¿Cuál es la historia del desarrollo de los paneles artificiales?
Historia del desarrollo
Los productos prototipo de paneles artificiales se remontan a la antigüedad. En el antiguo Egipto, en el año 3000 a. C., las chapas se hacían de madera preciosa seleccionada y se unían con láminas de metal o marfil y otros materiales para fabricar muebles de alta gama para reyes y familias reales. Algunos países europeos y americanos ya producían madera contrachapada en grandes cantidades a mediados del siglo XIX, y en la década de 1920 surgió una industria de tableros de fibra a gran escala. Desde entonces se han desarrollado diversos tipos de paneles artificiales en todo el mundo. Dado que los tableros artificiales pueden utilizar madera pequeña, madera inferior y residuos de madera como materia prima, sus propiedades se pueden separar y combinar mediante tecnología de procesamiento, y se pueden agregar algunas materias primas auxiliares para eliminar los defectos naturales de la madera y mejorar el rendimiento original. de la madera y hacerla más adecuada para su uso, el alcance es mucho mayor que el de la madera maciza, que se convierte en paneles artificiales mediante procesamiento industrial, lo que tiene beneficios económicos obvios, por lo que la industria de paneles artificiales se está desarrollando muy rápidamente en todo el mundo (. Tabla 1). Desde los años 1970, la producción mundial de paneles artificiales se ha mantenido en alrededor de 654,38 mil millones de metros cúbicos, convirtiéndose en un material indispensable para la vida humana. Al mismo tiempo, la producción mundial de madera aserrada se mantuvo en alrededor de 400 millones de metros cúbicos. Esto refleja la escasez de recursos madereros en el mundo y limita el crecimiento sustancial de la producción de productos madereros.
Cuadro 1 La producción de madera contrachapada ha fluctuado con la demanda del mercado durante muchos años y ha mostrado una tendencia estancada. La razón principal es la creciente escasez de recursos de madera de alta calidad. La madera cara y de alta calidad se utiliza principalmente para fabricar materiales decorativos. La disminución de la producción de tableros de fibra se debe principalmente a la falta de competitividad con los tableros de partículas, la espuma o la lana mineral.
Desde los años 70 han ido surgiendo de forma incesante nuevas variedades de paneles artificiales con unas determinadas características. Los tableros artificiales no enchapados, como los tableros de partículas, los tableros tipo gofre, los tableros de fibra orientada y los tableros de fibra de densidad media, reemplazan gradualmente a la madera contrachapada, los tableros de bloques y los tableros de madera, como los tableros de yeso, los tableros de partículas de cemento, etc., se utilizan en la construcción para reemplazarlos; tableros tradicionales de hormigón, tableros de amianto, etc. Los tableros minerales; madera laminada, paneles compuestos, madera unida, etc., reemplazan parcialmente la madera aserrada como materiales de construcción, como quillas y armaduras ligeras.
La industria de paneles artificiales de China apareció por primera vez en 1920, pero hasta 1949, todavía había muy pocas pequeñas fábricas de madera contrachapada en China. La industria de los paneles artificiales se desarrolló rápidamente después de 1949 y comenzó a tomar forma en 1960. La producción ha crecido rápidamente desde finales de los años 1970 (Cuadro 2), y las "tres juntas" han crecido todas al mismo tiempo. Esto se debe a que la industria de paneles de madera de mi país está en su infancia y la oferta de madera está lejos de satisfacer las necesidades del rápido crecimiento de la sociedad, no importa qué tipo de paneles de madera, la demanda supera la oferta.
Tabla 2 Ventajas de los tableros artificiales
Los puntos principales son los siguientes:
Mejora de las propiedades de la madera
Como material, la madera tiene Sus deficiencias inherentes son principalmente las siguientes: ① La diferencia de rendimiento en las tres direcciones es demasiado grande. Las propiedades mecánicas en la dirección longitudinal son mucho mejores que las de la cuerda y la dirección radial. Por ejemplo, el módulo de elasticidad en la dirección longitudinal es de 8 a 10 veces mayor que en la dirección de la cuerda y de 17 a 70 veces mayor que en la dirección radial. Las tasas de expansión en húmedo y las tasas de contracción en seco en las tres direcciones también varían mucho. Cuando la madera cambia de húmeda a seca, la contracción longitudinal es sólo de 1/30 ~ 1/70 en la dirección de la cuerda y de 1/15 ~ 1/40 en la dirección radial. Por lo tanto, la madera se deforma, deforma y agrieta fácilmente debido a los cambios en la humedad del aire durante el uso. La Figura 1 muestra la deformación de tableros tomados de diferentes partes de la madera después de la contracción por secado. (2) El uso de la madera está muy restringido debido a sus nudos, textura irregular, variación biológica y defectos inevitables como agujeros de insectos y descomposición. El punto de partida del procesamiento de madera en paneles artificiales es mejorar el rendimiento de la madera sin perder las ventajas originales de la madera.
La madera contrachapada de la Figura 1 está compuesta por más de tres chapas impares con vetas de madera perpendiculares entre sí (Figura 2a), lo que equilibra en gran medida las diferencias de rendimiento en las direcciones longitudinal, radial y cordal de la madera. También se eliminan varios defectos naturales, la superficie del tablero es plana, el formato se amplía y es fácil de usar. Especialmente en términos de propiedades mecánicas, la resistencia al corte se ha mejorado considerablemente, lo que confiere al contrachapado propiedades únicas y excelentes cuando se utiliza como material de revestimiento para componentes.
Al fabricar el revestimiento de una pared exterior, el contrachapado de 9,5 mm de espesor puede reemplazar a las tablas de madera de 25,4 mm de espesor. Dado que la madera contrachapada no es fácil de romper y tiene un gran poder para sujetar clavos, se puede utilizar madera contrachapada de 6,4 mm de espesor en lugar de tablas de madera de 19 mm de espesor al fabricar cajas de embalaje. Al fabricar pisos de madera, en vista de la fuerza de impacto que a menudo se requiere durante el uso, los listones deben empalmarse debido a su fuerte resistencia al impacto, el ancho de la madera contrachapada se puede extender hasta 1220 mm, lo que aporta una gran comodidad a la construcción. Cuando se utiliza madera en estructuras de madera, el factor de seguridad utilizado en el diseño estructural es mucho mayor que el de la madera contrachapada debido a diversos problemas causados por los defectos naturales de la madera, la variación biológica y la carga a largo plazo.
Figura 2 El tablero de madera se deformará y deformará después del secado y la contracción (Figura 1, Figura 3a y b). Si las tablas se cortan y empalman, se puede mejorar significativamente su deformación (Fig. 3c). Por lo tanto, la estabilidad dimensional del tablero de bloques (Figura 2b) es mejor que la de la madera maciza. Los tableros de fibra y de partículas están hechos de “unidades” más pequeñas de material, con la correspondiente deformación reducida (Fig. 3d).
Figura 3 Dependiendo de las necesidades, a los paneles artificiales se les puede dotar de propiedades anticorrosión, protección contra incendios, aislamiento acústico, aislamiento térmico, refuerzo y otras propiedades mediante diferentes métodos de procesamiento o añadiendo materiales auxiliares. Los paneles artificiales también son fáciles de reprocesar para diversas decoraciones de superficies y darles diversos efectos decorativos.
Con el rápido desarrollo de la industria, especialmente desde principios de la década de 1950, el precio de la madera ha ido aumentando. Antes de la década de 1970, su tasa de crecimiento excedía con creces la de otras materias primas. Por otro lado, existe una demanda creciente de productos de madera. Ante la contradicción entre la escasez de recursos madereros y el aumento de la demanda, se ha estimulado fuertemente el desarrollo de la industria de paneles artificiales. Según los cálculos, utilizar 2,5 metros cúbicos de troncos para producir 1 metro cúbico de madera contrachapada puede reemplazar 4,3 metros cúbicos de troncos; los tableros de fibra y de partículas pueden soportar de 1 a 5 veces el valor de uso de los troncos o la madera aserrada. Además, mediante una utilización científica y razonable, se mejora el rendimiento y se prolonga la vida útil. Por tanto, el desarrollo de la industria de paneles artificiales puede lograr el efecto de duplicar la producción de madera.
Los tableros de fibras y aglomerados también pueden utilizar como materia prima materiales de desecho, materiales pequeños, materiales inferiores, residuos de procesamiento y otras plantas lignocelulósicas. A medida que la tecnología y la industria se desarrollan, la gama de materias primas disponibles se amplía.
Facilita la producción de alta eficiencia y gran escala de productos de madera para satisfacer las necesidades de consumo social. Debido a que la producción de paneles artificiales es más conveniente para la mecanización y automatización, la productividad es mucho mayor que la de los paneles artificiales. Además, el procesamiento de decoración de superficies de paneles artificiales y el procesamiento final de productos de madera también son convenientes para la producción mecanizada y automatizada, como la producción de muebles de paneles y casas prefabricadas. La producción y el consumo de paneles artificiales están estrechamente relacionados con el desarrollo económico y el nivel de consumo de la sociedad (Tabla 3).
Tabla 3