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            • 山東臨沂帝文·潤森密度板制造有限公司
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            淺析密度板特點和性能
            作者:管理員  時間:2014-08-01 12:14:55  來源:山東臨沂帝文·潤森密度板制造有限公司
            由生產工藝特點賦予密度板產品的各種性能中,其物理性能系指含水率、吸水性、吸濕性、耐候性以及導熱和吸音等性能;力學性能系指強度、彈性模量、硬度、壓縮性以及方向性和加工等特性。密度板是一種質地優異的人造板材,它不僅具備木材原有的特性,并克服了天然木材的某些缺陷。

             

            密度板的基本特性

            ①密度板與木材相比,方向性差異甚小。密度板由于纖維排列均勻,產品縱向和橫向的強度差別很小,縱、橫方向強度差,最大值不超過10%。天然木材纖維的排列呈縱向,故縱、橫方向的強度差很大,少則相差幾倍,多則十幾倍;

            ②密度板的尺寸穩定性好,縱、橫方向的膨脹、干縮變化較小而且均恒。使用時不易開裂。特別是經過加濕處理后的密度板,尺寸穩定性更佳;

            ③密度板具有無節疤、表面平整的特點,可以生產大幅面和各種厚度的板材。并具有再加工性能及施工方便的特點;

            ④可以制成不同密度的產品。低密度密度板具有良好的保溫隔熱及吸音特性,高密度纖維板具有很好的力學性能;

            ⑤密度板具有可鉆孔、開榫、釘著、鏤刨和彎曲、模壓造型等機械加工性能。并可膠接、涂飾以及膠貼各種裝飾貼面材料等二次加工性能。經上述加工處理的密度板產品既美觀又適用,進一步擴大了產品的使用范圍及應用價值;
            ⑥經添加各種功能性化學藥劑,或與無機纖維原料混合制造的密度板。不僅保持了纖維板原有的特性,并具備更優異的耐水、防潮、防腐防霉、阻燃、防靜電、電磁波和凈化空氣等性能,成為特種功能的密度板或復合密度板。

            密度板的材質和密度

            木材的纖維是順樹干呈縱向排列,縱橫方向的強度、膨脹收縮等性能有顯著差異,少則幾倍多則十幾倍。而密度板的纖維排列呈縱模交錯方向排列,雖然由于成型方式造成縱橫向強度有點差異但很小,最大差值也只有10%左右,遠遠小于木材。

            由于纖維板各向性能均稱,材質密實均勻,尺寸穩定性甚佳,非常便于施工和進行各種機械加工。故在使用時可不必擔心材質的開裂、翹曲和變形問題。

            纖維板的性質和密度有很大關系。纖維板的分類一般是根據密度予以劃分也是有理論根據的。在原料和制造工藝相同的條件下,纖維板的靜曲強度和拉伸強度等物理力學性能與密度呈直線關系,密度越大其物理力學性能越好。

            纖維板的耐水性能同樣是密度越大,其耐水性能越好。吸水后的厚度膨脹率是隨密度的增大而增大,但長度方向的線膨脹率卻與密度的變化沒有多大關系。

            纖維板的熱導率隨密度的增大而增大,特別是密度超過lg/cm3的纖維板,其熱傳導性能幾乎與木材相同。軟質纖維板密度很低,它的熱傳導性很差,因此它是一種良好的保溫隔熱材料。

            纖維板的含水率和吸水吸濕性

            纖維板的含水率與強度的關系纖維板在密度和其他條件不變的情況下,含水率的變化對強度有顯著的影響,尤其對靜曲強度的影響更為明顯。如含水率在5%-10%時,每當含水率增加1%,其靜曲強度就下降3%-5%0當含水率超過20%時,含水率每增加5%,其靜曲強度下降30%-40%0這種變化特性比木材要大得多。

            纖維板含水率的變化對拉伸強度的影響,與靜曲強度基本類似,只是變化率沒有靜曲強度大。含水率每增加1%時,其拉伸強度要下降2%-3%。

            纖維板含水率在3%-5%時,其靜曲強度和拉伸強度為最高。此時纖維板中的水分對纖維間的結合力,起到類似結合水的作用。但是,超過此值的含水率卻會削弱纖維間的結合力。

            纖維板的含水率及吸濕性纖維板在標準大氣狀態下(溫度為20℃,相對濕度為65%),板材的平均含水率是隨著密度的大小而有所差異。密度大的纖維板其平均含水率低,硬質纖維板和中密度纖維板的平衡含水率為4%-8%,軟質纖維板為8%~12%。

            纖維板的平衡含水率和溫度、濕度有關。在恒溫狀態,當濕度增加時含水率隨之提高。在恒濕狀態,則隨著溫度的上升其含水率將隨之下降。

            纖維板在恒溫恒濕條件下,脫濕過程比吸濕過程時的含水率高,這種滯后現象與木材相類似。

            由于濕度的變化,纖維板的厚度及長、寬方向的線膨脹或收縮,尤其厚度變化更為明顯。但在脫濕過程中,當濕度達到零點時,其厚度卻不能恢復原狀,這種現象稱為弛緩現象。由于長時間的干濕循環造成纖維板厚度增大,又會促使板的密度下降。

            纖維板在脫濕過程中,長度方向的變化比厚度方向變化小,長度變化率處于下降趨勢。這是由于長期干濕循環導致長度變化有縮小的傾向,因長度方向變化值小,對纖維板方向性差異的影響也就不大。

            纖維板的吸水膨脹及干縮纖維板的密度對吸水性有一定的影響。一般情況纖維板密度大其吸水率低,耐水防潮性好。纖維板在吸水過程中,經24~48h后基本達到平衡狀態,水的溫度對纖維板的吸水速度和吸水率有關,當水的溫度在15~60℃時,吸水率是隨著水溫的升高呈上升趨勢,尤其水溫在20~50℃時,纖維板的吸水速度較明顯。

            水的pH值對纖維板吸水率也會產生影響。水的pH值呈堿性,纖維板的吸水率偏高。當水的pH值呈弱酸性時,纖維板的吸水率則低,見表3。

            纖維板吸水時的厚度膨脹率,是和密度大小成比例關系變化。因纖維板中纖維細胞的數量和纖維板的密度成正比關系,當含水率達到纖維飽和點以上時,纖維細胞壁就不再膨脹。所以由于水分的變化引起的膨脹或收縮,都是在纖維飽和點以下發生的。故纖維板密度越大,其厚度膨脹率也隨之增大。

            纖維板的線膨脹率則與板的密度沒有多大關系。因纖維板長度方向的膨脹,主要是順著纖維細胞長軸方向伸長或縮短,其變化量甚少;同時纖維板自身纖維的縱、橫方向排列又是比較均一的,當纖維板吸水時,縱橫方向膨脹率的差別也就很小。纖維板的干縮和膨脹均會導致纖維板的翹曲和變形。纖維板干縮時與膨脹時同樣具有方向性,沿厚度方向的干縮率最明顯;而平面縱橫方向的干縮率較小,縱、橫向干縮差異也很小。

            纖維板的隔熱、吸音性

            纖維板的熱傳導性纖維板的熱傳導性與板材的密度及環境溫濕度有關。纖維板密度的增加其熱傳導性也隨之增大,在相同條件下與木材和其他材料比較,其熱傳導率較低。

            纖維板是多孔性材料,特別是軟質纖維板質輕又具有多孔性,是一種良好的保溫隔熱材料,它的保溫隔熱效果相當于木材的2.2倍,混凝土的34倍。

            纖維板的熱傳導率隨著含水率及溫度的上升而增大,這是由于水的熱傳導率比纖維和空氣都大的原故。

            纖維板的吸音性能纖維板的吸音性能與纖維板密度有關。尤其軟質纖維板是多孔質輕的材料,有很好的吸音效果。當音響投射在材料上由于發生反射、透過和吸收三種作用,使大部分音響減弱和消失。故纖維板材料應用在建筑內裝修,可降低室內的噪音和交雜回音。

            纖維板的密度、厚度和加工方法,以及音波頻率的不同,均影響它對音響的吸收效果。

            纖維板的密度越小,其吸音效果越佳。

            密度相同的纖維板,厚度越厚其吸音效果越好。厚度大的纖維板對低頻音波吸收較好,但音波頻率超過4000Hz時,則厚度加大的作用也不大。

            經過打孔的軟質纖維板,吸音效果更明顯,對高、低頻率魄童波均有很好的吸收能力。未經打孔的軟質纖維板易吸收中、高頻率的音波。硬質纖維板對高頻率音波有較好的吸收效果。纖維板表面粗糙或浮雕、模壓的纖維板,其吸音效果也比較好。

            纖維板的耐候、阻燃、防腐及防蟲害等性能

            纖維板的耐候性作為外裝材料,尤其是表面沒有進行加工處理的纖維板。由于風化作用,使其表面平滑度、光澤度慢慢消失,顏色變淺質地也隨之下降。軟質纖維板和中密度纖維板多用于建筑內裝材料,受風化作用少其變化的程度相對也就少。

            室外用未經處理的硬質纖維板,風化期1年后,其強度下降15%~20%;風化期5年時,強度約下降25%~30%,見圖1-8。

            纖維板的阻燃性纖維板與木材及其他木質人造板一樣,均屬易燃材料。尤其用于建筑中的軟質纖維板,比通常用于內部裝飾的其他木質板材更易燃燒。燃燒的速率隨著纖維板密度的增加幾乎成雙曲線減弱,延遲著火的時間則隨著密度的增加幾乎成拋物線函數增加。

            經過阻燃處理的纖維板,具有良好的防火阻燃性能。但用無機或有機藥劑采用常規的處理方法,均會影響纖維板的物理力學性能。以樹脂作載體將阻燃劑在纖維中反應產生不溶性物質,使其牢固地固定在纖維上的新技術,是當前行之有效的方法。該洼不僅阻燃劑不易流失,而且對纖維板的物理力學性能影響很小。如采用ZR-OI樹脂為載體WFR型阻燃劑生產的阻燃中密度纖維板,其產品阻燃性能達到國家對建筑材料阻燃性能的技術指標要求。其中阻燃性能的氧指數大于45%,在1000℃火焰垂直點燃15min后的炭化長度為12cm,而且無明火,阻燃時間小于2s。發煙等級為一級。

            纖維板防生物的侵蝕性纖維板易受真菌侵害,尤其在潮濕地區腐朽菌和白蟻對纖維板的危害性很大。板的密度和含膠量越低,受侵害的威脅性越大,變質的速率就越快。經過防腐處理的纖維板,具有良好的防生物侵害性。采用五氯酚(PCP)或五氯酚的銅鹽以及各種砷化合物之類處理纖維板,特別是軟質纖維板,具有顯著的防腐防蟻性能,硬質纖維板和中密度纖維板經防腐處理也同樣具備很好的防生物侵蝕性能。

            纖維板的可加工性能

            纖維板的可加工性,指纖維板接受涂飾,貼面以及機械加工等性能。纖維板很容易進行涂飾加工,各種水質、油質和膠質的涂料均可涂飾在纖維板面上。也可用各種花色美觀的塑料薄膜、浸漬裝飾貼面紙以及單板或輕金屬薄膜等材料貼合在纖維板面上,或壓制成復合型纖維板材。

            纖維板有與木材相同的可進行各種機械加工性能,如裁切、刨削、鏤花雕刻以及打孔開榫等機械加工性能。也可模壓成型以及彎曲加工,尤其硬質纖維板和薄型中密度纖維板更易進行彎曲加工,經過熱處理或其他軟處理方法均可進行彎曲和模壓成型。如厚度為3.5mm的硬質纖維板,氣干狀態的最小曲率半徑為250~300mm,經水浸漬處理后的最小曲率半徑可達100~200mm;6.5mm厚硬質纖維板氣干狀態最小曲率半徑為650~700mm,經水浸漬處理后最小加工曲率半徑則為350~450mm。

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