单板层积材技术工艺及发展前景的立项申请

第一节 单板层积材的简介

单板层积材是由厚单板沿顺纹方向层积组坯、热压胶合再锯割而成的材料。单板层积材作为一种新型板材的研究始于20世纪70年代初。单向组坯的生产方式使得LVL与实木相比具有结构均匀、强度高、尺寸稳定性好等优点，能够满足木结构建筑、桥梁、家具和交通等领域的使用要求。（立项申请）

第二节 单板层积材的技术及优势

传统工艺

单板层积材的生产工艺过程与胶合板的生产工艺过程极为相似，这两种工艺中的单板制备过程几乎完全相同，最大的差别在于组坯、热压和产品的后期处理等工段。

新工艺和新方法

用中低密度的树种木材生产的LVL，用作室外建筑构件、地板及车厢底板时，都会出现表面硬度和强度低，尺寸稳定性和耐腐耐候性能差等问题，不能够满足使用要求利用树脂浸渍处理木材提高其尺寸稳定性的基础上，目前在国内外都出现了有关利用树脂浸渍单板的方法来生产表面硬度高、尺寸稳定性好、具有一定的耐腐耐候性能的强化LVL的研究。

单板层积材（LVL）作为一种新型材料推向市场的时间不长，产量仍很小，用途正在开发阶段。单板层积材（LVL）的特性主要是外观美丽，给人视觉以清新感，强度均匀，稳定，耐久性好，不需干燥，尺寸自由度大等。

板层积材由于其在规格、强度、性能等方面的独到优势，具有非常广泛的应用范围，按其用途可分为非结构用和结构用两种。其中结构用单板层积材又分为小规格结构材和大规格结构材。非结构用单板层积材主要用于家具制造，做高档家具台面的芯材或框架；小规格结构材主要用做门窗构架、内部墙壁支柱和门窗框、楼梯等建筑部件；大规格结构材可广泛用于建筑托梁，屋顶衍架、工字梁等构件、家庭住宅的屋顶、结构框架和地板系统中，也可作车船材、枕木等。

第三节 单板层积材的特点

（1）强度性能。

单板层积材强重比优于钢材。单板层积材作为木质结构材料，其强度性能对其应用有很大影响。根据实践结果，人们认为单板层积材虽然某些性能不如成材，但单板层积材使其原木本身的缺陷（节子、裂缝、腐朽等）均匀分布在单板层积材（LVL）中，平均性能优于成材。

（2）蠕变性能。

单板层积材有良好的抗蠕变性能。

（3）抗火灾性能。

单板层积材（LVL）抗火灾性能优于钢材。

（4）耐久性

单板层积材（LVL）经加速老化试验发生的破坏比成材胶合时胶层破坏最小。

（5）规格

由于其特殊的生产方法，这种材料的尺寸可以不受原木大小或单板规格的限制，完全可以满足大跨距梁

和车辆及船舶的需要，并且规格尺寸灵活多变，可自由选择。

（6）加工性

加工性单板层积材的加工与木材一样方便，可锯切、刨切、凿眼、开榫和钉钉等。

（7）稳定性

单板层积材的层积结构大大减少了发生翘曲和扭曲等变形的可能，因而稳定性好。

（8）抗振减振性

单板层积材具有极强的抗振减振性能，可抵抗周期性应力产生的疲劳破坏，并可作为结构材使用。

（9）阻燃性

由于木材热解过程的时间性和单板层积材的胶合结构，作为结构材的单板层积材耐火性比钢材好。日本对美式木结构房屋进行的火灾试验表明，其抗火灾能力不低于2小时，而重量较轻的钢结构会在遇火后1个小时内丧失支撑能力。

（10）耐候性

单板层积材的结构是用防水性胶粘剂将单板层积胶合构成，因此，它比其他木质材料有较高的耐候性。如果对单板进行特殊处理后再胶合，也可使其具有耐腐蚀性。

（11）经济性

单板层积材的经济性集中地表现在小材大用，劣材优用的增值效应，它可以利用小径木、弯曲木、短原木生产，出材率可达到60%～70%。

第四节 单板层积材行业的发展趋势

一、 市场发展趋势

单板层积材由于在其规格、强度性能等方面的优势，具有非常广泛的应用范围。结合国内外森林资源和木质材料的利用现状，单板层积材将会有以下发展趋势：

1、以针叶材为原料生产建筑和桥梁等行业利用的大规格结构用单板层积材，在市场上仍将占很大优势。

2、随着优质木材的日益减少，利用人工速生林生产单板层积材将会越来越受到重视。

3、利用多种树种复合的方式生产强度较高的单板层积材，如表层为强度较高而芯层为强度低的单板复合的单板层积材也将成为单板层积材的发展趋势。尤其我国竹类资源相对丰富，利用竹帘或竹席作表层单板或芯层的竹木复合型单板层积材在我国将有很大的发展潜力。

4、采用新工艺、新方法来生产满足特殊场合使用的功能型单板层积材（如耐腐和耐候性能好的单板层积材）也将是单板层积材的发展方向。

二、 行业竞争趋势

我国单板层积材行业目前还处于快速发展阶段，纤维板企业数量较多，行业龙头的市场占有率不高，产业集中度较低。数量较多的小企业存在技术设备落后、甲醛释放超标、原材料利用率低的状况，往往采取低价恶性竞争手段，单板层积材行业淘汰落后产能的呼声越来越高。随着落后产能的逐步淘汰，行业兼并重组的加快，进而使得我国单板层积材行业市场集中度逐渐提高。

三、 技术发展趋势

用中低密度的树种生产的单板层积材，在用作室外建筑构件、地板及车厢底板过程中，都会出现表面硬度和强度低，尺寸稳定性和耐腐耐候性能差等问题，不能够满足使用要求。因此，在利用树脂浸渍处理木材提高其尺寸稳定性的基础上，目前在国内外都出现了有关利用树脂浸渍单板的方法来生产表面硬度高、尺寸稳定性好、具有一定的耐腐耐候性能的强化单板层积材的研究。

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