木家具胶接合耐冷热温差测定方法的研究

摘要：分析木家具胶接合部件耐冷热温差的测定对指导家具工业生产、提升产品的质量、维护消费者权益具有的意义；制定具体测定方法，弥补国内外该项目检测方法的不足。

关键词： 木家具 胶接合 耐冷热温差 测定方法

胶合是指胶粘剂与被胶接物体表面的化学、物理作用，有效地使被胶接物胶接在一起的过程，胶合技术在现代工农业生产中的应用十分广泛，木家具的生产中更离不开胶合技术的应用。胶接合的优点是可以做到小材大用，短料长用，劣材优用，既可以节约木材，又可以提高家具的强度和表面装饰质量，还经常用于不宜采用其他接合方法的场合，如泡沫塑料等与木材的胶贴等。近年来，胶接合在家具生产中应用越来越广，如：短材接长；窄料拼宽或胶厚；覆面板胶合与封边；细木工板胶合；薄木及装饰板的胶贴；覆面板封边；胶钉接合；榫接合、泡沫塑料、硬塑料、橡胶等的胶贴等等。

一、项目研究的目的和意义

各类胶接合部件的质量相差较大，主要是由胶粘剂和胶拼工艺不同引起的，胶粘剂的不同影响家具的胶接合质量，胶粘强度和耐水性在不同的使用场合亦有不同的要求；此外胶拼工艺也影响了家具产品的质量。温差性是指胶接合部件抗温度由低到高或由高到底急骤变化而造成接合强度破坏的能力，骤冷骤热都会对家具造成损害。耐冷热温差是指试件在高温和低温的状态下，经过周期试验后，试样引起的变化。耐冷热温差是关系到产品耐久性、耐候性的重要性能指标。木质家具胶接合耐冷热温差的测定用于胶接合部件在经受不同环境、不同季节考验后，产品的力学性能是否能够满足使用的需要。因此胶接合部件耐冷热温差的测定对指导家具工业生产、提升产品的质量、提高经济效益具有较大的意义。

二、国内外同类研究现状分析及存在的问题

国外对耐冷热温差检测方法主要有BS 3962、JAS 234 、JAS 240标准，主要用于油漆检测和集成材经过浸泡后胶层检测，对木质家具胶接合部件经过不同冷热温差条件考验后，力学强度是否达到使用的需求无相关的检测依据。

国内对胶接合性能的检测方法主要有QB/T 1093-1991、QB/T 1094-1991、GB/T 4893.7-1985、GB/T 21140-2007。但对木质家具胶接合部件经过不同冷热温差条件考验后，力学强度是否达到使用的需求无相关的检测依据。

三、木质家具胶接合耐冷热温差的测定方法

1、试验原理

以试件冷热循环处理前后顺纹压缩剪切强度数值及木材破坏率情况，来考查木质家具胶接合部件耐冷热温差的性能。

2、仪器设备和材料

（1）恒温恒湿箱：最高温度高于60℃，相对湿度能达到98%～99%。

（2）低温冰箱：最低温度低于﹣50℃。

（3）木材力学试验机：准确度为1.0级；夹具（夹具的构成及尺寸见图1）。

（4）游标卡尺：最大允许误差为±0.02mm。

（5）木材含水率测定仪：准确度为1.0级。

（6）机械秒表：最小分度值为0.1s。

3、试验样板

试件的形状与尺寸应符合图2；当制品不足时，可适当的减小试件尺寸。试件数量为10件，其中5件试件作耐冷热循环处理；当制品不足时，可适当的减小试件数量。

在切割试件下台阶时（见图2），不允许切过胶层，台阶处胶层表面的木纤维应仔细清楚。试件在试验前应在温度20℃±2℃，相对湿度65%±5%的空气中陈化48h，随后立即进行测试。

4、试验条件

（1）实验室温度（20±2）℃，相对湿度为60%～70%。

（2）试验温湿度和试验周期根据产品和供需双方协议

建议温湿度为（50±2）℃，相对湿度为95%～98%和﹣（40±2）℃；采用以3倍数为周期。

5、试验步骤

5.1、将试件正确安装到木材力学试验机的夹具上（如图1），调节夹具活动支座时，应保证试件的支撑面正好接触夹具上的相应表面，但不应受到夹紧力的作用。

保持试验机加载头的轴线与夹紧压块的轴线重合，均匀施加载荷，使试件（60±30）s内破坏，记下最大载荷Pmax及木材破坏率，最大载荷精确至1N，木材破坏率精确至0.1%。按如下公式计算顺纹压缩剪切强度：

取5件试件剪切强度的算术平均值。

5.2、将试件放入温度为50℃、湿度为95%～98%的恒温恒湿箱内，放置1h。

5.3、将试件样品从恒温恒湿箱移放到室温条件下，放置1h。

5.4、将试件样品从室温下移放到﹣40℃的低温冰箱中，放置1h。

5.5、重复5.2、5.3、5.4步骤为一个试验周期。

5.6、连续几个周期后，将试样放于温度为（20±2）℃，相对湿度为60%～70%的环境中静置18小时，然后检查胶层是否有开裂；如果胶层开裂，就此结束试验，并出具试验报告。

5.7、胶层未开裂的试样按5.1步骤测量试件经冷热循环后的顺纹压缩剪切强度和木材破坏率。

四、小结

木质家具胶接合部件胶合质量无相关的国家及行业标准，相关行业大多采用日本的相关测试方法，由于国内外情况的差异，不同企业在具体测试方法及判定标准又各不相同，往往相关各方会因测试标准产生争议。本测试方法制定，为企事业开展该类项目检测提供检测依据，指导企业生产，帮助企业提升产品质量。

参考文献：

[1] 中华人民共和国轻工行业标准. 家具实木胶接合顺纹压缩剪切强度的测定（QB/T 1093-1991），1991.

[2] 中华人民共和国国家标准. 家具表面漆膜耐冷热温差测定法（GB/T 4893.7-1985），1985.