探討密度板尺寸穩定性的影響因素

中密度板是以木質纖維或其他植物纖維為原料，施加合成樹脂（或其他適合的膠黏劑）與添加劑，經高溫和一定的壓力在熱壓機中壓制而成，密度在500~800kg/m3的均質板材。中密度板對原料要求較低，內部結構均勻，密度適中，物理力學性能較好，抗彎強度、沖擊強度、內部結合力等均高于普通刨花板；幅面尺寸大，表面平整光滑，涂飾性能和裝飾貼面效果好；機械加工性能好，鋸截、鉆孔、開榫、銑槽、砂光等加工性能類似木材，易于進行精細加工；還可根據需要在生產過程中添加防水劑、阻燃劑等化學藥劑生產特殊用途的板材。因此，中密度板廣泛應用于建筑、家具用材（家電、櫥柜門、層壓地板、貨架、細木工構件）、玩具、護欄和裝飾材料的浮雕中…。

盡管中密度板具有上述優點，但是由于原料本身和生產工藝的局限性，也存在一些尚待解決的問題，如在高濕度環境下吸濕膨脹、尺寸穩定性不高，游離甲醛釋放污染環境，阻燃性和耐久性有待增強等。其中，尺寸穩定性是影響中密度板質量的關鍵問題，它直接影響到產品的使用性能和使用壽命以及產品應用領域的拓展和附加值的提高。筆者將從中密度板尺寸穩定性的影響因素著手，介紹提高中密度板尺寸穩定性的方法和目前的研究現狀，探討今后在該方面的研究前景。

1中密度板尺寸穩定性的影響因素

中密度板厚度膨脹主要由兩部分引起：一是由于木質纖維細胞壁固有的吸濕性引起的厚度膨脹；另一部分是由于熱壓期間被壓縮的纖維的彈性恢復以及水分作用下纖維之間氫鍵的破壞引起的。基于上述兩方面機理，中密度板尺寸穩定性的影響因素可歸納如下。

1.1木纖維原料

原料中應壓木含量的增加會對中密度板的線性變化、厚度變化和力學性能有負面影響；取材部位的不同，所壓制中密度板的物理力學性能也不同，Shi等對分別從黑云杉頂部、中部和底部取材制備的中密度板進行了研究，發現取材自頂部和中部的中密度板的彈性模量(MOE)和內結合強度（IB）明顯優于取材自底部的板材，且板材的厚度膨脹也隨著取材從頂部往下逐步增加；樹齡也是影響尺寸穩定性的重要因素，幼齡材壓制的中密度板線性膨脹(LE)大于非幼齡材壓制的中密度板，但是水分吸收少于非幼齡材，且表現出較大的靜曲強度(MOR)和內結合強度。

1.2板材密度

中密度板的線性膨脹／收縮、厚度膨脹／收縮和吸濕翹曲程度都隨著板材密度的增加而增加，板材的彈性模量也與其密度密切相關。

1.3膠黏劑

隨著施膠量的增加，中密度板的尺寸穩定性會有一定程度的提升；較高的樹脂覆蓋率和分布率能在添加了合適濃度的石蠟時，減少板材的水分吸收；樹脂的類型和疏水性顯著影響板材的濕脹性；膠黏劑良好的膠合能力對保留纖維網絡的結合和防止纖維回彈及板材濕脹也很重要。

1.4生產工藝

纖維熱磨的過程中，預熱時間和蒸汽壓力對纖維板的厚度膨脹和力學性能影響顯著，經較高溫度和較長時間熱磨的纖維所壓制的板材有較高的內結合強度和尺寸穩定性，但是彎曲性能較低；制板過程中，熱壓工藝參數（溫度、壓力、時間）的不同，對中密度板的尺寸穩定性也有影響。適當增加熱壓壓力和延長熱壓時間可以使纖維緊密度、交織力增加，彈性恢復減少，板材吸水厚度膨脹率下降。