• No results found

Lättviktsspånskiva sandwichskiva med hålrum i mittskiktsskivan

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Lättviktsspånskiva sandwichskiva med hålrum i mittskiktsskivan"

Copied!
18
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

D)l

D

Hartwig Bliimer, Björn Randevik

Lättviktsspånskiva - Sandwichskiva

med hålrum i mittskiktsskivan

Low Density Particle boards - Laminated

Sandwich boards with Cavity Core

Trätek

(2)

Hartwig Blumer, Björn Randevik

LÄTTVIKTSSPAN5KIVA - SANDWICHSKIVA MED HÄLRUM I MITTSKIKTSSKIVA

Low Density Particteboards - Laminated Sandwiehhoards with Cavity Cove TräteknikCentrum Rapport I 8803022 Nyckelord cavity core laminated particleboavd laminated sandwichboard low density particleboavd properties Stockholm a p r i l 1988

(3)

Rapporter från TrätcknikCentrum är kompletta sammanställningar av forskningsresultat eller översikter, utvecklingar och studier. Publicerade rapporter betecknas med I eller P och numreras tillsammans med alla utgåvor från Träteknik-Centrum i löpande följd.

Rapporter kan som regel beställas kostnadsfritt i ett exemplar av medlemsföretag. Ytterligare be-ställda exemplar faktureras.

Citat tillätes om källan anges.

Reports issued by the Swedish Institute for Wood Technology Research comprise complete accounts for research results, or summaries, surveys and stu-dies. Published reports bear the designation I or P and are numbered in consecutive order together with all the other publications from the Institute.

Member companies may generally order one copy of any report free of charge. A charge will be made for any further copies ordered.

Extracts from the text may be reproduced provided the source is acknowledged.

TrätcknikCentrum betjänar de fem industrigre-narna sågverk, trämanufaktur (snickeri-, trähus-, möbel- och övrig träbearbetande industri), träfi-berskivor, spånskivor och plywood. Ett avtal om forskning och utveckling mellan industrin och Styrelsen för Teknisk Utveckling (STU) utgör grunden för verksamheten som utförs med egna, samverkande och externa resurser. Träteknik-Centrum har forskningsenheter, förutom i Stock-holm, även i Jönköping och Skellefteå.

The Swedish Institute for Wood Technology Re-search serves the five branches of the industry: saw-mills, manufacturing (joinery, wooden houses, fur-niture and other woodworking plants), fibre board, particle board and plywood. A research and deve-lopment agreement between the industry and the Swedish National Board for Technical Development (STU) forms the basis for the Institutes activities. The Institute utilises its own resources as well as those of its collaborators and other outside bodies. Apart from Stockholm, research units are also located in Jönköping and Skellefteå.

(4)

INNEHÄLLSrORTECKNING S i d FÖRORD 3 SAMMANFATTNING 3 BAKGRUND 4 FORSOKSUPPLÄGGNING 5 T i l l v e r k n i n g av y t s k i k t s s k i v o r 5 T i l l v e r k n i n g av m i t t s k i k t s s k i v o r 6 T i l l v e r k n i n g av sandwichskivor 8 EGENSKAPSPRGVNING 8 RESULTAT 8 Tvärdraghållfasthet 8

Böjhållfasthet och böjelasticitetsmodul 10

KOMMENTARER 10 LITTERATUR 12 SUMMARY 12 BILAGA 1 13 BILAGA 2 14 BILAGA 3 15

(5)

FORORD

Inom ramen för verksamheten inom Styrgrupp 12 Spånskivor och inom p r o -j e k t e t "Mindre vedförbrukning" påbör-jades på i n i t i a t i v av Trätek en under-sökning med s y f t e a t t utröna möjligheterna a t t sänka s k i v d e n s i t e t e n . Detta s k u l l e ske med en a l t e r n a t i v s k i v k o n s t r u k t i o n bestående av separat t i l l -verkade homogena y t s k i k t s s k i v o r sammanfogade med en m i t t s k i k t s s k i v a som p r o f i l p r e s s a t s . Lägre d e n s i t e t t o t a l t , d v s mindre vedförbrukning, s k u l l e åstadkommas utan a t t skivegenskaperna s k u l l e påverkas n e g a t i v t .

SAMMANFATTNING

L a b o r a t o r i e t i l l v e r k a d e sandwichskivor bestående av tunna y t s k i k t s s k i v o r , t i l l v e r k a d e av björklångspån e n l i g t m u l t i p l y p r i n c i p e n , och av p r o f i l p r e s -sade m i t t s k i k t s s k i v o r , med finspån som råmaterial, har undersökts. Som v a r i a b l e r för m i t t s k i k t s s k i v o r n a valdes s k i v t j o c k l e k och d e n s i t e t , d v s kompression.

Undersökningen visade a t t lättviktsskivor av b e s k r i v e n sandwichtyp har en tillfredsställande e g e n s k a p s p r o f i l , d v s motsvarar e l l e r överskrider s t i p u l e r a d e kravvärden e n l i g t svensk spånskivestandard SIS 234801, inom e t t densitetsområde av 500-550 kg/m^. Detta gäller för tvärdrag- och böj-hållfasthet samt för böjelasticitetmodulen. övriga egenskaper i n g i c k i n t e i undersökningen.

En densitetssänkning under 500 kg/m^ inom skivtjockleksområde 12-15 mm kan åstadkommas genom större hålrumsvolym i kombination med e t t o p t i m e r a t

pressformsutförande. För t j o c k a r e s k i v o r , t ex möbelskivor 19 mm, kan för-utsättas a t t densitetsfördelningen mellan y t s k i k t s - och m i t t s k i k t s s k i v o r b l i r mera fördelaktig på grund av skikttjockleksfördelningen inbördes, v i l k e t innebär en t o t a l t lägre s a n d w i c h d e n s i t e t jämfört med tunna s k i v o r . G e n e r e l l t b e t y d e r lägre d e n s i t e t mindre vedförbrukning. Dessutom minskar kostnaden för l i m och e n e r g i . A andra s i d a n ökar kostnaderna för samman-f o g n i n g .

Resultaten från undersökningen kan tillämpas av spånskivetillverkare som står inför ersättningsinvesteringar.

(6)

4

BAKGRUND

Den k o n v e n t i o n e l l a spånskivan, e n l i g t b l a Fahrnis p a t e n t , består av e t t m i t t s k i k t av grövre spån och e t t y t s k i k t av f i n a r e e l l e r tunnare spån på vardera sidan av m i t t s k i k t e t . Y t s k i k t e n t i l l v e r k a s av tunnskuren spån e l l e r finspån. En på sådant sätt uppbyggd spånmatta pressas i e t t s t e g t i l l en spånskiva. Det f i n a r e y t s k i k t s m a t e r i a l e t komprimeras då r e l a t i v t s e t t mera än d e t av grövre spån sammansatta m i t t s k i k t e t . R e s u l t a t e t b l i r en s k i v a med högre böjstyvhet, och därmed högre böjhållfasthet, i för-hållande t i l l v i k t e n an en s k i v a med a l l t i g e n o m l i k f o r m i g skiktsammansätt-n i skiktsammansätt-n g .

I s y f t e a t t öka s t y r k e - och densitetsförhållandet har man v a r i e r a t spån-sortimentssammansättning, spånfuktkvot och pressparametrar. E t t exempel på m a n i p u l a t i o n av spånsortiment är ändträskurna mittskiktsspån.

Möjligheterna a t t y t t e r l i g a r e sänka d e n s i t e t e n med godtagbara produktegen-skaper är dock begränsade med d e t b e s k r i v n a k o n v e n t i o n e l l a s k i v k o n c e p t e t . Ett sätt a t t åstadkomma en spånskiva med lägre d e n s i t e t , och s a m t i d i g t b i -behållen god e g e n s k a p s p r o f i l , är a t t t i l l v e r k a e t t hålrumsfyllt m i t t s k i k t , som sedan förses med homogena y t s k i k t ( s t y r k e s k i k t ) . En sådan sammansatt s k i v a kan betecknas som en s a n d w i c h k o n s t r u k t i o n .

P r i n c i p e n a t t framställa en sandwichskiva bestående av e t t hålrumsfyllt m i t t s k i k t och på vardera sidan om det pålimmade homogena y t s k i k t för a t t åstadkomma lättare spånskivor har b e s k r i v i t s av May / I / . I d e t a r b e t e t används plywoodskivor av o l i k a beskaffenhet som y t s k i k t s m a t e r i a l . På grund av plywoodskivors skiktuppbyggnad, och därmed f i b e r r i k t n i n g ( k o r s l a g d a fanér), krävs en v i s s minsta t j o c k l e k för a t t uppnå någorlunda styrkeegenskaper. P l y w o o d y t s k i k t e n b l i r därmed för t j o c k a i förhållande t i l l m i t t -s k i k t e t v i d normala -s k i v t j o c k l e k a r . Det innebär en oekonomi-sk lö-sning. För a t t e l i m i n e r a de b e s k r i v n a problemen med plywood som y t s k i k t under-söktes e t t y t s k i k t s a l t e r n a t i v bestående av tunna specialspånskivor. Dessa e n s k i k t s s k i v o r kännetecknas av e t t s p e c i e l l t framställningsförfarande. Som råvara används tunna, f l a t a och långa knivskurna spån av företrädesvis lövträ. För a t t uppnå goda egenskaper avseende b l a drag- och s l a g s t y r k a samt god d i m e n s i o n s s t a b i l i t e t sker ytskiktsuppbyggnaden e n l i g t m u l t i p l y -p r i n c i -p e n . Det innebär minst f y r a s-pånskikt -per m i l l i m e t e r s k i v t j o c k l e k . Dessutom tillämpas f i l m b e l i m n i n g s p r i n c i p e n för v a r j e e n s k i l d spånpartikel, v i l k e t åstadkommes genom k l i b b n i n g s f r i a bindemedel och en lämplig a p p l i -c e r i n g s u t r u s t n i n g . Spånen pressas samman under högt t r y -c k o-ch värmetill-försel.

Framställningen av m i t t s k i k t s s k i v a n med hålrum sker genom pressning med p r o f i l e r a d e p r e s s p l a t t o r placerade på båda s i d o r av spånkakan. V i d lämplig p r o f i l u t f o r m n i n g åstadkoms därvid en tvångsriktning av mittskiktsspånen så a t t deras f i b e r r i k t n i n g sammanfaller med huvudspänningsriktningarna i

s k i k t e t v i d de b e l a s t n i n g s f a l l m i t t s k i k t s s k i v a n s k a l l k o n s t r u e r a s för. Man u t n y t t j a r då s t y r k e - och svällningsanisotropin i träspånen, t y spånen är s t a r k a s t och mest d i m e n s i o n s s t a b i l a i f i b e r r i k t n i n g e n .

(7)

FÖRSOKSUPPLÄGGNING

Undersökningen utfördes i l a b o r a t o r i e s k a l a med o l i k a s k i k t d e n s i t e t e r och m i t t s k i k t s t j o c k l e k a r som parametrar. Någon jämförelse med k o n v e n t i o n e l l t t i l l v e r k a d e l a b o r a t o r i e s k i v o r bedömdes i n t e som nödvändig med hänsyn t i l l tillgängligt r e f e r e n s m a t e r i a l från andra l a b o r a t o r i e s t u d i e r samt från i n d u s t r i e l l t t i l l v e r k a d e p r o d u k t e r . För a t t v i s k u l l e kunna framställa en sandwichskiva t i l l v e r k a d e s de o l i k a s k i k t e n s e p a r a t .

T i l l v e r k n i n g av y t s k i k t s s k i v o r

För t i l l v e r k n i n g e n av y t s k i k t s s k i v o r användes k n i v s k u r n a björkrundvedsspån av hög k v a l i t e t . Således framställdes spånen i en "disk-fläker" som b l a används för t i l l v e r k n i n g av specialspån av wafer- och s t r a n d t y p . Härvid kan både spånlängd och spåntjocklek d e f i n i e r a s . I denna undersökning upp-g i c k den n o m i n e l l a spånlänupp-gden t i l l 60 mm. Spåntjockleken var inställd på e t t n o m i n e l l t mått av 0,35 mm. En analys av spåntjockleksfördelningen framgår av f i g u r 1. Fbrekoms t 1 0 2 0 3 0 4 0 6 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 ^ ^ . . . , . - 1 0 ' mm Spåntjocklek F i g u r 1 . Spåntjockleksfördelning e n l i g t Gauss

För a t t kunna k a r a k t e r i s e r a ytskiktsspånen utfördes en sållningsanalys. S y f t e t v a r a t t d e l s k o n t r o l l e r a spånbredden, d e l s fastställa andelen f i n -spån. Sållningen genomfördes i e t t plansåll av l a b o r a t o r i e t y p bestyckad med två sållinsatser (trådsåll). R e s u l t a t e t av sållningen och utvärdering-en framgår av t a b e l l 1.

Av sållningsanalysen framgår a t t ca en t r e d j e d e l av spånsortimentet, d v s f r a k t i o n I , utgörs av spån med en y t a större än 10 x 30 mm, d v s breda och långa spån. Dessa spån b i d r a r främst t i l l a t t uppnå t i d i g a r e b e s k r i v n a m u l t i p l y e f f e k t e r i y t s k i k t s s k i v o r .

(8)

T a b e l l 1. Fraktionssammansättning för ytskiktsskivspån F r a k t i o n Sålldimension V i k t a n d e l (mm) I >10 X 30 31 I I 10 X 30 - 2,5 X 2,5 66 I I I <2,5 X 2,5 3

Spån i f r a k t i o n I I kännetecknas av något smalare och k o r t a r e spån, som får en f y l l n a d s f u n k t i o n i s k i v a n . Finspånandelen, d v s spån i f r a k t i o n I I I , var l i t e n och ökade i n t e h e l l e r då e t t skonsamt och i c k e spånförstörande belimningssätt p r a k t i s e r a d e s .

Spånbelimningen utfördes således i en l a b o r a t o r i e b l a n d a r e av cementblan-d a r t y p . För a t t åstacementblan-dkomma y t s k i k t s s k i v o r mecementblan-d gocementblan-da styrkeegenskaper använ-des e t t polyuretanbindemedel med typbeteckningen PU 1520 A/31 t i l l v e r k a t av Bayer. Denna t y p av bindemedel har t i d i g a r e t e s t a t s av Trätek och v i -sat s i g vara särskilt lämpat i kombination med björkspån. Dessutom är d e t t a l i m f o r m a l d e h y d f r i t t , v i l k e t u p p f a t t a s som p o s i t i v t av skivanvända-r e . Bindemedelsdoseskivanvända-ringen uppgick t i l l 4 % skivanvända-räknat på " a t skivanvända-r o " spånvikt. Det kan tilläggas här a t t t o r r h a l t e n hos limmet är 100 %. För a t t underlätta kompressionen och för a t t f o r c e r a härdningen t i l l s a t t e s före l i m a p p l i c e -r i n g 6 % v a t t e n t i l l spånen. Limsp-ridningen utfö-rdes med hjälp av en t r y c k l u f t s d r i v e n dysa.

E f t e r belimningen v a r spånen k l i b b f r i a , v i l k e t underlättade a r k n i n g e n . T r o t s d e t t a uppstod svårigheter v i d manuell a r k n i n g i en formlåda

(400 X 400 mm). Anledningen var den r e l a t i v t l i l l a spånmängd som e r f o r d r a -des för a t t t i l l v e r k a 2 mm t j o c k a s k i v o r med en d e n s i t e t av 750 kg/m^* T i l l följd av d e t t a b l e v arkningen ojämn med d e n s i t e t s a v v i k e l s e r som följd.

Skivorna pressades med pressplåtar och d i s t a n s l i s t e r v i d en temperatur av 190 °C och e t t p r e s s t r y c k på 4,2 bar. För a t t åstadkomma en r i s k f r i släpp-n i släpp-n g fråsläpp-n pressplåtarsläpp-na lades pappersark mellasläpp-n spåsläpp-nytorsläpp-na och plåtarsläpp-na. E f t e r p r e s s n i n g och a v s v a l n i n g s l i p a d e s och formatsågades s k i v o r n a t i l l 310 X 310 mm. Förutom en i n d i v i d u e l l densitetsbestämning utfördes i n t e några egenskapsprovningar.

T i l l v e r k n i n g av m i t t s k i k t s s k i v o r

Spånmaterialet t i l l m i t t s k i k t s s k i v o r n a u t g j o r d e s av i n d u s t r i e l l t fram-ställt "ytskikts"spån, som ställdes t i l l förfogande av B y g g e l i t Lockne AB. Ytskiktsspån valdes för m i t t s k i k t s s k i v o r e f t e r e r f a r e n h e t e r från t i d i -gare utförda förförsök. Dessa försök visade a t t ytskiktsspån kunde komp-rimeras i en p r o f i l e r a d form på e t t mycket fördelaktigt sätt.

T i l l s k i l l n a d från y t s k i k t s s k i v o r användes för belimningen av m i t t s k i k t s -skivspån e t t k o n v e n t i o n e l l t bindemedel. Således a p p l i c e r a d e s e t t urea-formaldehydharts med beteckningen 1145, som ställdes t i l l förfogande av Casco Nobel, S u n d s v a l l . Limdoseringen uppgick t i l l 12 % räknat som t o r r

(9)

-h a l t på " a t r o " spånvikt. En limlösning med 50 % t o r r -h a l t iordningställdes utan i n b l a n d n i n g av varken härdare e l l e r hydrofoberingsmedel. A p p l i c e r i n g -en skedde i t i d i g a r e b e s k r i v e n u t r u s t n i n g .

För a t t åstadkomma m i t t s k i k t s s k i v o r med o l i k a d e n s i t e t e r v a r i e r a d e s spån-mängden per s k i v a . Dessutom t i l l v e r k a d e s s k i v o r med två o l i k a t j o c k l e k a r , 9 och 11 mm. T i l l v e r k n i n g e n skedde i samma form under användning av 2 mm t j o c k a d i s t a n s l i s t e r för s k i v t j o c k l e k 11 mm.

Av t a b e l l 2 framgår försöksprogram med s k i v b e t e c k n i n g a r , spånmängder, t j o c k l e k a r och p r e s s t i d e r . Tabell 2. Skivframställningsdata. Skivor nr Invägd spånmängd (g) Skiv-t j o c k l e k (mm) Press- ^ t i d (min) 400/1 och 2 400 11 2,5 450/1 och 2 450 11 3,0 500/1 och 2 500 11 3,5 550/1 och 2 550 11 4,0 337/1 och 2 337 9 2,0 379/1 och 2 379 9 2,5 463/1 och 2 463 9 3,0

Arkningen av m i t t s k i k t s s k i v o r n a utfördes m a n u e l l t i en formlåda med måtten 310 X 310 mm. For a t t underlätta t r a n s p o r t e n från formlådan t i l l press-formen för- och planpressades a r k e t i en k a l l p r e s s . Spånkakans höjd

minskades härvid med ca 70 %, Pressformens utförande, som u t g j o r d e s av en under och överplatta, framgår av b i l a g a 1 . Med hjälp av r i t n i n g s u n d e r -l a g e t har nettovo-lymen för m i t t s k i k t s s k i v o r beräknats, v i -l k e n för 9 mm t j o c k a s k i v o r var 32 % lägre än för f u l l v o l y m s k i v o r utan hålrum. Motsva-rande s i f f r a för 11 mm s k i v t j o c k l e k uppgick t i l l 26 %,

Pressningen av m i t t s k i k t s s k i v o r utfördes v i d en temperatur på 190 °C och med e t t p r e s s t r y c k på 4,7 bar. Respektive p r e s s t i d e r framgår av t a b e l l 2. De r e l a t i v t långa p r e s s t i d e r n a valdes med hänsyn t i l l g o d s t j o c k l e k e n

(25 mm) i lättmetallformen som krävde en uppvärmningstid för a t t uppnå v a l d presstemperatur. Pressningen kunde utföras p r o b l e m f r i t t . Några t e n denser t i l l d e l a m i n e r i n g kunde i n t e observeras t r o t s formens p r o f i l u t -förande, v i l k e t borde ha försvårat ångavgången.

Samtliga t i l l v e r k a d e s k i v o r s l i p e g a l i s e r a d e s , formatsågades och vägdes. Skivornas utseende framgår av b i l a g a 2.

(10)

T i l l v e r k n i n g av sandwichskivor

Före sammanfogningen av s k i v o r n a t i l l en s a n d w i c h k o n s t r u k t i o n vägdes y t -s k i k t -s -s k i v o r n a . Två -s k i v o r med ungefär l i k a d e n -s i t e t märkte-s för re-spek- respekt i v e sandwich. Därefrespekter u respekt v a l d e s för 1 1 mm respekt j o c k a m i respekt respekt s k i k respekt s s k i v o r y respekt s k i k t s s k i v o r så a t t tunga y t s k i k t s s k i v o r kombinerades med lätta m i t t -s k i k t -s -s k i v o r . För m i t t -s k i k t -s -s k i v o r av 9 mm t j o c k l e k valde-s y t -s k i k t -s -s k i v o r av mera e n h e t l i g d e n s i t e t . Dessutom försågs en m i t t s k i k t s s k i v a med e t t y t s k i k t bestående av 2 mm t j o c k a hårda träfiberskivor.

Sammanfogningen utfördes e f t e r limpåföring (PVAc-lim) i en i c k e uppvärmd press under lågt t r y c k (0,5 b a r ) . E f t e r utförd p r e s s n i n g s o p e r a t i o n obser-verades v i s s a tjockleksförluster som f r a m k a l l a t s av a t t m i t t s k i k t s k i v a n u t s a t t e s för en kompression utan a t t någon återfjädring efteråt kunde kon-s t a t e r a kon-s . Komprekon-skon-sionenkon-s kon-s t o r l e k konkon-stateradekon-s vara d e n kon-s i t e t kon-s b e r o e n d e , kon-så att lättare m i t t s k i k t s s k i v o r förlorade mera i t j o c k l e k . I b i l a g a 3 v i s a s k a n t s i d a n av en hoplimmad sandwichskiva.

EGENSKAPSPROVNING

Provning av s k i v o r n a s mekaniska hållfasthetsegenskaper utfördes under tillämpning av svensk spånskivestandard (SIS 234801). För bestämning av böjhållfastheten och böjelasticitetsmodulen u t t o g s t r e provkroppar per s k i v a . Med hänsyn t i l l m i t t s k i k t s s k i v o r n a s hålrumsutformning valdes en provkroppsbredd av 60 mm i s y f t e a t t uppnå en symmetrisk hålrumsfördel-n i hålrumsfördel-n g . Tvåhålrumsfördel-ngsmässigt erhöll provkroppar avsedda för bestämhålrumsfördel-nihålrumsfördel-ng av tvärdrag-hållfasthet samma breddimension och även längd. Sammantaget framställdes 8 provkroppar per s k i v a . Inga tjocklekssvällningsundersökningar utfördes eftersom d e t var svårt a t t välja en r e l e v a n t p r o v k r o p p s s t o r l e k .

RESULTAT

R e s u l t a t e n från egenskapsprovningen framgår av sammanställnijigen i t a b e l l 3. I t a b e l l e n r e d o v i s a s egenskapsvärden som medelvärde x med t i l l horande s t a n d a r d a v v i k e l s e s för v a r j e sandwichtyp. Dessutom redovisas y t -s k i k t -s - , m i t t -s k i k t -s - och -sandwichden-sitet -samt -s k i v t j o c k l e k .

Tvärdraqhållfasthet

Tvärdraghållfastheten hos k o n v e n t i o n e l l a spånskivor är beroende av m i t t s k i k t s d e n s i t e t e n . V i d en k o n v e n t i o n e l l m i t t s k i k t s s t r u k t u r utgör m i t t -s k i k t e n -s d e n -s i t e t e t t k r i t e r i u m på tvärdraghållfa-stheten. Dragna prov-kroppar u p p v i s a r i r e g e l m i t t s k i k t s b r o t t , v i l k e t bekräftar m i t t s k i k t e t s hållfasthetspåverkande f u n k t i o n . Av r e s u l t a t e n framgår a t t tvärdraghållf a s t h e t e n även här ökar med ökad m i t t s k i k t s d e n s i t e t . Med m i t t s k i k t s s k i v -d e n s i t e t e n menas här b r u t t o -d e n s i t e t e n , -d v s s k i v a n s -d e n s i t e t utan beak-tande av hålrum. V i d ökande s k i v d e n s i t e t förflyttas brottstället från m i t t s k i k t s c e n t r u m mot y t s k i k t e t . Därför återspeglar de högst uppmätta värdena i n t e tvärdraghållfastheten i m i t t s k i k t s s k i v a n utan hållfastheten i y t s k i k t s s k i v o r n a . Av r e s u l t a t e n framgår a t t tillräckligt god tvärdraghåll-f a s t h e t uppnås redan v i d låg m i t t s k i k t s d e n s i t e t , d v s k r i n g ca 400 kg/m^.

(11)

Q. o • H "D C CO CO > (O u o > • H CO CO 4-> • H > 4-) 4-) :co t i |0 o u Cl CO Q . CO ^ CO c O) Q) CO CO CO T ) ^ CO o CO ^ e a. 0) CO z :o (D X C O 4.» ^ 4-» 1—1 03 ^ 0(0 JC CO 4-> O . ••-) CO X :o CO ^ C D « « -CO CO 0 I ^ a > 4 J /--^ CO CO CO t i CD o . • T3 C«- 2 : t i r H w :CD p H > oCD X I SI ^ U 0) • H 1—1 •D O C O CO ••-) tn 4 J •—• 1—1 CM OJ o O CM O CX5 CM CM CM CM CS CM V O C O ir\ CM V O cjv -st •^a- cx) VO f A OJ C O C M vo" 00 rA CM CM CM CvJ CM CM r A 00 CM O rA CM CM i-H rA CM O CM f A f A CM l A •51" CX) c^ CX) (^ O O o o o O o CM •SJ- rA CM CO (UrA 4-> e > CO CJi 4 J - H c ^ • H ^ Q) - - ^ 2 : CO T3 (1>A CO • H> CO c cr 4-> ^ Q) ^ > - CO "O I r. 4J o 0 • H 4-) 5 - H T3 CO C C CO 0) LO T3 t A C • H C I o > Q) • H 4-> ^ Q) rA CJs CM r A rA o rA c^ C?v V O c^ c^ V O V O V O N O V O r A l A 00 CO ^ l A l A l A CM l A CM O O CM O A •st C M O O l A CM O l A l A CM rA l A CM V O CM C M r A V O C M ON CM CO c^ rA N O l A V O rA l A C^ l A CM rA rA CM CJv rA CM rA V O CM CM - i * 00 O N " CO CO rA CM o CD > • H CO t< 0) n • H :cD t i CD > • H CO CO CO r A O N CJN •5t C M CM CM •St rA V O O V O '-\ ON O t i r A 4 J CO CO t i :cD c o t i J3 O V O A r-V O CM c^ o CM CM o CM CM O U CO CO c

(12)

10

Böjhållfasthet och böjelasticitetsmodul

T i l l s k i l l n a d från tvärdraghållfasthetens beroende av m i t t s k i k t s d e n s i t e t e n är böjhållfasthet och böjelasticitetsmodul hos k o n v e n t i o n e l l a s k i v o r be-roende av y t s k i k t s d e n s i t e t e n . Detta samband gäller även för sandwichskivor med hålrum i m i t t s k i k t e t under förutsättning a t t m i t t s k i k t s d e n s i t e t e n i n t e är för låg. Frånsett s k i v a 400/2 med den lägsta m i t t s k i k t s d e n s i t e t e n har i övrigt höga e l l e r mycket höga hållfasthetsvärden uppmätts.

Hårda träfiberskivor som y t s k i k t s s k i v o r i kombination med en r e l a t i v t tung m i t t s k i k t s s k i v a , d v s s k i v a 209/2, v i s a r de k l a r t lägsta värdena avseende d e l s böjhållfasthet, d e l s böjelasticitetsmodul. Detta t r o t s en mycket hög y t s k i k t s s k i v d e n s i t e t .

KOMMENTARER

Genomförd laboratorieundersökning v i s a r a t t lättviktsspånskivor e n l i g t b e s k r i v e n design kännetecknas av en tillfredsställande e g e n s k a p s p r o f i l avseende tvärdraghållfasthet, böjhållfasthet och böjelasticitetsmodul. Genom en lämplig avvägning mellan ingående s k i v o r s d e n s i t e t bör sandwich-s k i v o r med en d e n sandwich-s i t e t av 500-550 kg/m^ med egensandwich-skaper likvärdiga idag producerade spånskivors kunna t i l l v e r k a s .

Densitetssänkningar därutöver kräver en m i t t s k i k t s s k i v a med större hål-rumsvolym och optimerad p r o f i l u t f o r m n i n g , så a t t spånen kan tvångsriktas med s y f t e a t t spånens f i b e r r r i k t n i n g sammanfaller med huvudspänningsrikt-ningarna för de b e l a s t n i n g s f a l l för v i l k a m i t t s k i k t s s k i v a n k o n s t r u e r a s . Y t t e r l i g a r e fördelar med en s a n d w i c h k o n s t r u k t i o n bör l i g g a i andra än de undersökta tjockleksområdena, d v s hos möbelskivor som är 19 mm t j o c k a . Hos dessa s k i v o r , som används även i större o m f a t t n i n g för i n r e d n i n g s s n i c -k e r i e r , utgör m i t t s -k i -k t s s -k i v a n en b e t y d l i g t större volymandel av hela

s a n d w i c h k o n s t r u k t i o n e n , v i l k e t innebär a t t y t s k i k t s s k i v d e n s i t e t e n påverkar t o t a l d e n s i t e t e n i mindre o m f a t t n i n g . Det innebär a t t sandwichdensiteten kan sänkas y t t e r l i g a r e v i l k e t b i d r a r t i l l en ännu mindre vedförbrukning i t i l l v e r k n i n g s l e d e t .

De för undersökningen t i l l v e r k a d e sandwichskivorna kännetecknas av "öppna" k a n t e r , d v s s y n l i g a hålrum i k a n t s i d o r n a , v i l k a dock kan förses med k a n t l i s t e r på k o n v e n t i o n e l l t sätt. Skivor för användning i standardformat kan även redan v i d t i l l v e r k n i n g e n förses med icke p r o f i l p r e s s a d e smala kantzoner och andra zoner "inne" i s k i v a n av högre d e n s i t e t , som kan an-vändas a n t i n g e n för k a n t p r o f i l e r i n g ( t ex n o t - och fjäderprofiler) e l l e r för infästning av beslag som gångjärn, lås m m.

En y t t e r l i g a r e funktionsförbättring av beskrivna sandwichskivor kan åstad-kommas genom a t t k o n s t r u e r a en p r e s s p r o f i l med genomgående, mot kanterna r i k t a d e , k a n a l e r . Dessa kanaler b i d r a r t i l l a t t skivans i n r e s k a l l kunna v e n t i l e r a s vågrätt, v i l k e t kan b i d r a t i l l en snabb avgång av f r i f o r m a l -dehyd redan under l a g r i n g s t i d e n hos t i l l v e r k a r e n .

Lönsamheten för b e s k r i v e t sandwichkoncept vad avser producent- och konsu-mentled är beroende av f a k t o r e r som lägsta acceptabla d e n s i t e t , kostnader för sammanfogning av y t - och m i t t s k i k t s s k i v o r , påvisbara funktionsförbätt-r i n g a funktionsförbätt-r och s t o funktionsförbätt-r l e k e n på ökat attfunktionsförbätt-raktionsväfunktionsförbätt-rde.

(13)

11 För spånskiveproducenter är i n s t a l l a t i o n e n av en Mendelinje e t t i n t r e s -sant a l t e r n a t i v , d e l s g e n e r e l l t för k o n t i n u e r l i g t i l l v e r k n i n g av tunna s k i v o r , dels s p e c i e l l t för t i l l v e r k n i n g av y t s k i k t s s k i v o r för sandwich-k o n s t r u sandwich-k t i o n e r . P r o f i l p r e s s n i n g av m i t t s k i k t s s k i v o r lämpar s i g väl för nya k o n t i n u e r l i g a p r e s s l i n j e r . K o n v e n t i o n e l l a en-etage-anläggningar s k a l l också kunna brukas för t i l l v e r k n i n g av m i t t s k i k t s s k i v o r med hålrum.

(14)

12

LITTERATUR

/ I / H-A May: H e r s t e l l u n g von H o l z s p a n p l a t t e n m i t o r i e n t i e r t e n Spänen und u n t e r s c h i e d l i c h e r Formgebung.

Holz a l s Roh- und W e r k s t o f f 32 (1974). SUMMARY

Laboratory-made sandwich boards c o n s i s t i n g o f t h i n s u r f a c e boards, manuf a c t u r e d manufrom long p a r t i c l e s o manuf birchwood a c c o r d i n g t o t h e m u l t i p l y p r i n -c i p l e , and p r o f i l e - m o l d -core l a y e r boards, w i t h saw dust as raw m a t e r i a l , have been s t u d i e d . As v a r i a b l e s f o r t h e core l a y e r boards, board d e n s i t y -t h a -t i s compression - and -t h i c k n e s s were chosen.

The i n v e s t i g a t i o n showed t h a t low d e n s i t y boards o f t h e described sandwich type have s a t i s f y i n g p r o p e r t i e s , corresponding t o o r exceeding t h e s t i -p u l a t e d v a l u e s o f Swedish -p a r t i c l e b o a r d s t a n d a r d SIS 234801, w i t h i n a d e n s i t y area o f 500-550 kg/m^. This a p p l i e s t o i n t e r n a l bond ( I B ) and modulus o f r u p t u r e (MOR) as w e l l as modulus o f e l a s t i c i t y (MOE). Other p r o p e r t i e s are n o t i n c l u d e d i n t h e i n v e s t i g a t i o n .

A decrease o f t h e d e n s i t y under 500 kg/m-^ w i t h i n t h e board t h i c k n e s s area of 12-15 mm can be r e a l i z e d w i t h a g r e a t e r c a v i t y volume, combined w i t h an o p t i m i z e d design o f t h e press mould. For t h i c k e r boards, e.g. f u r n i t u r e boards o f 19 mm, a more f a v o u r a b l e d e n s i t y d i s t r i b u t i o n between s u r f a c e and core l a y e r boards can be expected due t o t h e r e c i p r o c a l d i s t r i b u t i o n o f l a y e r t h i c k n e s s e s which means an, on t h e whole, lower sandwich d e n s i t y compared t o t h i n boards.

G e n e r a l l y , a lower d e n s i t y means a decreased raw m a t e r i a l consumption. Furthermore, t h e c o s t f o r g l u e and energy decreases. On t h e other hand, t h e r e a r e t h e c o s t s f o r l a m i n a t i o n .

The i n v e s t i g a t i o n r e s u l t s can be u t i l i z e d by p a r t i c l e b o a r d manufacturers who are f a c i n g replacement i n v e s t m e n t s .

(15)

13 BILAGA 1 -o

—1 I I I L _ _ f—I

o • n • n

• • D

so. .. . £4 S9 Pressform, överplatta

—SKESS

,25 i > ) > ) ) 350 Pressform, u n d e r p l a t t a

(16)

15 BILAGA 2 OtO SI •o 03 > • H CO CO J-> •H CO

(17)

17 BILAGA 3 CO •o • H w C CO CO > • H ^ CO SI CJ • H 5 "D C CD tn

(18)

Detta digitala dokument skapades med anslag från

Stiftelsen Nils och Dorthi Troédssons forskningsfond

TräteknlkCentmm

STITUTET FÖR TRATEKNISK FORSKNING

iox 5609,114 86 S T O C K H O L M

Besöksadress; Drottning Kristinas väg 67 Telefon: 08-14 53 00

Telex: 14445 tratek s Telefax: 08-11 61 88 Huvudenhet med kansli

Åsenvägen 9, 552 58 J Ö N K Ö P I N G Telefon: 036-12 60 41

Telefax: 036-16 87 98

ISSN 0283-4634

931 87 S K E L L E F T E Å

Besöksadress: Bockholms vägen 18 Telefon: 0910-652 00

Telefax: 0910-652 65 Telex: 65031 expolar s

References

Related documents

In this study the question was investigated whether an activation of the core and its muscles through the 90/90 breathing technique can increase the short-term core

Neonatalvården skulle kunna genomföra utbildning till personalen i hur information kring hälsa, i detta fall fördelar med hud mot hud, kan framföras utifrån föräldrars

Framtagen metod upplevs som verkningsfull och tydliggör det grundläggande konceptet av Toyota Kata som enligt Rother (2013) är att skapa en företagskultur av ständiga

Vidare redovisar studien för de utmaningar och möjligheter som finns för en artist att idag i arbetet med sitt varumärke och image genom sociala medier samt vilken positiv

Climate services support the achievement of the recently established landmark global agendas, including the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015-2030 (UNISDR, 2015),

For ten classes of NYU Depth Dataset V2 [41], the real data shape is distributed as shown in Figure 3.2a; 100% of the dataset is labeled with 3D bounding boxes while only around 40%

The mapping between acoustic gestures and their corresponding articulatory movement is learnt using one of the state-of-the-art machine learning algorithms, Gaussian Mixture

Även Reid och Long (1993) skildrar i sin studie att de flesta sjuksköterskorna som deltog i deras studie också hade svårigheter med att skapa verbal kommunikation med