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石膏刨花板

用石膏作为刨花的粘合剂所制成的人造板。简史 石膏刨花板是在石膏纤维板、刨花板、水泥刨花板等产品基础上产生的产品。熟石膏遇水即凝固。一旦凝固后仍有一定的防水作用。因此用石膏制板或作人造板的粘合剂,近百年来一直为人们所重视。石膏板大量用于墙体及吊顶材料,在19世纪就已经使用。但石膏不耐冲击力,抗拉、抗弯强度也较差,且无法吃钉,使用受到一定限制。

用石膏作为刨花的粘合剂所制成的人造板

简史

石膏刨花板是在石膏纤维板刨花板水泥刨花板等产品基础上产生的产品。熟石膏遇水即凝固。一旦凝固后仍有一定的防水作用。因此用石膏制板或作人造板的粘合剂,近百年来一直为人们所重视。石膏板大量用于墙体及吊顶材料,在19世纪就已经使用。但石膏不耐冲击力,抗拉、抗弯强度也较差,且无法吃钉,使用受到一定限制。后来出现石膏木丝板,性能与石膏板显著不同因而用途亦不同。20世纪20年代出现的在石膏板两面覆贴纸板的纸面石膏板,可改进其外貌及性能,若与普通刨花板比较,抗湿能力强。在气温20℃、相对湿度由30%上升到85%时,线性膨胀仅0.03~0.04%,而合成树脂胶刨花板达到0.3~0.5%,所以这种板材得到很大发展。为寻找较便宜的纤维材料以代替纸与石膏复合,70年代初,联邦德国用废纸打碎后与石膏在一起制造石膏纤维板,可从根本上改善了石膏板的加工性能,用途遂广。生产石膏纤维板时,石膏先要与水配制成液状或粘液状,按重量,水膏比为0.7~0.9,然后脱水,干燥成板。这就产生废水,而且消耗较多能量。为了解决上述问题,人们进行大量研究,寻找制造石膏刨花板的新途径。直到1982年由联邦德国柯萨茨(G.Kossatz)发明了半干法生产石膏刨花板的方法之后,石膏刨花板的工业化问题才得到初步解决。从化学方面进行研究的结果获知,水和石膏按重量配比只需0.15~0.19就足以使石膏水化而凝固。假如能够使用少量水与石膏配制后作为刨花的胶粘剂,不但可以消除废水,节约干燥能源消耗,也可利用廉价纤维原料——刨花,其产品不仅在加工性能方面也将优于纸面石膏板,而且兼有刨花板及石膏板的优点。联邦德国比森(Bison)公司根据半干法石膏刨花板的生产方法,1983年推出了用石膏制造石膏刨花板的成套生产设备。第一个具有工业生产规模的石膏刨花板工厂于1985年在芬兰建成,年产4.5万吨。由于石膏刨花板的生产与其他以矿物原料为胶粘剂的人造板一样,木材的化学成分及石膏纯度对板材质量的影响十分敏感,还有大量技术问题尚待解决,所以石膏刨花板生产目前仅处于开发性的初始阶段。

制造方法

联邦德国比森公司于1983年制成的石膏刨花板成套生产设备,该生产线曾经在该公司自建的中间规模生产车间中进行生产。刨花厚0.25~0.30毫米,拌石膏之前刨花含水率约为140~150%,刨花作为水的载体,与石膏相遇后,石膏即与水分起作用。为了加速或延缓石膏遇水后的凝固速度,可加入某些盐类。压机压力一般为1.5~2.0兆帕,不加热。压制终点以板坯中石膏释放的水化热而导致板坯的温度上升情况加以确定。一般情况是石膏结晶过程放热使板坯温度上升20℃左右。固化时间约6分钟,压出的刨花板含水率约为20%,再经干燥。干燥机内循环空气温度为40℃,干燥后刨花板最终含水率为2~3%。芬兰的工业规模石膏刨花板厂的生产原理基本与上述者相同,但所用的主要设备却有不同。该厂铺装是用气流成型机,加压则采用堆积式压机(见图)。木材与石膏的重量б为0.20~0.30,水与石膏重量б0.25~0.35。压机压力为1.2~2.0兆帕。压后的板坯含水率为15%,干燥后含水率达到2%左右。

堆积式压机图

性能及用途

芬兰生产的石膏刨花板的主要性能为:密度1150千克/立方米,静曲强度>10兆帕,弹性模量2200~2800兆帕,2小时水浸厚度膨胀率2.5~2.6%,线性膨胀率0.05~0.06%。板子适合于锯、铣、钻、钉及使用上螺钉。吸音能力及耐燃能力均较好,且无甲醛释放问题。由于以上特点,现已开始代替纸面石膏板及有机合成树脂胶刨花板使用于建筑房屋的内墙。