膠合板組胚冷壓強度的定量測試方法
【專利摘要】本發明公開了膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，利用木材單板為母板，經砂光處理、預剪裁成試片、粘貼膠帶、涂膠粘劑、陳化、去除膠帶、拼貼組合、冷壓、剪裁成測試試件等工序，制成結構對稱、尺寸統一的測試試件樣品若干片，然后將試件在限定時間范圍內進行拉伸應力的測試，根據測試膠層破裂時的拉力強度和試件粘合膠層的面積，得出每件試件的粘結強度，計算測試結果的平均值，該值作為冷壓強度測試的結果。本發明是在工廠大批量生產膠合板之前進行的試驗性檢測，用以判斷新型膠粘劑、填料及生產工藝參數等能否適應膠合板批量生產的要求，指導新材料的開發和膠合板生產技術參數的優化。
【專利說明】膠合板組胚冷壓強度的定量測試方法 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發明涉及膠合板生產領域，具體涉及膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，為 膠合板生產用不同種類的木板、新型膠粘劑及其填料的開發研究、工業應用提供定量依據， 指導企業生廣及提商科研效率。 【背景技術】
[0002] 由于膠合板具有變形小、幅面大、施工方便、不易翹曲、抗收縮、抗破裂、強度高、橫 紋抗拉強度大、飾面精美等特點，在家具、家裝、建材、車船、包裝及許多工業部門獲得了廣 泛應用。在巨大的市場需求刺激下，我國膠合板業從上世紀九十年代初開始就步入了快速 發展時期，到本世紀初，我國已成為全球膠合板的最大生產國和出口國。但是隨著膠合板材 需求量的不斷增大和人們對健康環保、美觀大方要求的提升，木板的選擇、開發綠色低污染 膠粘劑及填料，降低生產成本，提高生產效率，改善環境成為膠合板生產企業和相關技術研 發者的共同目標。 在膠合板生產過程中的多個工序都是手工操作，特別是冷-熱壓工序轉換時，完全是 以手工搬運為主，這就要求經冷壓后的膠合板，其組坯必須能經得起工序轉換中的搬動，翻 轉，不會出現散坯或錯位，才能避免返工，減少出現廢品，提高產量和產品質量，所以冷壓強 度是膠合板生產企業最關注的關鍵技術指標之一，因而經冷壓后的膠合板組坯必須具有足 夠的冷壓粘結強度。
[0003] 雖然有關膠合板冷壓強度的相關研究有一些報道，但由于沒有統一的國家或行業 檢測方法，也沒有公認的檢測方法和判斷標準。因此，多數企業的技術人員僅憑借手感、感 官印象或觀察現象加以判斷，隨機性較大，且難以準確定量。部分研究雖然也進行了冷壓強 度的檢測，但在室溫條件下和有限的冷壓時段內，單板間的膠層還沒有完全固化，膠合強度 會比較低。如果按照國標GB/T9846-2004技術標準來制備測試試件，在試件的鋸口、開槽過 程中，外力必然會擾動尚未充分固結膠層的穩定性；同時，膠粘劑固化的程度是隨放置時間 的延長而不斷提高的動態過程，如果制樣時間過長，不能夠在預壓后有限的時間內完成測 試，就難以得到真實的冷壓強度的測試結果。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題是提供一種膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，具有 試件結構簡單，剪裁方便，成本低，耗時少，易于標準化測試，是具有實用價值的膠合板組坯 冷壓強度的定量測試方法，其結果可用于指導不同種類木板、新型膠粘劑及其填料的開發 研究，以及膠合板企業的生產。
[0005] 本發明通過以下技術方案實現： 膠合板冷壓強度的定量測試方法，包括以下步驟， 一、制備試件 首先挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的單板為母板，按短邊與木紋纖維方向平行，長 邊與木紋纖維方向垂直的原則，將母板剪裁成長方形試片，在一側長邊方向每隔一段間距 剪裁出一道平行于短邊的縫隙，縫隙長度小于試片短邊寬度；然后將每兩塊剪裁規格相同 的試片編為一組，在其中一個試片的垂直縫隙方向平行貼兩條膠帶，兩條膠帶之間留有間 距；接著在兩條膠帶之間均勻涂刮膠粘劑，放置5?30 min后，揭去膠帶，將另一相同規格 的試片反方向貼在已涂膠粘劑的試片上，要求縫隙平行且準確相對，不錯位；將上述對接后 的試片在室溫下加壓10?80min，壓力為0. 8?2. OMpa，泄壓后取出已粘結成一體的冷壓 試片，沿縫隙延長線方向剪斷試片粘連部位，制成冷壓粘結強度測試試件； 二、測試與數據處理 即刻在冷壓后的限定時間范圍內，逐一對同一測試組不少于20件試件進行粘結強度 測試，記錄粘結強度數值，統計破木率，剔除異常值，根據數理統計，計算粘結強度數值的平 均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0006] 粘結強度=拉力/粘結膠層面積 本發明的進一步改進方案是，所述制備試件步驟中母板厚度為0. 8?4 mm，試片長X 寬為300mmX 100mm,縫隙間隔10?40mm,縫隙長度為75mm,膠帶寬度為10?15 mm, 膠帶間距為10?50mm，涂刮膠粘劑的涂膠量為260?350 g/m2,制成的試件長X寬為 140mmX 10?40mm ;所述測試與數據處理步驟中冷壓后的限定時間為lOmin。
[0007] 本發明的更進一步改進方案是，所述粘結強度測試的設備為微機控制電子萬能材 料試驗機。
[0008] 本發明的更進一步改進方案是，所述母板剪裁成試片之前先用砂光機進行表面砂 光處理。減少檢測結果的誤差。
[0009] 本發明具有以下明顯優點： 一、本發明是在工廠大批量生產膠合板之前進行的試驗性檢測，用以判斷新型膠粘劑、 填料及生產工藝參數能否適應膠合板批量生產的要求，指導新材料的開發和膠合板生產技 術參數的優化。可標準化操作，試件結構簡單，剪裁方便，成本低，耗時少，易于標準化測試。 是具有實用價值的膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法。提高膠合板生產的效率和成品 率，避免直接投入大批量生產帶來的經濟損失。
[0010] 二、本發明中用膠帶隔離、限定涂膠面積，揭除膠帶后，涂膠面積準確無誤，檢測出 的粘接強度精確。
[〇〇11] 三、本發明制備試件簡單、快捷，不受外力干擾，便于冷壓后在短時間限定范圍內 完成檢測，檢測結果真實、準確。 【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明單片試片結構圖。
[0013] 圖2為本發明兩片試片對接后俯視圖。
[0014] 圖3為本發明試件正視圖。
[0015] 具體實方式 本發明包括以下步驟， 一、制備試件 首先挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的單板為母板，母板厚度為〇. 8?4 mm，母板表 面經砂光機砂光處理后，按短邊與木紋纖維方向平行，長邊與木紋纖維方向垂直的原則，將 母板剪裁成長X寬為300mmX 100mm的試片，在一側長邊方向每隔10?40mm剪裁出一道平 行于短邊的縫隙，縫隙長度為75mm;然后將每兩塊剪裁規格相同的試片編為一組，在其中 一個試片的垂直縫隙方向平行貼兩條寬度10?15 mm的膠帶，膠帶間距為10?50mm ;接著 在兩條膠帶之間均勻涂刮膠粘劑，涂膠量為260?350 g/m2,放置5?30 min后，揭去膠帶， 將另一相同規格的試片反方向貼在已涂膠粘劑的試片上，要求縫隙平行且準確相對，不錯 位；將上述對接后的試片在室溫下加壓10?80min，壓力為0. 8?2. OMpa，泄壓后取出已粘 結成一體的冷壓試片，沿縫隙延長線方向剪斷試片粘連部位，制成長X寬為140mmX 10? 40mm的冷壓粘結強度測試試件； 二、測試與數據處理 在冷壓后的lOmin限定時間范圍內，逐一對同一測試組不少于20件試件進行粘結強度 測試，記錄粘結強度數值，統計破木率，剔除異常值，根據數理統計，計算粘結強度數值的平 均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0016] 粘結強度=拉力/粘合膠層面積 實施例1 第一步試片的剪裁 挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的楊木單板為試片的母板，母板的厚度為1.2 mm， 母板表面經砂光機砂光處理后，選擇縱紋方向相鄰的兩片母板為同一測試組，按短邊必須 與木紋纖維的方向保持平行，長邊與木纖維方向垂直的原則，分別將母板剪裁成長寬為 300 X 100 mm的試片1。在試片的一側長邊方向每隔25mm (A值)剪裁出一道平行于短邊的 縫隙2,縫隙2長度約為75 mm，未劃開的部分保持試片為一整體。
[〇〇17] 第二步試片的預處理 對裁好的試片進行編號，每組選其中的一個試片，在垂直縫隙方向平行貼兩條寬度為 15 _的不干膠帶3,保持兩膠帶間的寬度為30 mm (B值)。（如圖1所示） 第三步涂膠 將調制好的脲醛樹脂粘膠劑均勻涂刮在兩條膠帶之間4,涂膠量為300g/m2,放置15 min，揭去膠帶3,將另一相同規格的試片反方向準確貼在已涂膠的試片板上，注意，鋸縫一 定要平行且準確相對，并避免試片錯位。（如圖2所示） 第四步冷壓及試件剪裁 將涂好膠粘劑、陳化對接后的試片放到壓力機的壓膜間，控制壓力機的壓力為1.0 MPa，加壓30min，立即取出已經粘結成為一體的冷壓試片，用剪刀沿縫隙延長線方向剪斷試 片的粘連部位（即劃口時沒有劃斷的部分)，就制成了長度為140mm，寬度25mm的冷壓粘結 強度測試的試件。（如圖3所示） 第五步測試與數據處理 在冷壓結后立即開始用微機控制電子萬能試驗機測試每個試件的粘結強度，并記錄粘 結強度數值，統計破木率。冷壓后lOmin內完成本測試組所有試件的粘結強度測試。每個 測試組均需保證可測定合格的試件數量不少于20件，每個試件逐一測試后，剔除異常值， 根據數理統計，計算測試結果的平均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0018] 冷壓強度見表1。
[0019] 實施例2 第一步試片的剪裁 挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的椴木單板為試片的母板，母板的厚度為〇. 8 mm， 母板表面經砂光機砂光處理后，選擇縱紋方向相鄰的兩片母板為同一測試組，按短邊必須 與木紋纖維的方向保持平行，長邊與木纖維方向垂直的原則，分別將母板剪裁成長寬為 300 X 100 mm的試片。在試片的一側長邊方向每隔40mm (A值）剪裁出一道平行于短邊的 縫隙，縫隙長度約為75 mm，未劃開的部分保持試片為一整體。
[0020] 第二步試片的預處理 對裁好的試片進行編號，每組選其中的一個試片，在垂直縫隙方向平行貼兩條寬度為 15 mm的不干膠帶，保持兩膠帶間的寬度為10 mm (B值)。
[0021] 第三步涂膠 將調制好的脲醛樹脂膠粘劑均勻涂刮在兩條膠帶之間，涂膠量為300g/m2,放置15 min，揭去膠帶，將另一相同規格的試片反方向準確貼在已涂膠的試片板上，注意，鋸縫一定 要平行且準確相對，并避免試片錯位。
[0022] 第四步冷壓及試件剪裁 將涂好膠粘劑、陳化對接后的試片放到壓力機的壓膜間，控制壓力機的壓力為〇· 8MPa， 加壓40min，立即取出已經粘結成為一體的冷壓試片，用剪刀沿縫隙延長線方向剪斷試片的 粘連部位（即劃口時沒有劃斷的部分)，就制成了長度為140mm，寬度40mm的冷壓粘結強度 測試的試件。
[0023] 第五步測試與數據處理 在冷壓結束立即開始用微機控制電子萬能試驗機測試每個試件的粘結強度，并記錄粘 結強度數值，統計破木率。冷壓后l〇min內完成本測試組所有試件的粘結強度測試，每測試 組均需保證可測定合格的試件數量不少于20件，每個試件逐一測試后，剔除異常值，根據 數理統計，計算測試結果的平均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0024] 冷壓強度見表1。
[0025] 實施例3 第一步試片的剪裁 挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的樺木單板為試片的母板，母板的厚度為2.0 mm， 母板表面經砂光機砂光處理后，選擇縱紋方向相鄰的兩片母板為同一測試組，按短邊必須 與木紋纖維的方向保持平行，長邊與木纖維方向垂直的原則，分別將母板剪裁成長寬為 300X100 mm的試片。在一側長邊方向每隔10mm (A值)剪裁出一道平行于短邊的縫隙，縫 隙長度約為75 mm,未劃開的部分保持試片為一整體。
[0026] 第二步試片的預處理 對裁好的試片進行編號，每組選其中的一個試片，在垂直縫隙方向平行貼兩條寬度為 10 mm的不干膠帶，保持兩膠帶間的寬度為50 mm (B值)。
[〇〇27] 第三步調膠與涂膠 將調制好的酚醛樹脂膠粘劑均勻涂刮在兩條膠帶之間，涂膠量為260g/m2,放置30 min，揭去膠帶，將另一相同規格的試片反方向準確貼在已涂膠的試片板上，注意，鋸縫一定 要平行且準確相對，并避免試片錯位。
[0028] 第四步冷壓及試件剪裁 將涂好膠粘劑、陳化對接后的試片放到壓力機的壓膜間，控制壓力機的壓力為L 2MPa， 加壓80min，立即取出已經粘結成為一體的冷壓試片，用剪刀沿縫隙延長線方向剪斷試片的 粘連部位（即劃口時沒有劃斷的部分)，就制成了長度為140mm，寬度10mm的冷壓粘結強度 測試的試件。
[0029] 第五步測試與數據處理 在冷壓結束立即開始用微機控制電子萬能試驗機測試每個試件的粘結強度，并記錄粘 結強度數值，統計破木率，冷壓后l〇min內完成本測試組所有試件的粘結強度測試。每個測 試組均需保證可測定合格的試件數量不少于20件，每個試件逐一測試后，剔除異常值，根 據數理統計，計算測試結果的平均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0030] 冷壓強度見表1。
[0031] 實施例4 第一步試片的剪裁 挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的水曲柳單板為試片的母板，母板的厚度為4mm， 母板表面經砂光機砂光處理后，選擇縱紋方向相鄰的兩片母板為同一測試組，按短邊必須 與木紋纖維的方向保持平行，長邊與木纖維方向垂直的原則，分別將母板剪裁成長寬為 300X100 mm的試片。在一側長邊方向每隔30mm (A值)剪裁出一道平行于短邊的縫隙，縫 隙長度約為75 mm,未劃開的部分保持試片為一整體。
[0032] 第二步試片的預處理 對裁好的試片進行編號，每組選其中的一個試片，在垂直縫隙方向平行貼兩條寬度為 15 mm的不干膠帶，保持兩膠帶間的寬度為30 mm (B值)。
[0033] 第三步涂膠 將調制好的三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑均勻涂刮在兩條膠帶之間，涂膠量為320g/m2,放 置5 min，揭去膠帶，將另一相同規格的試片反方向準確貼在已涂膠的試片板上，注意，鋸縫 一定要平行且準確相對，并避免試片錯位。
[〇〇34] 第四步冷壓及試件剪裁 將涂好膠粘劑、陳化對接后的試片放到壓力機的壓膜間，控制壓力機的壓力為2. OMPa， 加壓20min，立即取出已經粘結成為一體的冷壓試片，用剪刀沿縫隙延長線方向剪斷試片的 粘連部位（即劃口時沒有劃斷的部分)，就制成了長度為140mm，寬度30mm的冷壓粘結強度 測試的試件。
[0035] 第五步測試與數據處理 在冷壓結束即開始用微機控制電子萬能試驗機測試每個試件的粘結強度，并記錄粘結 強度數值和統計破木率，冷壓后l〇min內完成本測試組所有試件的粘結強度測試。每個測 試組均需保證可測定合格的試件數量不少于20件，每個試件逐一測試后，剔除異常值，根 據數理統計，計算測試結果的平均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0036] 冷壓強度見表1。
[0037] 實施例5 第一步試片的剪裁 挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的松木單板為試片的母板，母板的厚度為3mm，母 板表面經砂光機砂光處理后，選擇縱紋方向相鄰的兩片母板為同一測試組，按短邊必須 與木紋纖維的方向保持平行，長邊與木纖維方向垂直的原則，分別將母板剪裁成長寬為 300X100 mm的試片。在一側長邊方向每隔25mm (A值)剪裁出一道平行于短邊的縫隙，縫 隙長度約為75 mm,未劃開的部分保持試片為一整體。
[0038] 第二步試片的預處理 對裁好的試片進行編號，每組選其中的一個試片，在垂直縫隙方向平行貼兩條寬度為 15 mm的不干膠帶，保持兩膠帶間的寬度為30 mm (B值)。
[0039] 第三步涂膠 將調制好的三聚氰胺甲醛樹脂膠粘劑均勻涂刮在兩條膠帶之間4,涂膠量為300g/m2， 放置30 min，揭去膠帶3,將另一相同規格的試片反方向準確貼在已涂膠的試片板上，注意， 鋸縫一定要平行且準確相對，并避免試片錯位。
[0040] 第四步冷壓及試件剪裁 將涂好膠粘劑、陳化對接后的試片放到壓力機的壓膜間，控制壓力機的壓力為L 5MPa， 加壓60min，立即取出已經粘結成為一體的冷壓試片，用剪刀沿縫隙延長線方向剪斷試片的 粘連部位（即劃口時沒有劃斷的部分)，就制成了長度為140mm，寬度25mm的冷壓粘結強度 測試的試件。
[0041] 第五步測試與數據處理 在冷壓結束后立即開始用微機控制電子萬能試驗機測試每個試件的粘結強度，并記錄 粘結強度數值，統計破木率。冷壓后l〇min內完成本測試組所有試件的粘結強度測試。每個 測試組均需保證可測定合格的試件數量不少于20件，每個試件逐一測試后，剔除異常值， 根據數理統計，計算測試結果的平均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0042] 冷壓強度見表1。
[0043] 實施例6 第一步試片的剪裁 挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的竹木單板為試片的母板，母板的厚度為2. 5mm， 母板表面經砂光機砂光處理后，選擇縱紋方向相鄰的兩片母板為同一測試組，按短邊必須 與木紋纖維的方向保持平行，長邊與木纖維方向垂直的原則，分別將母板剪裁成長寬為 300X100 mm的試片。在一側長邊方向每隔20mm (A值)剪裁出一道平行于短邊的縫隙，縫 隙長度約為75 mm,未劃開的部分保持試片為一整體。
[0044] 第二步試片的預處理 對裁好的試片進行編號，每兩塊剪裁規格相同的試片編為一組，每組選其中的一個試 片，在垂直縫隙方向平行貼兩條寬度為15 mm的不干膠帶，保持兩膠帶間的寬度為30 mm(B 值)。
[0045] 第三步涂膠 將調制好的酚醛樹脂膠粘劑均勻涂刮在兩條膠帶之間，涂膠量為300g/m2,放置15 min，揭去膠帶，將另一相同規格的試片反方向準確貼在已涂膠的試片板上，注意，鋸縫一定 要平行且準確相對，并避免試片錯位。
[〇〇46] 第四步冷壓及試件剪裁 將涂好膠粘劑、陳化對接后的試片放到壓力機的壓膜間，控制壓力機的壓力為L 5MPa， 加壓lOmin，立即取出已經粘結成為一體的冷壓試片，用剪刀沿縫隙延長線方向剪斷試片的 粘連部位（即劃口時沒有劃斷的部分)，就制成了長度為140mm，寬度20mm的冷壓粘結強度 測試的試件。
[0047] 第五步測試與數據處理 在冷壓結束后立即開始用微機控制電子萬能試驗機測試每個試件的粘結強度，并記錄 粘結強度數值，統計破木率。冷壓后l〇min內完成本測試組所有試件的粘結強度測試。每個 測試組均需保證可測定合格的試件數量不少于20件，每個試件逐一測試后，剔除異常值， 根據數理統計，計算測試結果的平均值，該值作為冷壓強度測試的結果。
[0048] 冷壓強度見表1。
[0049] 表1實施例1至6中的各項數據統計結果
【權利要求】
1. 膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，其特征在于：包括以下步驟， 一、 制備試件 首先挑選板面無裂紋和結子、厚度均勻的單板為母板，按短邊與木紋纖維方向平行，長 邊與木紋纖維方向垂直的原則，將母板剪裁成長方形試片，在一側長邊方向每隔一段間距 剪裁出一道平行于短邊的縫隙，縫隙長度小于試片短邊寬度；然后將每兩塊剪裁規格相同 的試片編為一組，在其中一個試片的垂直縫隙方向平行貼兩條膠帶，兩條膠帶之間留有間 距；接著在兩條膠帶之間均勻涂刮膠粘劑，放置5?30 min后，揭去膠帶，將另一相同規格 的試片反方向貼在已涂膠粘劑的試片上，要求縫隙平行且準確相對，不錯位；將上述對接后 的試片在室溫下加壓10?80min，壓力為0. 8?2. OMpa，泄壓后取出已粘結成一體的冷壓 試片，沿縫隙延長線方向剪斷試片粘連部位，制成冷壓粘結強度測試試件； 二、 測試與數據處理 在冷壓后的限定時間范圍內，逐一對同一測試組不少于20件試件進行粘結強度測試， 記錄粘結強度數值，統計破木率，剔除異常值，根據數理統計，計算粘結強度數值的平均值， 該值作為冷壓強度測試的結果。
2. 根據權利要求1所述的膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，其特征在于：所述制 備試件步驟中母板厚度為〇. 8?4 mm，試片長X寬為300mmX 100mm，縫隙間隔10?40mm， 縫隙長度為75mm，膠帶寬度為10?15 mm，膠帶間距為10?50mm，涂刮膠粘劑的涂膠量為 260?350 g/m2,制成的試件長X寬為140mmX10?40mm。
3. 根據權利要求1或2所述的膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，其特征在于：所 述測試步驟中冷壓后的限定時間為lOmin。
4. 根據權利要求1所述的膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，其特征在于：所述粘 結強度測試的設備為微機控制電子萬能材料試驗機。
5. 根據權利要求1所述的膠合板組坯冷壓強度的定量測試方法，其特征在于：所述母 板剪裁成試片之前先用砂光機進行表面砂光處理。
【文檔編號】G01N19/04GK104089875SQ201410205319
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】湯慶國, 翁衛東, 關雪陽, 劉曉冬, 王菲 申請人:盱眙恒信粘土科技有限公司, 河北工業大學
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