15.6%;地处北方的北京最低含水率为9.3%,全年平均值为11.8%[2]。由此可知,北方生产的木产品要运往南方销售、使用,就必须注意对木产品含水率的控制。但是木产品含水率和应力的控制应根据木料的不同而采取不同的措施,本文简要介绍人造板制品和实木制品生产中的控制含水率方法。
1.人造板木产品含水率的控制
以木拼板为例,人造板的生产工艺一般为:锯材→检测含水率平衡(干燥窑)→材堆陈放→选料→横截(横截锯)→双面刨光→纵剖(单片锯或者多片锯)→配板→涂胶(涂胶机)→拼板→含水率平衡检测(干燥窑或者气干)→砂光(刨砂机)→检验→进行实木拼板[3]。木制品的干燥过程应该按照其生产工艺进行,每一环节都要严格控制和检测其含水率。原料木材必须严格控制干燥基准,以便确保整个材堆含水率均匀一致,这是确保不发生翘曲和开裂的首要重要因素。木材平衡含水率:木材长期放置在一定环境下,其含水率趋于某一个值,该值便定义为平衡含水率。当木材含水率高于平衡含水率时,木材会向周围排湿收缩,反之则吸湿膨胀。由此可知,木材干燥应达到一个适当的含水率相对稳定值,并不是越干越好。地域差异和用途差异导致对木材含水率要求也不一样。
木材干燥后的陈放。用于生产人造板的木材,应严格控制干燥后期处于含水率平衡阶段的干燥基准,并确保整窑的木材含水率偏差最小。木材干燥出窑后,必须在干料棚内进行陈放。其主要目为:一是释放干燥过程中的应力,二是进一步使内部含水率达到平衡。在木材干燥过程中,材堆的上下、内外,以及同一块木材的内外含水率均不同,干料棚内陈放适当时间,可以使所有木材的含水率趋于一致。木材在锯制成木板条或拼板前,也必须严格控制其最终含水率,由实践得知人造板用实木的含水率要求一般在6%~14%,而具体的含水率应根据产品使用地对应的平衡含水率来确定。实木板条拼接时,相邻两块拼接板条,木材含水率偏差应控制在2%以内(控制在1%以内更好)。拼板木材的含水率的控制,主要是指在干燥后期进行含水率平衡处理,否则须在拼板前进行强制含水率平衡,以确保木材的含水率趋于一致。
强制含水率平衡处理(快速平衡木材含水率和降低内部应力),通常是在加工成实木拼板时进行。若木材干燥质量不够好,就必须在制成成品之前的原料中进行,但是具体采用哪一种方法,要根据企业的实际情况而确定。当人造板及其制品在销售和使用达到平衡含水率后,板材最不容易开裂变形,从而确保产品稳定性良好,品质优良。
2.实木产品含水率的控制
实木产品含水率的控制一般包括以下几个方面:干燥过程中含水率的控制,机加工过程中含水率的控制,木工组装阶段含水率的控制,以及油漆阶段含水率的控制。
(1)干燥过程中含水率的控制
木材中的水分主要有3种存在形式:吸着水、自由水、和结合水(化学水)。当木材含水率达到30%以下时自由水已完全排出,接下来排出的是吸著水。现在木材加工厂一般使用除湿干燥窑对木材进行干燥,该干燥方法得到的木材的含水率较均匀,但干燥的周期比较长。若家具企业不具备木材干燥条件,木材干燥的终含水率就更应该严格控制,而且终含水率最好要更低一点。这是由于这些木材还要经过运输等环节。
(2)机加工过程中含水率的控制
在机加工过程中的木材的含水率是比较难控制的,目前最有效的办法是尽可能缩短木材在机加工阶段的时间。如果阴雨天气,最好关闭门窗进行加工;若在晴天,则最好是打开门窗进行通风,以此来降低加工车间内的湿度,进而减缓木材吸湿速度。
如果有需要二次加工的家具零件,则应尽量使零件到木工车间时能配套,不要因为一个零件而致使其他零件较长时间滞留在车间中。例如仿古家具中门框的门帽、门挺,进入木工车间时应配套好。这样以来木工组装后,就可以立即运回到机动车间进行二次加工工序。
(3)木工组装阶段含水率的控制
组装阶段主要是对零部件进行组装,对于一些不能用机械加工的零部件应该用手工砂光,并且要求在车间里进行。因此,木工车间对某一件产品需要二次加工的部件最好要先加工。那些采用施胶胶合的产品最好放在有加热设施的地方,这样可以缩短固化时间,减少木材的吸湿。如果所有的零部件都齐备,木工成品组装速度一般还是很快速的。但为了保证产品质量,在组装车间必须也要控制空气的相对湿度,像机加工一样:阴雨天关闭窗门,晴天打开窗门,以控制木材的含水率。
(4)油漆阶段含水率的控制
一般来说,油漆车间空气的相对湿度较高,这是因为油漆本身就含有水分,这些水分喷到家具表面有些和油漆反应,生成了漆膜,但是有一部分被家具吸收。为了保证漆膜质量,油漆车间需要一个相对清洁的生产环境,所以需要经常对油漆车间的地面进行清扫,这当中最常用的就是使用湿的拖把清扫地面,这样地面上水分的挥发也会增加车间内的湿度。目前多数家具厂涂饰油漆都使用流水线作业方式,这样可以在流水线的某一段上安装加热装置。安装这些装置的主要目的是加速漆膜的干燥,缩短干燥时间,从而对家具含水率的控制也大有好处
总而言之,木产品生产企业在生产过程中控制含水率和应力是非常重要的,并且在控制过程中应采用合理的干燥措施。生产和加工过程中要考虑木制产品销售和使用地区的空气含水率条件,从而使产品能更好的适应市场。木材以其特定的纹理和良好的触觉感受给人亲切自然的感觉,在钢筋混凝土房屋的今天更能使人感觉到回归自然的亲切感。木材含水率的控制是木产品生产加工过程中极其重要的一道工序。合理控制含水率,必将提高产品质量为企业创造更多财富,推动家具行业长足进步。
参考文献
[1] 王明刚.实木家具厂对含水率的控制[J].企业科技与发展,2009.8.
[2] 谢江艳.含水率对实木家具的影响[J].中国林业经济,2009.9.
[3] 张彦军.板材含水率对人造板产品及其制品质量的影响[J].河北企业 2008.6.
[关键词]人造板,实木,木制品,含水率,应力
中图分类号:S7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)11-0299-01
一、生产中的问题概述
我们从生产实践中知道木制品某些构件发生弯曲、变形;接合部位松动,拼板和拼方处开裂,造成结构失效等等,这些问题严重影响产品的质量和使用寿命[1]。研究发现这些问题的出现跟含水率有着必然的联系,因此在很多木产品标准检测中都有含水率检测这一项。但是只依赖于含水率检测是不够的,其他指标如内应力、含水率的均匀度同样不可小视。像“木材越干越好”、“木材够干开裂几率就非常小”这样的言论是不正确的,而且容易误导企业白白增加干燥成本却不能解决实际问题。因含水率变化而导致的应力产生对胶合也会产生很大影响:如果顺锯弯曲产生的应力在胶合过程中不能得到良好的处理,胶合后产生胶缝开裂情况是极为普遍的。同样的,在一年中不同月份锯切木材,而不考虑实际时间段内木材含水率便盲目进行统一标准的干燥和热湿平衡处理同样会导致生产的产品出现翘曲、开裂等一系列的含水率和应力导致的问题,
二、含水率的控制
严格控制含水率是木产品生产过程中极为重要的环节,也是非常困难的一环。在国内,南北温湿度差异较大在,生产过程中对含水率的要求也是不一样的。地处南方的广州最高含水率为18%,全年平均值达到15.6%;地处北方的北京最低含水率为9.3%,全年平均值为11.8%[2]。由此可知,北方生产的木产品要运往南方销售、使用,就必须注意对木产品含水率的控制。但是木产品含水率和应力的控制应根据木料的不同而采取不同的措施,本文简要介绍人造板制品和实木制品生产中的控制含水率方法。
1.人造板木产品含水率的控制
以木拼板为例,人造板的生产工艺一般为:锯材→检测含水率平衡(干燥窑)→材堆陈放→选料→横截(横截锯)→双面刨光→纵剖(单片锯或者多片锯)→配板→涂胶(涂胶机)→拼板→含水率平衡检测(干燥窑或者气干)→砂光(刨砂机)→检验→进行实木拼板[3]。木制品的干燥过程应该按照其生产工艺进行,每一环节都要严格控制和检测其含水率。原料木材必须严格控制干燥基准,以便确保整个材堆含水率均匀一致,这是确保不发生翘曲和开裂的首要重要因素。木材平衡含水率:木材长期放置在一定环境下,其含水率趋于某一个值,该值便定义为平衡含水率。当木材含水率高于平衡含水率时,木材会向周围排湿收缩,反之则吸湿膨胀。由此可知,木材干燥应达到一个适当的含水率相对稳定值,并不是越干越好。地域差异和用途差异导致对木材含水率要求也不一样。
木材干燥后的陈放。用于生产人造板的木材,应严格控制干燥后期处于含水率平衡阶段的干燥基准,并确保整窑的木材含水率偏差最小。木材干燥出窑后,必须在干料棚内进行陈放。其主要目为:一是释放干燥过程中的应力,二是进一步使内部含水率达到平衡。在木材干燥过程中,材堆的上下、内外,以及同一块木材的内外含水率均不同,干料棚内陈放适当时间,可以使所有木材的含水率趋于一致。木材在锯制成木板条或拼板前,也必须严格控制其最终含水率,由实践得知人造板用实木的含水率要求一般在6%~14%,而具体的含水率应根据产品使用地对应的平衡含水率来确定。实木板条拼接时,相邻两块拼接板条,木材含水率偏差应控制在2%以内(控制在1%以内更好)。拼板木材的含水率的控制,主要是指在干燥后期进行含水率平衡处理,否则须在拼板前进行强制含水率平衡,以确保木材的含水率趋于一致。
强制含水率平衡处理(快速平衡木材含水率和降低内部应力),通常是在加工成实木拼板时进行。若木材干燥质量不够好,就必须在制成成品之前的原料中进行,但是具体采用哪一种方法,要根据企业的实际情况而确定。当人造板及其制品在销售和使用达到平衡含水率后,板材最不容易开裂变形,从而确保产品稳定性良好,品质优良。
2.实木产品含水率的控制
实木产品含水率的控制一般包括以下几个方面:干燥过程中含水率的控制,机加工过程中含水率的控制,木工组装阶段含水率的控制,以及油漆阶段含水率的控制。
(1)干燥过程中含水率的控制
木材中的水分主要有3种存在形式:吸着水、自由水、和结合水(化学水)。当木材含水率达到30%以下时自由水已完全排出,接下来排出的是吸著水。现在木材加工厂一般使用除湿干燥窑对木材进行干燥,该干燥方法得到的木材的含水率较均匀,但干燥的周期比较长。若家具企业不具备木材干燥条件,木材干燥的终含水率就更应该严格控制,而且终含水率最好要更低一点。这是由于这些木材还要经过运输等环节。
(2)机加工过程中含水率的控制
在机加工过程中的木材的含水率是比较难控制的,目前最有效的办法是尽可能缩短木材在机加工阶段的时间。如果阴雨天气,最好关闭门窗进行加工;若在晴天,则最好是打开门窗进行通风,以此来降低加工车间内的湿度,进而减缓木材吸湿速度。
如果有需要二次加工的家具零件,则应尽量使零件到木工车间时能配套,不要因为一个零件而致使其他零件较长时间滞留在车间中。例如仿古家具中门框的门帽、门挺,进入木工车间时应配套好。这样以来木工组装后,就可以立即运回到机动车间进行二次加工工序。
(3)木工组装阶段含水率的控制
组装阶段主要是对零部件进行组装,对于一些不能用机械加工的零部件应该用手工砂光,并且要求在车间里进行。因此,木工车间对某一件产品需要二次加工的部件最好要先加工。那些采用施胶胶合的产品最好放在有加热设施的地方,这样可以缩短固化时间,减少木材的吸湿。如果所有的零部件都齐备,木工成品组装速度一般还是很快速的。但为了保证产品质量,在组装车间必须也要控制空气的相对湿度,像机加工一样:阴雨天关闭窗门,晴天打开窗门,以控制木材的含水率。
(4)油漆阶段含水率的控制
一般来说,油漆车间空气的相对湿度较高,这是因为油漆本身就含有水分,这些水分喷到家具表面有些和油漆反应,生成了漆膜,但是有一部分被家具吸收。为了保证漆膜质量,油漆车间需要一个相对清洁的生产环境,所以需要经常对油漆车间的地面进行清扫,这当中最常用的就是使用湿的拖把清扫地面,这样地面上水分的挥发也会增加车间内的湿度。目前多数家具厂涂饰油漆都使用流水线作业方式,这样可以在流水线的某一段上安装加热装置。安装这些装置的主要目的是加速漆膜的干燥,缩短干燥时间,从而对家具含水率的控制也大有好处
总而言之,木产品生产企业在生产过程中控制含水率和应力是非常重要的,并且在控制过程中应采用合理的干燥措施。生产和加工过程中要考虑木制产品销售和使用地区的空气含水率条件,从而使产品能更好的适应市场。木材以其特定的纹理和良好的触觉感受给人亲切自然的感觉,在钢筋混凝土房屋的今天更能使人感觉到回归自然的亲切感。木材含水率的控制是木产品生产加工过程中极其重要的一道工序。合理控制含水率,必将提高产品质量为企业创造更多财富,推动家具行业长足进步。
参考文献
[1] 王明刚.实木家具厂对含水率的控制[J].企业科技与发展,2009.8.
[2] 谢江艳.含水率对实木家具的影响[J].中国林业经济,2009.9.
[3] 张彦军.板材含水率对人造板产品及其制品质量的影响[J].河北企业 2008.6.