集裝箱運輸以其裝卸迅速、運輸方便、貨物損失小、便于實施港口運輸機械化等優點而得以迅猛發展 ,目前全球集裝箱數量已達一億之多 ,并以每年6%的速度增長 ,而每年用于擴大、補充和更新集裝箱底板所需的膠合板也達 40萬 m3以上。我國現有集裝箱制造廠近 40家 ,1 997年的生產能力為年產 70萬個標準箱 ,需用膠合板約 2 6萬 m3。目前國內集裝箱底板用膠合板大部分從國外進口 ,如能實現集裝箱底板用膠合板的國產化 ,既有利于發展國內膠合板工業 ,也可以為國家節約大量外匯。
集裝箱底板用膠合板是一種經過防疫處理的特膠合板 ,須同時滿足國際上有關衛生防疫的規范及相關的物理力學強度指標要求。本項目旨在通過試驗 ,確定可達到上述要求的集裝箱底板用膠合板的生產工藝及參數。
1 材料與方法
1 .1 材料
單板樹種及組合 :克隆 (Dipterocarpus spp.) ;樺木 (Betula) ;克隆和南洋雜木 ;山樟 (Dryobalanops)和
南洋雜木。
單板規格 :小試用單板為 80 0 mm× 80 0 mm×1 .85mm;單板含水率 <8%。生產性試驗用單板為2 540 mm× 1 2 70 mm× 1 .85mm;成品尺寸 2 440mm× 1 2 2 0 mm× 2 8mm
膠粘劑 :國產水溶性酚醛樹脂。技術指標為 :外觀呈深棕色透明粘稠液體 ;固體含量 50 %～ 52 % ,粘度1 2 0～ 2 0 0恩格拉度 (2 0℃ ) ,游離苯酚含量 <1 %。
填料 :普通面粉。
防腐劑 :采用進口 SB-88防腐劑。外觀呈淺褐色液體 ,含有富可西姆活性成分 ,能溶于膠粘劑 ,并對木材有較好的滲透性。
1 .2 試驗方法
組坯方式 :膠合板由 1 7層等厚單板組成 ,表層分別選用一層順紋、二層順紋、三層順紋單板組成 ,中間各層采用相鄰層單板紋理相互垂直的普通膠合板組坯方式。
制造工藝 :單板涂膠量 (雙面 )及膠合板熱壓工藝參數采用 4因素 3水平的正交試驗確定 ,其余工藝參
數參照普通膠合板生產工藝進行。膠粘劑采用固定的調膠配比 ,即樹脂∶面粉∶防腐劑 =1 0 0∶ 1 0∶ 2 .6。
2 工藝條件與檢驗標準
2 .1 工藝流程
防腐劑 +面粉 +PF樹脂→調膠
原木截鋸→旋切→單板干燥→整理 (表板、長中板、芯板 )→涂膠→組坯→熱壓→鋸邊→砂光 (定厚 )→檢驗 (修補 )→入庫
2 .2 檢驗方法
集裝箱底板用膠合板的質量指標檢測按如下標準進行 :
外觀尺寸 GB9846.3 -88《普通膠合板尺寸和公差技術條件》;
含水率 GB9846.1 1 -88《膠合板含水率的測定》;
氣干密度 :GB1 93 3 -85《木材密度的測定》;
膠合強度 GB9846.1 2 -88《膠合板膠合強度的測定》;
靜曲強度和彈性模量 ZBB 70 0 6-88《混凝土模板用膠合板》;
防腐劑滯留量 澳大利亞《貨運集裝箱檢疫規程》;
箱底強度 GB 53 3 8-85《1 A、1 AA、和 1 AX型通用集裝箱的技術條件和試驗方法》。
3 試驗結果與分析
3 .1 涂膠量和熱壓工藝的確定
膠合強度是集裝箱底板用膠合板的主要質量指標之一 ,主要影響因素有涂膠量、熱壓時間、熱壓壓力和熱
壓溫度及 4種因素間的交叉影響。以上述 4個影響因素為因子 ,每個因子選擇 3個水平 ,按 L9(3 4)進行試驗 (表1 ) ,組坯方式同普通膠合板。試驗結果見表 2。
由表 2結果可知 :(1 )按極差大小 ,影響膠合強度因素依次是涂膠量、熱壓壓力、熱壓時間和熱壓溫
度 ;(2 ) 4個因素中均以第 3個水平對膠合強度最有利 ,即當涂膠量 42 0 g/ m2、熱壓時間 3 0 min、壓力 1 .4MPa、溫度 1 45℃時膠合板的膠合強度最高 ;(3 )考慮到在保證膠合強度≮ 0 .7MPa的前提下 ,涂膠量越
小成本越低 ,熱壓時間越短生產效率越高 ,熱壓壓力越小木材壓縮損失越少 ,熱壓溫度越低操作難度越小 ,所以合理的工藝參數應選擇第 5組試驗條件 :即40 0 g/ m2、2 8min、1 .4MPa、1 3 5℃。
3 .2 表層單板組坯結構的選擇
為提高膠合板平行于表板紋理方向的靜曲強度和彈性模量 ,本試驗采用表面由幾層單板與表板紋理同向排列的組坯方式 ,以加強表板順紋方向的強度 ,即分別選用表面一層順紋、二層順紋、三層順紋單板的組合 ,來壓制集裝箱底板用膠
從表 3中可見 ,3種表層單板結構組合中 ,用三層順紋單板時 ,膠合板的靜曲強度和彈性模量均能滿足要求 ,與日本、韓國、馬來西亞等國集裝箱底板用膠合板均采用表面三層順紋結構情況相吻合。
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