提高刨花板壓機(jī)生產(chǎn)能力的探究

1、1緒論11研究背景11.1.1我國(guó)人造板工業(yè)現(xiàn)狀1l1.2我國(guó)人造板工業(yè)而臨的問(wèn)題41.2研究目的、意義和內(nèi)容71.2.1目的與意義71.2.2 內(nèi)容71.3國(guó)內(nèi)外研究綜述8131試驗(yàn)研究81.3.2工程應(yīng)用131.3.4兒種方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較151.4研究創(chuàng)新點(diǎn)151.5研究基木思路152 方案設(shè)計(jì)與可行性分析172方案設(shè)計(jì)172.1.1影響刨花板熱壓周期的因素172.1.2縮短熱壓周期的方法192.1.3擬采用的加熱方案202.4與創(chuàng)花板傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的比較212.2可行性分析222.2.1刨花加熱用熱來(lái)源與供熱222.2.2創(chuàng)花加熱222.2.3影響分析與解決扌音施233 余熱利用與換熱裝置

2、的設(shè)計(jì)及計(jì)算253.1方案設(shè)計(jì)253.2換熱裝置設(shè)計(jì)及計(jì)算253.2.1預(yù)熱所需熱介質(zhì)情況計(jì)算253.2.2熱交換器面積計(jì)算283.2.3可使創(chuàng)花提扁的溫度計(jì)算294. 創(chuàng)花預(yù)熱工藝對(duì)熱壓影響的分析與預(yù)測(cè)314對(duì)不同厚度板坯熱壓周期的影響314.2可提高壓機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算314.3可減少壓機(jī)熱能消耗計(jì)算324.4產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算355. 結(jié)論與建議415.1結(jié)論415.2存在問(wèn)題及建議41參考文獻(xiàn)43致謝45附錄461緒論1.1研究背景1丄1我國(guó)人造板工業(yè)現(xiàn)狀人造板是以木材或者其他植物纖維為原料，通過(guò)專門的工藝過(guò)程加工、施加膠黏劑或 者不加膠黏劑，在一定條件下壓制而成的板材或型材。建國(guó)55年來(lái)

3、，尤英是進(jìn)入20世紀(jì) 90年代以來(lái)，我國(guó)人造板工業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。在滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的需要、 實(shí)現(xiàn)我國(guó)木材和木材制品生產(chǎn)從主要依靠天然林到主要依靠人工林的重大轉(zhuǎn)折、促進(jìn)木材 資源的高效利用等方面都發(fā)揮了重要作用。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，由于國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需求、政府資源綜合利用政策和企業(yè)家卓 越努力，以綜合利用林區(qū)“三?！蔽?、人工林木材和次小薪材為原料的人造板制造業(yè)得到 了超常規(guī)的快速發(fā)展?！笆濉逼陂g，人造板生產(chǎn)規(guī)模年均增長(zhǎng)22%,累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到21004. 30萬(wàn)ra是“九五”時(shí)期的2.8倍巴 圖1-1為2000-2004年我國(guó)主要人造板的總產(chǎn)量。圖1-1 2000 2004年我國(guó)人造

4、板產(chǎn)量至2005年底，我國(guó)共有人造板生產(chǎn)企業(yè)6000多家，生產(chǎn)規(guī)模6000多萬(wàn)m3,成為世 界人造板生產(chǎn)笫一大國(guó)。人造板生產(chǎn)的快速增長(zhǎng)，推動(dòng)了我國(guó)木材制品出口貿(mào)易的高速發(fā) 展，2004年我國(guó)木制品岀口總額達(dá)58. 14億美元，折合原木材積1958m31o隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì) 建設(shè)和住房改革的快速發(fā)展、西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)展以及2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世 博會(huì)的召開(kāi)，我國(guó)對(duì)人造板的需求將不斷增加，可以說(shuō)我國(guó)已經(jīng)成為無(wú)可爭(zhēng)議人造板生產(chǎn) 和消費(fèi)大國(guó)。作為人造板三大主體產(chǎn)品z的刨花板，無(wú)論在企業(yè)數(shù)量、生產(chǎn)產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量以及 市場(chǎng)容量等方面，都取得了令人矚目的進(jìn)步，我國(guó)已經(jīng)成為一個(gè)創(chuàng)花板生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó)。

5、 刨花板很早就在世界以及我國(guó)發(fā)展起來(lái)，刨花板幅面大、尺寸穩(wěn)定性好、吸水率較低、表 面細(xì)致平滑、靜曲強(qiáng)度和平面抗拉強(qiáng)度較高，并h具有良好的機(jī)械加工和表面裝飾性能， 因而廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)、包裝箱、家具壁板、構(gòu)件等。隨著刨花板生產(chǎn)工藝技術(shù)的改進(jìn) 與捉高，使得刨花板具冇獨(dú)特的優(yōu)良性能，所以英自問(wèn)世以來(lái)得到迅速發(fā)展，現(xiàn)己遍及世 界各大洲，并一直具有很好的市場(chǎng)。我國(guó)刨花板生產(chǎn)起始于建國(guó)初期，直到引進(jìn)德國(guó)年產(chǎn)3萬(wàn)n?成套刨花板技術(shù)后得到迅 速發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)日趨完善，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高；品種日益增多，用途不斷擴(kuò)大。與此同 時(shí)，生產(chǎn)規(guī)模也逐漸增大，經(jīng)濟(jì)效益逐漸提高。通過(guò)對(duì)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的消化吸 收，已經(jīng)

6、成為一個(gè)產(chǎn)業(yè)。到1994年，我國(guó)刨花板年產(chǎn)量已達(dá)到169萬(wàn)na這幾乎是1980 年年產(chǎn)量（7.8萬(wàn)n?）的21倍。進(jìn)入21世紀(jì)以后，隨著我國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)的升溫以及創(chuàng)花板 的用途逐步被市場(chǎng)接受，我國(guó)的刨花板產(chǎn)量逐年上升（見(jiàn)圖1-2） o 2004年，我國(guó)刨花板生 產(chǎn)量達(dá)到創(chuàng)記錄的643萬(wàn)m3o 2005年我國(guó)刨花板產(chǎn)量為576萬(wàn)m3,比2004年有所降低, 但仍比1999年增長(zhǎng)了 13. 9%o 2_3120220022119981996 年1994 一 9921990圖1-2 1990-2005年我國(guó)創(chuàng)花板產(chǎn)量但為了滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，我國(guó)每年還要從國(guó)外進(jìn)口大量的創(chuàng)花板（見(jiàn)圖1-3） o 2005年

7、我國(guó)進(jìn)口刨花板63.40萬(wàn)ra比2004年略有降低;而同期岀口刨花板僅為9. 50萬(wàn)代。 創(chuàng)花板進(jìn)出口量的差距說(shuō)明我國(guó)創(chuàng)花板消費(fèi)市場(chǎng)需求吒盛。圖1-3 1994-2005年我國(guó)刨花板進(jìn)出口量目前，刨花板生產(chǎn)線的建設(shè)正朝著大規(guī)模、高質(zhì)量、高檔次、大幅面及產(chǎn)品厚度范圍 大、適應(yīng)性廣的方向發(fā)展。我國(guó)的創(chuàng)花板生產(chǎn)線和生產(chǎn)金業(yè)組成比較復(fù)雜，既有大型的現(xiàn) 代化生產(chǎn)線，也存在著大量手工作坊式的工廠；既有從國(guó)外全線引進(jìn)、代表世界先進(jìn)水平 的連續(xù)平壓生產(chǎn)線，也冇大量的半機(jī)械化、半自動(dòng)化的生產(chǎn)線存在。復(fù)雜的生產(chǎn)狀況使得 我國(guó)創(chuàng)花板生產(chǎn)能力一直沒(méi)有較權(quán)威的統(tǒng)計(jì)資料，各種機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也不盡相同，但比 較一致的看法是

8、：我國(guó)現(xiàn)冇刨花板生產(chǎn)企業(yè)600多家，生產(chǎn)線超過(guò)800條，我國(guó)的刨花板 生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)囊?guī)?？偭?。在我國(guó)的刨花板生產(chǎn)線屮，有相當(dāng)一部分是作坊式的小 型生產(chǎn)線，其產(chǎn)品質(zhì)量不高，環(huán)保性能不合格，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2006年，我國(guó)已 投產(chǎn)規(guī)模以上的刨花板生產(chǎn)線冇93條，生產(chǎn)能力為375. 4萬(wàn)n?（見(jiàn)表1-1）。表1-1 我國(guó)刨花板生產(chǎn)能力發(fā)展概況護(hù)2031鋤2001-2005年已建與在建擬建2006年在建投產(chǎn)投產(chǎn)合計(jì)量與丄亠込生產(chǎn)護(hù)護(hù)線護(hù)亠“護(hù)丄亠込生產(chǎn)生熾覚護(hù)線二生產(chǎn)線二能力/萬(wàn)卅萬(wàn)卅萬(wàn)卅萬(wàn)h萬(wàn)z57200.43617518221111596.47 119雖然國(guó)內(nèi)刨屁板的生產(chǎn)能力正在逐年增加，

9、但是與世界相比較而言，刨花板的發(fā)展就 沒(méi)有纖維板的發(fā)展快（見(jiàn)表1-2、表1-3） 0我們可以看出我國(guó)纖維板的生產(chǎn)己經(jīng)領(lǐng)先與 世界，但是刨花板的生產(chǎn)與世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)相比述是冇一定的差距。表1-2 世界mdf生產(chǎn)能力地區(qū)，國(guó)家產(chǎn)能/萬(wàn)m32002 年2003 年2004 年2005 年中國(guó)1 038.01 383.01 s80.02 231.0歐洲1 196.11 306.31 413.11 456.1北美洲497.6497.6497.6556.9東南亞2s6.2295.0312.0319.1南美洲292.5310.5310.5310.5東北亞178.8188.2188.2208.2大洋洲168.5

10、171.0180.5180.5其他地區(qū)49.075.075.083.0總計(jì)3 706.74 226.64 856.95 314.3表-3世界創(chuàng)花板生產(chǎn)能力地區(qū)/國(guó)家產(chǎn)能萬(wàn)m32002 年2003 年2004 年2005 年歐盟3 215.43 112.43 177.13 177.4歐洲其他地區(qū)1 070.51 091.51 128.51 170.0美國(guó)931.3852.2852.2852.2東南亞564. 9564.9696.3765.7中國(guó)579. 1579. 1642.9762.9南美洲467. 9477.9510.9562.9加拿大402.3402.3402.3402.3東北亞263.4

11、258.4258.4258.4亞洲其他地區(qū)226. 1226. 1234.0237.4大洋洲118. 1118. 1124. 8124. 8非洲122.7122.7122.7122.7墨西哥s5.785.785.785.7總計(jì)8 047.47 s91.3s 236.18 522.41.1.2我國(guó)人造板工業(yè)面臨的問(wèn)題總體上看，我國(guó)木材類產(chǎn)品供需矛盾尖銳，行業(yè)整體索質(zhì)不高、金業(yè)規(guī)模偏小、產(chǎn)品質(zhì) 量和效益較差、宏觀調(diào)控薄弱等問(wèn)題十分突出。特別是一些地方家庭作坊式木材加工企業(yè) 遍地開(kāi)花，盲冃無(wú)序發(fā)展，造成加工能力與當(dāng)?shù)乜晒┠静脑腺Y源嚴(yán)重失衡,誘發(fā)了森林資 源的超限額采伐，其至濫砍濫伐?，F(xiàn)將我國(guó)人造板

12、工業(yè)面臨的問(wèn)題總結(jié)如下叫(1) 木材消耗結(jié)構(gòu)不合理，綜合利用率低。人造板工業(yè)消耗天然林多、人工林少;消耗 原木產(chǎn)品多、綜合利用產(chǎn)品少。以人工林、林區(qū)剩余物為原料的人造板占木材原料消耗結(jié) 構(gòu)的比率不足40%，而以大徑級(jí)天然林資源為主要原料的木材加工產(chǎn)品占60%以上。同時(shí), 我國(guó)木材綜合利用率僅有40%，而國(guó)外林產(chǎn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家一般達(dá)到了80%以上。按現(xiàn)有生產(chǎn) 規(guī)模和加工能力推算，木材綜合利用率每提高一個(gè)百分點(diǎn),相當(dāng)于增加木材供給40萬(wàn)n?。(2) 人造板企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小。我國(guó)人造板企業(yè)平均規(guī)模較小,個(gè)別地區(qū)一個(gè)縣膠合 板企業(yè)達(dá)千家，很多都是家庭作坊式的小廠，生產(chǎn)規(guī)模平均僅有幾百立方米,不僅產(chǎn)品多

13、數(shù) 不合格，而11環(huán)境污染較嚴(yán)重。(3) 競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，假冒偽劣產(chǎn)品充斥市場(chǎng)。從整體而言,大部分企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量仍處在較低 水平，大量不合格產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，影響了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的銷售，甚至嚴(yán)重危害人民生命健康。(4) 企業(yè)技術(shù)裝備和管理水平低，技術(shù)開(kāi)發(fā)慢。由于企業(yè)技術(shù)裝備水平低，致使企業(yè)原 材料及能源消耗量大，造成資源浪費(fèi)，同時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量較差。(5) 國(guó)外企業(yè)在國(guó)內(nèi)辦廠，國(guó)內(nèi)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存，再加上中國(guó)加入世貿(mào)組織之后 產(chǎn)生的貿(mào)易壁樂(lè)導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。(6) 人造板產(chǎn)量結(jié)構(gòu)極不合理。近年來(lái)我國(guó)近年來(lái)刨花板的發(fā)展速度遠(yuǎn)低于中密度纖 維板，刨花板的產(chǎn)量和產(chǎn)能都不足中密度纖維板的1/2(見(jiàn)圖1-4

14、) o屮歐中密度纖維刨花圖1-4我國(guó)和歐洲中密度纖維板與創(chuàng)花板生產(chǎn)能力比較我國(guó)刨花板發(fā)展的低迷，除了刨花板工業(yè)進(jìn)入門檻低、規(guī)模小、管理差、劣質(zhì)產(chǎn)品魚(yú) 口混珠擾亂市場(chǎng)的因素外，還與我國(guó)刨花板成套設(shè)備水平不高、規(guī)模偏小有關(guān)。產(chǎn)能規(guī)模 越小，單位產(chǎn)品綜合能耗越高。單線產(chǎn)能規(guī)模小是我國(guó)人造板工業(yè)最突出的問(wèn)題之一。以 屮密度纖維板為例，2000年前的全部國(guó)產(chǎn)設(shè)備平均單線設(shè)計(jì)產(chǎn)能不足3萬(wàn)nr7a,至今國(guó)產(chǎn)成 套設(shè)備平均單線設(shè)計(jì)產(chǎn)能僅在4萬(wàn)nf7a左右。刨花板單線產(chǎn)能更低，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 的刨花板生產(chǎn)線超過(guò)600條(也冇人聲稱總數(shù)超過(guò)800條),但2005年我國(guó)刨花板總產(chǎn)能僅 1100萬(wàn)n?左右(含進(jìn)口

15、設(shè)備生產(chǎn)線)，平均單線產(chǎn)能不足2萬(wàn)m7a8o這也是我國(guó)刨花板工業(yè)效益低下、產(chǎn)品質(zhì)量混雜的一個(gè)重要原因。p4圖1-5 世界刨花板牛產(chǎn)線平均單線產(chǎn)能比較制約刨花板生產(chǎn)能力發(fā)展的主要因素有：一、大型刨花板生產(chǎn)線投資大。創(chuàng)花板生產(chǎn)發(fā)展的滯后，直接導(dǎo)致創(chuàng)花板生產(chǎn)線設(shè)備 開(kāi)發(fā)和研究的落后。目前，國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)還沒(méi)冇掌握大規(guī)模刨花板生產(chǎn)所需要的刨片技 術(shù)、刨花干燥技術(shù)、精確施膠技術(shù)、新型的機(jī)械式鋪裝技術(shù)、連續(xù)式熱壓技術(shù)以及高度自 動(dòng)化的生產(chǎn)控制技術(shù)等。年產(chǎn)8m3以上的刨花板生產(chǎn)線的主要設(shè)備還需要進(jìn)口，導(dǎo)致新 建刨花板生產(chǎn)線投資成本的上升。以新建一條年產(chǎn)8萬(wàn)10萬(wàn)n?規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)為例，刨 花板生產(chǎn)企業(yè)的總投

16、資需要15億2.0億人民幣，而采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備的中密度纖維板生產(chǎn) 企業(yè)僅需要0.8億1.0億元?；ㄍ顿Y的增加，必然導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益的下降，使得許多 投資者望而卻步。二、能源問(wèn)題。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，我國(guó)單位產(chǎn)值的綜合能耗是世界平均水平的4.8倍何。 就我國(guó)的人造板產(chǎn)品而言，其能耗同樣也高于世界同行業(yè)的平均水平值圈。眾所周知， 在人造板生產(chǎn)中，創(chuàng)花板的能耗量是比較高的。據(jù)統(tǒng)計(jì)剝刨花板生產(chǎn)線中平均消耗總熱 量為240千克標(biāo)準(zhǔn)煤/na實(shí)際最大用熱量為900 t克標(biāo)準(zhǔn)煤/代，其中熱壓所需的最大用 熱量約為77千克標(biāo)準(zhǔn)煤/卅。按照這樣的平均能耗水平估算，一個(gè)年產(chǎn)10萬(wàn)nf的刨花板廠, 年耗煤大約3萬(wàn)t,熱能消耗成本約

17、占生產(chǎn)成本的15%0能源價(jià)格上漲以后，能源成本所 占比例逐步增加?；ㄍ顿Y的增加，能源成木的增加必然導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益的卜降，使得許多投資者望而卻少。1.2研究目的、意義和內(nèi)容1.2.1目的與意義我國(guó)“十一五”經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃綱要為實(shí)現(xiàn)“資源利用效率顯著提高”的發(fā)展n標(biāo), 提出了單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右的要求。人造板工業(yè)是一 個(gè)資源依賴型工業(yè)，為實(shí)現(xiàn)“十一五”吋期國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)，有效地降低人造板生 產(chǎn)能源消耗是我國(guó)人造板工業(yè)的重要課題。節(jié)能降耗也是國(guó)內(nèi)外人造板工業(yè)孜孜以求的目 標(biāo)，61960年到2000年間，歐洲生產(chǎn)1代人造板所耗用的可再生能源、石化類能源和電能 都

18、在持續(xù)下降，石化類能源下降到不足原來(lái)的1/3,電能約為原來(lái)的1/3。由美國(guó)能源部、 林產(chǎn)品工業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在10年前發(fā)起的“2020議程” (agenda2020)旨在提高工業(yè)生產(chǎn)力、 減少能耗、降低對(duì)環(huán)境的影響。其確定的長(zhǎng)期研究規(guī)劃和關(guān)鍵優(yōu)先技術(shù)領(lǐng)域中，首要問(wèn)題 就是降低能耗，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，到2020年使能耗減少50%0 11,1面對(duì)世界經(jīng)濟(jì)全球化，人造板工業(yè)也存在著如何應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì) 發(fā)展小支柱產(chǎn)業(yè)的木材工業(yè)是一資源依賴型的工業(yè)，是資源和能源消耗的大戶。企業(yè)在管 理和技術(shù)措施上稍有不慎，就會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也會(huì)造成能源的極大浪 費(fèi)，因此，能源的節(jié)約既關(guān)系到企業(yè)

19、的發(fā)展，也關(guān)系到國(guó)家資源的有效利用。以節(jié)約能源 求效益，以降低能耗求發(fā)展的節(jié)能降耗已成為木材工業(yè)探討的重要課題在刨花板的產(chǎn)量不斷增加的情況下，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、增加產(chǎn)品品種、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降 低成本將是今后企業(yè)發(fā)展的主攻方向。因此，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，通過(guò)節(jié)能降耗、 降低成本來(lái)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力這一有效措施，已得到企業(yè)的重視。在生產(chǎn)或工藝設(shè)計(jì)中有意 識(shí)的進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)是降低產(chǎn)品成木，提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，也是響應(yīng)國(guó)家節(jié)能降耗的 號(hào)召。本課題在盡量不改變現(xiàn)有刨花板生產(chǎn)工藝以及設(shè)備的條件下的探究通過(guò)預(yù)熱刨花來(lái) 提高壓機(jī)生產(chǎn)能力的方法，以求達(dá)到節(jié)能降耗的效果。該研究不僅為創(chuàng)花板生產(chǎn)工藝方法 的進(jìn)一步研究提

20、供了思路，而且提岀了熱能再利用的方法，為能源再利用拓寬了思路。122內(nèi)容首先對(duì)刨花板生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，尤其是熱壓工序的影響因素，找出影響熱壓時(shí)間的 幾個(gè)主要因素說(shuō)明預(yù)熱干創(chuàng)花對(duì)板坯內(nèi)部水分、溫度分布規(guī)律的影響，從理論上論述預(yù)熱 干刨花應(yīng)用到生產(chǎn)來(lái)縮短熱壓周期、捉高產(chǎn)能的方法的可行性。設(shè)計(jì)余熱利用方案，計(jì)算 熱交換過(guò)程中所需熱介質(zhì)情況以及熱交換器的面積。計(jì)算生產(chǎn)不同厚度的創(chuàng)花板在預(yù)熱達(dá) 到不同的溫度后分別能縮短的熱壓時(shí)間，從而得岀能夠節(jié)約的能源及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。1.3國(guó)內(nèi)外研究綜述熱壓時(shí)間取決與板坯芯層的升溫速度及膠黏劑的固化速度。傳統(tǒng)的熱壓方法靠熱壓板(或墊板)向板坯的接觸傳熱，芯層升溫慢，

21、尤其是生產(chǎn)厚板的情況下，單純依靠提高熱 壓溫度來(lái)縮短熱壓時(shí)間是很有限的，而容易引起板坯表層膠的過(guò)早固化，影響產(chǎn)品質(zhì)量， 因此研究提高熱壓效率的方法就自著重要意義，縮短熱壓周期、尋找最佳熱壓工藝 條件也成為大家深入探討的課題。目前，關(guān)于刨花板熱壓工藝的研究主要有 以下幾種:131試驗(yàn)研究噴蒸熱壓klauditz, w (1959)以當(dāng)刨花板壞達(dá)到所定厚度時(shí)噴射過(guò)熱水蒸汽來(lái)制板的方法在 德國(guó)取得了專利。專利中詳細(xì)說(shuō)明了把由于水蒸汽的噴射而升高了的板坯含水率降低到適 當(dāng)含水率所必需的干燥時(shí)間。用100°c以下固化的熱固性酚醛樹(shù)脂膠粘劑，采用此法制造 出了比重低于0. 35的刨花板。問(wèn)okh

22、ot-skii, y.v和thoman, b. (1973)在法國(guó)取得了不用膠粘劑通過(guò)向板坯內(nèi)噴射 過(guò)熱水蒸汽來(lái)制造刨花板的專利。此方法是在長(zhǎng)時(shí)間(510min)噴射蒸汽后繼續(xù)進(jìn)行熱 壓。他們對(duì)在蒸汽壓力7、8kgf/cm2,熱壓時(shí)間1、2> 3min的條件下制造出來(lái)的刨花板進(jìn) 行了比較:蒸汽壓力較低的其抗彎強(qiáng)度較高，熱壓吋間為2min時(shí)其材質(zhì)為最好，并指出向 板坯內(nèi)噴射的水蒸汽的冷凝是抗彎強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度降低的原因。問(wèn)shen, k. c. (1973)提出了在側(cè)面封閉的狀態(tài)下把板壞加壓到所定厚度后噴射飽和水 蒸汽的方法。他用酚醛樹(shù)脂膠粘劑、向板坯噴射壓力21kgf/cm2(22rc)水

23、蒸汽、熱壓時(shí)間 lmin,制造出了密度0. 76g/cm厚25mm的刨花板。1974年alcnius, n.r.提出了在熱壓 中的封閉了的板坯內(nèi)噴射氣體或液體的裝置。麗geimer, r. l. (1983)提出了不封閉側(cè)面對(duì)板坯噴射飽和水蒸汽來(lái)縮短熱壓吋間的方 法，并進(jìn)行了制板實(shí)驗(yàn)。他采用此法用lmin30s的熱壓時(shí)間制造出了密度064g/cn?、厚 13mm的酚醛樹(shù)脂刨花板。他述以白楊為原料，用聚氨基甲酸脂樹(shù)脂膠粘劑制造出了密度提高刨花板壓機(jī)生產(chǎn)能力的探究0.480. 80g/cm3厚12. 550. 8mm的刨花板，并進(jìn)行了材質(zhì)調(diào)查。冋佐佐木光等(1988)進(jìn)行了一系列用蒸汽噴射式半連續(xù)

24、壓機(jī)制造低密度厚創(chuàng)花板的實(shí) 驗(yàn))。他們使用這種壓機(jī)，用熱壓周期90s、噴蒸吋間815s制造出了厚60100mm的低 密度(最小0.4)刨屁板，并發(fā)現(xiàn)在距長(zhǎng)1200mm的壓機(jī)的兩端300nmi處，不進(jìn)行水蒸汽的直 射可以改善刨花板長(zhǎng)度方向的剝離強(qiáng)度和刨花板的厚度變動(dòng)。另外還探討了使用連續(xù)式蒸 汽噴射熱壓機(jī)時(shí)的板坯內(nèi)的溫度分布及其隨時(shí)間的變化。問(wèn)史強(qiáng)(1991)介紹了蒸汽注入式熱壓技術(shù)原理：蒸汽注入式熱壓是在熱壓機(jī)的壓板扳 面上開(kāi)許多個(gè)一定規(guī)格按一定密度分布的小孔，熱壓中，壓力蒸汽被送入壓板，曲板面小 孔注入扳坯，對(duì)板坯直接加熱。他還分別介紹了開(kāi)式和自閉式蒸汽注入式熱壓技術(shù)研究概 況，最后得出結(jié)論

25、：蒸汽注入式熱壓技術(shù)處于發(fā)展完善之中。從結(jié)構(gòu)形式來(lái)講，開(kāi)式的對(duì) 縮短熱壓時(shí)間很冇效.但不能捉高板子的穩(wěn)定性，冇蒸汽損失，對(duì)膠種要求冇局限性；自 閉式優(yōu)點(diǎn)多一些，對(duì)縮短熱壓時(shí)問(wèn)，提高穩(wěn)定性很有作用。同hata等人(1993)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，在傳統(tǒng)熱壓的情況下，要使成板厚為20nmi和40nmi的 板坯芯層升溫到100°c各需3分鐘和11分鐘;而應(yīng)用噴燕熱壓在可比條件下，板坯芯層幾 乎在瞬間便升溫到100°co正因如此，這一新技術(shù)可望顯著降低熱壓時(shí)間。呵李凱夫(1994)翻譯了年日本的木材工業(yè)一文，介紹了噴蒸熱壓法原理和研究，展 示了此技術(shù)現(xiàn)狀與前景。噴蒸熱壓法是將高溫水蒸汽靠外

26、部壓力射入板坯內(nèi)部，板坯整體 均一而迅速加熱，可在短時(shí)間內(nèi)制板，曲于作為移動(dòng)水蒸汽的空隙在板坯內(nèi)大量存在，所 以此技術(shù)較為適用，特別適合制造厚板。陰岡本廣志等(1994)進(jìn)行了蒸汽噴射熱壓法對(duì)刨花板性能改善的實(shí)驗(yàn)。即制造各種蒸 汽處理?xiàng)l件下的刨花板，然后調(diào)查高壓蒸汽對(duì)板的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性的影響。結(jié)果發(fā) 現(xiàn)蒸汽壓力越高、噴蒸時(shí)間越長(zhǎng)，板的尺寸穩(wěn)定性就越好，但其力學(xué)性能就越低；反z, 力學(xué)性能就越高、尺寸穩(wěn)定性就越差。蒸汽噴射熱壓法制造刨花板的最佳條件是;蒸汽壓 力6kgf/cm2時(shí)，噴蒸時(shí)間6090s;蒸汽壓力5kgf/cm2吋，噴蒸吋間90180s。在這樣的 條件下能夠制造出力學(xué)性能好、尺

27、寸穩(wěn)定性極高的中密度纖維板。網(wǎng)孫光瑞(1995)做了在刨花板熱壓過(guò)程屮表而增濕處理的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用板坯表而增 濕熱壓工藝，可以縮短刨花板的熱壓周期，提高生產(chǎn)率，熱壓周期可以縮短2-3分鐘；板 坯表面壇濕可以提高板的表面質(zhì)量，在一定程度上改善了刨花板的物理、力學(xué)性能，特別 是減小刨花板的厚度偏差，而不會(huì)改變刨花板的平衡含水率；板坯增濕較好范圍為 0. 10-0. 20g/cm2,增濕層厚度比以1/5-1/10,熱壓溫度以200左右為宜。測(cè)王潔瑛，劉正添(1995)研究了刨花板噴烝熱壓的參數(shù)、熱壓基本規(guī)律及成板性能。第9頁(yè)共50頁(yè)其中熱壓參數(shù)有板坯滲透性、蒸汽、噴氣板、噴氣量；熱壓基本規(guī)律冇溫度、

28、壓力、氣壓、 含水率；成板在密度梯度、尺寸穩(wěn)定性、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度上都有了一定的提高。他們還列舉了 geimer曾作過(guò)的工業(yè)化試驗(yàn)。最終得到結(jié)論噴烝熱壓技術(shù)要廣泛應(yīng)用于工業(yè)，以生產(chǎn)性能 負(fù)荷要求的成木，還存在著一些理論和實(shí)踐上的休i難，如設(shè)計(jì)合理的噴氣裝置，確定蒸汽 的最佳參數(shù)，噴氣工藝等，但geimer等人的時(shí)間已充分證明，這一技術(shù)的工業(yè)化是完全 可行的。捉高熱壓效率，降低能源消耗，生產(chǎn)高尺寸穩(wěn)定性的刨花板（或纖維板），噴蒸 熱壓必將發(fā)揮其應(yīng)有的作用。創(chuàng)徐詠蘭、周梅劍、華毓坤（1997）指出刨花板熱壓加熱方式目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用熱壓 板接觸加熱，國(guó)外也有部分使用高頻一熱壓板聯(lián)合加熱;此外，歐美一些國(guó)

29、家研究開(kāi)發(fā)且 已投入工業(yè)化主產(chǎn)的有蒸汽注入板坯一熱壓板加熱，簡(jiǎn)稱噴蒸熱壓法。他們?yōu)楦倪M(jìn)上述各 種加熱方法，采用噴蒸一真空熱壓法制備刨花板工藝進(jìn)行初步試驗(yàn)。得出結(jié)論為（1）噴蒸 熱壓使板坯中心溫度快速提高，有利于板坯中膠料充分固化，因而板的ib、ts、尺寸穩(wěn)定 性及游離醛釋放量等指標(biāo)優(yōu)于普通熱壓的制品。（2）噴蒸熱壓由于加速板坯中心溫度的提 高，所以大大縮短熱壓周期，提高生產(chǎn)率，降低能耗。（3）在木次試驗(yàn)條件下，噴蒸熱壓 最優(yōu)工藝為:熱壓溫度165°c,熱壓時(shí)間los/nmi，噴蒸時(shí)間16s,真空處理時(shí)間12s,壓 制的刨花板可達(dá)a類二級(jí)品要求。（4）采用噴蒸熱壓工藝，真空處理是必不可

30、少的。曲王潔瑛、劉止添、崔文彬（1997）研究以雜種毛白楊無(wú)性系（popul us tomcntosawo 4年生幼齡格為原料，應(yīng)用噴蒸墳和傳統(tǒng)熱壓兩種方法來(lái)生產(chǎn)楊木刨花板.刨花板內(nèi)施膠 量為10 %的腺醛樹(shù)脂膠（uf） , 口標(biāo)厚度分別取10 , 15 , 20 , 25mm ,熱壓溫度固定在 180 °c.噴蒸熱壓時(shí)所用飽和蒸汽的壓力為013015mpa ,毎種厚度下噴時(shí)間一定，取兩 個(gè)壓時(shí)間;傳統(tǒng)熱壓時(shí)每種厚度下各取4個(gè)熱壓時(shí)間.然后測(cè)定刨花板試件的力學(xué)強(qiáng)度和 物理性能、吸水厚度膨脹率、吸水率、密度、含水率及力學(xué)性能，重點(diǎn)探索噴蒸熱壓對(duì)楊 木刨花板熱壓法生產(chǎn)的刨花板的靜曲強(qiáng)度和

31、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性的影響.結(jié)論為:相 對(duì)于傳統(tǒng)熱壓法，噴蒸熱壓可以明顯縮短楊木刨花板生產(chǎn)所需的熱壓時(shí)間，而且使刨花板 具有優(yōu)異的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度;但是，它對(duì)飽花板的靜曲強(qiáng)度并沒(méi)有顯著影響；在保證刨花板的 強(qiáng)度，縮短熱壓時(shí)間的條件下，改善了楊木刨花板的尺寸穩(wěn)定性。畫(huà)徐詠蘭、周梅劍、華毓坤（1998）噴蒸熱壓與常規(guī)熱壓創(chuàng)花板的試驗(yàn)和所得制品斷面 密度分布的差別，以及噴蒸熱壓不同密度刨花板斷面密度分布的差別，并通過(guò)分析刨花板 斷面密度分布與物理力學(xué)性能之間的關(guān)系，驗(yàn)證了噴蒸熱壓工藝的優(yōu)點(diǎn)。得出結(jié)論：1） 噴蒸熱壓與常規(guī)熱壓刨花板，在同樣的公稱密度下，兩者的斷面密度分布是不同的，前者 明顯比較均勻，但其

32、芯層密度高于后者，因i佃前者的內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度、側(cè)而握釘力均高丁后 第10頁(yè)共50頁(yè)者。2）噴蒸和熱壓板聯(lián)合加熱方式適合不同厚度刨花板的制造，對(duì)厚板制造更顯出優(yōu)越 性一熱壓周期短，甜質(zhì)均勻。3）在噴蒸熱壓工藝下，刨花板公稱密度不同，斷面密度分 布不同，板的性能也不同，因此，可通過(guò)調(diào)節(jié)刨花板的密度和密度分布，獲得所需性能的 刨花板。創(chuàng)徐長(zhǎng)妍、華毓坤、練友勝（1999）采用噴蒸真空熱壓工藝，觀測(cè)不同聚合度的水溶性 pf樹(shù)脂膠在楊木大片刨花板中的分布及其對(duì)板性能的影響，為確定合理的噴蒸熱壓工藝參 數(shù)提供依據(jù)。得出結(jié)論為：1）用熒光反射顯微技術(shù)觀察水溶性pf樹(shù)脂膠在創(chuàng)花中的滲透 情況是可行的。經(jīng)365側(cè)紫

33、外光照射后，刨花組合體中的木材組織呈黃色，pf膠呈棕褐 色，因而可清晰區(qū)分開(kāi)來(lái)。2）采用合適噴蒸真空熱壓技術(shù)壓制水溶性pf樹(shù)脂膠大片創(chuàng)花 板，可有效地縮短熱壓時(shí)間。3）采用噴蒸真空熱壓技術(shù)壓板時(shí)，噴蒸引入的水分對(duì)水溶 性pf樹(shù)脂膠具冇稀釋作用，會(huì)增加膠的流動(dòng)及對(duì)木材的滲透，不利于水分的排除。4）噴 蒸真空熱壓楊木創(chuàng)花板時(shí)，有必耍采用聚合度比傳統(tǒng)熱壓工藝耍大的pf膠。5）噴蒸時(shí)機(jī)、 噴蒸時(shí)間和噴蒸保持時(shí)間是重要的熱壓參數(shù)，其取值會(huì)影響pf膠在刨花板中的分布及板 的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度。泗杜官本、楊忠、黃偉（2000）研究通過(guò)對(duì)中纖板和刨花板板坯表面增濕處理試驗(yàn)，即 在成型線上向板坯的上下表而定量噴灑冷水，

34、使表層含水率高于芯層，產(chǎn)生“蒸汽沖擊” 效應(yīng)，以此獲得與蒸汽注入熱壓相似的效果，旨在探索板坯表面增濕處理對(duì)中纖板性能 的影響趨勢(shì)，在結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題并提出改進(jìn)方案。板坯增濕處理可使板 材密度明顯增加，毛板厚度減小約3%,但厚度偏差平均減少40%以上;靜曲強(qiáng)度平均增加 28. 8%,最高可達(dá)46.5%,彈性模量平均增加25. 9%,最高可達(dá)31.6%,內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的增加 幅度較小;增濕處理過(guò)的板材預(yù)固化層可減少30%左右，同時(shí)板而更加光滑帑實(shí)，冇利 于提高砂光質(zhì)量。理論上分析，增濕處理可縮短熱壓周期，但受實(shí)際條件限制，尚未 進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。因此，增濕處理后熱壓工藝的調(diào)整、處理工藝條件的

35、確定，如增濕量大 小、原材料的影響、板坯厚度的影響以及各種因素的交互作用等還有待進(jìn)一步明確。一旦 在生產(chǎn)線上實(shí)施增濕，還需將控制部分與主線融合，以確保增濕過(guò)程與生產(chǎn)同步。提高 增濕的均勻性、解決增濕過(guò)程屮容易發(fā)生的粘運(yùn)輸帶等問(wèn)題也冇待于進(jìn)一步深入研究。泅馮長(zhǎng)富、王守祥（2001）介紹了人造板噴蒸試驗(yàn)壓機(jī)，指出噴蒸熱壓工藝是：在壓機(jī) 閉合后，具有一定壓力的飽和蒸汽從上下兩面（也可單面）注入板坯內(nèi)，使板坯中心溫度 快速提高，板坯屮表芯層膠黏劑基木達(dá)到同時(shí)固化，這不僅使所得制品質(zhì)量均好，而且大 大縮短熱壓時(shí)間，提高生產(chǎn)率。人造板生產(chǎn)采用噴蒸熱壓工藝的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)的人造板如 屮密度纖維板、刨花板等產(chǎn)品

36、，剖而密度分布均勻、內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度和側(cè)而握釘力較高；噴第11頁(yè)共50頁(yè)蒸熱壓時(shí)間較常規(guī)接觸加熱時(shí)間縮短了因此比同樣規(guī)模產(chǎn)量的設(shè)備投資少、能耗低，可降 低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；制品板面的預(yù)固化層薄，砂削量小；常規(guī)膠黏劑均適用于噴蒸熱壓工 藝。特別是使用甲醛類樹(shù)脂時(shí)，出于此工藝可使膠黏劑固化完全、且噴蒸壓機(jī)又具有真空 抽吸系統(tǒng)，因而制品的游離醛釋放量明顯降低徐長(zhǎng)妍(2001)圍繞酚醛樹(shù)脂膠楊木大片刨花板的噴蒸一真空熱壓技術(shù)，利用by602 e4 型試驗(yàn)壓機(jī)，分析研究了，噴蒸一真空熱壓過(guò)程屮楊木大片刨花板坯內(nèi)部的溫度場(chǎng)，水溶 性a階酚醛樹(shù)脂膠在楊木大片刨花表面的流動(dòng)、分布及其向木材超微結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲透規(guī)律， 以

37、及噴蒸一真空熱壓工藝。結(jié)果表明，采用實(shí)驗(yàn)室by602 e4型非封閉噴蒸一真空試驗(yàn)壓 機(jī)壓制水溶性a階酚醛樹(shù)脂膠楊木大片刨屁板，可得到性能良好的刨花板產(chǎn)品；噴蒸吋機(jī) 的合理的選擇、飽和蒸汽壓的設(shè)定、噴蒸時(shí)間、蒸汽保持時(shí)間和抽真空時(shí)間及噴蒸一抽真 空的合理安排，不僅可以有效縮短刨花板的熱壓時(shí)間，大幅度捉高生產(chǎn)率，并將刨花板的 熱壓時(shí)間縮短到傳統(tǒng)熱壓時(shí)間的30%左右；噴蒸一真空熱壓創(chuàng)花板的尺寸穩(wěn)定性得到明顯 改善，在不增加施膠量的前提下，板的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度也得到改善，但板的抗彎性能比傳統(tǒng)熱 壓刨屁板低；噴蒸一真空熱壓刨花板屮的有害氣體(如游離甲醛)的含量明顯降低;噴蒸一 真空熱壓刨花板的斷面密度分布比傳

38、統(tǒng)熱壓刨花板均勻，這在環(huán)境保護(hù)方面具有重大意義; 實(shí)驗(yàn)所得回歸方程的預(yù)測(cè)偏差小，可用于預(yù)測(cè)刨花板的性能。國(guó)劉恩永(2002)指出當(dāng)壓機(jī)閉合且板坯被壓縮后，通過(guò)壓板上的蒸汽噴射孔向板坯內(nèi) 噴射具冇一定溫度和壓力的水蒸汽，水蒸汽從板坯表面沖向芯層，對(duì)纖維和刨花加熱，使 板坯整體溫度迅速提高，促使膠粘劑快速固化，以提高熱壓機(jī)的生產(chǎn)效率.采用噴蒸噴射 技術(shù)，可以單面噴射蒸汽，也可以雙面噴射蒸汽，但雙面同時(shí)噴射蒸汽的效果更好.蒸汽 壓力根據(jù)膠種確定，目前，生產(chǎn)屮多采用脈醛樹(shù)脂膠，蒸汽壓力通常為0. o. 6mpa,相應(yīng) 的溫度為140°c左右嚴(yán)幻徐長(zhǎng)妍，華毓坤(2002)采用南京林業(yè)大學(xué)飽和蒸

39、汽噴蒸試驗(yàn)壓機(jī)，壓制水溶性pf膠 楊木大片刨花板。結(jié)果表明，采用噴蒸真空熱壓(s iv p)技術(shù)，熱壓時(shí)間可縮短到傳 統(tǒng)熱壓的35%左右；板的吸水厚度膨脹率(7s)縮小33%;在和同施膠量下，板的內(nèi)結(jié) 合強(qiáng)度(/)捉高約15%,同時(shí)甲醛釋放量降低約24%；但板的抗彎性能冇較大幅度的下 降；此外，板材芯層最低密度值比傳統(tǒng)熱壓的板增高，斷面密度分布趨于均勻。何擇龍(2004)指出噴蒸熱壓技術(shù)是近10余年來(lái)國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的一種人造板生產(chǎn) 新工藝，其原理是在熱壓過(guò)程屮將高溫蒸汽注人板坯屮，使板坯內(nèi)部溫度快速升高至膠的 固化溫度之上，加速膠的固化，縮短熱壓周期。它可以有效提高中纖板和刨花板的生產(chǎn)效 率，

40、保證產(chǎn)品產(chǎn)量，減少能耗，降低成本，在屮纖板和刨花板生產(chǎn)屮具冇廣闊的應(yīng)用前景。第12頁(yè)共50頁(yè)與常規(guī)熱壓工藝相比，噴蒸熱壓技術(shù)冇以下特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量高，性能好、能 量消耗少、甲醛釋放量低、產(chǎn)品厚度不受限制。他謝力生、李昱坤、李翠翠、程敏（2007）采用噴蒸熱壓方式對(duì)中低密度纖維板坯進(jìn)行 熱壓，測(cè)定并記錄熱壓過(guò)程小板坯屮心層開(kāi)始升溫的時(shí)間、達(dá)到100 °c的吋間、穩(wěn)定溫 度及達(dá)到穩(wěn)定溫度的時(shí)間、熱壓結(jié)束后板壞的含水率；分析蒸汽壓力、目標(biāo)厚度、目標(biāo)密 度、熱壓溫度及板壞含水率對(duì)其影響。結(jié)論為：1影響噴蒸熱壓傳熱速度最顯著的因子是 目標(biāo)密度，密度增加，板坯中心層達(dá)到10ctc的時(shí)間

41、成倍增加；蒸汽壓力越高中心層達(dá)到 100°c的時(shí)間越短，密度較人時(shí)影響顯著；目標(biāo)厚度對(duì)傳熱速度的影響不人；熱壓溫度越 高傳熱越快，熱壓溫度較低吋影響較大；2、影響穩(wěn)定溫度最顯著的因子是口標(biāo)密度，密 度增大穩(wěn)定溫度明顯提高；穩(wěn)定溫度隨蒸汽壓力的提高而提高，密度較大時(shí)影響顯著；穩(wěn) 定溫度隨目標(biāo)厚度的增大而略冇降低；熱壓溫度和板壞初含水率對(duì)穩(wěn)定溫度的影響很小， 可以忽略不計(jì)；3、影響噴蒸后板坯含水率最主要的因了是蒸汽壓力，噴蒸后含水率隨蒸 汽壓力的提高而明顯壇加，隨目標(biāo)厚度的增加而稍冇增加，隨熱壓溫度的提高而下降，隨 板坯初含水率的提高而提高；4、對(duì)于口標(biāo)密度13g/cm 口標(biāo)厚度50 m

42、m的纖維板，采用 噴蒸熱壓時(shí)，板壞中心層達(dá)到100°c或穩(wěn)定溫度所需的時(shí)間僅約為普通熱壓時(shí)的1/200 321.3.2工程應(yīng)用一、導(dǎo)熱汕加熱技術(shù)劉樹(shù)皿、賈淑梅、馮百判、李遵偉（1994）分析了應(yīng)用介質(zhì)油爐對(duì)熱壓機(jī)供熱的優(yōu)點(diǎn), 指出介質(zhì)油護(hù)是一種產(chǎn)生熱量的熱源設(shè)備，載熱介質(zhì)（介質(zhì)油）在熱鍋爐中加熱到一定溫 度，在供熱系統(tǒng)屮封閉式強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)熱量傳遞過(guò)程。具有優(yōu)點(diǎn)：1介質(zhì)油（載 熱體）沸點(diǎn)高，易獲得高溫；2介質(zhì)油單位體積熱容t大，提高壓機(jī)效率；3介質(zhì)油爐熱效 率高，節(jié)省能源。阿孫軍（2003）研究了熱油供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)以及應(yīng)用于人造板熱壓機(jī)的熱油供熱系統(tǒng)， 得出結(jié)論：（1）人造板

43、熱壓工序采用熱油系統(tǒng)加熱具有高溫低壓、熱壓溫度均勻、系統(tǒng)能 源利用率高等優(yōu)點(diǎn)，建議在人造板行業(yè)推廣應(yīng)用。（2）熱油供熱技術(shù)應(yīng)用于熱壓工序時(shí)， 一般應(yīng)采用二次循壞系統(tǒng)。（3）采用熱油供熱系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)重視導(dǎo)熱油在高溫下的炭化、氧 化等變質(zhì)現(xiàn)象，系統(tǒng)設(shè)計(jì)吋必須考慮停屯保護(hù)問(wèn)題。（4）熱汕爐排煙溫度一般較高，為降 低排煙熱損失，并使熱油爐能在穩(wěn)定負(fù)荷下運(yùn)行，提高熱油爐木體熱效率，應(yīng)盡可能設(shè)置 余熱利用裝置。附張良(2004)分析了韶關(guān)刨花板廠改造的實(shí)例，該廠選配了常州能源設(shè)備總廠產(chǎn)的一 臺(tái)，75萬(wàn)大卡的燃油式導(dǎo)熱油爐，將壓機(jī)改造為導(dǎo)熱油壓機(jī)，由導(dǎo)熱油爐供熱；同時(shí)從系 統(tǒng)中分流部分高溫導(dǎo)熱油，經(jīng)熱交換器換

44、成熱風(fēng)供給干燥機(jī)，同吋將油爐排出的高溫尾氣 加以利用。得出的結(jié)論為：機(jī)載熱體熱穩(wěn)定性高；傳熱性好；熱效率高及節(jié)能，比蒸汽熱 力系統(tǒng)節(jié)能30%-50%；低壓下具有高沸點(diǎn)，系統(tǒng)在350°c下常壓運(yùn)行，安全性好；熱容量 大；運(yùn)行及維修費(fèi)低的優(yōu)點(diǎn)。冇機(jī)載熱體供熱系統(tǒng)在刨花板生產(chǎn)屮比蒸汽更冇優(yōu)勢(shì)，熱質(zhì) 量高，節(jié)能降耗明顯，能提高產(chǎn)品質(zhì)量，確保工藝用熱耍求，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 35李海燕(2005)研究了有機(jī)熱載體加熱爐(俗稱導(dǎo)熱油爐)采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)用 于熱壓的效果，發(fā)現(xiàn)其具有熱穩(wěn)定、導(dǎo)熱效率高、能耗低的特點(diǎn)，特別適用于mdf熱壓機(jī) 縮短熱壓周期和散熱片式干燥機(jī)捉高熱效率。導(dǎo)熱油(

45、冇機(jī)熱載體)作為一種優(yōu)良的傳熱介 質(zhì)，它具有高溫低壓的傳熱特點(diǎn)，且熱效率高、傳熱均勻、溫度控制準(zhǔn)確，又有明顯的節(jié) 能效果。因此，它廣泛用于六十多個(gè)工業(yè)和部門。實(shí)踐也證明導(dǎo)熱油在mdf生產(chǎn)熱壓領(lǐng)域 屮的應(yīng)用是成功的，有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)綜合熱能利用率及降低生產(chǎn)成木，取得了 明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。導(dǎo)熱油加熱爐的熱效率高導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)的熱損失小。沏二、連續(xù)平壓機(jī)歐陽(yáng)琳(1997)研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的熱壓機(jī)會(huì)使流水式的人造板生產(chǎn)線到此突然中斷。這 不僅造成生產(chǎn)節(jié)拍失衡，為此不得不増?jiān)O(shè)加速運(yùn)輸機(jī)、快速運(yùn)輸機(jī)等一系列設(shè)備以平衡 節(jié)拍。另外壓制的板材厚度不均，原材料消耗率高，能耗大等等，也都是間歇式熱壓

46、機(jī)不足之處。連續(xù)式平壓機(jī)具有生產(chǎn)連續(xù)化、產(chǎn)品質(zhì)量好、板材厚度精確、原材料消耗率 低、板材規(guī)格多、生產(chǎn)率高、節(jié)電、省熱、簡(jiǎn)化了生產(chǎn)設(shè)備、材盡其用、由于不使用厚度 規(guī)，因而變換生產(chǎn)板材的厚度時(shí)勿須停機(jī)，可以“在線”調(diào)節(jié)，只需幾分鐘即可轉(zhuǎn)換 不同厚度的板材生產(chǎn)、綜合效益好。阿劉波(2005)指出連續(xù)平壓熱壓機(jī)問(wèn)世至今20多年，其生產(chǎn)能力很快超過(guò)了單層熱 壓機(jī)和多層熱壓機(jī)主產(chǎn)能力的總和，成為當(dāng)今大型和超大型人造板生產(chǎn)線的首選設(shè)備，其 優(yōu)勢(shì)十分明顯。其優(yōu)點(diǎn)為：1、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化由于連續(xù)平壓熱壓機(jī)板坯的壓制過(guò)程是完 全連續(xù)的，完成了生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化，這是最顯著的特點(diǎn)，也是最大的優(yōu)勢(shì)所在，它掃除 了人造板生

47、產(chǎn)線連續(xù)化生產(chǎn)的唯一障礙；2、生產(chǎn)效率高整個(gè)熱壓工序壓機(jī)無(wú)開(kāi)啟、閉合 和裝卸板等動(dòng)作產(chǎn)生的輔助吋間損失，因而生產(chǎn)效率高，板厚度越小優(yōu)勢(shì)越明顯，熱壓板 單位面積生產(chǎn)能力為單層熱壓機(jī)或多層熱壓機(jī)的2倍；3、運(yùn)行平穩(wěn) 液壓系統(tǒng)無(wú)峰值與空 載的大幅度波動(dòng)，系統(tǒng)壓力近乎恒定，處于一種靜止或半靜止?fàn)顟B(tài)。整個(gè)系統(tǒng)無(wú)液壓沖擊 和機(jī)械沖擊，噪音低、運(yùn)行平穩(wěn)，整機(jī)壽命長(zhǎng)；4、產(chǎn)品質(zhì)量好 板材質(zhì)地細(xì)密，板而平整, 斷面密度梯度分布合理，比強(qiáng)度高；5、原材料消耗低加熱與加壓同步，板材預(yù)固化層極 薄，砂光量小，粉塵少；無(wú)橫向裁邊損失，可節(jié)約原料17%； 6、能耗低 可節(jié)電、節(jié)熱20% 以上。唐忠榮、謝芳(2006)對(duì)目

48、前應(yīng)用較為普遍的、采用接觸加熱的平壓法和轆壓法的工 作原理、工藝流程、設(shè)備特點(diǎn)及性能、經(jīng)濟(jì)性能和產(chǎn)品性能等進(jìn)行了比較分析：1、連續(xù) 式平壓機(jī)與周期式壓機(jī)相比，工藝合理，制品質(zhì)量?jī)?yōu)良。材料消耗少；設(shè)備精度高。適合 大規(guī)模的人造板生產(chǎn)，缺點(diǎn)是投資、維修、保養(yǎng)費(fèi)用高。2、周期式單層壓機(jī)較適合生產(chǎn) 刨屁板和人造板貼面加工；周期式多層壓機(jī)適合纖維板、創(chuàng)花板的屮小規(guī)模生產(chǎn)，也適合 于膠合板生產(chǎn)。連續(xù)式輾壓機(jī)較適合生產(chǎn)薄型人造板。岡1.3.4幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較噴蒸熱壓：熱壓時(shí)間只是比原來(lái)的工藝略有縮短，沒(méi)有減少對(duì)能源的使用導(dǎo)熱油加熱技術(shù)：導(dǎo)熱油、設(shè)備等方面的成木高，沒(méi)有最大化節(jié)約連續(xù)平壓法：壓機(jī)本身成本高

49、，一般使用于屮薄板，較少使用于厚板；它只是延長(zhǎng)了 熱壓機(jī)的長(zhǎng)度，其熱壓時(shí)間并沒(méi)有縮短。14研究創(chuàng)新點(diǎn)微小地改動(dòng)工藝就能夠明顯縮短壓機(jī)的工作時(shí)間；成本增加少，卻創(chuàng)造了很大經(jīng)濟(jì)效益；打破傳統(tǒng)的提高壓機(jī)產(chǎn)能的方法；合理利用生產(chǎn)線中的余熱，節(jié)約能源，相應(yīng)國(guó)家節(jié)能降耗的號(hào)召；為廢物再利用提供新方法；保護(hù)環(huán)境。1.5研究基本思路我國(guó)刨花板、中密度板生產(chǎn)線兒乎都是上個(gè)世紀(jì)所建，單線的產(chǎn)量規(guī)模小，各個(gè)企業(yè) 為了實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，為了捉高競(jìng)爭(zhēng)力，生產(chǎn)線都分分超負(fù)荷運(yùn)行，這就耍求我們必須捉高 生產(chǎn)能力來(lái)滿足這一要求。熱壓是刨花板生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，也是質(zhì)量與產(chǎn)量的核心控 制部位，熱壓環(huán)節(jié)能耗是很高的，是決定整個(gè)生產(chǎn)線能耗

50、的主要工序，對(duì)成本的影響是 巨大，它與企業(yè)降低成本，提高效益緊密地聯(lián)系在一起。所以木研究就是在保證 和提高刨花板物理力學(xué)性能的前提下，利用生產(chǎn)線中余熱在鋪裝前對(duì)干刨花經(jīng)行加熱，達(dá) 到縮短熱壓周期，提高設(shè)備利用率，從而達(dá)到降低整條生產(chǎn)線的能耗，節(jié)約能源，增加經(jīng) 濟(jì)效益的效果。合理的利用余熱加熱，一方而可以減少?gòu)U熱排放的污染，另一方而捉高了壓機(jī)的生產(chǎn) 能力，產(chǎn)量提高，能源利用率也隨z提高，經(jīng)濟(jì)效益也必然增加。2 方案設(shè)計(jì)與可行性分析2.1方案設(shè)計(jì)2.1.1影響刨花板熱壓周期的因素?zé)釅杭词篃崃拷?jīng)過(guò)熱壓板板面?zhèn)鬟f給墊板（用墊板時(shí)），墊板再傳給板壞表層，然后 再逐步傳遞到板坯中央，促使膠黏劑固化的過(guò)程。

51、它有兩個(gè)作用：?jiǎn)?在加熱加壓條件情況卜，將板坯迅速壓縮到預(yù)定厚度。 在保溫和保壓條件下，板坯成型固化，并使板坯中部分水分變?yōu)檎羝?，從板邊排出?熱壓三要素為：40 溫度：使膠固化；增加木材的可塑性，減少壓縮時(shí)刨花破碎和降低所需的最大壓力。 壓力：將板壞壓縮到規(guī)定厚度，使刨花之間在緊密接觸的情況下膠合在一起，達(dá)到 較高的結(jié)合強(qiáng)度。 時(shí)間：是膠粘劑固化的保障，要冇足夠的熱壓吋間才能保證刨花板板坯完全固化和 使板坯內(nèi)水分充分蒸發(fā)，并從板邊排出。為了能找到縮短熱壓時(shí)間且不影響板性能的方法，就必須研究影響熱壓時(shí)間的因素： 一、膠黏劑類型 不同類型膠黏劑的固化時(shí)間不同，一般酚醛樹(shù)脂膠的熱壓時(shí)間要比啄醛樹(shù)脂

52、膠長(zhǎng)。但目前的改性酚醛樹(shù)脂膠的固化時(shí)間已逐漸接近腋醛樹(shù)脂膠的固化時(shí)間（見(jiàn)表2-1）表2-1每毫米板厚的熱壓吋間膠種熱壓時(shí)間，min/mm （板厚）180°c220 °c淼醛樹(shù)脂膠0. 180. 220. 12 0. 14改性酚醛樹(shù)脂膠0. 200. 220. 15 0. 18異氧酸酯膠0. 180. 20同一膠種因原料配比和制膠工藝不同，其固化時(shí)間也不同，故需要不同的熱壓時(shí)間。 例如卬醛和尿素克分子比大的服醛樹(shù)脂膠的固化時(shí)間短（見(jiàn)圖2-l）o1001.21.41.61.82.0克分子比f(wàn)/u7060503020o4()巨莖起至圖2-1克分子比對(duì)腺醛樹(shù)脂固化時(shí)間的影響 固含量

53、低的樹(shù)脂膠固化時(shí)間比含量高的固化時(shí)間長(zhǎng)。二、熱壓板溫度t- d 二 40m t- d 二 30md=20m 7-(1=16111 t-d 二 12m0141618熱壓溫度/°c圖2-2壓板溫度與熱壓時(shí)間的關(guān)系（d板厚；板坯含水率10%）如圖2-2所示，壓板溫度越高，熱傳遞速度越快，芯層達(dá)到100°c的升溫時(shí)間越短， 膠固化越快；此外，壓板溫度越高，板坯內(nèi)水分從表面到屮心、然后從屮心向板邊逸出的 速度也越快。因此壓板溫度越高，熱壓時(shí)間越短。但是，溫度越高，表層預(yù)固化的可能性 越大。三、板坯含水率在平均含水率相同的情況下，表層含水率高的刨花板板坯所需的熱壓時(shí)間短。在板坯 表面適

54、當(dāng)噴水也能縮短時(shí)間。含水率高的板坯熱壓時(shí)間高于含水率低的。四、刨花板厚度芯層達(dá)到10ctc的時(shí)間很大程度上反應(yīng)了熱壓時(shí)間，因此芯層升溫和達(dá)到100°c所需第18頁(yè)共50頁(yè)的時(shí)間隨板厚的增加而延長(zhǎng)。2.1.2縮短熱壓周期的方法通常我們以熱壓周期表明熱壓時(shí)間。* “壓力一時(shí)間”曲線（見(jiàn)圖8）,整個(gè)熱壓周期 由若干個(gè)時(shí)間段組成：圖2-3壓力一時(shí)間1111線是裝板時(shí)間，t2是閉合時(shí)間，幾是壓實(shí)時(shí)間，幾是保壓時(shí)間，心是降壓時(shí)間，ts是張 板時(shí)間，t?是卸板時(shí)間。其小，除t（和良時(shí)間段外的其余時(shí)間段均由設(shè)備動(dòng)作所決定，并 且只占整個(gè)熱壓周期較小的比例，可控潛力不大；ti和t5時(shí)間段則是創(chuàng)花板生產(chǎn)

55、工藝所確 定，占整個(gè)熱壓周期的比例頗大，它們的增減對(duì)熱壓周期將產(chǎn)生較大影響。顯然，從生產(chǎn)工藝角度出發(fā)，倘若要提高熱壓機(jī)生產(chǎn)率，縮短周期，必須也只能靠縮 短保壓時(shí)間和降壓時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。在熱壓過(guò)程屮，板坯從熱壓板獲得熱量加速樹(shù)脂膠固化， 同時(shí)在膠粘劑與木材（創(chuàng)花）z間產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)而成板。就口前常用的脈醛樹(shù)脂膠而 言，欲使上述各項(xiàng)反應(yīng)得以充分進(jìn)行，除了提供熱量，在板坯內(nèi)創(chuàng)造一個(gè)良好的溫度環(huán)境 外，還必須創(chuàng)造恰當(dāng)?shù)臐穸群退釅A度環(huán)境。據(jù)資料介紹，熱壓過(guò)程中，板坯芯部區(qū)域平均 含水率下降到18%以下z后，板坯內(nèi)的各項(xiàng)物理變化、化學(xué)反應(yīng)就能夠快速進(jìn)行?？梢?jiàn)， 影響刨花板膠合質(zhì)量的關(guān)鍵在于熱壓時(shí)板坯內(nèi)的溫

56、度、濕度和酸堿度是否適宜。乂從整個(gè) 熱壓周期看，保壓時(shí)間是板坯獲得熱量升高溫度（實(shí)質(zhì)為芯部區(qū)域達(dá)到預(yù)定溫度），為樹(shù)脂 膠固化創(chuàng)造溫度壞境的主要時(shí)間，在其間水分排除不多。降壓時(shí)間是板坯獲得熱量大量排 除水分（主要排除聚集在芯部區(qū)域的水分），為樹(shù)脂膠固化創(chuàng)造溫度環(huán)境的主耍吋間。保壓 時(shí)間取決于板坯芯部區(qū)域溫度上升的速率;降壓時(shí)間長(zhǎng)短依賴于板坯芯部區(qū)域水分排除的 速率，而水分排除的速率乂與芯部區(qū)域溫度的上升速率和溫度的高低密切相關(guān)。因而，板坯芯部區(qū)域溫度上升速率和上升的高度是縮短熱壓周期的關(guān)鍵所在。當(dāng)板坯進(jìn)入壓機(jī)后，典型的板坯表層和芯層的升溫曲線（見(jiàn)圖2-4）所示：表層很快達(dá)到接近壓板溫度；芯層分為

57、五段：圖2-4典型的板坯表層和屮心層的升溫illi線 往段 刨花板板坯開(kāi)始受熱和迅速升溫到接近壓板的溫度，但芯層溫度無(wú)變化。 t2段芯層溫度迅速上升繼續(xù)到水分開(kāi)始蒸發(fā)為止。 a段芯層溫度上升到100°co 幾段 芯層保持loortfi溫，水變?yōu)檎羝粩鄰陌暹吪懦觥?ts段 芯層溫度開(kāi)始超過(guò)100°c,逐漸升高到接近熱壓板溫度。所以要縮短熱壓時(shí)間就必須加快芯層達(dá)到100°c的速度，故采用預(yù)熱干刨花的方法是 可行的，其作用為： 降低了刨花的初含水率； 提高了創(chuàng)花的初始溫度，有利于芯層溫度的提高，芯層達(dá)到100°c的升溫時(shí)間縮短; 縮短了膠黏劑的固化時(shí)間； 有利于板坯的均勻受熱，溫度平衡。2.1.3擬采用的加熱方案方案一：干刨花拌膠前：刨花、纖維作為散料，升溫比較快，效果比較好；