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定向结构板OSB——家具设计及制造的新材料

2018-02-07 11:54 责任编辑: 张彬彬
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对于家具设计的人来说,定向结构刨花板(OrientedStrandBoard,0SB)显得很陌生。其实,这几年OSB已经开始悄然在家装领域暂露头脚,在家具企业,有眼光的家具企业也开始创先使用,生产高档的板式家具。如,城市之窗家具刚刚在东莞召开了发布会,使用欧洲进口的“欧松板”制造家具,引导绿色家具的潮流,其它企业,如河北的蓝鸟家具,深圳的“红苹果”家具,都已经在使用进口的OSB做家具,而且销路非常好。

不懂专业的人,不知道所谓的“欧松板”,就是学术上说的“OSB”,因为生产这种板材使用的胶粘剂主要是“MDI”,也就是异氰酸树脂,价格很贵,但无甲醛释放,这也是这种板能够在北美和欧洲畅销的一大原因。北美和欧洲的人造板技术比较好,能用很低比率的胶粘剂,就可以达到标准的胶合强度,这主要是由刨花制造、施胶技术和设备,以及刨花铺装技术所决定的。由于缺乏技术和市场的强大推动力,我国至今也未大规模制造出优质上乘的低施胶率的OSB。

定向结构刨花板,之所以在中国没有被广泛的接受和生产,很重要的原因之一是政府、企业和用户对OSB的性能和用途不甚了解。随着近两年推广活动的加强和普及,OSB现在已经逐渐被应用在家装、木制建筑、包装和家具制造等领域,并被越来越多的人所接受。这可以从Google中搜索到的有关OSB的条目数就可窥一斑,仅搜索中文的“定向结构刨花板”一词,就有约1.67万条信息。现在OSB一年的进口量已经达到100万方左右,而且增长势头依旧很大。

OSB的原料主要为软针、阔叶树材的小径木、速生间伐材等,如按树、杉木、杨木间伐材等,来源比较广泛,并可制造成大幅面板。

其制造工艺主要是将一定几何形状的刨片(通常为长50-80mm,宽5-20mm,厚0.45-0.6mm)经干燥、施胶、定向铺装和热压成型。相比于其他人造板板种的生产,OSB技术难度高,设备投入比较大,国产设备目前还都达不到技术标准,主要为进口设备,需要上亿元的投入。

OSB相比于胶合板、MDF以及细木工板等板种,其线膨胀系数小,稳定性好,材质均匀,握螺钉力较高;由于其刨花是按一定方向排列的,它的纵向抗弯强度比横向大得多,因此可以做结构材,并可用作受力构件。另外,它可以像木材一样进行锯、砂、刨、钻、钉、锉等加工,是建筑结构、室内装修以及家具制造的良好材料。缺点是厚度稳定性较差,主要是由于刨花的大小不等,铺装过程的刨花方向和角度不能保证完全地水平和均匀,会形成一定的密度梯度,对厚度稳定性有一定的影响。

根据美国标准(AmericanNationalStandard)ANS1A208.1规定OSB有两种密度:高密度(H),其密度大于800kg/m3的;中密度(M),其范围为640~800kg/m3的。高密度的OSB技术和产品都已经非常成熟,目前北美的OSB专家更多致力于低密度的OSB研究,而且已经研制出了密度在0.50g/cm3左右的OSB。通过前期的研究和测定,用阿尔比斯冷杉、杨树、麦草和稻草等不同原料制成的密度在0.50g/cm3的不同材质的OSB,其基本性能,包括抗弯强度(MOR)、抗弯弹性模量(MOE)、厚度膨胀率(TW)、线性膨胀系数(LE)、内结合强度(IB)以及表面的和端面的握钉力(SH)等指标都达到了或超过了美国ANSI208.1-1993和欧洲的EN300标准中对OSB的各项要求。

这说明LDOSB(lowdensityorientedstrandboard,简称LDOSB,低密度的OSB。)首先在物理力学性能上是满足OSB的常规使用以及制造家具对这些指标的要求,至于其他性能,如铣削、砂光、钻孔、贴面和钻孔的性能,可以通过改变OSB的结构和铺装,以及调整原材料,就完全可以达到如胶合板和MDF的表面效果和特点,从而满足家具的使用。

这种轻质的OSB大大降低了制造商的成本,并且降低了自重,具有更好的保温性、调温调湿性和吸音性,同时变形更小,尺寸稳定性更好。这些特性为轻质OSB的发展奠定了很好的基础。

作为未来最有前景的人造板板种,OSB具有广阔的使用空间和发展空间。其主要可以用于:

(1)地板、墙壁及屋顶;工字梁;结构隔离板;包装箱;货品托板及存储箱;商品货架;工业用桌面;阔叶材地板芯;挡空气板及护栏;装饰用壁板;现场混凝土成型;集装箱地板;保龄球球道等。

(2)加工后取代细木工板、三合板、五合板、模板、防火板、装饰板以及MDF。

(3)实木地板与龙骨间的衬板,或制成复合木地板的基材。

(4)家具厨具的结构板。

(5)房屋建筑用衬板、室内嵌板、隔热板、吸音板、天花板、墙板。

(6)营建用挡土板、沟渠模板、垫板等等。 

(7)将OSB表层贴面(贴单面)后,可用于家具制造用的素板、抽屉底板、箱、盒、橱柜隔板、楼层板、床板等。

后话

现在的OSB制造技术,已经越来越成熟,可以根据设计师的要求,来设计板材结构,即表面可以是很光滑的,可以直接涂饰和贴面;也可以用染色的刨花铺装,很有装饰性;也可以用比较大的刨花作为面层压板,极具有天然木制质感和纹理的装饰性,适合不同的设计要求。早在几年前的德国科隆材料展上,就有家具设计师用这种OSB设计家具,用清漆涂饰,效果及其独特,在展会上非常轰动。

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