全 文 ：建 筑 人 造 板 一9 9 2年第 1 期
速生树种作为制造结构刨花板适宜性的研究
— 柳杉 、 台湾泡桐 、 木油树制造石膏刨花板中南林学院 余德新编译
【摘要】 下列条件下 , 在实验室制造石膏刨花板 :按重量计算 . 木质刨花 ( 日本柳杉 、 台湾泡桐 、
木油树 )分别为 30 % 、 2 5 %和 20 % ; 石膏为 70 % 、 75 %和 80 % ;水与石膏比为 0 . 35 ;板的密度为 1 .
19 c/ 耐 ;压 力 30 gK f c/ m , ,后固化时间 8 印 天 。 经测定石膏刨花板的弹性模量 (应力 一 波 二一
计时器测定 ) M O E 为 2 8 0 0 . 7 月3 2 8 . SN / m m Z , 破坏模量 (万能力学试验机 ) M O R 为 4 . 74 -一 一 0] ·
2 5N /。 m Z ;研究结果表明台湾泡桐制成石膏刨花板机械性质最高 。 石膏刨花板浸泡在水中 h2 后的
厚度膨胀和 吸水率分别为 0 . 62 一 2 . 0 5环和 1 8 . 42 一 3 5 . 2 写 ;浸在水中 24 小时后 , 厚度膨胀和吸
水率分别为 2 . 73 一 26 . 6 3写和 21 . 7 ! ~ 4 . 06 % 。 石膏用量对石膏刨花板的力学性能没有显著的影
响 , 而厚度膨胀和吸水率随着石膏用量的增 加而降低 。
一 、 前言 表 l 制板条件
石膏刨花板条 件
G y
、
1 G y
、
2 G y
、
3
D
.
3 5 0
.
3 5 0
.
3 5
nUO
OCZ
已dló一了2néU一了今曰
在过去几年 , 以 石膏作 为刨花板工业的
胶粘剂越来越引起人们的重视 。 以速生树种
制造结构 刨花板的研究是一连续研 究课题 .
本文仅就 以柳杉 、 台湾泡桐和油树作为原料
制造 石膏刨花板进行讨论 。
二 、 原料
日本柳杉树龄 16 年 、 胸径 16~ 2 8 e l l、 ; 台
湾泡桐树龄 10 ~ 16 年 ,胸径 15 ~ 3 2 e , , 1 ; 木油
树树龄 一6年 ,胸径 10 ~ 3 2 e o l 。 石膏的化学成
分 : F e : o 、 0 . ,% .结合水 5 . 6% , C a O 36 , 5% ,
5 0
、 5 6
.
5%
,
M g o 0
.
3% 以及其它成份 1. 0环 。
三 、试验方法
t
、 刨花制 备
使用下列原料制造石膏刨花板 。 含树皮
的 日本柳杉边材 、 台湾泡桐和木油树 , 以及柳
杉心材和 已去皮的柳杉边材 。 原料先制成木
片 , 然后经刀 环式刨片机制成刨花 。 刨花经气
干后贮存待用 。
2
、 制板
板尺 寸 : , o e , 1: 丫 4 0e zl l 丫 一e ,、: , 预 定 密度
1
.
19 c/ m
3 , 水与石膏 比为 0 . 3 5 。 石膏刨花板
制造时的变 化条件见表 l 。
·
J O
·
密度 ( g / e m 3 )
水一 石膏比
石膏用量 ( % )
刨花绝干重量 ( % )
刨花一 石膏比 ( % ) 4 3 3 3 2 5
3
、 石膏刨花板物理力学性能的测定
锯经切的试件在 20 C ,相对湿度 65 %条
件下调质处理后测定其物理力学性能 。
静曲强度 : 首先 ,采用应力一波一计时器
方法对试件进行无损测定 。 从相应的应力传
播时间和公式 E二 V Z · d · l / g 来计算弹性模
量 ( E 一 M O E . v 二 速度 一 传感 器 之 间 距 离
( cl l) /传播 时间 ( )S ; d 一 密度一 重量 ( G )/ 体
积 ( c m ’ )和 g = 重力加速度 9 8 0 e m / s , ) 。
同一试件在万能力学试验机上采用有损
测 定 法 测 定 破 坏 模 量 M o R 和 弹 性 模 量
M O E
。
握螺钉强度 : 在试件的中心 ,垂直于板面
将木螺 钉拧 入 板 内 。 测 定 时 , 拉钉 速度 为
}m m / m in
, 按下列公式计算相对握螺钉强度 :
握螺钉强度 ( k g / cn : ) ~ 拉钉力 ( k g )/ 石膏
板厚度 ( e m ) 。
厚度膨胀和吸水率 : 试件浸泡在室温冷
水中 h2 和 2 4 h 。 测定试件尺寸和重量 , 计算
出石膏板厚度膨胀率和吸水率 。
四 、 结果和讨论
1
. 刨花几何形态
用筛选机对刨花进行筛分析 。 筛网尺寸
为 8 、 10 、 l礴、 18 、 2 0和 3 5 目 。 筛分结果表明 ,
三种树种的刨花的平均尺寸主要分布在 20
目的筛网之内 , 约占刨花重量 的 50 % 。 柳杉
和木油树的刨花尺寸稍小些 ,而 台湾泡桐的
刨花尺寸稍大些 。 这三种树种的刨花尺寸 . 筛
网尺寸 35 目 , 其刨花重量 比率为最大值 。 木
油树刨花中约 20 %在 10 目以 上 , 约 30 % 的
刨花小于 35 目 。
2
、 石膏刨花板性能
①板坯成型
用台湾泡桐制造 石膏刨花板 . 板坯 易于
成板 , 而柳杉心材最难成板 。
②弹性模量 ( M o )E
在水一 石膏比 为 0 . 3 5 时 , 石膏用量对石
膏刨花板的 M O E 的影响如表 2 所示 。 采用应
力一 波一计时器测 定的 M O E , 是随着密度的
增大而增大 。 树种的影响 , 台湾泡桐制成的石
膏刨 花板所受影响最大 , 其次是木油树和柳
杉 。 例如 ,柳杉制成的石膏刨花板 , 在石膏用
量为 70 % 时 , M O E 最 大 . 然 后是 石膏 用量
8D %
, 石膏用量为 75 %时 . M o E 最小 ; 但台湾
泡桐 制 成的 石膏 刨花板 . 在 石膏 用量 7 5肠
时 , M O E 最好 , 而在 80 %时 , M O E 最差 。 木油
树制成的石膏刨花板 . M O E 随着石膏用量的
增大而增大 。 柳杉心材和树皮对石膏刨花板
有负作用 。
`母破坏模量 ( M o R )
根据 M o R 和板 密度相关分析 的结果 ,
由台湾泡桐制成的石膏刨花板的 M o R 为最
大 ,其次为木油树和柳杉 。 石膏用量对柳杉石
膏刨花板 M o R 的影响顺 序为 70 % , 80 %和
7 5% (指石膏用量 )但以台湾泡桐和木油制造
石膏板时 , 增加石膏 用量 与对 M o R 的负影
响相关 。 柳杉的心材和树皮也有负影响 。 测
定的 M o R 和 M o E 的平均值以及计算的回归
值总结在表 2 , M o E 的测 定值 和 回 归值在
2 8 0 0
.
7 ~ 」3 2 8 . S N / m m Z 和 2 8 6 2 . 7 ~ 」3 8 0 .
6N /m m
’ 之间变化 , M o R 的测定值和回归值
分别为 4 . 7」一 10 . 2 5 和 d . 7 2一 9 . 6 0 。
这一结果与其他的研究结果相符 。
④握螺钉强度
相对于板密度和原料树种的握螺钉强度
列表于 3 。 石膏刨花板的握螺钉强度随着板
密度的增大而增大 。 结果表明 ,树种对握螺钉
强度有一定的影响 。 而石膏用量对握螺钉强
度的影响难以得出确切的结论 。
⑤吸水率与吸水厚度膨胀率
研究结果发现 , 石膏刨花板 h2 和 2仆 的
吸水率随着板密度的增大和石膏用量的增大
而降低 ( 见表 刁 ) 。 树种对石膏刨花板 h2 吸水
率的影响不显著 。 由柳杉边材和树皮制成的
石膏刨花板厚度膨胀率 比平均值稍高些 。
浸泡在水中 h2 和 2 h4 的吸水厚度膨胀
分别为 0 . 62 一 2 . 05 %和 2 . 73 ~ 26 . 68 % ,而
吸水率分 别为 18 . 枪一 35 . 2 % 和 21 . 71 一
月4 . 0 6% 。
五 、 结论
l
、 台湾泡桐和木油树刨花比柳杉心材刨
花易于与石膏结合 ;
2
、 台湾泡桐制成的 石膏刨花板的 M o E
和 M o R 为最大 。 石膏用量对 M o E 和 M o R 的
影响不显著 。 柳杉树皮和心材对石膏板的影
响也不显著 ;
表 2 石膏刨花板的 M O E和 M o R
树种 石膏用量 石膏板含水率 密度 Y U ( M O E/Y u )c ( M O R /Y u ) C
1605)4336 8邪日本柳杉
( g /e m3 )
1
.
! 8
测定值
3 4 0 5
.
1
回归值
3 3 3 0
.
0
测定值%一0 7
( 2 5 8 8
.
7) ( 2 82 2
.
0 )
5 7】9. 6 2 5 3 4 0 0 9 3 4 3 9. 7
( 6
6
( 2 2 70
.
7) ( 2 75 1
.
7)
80 16
.
9 2 0 3 3 6 0
.
0 3 3 4 8
.
0
( 5
5
( 2 2 9 8
.
4 )
台湾泡恫 70 1 7. 2 3 l3 5 3 7. 0
( 2 790
.
0 )
3 3 2 85
( 4
.
10
.
( 3 J 6 2
.
0 ) ( 2 9 93
.
4 )
5 71 83 4 73
.
0 3 4 6 0
.
9
( 3 12 9
.
3 ) ( 3 1 1 7
.
8)
0 82 0
.
0 2 74 3 2 8
.
5 月3 9 8. 5
( 3 4 0 8
.
3 ) ( 3 4 4 9
.
3 )
木油树 7O 15 . 0 l3 3 0 0 6 . 0 2 96 2 . 6
( 2 71 9
.
0 ) ( 2 6 2 1
.
8)
75 16
.
2 l3 3 1 90
.
3 2 2 4
.
4
( 2 82 3
.
2 ) ( 2 85 3
.
5 )
80 l6 ! 5 3 6 16
.
83 5 4 6
.
8
( 2 9 9 8
.
9) ( 2 9 3 8
. 冷)
( 9
.
0 6 )
8
.
3 7
( 7
.
5 2 )
7
.
9 7
( 6
.
2 8)
8
.
4 0
〔 7. 月2 )
7
.
0 3
( 6
.
2 5 )
6
.
82
( 5
.
93 )
、 ,尹1沙、夕
\Cé一匀Jq口门泥ln曰ō吕OCC八一2
.月,…柳杉边材 7 0 】6 . 6 0 3 2 8 0 0 . 7 2 8 6 2 . 7( 2 7 19 . 1) ( 2 7 7 9 . 3 )7 5 1 7 . 8 ! l 3 2 5 6 . 5 3 2 2 5 . 7
( 2 9 3 3
.
8 ) ( 2 9 0 6
.
0 )
8 O 1 7
.
9 O7 2况7 2 . 5 2 8 6 6 . 礴
6
( 5
4
(月
J
( 2 6 8 4
.
6 ) ( 2 6 7 8
.
9 ) } ( 4
柳卞多』芯材 7 O 7 . 3 l 0 3 2 4 4 . 3 0 4 0 .
( 2 9 4 9
.
1)
4 2 5 1
.
7
( 3 4 8 0
.
0 )
4 0 8 5 4
( 2 7 6 3
.
7 )
7 5 2 2
.
9 4 2 6 6
.
5
( 3 4 9 7
.
1 )
8 0 2 0
.
8 4 4 0 2 1
.
7
( 3 2 } 6
.
8 ) ( 3 16 6
.
7 )
5
.
3 7
( d
.
8 9 )
4
.
8 8
( 州. 0 1 )
5
.
5 !
( 4
.
3 3 )
回归值
6
.
7 4
( 5
.
7 1)
6
.
6 2
( 5
.
3 0 )
6
. 】6
( 5
.
13 )
9
.
6 0
( 9
.
4 8 )
8
.
10
( 7
.
3 0 )
7
.
9 7
( 6
.
2 7 )
8
.
4 8
( 7
.
5 】)
7
.
3 9
( 6
.
5 4 )
6
.
8 3
( 5
.
9刁 )
6
.
3 2
( 6
. 】4 )
5
.
3 7
( 4
.
8 3 )
刁. 7 2
( 4 4 1)
5
.
4 0
( 4
.
9 1)
6
.
6 2
( 5
.
4 3 )
5
.
5 4
( 4
.
3 6 )
9一了9é2
.a 应力一 波 一计时器测定法
b
. 万能力学试验机测定
。 . 园括号中的数值
j 2
树种 石膏用量
%
表 3 石膏刨花板握镶钉强度
密度 丫L : 握螺钉强度 ( N/ m n 飞2 )
饱 /c m ` ) 测定值 回归值
强度比 ( N/ m m Z ) / Y u
测定值 回归值
日本柳杉 ! . 5 8
2
.
4 !
,
.
8 9
2
.
3 1
6 9
.
7 2
.
9 3
八UCIL
!,ú
. 】7
O2
4
.
2 5
台湾泡桐 4 . 3 1
5
.
1 4
。
2 7
.
1刁
2
.
0 1
3
.
6 3
4
.
2 2
.1
.ǎ
Hù吕. 0 7
.
17
柳衫边材
.
4 7
.
4 4
4
.
9 5
4
.
9 2
3
.
5 2
3
.
6 5
4
.
0 6
4
.
6 2
3
,
8 7
3
.
3 5
3
.
2 0 3
.
2 !
3
.
4 6
2
.
9 7
2
.
8 6
3
.
4 2
2
.
9 7
2
.
7 5
柳杉心材
2
,
9 6
2
.
9 4 2
.
9 4 2
.
7 8
:毛. 0 6
八ē口Oéd2 . :弓2
4
.
3 !
3
.
0 6
2
. 】8
.
7 1
,
} 2
2
.
7 7
2
.
7 !
木油树 4 . 3 3 3 . 9 6
3
.
9 5
4
.
1 7
、
0 4
,
19
月, Jq
勺八曰ǎ月q户n口néO口尸为ēnUnùǎ们!IC01
ó日一annU工匀O决Ut八U曰乃nUt冲,.ō zē卜t-一了ù吕曰Qù7l只i八了巧
表 4 石膏刨花板吸水厚度膨胀和吸水率
石膏 用量
( % )
密度 丫 u
( g / e 「11“ )
吸水厚度膨胀率 ( % ) 吸水率 ( % )树 种
2 11 2 4 h 2h 2 4 h
日本柳杉 7 0 1 . 0 9 9 . 2 5 12 . 0 0 3 3 . 9 9 3 9 . 9 8
7 5 1 3 0 6
.
3 6 9
.
8 8 2 3
.
7 0 2 7
.
7 1
8 0 1
.
2 9 0
.
6 2 2
.
7 3 18
.
4 2 2】. 7 !
台湾泡桐 7 0 一 ! 9 2 3 . 0 5 2 6 . 6 8 3 2 . 5 3 3 8 . 7 3
7 5 1
.
10 ! 2
.
2 4 ! 5
.
2 6 3 2
.
3 0 3 7
.
4 4
8 0 1
.
2 9 7
.
9 6 ! 5
.
5 5 18
.
7 3 2 3
.
6 8
木油树 70 ! . 日 8 . 绷 ! 3 . 比 3 : . 98 3 6 . 27
7 5 !
.
2 2 5
.
9 3 】0 . 5 2 2 4 . 4 3 2 7 . 1 5
8 0 }
.
13 1
.
3 6 2
.
4 9 2 6
.
9 0 2 8
.
2 6
和11衫边材 7 0 一 0 0 5 . 0 8 1 0 . 4 3 3 3 . 4 6 4 2 . 2 1
7 5 1
.
0 2 礴. { 5 { 0 . 6 5 3 5 . 2 2 月4 . 0 6
4 3
石膏用量
(写 )
密度 Y u
(g / e m
3 )
吸水厚度膨胀率 (% ) 吸水率 (% )
8 0 1
。
0 2 2
.
3 5 4
.
8 7 3 1
.
9 3 3 9
.
1 8
柳杉心材 2 .5 8 2 8 .6 7 3月 .7 4
7 5 1
.
1 7 2
.
3 5 1 1
.
0 8 2 7
.
5 6 3 3
.
2 9
8 0 1
.
2 6 7
.
0 1 9
.
6 2 2 5
.
9 1 2 9
.
2 6
3
、 石 膏刨花板 的握螺钉力在 1 .85 一 5 .
1 4N / m m
’ 之间 。 石膏用量对板的质量没有显
著的影响 。 柳杉心材和树皮有负影响 ;
刁、 浸水 2 h的厚度膨胀和 吸水率分别为
0
.
6 2 ~ 2 2
.
0 5 %
, 和 18 . 4 2一 3 5 . 2 2% , 浸 水
2刁h , 分别 为 2 . 73 ~ 26 . 68 % 和 21 . 71 一 州 .
06 %
。厚度膨胀和吸水率 ,随着石膏用量的增
大而 降低 ,柳杉的树皮使石膏板的吸水率增
大 , 但使厚度膨胀率降低 。
(编译 自《西 德 木 材原 材 料 》招 : d 67 一
4 7 1
,
19 9 0年 ) 。
八冰灵冰及沐处外 及远典入及朽遨沁贝典 乃沐 一必补卫澳 .戏胜戏浑找沐双万 主功及九 碑办入众入口沁更级刃朽戏卜及耳及洲欢外丸袭浮认刃办 了沐已认改万刀万丸冰及汀处补梁入力洛戏澎逐衫及江处冰
( 上接 12 页 ) 实验 中发现 , 采 用薄 片刨花
时 ` 合适的水泥 /刨花 比为 一 5一 一 7 5 。 添加
剂 M gs o 、 对板材的性能影响很大 。 实验中可
知 , 在 2 0 〔、 下不采用 M gs o j 作添加剂时 . 板
材 的强 度 只有 采 用 M g s o ; 作 添加 剂 时 的
80 %
. 而且制板较困难 。 采用 M gS O 月作添加
剂后 . 板材的各种性能均得到改善 , 随着 M g -
5 0
; 用 量的增加 ,板材的静曲强度 、 平面抗拉
强度均有所提高 , 吸水厚度膨胀则有所下降 ,
从结果看 出 , M g s o 刁 用量在 10 一 15 % 时较 合
适 。
三 、 结 论
通过以上实验可以得出以下结论 :
l
、 和硅酸盐水泥相 比 , 菱镁 土水泥和各
种木质料的相适性较好 , 对木质原料的要求
不高 。
2
、 采用热压法可以生产菱镁土水泥刨花
板 . 较为合适的工艺参数如下 : 添加剂为 M g -
5 0
; , 用量为 10一 5 % ;热压温度为 11 0 C ,时间为 0 . s n 、 in / ; 1: n l ; 水 / 水泥 比为 0 . J S ; 水策尼 /
刨花为 1. 5一 ! . 75 。
参考文献
〔 l〕S a n d e r m a ,1 , 1 , w . K o h l e r . R . , 一9 6月, u 比 r e i , 10 k u r ez
E ig n u n 多 P r u f u 甘19 v o n H o l ez r n f u r z e nr e n t g e b u n d e n e
W
e r k s ro f f e
,
H o l z o[ sr 如 t Zz l g , J 8 .
金属网骨架人造板
山东省青州市轻体板厂最近研制成功一种具有强化金属网骨架的人造板 。 该板主要
特征是在秸杆轻体板的上下两个表面与秸杆之间各增加一层金属网 , 再按秸杆轻体板的
制造工艺将其粘合 , 加压固 f七即可 ,该板除进一步提高抗拉强度外 , 在一定程度上具有防
止撬损功能 , 因而它可以用作室外门 .增加了门的防盗性 . 适用于各种建筑门 。 目前 ,该产
品已获得国家专利 。
晒 , 健王, 匆玉,呸鱿石鱿吞鲤玉, . 劫 .石竺净几,场卿几卯西 , .玉, 理西鲤石卯乙, ,乙,颐卿乙鲤乙典乙鲤石” 乙” 乙, 场业压卿压,咚乙, 匆乙 , 健乙卿乙鲤压, .乙鱿石哭石帅压经还哭石细伍哭压,