一、 项目设计与执行策略
(一) 项目详细设计与实施策略
1. 项目关键注意事项与重要提示
2. 贴面胶合板行业趋势
3. 细木工板行业趋势
4. 进度计划详解
5. 绿色保障与员工健康
6. 绿色能源方案
7. 消防
(二) 详细实施计划
1. 详尽的木材加工工艺流程展示
2. 木材加工流程、工艺
3. 各类木材的特点与分类
4. 高效木材加工技术
5. 木材干燥
6. 环保型木质复合材料
7. 木材表面加工处理
8. 木材加工所用设备
二、 公司管理体系详规
(一) 健全安全管理体系
(二) 强化消防安全策略与管理
土地经营技术服务方案
模板简介
土地经营技术服务方案涵盖了项目设计与执行策略、公司管理体系详规等核心内容。其中项目设计与执行策略包括项目详细设计与实施策略(含关键注意事项、行业趋势、进度计划、绿色保障及消防等)及详细实施计划(涵盖木材加工工艺流程、技术、设备及环保型木质复合材料等);公司管理体系详规则涉及健全安全管理体系、强化消防安全策略与管理等方面。本方案为土地经营中的技术服务提供了全面系统的实施指导与管理支撑,助力规范操作与高效执行。
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土地经营技术服务方案

 

 

 

 

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一、 项目设计与执行策略

(一) 项目详细设计与实施策略

1. 项目关键注意事项与重要提示

作为一级防火的重点企业,我们积极响应国家对安全生产的持续强调。在新厂建设规划中,我们将尤为重视强化安全防护措施,深化职工安全培训与生产安全教育,以确保生产活动始终处于最严格的保障之下。

2. 贴面胶合板行业趋势

产品特点及用途

胶合板的制作工艺源自原木,将其切割为相应尺寸的木段后,经蒸黄处理(即非煮沸去湿),随后通过旋切、干燥及剪裁,形成多种规格的单板。这些单板经过精心拼接,涂以适当胶黏剂,再经过高温热压技术整合成整体的胶合板。作为人造板材中的优质选择,胶合板因其保留了原木的天然纹理、具有大尺寸、重量轻、握钉性能优良的特点而备受青睐。尤其当其表面附着珍贵树种的单板时,价值显著提升,因此在家具制造、住宅装修以及乐器制作等领域广泛应用。

贴面胶合板,主要由普通单板、调色单板、集成单板和重组装饰单板等材料经胶合工艺粘贴于胶合板表面,形成的一种板材。其应用范围广泛,涵盖家具制造业、住宅装修工程、建筑工程,以及乐器制作和车厢装饰等诸多领域。

国胶合板市场发展状况

中国经济的快速增长,成为促进胶合板市场需求的强劲牵引力;华北、华东以及长江中下游一带速生丰产林木材大量涌进市场,以及国外优质阔叶木材的不断补充,汇成中国胶合板工业不断发展的巨大原料提供源泉;充足的人力资源,也是中国发展胶合板工业的成本核算与其他胶合板生产国相比占有优势的重要因素。近年来中国胶合板产品质量本身,也有了大幅提升,在国际市场上竞争力越来越强。中国不仅是胶合板出口大国,还是世界第一大胶合板生产国。

2006年1-12月,中国胶合板制造行业实现累计工业总产值75,819,437,000元,比2005年同期增长了39.83%;实现累计产品销售收入72,163,513,000元,比2005年同期增长了39.25%;实现累计利润总额3,198,494,000元,比2005年同期增长了60.41%。

2007年1-11月,中国胶合板制造行业实现累计工业总产值101,828,484千元,比上年同期增长了48.27%:实现累计产品销售收入96,534,099千元,比上年同期增长了48.87%;实现累计利润总额4,732,364千元,比上年同期增长了70.26%。

自2008年秋季以来,国际金融危机对胶合板行业产生了影响。步入2009年,年初的平稳期过后,三月份胶合板的订单需求显著回暖,带动了板材市场的繁荣局面。尽管销售态势升温,胶合板的价格却普遍走低,部分品种甚至下滑超过十元。与此同时,原材如胶合板的采购量逐步增加,市场呈现出供不应求的活跃景象。

面对欧盟及其他进口国对中国胶合板的反倾销诉讼压力,中国胶合板产业需采取积极应对措施。首要之务在于提升企业间与国际市场的沟通效率,强化企业自我管理,规范出口业务操作流程。伴随国家基础设施建设项目加速推进及中西部地区发展战略的深入实施,胶合板市场蕴含着前所未有的巨大潜力。

3. 细木工板行业趋势

产品特点及用途

作为特种胶合板的类别之一,细木工板以其实木芯材著称。其特性表现在轻质、力学性能优良,且结构合理,导致其在家具制造、建筑构造以及室内装饰等领域得到了广泛应用。

我国细木工板的发展状况

上世纪六十年代,我国开启了细木工板的研发与生产之旅,起源于东北地区的部分胶合板工厂,如著名的胶合板厂。随着八十年代中期的到来,细木工板的生产逐渐普及,全国各地的胶合板厂纷纷跟进,纷纷设立生产线。目前,我区已有超过六十家专业企业投身于细木工板的生产,其中长安胶合板厂的桥牌系列和木材厂的白覆牌产品在市场上享有盛誉。据统计,至2005年,全区的细木工板生产能力达到了40余万立方米,年度产量达到27万立方米。

在2005年,中国的人造板产业实现了显著增长,总量已突破6329.89万立方米,一举登顶全球首位,确立了我们在人造板生产的领先地位。尤其值得注意的是,这一年细木工板的产量达到了982万立方米。然而,市场对高品质细木工板的需求持续旺盛,供应相对紧张。

细木工板市场前景

细木工板因其结构科学、重量轻且不易发生形变,备受青睐,广泛运用于家具制作、建筑工程及室内装修领域,鉴于其市场需求持续增长,市场前景展现出极佳的乐观态势。

4. 进度计划详解

在项目获得立项批准后,我公司将组建专门的项目筹备团队,有序开展各项筹备工作。具体涵盖如下环节:项目执行前的准备工作、资金获取与配置、工程勘察设计和设备采购、施工策划与生产准备,以及从试运行至最终的竣工验收与交付使用,确保每个阶段任务的顺利推进。

具体实施进度待定。

5. 绿色保障与员工健康

本项目致力于环境保护与污染防控,旨在提升生产条件并保障员工健康。在生产流程中,我们将严格遵循国家及相关部门关于环保的规定,对粉尘排放、废气治理、噪音控制以及各类污染源实施有效管理。

作为一级防火重点单位,木材加工企业应强化全体员工的防火安全培训,严格规定在所有工作区域,包括车间、原料存储区、堆料场以及成品仓库内,严禁烟火行为,确保全面贯彻消防安全措施。

6. 绿色能源方案

节能措施

节能作为我国的基本国策之一,国家已明确要求各行业全面推行节能策略。在项目设计与设备选型过程中,我们将始终坚持节能导向,实施相应的节能减排举措,旨在实现节能目标。

优先考虑采用能效高、性能稳定的设备,以防止由大功率电机驱动导致的小车能耗过载问题。

设备的动力系统选用了国家推崇的高效节能电机和变压器,旨在降低能耗,提升能效。

c、采用电容补偿屏,减少无功损耗;

照明设备选用高效节能的混光灯具及荧光灯,注重能效与环保并举。

所有通往锅炉设备的热力管道均需安装隔热层,旨在防止热量的流失,并确保人员免受烫伤的潜在风险。

有效利用项目生产线所产生的废弃物,包括锯边废料、树皮、木屑及废弃单板,作为生产原料。此举既实现了环境保护,又实现了成本节约。

7. 消防

依据

《中华人民国消防法》以及《建筑设计防火规》(GBJ16-87)

消防措施

为了保障生产安全,我们针对工艺流程中的关键设备实施了重点防护策略,旨在彻底消除火灾风险。

在生产车间,禁止烟火。

消防设备配备

a在车间按消防规配备消防栓,灭火设备等。

为了保障消防安全的水源供应,我们设有专用的泵房及消防水池。

企业组织、定员和培训

企业组织形式

为了顺应生产的需求,我公司将构建契合现代大规模企业管理标准的组织架构,并设立相应的管理体系,实施科学而有效的管理策略。旨在确保各部门、各环节以及全体员工之间的协同合作无缝衔接,共同致力于实现企业的经营与发展目标。企业组织结构将采用层级分明的金字塔模式:由总经理(厂长)总揽全局,中层负责经营管理,基层则专注于现场管理,具体划分为厂长、生产科、财务科、营销科和各个车间等模块。

人员培训

为了确保生产安全及产品质量,本项目的关键工序将实施严谨的培训流程,员工需在获取相应上岗资格证书后,持证方能进行工作。

(二) 详细实施计划

木材加工流程、工艺、机器设备

如何把木材加工制作成木板

在获得相关部门的许可后,农户供应优质的原木,我们接收到后进行精细加工,包括单片旋切、晾干以及后续的压制处理,以制成木板。

1. 详尽的木材加工工艺流程展示

2. 木材加工流程、工艺

木材,作为一种卓越的塑造媒介,自古以来即以其广泛的使用频率和普遍性著称。其天然质朴的特质唤起人们的亲近感,被誉为最具人性化特性的传统材料。

作为天然资源,木材在自然界中具有丰富的储存量和广泛的分布区域,其取材便捷,且展现出卓越的性能特征。

尽管新材料不断涌现,但图8-1所示,它们在设计应用中依然保持着不可或缺的核心地位。

2.1木材的基本性能

木材,源于树木经过初始采伐与处理,其主要构成元素包括纤维素、半纤维素和木质素。树干作为木材的核心组成部分,结构上可分为树皮、木质部和髓心三层,如图8-2所示,清晰展示了树干的精细构造特征。

(1)质轻

木材主要由纤维素和木质素构成,其结构疏松且多孔。根据不同树种,其密度范围大致在0.3至0.8克每立方厘米之间,显著低于金属和玻璃等材质,因此具备轻盈且坚韧的特点,尤其在生长方向(纵向)表现出优异的强度,作为结构材料具有优势。然而,其抗压和抗弯曲性能相对较弱。

图8-2树干的构造

(2)具有天然的色泽和美丽的花纹

每种木材,无论是不同树种还是同种木材的不同部位,其天然色泽皆独具美感。例如,红松心材呈现出淡玫瑰色,边材则为黄白色;杉木心材则显现出红褐色,边材则是淡黄色。此外,由于年轮和木纹方向的差异,木材展现出粗犷、细腻、挺直或弯曲的纹理特征。通过旋切、刨切等工艺,可以进一步加工成种类繁多、图案各异的装饰效果。

(3)具有调湿特性

木材的结构主要由众多长管状细胞构成。在特定的温度和相对湿度条件下,它展现出卓越的湿气调控能力,能实现与周围空气间水分的动态平衡交换。

(4)隔声吸音性

作为一种多孔介质,木材展现出卓越的吸音和隔音特性。

(5)具有可塑性

经过蒸煮处理的木材,经切割后能够顺应热压工艺塑造出所需的曲度。木材的连接性能优越,通过胶合、钉接或榫卯技术,能够实现既简便又坚固的拼接。

(6)易加工和涂饰

木材具有卓越的工艺性能,易于实施锯切、刨削、切割和钻孔操作,以及组合加工成各种形状,相较于金属,其加工便利性更为显著。此外,木材独特的管状细胞结构使其能有效吸附水分,增强了涂料的附着力,便于上色和表面装饰处理。

(7)对热、电具有良好的绝缘性

木材因其热导率和电导率较低,常被用作绝缘材料。然而,随着水分含量的增加,其绝缘特性会相应减弱。

(8)易变形、易燃

木材的天然特性导致其在干湿环境变化下易引发尺寸和形态的不稳定,可能产生开裂、扭曲或翘曲等问题。此外,木材的燃点较低,使其易于引发火灾。

(9)各向异性

木材作为一种典型的各向异性材料,其物理和化学性质表现出显著的地域特性,这不仅使得不同产地的同种木材在使用上存在差异化,加工处理也相应受到了某种程度的约束。

2.2木材的工艺特性

技术流程涉及原材料木材经木工手工工具或机械设备精细加工,转化为构件,随后进行组件装配,接着进行表面处理与装饰,最终成就一件精美的木制产品。

2.2.1 木材的成型加工

1木材加工的工艺流程

在对每个构件进行加工前,必须依据其具体的形状特性(如几何轮廓)、尺寸规格、选用材料、所追求的加工精度以及表面粗糙度要求,同时考虑加工批量的影响,适当地选取适宜的加工技术、机床设备、刀具和工装。在此基础上,我们将详细规划每一道工序,并制定出完整的工艺流程方案。

木制品构件的形制与规格千变万化,其常规加工流程通常按照以下步骤进行:

(1)配料

原材料的选择与配置严格遵循木制品的质量标准,通过对各类树种及不同尺寸的木材进行精确锯切,加工成符合产品设计规格的基础组件。

(2)基准面的加工

为了确保最终产品具备精确的几何形态、尺寸规格及表面粗糙度,前置工序需对原材料进行基准面的精细加工,以此作为后续工序尺寸校准的基准依据。

相对面的加工

在基准面构建完毕后,以此基准面为依据进一步加工生成其他几个表面。

(4)划线

确保产品质量的至关环节在于加工线的划线步骤,这一工序直接关乎榫头、榫眼以及圆孔等位置和尺寸的精准设定,从而显著影响配合的精确度与连接的稳固性。

(5)榫头、榫眼及犁面的加工

榫接工艺作为木制产品构造中最普遍的应用方法,其关键步骤——开榫和钻孔(打眼),在部件制作中占据核心地位。这两个工序的加工精度直接关乎产品的耐力与使用体验。

(6)表面修整

构件的表面处理工艺需依据其质量标准进行抉择。对于外露部分,应确保精细打磨;而内部材质则可视情况酌情省略修整步骤。

2木材加工的基本方法

(1)木材的锯割

在小材成型加工过程中,锯割是最常见的操作。根据设计规格,对尺寸较大的原木、板材或方材等,无论是纵向切割、横向分解,还是执行任意曲线的开锯、榫眼制作、锯肩处理、截断或材料下料,无一不依赖于锯割技术的应用。

(2)木材的刨削

刨削作为木材加工的核心工序之一,不可或缺。在经历锯割工序后,木材表层往往呈现出粗犷且不规则的质地,这就要求后续进行精细的刨削处理。通过刨削,木材能够被精确塑造至所需的尺寸与形状,并展现出平滑光洁的表面特性。

(3)木材的凿削

木制品的装配基础构建类型主要是框架榫卯结构,因而,榫孔的精细加工被列为木制品成型制作的核心工序之一。

(4)木材的铣削

在木制品的精细构造中,曲线部件的制作工艺往往颇为繁复。然而,木工铣削机床以其多功能性而著称,它能够胜任诸如切割边缘、划线、开榫、开槽等直线表面处理与平面加工任务,同时亦能娴熟地应对曲线形状的加工,因此,在木材制品的成型加工过程中,它扮演着不可或缺的角色。

3木制品的装配

装配过程,遵循木制品结构装配图和技术规格,涉及将单个构件组合成部件,继而将部件间通过连接形成最终木制品。构件间的连接方法多种多样,包括但不限于榫卯契合、胶粘连接、螺钉固定、圆钉镶嵌、以及金属或硬质塑料附件的融合,乃至混合连接策略。这些结合方式不仅影响产品的外观美感和力学强度,还关乎生产效率和成本效益。在设计阶段,必须依据质量和技术标准来选定最适宜的结合方式。以下是对常用连接方式的概要说明。

(1)榫结合

榫卯连接,作为木工艺品常见的传统联接手段,其工作原理依赖榫头与榫孔四壁的精确契合。在安装过程中,务必清空榫孔内残留的木屑,确保榫头与榫孔壁间的胶层薄且均匀,施力应适度,防止过度挤压导致榫眼破裂,如有必要,可辅以木楔以实现紧密的配合效果。

榫接技术的优势在于其明确的传力特性、简洁的构造设计,且结构元素外露,便于进行检验。针对结合部位的不同尺寸、位置及构件在整体结构中的功能,榫头呈现出多种形态,如图8—3所示。按木质产品的结构需求,榫可分为明榫和暗榫两种类型。榫孔的规格则依据所选用的榫头规格来确定。

(2)胶结合

木制品制造中广泛应用的粘合工艺,主要体现在实木板材的拼接过程中,以及榫头与榫孔的紧密连接上,通过胶合技术实现牢固的连接效果。

其特点是制作简便、结构坚固、外型美观。

在应用粘合剂进行装配时,务必依据操作环境、特定的木材类型、预期的粘接性能需求以及产品的使用场景等因素,做出精确的粘合剂选择。而在操作流程中,必须重视五个关键环节:适宜的胶量控制、适当的晾置与存放、施加压力、设定的操作温度,以及确保粘接层的恰当厚度。

目前木制品行业中常用的胶粘剂种类繁多,最常用的是聚醋酸乙烯酯乳胶液,俗称乳白胶。它的优点是使用方便,具有良好和安全的操作性能,不易燃,无腐蚀性,对人体无刺激作用:在常温下固化快,无需加热,并可得到较好的干状胶合强度,固化后的胶层无色透明,不污染木材表面。但成本较高,耐水性、耐热性差,易吸湿,在长时间静载荷作用下胶层会出现蠕变,只适用于室内木制品。

(3)螺钉与圆钉结合

螺钉与圆钉的联结强度受制于木材硬度、钉子直径及长度,同时与木材的纹理紧密相关。当木材硬度增加,钉子直径扩大,且长度相应增长,特别是在横向纹理方向嵌入时,结合强度得以提升;反之,若处理不当,强度可能会下降。在施工过程中,应科学确定钉子的有效利用长度,以防止结构部件发生劈裂现象。

(4)板材拼接常用的结合方式

宽幅木制板材通常由实木板块经过拼接构造。在实施拼接时,为了最大限度地减小拼接后可能发生的翘曲变形,应优先选择材质相近的板料。通过结合胶粘剂与榫卯、槽口、钉接等工艺,构建出具备一定强度的宽幅面板。拼接方式种类繁多,如图8-4所示。

在设计过程中,应依据产品的构造特性、受力状况、特定的胶粘剂类型,以及相关的加工工艺环境进行抉择。

2.2.2木制品的表面装饰技术

1木制品的表面涂饰

(1)表面涂饰目的

装饰与保护是木制品表面涂饰的主要目标,具体细节请参阅表8—1。

(2)涂饰前的表面处理

木材表面天然存在的缺陷,例如干燥度差异、纹理孔洞、毛刺、虫蛀痕迹、节疤、色斑以及松脂及其分泌的松节油,若未经适当预处理,将对涂饰品质及装饰呈现产生显著负面影响。鉴于此,针对各类独特缺陷,需采取针对性的预涂饰表面处理措施。

①干燥:木材具有多孔性,易吸水和排水,并有干缩湿胀的特点,容易造成涂层起泡、开裂和回粘等现象,因此新木材需要干燥到含水率在时才能进行涂饰。木材的干燥方法有自然晾干和低温烘干两种。

预处理工艺:尽管木制品经过刨光或磨光处理,但仍可能存在部分未完全剥离的木质纤维附着于表面,这可能影响着色的均匀性。因此,在施加涂层之前,务必执行毛刺消除步骤。常用的毛刺去除方法包括:水胀处理、虫胶处理以及火燎技术。

处理过程:天然木材往往蕴含着独特的天然色泽,这在一定程度上增添了其自然美感。然而,在某些情况下,如追求色调的一致性,消除色斑,或者需将木制品染成轻盈或非原有材质的色调,木制产品的表面脱色工艺便显得必要。

众多脱色手段中,经济且效果显著的是利用漂白剂对木材进行处理。通常针对木材表面色泽较深的部分,进行局部漂白,以确保在涂层施加前,木材的整体色调达到统一。常用的漂白剂包括双氧水、次氯酸钠和过氧化钠等。

处理木材内部杂质:针叶树木材普遍含有心脂和松脂分泌物,这些成分可能影响涂层的附着性和色泽一致性。特别是在高温条件下,松脂易溢出导致涂层粘腻。此外,木材内部的甲物质与染料会发生反应,造成涂层颜色不均。因此,在木材涂装预处理阶段,必须清除木材内的杂质内容。

(3)底层涂饰

底层涂饰旨在提升木制产品的表面平滑度,增强透明涂层的透显效果以及逼真模拟木纹和色泽,最终目标是呈现出质感优良、色泽均匀的木质外观。底层涂饰是一项包含多个步骤的过程,各个工序的名称及其功能在表8-2中有详细阐述。

(4)面层涂饰

面层涂饰作业在底层施工完毕后方可进行。木材制品的表面处理通常区分为透明涂饰与不透明涂饰两大类别。透明涂饰主要应用于木纹优美且底材平滑的制品,部分对应的透明面漆和不透明面漆如表8-3和表8-4所示。

(5)涂层常见缺陷及其消除方法

在木材表面涂饰工艺中,若对关键要素处理不慎,往往会产生涂层瑕疵,有碍于饰面品质与视觉呈现。表8—5详细列出了这些常见缺陷的成因及其相应的纠正措施。

2木制品表面覆贴

装饰手法之一是采用粘合剂将面饰材料紧密粘贴于木质基材表面,形成紧密结合的装饰效果。

近年来,后成型加工技术在表面覆贴工艺的板材边缘处理领域崭露头角,构成了创新性的新方法,如图8—5所示。

该工艺流程采用木制人造板材(如刨花板、中密度纤维板及厚胶合板)作为基材,根据设计规格进行加工处理,形成所需形态。随后,于板底粘贴平衡层,并整体覆盖装饰贴面材料,对板面和边缘实施封边处理。革新后的成型加工技术摒弃了传统封边或包边方法与生产模式,能够实现圆弧形乃至复杂曲线造型的板式家具制作,使得板式家具的外观线条呈现出柔顺、平滑且连续的美感。这种设计革新避免了传统家具的直角边框,提升了视觉装饰效果,充分满足了消费者在实用性和审美上的双重需求。

常用的面饰材料有:聚氯乙烯膜膜)、人造革、DAP装饰纸、AIKOY纤维膜、三聚氰胺板、木纹纸、薄木等。

2.3常用木材

2.3.1原木

原木是指伐倒的树干经过去枝去皮后按规格锯成的一定长度的木材。原木又分为直接使用的原木和加工使用的原木两种。直接使用的原木一般用作电柱、桩木、坑木以及建筑工程所用的原木,通常要求具有一定的长度,较高的强度:加工使用的原木是作为原材料加工用的,是将原木按一定规格尺寸锯割后的木材,又称为锯材,锯材按其宽度和厚度的比例关系又可分为板材、方材和薄木等。

板材:横截面宽度需达到或超过厚度的三倍。

方材一一横断面不足宽度不足厚度的3倍者。

薄木分类:薄至1毫米以下的薄木片,其中厚度区间在0.05至0.2毫米的特指为微薄木。

2.3.2人造板材

板材由原木、刨花、木屑、废弃植物纤维以及胶粘剂和其他辅助材料复合而成,其特性包括大尺寸的幅面、均匀的质地、平滑光洁的表面,且具有较小的变形性能,展现出优良的美观度和耐久性,便于加工。人造板材种类繁多,包括但不限于胶合板、刨花板、纤维板、细木工板以及各类轻质板材,被广泛应用在家具制造、建筑工程、船舶制造等多个领域。

(1)胶合板

构建于单板层压技术之上的复合板材,采用奇数(通常为3层或以上)的单板叠加,其各层纤维方向相互垂直,旨在抵消木材天然的各向异性特性。这种胶合板以其优异的稳定性和抗变形能力著称,具有大面积且平滑的表面,材质一致性高,横纹的抗拉强度表现出色,板面上呈现出美观的纹理,具有良好的装饰效果。根据其构造特性、胶合性能优化、表面处理以及不同的应用场景,胶合板可分为诸如三合板、五合板以及各类装饰板,广泛应用于隔墙、天花板建造以及家具制作等领域。

(2)刨花板

人造板材,主要由木质刨花或碎木屑作为原料,经过胶合并经高温热压工艺制成,其特点是幅面宽广,表面平滑且具有优良的隔绝性能。

该产品具有卓越的热隔音特性,其纵横向强度均衡,易于加工,支持表面贴面装饰。然而,它对于湿度不太耐受,且重量适中。

刨花板可根据其原料类别、制备工艺以及表面处理方式等多种标准进行细分。作为板式家具制作的主要材料,刨花板在家具制造业中占据着核心地位。

要材料,还用作吸声、保温、隔热材料。

(3)纤维板

板材是由木质加工废弃物或植物纤维作为基础原料,经过原料预处理、成形塑造以及热压等一系列工艺流程制作而成的制品。

纤维板的材质构造均匀、各向强度一致,不易胀缩开裂,具有隔热吸音和较好的加工性能。按原料分为木质纤维板和非木质纤维板:按板面状态分为单面光纤维板和双面光纤维板;按密度分为硬质纤维板、中密度纤维板(05-0.9g/cm3)和软质纤维板。硬质纤维板坚韧密实,多用作家具、车船、包装箱和室内装饰材料;中密度纤维板多用作家具、器材材料;软质纤维板质轻多孔,多作隔热、吸音材料。

(4)细木工板

通常称为胶合板,它是由多片木质单板通过拼合构造而成的板材。其特点是板心表面覆盖有一层或双层单板,凭借芯材的紧密结合而展现出优良性能。

细木工板主要分为实心与空心两种类型。其特性表现在坚固耐用,板面平整光滑,且结构稳固。

以其易于变形的特性而著称,这是一种优质的结构材料,被广泛应用于制作家具、作为层板材料,以及在建筑工程中用作壁板组件。

2.3.3新颖木材

近年来。国内外研制出许多新颖奇特的木材。

(1)特硬木材

加拿大近期研发出一款硬度超越钢铁的新型覆盖木材。该材料的独特工艺涉及对木材纤维进行深度处理,促使纤维紧密结合,随后施以合成树脂涂层,并通过微波技术强化。此新型木材特性优异,表现为极高的刚性,无弯曲、开裂或体积变化,适用于诸如屋架构建、门窗框架以及车辆厢板等多种建筑和制造应用。

(2)有色木材

日本创新研发彩色木材工艺:通过将红色与青色的盐基染料经由软管精准注入杉木树干基部,经过四个月的自然渗透,木材得以整体均匀着色,呈现出从表及里的统一色泽。此木材特性稳定,永不褪色,制成家具后无需额外的涂层修饰,展现出天然且持久的美感。

(3)陶瓷木材

日本研发出一种高性能陶瓷仿木材材料,其制作过程采用高纯度二氧化硅和石灰石为主要原料,在高温高压条件下融合,并配以塑料和玻璃纤维等增强材料。这种仿木材特性显著,包括防火性佳、稳定性强、耐腐蚀、轻质且易于加工,展现出卓越的建筑应用性能。

(4)染色材料

美国科研团队研发了一项创新浸染工艺,木材在短短几分钟内穿越装满锡液的槽体,实现了色泽的显著转变,包括金色、咖啡色乃至深邃的黑色。此过程不仅能展现出自然的纹理美感,且赋予了木材出色的耐候性和防腐性,表现出极高的实用价值与艺术效果。

(5)防火木材

保加利亚科研机构成功研发了一种创新的防火溶液,应用于木材处理后,实现了其不燃特性。这种经过特殊溶液处理的木材被优选用于制造船舶上的关键非金属部件,从而极大地提升了船舶安全性的基础保障。

(6)铁化木材

苏联曾采用独特的铁化工艺,通过将易碎的木材置于真空环境中,施以页岩油浸渍处理,继而如同制砖般进行烘焙。这一过程使得木材得以转化为坚硬如金属的材质,同时具备防火防腐的功效,极大地拓展了松木资源的利用潜力。

(7)模压木材

我国木器制造业广泛应用模压木制品技术,其显著优势在于能够利用诸如农场新伐的橡胶木、防护林中的小径木及枝杈材等较低品质的木材资源。这些木材经由添加胶合剂和化学助剂强化,并配合以胶塑浸渍装饰纸,借助专用模具,经历高温高压的一次性热压成型过程。由此产生的各类家具表现出优异的耐候性,能抵御风雨侵蚀,且坚固耐用,不易出现开裂或变形现象。

(8)浇铸木材

日本科研团队成功研发了一种液态复合材料——液体化学木材,它由木屑、环氧树脂及聚氨酯复合而成,可通过浇铸工艺塑造并适应各种需求。此材料在成型后无需进一步精细加工,呈现出与天然木材相似的纹理和光泽。更为显著的是,其成本效益优于传统木材,体现出经济性上的优势。

(9)脱色木材

木材的品种丰富多样,其色泽差异显著,即使是同一种木材,也可能出现‘墨水线’和斑点,这在生产高科技的全浅色调或原色木制品时构成挑战。为此,可通过调配过氧化氢、氨水与水,形成木材脱色剂,以毛刷均匀涂抹于带有斑纹或墨水线的木料表面。这种方法能够有效去除这些瑕疵,从而得到脱色处理的木材。

(10)工艺品用人造木材

传统版画与雕刻媒介的选择历来受限于特定的优质木材。然而,这类材料的获取具有局限性,且存在不易解决的问题。首先,木材的性质呈现出明显的方向性,其纵向和横向的硬度对比显著;其次,木材易受湿度变化影响,可能导致作品出现翘曲和裂纹,从而对作品质量构成潜在威胁。

人造木材在工艺品制作中展现出诸多优势,规避了传统木材可能存在的局限。它以低密度或高密度聚乙烯作为基础,辅以碳酸钙、高岭土和硬化剂滑石粉按精确比例混合,再加入发泡剂、交联剂以及颜料,确保成分均匀。经过充分搅拌和混炼后,混合物在加压成型机的金属模具中加热成型,经高压后脱模,便得到带有微小气泡的工艺品专用人造木材。这种材料因其特性,得以广泛应用于版画板、室内外装饰以及雕刻工艺品的制作,作为天然木材的优质替代品。

2.4木材在设计中的应用

2.4.1设计中木材的选用

为了确保产品形态设计的实现并维持其品质,明智而系统地选择木材具有决定性意义。在木材的选择过程中,应依据产品形态设计规格及各部件特性,充分考量木材的技术特性参数。

具备适宜的重量,兼有良好的强度与韧性,同时展现出适宜的刚度和硬度。其材质结构精细且考究。

②有美丽的自然纹理,材质感悦目。

③干缩,湿胀性和翘曲变形性小。

④易加工,切削性能良好。

⑤胶合、着色及涂饰性能好。

⑥弯曲性能好。

⑦有抗气候和虫害性。

2.4.2木材的感觉特性

(1)视感

天然属性与人文情感:木材,作为与人类最为亲近且充满人情味的素材,其独特魅力源于其本质的生物特性。木材的纹理变化,犹如生活的真实脉动,它源自树木与大自然的深度交流,记录着年轮的宽度差异,这些差异揭示了自然环境的变化、气候的变迁以及树木生长历程(参见图8-6).

木材的木纹形态与其锯切方向紧密相关:横截面呈现出近乎同心圆的轮廓,纵切面则表现为平行的条纹样式,而弦切面则展现出抛物线般的优美线条(参见图8-7)

图8-8展示了因木质构造各异,其木纹形态亦随之呈现出多样性。针叶树的特点在于纹理细腻,

材质软,木纹精细,具有丝绸般光泽和绢画般的静态美,以素装为,宜;阔口十树由于组织复杂,木纹富于变化。材质较硬,材面较粗,具有油画般的动态美,经表面涂装后效果更好。针叶材质适于与纸、塑料等软性材料组合;阔叶材质适于与石材、金属等硬材料组合,这样能更好发挥木材的材质特性。此外,木材本身所具有的一些不规则的缺陷,如节子、树榴等,也增加了木材材质的情趣。

木材的印象在本质上由色彩塑造,作为设计中最具表现力与活力的元素,色彩占据着至关重要的地位。

木材展现出丰富的色彩特性,其中包括如霜般洁白的云杉和如墨般深邃的乌木。然而,大部分木材的色调倾向于围绕以橙色(YR)为核心的色谱,从红色(R)渐变至黄色(Y),以暖色系为主调,营造出温馨的视觉感受。

请参阅表8-6,以了解木材色彩的广泛分布特性。木材的明度与纯度对其感知体验具有显著影响:明度较高的木材呈现出鲜明、华美、清爽和高雅的气质,反之,较低的明度则传递出深邃、庄重、宁静和雅致的氛围。同样,高纯度的木材带来奢华、活力和豪奢的感觉,而低纯度的木材则倾向于朴素、稳重和内敛的气息。

根据不同的树种和材质特性,其所引发的印象与心理感受各异。因此,在选择木材时,应兼顾其实际应用和环境氛围。如需营造明亮清新的空间,推荐考虑云杉、白蜡树、刺愀或白柳桉等色泽清淡的木材;而追求宁静高雅氛围时,则可选用柚木、紫檀、核桃木或樱桃木等色调深沉的薄木装饰合板。

(2)触感

木材的温煦特性:作为主要呈现暖色调的天然材质,木材在视觉上赋予人们温馨的感受。相较于其他物料,其触觉上的温暖特性尤为显著。这源于木材的多孔结构,虽然孔隙并非完全封闭,也非完全开放,使其具备优异的隔热保温性能。

湿度与温度:作为决定材料舒适度的关键因素,其对人类的心理效应显著。木材作为一种吸湿性材料,其主要缺陷在于吸湿后尺寸的不稳定性。然而,得益于木材的吸湿与释湿特性,它能有效缓冲环境湿度的变化,体现出卓越的调湿性能。

在展现木材原始魅力的过程中,尤为注重高级木材的天然美学。在选材阶段,我们尤为审慎;而在表面处理上,倾向于保留未经修饰的木材本质,使其真实地呈现其自然风貌。对于显孔和半显孔木材,采用木本色涂饰,这不仅是追求自然美感的体现,更是现代设计中强调材质真实性的设计理念之一。

树木在维护地球生态平衡中扮演着至关重要的角色,其生长周期漫长,使得这一自然资源日益珍贵。因此,对于木材的应用,设计师们亟待解决的关键议题包括:

(1)如何珍惜利用这一珍贵资源。

②如何积极发挥木材的特性。

⑦如何改良木材的缺点。

④如何为木材增添新的特点。

①如何改良木材的加工成型技术。

提升用户对该宝贵资源的认知深度与理解程度的策略

3. 各类木材的特点与分类

一、木材的树种和分类

植物分类主要依据叶片形态,分为针叶树与阔叶树两大类别。针叶树以其挺拔的姿态,木质特性表现为质地较软,易于加工,且形变较小。相比之下,大多数阔叶树具有致密的质地,木质硬度较高,加工相对复杂,容易出现翘裂现象,但其美观的纹理使其在室内装饰应用中独具优势。

木材的树种和分类

此类树木特征显著,叶片狭长形似针,以常绿为主。其材质特性普遍较为柔软,部分含有树脂,因此亦被称作软材。诸如红松、落叶松、云杉、冷杉、杉木及柏木等皆归于此类范畴。

应用领域:主要包括胶合板制作、船舶建造、交通工具装配、机械设备模型制作以及广泛的普通加工材料

二、木材的性质

作为生活中的基本素材,实木(SolidWood)因其轻质、高强度及易于加工的特点备受青睐,部分种类还拥有优美的纹理。然而,它也存在易受潮变形、易朽、易燃、材质均匀度不足、各向异性较强以及天然缺陷等局限。因此,深入理解木材特性至关重要,以便恰当运用。

1.木材强度

木材的独特性体现在质地的非均匀性和力学性能的异质性,这既是其特性,也构成了一定的挑战。沿树干生长方向(通常称为顺纹)的木材,其强度远高于垂直于树干的横向(横纹),强度对比鲜明,如松木与杂木在三个方向上的抗压强度差异所示。这种性能的差异,可以从管状细胞的结构和排列角度寻找根源。木纤维的纵向连接尤为坚固,因此顺纹的抗拉强度最为显著。当木材顺纹受压时,细胞犹如管柱,承受压力过大时,细胞壁会弯曲直至破裂,因此顺纹的抗压强度相对较低,低于抗拉强度。相比之下,横纹受压时,管状细胞易被压缩,其强度仅约为顺纹抗压强度的八分之一,弯曲强度则介于抗拉和抗压之间。

木材的顺纹抗拉性能最优,其强度值源自标准试件的拉伸测试。然而,木材天然存在木节、斜纹和裂缝等缺陷,这些因素会导致抗拉强度显著下降,使得强度表现不稳定。尽管如此,顺纹方向的木材通常用于承受压力的结构元素,如支柱、桩、斜撑及屋架的上弦部分,其中瑕疵对顺纹抗压强度的影响相对较小,稳定性较高。  正如木工师傅所言,“立木顶千斤”,形象地揭示了木材顺纹抗压能力的显著特性。在作为受弯构件的应用,如梁和板时,选择木材需尤为谨慎,以排除可能因疵病而削弱的承载能力。

2.木材含水量对强度,干缩之影响

木材的特性之一在于其含水量对强度和体积具有显著影响。含水量定义为木材中水分重量与干重之比,即含水率。例如,对一块采集的木材进行测量,其初始重量为4.16千克。经过烘干至完全干燥状态后,其重量减至3.4千克。因此,该木材的干重为3.4千克,而水分重量为4.16千克减去3.4千克,等于0.76千克。我们可以计算出这块木材的含水率具体数值。

水分含量(以百分比表示): (湿木材的质量-干木材的质量) / 干木材的质量

新采伐的木材,初始状态下细胞间隙饱含水分,其含水率高达100%以上。在露天堆放过程中,首先逸出的是细胞腔内的水分,导致整体重量减轻,然而体积和刚度保持稳定。随着细胞腔内水分完全蒸发后,细胞壁内仍含有水分,这一阶段称为‘纤维饱和状态’,此时的含水率大约为30%。为了操作简便,我们通常将含水率达到30%的点定义为‘纤维饱和点’。此后,细胞壁中的水分持续蒸发,引发细胞壁结构的变化。此时,木材不仅重量进一步减少,体积会呈现收缩,且强度显著提升。

木材的力学特性受含水率的影响源于细胞壁纤维之间的胶体特性为亲水性。随着水分的蒸发,胶体的可塑性降低,胶合力度增强,使得纤维能够协同抵御外力,对于顺纹抗拉强度的影响相对较小,然而对顺纹抗压强度和弯曲强度的影响显著。以松木为例,在纤维饱和状态下,其顺纹抗压强度大约为3KN/CM²。

木材因含水量减少引起体积收缩之现象叫作干缩,干缩也叫作“各向异性”例如从纤维饱和点降到含水率0%时,顺纹干缩甚小,为,横纹径向干缩为3.66%,弦向干缩最大竟大9.63%,体积干缩为13.8%,所以当木材纹理不直不匀,表面和内部水分蒸发速度不一致,各部分干缩程度不同时,就出现弯、扭等不规则变形、干缩不匀就会出现裂缝。

针对木材的强度波动与干缩现象,尽管无法完全消除其在使用过程中带来的潜在困扰,然而深入理解并有效管理这些变化规律是至关重要的。木材的水分交换特性显著,表现为从空气中吸收水分(即吸湿),这是其固有的属性。当木材含水率接近饱和点时,无论是过高还是过低,都对木材的基本物理性能构成负面影响。相关示例如图所示,展示了空气湿度与相对湿度之间的关联因素。

对应某一空气湿度和相对湿度,就有一个木材含水率数值,这个值称为“平衡含水率”。例:当地室内平均湿度32。,相对湿度55%。从图中查出平衡含水率为10%,家具类高档用材,一般含水率为15%,一般木材制品(含木制包装),有关部门定为左右为达标产品,因木材在含水率18%以下,木腐菌就无法生存繁殖。

3.木材密度之大概值

所有木材之密度几乎相同,约为,平均值为1.54,其表现密度因树种不同而稍有不同。(例表)

不同木材之表现密度(Kg/m3)

三、木材特征及其定义

异常着色(AbnormalStain)

任何由真菌引发的木材色泽变化,通常表现为板面上的黑色条纹。

干燥处理后的板材:空气自然干燥的木材

该板材通常在储木场经历自然干燥过程,即暴露于空气中进行,此干燥方法不采用人工加热手段。

树皮斑快(BarKPocket)

该板材表面呈现出树皮样貌的斑点,然而,此类斑块并未扩展至板边缘区域。

木材腐朽(Decay)

木材的腐朽现象源于真菌的入侵,促使木材结构发生内部变化。

木材变色(Discoloration)

指原木过度暴露于阳光使其颜色发生变化。

疏松树节(EncasedKnot)

当一个树节与周边生长轮分离未形成连续连接时,我们称其为疏松树节。

生材(Green Lumber)

指刚刚锯切下的木材。

干燥窑制板材:Kiln-Dried Lumber

人工在干燥窑内通过加热处理实现的板材干燥工艺。

分析中的矿物痕迹与斑点现象(Mineral Streaks and Spot Observations in Analysis)

在硬枫和锻木中常会见到一些深色木材着色,这就是所谓的矿物质条纹和斑点。在无疵的锯切木板中,这类矿物质条纹和斑点,或类似性质的条纹和斑点是允许存在的。但是。很多树种如硬枫一等和二等及锻木主要等级对板材表面着色都有限制条款。另外。无疵的锯切木板不能有任何含树皮的矿物质条纹。

髓心(Pith)

髓心指位于原木中心部位疏松的小圆柱。

检查因季节变化导致的干裂现象

描述的是木材在干燥过程中可能出现的纵向裂缝,这种裂纹在优质平滑切割的木板中通常被严格禁止,除非其深度极为轻微。然而,在耐用型切割木板中,如果此类裂纹并不影响其结构强度,是可以容许存在的。

轮裂(ShaKe)

年轮与年轮之间而出现的开裂称为轮裂。

结实的树节(Sound Knot)

指不含树皮或腐朽的硬树节。

木材开裂(Split)

指木细胞撕开而导致的木材分裂。

板材边角缺陷(Wane)

该缺陷指板材边角含树皮或缺少一部分木材。

板材变型(Warp)

描述的板材表面形态变异主要包括弓形隆起、曲度偏差、杯状畸变、扭曲,以及这些变形形式的复合现象。

木材缺陷的各类名称、其明确的定义以及它们对材料性能的影响详述

中国针叶树木材的圆材、锯材和单板产品的缺陷类别与定义

木材中的节子,指的是从树干或主