生態板是各種不同板的總稱,具有很強的工程特性,雖然生態板類型在市場上相對較新,但從發展來看,在一百多年前就已經推出了,而整個行業還有很長的路要走。
一方面技術發展,新市場和法規要求,以及不斷變化的原材料情況,推動了生態板及其制造工藝的不斷改進。特別是在粘合劑配方,生產技術以及測量控制技術領域的進步,引發了技術推動。這些技術適用于生態板工業的需求,同時提高產品質量和降低制造成本。特別是過去幾十年來依賴,生態板產品的甲醛釋放量已大幅減少,對產品和工藝進行調整,生產工藝是不斷變化,但是單個生產線中使用的原材料不同地點之間可能存在很大差異。原料供應不僅存在區域差異,但也會因幾個因素而導致時間的變化。例如木材的需求在許多地區急劇增加,這些變化迫使生產商轉向替代來源,包括回收木材,優化其生產流程。另一方面,纖維板或刨花板在生態板上得到發展,從分子到宏觀層面,在不同大小的尺度上具有相當精細的結構,改善生態板的工程需要同時考慮這些材料的結構。
生態板涵蓋的產品種類繁多,有刨花板,定向刨花板,纖維板,特別是硬質纖維板和中密度板,還有基于單板的產品,包括膠合板和層壓單板木材。
隨著原木和木材成本的不斷增加,為了更有效地使用樹木資源,很多木質復合材料可以利用,還可以使用木材副產品和回收材料,這些殘留物可以用來制造一些刨花板和纖維板。經濟優勢非常大,另外作為家具和建筑材料,木材具有許多優點但也有一些缺點,主要是可變性差,木材密度,強度和耐久性需要提高,而生態板比實木更穩定,可以完美替代傳統實木。
實木和生態板之間的強度明顯不同, 細菌真菌和昆蟲容易腐爛木材,特別是在潮濕環境下。生態板產品在這方面更有優勢,實木木材在很大程度上受到尺寸的限制,特別是寬度,很難獲得寬于225毫米的厚度超過100毫米的木材,而生態板可以購買更大尺寸的。
刨花板用木材顆粒制成的,通過添加合成粘合劑然后在高壓下,壓制而成,刨花板原料包括亞麻,甘蔗渣和谷物秸稈,顆粒一般具有光滑的表面,否則會吸收太多的粘合劑導致成本過高,軟木的木質顆粒比硬木顆粒更好用,容易切割切碎。
為了制造具有足夠強度的刨花生態板,顆粒必須壓縮至其自然密度的5%,因此使用約400kg /m3的原料,成品板密度約為600千克/m3。這種程度的壓縮是需要實現良好的顆粒接觸。 顆粒被擠壓的越多,之間接觸越好,達到這些要求,需要更大的壓力來制造。
尿素甲醛用于刨花板生產,賴于固化環境的pH值,所有木材種類具有pH值,如果使用接近中性的木材,那么樹脂不能充分固化,如果使用酸性木材固化效果更好。當發生粘合劑預固化時,板的表面層很脆弱。添加到粘合劑中的緩沖劑必須不斷改變適合使用的木材,pH和緩沖液木材的容量可隨儲存時間和條件而變化。除了具有上述物理特性之外,刨花生態板通常在價格很便宜,刨花板制造對粒度,形狀,和表面質量要求較高。
定向刨花板是由多層板制成的木條,用粘合劑粘合在一起,在壓力和高溫下,壓制而成,核心層中的股線通常較小,可以隨機對齊,定向刨花板需求增長僅次于MDF,這種板材比刨花生態板質量稍高。
生產需要使用防潮樹脂如異氰酸酯,酚醛樹脂或三聚氰胺樹脂,定向刨花板只能用新鮮木材生產,常見的木材來源有軟木,生產線非常類似于刨花板的生產線。幾年前,定向刨花板是用MUPF樹脂進行樹處理,熱壓過程中有氰化物排放,如今新工藝是采用PMDI。優點是甲醛釋放量極低,耐候性好,耐高溫。而缺點是成本高,需要使用脫模劑。
密度板最初是硬質纖維板制造,硬質纖維板是通過濕法工藝制成,因此產生大量污染,20世紀90年代初,密度板由市場和供應的快速擴張推動,采用由精細的纖維素組成,與合成樹脂結合,在加熱下形成生態板。
密度板的厚度范圍為2至100 mm,非常厚,有各種尺寸,隨著厚度增加,板材密度降低,具有光滑,高密度的表面,顏色大多為深棕色。密度板可以由多種纖維素制成,通常使用熱固性纖維,由機械制漿工藝制成。使用機械能的作用來破壞細胞之間的結合,富含木質素。
膠合生態板通常具有奇數板膠合而成,木材的強度高,尺寸穩定,但是浸泡在水中會膨脹,會在切線方向上膨脹,縱向方向上膨脹變化小,正是這種特性,使得膠合板必須用奇數層制成。膠合板中的每個板都鋪設成直角。這樣做是為了使面板中的強度異性最小化。換句話說,一個單板的縱向紋理加強,將兩個板粘合在一起,這樣它們彼此成直角,降低強度異性,制造的板材更加穩定。
膠合生態板的芯材可以采用實木板材,如松木,杉木,橡木,柚木等,大多數實木都可以使用。
基于復合材料的板材起源于德國,第一次提到這種板的制造可以追溯到1887年,當時德國的科學家制造了木粉和白蛋白膠的人造木,在高溫高壓下固結,生產具有壓縮顆粒的板材。后來經過創新,開發了一種木質復合材,自此以來生態板行業發生了翻天覆地的變化,可以生產各種尺寸和形狀的板材,使用新型合成樹脂,現代技術和設計,自動化設備推動了此類人造板的發展。