根据LY/T1580—2010《定向刨花板》中的定义，定向刨花板（Oriented Strand Board，缩写OSB）是由规定形状和厚度的木质大片刨花施胶后定向铺装，再经热压制成多层结构板材，其表层刨花沿板材的长度或宽度方向定向排列。定向刨花板作为结构型板材，因其具有强度高（接近胶合板）、尺寸稳定性好、绿色环保、应用范围广泛及良好的加工性能等特点，逐渐被中国大众消费者接受认可，也促进了定向刨花板在中国的发展。

中国的定向刨花板起步较晚，始于20世纪90年代，当时的南京木器厂和赣州第二木材厂引进了年产分别为1万m³和1.68万m³的定向刨花板生产线。初期引进和建设的几条定向刨花板生产线规模不大，因为各种原因都是断断续续生产，发展比较缓慢。直到2010年中国定向刨花板产业才迎来了一个具有里程碑式的发展，当年由德国德芬巴赫（Dieffenbacher）公司提供的年产22万m³定向刨花板生产线在湖北宝源木业有限公司建成投产，该生产线为当时中国乃至亚洲单线产能最大的定向刨花板生产线。在此后几年的时间里迪芬巴赫公司陆续为中国市场提供了9条定向刨花板生产线。下面重点介绍迪芬巴赫公司定向刨花板生产技术及其特点。

原料制备是生产定向刨花板的关键工序之一，将木质原料去皮除杂后加工成生产所需的刨花，通常情况下生产定向刨花板的刨花长度为100～120 mm，宽20～ 50 mm，厚0.6 mm左右。与国外定向刨花板生产使用的大径级原木不同，中国用以生产定向刨花板的原料来源比较广泛，种类也比较繁杂，主要为小径级速生材以及大量的加工剩余物，如杨木、桉木枝丫材以及锯材边角料等。根据中国市场的原材料径级小的特点，迪芬巴赫公司在设计生产线时，特别考虑了将长材刨片+两工段刨片相结合进行灵活搭配，根据工厂所在地的原料特点，因地制宜地制备定向刨花板生产用的刨花。

1.1 长材刨片机生产大片刨花

环式长材刨片机生产大片刨花是定向刨花板生产线备料工序的传统配置，首先将原木送入剥皮机进行剥皮，剥完皮的原木通过金属探测器，剔除含有金属的原木，合格的原木进入长材刨片机批次进料器，再逐批送入长材刨片机切割室切削成刨花。长材刨片制备刨花，迪芬巴赫公司配置的是加拿大凯登（KADANT）公司生产的卡玛纳（CARMANAH）长材刨片机，其前端配置辊齿式剥皮机（见图1）。因为树皮中夹杂有泥沙等异物，通过剥皮可以保证产出的刨花干净清洁，最终制品中没有杂质和树皮斑点。

图1  长材刨片机大刨花制备生产线布置示意图

辊齿式剥皮机结构比较简单，故障率低，维护便捷，使用寿命较长。从原木进料→剥皮→出料整个过程连续不断流水作业。因辊轴上的齿牙对原木的冲击，不仅使原木在机体内滚动，而且可以绕自身回转，因此剥皮效率高，适用于不同树种、直径、长度和形状的原木进行剥皮，对结冻材、干材和难剥皮的树种也能得到较高的树皮去除率。

常用的长材刨片机主要有刀环式长材刨片机、刀盘式长材刨片机和刀轴式长材刨片机3种，其中以刀环式长材刨片机的应用最为广泛（见图2）。刀环式长材刨片机由批次进料系统、对齐机构、压紧夹具、移动式切割室和主驱动电机等几部分组成。其工作原理与铅笔刀削铅笔类似，原木进入切割室后，长材刨片机的切割室沿着导轨匀速前进，内部转动的刀环沿着原木轴心进行刨切，通过调节刀架上反向刀和划割刀来控制刨花的长度、宽度和厚度（见图3）。环式长材刨片机生产出来的刨花厚薄比较均匀，刨花形态好，产量高，适宜大产能定向刨花板生产线。

1.2 两工段技术生产大片刨花

两工段定向刨花板大片刨花生产技术，是迪芬巴赫集团旗下迈耶（Maier）公司的全球专利技术，这个技术的出现一改以往生产定向刨花板只能使用大径级木材的历史，可以使用枝丫材、弯曲木、锯材边角料等次小材加工出符合定向刨花板生产的刨花，使得定向刨花板的原料范围得到扩充，一定程度上缓解了定向刨花板生产企业原料紧张的状况。

迈耶公司的两工段刨花制备技术分为两个步骤：第一步，把木材原料通过一台特殊设计的削片机生产出长度在150 mm左右的大木片；第二步，把切出来的大木片经过筛选除杂，然后通过优化的环式刨片机加工出厚度在0.6 mm，长度在150 mm左右的大片刨花，迈耶公司的两工段定向刨花板大刨花生产工艺见图4。

图4  迈耶两工段大刨花制备示意图

与传统的长材刨片机相比，两工段刨片制备技术加工出来的刨花长厚比好。另外，与长材刨片机制备的长方形刨花不同，两工段刨片制备的刨花边部是不规则的，不成直角，有着显著的更加均匀的张力过渡（见图5、图6），使得板材的内结合强度、静曲强度和握螺钉力得到了明显提升，不但可以生产超强刨花板，而且还可以通过调整设备结构生产出长度在150 mm左右的长刨花，用于定向刨花板的生产。

图5  长材刨片机制备的大刨花

图6  迈耶两工段技术制备的大刨花

定向刨花板用干燥机一般选用单通道干燥机，迪芬巴赫集团的申克曼皮尔（SPE）公司提供的单通道干燥机，采用常规的中温干燥技术，设计经过有限元分析和实验室验证，不但能满足常规定向刨花板刨花干燥，而且还可用于可饰面定向刨花板原料中细小刨花和片状大刨花混合干燥。同时考虑到各种含水率不同的刨花在同一台干燥机内完成干燥，并最终得到相对均匀的含水率。其原理是以热对流和热传导方式对刨花直接进行干燥，整个干燥过程分为预干燥段、干燥段、均衡段3个阶段，保证最终刨花的含水率控制在2%左右。利用干燥机出口风机气流作用，细小刨花因为其体积小质量轻，在干燥机内快速通过；在干燥机内部拨料铲和气流的双重作用下，中型刨花呈自由悬浮状态完成干燥；而大片刨花则沿着干燥机的内壁转动完成干燥，相对于中小刨花而言其在干燥机内停留的时间和所经过的路线相对较长，从而使最终从干燥机出来的刨花含水率均匀一致（见图7）。

单通道干燥机内部设计了独特的“Ω”型支撑板+内“十字”型构件，“Ω”型支撑板直接焊接在干燥滚筒内壁上，这样设计的目的是防止刨花在干燥机内部堵塞和沉积，避免火灾风险，热应力很容易通过纵向和轴向膨胀得以释放，模块化设计易于维护。另外，干燥机的入口采用了阶梯式进料，干燥机的出料端采用卸料箱式出料。这样设计的好处是，干燥机内整体温度较低，运行更加安全。刨花更早地与热烟气混合，从而延长了刨花在干燥机内的停留时间，同时快速降低了干燥机入口处的温度（见图8）。独特的卸料箱式出料替代旋风分离器出料，与旋风式出料相比不仅操作方便，投资少、节省能耗，而且可以保证大片刨花完整不被旋风气流破坏。干燥主风机设在细料回收旋风分离器之后，减少了刨花与风机叶片接触摩擦，大大地延长了主风机的使用寿命。同时由于刨花与风机叶片接触的概率降低，也大大减少了刨花粘附风机叶片引起的主风机动平衡失衡而造成的停机，保障了设备的有效运行时间，从而进一步提高了生产效率。

图8 OSB大刨花干燥温度变化曲线图

刨花分选有两种形式，一种是使用机械方法通过不同孔径的网格或设定的间隙按照几何尺寸对刨花进行分选，一种是通过调节气流速度对不同密度和悬浮比的刨花进行分选。一般情况下，若企业自制生产刨花（经过长材刨片或者两工段刨片生产刨花），因为已经在前工序保证了刨花的质量，尤其是杂质含量和刨花的尺寸，所以仅仅需要通过机械方法对刨花进行筛选即可。如果在生产过程中使用了大量外购刨花时，对刨花再进行一次气流分选是非常必要的。

干燥机出来的刨花一般分两路，一路是通过干燥机卸料箱直接下来的大刨花，一路是混合在干燥尾气中排出来后经回收旋风收集的细小刨花。为了提高分选效率，通常建议把这两路刨花分开进行筛选。

刨花筛选常用的机械式筛选设备有滚筒筛、盘筛和摇摆筛等，定向刨花板生产线刨花筛分设备的选择取决于生产线的产能和刨花形态。盘筛适合刨花比较长且大刨花比例高的物料；滚筒筛则对刨花中的细碎刨花偏多的物料有很好的分选效果；摇摆筛因为动力消耗较大，并且会破坏刨花形态，仅适合对盘筛和滚筒筛分选出来的细碎刨花进行进一步筛选，另外，摇摆筛对刨花中夹杂的树皮杂质分选非常有效。

经过分选后的刨花分别进入表芯层干刨花料仓，为了保证刨花在料仓内不搭桥、出料顺畅且刨花形态不被破坏，用于储存刨花的料仓是经过特殊设计的水平料仓（湿刨花也使用同类型料仓），该料仓通过底部皮带和出口处的拨料辊配合出料。进入拌胶机前干刨花需要经过一台皮带秤进行称量，称量后的干刨花被送入滚筒拌胶机进行施胶，通常情况下表芯层刨花分开施胶。滚筒拌胶机中心有一个支撑杆，上面设计安装了一定数量的雾化头（见图9），胶水、石蜡乳液、固化剂等添加剂通过雾化头与拌胶机内的刨花进行混合。拌胶机内壁上镶嵌的导向条将刨花随着筒体旋转的离心力带到顺时针11：00方向，刨花在自由落体下降过程中完成施胶（见图10），拌胶机内的刨花会随着拌胶机筒体的转动多次被带起落下反复进行施胶，刨花在拌胶机内的停留时间可根据工艺要求进行调整，同时滚筒拌胶机具有以下优点：

1）拌胶过程中筒体内部没有任何机械外力，可以保证刨花形态完好；2）通过调整拌胶机的倾角和速度来调节刨花在拌胶机内的停留时间；3）拌胶机内部有导向条使刨花保持随筒体旋转不损坏刨花形态；4）刨花向下自由掉落时施胶，且在一定周期内反复受胶，施胶更均匀，相对于传统环式拌胶机更节约胶耗；5）特殊设计的施胶系统，施胶嘴带有高速雾化器，转速达10 000 r/min，并且所有的雾化器均可独立调整速度，任意进行快速切换；6）与同样产能的拌胶机相比，滚筒拌胶机驱动电机功率只要30 kW，更节省能耗。

拌胶后的表芯刨花被分别送入铺装站的表芯层计量料仓，再通过各铺装头分别进行铺装。传统的定向刨花板铺装为3层结构铺装，即上下表层和芯层。其中上下表层铺装方式为长度方向定向铺装，宽而长的大刨花被直接铺到表层；芯层铺装方式为横向定向铺装，细碎的次小刨花被铺装到芯层，表芯层刨花铺装效果见图11、12。迪芬巴赫公司设计的定向刨花板铺装机可以自动检测板坯高度，用来调整铺装头与板坯的距离，使铺装头与板坯之间保持非常小的距离，防止刨花在铺装下降过程中的自由浮动，从而保证了铺装定向的精度（平均定向偏差在7°范围内）。

同时，迪芬巴赫公司设计的刨花计量料仓底部集成了称重单元，安装在铺装计量料仓底部的计量皮带秤，可以根据刨花容重变化的偏差及时调整下料量，从而实现精准控制，由铺装头直接完成刨花铺装形成板坯结构。这项技术减少了由于刨花容重变化带来的铺装精度误差，从而使整体铺装精度得到提高，同时也保证了成品板横向和纵向的密度偏差。