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实木地板生产工艺研究毕业论文

实木地板生产工艺研究

摘要本文对安信伟光（上海）木材有限公司的实木地板产品的生产工艺过程进行研究。

首先介绍实木地板的特性、种类、规格、质量要求等；其次，解释从原木到形成实木地板的生产加工工艺流程，对实木地板生产中遇到的一些问题，进行分析，研究；最后，总结生产过程中的一些关键问题。

关键词实木地板生产工艺

ResearchonthecraftprocesslineofSolidWoodFlooring

Summary:

ThispapercarryaresearchonthecraftprocessofsolidwoodflooringproducedbyA&W（Shanghai）WoodsCo.,Ltd.Firstly,itintroducesthecharacteristicsofsolidwoodflooring,thetype,specification,qualityrequirement,shortage...etc.Secondly,itexplainstheformationfromlogstosolidwoodflooringproduction,makesananalysisandresearchonsomeproblemswhichencounteredintheprocessofsolidwoodflooring;Finally,tosummarysomekeyproblemsintheproductionline.

Keyword:

solidwoodflooringproductionprocess

前言

随着生活水平的提高，人们对任何事物，都追求时尚、纯天然、环保。

对于家居用的地板，也不例外。

实木地板是木材经烘干，涂饰加工后形成的地面装饰材料，通常用于室内的地面铺设，它具有花纹自然，脚感舒适，使用安全的特点，是卧室、客厅、书房等地面装修的理想材料。

随着技术的更新，实木地板也逐渐进入卫生间、厨房等场所。

实木的装饰风格返璞归真，质感自然。

在森林覆盖率下降，大力提倡环保的今天，实木地板则更显珍贵。

实木地板分AA级、A级、B级三个等级，AA级质量最高。

用于制造实木地板的木材性质要求：

结构均匀，软硬适中，弹性好，耐磨性好，木材纹理美观，色泽均匀且柔和，外观缺陷少，无腐朽和虫蛀、耐磨、胀缩性小，不翘曲变形，无开裂、尺寸稳定性好，加工性能好，易于胶接和涂饰。

摘要（01）

前言（02）

第一章地板的特性（04）

第一节实木地板的特性（04）

第二节实木地板的不足之处（04）

第三节实木地板的品种、规格和质量要求（04）

一实木地板的分类（05）

二实木地板产品常用规格（05）

三实木地板产品市场常见价格分类（05）

四实木地板质量要求（05）

第四节实木地板的环保性能分析（08）

第二章实木地板生产工艺流程（09）

第一节初步制材（09）

一原木（09）

二制材（09）

三干燥（11）

四养生（12）

第二节制成素板（13）

一粗加工（13）

二光板分选（13）

三素板（13）

第三节涂装地板（17）

一UV紫外光固化（17）

二PU聚氨酯涂饰（19）

第三章（）

第一节（）

第二节（）

参考文献（）

致谢（）

第一章实木地板的特性

实木地板是用天然实体木材直接加工而成的地板，分油漆类和素板两种。

具有朴质、自然、高贵等特点。

第一节实木地板的特性

♦环境调节作用：

能部分调节室内的温湿度。

有良好的保温、隔热、隔音、吸音、绝缘性能等。

♦自然视觉感强：

实木地板有美观的纹理，结构细腻，富于变化，色泽美观大方。

♦环保健康：

实木地板使用的是天然木材，无污染，不含有危害人身健康的物质，并且部分木材有益于人身健康。

有吸收紫外光的功能，使人的眼睛感到舒服。

♦脚感舒适：

实木地板有适当的弹性，摩擦系数适中，可缓和脚部的重量负荷，便于使用。

♦材质好、易加工、可循环利用：

木材是一种可以再生的天然材料，是当今世界四大材料（钢材、木材、塑料、水泥）中最具有可持续利用优势的绿色材料。

地板使用后可经过刨削、除漆后再次油漆翻新使用，也可加工成其它产品。

第二节实木地板的不足之处

♦变异性大：

木材属各向异性材料，易吸湿膨胀、干燥收缩，引起尺寸变化，造成开裂、翘曲、变形等。

♦不耐腐：

木材由纤维素、半纤维素和木素组成，在适合生物活动的环境下易受细菌、真菌、昆虫等的侵害，影响木材和使用寿命。

♦易燃烧：

木材属可燃材料。

第三节实木地板的品种、规格和质量要求

一：

实木地板的分类

♦按地板结构形式分：

有榫接地板（企口地板）、平接地板、镶嵌地板。

♦按用途分：

有普通实木地板、体育场馆用实木地板、潮湿环境用实木地板。

♦按有无涂饰分：

有油漆实木地板、未油漆实木地板（俗称素板）。

♦按地板表面油漆光泽度分：

有亮光实木地板和亚光实木地板。

二：

实木地板产品常用规格：

长度一般有450mm,455mm,600mm,606mm,750mm,758mm,900mm,909mm,1212mm,1515mm等规格。

宽度：

一般有55mm,65mm,75mm,85mm,90mm,92mm,95mm,120mm,122mm,125mm,150mm等规格。

厚度：

一般有16mm,17mm,18mm等规格。

三：

实木地板产品市场常见价格分类：

普通型：

每平方米200元至300元左右

中档型：

每平方米300元至500元左右

高档型：

每平方米500元至800元左右

顶级型：

每平方米800元至1500元左右

四：

实木地板质量要求

实木地板的外观质量要求，加工精度和物理力学性能要求，具体要求都需要按照国家标准GB/T15036-2001

ⅰ.　外观质量要求

实木地板的外观质量要求

名称

表面

背面

优等品

一等品

合格品

活节

直径≤5mm

长度≤500mm

≤2个

长度>500mm

≤4个

5mm<直径≤15mm

长度≤500mm，≤2个

长度>500mm，≤4个

直径≤20mm

个数不限

尺寸与个数不限

死节

不许有

直径≤2mm

长度≤500mm，≤1个

长度≥500，≤3个

直径≤4mm

≤5

直径≤20mm

个数不限

蛀孔

不许有

直径≤0.5mm

≤5个

直径≤2mm

≤5

直径≤15mm

个数不限

树脂囊

不许有

长度≤5mm

宽度≤1mm

≤2条

不限

髓斑

不许有

不限

不限

不限

腐朽

不许有

初腐且面积≤20%

不剥落，也不能

捻成粉末。

缺棱

不许有

长度≤板长的30%

宽度≤板宽的20%

裂纹

不许有

宽≤0.1mm

长≤15mm

≤2条

宽≤0.3mm

长≤50mm

条数不限

加工波纹

不许有

不明显

不限

漆膜划痕

不许有

轻微

——

漆膜鼓泡

不许有

——

漏漆

不许有

——

漆膜上针孔

不许有

直径≤0.5mm，≤3个

——

漆膜皱皮

不许有

<板面积5%

——

漆膜粒子

长≤500mm，≤2个

长>500mm，≤4个

长≤500mm，≤4个

长>500mm，≤8个

——

注

1、凡在外观质量检验环境条件下，不能清晰地观察到的缺陷为不明显；

2、倒角上漆膜粒子不计。

ⅱ.　加工精度

1）　尺寸及偏差

实木地板的主要尺寸及偏差

名称

偏差

长度

长度≤500mm时，公称长度与每个测量值之差绝对值≤0.5

长度>500时，公称长度与每个测量值之差绝对值≤1.0

宽度

公称宽度与平均宽度之差绝对值≤0.3，宽度最大值与最小值之差≤0.3

厚度

公称厚度与平均厚度之差绝对值≤0.3

厚度最大值与最小值之差≤0.4

注：

1.实木地板长度和宽度是指不包括榫舌的长度和宽度。

2.镶嵌地板只检量方形单元的外形尺寸。

3.榫接地板的榫舌宽度应≥4.0mm，槽最大高度与最大宽度之差应为0~0.4mm。

2）形状位置偏差

实木地板形状位置偏差

名称

偏差

翘

曲

度

横弯

长度≤500mm时，允许≤0.02%；长度>500mm时，允许≤0.03%

翘弯

宽度方向：

凸翘曲度≤0.2%，凹翘曲度≤0.15%

顺弯

长度方向：

≤0.3%

拼装离缝

平均值≤0.3mm；最大值≤0.4mm

拼装高度差

平均值≤0.25mm；最大值≤0.3mm

ⅲ.　物理力学性能指标

实木地板的物理力学性能指标

名称

单位

优等

一等

合格

含水率

%

7≤含水率≤我国各地区的平衡含水率

漆板表面耐磨

g/100r

≤0.08

且漆膜未磨透

≤0.10

且漆膜未磨透

≤0.15

且漆膜未磨透

漆板附着力

——

0~1

2

3

漆膜硬度

——

≥H

注：

含水率是指地板在未拆封和使用前的含水率，我国各地区的平衡含水率见GB/T6491-1999的附录A（表5）。

第四节实木地板的环保性能分析

实木地板由天然木材直接加工而成，不必担心由于胶粘剂的使用而带来的环境污染问题。

因此，实木地板是无甲醛释放的装修材料，是可以真正给生活带来无污染、无公害的产品，是绿色环保家装材料。

目前国内的实木地板市场上，少数实木地板产品在生产过程中可能使用含有甲苯、二甲苯的饰面涂料，可能在短时期内会造成甲苯、二甲苯等物质超出国家标准要求。

第二章实木地板生产工艺流程

原木—→制材车间（跑车带锯—→气动截锯）—→干燥窑（烘低含水率）—→养生—→双面压刨—→修边锯—→分选（分等）—→素板车间（光板磨砂—→双端铣—→四面刨）—→涂装车间（水性附着剂—→多层底漆—→面漆）—→包装—→成品

第一节初步制材

原木经过纵向锯切和横向截断后得到的板材或方材统称为锯材。

一般规定宽度尺寸大于厚度尺寸2倍以上者为板材，小于2倍者为方材。

由原材料到成品之间每个相互关联的劳动过程的总和称为生产过程。

通过各种加工设备直接改变材料的形状、尺寸和物理力学性质，将原材料加工成产品的一系列过程的总和称为工艺过程。

工艺过程是生产过程的一部分。

地板毛坯料的生产工艺过程包括：

原木采购、运输和保管；制材；堆垛气干入窑干燥；毛坯料的加工；四面刨光板的加工；质量检验及包装入库等工序。

从原木开始的通用加工工艺流程

一：

原木

树木伐倒经造材后形成的圆木段，称为原木。

原木质量指标一般是指长度、直径、原木本身的缺陷（节子、腐朽、变色、虫眼、夹皮、弯曲、端裂或外伤）等。

用于制造地板锯材的原木质量一般要求：

原木径级，小头直径20cm以上，长度2～6cm。

原木缺陷，节子直径≤3cm，无腐朽、变色、虫眼、夹皮，弯曲拱高不超过材长的2.5％，端裂长度不超过直径的2/3，纵裂长度不超过材长的15％，外伤深度不超过直径的5％。

二：

制材

将原木加工成锯材的过程称为制材，一般包括剖料、剖分、裁边、截断等工序。

制材主产品为地板专用锯材，根据地板规格尺寸和木材干缩特性，合理确定加工余量（包括干缩量），地板锯材一般是规格整边板。

副产品为不足地板宽度的木条，可加工成指接板。

选择制材工艺应根据年产量，树种，原木直径与质量，锯材的技术要求和设备技术参数等综合考虑。

典型的制材工艺有：

以带锯为主机的制材工艺、以框锯为主机的制材工艺、以圆锯为主机的制材工艺以及混合型的制材工艺等。

以锯制地板产品为主的制材，一般有两种下锯法：

一种是先锯成规定厚度的板材，然后再锯制板宽；另一种是先锯成规定的板材宽度，然后再锯板厚。

这两种下锯法都能锯出同样的地板锯材，但是制材效率却不同。

生产地板专门锯材，能做到看材下锯，合理制材，提高锯材等级和出材率，具有锯口小、进料速度快的特点。

用跑车带锯机将原木锯解成毛边板，有如下几种方法：

以最有效最经济地将原木锯割成锯材的方法，称为下锯法。

按照下锯工艺不同，可分为毛板下锯、三面下锯、四面下锯、弦板下锯和径板下锯法等。

①毛板下锯法又称二面下锯法，沿原木一侧边，锯去板皮后，依次锯出毛边板，至一定程度后，将原木翻转180°，锯去板皮再依次锯出毛边板的方法。

优点是工艺简单，出材率高，适合中小径原木；

②三面下锯法将在原木一侧，锯去板皮或1～2块毛边板后，将原木翻转90°，锯割相邻的一侧板皮后，然后平行锯割面依次锯制，到了一定程度后，再翻转90°或180°锯去板皮后，依次锯制。

在锯割中小规格方材时，可锯割边材主产品，出材率较高，适合锯割大径级原木；

③四面下锯法在原木一侧，锯去板皮或1～2块毛边板后，将原木翻转180°，以锯割面紧贴车桩工作面，锯去板皮或1～2块毛边板后，将原木翻转90°，锯去板皮后，依次锯制整边板，到一定程度再向内翻转180°，继续依次锯制完成。

优点是锯材多是齐边板，保证锯材宽度，裁边工作量小。

看才下锯，能充分利用边材，有利于提高产品质量。

但原木翻转次数多，生产效率低；

④弦向下锯法沿着原木年轮切线方向的下锯法。

从锯材端面看，年轮方向与材面平行或接近平行，称为弦锯材。

由于弦锯板纹理美丽，因而广泛应用于装饰板的锯制。

锯制大幅面弦锯板，出材率高，生产效率高，但干燥时易翘曲和开裂；

⑤径向下锯法沿着原木年轮直径方向的下锯法。

从锯材端面看，年轮方向与材面垂直或接近垂直，称为径锯材。

材面木纹平行，且木纹间隔较均匀，干燥不易翘曲，强度较大，共振性好。

因此，乐器、体育用具、仪器仪表、航空用材多采用径锯板。

针对原木材质和产品的特种要求，还有对开下锯法，扇形材下锯法，缺陷原木下锯法等等。

三：

干燥

新伐木材含有大量水分，木材干燥可以在木材后期使用防止产生变形、开裂、腐朽，提高木材尺寸稳定性，改善木材物理、力学和加工性能。

因此，木材干燥是木材制品优良品质的保证，是木材高效利用不可缺少的关键技术。

 实木地板通常采用硬阔叶树材，中、高档实木地板主要采用优质进口材。

比较合理的生产方式是先将原木在产地加工成地板坯半成品，并进行板端蜡封，以防止端裂，然后销往地板加工厂进行人工干燥后，再加工为成品地板。

 木材中所含的水分有三种形式，一种是存在于细胞腔与细胞间隙中的水，也就是存在于毛细管中的水，称为自由水。

第二种是被细胞壁所吸收的水，称为吸附水。

第三种是构成细胞组织的水，称为化学水。

    当潮湿的木材水分蒸发时，首先失去的是自由水，当自由水蒸发完而吸附水尚处于饱和状态时的含水率，称为纤维饱和点含水率。

作为一块地板，我们可以发现其纵向一般都没有什么胀缩，而宽度方向的胀缩率一般为3％～6％（系指木材含水率在纤维饱和点含水率以下的变化）。

    由此可见，控制好地板的含水率是十分重要的。

不但生产中必须重视，在铺设中更应重视，不让地板受潮产生变形。

整个木材的干燥过程，就是降低木材含水率的过程。

人工干燥是确保实木地板质量的重要环节。

干燥的目的主要是使木地板形体稳定，使其在以后的使用过程中不再发生收缩、湿胀和变形，同时也提高实木地板的加工性能、使用性能和耐久性能。

干燥质量的关键是终含水率必须达到略低于使用环境的平衡含水率。

在我国南方约为10%～12%，北方约为8%～10%，西北地区约为6%～8%，而且必须干透，并确保不翘、不裂和干燥应力基本解除。

从干燥类型上分，可分为自然干燥、强制干燥。

而强制干燥又可以分为干燥窑干燥、除湿干燥、炉气干燥、真空干燥等。

比较常见的是干燥窑干燥。

干燥窑有很多类型，从风机位置上分，可分为顶风机式、侧风机式；从干燥窑形态上分，可以分为长轴式、短轴式。

对干燥窑类型的划分，一般采用综合命名法，如：

顶风机短轴式喷蒸干燥窑。

安信企业常用的干燥窑为顶风机短轴式强制烘干喷蒸干燥窑，下面就该类干燥窑的生产情况做简单介绍。

1、干燥原理

木材干燥就是保证木材优良品质的前提下，采用适当的工艺和设备对木材进行处理，促使木材中的水分从木材中连续排除的过程。

2、干燥窑介绍

木材干燥窑干燥就是利用干燥窑室内的调湿调温原理，来形成木材含水率梯度，从而形成木材中的水分形成由内向外转移的过程。

该干燥窑采用蒸汽喷蒸形式进行调试处理，

3、干燥窑干燥工艺介绍

①码垛。

木材在进入干燥窑前，要将木材码垛成能够充分透气的垛堆。

一般采用的码垛方法是采用横切面2*2CM正方形木条，将板材分割开，木条间距一般为50CM，距离过远易导致板材弯曲，过近易影响通气效果。

②装窑。

在装窑的过程中，要注意垛堆之间，垛堆与室壁的空隙。

同时，在装好材堆的顶部要压上重物，用以抑制板材在干燥过程中的变形。

③调温调湿。

在木材干燥过程中，调温调湿是非常重要的，将直接影响到木材干燥效果。

不同的木材，采用不同的调温调湿方案，该方案称为干燥基准。

4、干燥常见干燥缺陷

在干燥过程中，如果干燥基准处理不当，易使木材产生一些干燥缺陷，如：

端裂、炭化、变色、变形、内裂、等等。

四：

养生

木材养生，就是将木材放置于一定温湿度的条件下，使其释放出木材内部的应力，从而达到避免后期木材变形的目的。

木材的加工过程一般会有多个养生过程。

如，原木制材前的养生过程，用于释放树木的生长应力；木材干燥后，粗加工前的养生过程，用于释放干燥过程中产生的干燥应力，防止后期变形。

第二节制成素板

一：

粗加工

根据零件尺寸规格和质量的要求，将锯材再锯制成一定尺寸规格和形状并具有一定质量的木块，称为毛料或毛坯料。

毛板的粗加工，工序一般为：

气动截锯、双面压刨、修边锯。

1、气动截锯

气动截锯对毛板进行加工的主要目的是，截去板材的主要缺陷，如：

板材端头腐朽、端裂等。

加工方法有，先截断后纵解，即根据地板规格尺寸和质量的要求先将板材（毛边板）按地板长度规格横截成短板，同时截去开裂、腐朽、死节等不符合技术要求的缺陷部分，再纵向锯解成毛料。

采用毛边锯材，可以充分利用木材，同时先截短板也便于车间内运输。

当另件数量、规格较一致时，可以先纵解后截断，即先将板材（毛边锯材）按地板宽度规格纵向锯解，然后再按长度规格横截成毛料，同时除去缺陷部分。

如果零件规格尺寸较多，可根据尺寸和质量要求，先在板面按套裁法划好线，然后再锯解，可提高出材率。

如为地板整边锯材（为地板宽度），则按地板长度规格横截，同时截去开裂、腐朽、死节等不符合技术要求的缺陷部分，即成毛料。

2、双面压刨

由于锯材加工的毛料形状和尺寸不够规正，而且表面也是粗糙不平的，尤其是经过干燥的锯材，还因干缩差异引起变形。

为了获得正确的尺寸、形状和光洁的表面，毛料还需要经过刨削等机械加工，经过刨削等机械加工后的毛料，称为净料。

双面压刨是将毛板的上下板面加工为刨光面，毛料刨削加工时，因为加工缺陷或干缩引起的翘曲等原因，首先要选择一个基准面，作为后续工序加工时的基准。

平面或侧面基准面的加工可在平刨上或铣床上完成，经过平刨加工后，可以消除毛料的形状误差和锯痕，获得平整光洁的表面。

3、修边锯

修边锯是将毛板的左右边加工为刨光面。

由于双面压刨只完成了上下板面的刨削加工，所以为了下道工序的加工基准，修边锯就是为了将两侧刨光，刨平，使板侧平整光洁。

二：

光板分选

为提高素板车间的生产速度和成材率，在素板加工前进行光板分选工作。

光板分选的项目：

1、缺陷光板的挑选。

对有缺陷的板材提前挑出并予以分类，便于统一进行安排特定的工艺进行生产。

2、颜色预选。

对于光板颜色差异比较大的材种，对光板按颜色进行分类，有利于后期涂装工序分类加色或修色，提高的产品的色调统一和产品色差。

3、尺寸不足光板的挑选

目前由于森林面积的不断减少，在木材加工过程中的加工余量也越来越少，如果加工余量不足，极易产生后期下线。

光板分选工序的提前对尺寸不足板材的挑出，可以有计划的进行相应工艺的安排。

有利于板材的综合利用。

三：

素板

素板车间主要是给板材做纵、横向的开槽，地板槽从种类上可划分为两类：

一是企口；二是锁扣。

锁扣和企口相比较它的优势在于安装方便，不需要在龙骨上打钉。

从形式上可划分为单槽和双槽两种，双槽与单槽相比较它的优势在于原材料的节省。

素板加工段通用加工工艺为：

四面刨开纵向榫、槽——双端铣开横向榫、槽——砂光

目前由于实木地板大量使用进口的已干燥刨光坯料，所以素板车间第一道工序是坯料开基准面，又因大多数进口刨光材在加工过程中常有崩边、起毛等缺陷，故对生产工艺作必要的调整，调整后工艺为：

正面砂光——双端铣开横向榫、槽——四面刨开纵向榫、槽

正面砂光的缺点在于：

能耗高，磨削量大，产生的粉尘量大，磨削时的发热量大，如板面有金属杂物时经磨砂时会产生火花，容易引起火灾的发生。

砂光：

板坯正面砂光是以砂带、砂纸等磨具代替刀具对板材进行加工。

使工件达到一定厚度和表面光洁度；另一作用是将磨砂面作为进一步加工的基准面。

加工注意事项：

1、输送带与砂带转速相匹配

由于板材有心材和边材之分，其两者硬度不一致，心材较之边材硬度稍高，加工过程中，如若输送带相对砂带来说速度过快时，会造成边材达到了加工精度，而心材没加工完全，导致板面不平整，也就是我们通常所说的波浪纹。

波浪纹板材流入涂装线经加工之后将是很明显的缺陷。

2、正确进料

板材有正反面之分，通常我们将板面稍好的一面做为正面，稍差的一面（有木材天然缺陷）作为反面。

需砂光面为正面，也就是后来成品的正面。

如果砂光过程中将地板的正反面错放，加工出来的成品将是――不良品。

3、缺陷板的挑选

光板有很多的缺陷，如：

翘弯、侧弯、顺弯、瓦弯、翘皮、开列、虫眼、厚度不到等等，诸如此类的缺陷板在此道工序应即使挑出，以免流入下道工序造成加工成本的浪费。

四面刨：

地板的纵向开榫、槽通常是采用四面刨床来完成的。

四面刨一般分为4轴、5轴、6轴、8轴。

加工注意事项：

1、尺寸的准确行。

2、进给的正确行。

加工过程中一般是以母槽向前进料，当以公榫向前进料时，将造成与其他板材拼接不上的情况，即是常说的反企口。

3、缺陷板的挑选

常见加工缺陷：

1、榫头形状误差即常说的倒角大小不一致

主要表现为：

两榫颊不平行，两榫肩不平齐。

产生的可能原因：

①刀片刃磨弧度过大或过小

②刀轴振动大，切削运动不平稳

③送料导轨上粘有刨削等杂物

④压紧器松动，加工时工件有跳动

2、榫肩起毛即通常说的边角毛刺

产生的可能原因：

①铣刀刀刃变钝，使有些木纤维没有被完全割断

②装刀位置不正确

3、榫头和榫槽装备不适榫头与榫槽装配过紧或过松，或装配后板面高度差大于0.3mm，因为榫头与槽的加工尺寸误差超标，或榫、槽两侧铣刀安装高度不当。

4、板材原因导致的缺陷：

宽度不到；厚度不到；公、母榫不饱满

5、设备原因导致：

崩边、掉角、啃头、大小头

双端：

地板的横向开榫、槽通常是采用双端铣床来完成的。

加工总体原则：

1、首件产品必须经检验合格之后方可批量生产；

2、填补（坯料上的某些缺陷，如：

虫眼、裂缝可用木粉填补的修补措施）板应控制在双端铣工序挑选出来；

3、穿透开裂板材挑选出进行断料处理；

4、填补板应及时转到填补工序进行填补，端部修边板及时转到填补工序进行修边，以便能与同一批地板一同转涂装车间加工；

5、优先加工填补板，目的是将已看出榫、槽的修补板及时转到填补工序修补，以便跟上整批板的生产节奏；

6、断料板应及时转到截料工序截断，以便加工下一长度规格时能及时加工。

加工注意事项：

1、两端倒角大小