制造
單板有三種方法,即鋸切、刨切和鏇切。在家具生產(chǎn)中,刨切單板是使用得最普遍的,也是最重要的。
刨切單板也用在門、型條的包覆和實木條(即厚單板)封邊上。單板的厚度從0.2mm到5mm,要求單板牢固、尺寸穩(wěn)定和便于加工。雖然市場上供應(yīng)的單板厚度可以小至0.2mm,但是一般不主張使用如此薄的單板,這是因為它們可能提高涂裝的成本,從而抵消了材料的節(jié)約。
單板準(zhǔn)備
在這一方面,含水率的控制是十分重要的,含水率宜控制在8-11%內(nèi)。如果單板的含水率過高,例如為15-16%,則會在下一步加工過程中遇到麻煩。另一方面,如果含水率過低,也會出現(xiàn)裂紋,在裁切時發(fā)生問題。
單板宜平放貯存,貯存處的溫濕度要予以控制,并避免灰塵。如果要長期貯存,最好在單板捆的外面用薄膜覆蓋,并要防止日曬。這個規(guī)定甚至還適用于已層積做成板的情況。
在把單板裁切成一定規(guī)格尺寸時,應(yīng)在清潔的環(huán)境下進(jìn)行,并及時清除掉屑片,這樣才能保證單板不會出現(xiàn)裂隙。
有時需要把單板拼接起來或把單板進(jìn)行斜面接合(注:一種長度上的接合方式,可以是單斜面的,也有做成剪刀狀的兩個斜面的),這可以用絲線拼接法(thread splicing如德國Kuper公司的工藝)、紙帶拼接(paper taping)或縱拼工藝(注:edge splicing,或稱之為“直拼”,即兩片單板沿縱邊拼接,拼縫與紋理方向一致)。
膠線法拼接是用得最普遍的方法,除了它的拼接強(qiáng)度高以外,聚酰胺膠線使拼接處有良好的撓性,這意味著拼接單板可以承受少許的收縮和膨脹,而這在氣候變化時是經(jīng)常發(fā)生的。如果單板的厚度最小為0.6mm,則不需要進(jìn)行后處理。最好不要用比0.6mm更薄的單板,這是因為單板經(jīng)Kuper壓機(jī)熱壓后可見到較薄的膠層,影響外觀。
用紙帶來拼接單板常用于比較復(fù)雜外型的家具表面覆貼,例如桌面。這種工藝費(fèi)工較多,在拼接以后還需要砂光和干燥。它是一種勞動密集型的工藝。
從加工速度和成本來說,縱拼是一種最好的工藝(可以用標(biāo)準(zhǔn)的脲醛樹脂膠(UF)或乳白膠(聚醋酸乙烯乙酯PVAc),但是含水率要控制好,而且工作環(huán)境要保持清潔)。這種工藝也不需要進(jìn)行后處理,也不需要使用膠線。
但是這種工藝在亞洲的使用比在歐洲的效果要差,這是因為亞洲的氣候變動比較大,如果不用Kuper工藝中的聚酰胺膠線,那么就不具備收縮和膨脹的適應(yīng)性,而反復(fù)的收縮和膨脹可能會使單板端頭的拼接處開裂。
單板拼接后的工序是涂膠和加壓,或是在室溫下或是高溫下進(jìn)行。裁切成規(guī)格尺寸和拼接之間的貯存期應(yīng)盡量地短,這是因為在這一段時間里,單板含水率的變化將導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。建議刨切、拼接、平面覆貼盡量連續(xù)快速地進(jìn)行。
在壓機(jī)上的平面覆貼
一般來說,平面覆貼在
熱壓機(jī)或
冷壓機(jī)上進(jìn)行,所用的膠為脲醛樹脂膠或乳白膠。對幾種特殊的單板如
樺木或背面做成起毛的單板等可以用這兩種膠的混合膠。在基材板(素板)的背面必須覆貼平衡單板或平衡紙,以防止板子的翹曲變形。如果發(fā)生了翹曲變形,下一步的加工如封邊時會產(chǎn)生問題。
脲醛樹脂膠是平面覆貼中最常用的膠。其理由是:
首先,在所有的膠種中,這種膠的開放陳化時間(注:開放陳化時間指被粘物表面涂膠后至疊合前暴露于空氣中的時間。)最長。這個較長的時間段十分有利于亞洲工廠中手工較多的情況,例如在亞洲的工廠里常用手動涂輥來涂膠。
溶劑型的著色劑或清漆會降低膠粘性,脲醛樹脂膠是一種交聯(lián)型的膠,比乳白膠對這種化學(xué)作用具有較好的抵抗能力,而這種著色劑常用在仿古家具的生產(chǎn)中。在用乳白膠的場合,膠合層常常出現(xiàn)分層的問題。
乳白膠由于它的適用性廣,用于薄膜壓制效果甚佳,但是必須注意不能把它與溶劑型的化學(xué)品接觸。
對樺木單板(這兩年歐洲用得很普遍),可以使用脲醛樹脂膠和乳白膠的混合膠,它具有這兩種類型膠的膠粘性質(zhì),熱塑性的乳白膠使膠層的適應(yīng)性更大,而脲醛樹脂膠對溶劑型的化學(xué)品有較好的耐久性。
脲醛樹脂膠(UF)
脲醛樹脂膠的使用面很廣,東南亞國家有約90%的工廠都使用這種膠。實際的開放陳化時間變化范圍很大,從自動生產(chǎn)線上的1分鐘到手工操作上的15分鐘不等。
影響脲醛樹脂膠開放陳放時間的因子有:溫度、濕度、加水量、通風(fēng)情況、基材的性質(zhì)。例如在高溫、低濕的情況下,減少通風(fēng)的時間,以免使膠的固化過快。減少涂膠量或用吸收性較強(qiáng)的基材如
刨花板也能達(dá)到同樣的效果。
現(xiàn)代的脲醛樹脂膠常常以粉狀形式供貨(其中含有膠、固化劑和特殊成份),用這種粉狀物與水混合成膠。所要求的開放陳化時間可以根據(jù)添加的水量來控制(水用得越多,陳化時間越長)。
現(xiàn)代的膠種比原先裝置中用的三組份或四組份的膠種要好得多,后者操作起來很麻煩,因為需要掌握好不同組份的比例,以避免分層,有一些板子在層壓以后的幾個月才發(fā)生分層。這些膠種還必須有備用的,因為它們的適用期較短。(注:pot life,適用期指配制后的膠粘劑能維持其可用性能的時間)
脲醛樹脂膠的正確使用
脲醛樹脂膠使用中出現(xiàn)的問題主要是分層、透膠和單板發(fā)生裂紋。
分層的原因是:
●過了陳放時間再進(jìn)行壓制;
●多種組份混合比例不當(dāng);
●施膠量過低;
●加壓的壓力或溫度不夠;
●對高樹脂含量的木材使用了過高的溫度;
●板的厚度不勻,壓板不平或涂膠不勻;
●在素板或單板上有灰塵、油或其它引起分離的溶劑。
如果過了陳放時間再進(jìn)行加壓,膠粘劑已經(jīng)過干,沒有了足夠的膠粘強(qiáng)度。預(yù)固化了的膠變干的常見原因是工人為了涼快在附近開著風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)不應(yīng)直接對著膠合面吹風(fēng),這樣可以減少這種毛病。為了避免錯誤的配比,最簡單的辦法是使用現(xiàn)代的單組份膠。
另一個問題是工人在涂膠時總是把素板在同一位置上塞進(jìn)涂膠機(jī)(一般是在涂膠機(jī)的中間位置),這使涂膠輥的這一部分變干,從而使涂膠量不足。涂膠時,板子應(yīng)均勻地分布在涂膠輥的各個部位,以保證涂膠的足量和均勻。
熱壓過程中的溫度和壓力也必須足夠的高,典型的脲醛樹脂膠熱壓參數(shù)為:
120℃,加壓1分鐘;或
80-100℃,加壓3分鐘;或
60℃,加壓4-5分鐘。
加壓壓力取決于木材的樹種,通常所施加的壓力為1.5-3Kg/cm2。壓力過高,會產(chǎn)生透膠(注:膠或其組份透過人造板表層材料,使板面有膠斑或變色的現(xiàn)象),也可能使單板產(chǎn)生裂紋。
對高樹脂含量的樹種木材如松木、樺木、柚木最好采用低溫、較長熱壓時間的工藝。高溫會使木材中的油類或樹脂活化,從而引起部分分層。例如松木,熱壓的溫度宜為50℃左右。
熱壓板應(yīng)定時進(jìn)行清潔,清除掉板上的遺留的膠滴,不平整的壓板表面在壓機(jī)閉合后,將使板面的各部分所承受的壓力不一致。
基材和單板的表面應(yīng)保持清潔,沒有斑點(diǎn)或污痕,嚴(yán)禁工人們用沾有油污的手觸摸基材或單板。
透膠是膠水滲出單板表面,使表面發(fā)亮,主要原因為:
●單板過薄;
●單板是多孔材;
●膠里滲水過量;
●涂膠量過大;
●壓力和溫度過高
●基材表面封閉過或密度過高。
采用0.2-0.3mm厚度的單板是透膠的最常見的原因,當(dāng)用這樣薄的單板時,生產(chǎn)出來的是廢品,這是因為這些單板太薄,以致于要砂光表面上的膠層它都經(jīng)受不起。必須記住,所用的單板至少要有0.6mm厚,以免發(fā)生以上的質(zhì)量問題。
用多孔樹種木材的單板時,可以在脲醛樹脂膠里滲進(jìn)一些乳白膠,來防止透膠。這是因為乳白膠是一種熱塑性的膠,使混合膠的蒸發(fā)時間更短。建議在混合膠中,不飽和PVAC膠的比例為5-10%。
脲醛樹脂膠不適宜用于板面封閉過的或高密度的板材,例如當(dāng)使用抗水性強(qiáng)的板材時,需要另一種類型的膠,這是由于板材不能從脲醛樹脂膠里吸收水分,在熱壓時,未被吸收的水分將從單板表面滲透出來。
單板出現(xiàn)的裂紋,特別是在硬材單板中出現(xiàn)的裂紋有許多原因造成:
●膠層太硬;
●壓力或溫度過高;
●單板密度很高;
●單板過濕。
當(dāng)用硬材樹種單板時,膠層往往不太理想。而如果在脲醛樹脂膠里滲進(jìn)10-40%的適當(dāng)?shù)腜VAC時,將使膠層的柔性增加,取得較好的效果。
當(dāng)壓機(jī)溫度過高時,水分將很快從單板中逸出,可能產(chǎn)生裂紋。當(dāng)單板含水率本身較高時,這種情況更為嚴(yán)重。
封邊
在單板貼面后,一般還要進(jìn)行封邊,再進(jìn)行砂光和表面處理。
厚單板封邊一般不需作進(jìn)一步的處理。實木封邊在東南亞,特別在菲律賓家具業(yè)中十分普遍,但是封邊條的含水率必須足夠低,約為7-11%。較高的含水率會產(chǎn)生裂紋和收縮,還會由于熱熔膠的交互作用所產(chǎn)生的蒸汽而引起分層。
薄單板成卷供應(yīng),背部可以做成起毛也可以不起毛(back-fleece),背面起毛的用于軟成型(softforming),而背部不起毛的則用于直線封邊。
不飽和熱熔膠通常用于封邊,這種工藝的好處是它們有很好的濕潤性質(zhì)、強(qiáng)度高、耐熱性好。耐熱性之所以重要是因為產(chǎn)品通常還必須通過干燥室,其中的溫度為50-60℃,或稍后通過紫外線光固化生產(chǎn)線,其中的溫度則為70-80℃。
用不飽和熱熔膠的另一個好處是,它們的膠層是肉眼看不見的,符合審美的要求。最后,同樣的膠粘效果,不飽和熱熔膠較之飽和熱熔膠的用量要少,這就使成本可以降低,盡管不飽和熱熔膠的價格要略高于飽和熱熔膠。
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