胶合木生产质量控制关键点分析

我国传统的木结构建筑中的梁柱大多采用原木，随着木材工业的发展，出现了胶合木、单板层积材LVL等工程木质材料。与原木相比，胶合木力学性能、耐火性能、尺寸稳定性能等都更加优异，同时也可以提高木材的利用率，实现木材的高效利用。胶合木生产一般包括层板分等、去缺陷、纵接、拼宽、组坯、加压胶合和后期加工等工序，加工工艺较简单，极大地便利了胶合木的推广和应用；另一方面，由于胶合木加工工艺较简单，投资较小，也导致胶合木行业竞争激烈，产品质量参差不齐。胶合木作为建筑结构用材，其质量直接关系建筑结构的安全，因此胶合木生产质量管控至关重要。欧洲、北美、日本等木结构产业发达国家，对结构材采用第三方认证制度进行管控，例如欧洲的CE认证、美国的APA认证、日本的JAS认证等，通过认证机构的定期和非定期的工厂审核及检测，确保结构材生产各环节的质量，进而保证产品的质量。我国已有认证机构对胶合木开展认证工作，探索采用国际通行的第三方认证制度规范胶合木的生产管理，提高胶合木的质量。本文结合产品认证的思想，通过对胶合木的原材料、生产过程、人力设备环境资源、一致性和可追溯性控制等方面进行分析和论述，探讨胶合木生产过程中质量控制的关键点和风险点，为我国胶合木生产管理的提高提供借鉴和 参考。

1?资源控制

胶合木生产企业应配备一定的生产设备、检验设备、人力及配套的环境资源，以满足稳定生产的要求。在生产设备方面，根据胶合木的生产工艺，横截锯、指接机、四面刨、压机等设备必不可少。现代木工机械行业发展很快，欧洲多采用连续化的自动生产线，包括木材缺陷、含水率、弯曲度等在线检测、分等，高频压机等也已在实际生产中应用，大幅提高了胶合木的生产效率，也极大地降低了人员水平差异对胶合木产品质量的影响。但由于我国胶合木的尺寸规格不统一，实际工程项目中胶合木尺寸以定制为主，欧洲连续化的自动生产线是否适合我国胶合木的生产和应用现状有待进一步探索。

目前国内胶合木生产以单机、分工位生产为主，自动化连续生产线几乎没有实际应用。这对胶合木生产企业的人员提出了更高的要求。在检测设备方面，由于在日常质量控制方面，需测试木材含水率、层板力学性能、产品的力学和胶合性能等，因此生产企业需配备温湿度自动记录仪、木材含水率测量仪、游标卡尺、力学试验机、恒温鼓风干燥箱、水浴锅或真空压力罐等设备。胶合木检验所用试验设备应按规定周期溯源至国家基准，检验仪器设备应制定操作规程。在环境资源方面，由于木材的特性，胶合木的质量和生产环境有一定关系；木材的存储仓库、胶合环境、养生环境等对环境的温湿度也有一定要求，因此生产企业应采取措施确保胶合木原材料存储、生产等阶段的温湿度环境适宜。

GB/T?36872—2018《结构用集成材生产技术规程》对企业的人员、基础条件、设备条件做出了相应的规定。在人员要求方面，规定企业应建立一套由第三方认证机构认证通过的质量控制系统，对产品应进行在线检测及线下抽检，并做好日常质量控制记录。在基础条件方面，规定生产区域的最低温度为15?℃，生产期间空气相对湿度为30?%~75?%，同时对木材存储和胶粘剂的存储和使用原则做出了规定。

2?原材料控制

原材料作为产品生产过程的重要输入，对产品质量有重要的影响。在原材料控制方面，生产企业应对原材料供应商的选择和管理提出要求，确保供应商可持续稳定地供应合格的原材料。此外，生产企业应制定原材料入厂验收规定，对采购的原材料进行入厂检验，验证其是否符合要求。由于生产企业自身的检验能力不同，因此有必要要求供应商提供原材料符合相关标准的证明文件。在原材料入厂时，选取关键参数进行复核验证，确保性能稳定可靠。作为胶合木生产最关键的原材料木材层板和胶粘剂，企业须向供应商提出明确的技术要求，且有必要对木材层板含水率、力学性能进行测试。由于我国结构材大部分依赖进口，不同国家的木材分等标准不同，因此生产胶合木时须对进口锯材进行验证，确定其是否符合GB/T?26899?—2011《结构用集成材》的要求（表1）。

表1?GB/T?26899—2011《结构用集成材》

初次使用某种胶粘剂或胶粘剂用于新的树种时，应进行胶合性能验证，确保胶粘剂和树种匹配。欧洲、美国、加拿大均已明确规定用于胶合木的胶粘剂须满足的要求，而我国和日本胶合木产品标准则对各使用环境适用的胶粘剂类型做出了说明，除规定水基聚合物–异氰酸酯应满足相关标准要求外，对其他类型胶粘剂的性能尚无明确要求。GB/T?37315—2019《木结构胶粘剂胶合性能基本要求》对木结构用胶粘剂的性能有详细的规定，因此胶合木生产企业有必要对胶粘剂供应商提出明确的技术要求，确保使用的胶粘剂满足上述规定的要求。

3?生产过程控制

因胶合木由各等级层板按规定进行组坯，因此在生产目标等级的胶合木时应进行前期设计开发。例如生产花旗松同等组合胶合木TG?24的产品时，花旗松属SZ1树种群，根据GB/T?26899—2011《结构用集成材》表13的规定，此时层板的等级应满足Ⅲd的要求，因此企业应根据Ⅲd的要求对层板进行分等，以采用目测分等的方式生产同等组合的胶合木的设计开发过程为：确定目标胶合木等级、规格→确定树种和树种群→根据表13确定层板的等级→根据表1确定层板的分等要求，并制定相应的分选细则→生产过程中验证纵接/非纵接层板是否符合表2的要求→对符合要求的层板进行加工、组坯合胶合，制备为胶合木→胶合木后期加工。上述过程中，“表13、表1”均为GB/T?26899—2011《结构用集成材》中的表格。

胶合木生产企业应对关键生产工序进行识别，关键工序操作人员应具备相应的能力，针对层板分等、纵接、刨光、涂胶及加压胶合等关键工序，应制定明确的工艺作业指导书，使生产过程受控。

由于我国结构材来源多样，生产过程的分选十分重要，为此需制定层板分等作业指导书，严格按要求对层板进行分等。还应定期或按批次在分等后的层板中抽取一定数量的层板进行力学性能检测，验证分等后的层板是否满足规定的要求。若测试不合格应即启动不合格品处置程序。

通过查找不合格的原因进一步对分等人员进行培训，改进分等的方式和方法。同样，对指接工序应明确指榫的尺寸和压力，通过试验验证指接参数的可靠性。

确定指接参数后用文件形式进行规定，实际生产时须执行受控的指接工艺。应按批次或数量抽取指接后的层板进行力学性能测试，验证指接质量。针对胶合工序，应明确规定施胶量、压力、加压时间，在生产过程中记录胶合区域的 温湿度。

4?一致性和可追溯性控制

一致性是指生产企业在原材料的选用、生产条件、工艺、过程检验及配套的生产检验设备等质量保证体系应与现场实际运行一致。一致性控制是持续稳定生产符合要求产品的关键。

胶合木生产过程中应建立相应的质量控制体系，对原材料采购、原材料入厂检验、生产过程的检验、产品出厂检验、生产设备的维修保养、检验设备的校准等进行一致性控制，确保持续稳定地生产符合要求的产品。

在产品可追溯性方面，产品应生成唯一的编码，可通过编码追溯至原材料的使用和生产过程的信息，以便于在产品出现质量问题时进行追溯。

5?结束语

目前针对我国胶合木企业生产自动化水平较低的现状，对生产质量管理提出了更高的要求。随着我国木结构建筑的发展，胶合木等结构材使用量越来越大，应用范围也越来越广，为确保胶合木的质量稳定可靠，胶合木生产企业应建立胶合木生产的质量控制体系并严格执行，同时还要鼓励胶合木生产企业通过第三方认证的方式提高自身的管理水平。