CN107984588A - 一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法 - Google Patents

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CN107984588A CN201711495540.1A CN201711495540A CN107984588A CN 107984588 A CN107984588 A CN 107984588A CN 201711495540 A CN201711495540 A CN 201711495540A CN 107984588 A CN107984588 A CN 107984588A
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Abstract

本发明提供了一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法，高强度高弹性模量的定向夹角为90±20°，内结合强度为0.59‑0.77MPa，煮沸内结合强度0.15‑0.21MPa；平行弯曲弹性模量为4968‑5126MPa，垂直弯曲弹性模量为2525‑3053MPa；本发明的生产方法包括热压，压机速度为150‑200mm/s，压机五个温控区域的温度分别为245‑250℃、235‑245℃、225‑230℃、185‑190℃、165‑170℃；本发明的生产方法简单，生产合格率高，产品厚度均匀、稳定，厚度偏差小，提高质量，扩大了应用范围。

Description

一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法
技术领域
本发明属于刨花板制造技术领域，涉及一种定向刨花板，具体涉及一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法。
背景技术
OSB又叫欧松板，是定向结构刨花板(Oriented Strand Board，OSB)的英文简称，简称定向刨花板，是一种来自欧洲、七八十年代在国际上迅速发展起来的一种新型板种。“欧松板”在家具上的应用得到了空前的发展，很多的大型家具企业都开始使用OSB制作家具，其备受消费者喜欢的原因就是无甲醛释放，并且结实耐用，且比中密度纤维板制作的家具重量轻，平整度更好。
集装箱的主要承载面积是底板，集装箱制造业要求底板具有很高的力学性能、外观质量、抗冲击性和耐老化性能。现有的集装箱底板存在成本高，难以达到较高的弹性模量。
现有的定向刨花板的生产方法生产的定向刨花板铺装时定向效果不好，导致的定向刨花板平行静曲强度不高，且防水防潮性能差，尤其在一些气候条件使用比较恶劣的环境中，容易腐烂、吸水膨胀导致力学性能降低，使得其应用领域受到极大限制。这个技术问题长期困扰着整个行业，使得行业发展进入一个瓶颈期，导致定向刨花板无法进入到地板、室外及集装箱领域。
现有的定向刨花板存在以下主要缺陷：
（1）现有的定向刨花板，弯曲弹性模量低；
（2）现有的定向刨花板，静曲强度和内结合强度不能同时得到提高，应用范围受到限制；
（3）现有的定向刨花板，吸水厚度膨胀率较高；
（4）现有的定向刨花板，湿平行静曲强度低，厚度不均匀。
发明内容
本发明针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法。本发明可以实现以下发明目的：
（1）本发明生产的高强度高弹性模量的定向刨花板，弯曲弹性模量高；
（2）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板，静曲强度和内结合强度高，煮沸内结合强度高，应用范围得以扩大；
（3）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板，吸水厚度膨胀率低；
（4）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板，湿平行静曲强度高，密度均匀、稳定；
（5）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，工艺参数容易控制，方法简单，生产合格率高，产品厚度均匀、稳定。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种高强度高弹性模量的定向刨花板，其特征在于，所述高强度高弹性模量的定向刨花板的定向夹角为90±20°。
一种高强度高弹性模量的定向刨花板的制备方法，包括原料制备，所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机设定的目标厚度为0.38-0.42mm，刀环转速400-500rpm，小车定位器位置80-120mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为60-85°，飞刀伸刀量为0.65-0.85㎜；刀具使用周期≤4-6h。
所述长材刨片，刨花长度60-120mm，刨花厚度0.55-0.95mm，刨花宽度为30-55mm；
所述干燥，干燥后含水率≤3.0%，保证含水率稳定，干料仓料位为≥70%。
所述刨花调胶，刨花调胶以后的刨花含水率为：表层:7%-9%，芯层:2-3%；
所述铺装，所述芯层与表层的铺装夹角为90±20°，所述表层与芯层的质量比为35-50%/70-50%；铺装含水率：表层:7%-9%，芯层:2-3%；铺装密度为675-685kg/m³。
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为30-40㎎/㎡，脱模剂浓度原液：水=1:3，脱模剂加量为1.5-3L/㎡；压机速度为150-200mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为245-250℃、235-245℃、225-230℃、185-190℃、165-170℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为0-3.5N/mm2。
所述刨花施胶，胶、防水剂和水在上、下表层刨花中的占比为：胶6.6-6.8%，防水剂0.8%，水2.5-4%，胶、防水剂在芯层刨花中的占比为：胶6.3-6.5%，防水剂0.8%。
所述高强度高弹性模量的定向刨花板，平行弯曲弹性模量为4968-5126MPa，垂直弯曲弹性模量为2525-3053MPa，内结合强度为0.59-0.77MPa。
所述高强度高弹性模量的定向刨花板，煮沸内结合强度0.15-0.21MPa，平行静曲强度为28.14-36.16MPa，垂直静曲强度为15.42-24.36MPa。
所述高强度高弹性模量的定向刨花板，吸水厚度膨胀率8.4-10.1%，含水率为4.9%。
所述高强度高弹性模量的定向刨花板，湿平行静曲强度为8.64-11.26MPa，密度为0.68g/m3。
所述高强度高弹性模量的定向刨花板，厚度偏差为-0.04mm至0.03mm。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：
（1）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板，平行弯曲弹性模量为4968-5126MPa，垂直弯曲弹性模量为2525-3053MPa；
（2）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板，平行静曲强度为28.14-36.16MPa，垂直静曲强度为15.42-24.36MPa,内结合强度为0.59-0.77MPa，煮沸内结合强度0.15-0.21MPa；
（3）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板，吸水厚度膨胀率8.4-10.1%，含水率为4.9%；
（4）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板，湿平行静曲强度为8.64-11.26MPa，密度为0.68g/m3；
（5）本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，工艺参数容易控制，方法简单，生产合格率高，产品厚度均匀、稳定，厚度设定为26mm时，厚度偏差为-0.04mm至0.03mm。
具体实施方式
实施例1一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法
一种高强度高弹性模量的定向刨花板，是由上表层、芯层和下表层三层通过定向铺装盘铺装后热压而成；所述上表层和所述下表层构成表层；所述芯层与所述表层的铺装夹角在90±20°范围内的占比为80%以上，所述表层与所述芯层的质量比为35%/70%。
本发明的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）原料制备：
本发明涉及到的原料为长材刨片，是由大径级原木经过刨片机切削加工后得到的规定长度、宽度、厚度的刨片。
所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机刀环转速400rpm，小车定位器位置80mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为60°，飞刀伸刀量为0.65㎜；刀具使用周期≤4-6h。
所述长材刨片，长度60-120mm，厚度0.55-0.95mm，宽度为30-55mm；
所述长材刨片的原材料为桉树。
（2）干燥
由长材刨片机加工成的长材刨片进入长材刨片料仓进行暂存，随后由皮带运输至滚筒干燥机进行干燥。
所述干燥，干燥后含水率≤3.0%，为保证含水率稳定，干料仓料位≥70%。
干燥完成后的长材刨片进入滚筒筛分机进行筛分，得到芯层刨花和表层刨花，所述芯层刨花和所述表层刨花分别进入表层干刨花料仓和芯层干刨花料仓进行暂存；
芯层刨花和表层刨花形态如下：
（3）刨花施胶
筛分完毕的芯层刨花进入芯层刨花拌胶机中进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
筛分完毕的表层刨花进入表层刨花拌胶机进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
按照如下表格中的物料和配比进行表层刨花的施胶和芯层刨花的施胶：
表层刨花施加量：
以上配比的百分数为各物料占表层刨花质量的百分比。
芯层刨花施加量：
以上配比的百分数为各物料占芯层刨花质量的百分比。
施胶以后的含水率为：表层刨花:7%，芯层刨花:2%；施胶后的刨花分别通过刮板运输机被运输至铺装料仓进行暂存以备铺装。
所述的表层刨花使用的是一台滚筒式拌胶机，而芯层刨花使用的是另一台滚筒式拌胶机；这样更有利于表层刨花和芯层刨花中胶、工艺水、防水剂添加的单独控制，有利于板材快速热压，提高板材质量。
本发明中所述的PMDI为多亚甲基多苯酚异氰酸酯；所述工艺水为普通的工业用水；所述防水剂为石蜡乳液。
（4）铺装
铺装料仓分为上表层料仓，下表层料仓，芯层料仓；每个料仓下端具有计量料仓，分别对各层原料进行计量铺装。
分三层纵横交错铺装，依次铺装下表层、芯层、上表层：
盘片式铺装头用于表层刨花铺装，表层刨花从料仓的前端出料并通过盘式辊，将表层刨花沿生产线方向进行铺装；
芯层刨花从料仓的前端出料并通过鳍式铺装头铺装，将芯层刨花沿与生产线方向成90º进行铺装。铺装时在下表层铺装皮带表面和上表层铺装后分别设有喷水装置。
所述芯层刨花与表层刨花的铺装夹角在90±20°的范围内的占比为80%以上；铺装密度为675kg/m³；所述铺装计量仓料位不低于65%料位，保证铺装密度和面重量的平稳，铺装完成后得到板坯；铺装后的含水率为表层板坯:7%，芯层板坯:2%。
所述铺装，铺装机的参数如下所示：
（5）热压
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为30㎎/㎡，用市售脱模剂原液配制脱模剂溶液，脱模剂溶液中脱模剂原液：水=1:3，脱模剂溶液在板坯上的加量为1.5L/㎡；压机速度为150mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为245℃、235℃、225℃、185℃、165℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为0.01N/mm2；
热压成型后得到素板，所述素板尺寸为长为2440㎜，宽为1220㎜；素板的厚度偏差小。
（6）后处理
热压后进行后处理，后处理中的堆垛出板必须堆放整齐，垫木上下一条线；板堆垛养生48小时后砂光。
采用本发明实施例所述的生产方法得到的一种高强度高弹性模量的定向刨花板可以用于地板基材、卫生间、厨房、室外木质结构房屋、走廊、集装箱等各个领域。
按照GB18580－2001和LY/T1580－2010规定的检测方法对本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板进行检测，检测的结果如下表1所示：
表1：本发明高强度高弹性模量的定向刨花板检测结果
备注：甲醛释放量按照穿孔萃取法检测。
实施例2一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法
一种高强度高弹性模量的定向刨花板，是由上表层、芯层和下表层三层通过定向铺装盘铺装后热压而成；所述上表层和所述下表层构成表层；所述芯层与所述表层的铺装夹角在90±20°范围内的占比为80%以上，所述表层与所述芯层的质量比为50%/50%。
本发明的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）原料制备：
本发明涉及到的原料为长材刨片，是由大径级原木经过刨片机切削加工后得到的规定长度、宽度、厚度的刨片。
所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机刀环转速500rpm，小车定位器位置120mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为85°，飞刀伸刀量为0.85㎜；刀具使用周期≤4-6h。
所述长材刨片，长度60-120mm，厚度0.55-0.95mm，宽度为30-55mm；
所述长材刨片的原材料为桉树。
（2）干燥
由长材刨片机加工成的长材刨片进入长材刨片料仓进行暂存，随后由皮带运输至滚筒干燥机进行干燥。
所述干燥，干燥后含水率≤3.0%，为保证含水率稳定，干料仓料位≥70%。
干燥完成后的长材刨片进入滚筒筛分机进行筛分，得到芯层刨花和表层刨花，所述芯层刨花和所述表层刨花分别进入表层干刨花料仓和芯层干刨花料仓进行暂存；
芯层刨花和表层刨花形态如下：
（3）刨花施胶
筛分完毕的芯层刨花进入芯层刨花拌胶机中进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
筛分完毕的表层刨花进入表层刨花拌胶机进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
按照如下表格中的物料和配比进行表层刨花的施胶和芯层刨花的施胶：
表层刨花施加量：
以上配比的百分数为各物料占表层刨花质量的百分比。
芯层刨花施加量：
以上配比的百分数为各物料占芯层刨花质量的百分比。
施胶以后的含水率为：表层刨花:9%，芯层刨花:3%；施胶后的刨花分别通过刮板运输机被运输至铺装料仓进行暂存以备铺装。
所述的表层刨花使用的是一台滚筒式拌胶机，而芯层刨花使用的是另一台滚筒式拌胶机；这样更有利于表层刨花和芯层刨花中胶、工艺水、防水剂添加的单独控制，有利于板材快速热压，提高板材质量。
本发明中所述的PMDI为多亚甲基多苯酚异氰酸酯；所述工艺水为普通的工业用水；所述防水剂为石蜡乳液。
（4）铺装
铺装料仓分为上表层料仓，下表层料仓，芯层料仓；每个料仓下端具有计量料仓，分别对各层原料进行计量铺装。
分三层纵横交错铺装，依次铺装下表层、芯层、上表层：
盘片式铺装头用于表层刨花铺装，表层刨花从料仓的前端出料并通过盘式辊，将表层刨花沿生产线方向进行铺装；
芯层刨花从料仓的前端出料并通过鳍式铺装头铺装，将芯层刨花沿与生产线方向成90º进行铺装。铺装时在下表层铺装皮带表面和上表层铺装后分别设有喷水装置。
所述芯层刨花与表层刨花的铺装夹角在90±20°的范围内的占比为80%以上；铺装密度为685kg/m³；所述铺装计量仓料位不低于65%料位，保证铺装密度和面重量的平稳，铺装完成后得到板坯；铺装后的含水率为表层板坯为9%，芯层板坯为3%。
所述铺装，铺装机的参数如下所示：
（5）热压
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为40㎎/㎡，用市售脱模剂原液配制脱模剂溶液，脱模剂溶液中脱模剂原液：水=1:3，脱模剂溶液在板坯上的加量为3L/㎡；压机速度为200mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为250℃、245℃、230℃、190℃、170℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为3.5N/mm2；
热压成型后得到素板，所述素板尺寸为长为2440㎜，宽为1220㎜；素板的厚度偏差小。
（6）后处理
热压后进行后处理，后处理中的堆垛出板必须堆放整齐，垫木上下一条线；板堆垛养生48小时后砂光。
采用本发明实施例所述的生产方法得到的一种高强度高弹性模量的定向刨花板可以用于地板基材、卫生间、厨房、室外木质结构房屋、走廊、集装箱等各个领域。
按照GB18580－2001和LY/T1580－2010规定的检测方法对本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板进行检测，检测的结果如下表2所示：
表2：本发明高强度高弹性模量的定向刨花板检测结果
备注：甲醛释放量按照穿孔萃取法检测。
实施例3一种高强度高弹性模量的定向刨花板及其生产方法
一种高强度高弹性模量的定向刨花板，是由上表层、芯层和下表层三层通过定向铺装盘铺装后热压而成；所述上表层和所述下表层构成表层；所述芯层与所述表层的铺装夹角在90±20°范围内的占比为80%以上，所述表层与所述芯层的质量比为45%/55%。
本发明的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，具体包括以下步骤：
（1）原料制备：
本发明涉及到的原料为长材刨片，是由大径级原木经过刨片机切削加工后得到的规定长度、宽度、厚度的刨片。
所述长材刨片是由长材刨片机刨片得到，所述长材刨片机刀环转速450rpm，小车定位器位置110mm/sec，长材飞刀刃磨角度32°，反向刀角度为80°，飞刀伸刀量为0.75㎜；刀具使用周期≤4-6h。
所述长材刨片，长度60-120mm，厚度0.55-0.95mm，宽度为30-55mm；
所述长材刨片的原材料为桉树。
（2）干燥
由长材刨片机加工成的长材刨片进入长材刨片料仓进行暂存，随后由皮带运输至滚筒干燥机进行干燥。
所述干燥，干燥后含水率≤3.0%，为保证含水率稳定，干料仓料位≥70%。
干燥完成后的长材刨片进入滚筒筛分机进行筛分，得到芯层刨花和表层刨花，所述芯层刨花和所述表层刨花分别进入表层干刨花料仓和芯层干刨花料仓进行暂存；
芯层刨花和表层刨花形态如下：
（3）刨花施胶
筛分完毕的芯层刨花进入芯层刨花拌胶机中进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
筛分完毕的表层刨花进入表层刨花拌胶机进行施胶，施胶过程中添加不同程度的工艺水、防水剂、PMDI胶；
按照如下表格中的物料和配比进行表层刨花的施胶和芯层刨花的施胶：
表层刨花施加量：
以上配比的百分数为各物料占表层刨花质量的百分比。
芯层刨花施加量：
以上配比的百分数为各物料占芯层刨花质量的百分比。
施胶以后的含水率为：表层刨花:8%，芯层刨花:2.5%；施胶后的刨花分别通过刮板运输机被运输至铺装料仓进行暂存以备铺装。
所述的表层刨花使用的是一台滚筒式拌胶机，而芯层刨花使用的是另一台滚筒式拌胶机；这样更有利于表层刨花和芯层刨花中胶、工艺水、防水剂添加的单独控制，有利于板材快速热压，提高板材质量。
本发明中所述的PMDI为多亚甲基多苯酚异氰酸酯；所述工艺水为普通的工业用水；所述防水剂为石蜡乳液。
（4）铺装
铺装料仓分为上表层料仓，下表层料仓，芯层料仓；每个料仓下端具有计量料仓，分别对各层原料进行计量铺装。
分三层纵横交错铺装，依次铺装下表层、芯层、上表层：
盘片式铺装头用于表层刨花铺装，表层刨花从料仓的前端出料并通过盘式辊，将表层刨花沿生产线方向进行铺装；
芯层刨花从料仓的前端出料并通过鳍式铺装头铺装，将芯层刨花沿与生产线方向成90º进行铺装。铺装时在下表层铺装皮带表面和上表层铺装后分别设有喷水装置。
所述芯层刨花与表层刨花的铺装夹角在90±20°的范围内的占比为80%以上；铺装密度为682kg/m³；所述铺装计量仓料位不低于65%料位，保证铺装密度和面重量的平稳，铺装完成后得到板坯；铺装后的含水率为表层板坯:8%，芯层板坯:2.5%。
所述铺装，铺装机的参数如下所示：
（5）热压
所述热压步骤中，板坯表面喷水量为32㎎/㎡，用市售脱模剂原液配制脱模剂溶液，脱模剂溶液中脱模剂原液：水=1:3，脱模剂溶液在板坯上的加量为2.2L/㎡；压机速度为180mm/s；
压机五个温控区域的压板温度分别为249℃、242℃、226℃、187℃、166℃；压机的三个压力控制区域的压力基准值为2.5N/mm2；
热压成型后得到素板，所述素板尺寸为长为2440㎜，宽为1220㎜；素板的厚度偏差小。
（6）后处理
热压后进行后处理，后处理中的堆垛出板必须堆放整齐，垫木上下一条线；板堆垛养生48小时后砂光。
采用本发明实施例所述的生产方法得到的一种高强度高弹性模量的定向刨花板可以用于地板基材、卫生间、厨房、室外木质结构房屋、走廊、集装箱等各个领域。
按照GB18580－2001和LY/T1580－2010规定的检测方法对本发明的高强度高弹性模量的定向刨花板进行检测，检测的结果如下表3所示：
表3：本发明高强度高弹性模量的定向刨花板检测结果
备注：甲醛释放量按照穿孔萃取法检测。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例；所述的平行静曲强度为平行于铺装生产线方向的静曲强度；所述垂直静曲强度，为垂直于铺装生产线方向的静曲强度；所述的平行弯曲弹性模量，为平行于铺装生产线方向的弯曲弹性模量；所述垂直弯曲弹性模量，为垂直于铺装生产线方向的弯曲弹性模量。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度高弹性模量的定向刨花板，其特征在于，所述高强度高弹性模量的定向刨花板的定向夹角为90±20°。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板，其特征在于，所述高强度高弹性模量的定向刨花板，平行弯曲弹性模量为4968-5126MPa，垂直弯曲弹性模量为2525-3053MPa，内结合强度为0.59-0.77MPa。
3.一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，其特征在于，所述方法包括热压，所述热压，板坯表面喷水量为30-40㎎/㎡，压机速度为150-200mm/s。
4.根据权利要求3所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，其特征在于，所述热压步骤中，压机温控区域的压板温度分别为245-250℃、235-245℃、225-230℃、185-190℃、165-170℃。
5.根据权利要求3所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，其特征在于，所述方法还包括原料制备，所述原料制备中长材刨片的长度为60-120mm，厚度为0.55-0.95mm，宽度为30-55mm。
6.根据权利要求1或2所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板，其特征在于，所述高强度高弹性模量的定向刨花板，煮沸内结合强度0.15-0.21MPa，平行静曲强度为28.14-36.16MPa，垂直静曲强度为15.42-24.36MPa。
7.根据权利要求1所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板，其特征在于， 所述高强度高弹性模量的定向刨花板由芯层与上、下表层组成，所述上、下表层与芯层的质量比为35-50%/70-50%。
8.根据权利要求3所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，其特征在于，还包括刨花施胶，胶、防水剂和水在上、下表层刨花中的占比为：胶6.6-6.8%，防水剂0.8%，水2.5-4%，胶、防水剂在芯层刨花中的占比为：胶6.3-6.5%，防水剂0.8%。
9.根据权利要求3所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，其特征在于，所述热压，脱模剂溶液加量为1.5-3L/㎡。
10.根据权利要求8所述的一种高强度高弹性模量的定向刨花板的生产方法，其特征在于，所述刨花施胶后，表层刨花含水率为7-9%，芯层刨花含水率为2-3%。
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