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探討節(jié)能生產(chǎn)刨花板的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備

發(fā)布日期:2019年10月18日 瀏覽:2791次

摘要:重點(diǎn)介紹了高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)線從原料制備到鋪裝成型工序所必備的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備。已經(jīng)投產(chǎn)的刨花板生產(chǎn)線可通過工藝技術(shù)升級改造,使較終刨花板制品剖面密度分布明顯改善,板邊部均勻密實(shí),板材的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、握螺釘力等力學(xué)性能顯著提升,同時(shí)降低膠黏劑等物料消耗,為企業(yè)節(jié)能增效。

近年來,我國定制家具產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,帶動(dòng)了定制家具上游人造板產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。由于刨花板具有良好的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性和易加工飾面等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于定制家具生產(chǎn)中。隨著消費(fèi)者對居家空間設(shè)計(jì)和利用率追求的提高,根據(jù)室內(nèi)空間設(shè)計(jì)的要求,定制家具柜體設(shè)計(jì)有時(shí)需要加寬或加高。但是,在傳統(tǒng)定制家具的設(shè)計(jì)中,由于刨花板靜曲強(qiáng)度不高,柜體內(nèi)跨度較大時(shí)板材承壓后抗彎曲能力明顯下降,需要使用五金件或加強(qiáng)件來輔助提高其承載能力。如何提高刨花板的靜曲強(qiáng)度,突破板材對定制家具設(shè)計(jì)的限制,長期以來一直困擾著設(shè)計(jì)師們。由此一種密度低(約600kg/m3)、強(qiáng)度高(靜曲強(qiáng)度17MPa左右)的高強(qiáng)度刨花板應(yīng)運(yùn)而生。

高強(qiáng)度刨花板又被業(yè)內(nèi)人士稱為“很強(qiáng)刨花板”,其較初是在2016年刨花板產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會上,由迪芬巴赫(Dieffenbacher)集團(tuán)的劉守華先生根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的較新研究結(jié)果提出的。這種理念一經(jīng)提出就得到很多與會專家和企業(yè)家的響應(yīng),很快就有生產(chǎn)企業(yè)開始嘗試并取得階段性的成功。豐林集團(tuán)在南寧籌建新刨花板生產(chǎn)線時(shí),就優(yōu)先考慮了全線按照高強(qiáng)度刨花板進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。該生產(chǎn)線由德國迪芬巴赫公司進(jìn)行整體工藝設(shè)計(jì),備料采用了旗下邁耶(Maier)公司的兩工段大刨花制備工藝,單通道落料箱式滾筒干燥機(jī),特殊設(shè)計(jì)的大刨花氣流分選機(jī)(風(fēng)選機(jī))和調(diào)拌膠計(jì)量系統(tǒng),優(yōu)化升級的表層氣流鋪裝機(jī)和芯層鼠籠輥鋪裝機(jī),迪芬巴赫新型預(yù)壓機(jī)和CPS連續(xù)壓機(jī)。該生產(chǎn)線于2018年3月14日投產(chǎn),成為中國乃至世界上條真正意義上的高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)線,產(chǎn)品一經(jīng)投產(chǎn)就得到市場的認(rèn)可,在刨花板創(chuàng)新發(fā)展上起到了很好的引領(lǐng)和示范作用。

1 原料制備

原料制備是生產(chǎn)高強(qiáng)度刨花板的關(guān)鍵工序之一,傳統(tǒng)的刨花板生產(chǎn)工藝中,備料工段使用兩工段技術(shù),削片機(jī)削出來的木片長度大約30 mm,木片的長度決定了刨片機(jī)出來的刨花長度。要得到高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)需要的薄而長的扁平刨花,則需對削片機(jī)和刨片機(jī)進(jìn)行改良。首先,需要削片機(jī)能夠生產(chǎn)出長度在70mm左右的大木片。其次,把削出來的大木片經(jīng)過篩選除雜后加工出長度約70 mm的大片刨花?,F(xiàn)以邁耶公司的兩工段大刨花生產(chǎn)技術(shù)為例進(jìn)行簡要介紹,該技術(shù)為迪芬巴赫的全球?qū)@夹g(shù)(在中國的專利號是CN1313253C)。圖1為邁耶兩工段大刨花制備技術(shù)示意圖。

1.1 兩工段大木片的生產(chǎn)

木材原料通過抓車送入鏈條運(yùn)輸機(jī)或振動(dòng)上料器,經(jīng)過皮帶運(yùn)輸機(jī)和分級式篩選機(jī),使得物料中一些小的樹皮和石頭等從分級式篩選機(jī)的鉆石輥間隙掉落并被收集后運(yùn)走,在分級式篩選機(jī)后用磁鐵除鐵器剔除混入木料中的鐵質(zhì)金屬,將木料直接輸送進(jìn)入到改進(jìn)型的鼓式削片機(jī)里進(jìn)行削片。

邁耶公司生產(chǎn)的鼓式削片機(jī),刀輥經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),具有自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡功能,可把短木頭、鋸材邊皮、枝丫材等次小薪材和回收的廢棄木材加工成所需要尺寸的大木片。邁耶公司制造的型號為HRL-OSB 1600/600×1200-11 EW的鼓式削片機(jī),單機(jī)生產(chǎn)能力為53 t/h(木片絕干質(zhì)量),可更換削片機(jī)底部篩網(wǎng),通過變頻器來調(diào)節(jié)進(jìn)料速度,用一臺削片機(jī),既能生產(chǎn)出適用于高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)所需的長度70 mm左右的大木片,也可生產(chǎn)適于定向結(jié)構(gòu)刨花板生產(chǎn)的長度150 mm左右的大木片。

1.2 兩工段大刨花的生產(chǎn)

加工后的大木片,再經(jīng)過一個(gè)木片分級篩,進(jìn)一步篩出里面的雜質(zhì)后進(jìn)入木片緩沖料倉。如果生產(chǎn)環(huán)境條件允許,建議在木片篩選后增加一道木片水洗工序,將木片在80℃左右的熱水中進(jìn)行水洗,其作用主要是洗掉木片中砂石和泥土,同時(shí)對所有木片進(jìn)行勻濕。若木材原料中有回收廢棄木材,與新鮮木材混合時(shí),木材的含水率不同,經(jīng)過勻濕后木片的含水率相對接近,便于刨片機(jī)刨切。緩沖料倉中的大木片再通過料倉底部螺旋出料機(jī)構(gòu)送入刨片機(jī)加工成大刨花,大刨花通過皮帶運(yùn)輸機(jī)送入濕刨花料倉。

圖1 邁耶兩工段大刨花制備技術(shù)示意圖

圖1 邁耶兩工段大刨花制備技術(shù)示意圖

邁耶公司生產(chǎn)的MSF 1500 SKR 64型刨片機(jī),設(shè)計(jì)構(gòu)造獨(dú)特,轉(zhuǎn)子底刀進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì),通過優(yōu)化底刀數(shù)量、調(diào)整底刀與刀環(huán)角度(見圖2)和采用360°均勻布料系統(tǒng)和靜置刀環(huán)技術(shù),在葉輪高速旋轉(zhuǎn)的作用下,獲得足夠的離心力把大木片緊緊地壓在固定刀環(huán)的耐磨板上(見圖3),獲得了較優(yōu)化的切削環(huán)境,并且大刨花從刨花排料通道排出時(shí)不會產(chǎn)生擺動(dòng)、彎曲、壓碎等情況,從而得到高質(zhì)量的大刨花。在切削過程中,木片長度方向上幾乎沒有損失,能夠切削出長條、大片的寬平刨花。

圖2 邁耶刨片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖2 邁耶刨片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

 

圖3 邁耶刨片機(jī)大刨花切削示意圖

圖3 邁耶刨片機(jī)大刨花切削示意圖 

 

與傳統(tǒng)的長材刨片機(jī)相比,兩工段刨片制備技術(shù)加工出來的刨花長厚比好。另外,與長材刨片機(jī)加工制備的長方形刨花(見圖4)不同,兩工段刨片制備的刨花邊部不規(guī)則、不成直角(見圖5),有著顯著的更加均勻的張力過渡,使得板材的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度和握螺釘力得到了明顯提升,不但可以生產(chǎn)高強(qiáng)度刨花板用刨花,而且通過調(diào)整設(shè)備結(jié)構(gòu)可生產(chǎn)長度150 mm左右的定向結(jié)構(gòu)刨花板用刨花。

圖4 長材刨片機(jī)制備的大刨花

圖4 長材刨片機(jī)制備的大刨花 

圖5 邁耶兩工段刨片制備的大刨花

圖5 邁耶兩工段刨片制備的大刨花

 

2 刨花干燥

刨花板生產(chǎn)過程中對干燥后刨花含水率的控制要求比較高,一般在2%左右。這就要求干燥機(jī)的設(shè)計(jì)既要滿足芯層大片刨花的干燥,又要滿足表層細(xì)小粉末狀刨花的干燥,同時(shí)還需要考慮各種含水率不同的原材料在同一臺干燥機(jī)內(nèi)完成干燥并較終得到相對均衡的含水率。迪芬巴赫集團(tuán)旗下申克曼皮爾(SPE)公司的單通道干燥機(jī),通過干燥筒前“Ω”型預(yù)干燥和重物分離裝置,可實(shí)現(xiàn)不同含水率的原料分別進(jìn)料和對高含水率刨花進(jìn)行預(yù)干燥。整個(gè)干燥過程分為預(yù)干燥、干燥和物料均衡3個(gè)階段,通過干燥設(shè)備的獨(dú)特設(shè)計(jì),可以保證刨花干燥較終含水率在2%左右 [2]。獨(dú)特的卸料箱式出料(見圖6)替代旋風(fēng)分離器式出料(見圖7),與旋風(fēng)分離器式出料相比不僅操作方便,投資少、節(jié)省能耗,而且可以保證大片刨花完整不被旋風(fēng)氣流破壞。干燥主風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)在細(xì)料回收旋風(fēng)分離器之后,減少刨花與風(fēng)機(jī)葉片接觸摩擦,大大地延長了主風(fēng)機(jī)的使用壽命。同時(shí)由于刨花與風(fēng)機(jī)葉片接觸的概率降低,也大大減少了刨花粘附風(fēng)機(jī)葉片引起的主風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡不協(xié)調(diào)而造成的停機(jī),保障了設(shè)備的有效運(yùn)行時(shí)間,從而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。

另外,濕刨花通過一個(gè)進(jìn)料轉(zhuǎn)閥后進(jìn)入到干燥機(jī),該轉(zhuǎn)閥在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮大刨花的通過量,以防止大刨花在轉(zhuǎn)閥處堵塞。

圖6 卸料箱式出料的干燥機(jī)

圖6 卸料箱式出料的干燥機(jī)  

 

圖7 旋風(fēng)分離器式出料的干燥機(jī)

圖7 旋風(fēng)分離器式出料的干燥機(jī)  

 

3 刨花篩選與風(fēng)選

3.1 刨花篩選

刨花篩選通常使用機(jī)械方式,常見刨花篩選使用矩形擺動(dòng)篩,通過擺動(dòng)篩篩網(wǎng)不同的網(wǎng)孔尺寸將刨花按照其幾何尺寸進(jìn)行分類。一般使用3層篩網(wǎng),分離出來的刨花分為4類:粉塵、表層刨花、芯層刨花和過大刨花。其中,表、芯層刨花直接用于生產(chǎn),粉塵因含沙石量較多基本上送入能源工廠當(dāng)作燃料處理,過大刨花則被送入打磨機(jī)再次打磨。

刨花在篩選過程中需要把篩選機(jī)的頂層網(wǎng)更換成較大網(wǎng)孔的篩網(wǎng),以便把合適的片狀刨花保留到芯層原料中。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),篩網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸需要適當(dāng)放大。另外,當(dāng)頂層篩網(wǎng)網(wǎng)孔加大后,原來部分篩選出的過大刨花進(jìn)入了芯層料中,這樣經(jīng)打磨機(jī)變成細(xì)表層料的過大刨花會減少,需要考慮在篩分出來的芯層刨花出料處做一個(gè)分料機(jī)構(gòu),以便表層料供應(yīng)不足時(shí)補(bǔ)充一部分芯層料到打磨機(jī)。

3.2 刨花風(fēng)選

篩分出來的表、芯層刨花需要經(jīng)過風(fēng)選機(jī)進(jìn)一步剔除刨花中的沙石、異物以及不合格的桿狀刨花,尤其是生產(chǎn)用于定制家具制造的刨花板,因?yàn)榕倩ㄖ泻械纳呈?、金屬等異物會損傷刀具,縮短刀具的使用壽命,從而影響生產(chǎn)效率。

下面以迪芬巴赫SPE公司生產(chǎn)的R型刨花風(fēng)選機(jī)為例,簡要介紹其工作原理。氣流通過風(fēng)選機(jī)底部進(jìn)入,經(jīng)由氣流分配板和氣流均布網(wǎng)后進(jìn)入風(fēng)選室,刨花自風(fēng)選機(jī)頂部轉(zhuǎn)閥進(jìn)入風(fēng)選室,通過底部進(jìn)入的氣流把刨花快速分散并懸浮起來,刨花厚度合適,懸浮比符合要求的刨花隨氣流經(jīng)過頂部側(cè)面的出口由旋風(fēng)分離器分離后進(jìn)入干刨花料倉。厚度偏厚,懸浮比偏大的刨花會落在層篩網(wǎng)上,在旋轉(zhuǎn)撥料臂的攪動(dòng)下,刨花被氣流重新吹起來進(jìn)行再次風(fēng)選,反復(fù)幾次后仍然不合格的刨花通過風(fēng)選室中部的排放口排出并送到打磨機(jī)。沙石和雜質(zhì)則直接穿過層篩網(wǎng)和底部的氣流均布網(wǎng),由底部的清潔毛刷收集后經(jīng)過螺旋運(yùn)輸機(jī)排出。

在高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)過程中,由于芯層料中含有大片刨花,需要對風(fēng)選系統(tǒng)重新設(shè)計(jì),以適應(yīng)大刨花被順利風(fēng)選。需要增加進(jìn)入風(fēng)選機(jī)的風(fēng)量,并優(yōu)化風(fēng)選機(jī)底層氣流均布網(wǎng)的孔徑以提高風(fēng)選機(jī)內(nèi)的氣流速度。另外如果原料中使用廢棄家具或者城市回收木材時(shí),建議考慮將風(fēng)選機(jī)剔除的很厚刨花進(jìn)一步篩選,以剔除塑料,橡膠等異物。

4 刨花施膠

經(jīng)過計(jì)量后的表層干刨花被送入一個(gè)帶冷卻系統(tǒng)的圓筒形拌膠機(jī)內(nèi),在拌膠機(jī)中心裝有帶冷卻拌膠爪的旋轉(zhuǎn)軸,帶冷卻的拌膠爪把膠水、石蠟、固化劑等各種原料與刨花攪拌完成刨花的施膠。

高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)中,芯層刨花施膠一般會選用低轉(zhuǎn)速拌膠機(jī),如迪芬巴赫DPF公司生產(chǎn)的CB90/50 CL型低速拌膠機(jī),圓周線速度約20 m/s。因?yàn)樯a(chǎn)高強(qiáng)度刨花板的刨花中有很多長且扁平狀的大片刨花,這種刨花經(jīng)過干燥后含水率低,刨花自身的韌性變差,若經(jīng)過拌膠機(jī)的高速攪拌容易把刨花形態(tài)破壞。低速拌膠機(jī)為了達(dá)到拌膠均勻的效果,通常會對拌膠機(jī)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),比如配備加長尺寸的拌膠倉體,以延長刨花在拌膠機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間,同時(shí)拌膠爪的低速運(yùn)轉(zhuǎn)將刨花的離心運(yùn)動(dòng)降低,起到既不破壞刨花形態(tài)又能拌膠均勻的效果。整個(gè)拌膠機(jī)從進(jìn)料到出料可分為4個(gè)區(qū)域,即進(jìn)料區(qū)、施膠區(qū)、拌膠區(qū)和出料區(qū),相應(yīng)區(qū)域根據(jù)功能不同,拌膠機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也會不同。進(jìn)料段設(shè)計(jì)為防沖擊系統(tǒng),用螺旋取代了部分撥料漿(見圖8),刨花被平滑地送入拌膠機(jī),不會讓大刨花遭到機(jī)械沖擊而破壞,刨花在此區(qū)域會形成一個(gè)均勻的刨花環(huán)。

圖8 低速拌膠機(jī)螺旋進(jìn)料系統(tǒng)

圖8 低速拌膠機(jī)螺旋進(jìn)料系統(tǒng)

 

5 刨花鋪裝

拌膠后的刨花被分別送入鋪裝站的表、芯層計(jì)量料倉,再通過各個(gè)鋪裝頭分別進(jìn)行鋪裝。整個(gè)鋪裝過程通過設(shè)定的板材密度、素板厚度以及在線監(jiān)測的含水率等參數(shù),由計(jì)算機(jī)內(nèi)部通過程序運(yùn)算進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)量鋪裝。對于高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)來說,表層刨花鋪裝無論是機(jī)械鋪裝方式(鉆石輥)還是氣流鋪裝方式,對設(shè)備和工藝技術(shù)要求與普通刨花板沒有明顯的差異,但是對于芯層刨花的鋪裝需要注意以下幾個(gè)方面。

5.1 膠團(tuán)分選器

一般芯層刨花在進(jìn)入計(jì)量料倉前都會安裝一個(gè)膠團(tuán)分選裝置,以對結(jié)團(tuán)刨花進(jìn)行分選。需要對分選器進(jìn)行調(diào)整,以保證大片刨花的順利通過。以常見的盤式分選器為例(如圖9),與普通的刨花板生產(chǎn)設(shè)備相比,需要把盤片間隙適當(dāng)加寬。

圖9 盤式分選器

圖9 盤式分選器

5.2 鋪裝計(jì)量料倉

因?yàn)樾緦优倩ㄖ杏写罅康拇笈倩?,鋪裝機(jī)計(jì)量料倉內(nèi)刨花堆積密度會發(fā)生微小的變化,為了消除刨花堆積密度波動(dòng)帶來的影響,保證鋪裝的效果和精度,建議選用帶有稱重計(jì)量單元的計(jì)量料倉。迪芬巴赫新的計(jì)量控制理念是根據(jù)刨花需求量來控制鋪裝出料量,即需要多少就給多少。鋪裝精度取決于板坯重量控制的精確性,把刨花稱重與計(jì)量料倉直接聯(lián)系起來,以減少鋪裝頭環(huán)節(jié)帶來的滯后影響,在鋪裝計(jì)量料倉中實(shí)現(xiàn)對板坯重量的控制。安裝在鋪裝計(jì)量料倉底部的計(jì)量皮帶秤可根據(jù)刨花容重變化的偏差及時(shí)調(diào)整下料量,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制,由鋪裝頭直接完成刨花鋪裝形成板坯結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)技術(shù)減少了由于刨花容重變化帶來的鋪裝精度誤差,從而使整體鋪裝精度得到提高。

其次,在鋪裝帶上設(shè)置總板坯秤,如果出現(xiàn)板坯整體的重量偏差,總板坯秤將分別提供信號給各個(gè)鋪裝頭計(jì)量料倉,讓所有的計(jì)量倉計(jì)量皮帶同步按設(shè)定的比例進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)快速對鋪裝板坯重量的調(diào)整,避免了生產(chǎn)線在產(chǎn)品厚度更換和生產(chǎn)啟動(dòng)時(shí)因?yàn)殇佈b調(diào)整時(shí)間長而帶來不必要的刨花消耗[3]

5.3 芯層鋪裝頭

高強(qiáng)度刨花板區(qū)別于普通刨花板主要體現(xiàn)在其斷面結(jié)構(gòu)上。鋪裝工藝設(shè)備的選擇對高強(qiáng)度刨花板的結(jié)構(gòu)影響較大,尤其芯層鋪裝技術(shù)是生產(chǎn)高強(qiáng)度刨花板的關(guān)鍵。高強(qiáng)度刨花板目前推薦的鋪裝技術(shù),是采用表層氣流+芯層鼠籠拋撒輥組合技術(shù),在連續(xù)平壓法高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)中,以表層氣流、芯層使用鼠籠輥的氣流+機(jī)械式組合技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。迪芬巴赫鼠籠輥(申克型)鋪裝頭,適合芯層長刨花的鋪裝,通過速度和角度可調(diào)的布料輥和分料齒板調(diào)節(jié)較佳的刨花流分布,得到大小刨花均勻混合的芯層刨花均質(zhì)結(jié)構(gòu)(如圖10),使得刨花板有較高的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和靜曲強(qiáng)度,節(jié)約了膠黏劑等物料消耗,降低生產(chǎn)制造成本。

圖1 0 鼠籠輥鋪裝機(jī)可以把大小刨花均勻鋪裝

圖1 0 鼠籠輥鋪裝機(jī)可以把大小刨花均勻鋪裝  

圖1 1 高強(qiáng)度刨花板與普通刨花板板邊對比

圖1 1 高強(qiáng)度刨花板與普通刨花板板邊對比 

6 高強(qiáng)度刨花板的技術(shù)優(yōu)勢

6.1 高強(qiáng)度刨花板的應(yīng)用實(shí)例

兩工段高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)在中國葉集麗人木業(yè)公司、臺山威利邦木業(yè)公司、豐林亞創(chuàng)(惠州)人造板公司等多條刨花板生產(chǎn)線上應(yīng)用并取得很好的效果。其中廣西豐林集團(tuán)在豐林亞創(chuàng)(惠州)技改項(xiàng)目成功的基礎(chǔ)上,將很強(qiáng)刨花板技術(shù)全部應(yīng)用于南寧新建的刨花板生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和建設(shè),該生產(chǎn)線一經(jīng)投產(chǎn)就獲得很好的預(yù)期效果,產(chǎn)品無論理化性能指標(biāo)還是外觀應(yīng)用都獲得索菲亞、歐派等定制家具的認(rèn)可,并在業(yè)內(nèi)獲得了很高的關(guān)注度,也一度成為后續(xù)刨花板生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的參考樣板。根據(jù)索菲亞研究院CNAS認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室出具的檢測報(bào)告顯示:產(chǎn)品厚度為18mm,密度為614 kg/m3時(shí),其內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度0.52 MPa、靜曲強(qiáng)度15.1 MPa、彈性模量2570 MPa,其余力學(xué)指標(biāo)均優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4897—2015《刨花板》中干燥狀態(tài)下使用的承載型刨花板的要求。

在生產(chǎn)中,高強(qiáng)度刨花板能降低膠黏劑等相關(guān)物料消耗。實(shí)踐證明,通過高強(qiáng)度刨花板工藝優(yōu)化后,可將刨花板密度降低10~50 kg/m3,仍有密度660 kg/m3普通刨花板所具有的力學(xué)性能。如傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的厚度18 mm、密度660 kg/m3的刨花板,可用630 kg/m3的高強(qiáng)度刨花板來替代,這樣在制造過程中不但節(jié)省了木材、電耗、熱能和膠黏劑等原材料,而且刨花板的重量更輕。這里以年產(chǎn)30萬m3的高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)線為例,若平均密度降低30 kg/m3,核算其節(jié)約的生產(chǎn)成本如下:

300 000 m3×30 kg/m3=9 000 t,按照成品板6%的含水率計(jì)算后得到年原料節(jié)約總量為8460t。參考當(dāng)前市場價(jià)格,木材原料按照900元/t(絕干),E0級固體含量為65%的脲醛樹脂生產(chǎn)直接成本為2 200元/t,木材原料占比為92%,膠黏劑占比8%,其余原輔料忽略不計(jì)則:年節(jié)約木材成本8 460 t×92%×900元/t=7004880元,年節(jié)約膠黏劑成本為(8460t×8%/65%)×2 200元/t=2290708元。以上兩項(xiàng)合計(jì)總共降低成本約930萬元/年,帶來的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

6.2 高強(qiáng)度刨花板的優(yōu)勢總結(jié)

高強(qiáng)度刨花板生產(chǎn)中,應(yīng)用薄而長的刨花后力學(xué)性能得到明顯的提高,主要在于長刨花本身的抗彎強(qiáng)度較高、可塑性大,在熱壓時(shí)容易被壓實(shí),刨花之間接觸緊密,增加了刨花之間的膠合。因此,應(yīng)用薄而長刨花作為刨花板的芯層料來生產(chǎn)高強(qiáng)度刨花板,具有以下的優(yōu)點(diǎn)及效果:

1)板材的強(qiáng)度高、物理力學(xué)性能好,有較高的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、靜曲強(qiáng)度、彈性模量和握螺釘力。

2)薄而長的刨花,不僅可以節(jié)約刨削刨花的用電消耗,而且刨花大而薄且表面平整光滑,有利于節(jié)約膠黏劑的消耗量和提高膠合強(qiáng)度。

3)刨花板的尺寸穩(wěn)定性得到改善,2 h吸水厚度膨脹率小。因?yàn)椋倩ㄩL厚比較大,而且在熱壓過程中板坯壓縮比較大,木纖維的細(xì)胞空隙被壓縮,膠黏劑能很好地分布在刨花表面并熱壓固化,從而改善刨花吸水后的膨脹率。

4)板材邊緣均質(zhì)、密實(shí),空隙小,刨花板的機(jī)械加工性能好,二次加工時(shí)不易崩邊,板側(cè)邊封邊加工后更光滑平整。

5)高強(qiáng)度刨花板市場應(yīng)用范圍更廣泛,在市場上更有競爭力,可創(chuàng)造更高的產(chǎn)品附加值。

6)可優(yōu)化生產(chǎn)工藝,通過使用一定量的大片狀的薄刨花(刨花平均厚度為0.7 mm),可以制得更高物理力學(xué)性能的板材。

7 結(jié)論

在全屋定制以及櫥柜衣柜等家具、室內(nèi)木門制造企業(yè)的引領(lǐng)下,加上生態(tài)環(huán)保,低碳節(jié)能的消費(fèi)導(dǎo)向,刨花板因板材性能優(yōu)良、生產(chǎn)能耗低、原料適應(yīng)性廣及其可以高效利用木質(zhì)資源,可持續(xù)發(fā)展等特點(diǎn),被廣泛地推廣使用。隨著消費(fèi)者認(rèn)知度的不斷提高,對產(chǎn)品和居住環(huán)境要求日趨嚴(yán)格,促使生產(chǎn)企業(yè)不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量滿足市場特殊領(lǐng)域的需求,而高強(qiáng)度刨花板作為一個(gè)創(chuàng)新的產(chǎn)品,其所特有的性能,勢必為刨花板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和提升注入新的活力,為刨花板產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來生機(jī)。

另外,高強(qiáng)度刨花板雖然得到了市場的普遍認(rèn)可,但是目前還沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對高強(qiáng)度刨花板進(jìn)行明確的定義,希望隨著這個(gè)新產(chǎn)品在市場上影響力不斷擴(kuò)大,高強(qiáng)度刨花板的標(biāo)準(zhǔn)也能盡快出臺。

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