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        膠合板單面涂膠組坯技術(shù)

        2017-04-27 03:54:37蔡杰彥
        林產(chǎn)工業(yè) 2017年1期
        關(guān)鍵詞:脲醛樹脂施膠單面

        蔡杰彥

        1 中國膠合板產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

        圖1 2006—2015年中國膠合板產(chǎn)量Fig.1 Capacity of plywood in China of 2006—2015

        膠合板是中國人造板行業(yè)中產(chǎn)量最大的板種,中國膠合板產(chǎn)量據(jù)官方統(tǒng)計已達(dá)16 546萬 m3/a,膠合板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了中國速生森林種植及生態(tài)環(huán)境的改進,同時吸收一部分農(nóng)村剩余勞動力,為農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民生活改善帶來幫助。但同時,膠合板產(chǎn)業(yè)也面臨規(guī)模小、質(zhì)量低、用工多等問題。在膠合板產(chǎn)業(yè)工藝鏈中,單板涂膠組坯這一工藝環(huán)節(jié)在裝備提升,工藝改進方面最為緩慢,主要體現(xiàn)在用工多,環(huán)境差,施膠質(zhì)量低下。工藝裝備改革勢在必行。隨著中國經(jīng)濟發(fā)展,膠合板行業(yè)從業(yè)人員的薪資水平也日益提高。以江蘇省為例,其膠合板從業(yè)人員2013年平均工資水平已達(dá)每月3 300元人民幣,人工成本將會持續(xù)增長。同時膠黏劑價格不斷上漲也給中國膠合板企業(yè)生產(chǎn)成本帶來巨大的壓力。最后國家環(huán)保新政策的出臺使得企業(yè)不得不在化學(xué)廢料處理及生產(chǎn)環(huán)境保護方面增加成本。而這一系列的成本壓力主要歸結(jié)于目前中國膠合板生產(chǎn)組坯工藝中無法實現(xiàn)連續(xù)涂膠組坯,這也是阻礙膠合板產(chǎn)業(yè)工業(yè)化發(fā)展的原因之一。因此筆者認(rèn)為使用單面涂膠組坯生產(chǎn)線,是解決中國膠合板生產(chǎn)工藝薄弱環(huán)節(jié)的有效解決方案。

        2 單面涂膠組坯生產(chǎn)線

        筆者介紹了勞特Pro單面涂膠機。該涂膠機適用于脲醛樹脂膠、酚醛樹脂膠及三聚氰胺脲醛樹脂膠等各類膠黏劑,生產(chǎn)能力為85~150 m3/d,采用膠線式涂膠或簾式涂膠方式,帶有自動清洗系統(tǒng),滿足常規(guī)單數(shù)層單板組坯的同時亦可組坯為雙數(shù)層膠合板結(jié)構(gòu)??缮墳閯谔豐elect或勞特Smart涂膠組坯線(見圖2)。勞特Select涂膠組坯線,生產(chǎn)能力300~450 m3/d,適用于脲醛樹脂膠、酚醛樹脂膠及三聚氰胺脲醛樹脂膠等各類膠黏劑,采用自動進料機構(gòu),整線2~3人操作。勞特Smart 涂膠組坯線,生產(chǎn)能力150~700 m3/d,適用于脲醛樹脂膠、酚醛樹脂膠及三聚氰胺脲醛樹脂膠等各類膠黏劑,全自動化操作,生產(chǎn)速度可達(dá)150 m/min。

        圖2 勞特涂膠組坯生產(chǎn)線Fig.2 Raute coating and assembly line

        為滿足生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)能的要求,勞特單面涂膠線分為Pro、Select和Smart三個不同的等級。主要區(qū)別在于進料機構(gòu),Select和Smart均采用了真空吸盤形式的自動進料,組坯環(huán)節(jié)Select滿足單人半自動化操作,而Smart設(shè)計了機械裝置,達(dá)到全自動組坯的模式。在質(zhì)量檢測上Smart裝有Mecano VDA 圖像視覺系統(tǒng)以監(jiān)測單板施膠質(zhì)量及分等功能。

        3 膠線式單面涂膠技術(shù)原理

        膠線式單面涂膠技術(shù)涂膠液態(tài)流動過程見圖3,通過液壓系統(tǒng)將膠黏劑輸送至膠黏劑分配器,最終由出膠口將膠黏劑均勻噴淋在單板表面。另裝有自清洗系統(tǒng),可在輪班間隙及休息期間對系統(tǒng)進行清洗,以防止膠黏劑固化堵塞出膠口。

        圖3 膠黏劑流動示意圖Fig.3 Glue fl ow diagram

        4 膠線式涂膠技術(shù)特點

        1)適用于各類膠黏劑。基于涂膠系統(tǒng)內(nèi)部壓力,將膠黏劑擠出出膠口,在該原理下,膠線式涂膠方式適用于多種類型膠黏劑,如脲醛樹脂膠、酚醛樹脂膠及三聚氰胺脲醛樹脂膠等黏度在800~3 000 cP 均可使用。施膠形式見圖4。

        圖4 膠黏劑形態(tài)示意圖Fig.4 Glue shape diagram

        2)適用于不同厚度單板。出膠口距離單板留有15 cm間距,間距可調(diào),在單板通過時不存在任何機械接觸,任何厚度的單板均可自由通過,同時減少了原有因滾筒式涂膠方式造成的單板破損情況的發(fā)生。

        3)較高的涂膠精度。系統(tǒng)內(nèi)部各變量參數(shù)均由PLC控制,膠黏劑由出膠口下落速度(系統(tǒng)內(nèi)部壓力控制)及單板通過膠線速度來控制單位時間內(nèi)分布到單板表面的膠黏劑總量,從而把控實際涂膠量。精準(zhǔn)的膠線流速控制使得施膠誤差僅在±3%以內(nèi)。圖5為抽樣涂膠后膠黏劑分布圖。

        圖5 膠黏劑分布檢測圖Fig.5 Glue distribution test chart

        4)均勻的涂膠效果。膠黏劑經(jīng)由分配器施壓后通過出膠口被均勻等量的涂于單板之上,每條膠線間距為3 mm。實際涂膠效果見圖6。

        5)節(jié)省膠黏劑成本。精準(zhǔn)的膠線流速控制使得施膠誤差僅在±3%。相較滾筒式涂膠機省膠10%~25% 。例如:目標(biāo)施膠量為150 g/m2。如采用滾筒涂膠方式,施膠誤差約在±20 g/m2。設(shè)備設(shè)定施膠量為170 g/m2;而采用膠線式單面施膠方式,其誤差±5 g/m2。設(shè)備設(shè)定施膠量為155 g/m2。消耗膠黏劑減少近15 g/m2。

        圖6 涂膠效果圖Fig.6 Coating effect sketch

        5 結(jié)語

        涂膠組坯作為中國膠合板生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié),采用單面涂膠技術(shù)將實現(xiàn)省膠、減少人工、解決雙面涂膠在運送過程中膠黏劑滴落對地面造成污染,達(dá)到保護環(huán)境等效果。并為實現(xiàn)全場設(shè)備自動化升級打下基礎(chǔ)。

        [1]中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會,國家林業(yè)局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院.中國人造板產(chǎn)業(yè)報告2016[R].2016.

        [2]毛秋芳,吳盛富.我國膠合板行業(yè)現(xiàn)狀分析[J].中國人造板,2015(2):1-5.

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