各种人造板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2~3%。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,必须注意防止干燥应力的产生;而人造板所用片状、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,大都是用蒸气或燃烧气体。红外线干燥能量消耗太大,每蒸发1千
克水需要5500~18000千焦;而蒸气干燥仅需4200~5000千焦。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。若与蒸气联合
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。当以蒸气为热源
时,每蒸发1千克水分,单板干燥需1.75~2千克蒸气,刨花干燥需1.8千克左右的蒸
气,软质纤维板坯干燥需1.6~1.8千克蒸气。
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。淋胶方法
适宜于整张化中板和自动化组坯的工艺过程。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,加拿大成功地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。热压工序是决定企业生产能力和产量的关键工序,人造板工业中常
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
和蒸气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
锯切法,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。
分类 人造板的新品种日益增多,其分类方法也随之不断变化。常用的分类方法
有下述几种:①按所用树种分针叶材胶合板、阔叶材胶合板等;②按用途性质分室外
用胶合板、室内用胶合板、结构用胶合板、装饰用胶合板等;③按成型工艺分湿法、
干法、半干法纤维板;④按加压方式分平压、挤压、辊压刨花板等;⑤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;⑥按
胶合材料分,有有机胶合人造板、无机胶合人造板等。
由于各种人造板之间互相渗透,加上复合板的出现,分类概念逐渐模糊,各种板
材之间的界限也将逐渐打破。
趋势 新一代的人造板,其组成单元和结构方式将会按特定的要求经过预先设计
制成,产品设计概念将进入人造板工业,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。
人造板工业所用的材料,也将由单一型向复合型发展。此时人造板在数量上和品
种上定会急剧增长。现在人造板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。如果人造板板坯结构由单一型改变为二元型和三元型(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。这说明人造板开发的潜力还很大,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,则人造板工业的前景将更为广阔。