人造板有什麽樣的用途?
人造板由木質纖維素原料經過“分”與“合”的加工過程制成。在加工過程中可以有目的地剔除木材或其他木質纖維索原料的某些缺陷,或在性能上加以人為的補償,因而用途不斷擴大。人造板最早出現的產品——膠合板,是從改進木材性能這壹角度出發而創造出來的。在20世紀50年代之前,曾成為制造家具的優良材料。由於它在物理力學性能上所具有的種種優點,在二次世界大戰中,歐美壹些國家如美、英、德等國都曾用膠合板制造過大量戰鬥機及轟炸機機殼,以及船艇等特殊產品。中國於50年代也用膠合板制造過滑翔機及遊艇等。膠合板又是極為優良的建築、內裝修、家具及其他工業用材料,是當今世界廣泛加以使用的木質材料。纖維板、刨花板的出現,由於其原料來源廣泛,價格低廉,使人造板的市場更加擴大。多年來人們致力於用纖維板、刨花板代替膠合板使用於家具、建築及其他用途,形成了整套的使用標準和規範,它們已成為經濟發達或正在進行工業化的國家所不可缺少的工業材料。
在家具工業中的應用
大致可分為:不需要經過表面裝飾的素板;需要經過表面裝飾才能使用的加工板和有高強度性能的板材。①在各種家具的各個部位中,有些構件並不需要經過表面裝飾的板材就可以直接使用,如櫃子的後板,抽屜的旁板、後板及底板、中隔板,衣櫃的上頂板等,都可以使用人造板素板。②需要經過表面裝飾的家具部位,如臺面、桌面、廚房家具工作面、櫃門面板、抽屜面板、組合櫃擱板、家具旁板等。屬於較貴重的家具多用闊葉樹材膠合板及細木工板;在普通家具的上述各個部位則大量使用經過表面裝飾加工的刨花板、中密度纖維板、硬質纖維板。根據產品最終用途以及對高、中、低檔不同型號的要求,可選擇的表面裝飾加工方法有:裝飾單板貼面、普通單板貼面、塑料貼面板貼面、樹脂浸漬紙貼面、聚氯乙烯薄膜貼面、聚酯類貼面紙貼面及薄頁紙貼面、表面浮雕加工;樹脂浸漬紙、單板、木條、塑料、金屬封邊,塗膠封邊等。③用於書櫃及貨架的擱板的板材,要求具有很高的強度並具有高抗彎蠕變性能。如細木工板、多層膠合板、定向刨花板、華夫刨花板、中密度纖維板、夾芯結構纖維板等。在壹般使用中密度纖維板及刨花板時,則常貼以單板,壹方面提高抗彎強度及抗蠕變能力,另方面提高表面裝飾效果。
在建築工程中的應用
20世紀50年代以來,壹些經濟發達的國家發展居民住宅以及其他建築物的內裝修,都把人造板作為主要的建築材料之壹。壹些美觀、舒適而又大眾化的居民住房很多主要是由人造板建成。
底層地板
直接放置於地板擱柵上的板材為底層地板。它要求使用具有較高的抗彎、抗沖擊載荷的人造板材,其作用是形成堅固的地板面。作為居民住宅的底層地板多使用酚醛膠針葉樹材膠合板、酚醛膠結構刨花板、華夫板、大片刨花板、定向刨花板或復合板。這種用法在美國、加拿大、聯邦德國很為流行。
地板襯板
在民用住宅及商用大廳中,在底層地板上鋪以地板襯板,使地板平整並具有彈性,再在上面覆蓋塗料、塑料地板片、油地氈或地毯,以形成舒適的地板面。瑞典、美國等國在50年代已大量應用硬質纖維板或硬質纖維板及絕緣板復合而成的地板襯板。60年代以後,逐漸流行用刨花板作地板襯板。
底層地板、襯板復合板
多使用結構膠合板或具有企口的刨花板做成。
墻板
有隔墻板、承重墻板以及內墻板、外墻板。在經濟發達國家大量用於墻板的人造板有針葉樹材膠合板、硬質纖維板、刨花板及中密度纖維板。為了安全,用於承重墻及外墻的墻板,必須是施加酚醛樹脂或類似酚醛樹脂(如間苯二酚樹脂)膠粘劑的結構人造板或水泥刨花板。用於溫、濕度變化不大的,非承重的墻板多為脲醛膠膠合板、刨花板、硬質纖維板或不加膠粘劑的濕法硬質纖維板。
人造板墻體結構形式有構架墻、立墻及板式墻3種。人造板在這壹類構件中多用作蒙皮材料;至於框架、龍骨、橫撐、斜撐等多用鋸材,也使用輕型鋼材或其他類似材料。在結構件的夾層中填充具有隔音、絕熱作用的材料。50~60年代使用輕質絕緣纖維板作為隔音、絕熱材料的十分普遍。60年代以來逐漸被礦棉、泡沫塑料所替代。由於人造板幅面大,使用方便,作汽車房、工業廠房、農牧業用房的墻壁板,已日見普遍。
內裝修
人造板用於內裝修的情況十分普遍。鋼筋混凝土或磚木結構的房屋中,用人造板裝修墻壁,鋪設地板,制作吊頂、板壁及門板等,能使室內增添木質材料的感受。特別是經過藝術性表面裝飾加工,更提高了室內舒適感。這類用途的人造板有闊葉樹材膠合板、硬質纖維板、刨花板、中密度纖維板,它們經過表面裝飾加工,顯示出各種圖案及色調,或仿織物,或仿鋸材,或仿磁面,或仿雕塑,或仿磚墻等等。在現代的加工技術基礎上,這些模擬性裝飾幾乎達到以假亂真程度。不少地方用三聚氰胺樹脂改性的脲醛樹脂的膠粘劑或少量三聚氰胺樹脂膠施加於人造板中,再經過表面加工,使其表面有似絢麗多彩的花紋磁磚,用之於廚房、浴室、廁所的內裝飾也頗成功。
屋面板
酚醛膠結構針葉樹材膠合板、結構刨花板、華夫板、大片刨花板、中密度纖維板、酚醛膠硬質纖維板、蔗渣刨花板、亞麻屑刨花板等都可用作屋面板。
樓梯踏板
膠合板、刨花板、復合板由於其幅面大,不易開裂,加工方便,性能上易於滿足高抗彎強度及抗水性能的要求,在很多國家將其用於樓梯踏板。
梁、龍骨、桁架、框架和腳手架
由於人造板在性能方面不斷改進,新產品不斷湧現,以人造板材代替鋸材、鋼材用於梁、龍骨、桁架、框架、腳手架等處的例子日見增多。雖然它們的形狀已不是板材,但其制造方法及其內部結構與板材仍屬壹致,只是將板材加工成條狀而已。它們與鋸材相比,有的在性能上優於鋸材,如膠合板、單板層積材、復合板等材料;在尺寸及規格方面比鋸材適應性強;有的則價格低廉。用於這些方面的材料必須用酚醛樹脂作膠粘劑,以使該類受力構件有合乎要求的安全性。此外,它們的強度性能不但必須達到壹定水平,而且對於強度上下限範圍也作嚴格限制。
在其他工業中應用
人造板用於其他工業的例子不勝枚舉,大量應用的有電視機殼、音響器件殼體、體育用具、包裝材料、托盤、遊戲器具及玩具、車、船、樂器、水泥模板、電纜繞線軸以及營地設施、展覽會使用材料等。
韌性
木材吸收能量,抵抗反復沖擊或瞬時超過比例極限的荷載的能力。通常韌性還表示木材的難於劈開,或在嚴重破壞後不立即斷裂的性質。如木材用以作為運動器械、槍托、船槳、工具柄、坑木、紡織木梭、枕木以及木結構中的梁等,都要求有較好的韌性。韌性的反義詞即脆性。
木材韌性的測定,壹般采用沖擊彎曲試驗,常見的有擺錘式沖擊試驗和落錘式連續沖擊試驗兩種方法。①擺錘式沖擊試驗:試驗試樣為2×2×30厘米,試樣放置在試機兩支點上,跨距為24厘米,當擺錘下落施加沖擊荷載於試樣的中部使之折斷,試機上的讀數即為使試樣破壞所做的功,也就是試樣所吸取的能量(A),按下式計算出試樣的沖擊韌性值(T):
式中 b和h分別為試樣的寬度和高度;韌性值T的大小,即表示該試樣韌性的高低。②落錘式連續沖擊試驗:用落錘式連續沖擊機以壹定重量的錘,在不斷增加其下落的高度連續沖擊試樣,至試樣被折斷為止,就錘的最後高度測定試樣吸收的能量。表示韌性的大小是比較值,因測試方法而異。
密度大的木材,壹般韌性也較高,但兩者的關系通常並不密切。高溫常使木材變脆,韌性降低,降低的程度取決於溫度的高低和作用時間的長短。木材幹燥的溫度較低,對韌性的影響就很小。木材含水率對韌性的影響較小。斜紋理對木材的韌性影響很顯著,很多研究結果說明,盡管試驗方法和降低韌性值上有所不同,但斜紋理降低木材的韌性大於對抗彎和抗壓強度影響。腐朽使木材韌性降低,即使是在腐朽初期,木材的其他強度性質尚未表現出明顯的損失時,木材的韌性也將呈現出壹定程度的削弱。所以檢驗韌性是判斷初腐最簡便的方法。