竹簾
膠合板作為
建筑模板,有素板與覆膜板之分,自1991年通過湖南省科委技術(shù)鑒定后,10年多來發(fā)展很快。根據(jù)中國(guó)模板協(xié)會(huì)資料,生產(chǎn)廠家有200多個(gè),建立生產(chǎn)線300多條,年生產(chǎn)能力達(dá)7000萬m2。它不僅是竹材人造板的一個(gè)重要品種,也是具有中國(guó)特色的建筑模板品種。但目前存在許多問題,諸如產(chǎn)品價(jià)格滑坡,質(zhì)量下降;工藝技術(shù)停滯,科技創(chuàng)新乏力等等。面對(duì)劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者往往采用降價(jià)銷售的策略,大打價(jià)格戰(zhàn)。例如覆塑竹簾膠合板在1994年前后平均銷價(jià)為5500元/m3左右,目前僅3000元/m3左右,降價(jià)幅度為45%。由于銷價(jià)大降,為了保本多數(shù)廠家以犧牲質(zhì)量為代價(jià)來經(jīng)營(yíng),嚴(yán)重影響了市場(chǎng)信譽(yù)和市場(chǎng)份額,反過來又使價(jià)格滑坡,形成了一種惡性循環(huán)??萍紕?chuàng)新成果雖然不少,但由于缺少轉(zhuǎn)化資金,推廣應(yīng)用力度不夠。我們認(rèn)為作為生產(chǎn)廠家要在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,必須樹立質(zhì)量**、品牌**、信用**的思想。將目前市場(chǎng)上的價(jià)格戰(zhàn)轉(zhuǎn)變?yōu)槠放茟?zhàn)略。作為高等院校和科研院所要不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新,并大力推廣應(yīng)用科技創(chuàng)新成果,使之轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,使性能/價(jià)格比大大提高,從而提高竹簾膠合板本身的科技含量,增強(qiáng)它在建筑模板的諸多品種中的競(jìng)爭(zhēng)力。
竹簾膠合板是一種資源利用型產(chǎn)品,它的科技創(chuàng)新包括竹材資源的高效利用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、工藝與設(shè)備的創(chuàng)新、能源消耗與產(chǎn)品成本的降低、產(chǎn)品使用特性的改善等?,F(xiàn)根據(jù)11年來的科學(xué)研究成果與生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出竹簾膠合板科技創(chuàng)新的構(gòu)想與全面系統(tǒng)的實(shí)施方案,以期通過它的實(shí)施使竹簾膠合板的生產(chǎn)躍上一個(gè)新臺(tái)階,更有成效地繼續(xù)向前發(fā)展。
1 竹樹資源全方位利用與竹材高效加工利用我國(guó)
竹材的加工利用雖然處于****地位,竹材的工業(yè)化利用比重也逐年增加,但主要是指徑級(jí)較大的毛竹,中小直徑的雜竹,除少量作為造紙和竹碎料板原料外,基本上未進(jìn)行工業(yè)化利用,并且即使是毛竹其加工利用率也不高。在我國(guó)木材資源長(zhǎng)期短缺的情況下,全方位、高效率加工利用竹材資源,以彌補(bǔ)木材資源之不足,具有很重要意義。所謂全方位加工利用竹材資源,是要求對(duì)具有經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值的各個(gè)竹種,不論其徑級(jí)大小都進(jìn)行有效的工業(yè)化利用;而竹材的高效加工利用是要求尋求一種出材率高、加工效率高和產(chǎn)品性能高的工業(yè)化利用方法。我院在1999年采用徑向剖蔑、徑向膠合方法研制的徑向竹蔑簾復(fù)合板系列產(chǎn)品,是對(duì)竹材資源全方位、高效加工利用進(jìn)行探索的一個(gè)具體實(shí)例。當(dāng)然方法還很多,但需要進(jìn)行長(zhǎng)期的科技創(chuàng)新,才能達(dá)到此目標(biāo)。
徑向竹蔑簾復(fù)合板系列產(chǎn)品的竹蔑加工,是采用對(duì)竹材進(jìn)行徑向剖蔑來取代傳統(tǒng)的弦向剖蔑。由于徑向竹蔑無須剔除竹青、竹黃而能有效地進(jìn)行徑向膠合,它克服了目前國(guó)內(nèi)外竹質(zhì)膠合板普遍采用弦向膠合,必須剔除竹材弦向面內(nèi)外兩側(cè)難以膠合的竹青、竹黃,導(dǎo)致竹材利用率降低的缺點(diǎn)。徑向剖蔑的竹材利用率可由弦向剖蔑的65%左右提高到90%左右,而且可以利用裝備有錐形刀輪的徑向剖蔑機(jī),實(shí)現(xiàn)機(jī)械化剖蔑,使剖蔑效率大大提高。更重要的是徑向剖蔑可以適應(yīng)不同竹種和不同徑級(jí)的竹材加工,這不但增加了工業(yè)化利用的竹材資源數(shù)量,而且可以實(shí)現(xiàn)竹材資源的全方位利用。
2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
長(zhǎng)期以來竹簾膠合板的結(jié)構(gòu)是以弦向竹蔑簾為主體材料作芯層,竹席為表層的板材。這種結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)方面的缺點(diǎn),一是弦向竹蔑簾的竹材利用率低,使產(chǎn)品的竹材成本居高不下;二是表層竹席加工難度大,而且不利于產(chǎn)品質(zhì)量,如:表層竹席的弦向竹蔑厚度僅0.5mm,剖蔑工作量大;竹席編織只能采用手工、效率低;竹席施膠無論采用輥涂、淋涂或浸膠方式都難以達(dá)到均勻;竹席的經(jīng)緯交叉結(jié)構(gòu)使其表面在熱壓后仍然存在凹凸不平現(xiàn)象,嚴(yán)重影響板材的外觀,即使用浸漬紙,進(jìn)行一次熱壓的復(fù)塑竹簾膠合板,也存在板面不平和顏色深淺不一的缺陷。針對(duì)竹簾膠合板存在的上述缺點(diǎn),經(jīng)分析認(rèn)為可以對(duì)其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行如下兩個(gè)方面的改進(jìn):一是用徑向竹蔑簾替代弦向竹蔑簾作板材的主體材料,以提高竹材利用率;二是用木
單板替代表層竹席。木單板可以是材質(zhì)較軟的人工速生材單板,由于材質(zhì)較軟,熱壓成板時(shí)可以填補(bǔ)竹蔑簾所造成的溝槽痕跡,使板面平整光滑,也有利于對(duì)板面進(jìn)行等厚砂光,從而提高板面質(zhì)量和減少厚度偏差。此外,木單板的紋理方向與芯層竹簾垂直,即木單板的長(zhǎng)度為板材的寬度,使木單板的生產(chǎn)與供應(yīng)更易得到解決。采用這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu),與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比其優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。
3 降低板材密度,改善綜合性能
竹簾膠合板的密度多為0.95—1.05g/cm3,它不僅遠(yuǎn)高于木材人造板的密度,也高于竹材膠合板、
竹地板的密度。板材密度高雖然有力學(xué)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),但存在許多負(fù)面效應(yīng),若在保證一定力學(xué)強(qiáng)度的前提下,降低其密度,將給產(chǎn)品帶來如下好處。
3.1減少單位產(chǎn)品的原材料消耗量
當(dāng)竹簾膠合板的密度由1.0g/cm3降低到0.8g/cm3時(shí),則單位產(chǎn)品的竹簾用量可以節(jié)約20%,據(jù)概略計(jì)算每m3成品可相應(yīng)降低竹材成本約400元。
3.2改善產(chǎn)品物理性能
密度高的竹簾膠合板,由于板坯厚度偏差造成板內(nèi)各處的密度差異較大,在儲(chǔ)存和使用過程中吸濕或吸水后,必然造成厚度膨脹率的差異較大,密度大的部位厚度膨脹率大,反之則小,因而極易造成板材的翹曲變形和表面不平。這對(duì)于鋼框竹簾膠合板模板來說,將嚴(yán)重影響其加工性能而無法使用。若降低產(chǎn)品密度并進(jìn)行等厚砂光,可以較好的改善板材的尺寸穩(wěn)定性和形狀穩(wěn)定性,這無疑將有利于板材的應(yīng)用。
3.3提高產(chǎn)品的使用性能
密度高的板材在使用時(shí)存在兩個(gè)問題:一是過于笨重增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度;二是難以在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋸、刨等切削加工和釘接合,增加了使用時(shí)的操作難度。高密度的竹簾膠合板甚至要用鋼釘或預(yù)先鉆孔的方法,才能進(jìn)行釘接合。當(dāng)密度降低到0.8g/cm3或以下時(shí),板材的難鋸、難刨、難釘釘、難搬運(yùn)與裝卸的“四難”問題將得以解決。由于板材的使用能性大大提高,必將受到施工單位與施工操作者的歡迎。
4 工藝創(chuàng)新,提高經(jīng)濟(jì)效益
4.1調(diào)整工藝流程
竹簾膠合板現(xiàn)行的工藝流程是干竹簾浸膠后再干燥,然后組坯,再熱壓成板。這種工藝流程的缺點(diǎn):一是各個(gè)工序之間不能連續(xù);二是濕竹簾干燥浸膠后又回頭進(jìn)入同一臺(tái)
干燥機(jī)進(jìn)行第二次干燥,不但造成半成品回頭運(yùn)輸,影響車間物流暢通,更重要的是使干燥機(jī)負(fù)荷過大;三是噴氣式干燥機(jī)的投資大,能耗高,使竹簾的干燥成本居高不下。為了克服上述弊端,調(diào)整后的工藝流程如下:干竹簾浸膠堆碼氣干—4組坯—4預(yù)熱熱壓。其特點(diǎn)是取消了竹簾的第二次干燥,用竹簾的堆碼氣干和板坯的預(yù)熱來取代。板坯的預(yù)熱是在特殊結(jié)構(gòu)的裝板機(jī)上進(jìn)行的。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)如下:①可以大大節(jié)約浸膠竹簾的干燥成本,并且由于減少了干燥工序,竹簾不容易損壞,因而有利于提高組坯效率和板坯質(zhì)量;②生產(chǎn)流程上無交叉回頭現(xiàn)象,有利于車間物料的有序流通,也減少了物料搬運(yùn)的工作量;③預(yù)熱后的板坯進(jìn)入熱壓機(jī)后,可以縮短熱壓時(shí)間和提高熱壓機(jī)的生產(chǎn)率。
4.2設(shè)計(jì)多功能生產(chǎn)線,采用不同的制板方式生產(chǎn)多個(gè)產(chǎn)品品種
現(xiàn)有的竹簾膠合板生產(chǎn)線可以通過技術(shù)改造設(shè)計(jì)成多功能生產(chǎn)線,克服僅能生產(chǎn)素板和復(fù)膜板兩個(gè)品種的局限。在新設(shè)計(jì)的多功能生產(chǎn)線上,可以根據(jù)市場(chǎng)不同時(shí)期的需要,采用一次熱壓和二次加工的制板方式來生產(chǎn)不同檔次的多個(gè)產(chǎn)品品種,如一次復(fù)塑竹簾膠合板、浸漬紙貼面竹簾膠合板、涂膜竹簾膠合板和素板等。二次加工制板可以消除一次熱壓制板存在的板面色差和厚度偏差大的缺陷,大大提升了產(chǎn)品檔次,從而為產(chǎn)品的出口創(chuàng)匯創(chuàng)造了條件。
4.3改進(jìn)熱壓膠合工藝,提高產(chǎn)量降低能耗
竹簾膠合板現(xiàn)行的熱壓膠合工藝,無論素板與復(fù)膜板全都采用冷—熱—冷工藝,其優(yōu)點(diǎn)是板材平整不翹曲,板面質(zhì)量好且有光澤,卸壓時(shí)不會(huì)產(chǎn)生鼓泡缺陷。缺點(diǎn)是熱壓周期長(zhǎng),降低了熱壓機(jī)的生產(chǎn)率,而且需要消耗大量的蒸氣與冷卻水,增加了產(chǎn)品成本。為了改變這種狀況,進(jìn)行了大量的熱—熱膠合工藝研究。研究結(jié)果表明:當(dāng)采用一種中溫快速固化(115—125℃)的酚醛樹脂膠、分段卸壓和卸板后立即進(jìn)行密堆加壓等工藝措施后,熱—熱膠合工藝是完全可行的。這樣不僅可使熱壓機(jī)的生產(chǎn)效率提高一倍,同時(shí)節(jié)約了大量的蒸氣和冷卻水。如果進(jìn)一步采用板坯預(yù)熱工藝與熱—熱膠合工藝相結(jié)合,熱壓時(shí)間還將縮短,熱壓機(jī)生產(chǎn)率還將進(jìn)一步提高。
5 研制專用設(shè)備,提高加工效率
為了實(shí)現(xiàn)工藝技術(shù)創(chuàng)新的需要,我們?cè)O(shè)計(jì)并在加工制造如下幾種專用設(shè)備,以期提高加工效率。
5.1徑向竹蔑的加工設(shè)備
徑向竹蔑具有竹材剖蔑利用率高的優(yōu)點(diǎn)。為了提高加工效率,必須研制竹筒去內(nèi)節(jié)機(jī)和徑向剖蔑機(jī)。這兩種設(shè)備雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但刀頭的設(shè)計(jì)與加工難度較大,因?yàn)橹癫氖且环N禾本科植物纖維材料,每一根竹材的形態(tài)各不相同。從加工工藝上要求刀頭的結(jié)構(gòu),要適應(yīng)在2600mm竹筒長(zhǎng)度上的彎曲度、尖削度和不圓度的變化。目前這兩種設(shè)備的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,正在試制樣機(jī)。竹筒去內(nèi)節(jié)的刀頭與徑向副蔑機(jī)錐形刀輪的結(jié)構(gòu)見圖1和圖2。這兩種設(shè)備投人使用后,徑向剖蔑將比人工剖蔑的效率提高10倍以上。
5.2橫向進(jìn)料織簾機(jī)
現(xiàn)有各種類型的竹蔑織簾機(jī)都是采用竹蔑縱向進(jìn)料與經(jīng)線交叉兩個(gè)動(dòng)作的配合來完成的。對(duì)于長(zhǎng)竹簾來說,由于竹蔑長(zhǎng)達(dá)2600mm,盡管進(jìn)料速度較高,但每根竹蔑的進(jìn)料時(shí)間仍然較長(zhǎng),因而影響了織簾機(jī)的生產(chǎn)效率。我們己設(shè)計(jì)了竹蔑橫向進(jìn)料織簾機(jī),由于竹蔑橫向進(jìn)料的行程比縱向進(jìn)料行程大為縮短,因而進(jìn)料時(shí)間也相應(yīng)減少,生產(chǎn)效率可以大大提高。
5.3板坯預(yù)熱裝置
為了實(shí)現(xiàn)竹簾膠合板工藝流程的調(diào)整和采用板坯預(yù)熱工藝,我們?cè)O(shè)計(jì)了板坯預(yù)熱裝置。這種裝置有兩種結(jié)構(gòu)方案,一種是在現(xiàn)有裝板機(jī)的基礎(chǔ)上加以改造。它包括在裝板機(jī)的兩側(cè)安裝散熱器和頂部安裝軸流風(fēng)機(jī);在裝扳機(jī)的四周與頂部安裝密封與保溫隔熱材料。這種結(jié)構(gòu)需要解決油缸在90℃左右環(huán)境溫度下的正常工作問題。另一種結(jié)構(gòu)是采用鏈條帶動(dòng)橫桿進(jìn)行提升裝板,推板器同樣也采用鏈條拉動(dòng)??諝饧訜崤c氣流循環(huán)裝置,密封與保溫隔熱裝置與前一種結(jié)構(gòu)基本相同。
6 加強(qiáng)應(yīng)用研究、擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域、開拓產(chǎn)品新市場(chǎng)
目前,我國(guó)的竹簾膠合板主要用作建筑模板,而模板市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈,售價(jià)一直在滑坡,盈利空間越來越小,甚至威脅到企業(yè)的生存,因此,必須加強(qiáng)其應(yīng)用研究,擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)竹簾膠合板的物理力學(xué)性能,我們認(rèn)為它不僅是一種建筑模板,還可以用作重型機(jī)器的包裝材料,汽車、火車的車廂底板和集裝箱底板,這些領(lǐng)域的應(yīng)用量是非常之大的。即使作為建筑模板,也存在一個(gè)產(chǎn)品市場(chǎng)的拓寬問題,我們要使這一具有中國(guó)特色的建筑模板,由國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推向國(guó)際市場(chǎng),因?yàn)閲?guó)外尚沒有竹膠合板模板,而它的力學(xué)強(qiáng)度遠(yuǎn)高于世界著名的維莎模板,只要采用二次加工方式,消除厚度公差和板面色差兩大缺點(diǎn),打入國(guó)際市場(chǎng)是完全可能的。就國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言,目前竹膠合板模板的應(yīng)用仍局限在部分大、中城市,還沒有推廣到所有的大、中城市,如上海的建設(shè)規(guī)模如此之大,但用量極小,更何況還有成千上萬的小縣城和農(nóng)村集鎮(zhèn)基本上沒有應(yīng)用,所以發(fā)展空間很大。此外,竹膠合板模板目前主要用于房屋建筑,只有少量高質(zhì)量的竹膠合板模板用作高速公路、鐵路、橋梁和隧道模板。隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和西部開發(fā)力度的加強(qiáng),這類模板的市場(chǎng)潛力極大。希望有實(shí)力和有遠(yuǎn)見的企業(yè)家,適當(dāng)增加投入進(jìn)行技術(shù)改造,積極創(chuàng)造條件生產(chǎn)高檔次的竹膠合板模板,以滿足國(guó)內(nèi)橋梁模板的需要,并努力開拓國(guó)際市場(chǎng)。目前浙江已有幾個(gè)廠家在生產(chǎn)橋梁模板,并且經(jīng)濟(jì)效益不錯(cuò),如杭州竹材模板聯(lián)營(yíng)公司的西湖模板、浙江省奉化市茂森竹業(yè)公司的茂森模板、浙江雁杰公司的雁翔牌模板等。在2002年中國(guó)模板協(xié)會(huì)廈門會(huì)議上,中建國(guó)際建設(shè)公司提出了開發(fā)與應(yīng)用”95系列鋼框膠合板大模板”的研究報(bào)告,報(bào)告認(rèn)為用竹(木)膠合板與鋼框相結(jié)合制作鋼框膠合板大模板是國(guó)際上普遍應(yīng)用的方式,比全鋼大模板有更多的優(yōu)點(diǎn),這也為竹膠合板的應(yīng)用開辟了新的應(yīng)用方式,我們要抓住這些機(jī)遇。
竹簾膠合板在短短的11年時(shí)間內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展,是國(guó)家建設(shè)的需要,也是竹業(yè)和建筑業(yè)同仁多年努力的結(jié)果,但目前面臨著嚴(yán)峻的市場(chǎng)形勢(shì),相信在國(guó)家有關(guān)方面對(duì)竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度重視和支持下,通過加強(qiáng)科技創(chuàng)新和企業(yè)管理力度,努力提高產(chǎn)品質(zhì)量和開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域,我國(guó)竹簾膠合板的生產(chǎn)定將躍上一個(gè)新臺(tái)階,也必將出現(xiàn)一個(gè)嶄新的局面。
免責(zé)聲明:凡注明稿件來源的內(nèi)容均為轉(zhuǎn)載稿或由企業(yè)用戶注冊(cè)發(fā)布,本網(wǎng)轉(zhuǎn)載出于傳遞更多信息的目的;如轉(zhuǎn)載稿和圖片涉及版權(quán)問題,請(qǐng)作者聯(lián)系我們刪除,同時(shí)對(duì)于用戶評(píng)論等信息,本網(wǎng)并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性。