人造板（wood based panel），以木材或其他非木材植物為原料，經一定機械加工分離成各種單元材料后，施加或不施加膠粘劑和其他添加劑膠合而成的板材或模壓制品。主要包括膠合板、刨花（碎料）板和纖維板等三大類產品，其延伸產品和深加工產品達上百種。人造板的誕生，標志著木材加工現代化時期的開始，使過程從單純改變木材形狀發(fā)展到改善木材性質。這一發(fā)展，不但涉及全部木材加工工藝，需要吸收紡織、造紙等領域的技術，從而形成獨立的加工工藝。此外，人造板還可提高木材的綜合利用率，1立方米人造板可代替3～5立方米原木使用。

 

人造板發(fā)展

 

自2004年開始，我國人造板行業(yè)進入了一個飛速發(fā)展階段。每年新增的企業(yè)數均在500家左右，行業(yè)資產規(guī)模也逐年擴大，其環(huán)比增速均在12%以上。2010年，我國人造板制造行業(yè)企業(yè)數量達到6175家，同比增長585家;行業(yè)銷售收入4095.37億元，同比增長33.35%;產量為1.84億立方米，產值達到4127.71億元，同比增長31.98%。

2005-2010年行業(yè)整體集中度變化不大，略有上升后，反而下降。這表明行業(yè)競爭環(huán)境還沒有淘汰小企業(yè)，行業(yè)資源并沒有向規(guī)模企業(yè)進一步集聚。

由于大量小企業(yè)生產的人造板存在各種質量問題，如甲醛超標等；另外大量人造板廠存在大量的空氣，廢棄物以及水污染等問題，人們正在尋求新的可替代產品。同時隨著居民消費能力的增強和消費觀念的轉變以及環(huán)保意識的增強，漸漸使消費者更多選擇實木家具。

 

人造板歷史淵源

 

基礎

 

它的發(fā)明，可以上溯到公元前3000年。公元前1世紀初，羅馬人已熟知單板制造技術與膠合板制造原理。

1812年法國人發(fā)明了單板鋸切機。

1834年，法國又頒布了刨切機專利。

1844年以后，經過改進的旋切機在工業(yè)生產中正式使用。此后旋切機不斷改進，促進了膠合板工業(yè)的發(fā)展，19世紀中葉，德國首先建立了膠合板廠。

近代造紙技術

 

1898年英國首先在圓網造紙機上制造成半硬質纖維板。

1914年美國用磨木漿下腳料生產絕緣板，并建成絕緣纖維板工廠。

1916年，干法成型工藝首次在奧地利出現。

1924年美國創(chuàng)造了馬松奈脫法（爆破法）纖維分離技術，1928年已能生產出高質量的硬質纖維板。

1931年瑞典發(fā)明阿斯普倫德法，次年在瑞典建立了第一個用此法生產的硬質纖維板廠，至此纖維板制造工業(yè)就脫離了造紙業(yè)而成為獨立的工業(yè)門類。

1943年美國研究干法和半干法制造工藝獲得成功，50年代初，在美國、聯(lián)邦德國、捷克斯洛伐克和奧地利分別建廠，用上述兩法生產硬質纖維板。

60年代初，以干法生產工藝為基礎制成中密度纖維板，1966年美國建成第一個中密度纖維板廠。

發(fā)展歷史

 

1887年德國用鋸屑加血膠制成板材，是為刨花板之始。

1889年德國用木工刨花制成刨花板獲得第一個專利。20世紀初合成樹脂膠粘劑的出現，為刨花板工業(yè)生產準備了條件。

1935年法國用廢單板制成長條刨花，在鋪裝成型中使各層刨花垂直相交排列組成板坯，是刨花板中定向技術的先導1937年瑞士提出三層刨花結構的制造工藝。

1941年在德國建立了第一個裝備齊全的刨花板工廠，就使刨花板工業(yè)完成了它的技術準備階段。

40年代末，隨著英國和德國分別研究出刨花板連續(xù)生產的巴德列夫法和奧卡爾法，并制成相應的成套連續(xù)式生產設備，刨花板生產遂進入工業(yè)體系。

 

 

人造板分類

 

人造板的新品種日益增多，其分類方法也隨之不斷變化。常用的分類方法有下述幾種：

①按所用樹種分

 

有針葉材膠合板、闊葉材膠合板等；

②按用途性質分

 

有室外用膠合板、室內用膠合板、結構用膠合板、裝飾用膠合板等；

③按成型工藝分

 

有濕法、干法、半干法纖維板；

④按加壓方式分

 

有平壓、擠壓、輥壓刨花板等；

⑤按產品密度分

 

有低密度、中密度、高密度刨花板；軟質、中密度、高密度（硬質）纖維板等；

⑥按膠合材料分

 

有有機膠合人造板、無機膠合人造板等。

 

人造板特點

 

與鋸材相比，人造板的優(yōu)點是：幅面大，結構性好，施工方便；膨脹收縮率低，尺寸穩(wěn)定，材質較鋸材均勻，不易變形開裂；作為人造板原料的單板及各種碎料易于浸漬，因而可作各種功能性處理（如阻燃、防腐、抗縮、耐磨等）；范圍較寬的厚度級及密度級適用性強；彎曲成型性能比鋸材好。人造板的缺點是膠層會老化，長期承載能力差，使用期限比鋸材短得多，抗彎和抗拉強度均次于鋸材。但終因木材日缺，人造板被用來代替鋸材的許多傳統(tǒng)用途，其產量也迅速增加。西歐國家鋸材與人造板產量之比已從1950年的20:1下降到1983年的 2.1:1；中國的二者之比，也從1950年的34:1降到1983年的10:1，下降趨勢尚在繼續(xù)。

隨著科技的不斷發(fā)展近些年來一種可以替代木質“屋面板”的新型建筑材料---高強防火屋面板已投入生產。其輕質、高強、防火、防水、隔音、隔熱”等，適用于水泥梁廠房、C型鋼廠房、辦公樓、別墅等各種建筑屋面，解決了這些屋面原常用的木質屋面板不防火的難題。

膠合板、刨花板和纖維板三者中，以膠合板的強度及體積穩(wěn)定性最好，加工工藝性能也優(yōu)于刨花板和纖維板，因此使用最廣。硬質纖維板有可以不用膠或少用膠的優(yōu)點，但環(huán)境污染是纖維板工業(yè)的嚴重問題。刨花板的制造工藝最簡，能源消耗最少，但需用大量膠粘劑。

 

人造板工業(yè)

 

始于 20世紀 20年代初。刨花板在1949年前僅有水泥木絲板，1952年開始生產蛋白膠刨花板，1956年才出現樹脂膠刨花板1958年開始試制纖維板，60年代初在北京、上海建立濕法纖維板廠，70年代初建成干法和軟質纖維板生產線，1980年開始生產中密度纖維板?，F在全部人造板生產能力已超過8000萬立方米。

 

人造板工藝

 

⒈膠合板由蒸煮軟化的原木，旋切成大張薄片，然后將各張木纖維方向相互垂直放置，用耐水性好的合成樹脂膠粘結，再經加壓、干燥、鋸邊、表面修整而成的板材。其層數成奇數，一般為3-13層，分別稱三合板、五合板等。用來制作膠合板的樹種有椴木、樺木、水曲柳、櫸木、色木、柳桉木等。

⒉纖維板是將樹皮、刨花、樹枝等廢料經破碎、浸泡、研磨成木漿，再經加壓成型、干燥處理而制成的板材。因成型時溫度和壓力不同，可以分為硬質、半硬質、軟質三種。

⒊刨花板是利用施加或未施加膠料的木刨花或木纖維料壓制成的板材。刨花板密度小、材質均勻，但易吸濕、強度低。

⒋細木工板利用木材加工過程中產生的邊角廢料，經整形、刨光施膠、拼接、貼面而成的一種人造板材。板芯一般采用充分干燥的短小木條，板面采用單層薄木或膠合板。細木工板不僅是一種綜合利用木材的有效措施，而且得到的板材構造均勻、尺寸穩(wěn)定、幅面較大、厚度較大。除作表面裝飾外，亦可兼做構造材料。

⒌其他關于人造板制作工藝的解說版本及新興工藝：

人造板所用原料，除膠合板需用原木外，大部分來自采伐和加工剩余物，以及小徑材（直徑在8厘米以下）。經破碎或削片、再碎后制成的片狀、條狀、針狀、粒狀材料可用于刨花板制造。木片經纖維分離后用于纖維板制造。這樣可使木材利用率較傳統(tǒng)利用方式提高20～25%。70年代開始注意利用樹皮、木屑作人造板原料，但樹皮只能用在刨花板中層，用量不能超過8%，否則會降低產品強度。此外，非木質材料也日益受到重視，除蔗渣、麻稈、等在人造板生產中早已被利用外，已擴大到多種植物莖稈及種子殼皮。

各種人造板的制造過程都包括下述5個主要工藝。

切削加工原材料處理和產品最終加工，都要應用切削工藝，如單板的旋切、刨切，木片、刨花的切削，纖維的研磨分離，以及最終加工中的鋸截、砂磨等。將木材切削成不同形狀的單元，按一定方式重新組合為各種板材，可以改善木材的某些性質，如各向異性、不均質性、濕脹及干縮性等。大單元組成的板材力學強度較高，小單元組成的板材均質性較好。精確控制旋切單板的厚度誤差，可提高出材率2～3%。切削出的刨花形態(tài)影響刨花板的全部物理力學性能；纖維形態(tài)對纖維板的強度同樣有密切關系。板材最終的鋸切、磨削等也影響產品的規(guī)格質量。

干燥，包括單板干燥、刨花干燥、干法纖維板工藝中的纖維干燥，及濕法纖維板的熱處理。干燥的工藝和過程控制與成材干燥有所不同。成材干燥的過程控制是以干燥介質的相對濕度為準，必須注意防止干燥應力的產生；而人造板所用片狀、粒狀材料的干燥則是在相對高溫、高速和連續(xù)化條件下進行的，加熱階段終了立即轉入減速干燥階段。單板及刨花等材料薄，表面積大，干燥應力的影響甚小或者不存在。加之在切削過程中木材組織發(fā)生不同程度的松弛，水分擴散阻力小，木材內部水分擴散規(guī)律對單板、刨花等就失去意義。

干燥的熱源，大都是用蒸氣或燃燒氣體。紅外線干燥能量消耗太大，每蒸發(fā)1千克水需要5500～18000千焦；而蒸氣干燥僅需4200～5000千焦。高頻干燥優(yōu)點是被干物料含水率高時的干燥速度快、終含水率均勻，但干燥成本過高。若與蒸氣聯(lián)合使用實現復式加熱則有利的。真空干燥不僅費用大，生產效率也低。當以蒸氣為熱源時，每蒸發(fā)1千克水分，單板干燥需1.75～2千克蒸氣，刨花干燥需1.8千克左右的蒸氣，軟質纖維板坯干燥需1.6～1.8千克蒸氣。

施膠 包括單板涂膠、刨花及纖維施膠。單板涂膠在歐洲仍沿用傳統(tǒng)的滾筒涂膠，美國自70年代起許多膠合板廠已改用淋膠。中國膠合板廠也用滾筒涂膠。淋膠方法適宜于整張化中板和自動化組坯的工藝過程。刨花及纖維施膠現在主要用噴膠方法。

7 0年代末期，歐美一些國家研究無膠膠合技術，較有進展的是使木質素分子活化，在一定條件下利用木質素膠合；或者利用木材或其他材料中的半纖維素，經處理使之轉化為膠結物質進行膠合。80年代初，加拿大成功地利用蒸渣制成了無膠刨花板。中國的研究院和大學也都在進行無膠膠合技術的研究，已取得初步成果。

成型和加壓 膠合板的組坯，刨花板纖維板的板坯成型和加壓都屬于人造板制造的成型工藝。木材學對木材構造的研究揭示了木纖維在天然木材中的排列方式有層次性和方向性，因而能承受自然界對木材所施加的一定限度的外力。人造板制造工藝的演變，無疑受到這一認識的影響：刨花板、纖維板板坯層次由單層改變?yōu)?層及多層結構；板坯中刨花及纖維的排列也由隨機型趨向于定向型；而膠合板的相鄰層纖維方向互相垂直排列則改善了木材在自然生長條件下形成的各向異性缺點，提高了尺寸穩(wěn)定性。

加壓分預壓及熱壓。使用無墊板系統(tǒng)時必需使板坯經過預壓。它使板坯在推進熱壓機時不致?lián)p壞。熱壓工序是決定企業(yè)生產能力和產量的關鍵工序，人造板工業(yè)中常用的熱壓設備主要是多層熱壓機，此外，單層大幅面熱壓機和連續(xù)熱壓機也逐漸被采用。刨花板工廠多用單層熱壓機，中密度纖維板制造中使用單層壓機就可以實現高頻和蒸氣聯(lián)合使用的復式加熱，有利于縮短加壓周期和改善產品斷面密度的均勻性。

最終加工 板材從熱壓機卸出后，經過冷卻和含水率平衡階段，即進行鋸邊、砂光，硬質纖維板需經熱處理及調濕處理。過去板材鋸邊都是冷態(tài)鋸切，現在也用熱態(tài)鋸切法，但決不能采用熱態(tài)砂光方法，熱砂會損壞成品表面質量。根據使用要求，有些板材還需進行浸漬、油漆、復面、封邊等特殊處理。

 

人造木板種類

 

由于各種人造板之間互相滲透，加上復合板的出現，分類概念逐漸模糊，各種板材之間的界限也將逐漸打破。

趨勢 新一代的人造板，其組成單元和結構方式將會按特定的要求經過預先設計制成，產品設計概念將進入人造板工業(yè)，復合結構和定向結構尤將經過產品設計。這將在更大程度上提高木質材料的利用率并擴大其用途范圍。

人造板工業(yè)所用的材料，也將由單一型向復合型發(fā)展。此時人造板在數量上和品種上定會急劇增長?，F在人造板所用的木質材料可按其形狀從單板直到最小的木纖維分成14種。如果人造板板坯結構由單一型改變?yōu)槎秃腿停从?或3種不同形狀的木質材料組成板坯），則14種形狀的材料可制出上千種產品。而當前國際市場上的人造板品種僅有64種，中國包括正在試產的品種在內僅18種。已有的產品大都系單一結構。這說明人造板開發(fā)的潛力還很大，如果再進一步發(fā)展木質材料與金屬、塑料、非金屬礦物等組成的復合結構，則人造板工業(yè)的前景將更為廣闊。

人造板行業(yè)發(fā)展分析

 

隨著建筑裝飾和家具業(yè)的快速發(fā)展，國內木材需求量急劇增長，木材供應的缺口越來越突出。發(fā)展人造板工業(yè)有利于緩解中國木材供需矛盾，是節(jié)約木材資源的重要途徑。

2006年全年中國規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實現累計工業(yè)總產值154,571,924千元，比2005年同期增長32.49%，全年實現累計產品銷售收入147,444,650千元，比2005年同期增長32.10%，全年實現累計利潤總額7,039,148千元，比2005年同期增長38.84%。

2007年全年中國規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實現累計工業(yè)總產值221,905,431千元，比2006年同期增長41.72%，2008年1-10月中國規(guī)模以上人造板加工行業(yè)實現累計工業(yè)總產值240,548,404千元，比2007年同期增長34.17%。

人造板行業(yè)在發(fā)展的同時也存在產品結構不合理，產品技術含量較低；企業(yè)管理水平低，產品合格率較低；資源短缺，產業(yè)集中度低等問題。為此，發(fā)展人造板行業(yè)要根據行業(yè)的實際情況實施提高產品技術含量；擴大規(guī)模生產；規(guī)范化經營管理等措施，提高中國人造板行業(yè)的整體水平。

2007年行業(yè)的產品結構會更趨向合理，產品質量會穩(wěn)步提高，劣質產品逐漸退出市場，產品價格會更趨向理性。再加上中國人造板產品的國家標準或行業(yè)標準在過去的一、二年中大都進行了修訂，水平有新的提高，使我們的產品質量更加接近世界水平，指標更為合理。隨著人們生活水平的提高，人造板在社會發(fā)展中的地位越來越重要，2007-2015年人造板有著巨大的市場發(fā)展空間。