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廣東與廣西地區人造板工業技術創新的構想(二)
- 評論:0 瀏覽:2461 發布時間:2006/10/19
- 擴大規模。(1)提高熱壓機生產能力:采用熱油加熱技術、無墊板技術、板厚控制系統;由于多層壓機的技術不斷完善,多層壓機是提高產量的理想選擇;增加壓機的層數;采用連續熱壓技術。(2)改進干燥工藝:采用熱油加熱干燥技術;采用新的干燥設備和技術。
采用新技術、新設備:(1)正確調整刨片機的伸刀量、徑向間隙和刀縫寬度,確保刀刃鋒利;選擇新型削片、刨片和熱磨設備。(2)采用新型施膠及拌膠系統。用噴膠系統替代淋膠系統,壓縮空氣經噴嘴使膠霧化50~100m膠粒,均勻分散于刨花或纖維表面;采用雙軸高速拌膠機:噴膠刨花在第一攪拌軸作用下高速翻動、摩擦,然后被拋入第二攪拌軸中并作相反旋轉,大大提高了拌膠的均勻性,減少了膠耗,提高了拌膠質量。施膠系統的控制方案其一采用電子皮帶秤和變頻器控制的螺桿泵準確計量物料量,關鍵應將刨花含水率波動和膠液固體含量的波動考慮其中;其二采用容積計量和變頻器控制的螺桿泵計量物料量,關鍵應將刨花樹種和形態考慮其中。(3)采用外循環式氣流鋪裝機和分級式鋪裝機。MDF向機械式鋪裝發展,可減少能量消耗和空氣過濾成本,提高鋪裝均勻性,鋪裝精度優良,板坯刮取量僅為5~10%,較氣流鋪裝減少了一半,大大降低了板材密度的波動量;氣流鋪裝機由內循環式變為外循環式,可大大改善鋪裝質量;分級式鋪裝機開始了鋪裝的新時代。
降低成本。物耗、能耗約占刨花板和MDF成本的70~85%,因此,降耗節能是降低成本的關鍵。采用高效、低毒的膠種與雙軸高效拌膠機,實施纖維新的施膠系統,可降低膠耗20個百分點;在人造板工業中熱耗大戶是干燥,約占60%,采用新的加熱技術和設備是節能的關鍵;采用生產線無功補償技術、變頻調速技術、節能控制技術是十分有效的節能措施;最大限度的減少砂光量與裁邊量。
四、制造創新
集成與智能。21世紀人造板工業的特征是雙I,即Integration和Intelligence。日本、美國及歐洲投資上10億美元,進行智能制造系統的研究,認為智能制造是從信息時代走向智能時代的重要內容,而未來人造板工業的基本特征應該是知識密集型的,智能活動貫穿整個制造過程,決策判斷自動化成核心內容,實現在決策平臺上的各種知識的自動化處理。集成是指企業內物流的集成和信息流的集成,其中信息流的集成是更重要、更高層次的集成。信息集成是智能的基礎,智能反過來推動更高的集成。集成的目的是增加效益。今后我國的人造板工業將會在這兩方面協調配合中發展。
全能制造系統。全能制造(HMS)概念是針對未來工業系統的要求而提出的,HMS由若干個全能體組成,每個全能體是一個既獨立又相互協作的系統制造模塊,每個制造全能體可以轉換、傳送、存儲和確認信息及物理對象,即包含有信息處理部分,也包含有物理處理部分。全能體是一定程度獨立自主的單元,執行任務時無須向上級請示,同時全能體又是上一級的控制對象以及若干全能群體的一部分。在HMS中,各全能體之間也具有暫時的遞階層次關系,但這種遞階層次組織不是固定不變的,HMS能夠根據需要自行動態地改變組織結構,以適應外部環境的變化。這種模塊化的制造系統易于重組,柔性高,市場響應速度快,可以容易地實現按顧客需要制造批量不大的產品
精良—敏捷—柔性生產系統。精良—敏捷—柔性生產系統(LAF)能快速、靈敏地響應市場變化,高效地滿足用戶需求。它的基礎是企業的三種并重的基本資源:①有創新精神的管理結構和組織;②有知識、有技能且被適當授權的人員;③先進制造技術,包含柔性制造技術和智能制造的技術。這三種資源的快速有效集成形成LAF。在LAF中,更強調組織創新和人的因素的發揮,而并不一味追求制造技術的先進性,而是在綜合權衡先進性、可實現性和經濟性的前提下,選擇“最適用”的制造技術,并致力于它與組織和人員的有效集成,以消滅生產中的“瓶頸”,使系統總效益最佳。在LAF中,TQC、虛擬公司以及群體工作(Team Work)等先進的管理方式與組織方法均得到充分體現。
五、科技創新
厚單板切槽技術。此技術是利用旋切機上出板壓輥上交叉排列的割刀在厚單板表面切成不連續的槽口,槽口深度小于單板厚度,通過壓輥的壓力進行調整。其特點為:(1)切槽與旋切單板同時進行,有利于保證單板的平整度,減少背面裂縫;(2)厚單板切槽技術可以提高厚單板旋切質量,降低干燥能耗;(3)切有槽口的厚單板在干燥時,水分易于蒸發,可降低干燥能耗;(4)在多層厚單板膠合時,槽口有利于水蒸汽在板坯內部的運動,以促進熱量的傳遞,縮短熱壓周期。另外,單板整平釋放應力技術將提高單板的質量,如單板刻痕技術、激光打孔技術、表面犁鏵技術。
傳送式干燥技術。傳送式干燥機被用于低溫干燥大片刨花,由于此技術具有干燥溫度低和運行平穩的特點,可以顯著減少刨花形態的破壞,降低刨花干燥過程中的有機揮發物(VOC),尤其是對薄而長的刨花更為適用。典型的傳送式干燥機主要包括:(l)傳送帶由穿孔金屬板構成,由鏈條帶動運動,可通過調節其運動速度,調整刨花在干燥機內的停留時間,以達到要求的含水率;(2)空氣加熱裝置;(3)用于制造循環氣流的風機系統;(4)密封裝置;(5)系統控制裝置。
自發汽熱壓技術。噴蒸熱壓技術是通過向板坯內部噴射蒸汽,迫使熱量向板坯內部傳遞,以快速提高板坯芯層溫度,使板坯在短時間內表芯層同時固化,改善板材的物理力學性能,此技術適合于壓制厚板材。最近,研究者開發了利用熱壓過程中板坯內部產生的蒸汽促進熱量傳遞的技術,即為自發汽熱壓技術,其原理是將高含水率(10-15%)的單板(或刨花、纖維)置于板坯表層,低含水率(約為2%)的單板(或刨花、纖維)作為芯層材料,并在封閉狀態下進行熱壓,如此板坯表層的水分在高溫的作用下汽化,并被迫向芯層運行,加速熱量的傳遞,產生了類似噴蒸熱壓的效果,不需要另外增加設備投資(如噴蒸系統等)。這種技術可以用于制造LVL、OSB、普通刨花板以及MDF等。
有機揮發物控制技術。在人造板產品制造過程中由于使用了化學物質,并需要在高溫下處理木材及膠粘劑,不可避免有揮發性物質產生,導致空氣污染。人造板生產過程中的有機揮發物產生于干燥、熱壓、砂光、裁邊等工段。人造板產品生產過程以及使用過程中的甲醛釋放問題已引起世人的關注。高溫干燥是導致有機揮物產生的主要原因之一,解決這一問題的主要措施有:(1)設置干燥設備空氣循環利用系統,從干燥機中抽出含有有機揮發物的氣體后再回用;(2)采用低溫干燥工藝,干燥溫度低于碳氫化合物的氣化點,則可減少有機揮發物的產生。另外,采用新型膠粘劑和熱壓技術是降低產品甲醛釋放量的有效途徑。
納米技術。納米技術是20世紀80年代末期誕生的,在21世紀將會帶來材料工業的新革命,納米材料是指尺寸在l—l00nm之間的超細微粒,這是肉眼和一般顯微鏡看不見的微小粒子。當小顆粒尺寸進人納米量級時,其本身和由它構成的納米固體具有小尺寸效應、表面與界面效應、量子尺寸數應的特點。由此派生出傳統固體不具備的許多特殊性質,具有優異的光、力、電、熱、磁、放射、吸收、敏感、催化等特殊功能。若能在納米尺度上通過物質反應、傳輸和轉變的控制來創造新材料時,人造板工業將會進入新的時代。目前,將微米級的各種添加劑制成納米級的產品時,就會引起產品的更新換代,它是實現產品創新的捷徑。今后在人造板工業中有發展前景的技術為:納米粉體的應用;納米催化劑的應用;納米無機抗菌劑的應用等。
智能型人造板。智能材料(Intelligent Materials)是指對環境可感知且可響應,并具有功能發現能力的材料,它由日本科學家——高木俊宜教授在20世紀90年代提出的構想。材料的智能型設計思想為我們提出了新的思路,傳統的結構型人造板向智能型人造板發展勢在必行,而人造板是以植物纖維為基體,具有仿生學特性,如何開發傳感、處理和執行這三個基本功能是設計智能型人造板的關鍵。
結束語。木材利用進入了全新的時代,目前的人造板不再是以天然材為主的功能單調的制品,人造板加工也不再是簡單地再組合的方式,面對科技革命的浪潮,必須以全新的姿態和帶有前瞻性的思維投身于人造板工業新的革命之中。人造板工業技術集群是林業產業振興之根本,推動技術整合,建立人造板技術集群基地迫在眉睫。大不是目標,強才是追求;合理定位,突出品牌乃企業必取之捷徑。廣東與廣西地區優勢互補,聯手打造新的人造板王國,實施規模化經營乃有效戰略性選擇,產業競爭逐步過渡到創新推動新階段,以生產高附加值資本密集型和技術密集型林產品為主,由此推動人造板工業全面升級。
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