人造板wood-based panels

木质纤维原料经机械加工分离成为各种形状的单元材料，再经组合压制成为的各种板材。单元材料的形状有单板、薄木、木块、板条、木丝、刨花以及纤维等多种。制成板材的物理力学性质与木材类似。人造板主要包括胶合板、纤维板、刨花板三大类。
发展历史 人造板的雏型产品可追溯到远古时代。在公元前3000年的古埃及就用精选的贵重木材制造单板，与金属薄片或象牙之类的材料粘合在一起，为国王和王族制造高级家具。欧美一些国家19世纪中叶，已大批生产胶合板，20世纪20年代出现了大规模的纤维板工业。此后，多种人造板品种相继在世界各地发展。由于人造板可以用小材、劣材、废材作原料，而其性能又可以通过“分”与“合”的加工过程，以及添加某些辅助原料，可使木材的天然缺陷得以去除，木材原有性能得以改善，从而使其应用范围远大于实体木材；木材经过工业加工制成人造板，又具有明显的经济效益，所以人造板工业在世界上发展十分迅速(表1)。70年代以来，世界人造板产量一直维持在1亿立米左右，成为人类生活不可缺少的物资。同时，世界上的锯材生产也一直维持在4亿立米左右。这反映了世界木材资源的短缺而限制了木制品产量的大幅度增长。

表1 人造板与锯材的世界产量(百万m³)

年份	1950	1960	1970	1973	1976	1978	1982	1985
单 板	-	1.2	3.2	3.8	4.2	4.4	3.9	-
胶合板 刨花板 纤维板 人造板总计 锯 材	6.1 0.02 5.4 11.5 265	15.3 3.1 11.0 30.6 344	33.1 19.1 14.4 69.8 413	42.2 32.0 17.4 95.4 442	38.8 35.0 17.7 95.7 431	41.6 38.5 18.0 102.5 444	36.9 38.5 14.9 94.1 400	43.2 43.2 15.4 101.8 458

^{据FAO资料。}
胶合板的产量多年来一直随市场需求而波动，呈现出停滞的趋势，这主要是由于优质木材资源日益短缺的缘故。高价的优质木材多被用之于生产单板，作为装饰材料之用。纤维板产量的下降，主要是由于缺乏与刨花板及泡沫塑料或矿棉等材料的竞争力。
自70年代以来，具有一定特性的人造板新品种层出不穷。刨花板、华夫刨花板、定向刨花板、中密度纤维板等非单板型人造板逐步代替胶合板、细木工板及木板；纸面石膏板、水泥刨花板等矿物板代替混凝土板、石棉板等传统矿物板材用于建筑；单板层积材、复合板材、指接材等部分代替锯材做龙骨及轻型桁架等建筑材料。
中国人造板工业最早出现于1920年，但直到1949年，全国也只有几家小型胶合板厂。1949年以后，人造板工业得到迅速发展，1960年已具雏形，自70年代后期开始，产量增长较快(表2)，而且“三板”都同时增长。这是因为中国人造板工业处于初始阶段，而且木材供应远远满足不了社会迅速增长的需要，不论何种木质人造板材都是供不应求。

表2 中国人造板产量(万m³)

年份	1949	1950	1955	1960	1965	1970	1975	1980	1985	1988
人造板 胶合板	1.7 1.7	1.7 1.7	5.2 5.2	20.7 14.8	22.1 13.9	24.0 17.1	37.4 19.2	91.4 33.0	133.7 45.0	279.4 82.7
刨花板	-	-	-	-	3.2	1.4	2.7	7.8	12.7	48.3
纤维板	-	-	-	6.0	5.0	5.5	15.5	50.6	75.5	148.4

人造板的优越性 主要有以下几点：
改善木材性能 木材作为材料使用，有它固有的缺点，主要是： ❶三个方向的性能差异太大。长度方向的力学性能大大优于弦向及径向的， 如长度方向的弹性模量为弦向的8～10倍， 为径向的17～70倍。三个方向的湿胀、干缩率也差异甚大。当木材由湿到干，长度方向的收缩率只有弦向的1/30～1/70，径向的1/15～1/40。因而木材在使用中由于受空气湿度变化的影响，易于翘曲、变形、开裂。图1表示取自木材不同部位的板材干缩后的变形情况。
❷木材的节疤、不规则纹理、生物变异，以及难以避免的虫眼、腐朽等缺陷，在利用上有很大局限性。将木材加工成人造板材，其出发点在于改善木材性能而又不失其原有的优点。

图1 木材不同部位的板材干缩后的变形

胶合板因其组成为木纹相互垂直的三层以上成单数单板粘合而成(图2a)，很大程度平衡了木材长度方向与径、弦向之间的性能差异。种种天然缺陷也随之去除，而且板面平整、幅面扩大，利用方便。特别是在力学性能方面，抗剪强度有很大提高，这就赋予胶合板作为构件的蒙皮材料时的独特优良性能。做外墙蒙皮时，9.5毫米厚的胶合板足可代替25.4毫米厚的木板。由于胶合板不容易开裂，握钉力大，在做包装箱时，6.4毫米厚的胶合板可代替19毫米厚的木板加以使用。做木材地板时，鉴于使用时经常需要承受冲击力，不得不使用板条加以拼镶；胶合板由于其抗冲击力强，其宽度一直可以扩大到1 220毫米，给施上带来很大方便。当木材用于木结构时，由于其天然缺陷、生物变异，长期载荷所带来的种种问题，结构设计所采用的安全系数要比胶合板大得多。

图2 三层胶合板及五层细木工
板组成示意
a.三层胶合板； b.五层细木工板

当木板干缩之后，会发生变形、翘曲(图1，图3a、b)，如将木板锯开再行拼接，则其翘曲可以显著改善(图3c)。因此，细木工板(图2b)的尺寸稳定性优于实体木材。纤维板及刨花板均系由较小的“单元”材料所组成，翘曲变形量也即随之减小(图3d)。

图3 各种板材在干缩后的变形示意
a. 弦锯板材； b. 径锯板材； c. 拼板； d. 纤维板或
刨花板； 虚线表示板材原来尺寸； 实线表示干缩后轮廓线

根据需要，人造板可以通过不同的加工方法或添加辅助的材料，赋予防腐、耐燃、隔音、绝热、加强等性能。人造板也易于进行各种表面装饰的再加工使其具有各种装饰效果。
提高木材利用率，扩大原料来源 随着工业的迅速发展，特别是自50年代初期起，木材价格不断上涨。70年代以前，其上涨速度远远超过其他原料。而另一方面，社会对木制品的需求又越来越多，要求越来越高。在木材资源的不足与需要量日益增长的矛盾的形势下，猛烈地刺激着人造板工业的发展。据计算，用2.5立方米原木生产1立方米胶合板，可以顶替4.3立方米原木生产的板材之用；纤维板及刨花板在使用价值上能顶1～5倍的原木或锯材。加之性能改善，通过科学及合理利用，使用寿命延长。所以，发展人造板工业，可获得相当于成倍“增产”木材的效果。
纤维板及刨花板还可利用废材、小材、劣材、加工剩余物以及其他木质纤维植物作原料。可利用的原料范围随着科技及工业的发展而越来越扩大。
便于高效率、大规模增产木制品，满足社会消费需要 由于人造板生产更便于机械化、自动化，因此，比木板生产的生产率高得多。而且人造板的表面装饰加工，以及形成最后的木制品加工过程中，也便于使用机械化、自动化生产，如板式家具及装配式房屋的生产等。人造板生产量及消费量与社会的经济发达程度及消费水平，具有密切的关联(表3)。

表3 1986年世界各地区人造板生产量及消费量情况(万m³)

地 区	生产量	消费量
世 界 发达市场经济国家 北 美 西 欧 大洋洲 其他发达市场经济国家 发展中市场经济国家 非 洲 拉 美 近 东 远 东 其他发展中市场经济国家 中央计划经济国家 亚洲中央计划经济国家 东欧和苏联	11915 7689 4112 2495 133 950 1800 138 523 98 1039 3 2427 316 2111	11930 8257 4244 2850 135 1023 1310 129 499 238 439 4 2363 323 2041

FAO统计数字。

人造板

利用木材或其他植物纤维加工制成的板材。有胶合板、纤维板、刨花板、细木工板、木丝板、木屑板、木材层积塑料等。