引起刨花板翘曲变形的的原因是什么及防治措施

 

刨花板作为可再生资源综合利用产品，其社会需求越来越大。刨花板在尺寸稳定性、强度、刚度、平直度、握螺钉力等方面具有优良性能，作为天然木材的替代产品广泛用于家具制造和建筑装饰装修等领域。

为保证刨花板后期加工质量，其加工前须保证平整，而刨花板在生产与存放过程中出现的翘曲变形问题，一直是困扰着刨花板生产企业的难题。刨花板翘曲变形是指刨花板的边部与中部不在同一水平面上，即呈现边部翘、中间凹的现象。从力学角度分析，刨花板翘曲变形是内应力释放的结果，而导致刨花板产生内应力的因素很多，生产与存放过程中需要从以下几个方面进行控制。

1 板坯铺装结构对称

为了保证刨花板尺寸稳定，板坯铺装时应遵守结构对称原则，即在刨花板对称中心面两侧的刨花，其树种、厚度、含水率等均应相同或相近 。

现阶段，市场上常见的刨花板多数采用三层结构，其上下表层是细小刨花，芯层是粗大刨花，厚度方向上有明显的层次。在板坯铺装过程中，下表层细刨花、芯层粗刨花、上表层细刨花依次进行落料铺装。由于板坯中芯层粗大刨花是以交叉错落结构分布，如果板坯在运输过程中过于颠簸振动，上表层细刨花过多下沉至芯层粗大刨花之间，使得上下表层料质量偏差过大，板坯呈现非对称性结构，则生产出来的刨花板产生内应力而引起翘曲变形。为保证热压前板坯呈对称性结构，在铺装工艺参数设定时，应适当增加上表层刨花比例，以弥补运输过程中的损失。

2 保证板坯密度均匀

为压制出高质量刨花板，除了要求板坯结构对称，还要求板坯密度分布均匀。如果铺装板坯的密度不均匀，差异程度过大，压制出来的刨花板内部膨胀和收缩就会不一致，进而产生内应力。在刨花板的存放过程中，当存放环境温度或者湿度发生变化时，其内应力释放，就会导致刨花板翘曲变形。

3 稳定板坯含水率

板坯含水率对于刨花板质量影响很大。施胶后要保证表芯层刨花含水率稳定，否则也能引起板材的翘曲变形。为使施胶后刨花含水率稳定，刨片工段尽量选用含水率相近的原料，刨花干燥时尽量保证干燥机出口温度和出口刨花含水率满足工艺要求。如果干燥温度波动较大，操作人员应及时调整干燥机转速、干燥进料量和干燥主风机风量，以此控制干燥后刨花含水率在工艺要求范围内。

4 热压工艺优化

刨花板热压工艺参数主要由热压温度、热压压力和热压时间三要素组成。热压时，热量主要是靠水分传递，先从板坯表层传递到芯层，然后从中心扩散到四边，**后从板边逸出，所以板坯的表层到芯层存在着由高到低的温度梯度。温度高的地方刨花塑性大，压缩率高，而温度低的地方刨花可塑性差、压缩率低。因此，在相同压力作用下，板坯厚度方向上由表层到芯层就形成了密度梯度，这个密度梯度称为剖面密度分布 ，剖面密度分布通常沿厚度中心线呈对称“马鞍形”曲线，剖面密度分布曲线不对称，必然引起板材翘曲变形。板坯热压前可通过高频预热和喷蒸工艺处理，提高芯层温度，可使板坯的剖面密度趋于均匀。

另外，热压工艺的不对称，也容易使产品翘曲变形，比如上、下压板温差较大，同一压板温度分布极不均匀，都容易使板内应力不均衡，从而导致产品翘曲变形。

5 陈放养生处理

刨花板完成热压后，从高温环境进入常温环境，板材本身内外部的状态存在着比较大的差异：刨花板的表层温度高于芯层温度，表层含水率低于芯层含水率，表层胶黏剂固化程度优于芯层。这些差异使板材内部存在着非均匀分布的应力，容易造成板材翘曲变形。生产企业可在凉板架等处增设风机进行机械通风，加速空气循环促进板材冷却，钝化板材表芯层的温度梯度和含水率梯度，降低乃至消除板内残余的热压应力，使板材内部的温湿度与其所处大气环境的温湿度趋于平衡，有效地避免板材翘曲变形。

冷却后的刨花板含水率比较低，会吸收空气中的水分，直至板内含水率与大气湿度平衡。由于冷却后的板材各部位含水率和温度仍处于变化过程中，导致各部位吸湿不一定均匀，有可能导致板材翘曲变形。为促进板材各部位含水率分布均匀，提高板材的尺寸稳定性，刨花板冷却后须进行24 h以上陈放养生处理，再进行砂光。

6 存放方式控制

即使生产出来的刨花板是平整的，如果贮存不合理，也可能出现不同程度的翘曲变形。例如刨花板存放所用木方大小不一致、摆放间距不合理、上下摆放位置不一致等情况，将导致板材堆放时局部受力不均，造成刨花板弹性变形，经过一段时间不规范的存放，即使后续予以纠正也不能全部恢复原状，进而形成板材塑性变形。因此，刨花板贮存时，应存放在干燥通风的环境中，保持板垛平整堆放、四角整齐，顶部放一平坦重物，防止板材变形。

7 结语

为了有效防治刨花板翘曲变形，刨花板生产企业应该遵守刨花板对称性原则，做到保证板坯结构对称、板坯密度分布均匀和含水率稳定，优化热压工艺，充分进行陈放养生处理，还要对刨花板妥善存放，进而更好地避免刨花板翘曲变形现象的发生。只要生产企业将翘曲变形作为一个严重的质量问题重视起来，一旦出现这种问题，细致全面地分析产生原因，并采取切实可行的针对性措施，刨花板翘曲变形问题可以得到有效防治。