人造板是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後，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製品。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，標誌著木材加工現代化時期的開始。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。
基本介紹
- 中文名：人造板
- 外文名：wood based panel
- 主要包括：膠合板、刨花（碎料）板和纖維板
- 材料：木材或其他非木材植物、添加劑
歷史淵源,分類,樹種,用途性質,成型工藝,加壓方式,產品密度,膠合材料,特點,生產方法,製作工藝,切削加工,乾燥,施膠,成型和加壓,最終加工,行業發展分析,
歷史淵源
公元前1世紀初，羅馬人已熟知單板製造技術與膠合板製造原理。
1812年法國人發明了單板鋸切機。
1834年，法國又頒布了刨切機專利。
1844年以後，經過改進的旋切機在工業生產中正式使用。此後旋切機不斷改進，促進了膠合板工業的發展， 19世紀中葉，德國首先建立了膠合板廠。
1887年德國用鋸屑加血膠製成板材，是為刨花板之始。
1889年德國用木工刨花製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，為刨花板工業生產準備了條件。
1898年英國首先在圓網造紙機上製造成半硬質纖維板。
1914年美國用磨木漿下腳料生產絕緣板，並建成絕緣纖維板工廠。
1916年，乾法成型工藝首次在奧地利出現。
1924年美國創造了馬松奈脫法（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，至此纖維板製造工業就脫離了造紙業而成為獨立的工業門類。
1935年法國用廢單板製成長條刨花，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製造工藝。
1941年在德國建立了第一個裝備齊全的刨花板工廠，就使刨花板工業完成了它的技術準備階段。
1943年美國研究乾法和半乾法製造工藝獲得成功，50年代初，在美國、聯邦德國、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。
40年代末，隨著英國和德國分別研究出刨花板連續生產的巴德列夫法和奧卡爾法，並製成相應的成套連續式生產設備，刨花板生產遂進入工業體系。
60年代初，以乾法生產工藝為基礎製成中密度纖維板，1966年美國建成第一個中密度纖維板廠。
纖維板
纖維板分類
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：
樹種
根據生產採用樹種不同，可分為針葉材膠合板、闊葉材膠合板等；
用途性質
根據用途性質不同，可分為室外用膠合板、室內用膠合板、結構用膠合板、裝飾用膠合板等；
成型工藝
根據成型工藝不同，可分為濕法、乾法、半乾法纖維板；
加壓方式
根據加壓方式不同，可分為平壓、擠壓、輥壓刨花板等；
產品密度
根據產品密度不同，可分為低密度、中密度、高密度刨花板；軟質、中密度、高密度（硬質）纖維板等；
膠合材料
根據採用的膠合材料不同，可分為有有機膠合人造板、無機膠合人造板等。
特點
1、幅面大，結構性好，施工方便；
2、膨脹收縮率低，尺寸穩定，材質較鋸材均勻，不易變形開裂；
3、作為人造板原料的單板及各種碎料易於浸漬，因而可作各種功能性處理（如阻燃、防腐、抗縮、耐磨等）；
4、範圍較寬的厚度級及密度級適用性強；
5、彎曲成型性能好。
生產方法
1、膠合板由蒸煮軟化的原木，旋切成大張薄片，然後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、乾燥、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。用來製作膠合板的樹種有椴木、樺木、水曲柳、櫸木、色木、柳桉木等。
2、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、乾燥處理而製成的板材。因成型時溫度和壓力不同，可以分為硬質、半硬質、軟質三種。
3、刨花板是利用施加或未施加膠料的木刨花或木纖維料壓製成的板材。刨花板密度小、材質均勻，但易吸濕、強度低。
4、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。板芯一般採用充分乾燥的短小木條，板面採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、尺寸穩定、幅面較大、厚度較大。除作表面裝飾外，亦可兼做構造材料。
5、其他關於人造板製作：人造板所用原料，除膠合板需用原木外，大部分來自採伐和加工剩餘物，以及小徑材（直徑在8厘米以下）。經破碎或削片、再碎後製成的片狀、條狀、針狀、粒狀材料可用於刨花板製造。木片經纖維分離後用於纖維板製造。這樣可使木材利用率較傳統利用方式提高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。
製作工藝
切削加工
原材料處理和產品最終加工，都要套用切削工藝，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、濕脹及乾縮性等。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%。切削出的刨花形態影響刨花板的全部物理力學性能；纖維形態對纖維板的強度同樣有密切關係。板材最終的鋸切、磨削等也影響產品的規格質量。
乾燥
包括單板乾燥、刨花乾燥、乾法纖維板工藝中的纖維乾燥，及濕法纖維板的熱處理。乾燥的工藝和過程控制與成材幹燥有所不同。成材幹燥的過程控制是以乾燥介質的相對濕度為準，必須注意防止乾燥應力的產生；而人造板所用片狀、粒狀材料的乾燥則是在相對高溫、高速和連續化條件下進行的，加熱階段終了立即轉入減速乾燥階段。單板及刨花等材料薄，表面積大，乾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生不同程度的鬆弛，水分擴散阻力小，木材內部水分擴散規律對單板、刨花等就失去意義。
乾燥的熱源，大都是用蒸氣或燃燒氣體。紅外線乾燥能量消耗太大，每蒸發1千克水需要5500～18000千焦；而蒸氣乾燥僅需4200～5000千焦。高頻乾燥優點是被乾物料含水率高時的乾燥速度快、終含水率均勻，但乾燥成本過高。若與蒸氣聯合使用實現複式加熱則有利的。真空乾燥不僅費用大，生產效率也低。當以蒸氣為熱源時，每蒸發1千克水分，單板乾燥需1.75～2千克蒸氣，刨花乾燥需1.8千克左右的蒸氣，軟質纖維板坯乾燥需1.6～1.8千克蒸氣。
施膠
包括單板?>塗膠、刨花及纖維施膠。單板塗膠在歐洲仍沿用傳統的滾筒塗膠，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塗膠。淋膠方法適宜於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製成了無膠刨花板。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於人造板製造的成型工藝。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。人造板製造工藝的演變，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為3層及多層結構；板坯中刨花及纖維的排列也由隨機型趨向於定向型；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，提高了尺寸穩定性。
加壓分預壓及熱壓。使用無墊板系統時必需使板坯經過預壓。它使板坯在推進熱壓機時不致損壞。熱壓工序是決定企業生產能力和產量的關鍵工序，人造板工業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熱壓機也逐漸被採用。刨花板工廠多用單層熱壓機，中密度纖維板製造中使用單層壓機就可以實現高頻和蒸氣聯合使用的複式加熱，有利於縮短加壓周期和改善產品斷面密度的均勻性。
最終加工
板材從熱壓機卸出後，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鋸切，現在也用熱態鋸切法，但決不能採用熱態砂光方法，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。
行業發展分析
隨著建築裝飾和家具業的快速發展，國內木材需求量急劇增長，木材供應的缺口越來越突出。發展人造板工業有利於緩解中國木材供需矛盾，是節約木材資源的重要途徑。
2006年全年中國規模以上人造板加工行業實現累計工業總產值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年全年中國規模以上人造板加工行業實現累計工業總產值221,905,431千元，比2006年同期增長41.72%，2008年1-10月中國規模以上人造板加工行業實現累計工業總產值240,548,404千元，比2007年同期增長34.17%。
人造板行業在發展的同時也存在產品結構不合理，產品技術含量較低；企業管理水平低，產品合格率較低；資源短缺，產業集中度低等問題。為此，發展人造板行業要根據行業的實際情況實施提高產品技術含量；擴大規模生產；規範化經營管理等措施，提高中國人造板行業的整體水平。
2007年行業的產品結構會更趨向合理，產品質量會穩步提高，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，人造板在社會發展中的地位越來越重要，未來人造板有著巨大的市場發展空間。
