我国人造板工业的发展历程

我国人造板工业的发展历程

1我国人造板工业快速发展阶段中国人造板机械业的发展经历了从测量和模仿到技术引进、从线路自行设计到生产的整个过程。20世纪50年代初,有几家机械厂开始生产部分胶合板设备,沈阳重型机械集团有限责任公司(原沈阳重型机器厂)在1956年设计制造出中国第一台多层热压机,结束了我国不能生产人造板主机设备的历史。20世纪60年代以后,林业部投资,先后在黑龙江、上海、江苏、陕西、河南和云南等省、市扩建与改建了一些生产人造板机械的骨干企业,通过对引进捷克、前苏联的胶合板设备和瑞典、波兰的湿法硬质纤维板成套设备的测绘仿制,在消化吸收的基础上,组织联合攻关,设计制造出机械夹紧单卡轴旋切机、胶合板多层热压机、喷气网带式单板干燥机等单机和适合我国国情的66型和76型年产2000t和日产30t湿法生产硬质纤维板成套设备。20世纪70年代,中国林机公司组织其下属企业联合设计,在参考引进的国外生产线的基础上和借鉴北京木材厂的生产工艺实践经验,在全国连续上了13条年产1～1.5万m3刨花板成套设备,沈阳重型机械集团有限责任公司也依靠自己的技术力量在全国上了8条年产1～1.5万m3的刨花板生产线。当时,上海人造板机器厂、西北人造板机器厂、昆明人造板机器厂、东华机械厂、沈阳重型机械集团公司等企业已具备了生产多品种多层热压机的系列化生产能力。20世纪80年代,中国的人造板工业进入了快速发展阶段。1981年东华机械厂与中国林科院合作在株洲建成国产第一条年产10000m3的中纤板生产线。1982年末沈重集团公司设计制造出年产3万m3的大幅面单层刨花板生产线。同时,也开始了中纤板生产线的研制生产,与黑龙江林科院合作,在北京光华木材厂、天津第一木材厂,建成两条年产1.5万m3的中纤板生产线,关键设备如热压机、纤维干燥机、气流铺装机、砂光机引进瑞典顺智公司技术,削片设备由镇江林机厂配套,铺装机以后设备由沈重集团公司设计制造。1983年信阳木工机械厂也研制出一套年产3万m3的大幅面单层刨花板生产线。上海板机厂开始与林业部林产工业规划设计院合作研制MDF设备。1984年,由国家经计委组织协调,沈重集团公司,协同中国林机公司、林业部林产工业规划设计院,与德国比松公司签订了技术引进协议,合作制造年产5万m3大幅面单层热压机刨花板生产线设备,这使我国的人造板设备的设计制造水平产生了一个大飞跃,接近了当时国际先进水平。昆明人造板机器厂适应市场需求,开发研制的单层小幅面年产0.7～1.5万m3生产线,由于其投入少,见效快,在全国上了100多条生产线。进入20世纪90年代,随着国内市场对MDF板看好,各个厂家开始研制新一代MDF生产线,1992年沈重集团公司与香港大福集团合作,设计研制出年产3万m3MDF生产线,上海板机厂开始研制新一代国产年产1.5万m3MDF生产线,经过10多年技术的不断改进和发展提高,我国的MDF成套设备已基本满足了国内市场对MDF的需求,形成了上海人造板机器厂、苏福马股份有限公司、东华机械厂、沈重集团公司等骨干企业,彻底改变了进口成套设备一统天下的局面。据统计,国产中纤板设备市场占有率已接近90%。国产生产线设计生产能力也接近国内MDF总设计生产能力的80%。近年来,国产人造板设备的品种也形成了多样化设计开发,例如苏福马股份有限公司研制成功定向刨花板生产线、石膏刨花板生产线,信阳木工机械厂的无机胶结材料人造板生产线,哈尔滨林机厂的水泥刨花板生产线,沈重集团公司与加拿大IBT公司合作,设计开发出年产600万m2高密度模压门皮生产线。另外,在竹胶合板、二次贴面板设备设计开发上,也有了长足的发展。一些人造板设备开始出口。如沈重集团公司向俄罗斯、越南出口中纤板生产线,上海人造板机器厂向伊朗出口中纤板生产线,信阳木工机械厂向尼日利亚出口刨花板生产线设备,苏州新协力向东南亚出口二次贴面板生产线。纵观中国人造板机械的发展之路,在产品设计开发上具有以下几种形式:1)测绘仿制。如对国外人造板机械单机和人造板生产线进行测绘仿制。这样做投入的开发费用低,能够较快地形成生产能力,但是只是照搬和依样画葫,对设备制造加工工艺不甚了解,有些关键零部件达不到设计要求。另外,由于受国内外配套件和标准件质量的影响,用国产件代替后,整机性能下降,甚至外形尺寸加大,故整条生产线达不到原生产线的水平。更值得一提的是,随着我国加入世贸组织,中国对知识产权的保护得到加强,以后应对测绘仿制国外设备引起重视,避免因此产生国际纠纷和索赔。2)合作配套。设备制造公司开发人造板生产线,其关键设备采用国外先进设备,其余采用国产优质设备配套。这样做的优点是:生产线设计水平起点高,容易达到和满足设计产量要求,缺点是设备造价相对贵一点,在与国外设备配套衔接,特别是电器控制上容易造成麻烦,对技术衔接造成些影响。3)技术引进,联合制造,逐渐国产化。最典型的是1984年由沈重牵头引进了德国比松公司的年产5万m3单层大幅面刨花板生产线。这种形式的优点是能够迅速提升整个国产人造板生产线设计制造水平,并能从设备的设计、机械加工工艺及标准零部件的消化吸收全方位提高中国人造板设备制造水平。但需要较大的引进技术软件费用。4)自主开发设计。最主要体现在竹胶板生产线的设备设计开发上,我国工程技术人员完全依靠自身的技术力量自主开发创新。为了充分利用南方大量的竹林资源,我国人造板工艺方面的专家,对其进行了全方位多品种的研究,取得了长足的成果,促进了专门设备的设计研制。另外在借鉴国外设备的基础上,在刨花板和中纤板设备方面也开发设计了一些具备自主知识产权的产品。2存在的问题2.1部分生产线效率低,造成原料品质下降为了抢占市场份额,一些设备制造厂低成本低质量低价位参与市场竞争,加上有些设备用户低投入的短期效益思想的影响,导致设备制造厂之间无休止的恶性竞争,其结果造成人造板生产的技术水平降低。以MDF生产线为例,为降低生产成本,绝大部分国产线基本无木片水洗工序;很多生产线省略了纤维与胶的计量,环保除尘等。有些生产线甚至配置一些粗糙简陋的设备,结果造成磨片寿命缩短,纤维质量下降,生产成本上升,不合格产品大量上市。设备制造厂在低利润下运作,由于无开发研制新产品的资金和能力,在刨花板、中纤板等主要品种生产线上,生产工艺与设备基本上步国外的后尘,无真正意义上的具有自主知识产权的产品,还停留在仿制阶段上的设计开发阶段。2.2多层压机的性能对生产工艺的研究大多限于在科研院所进行,设备制造厂较注重降低设备成本和借鉴国外先进结构。现在比较突出的问题是国产生产线单位能耗较大,例如由于设备制造厂缺乏对热压工艺的研究,因此制造的液压系统装机功率较大;由于缺乏对纤维管道干燥工艺和风送技术的认识,过高的输送速度和过大的气流量,使干燥风机功率剧增,效能低下。另外,在多层压机的预固化层厚的问题上,问题也比较突出,产生大量的砂光量。国内有院校在研究喷蒸等办法处理板坯表面,取得了一定的研究成果,但与各制造厂合作欠缺,不能付诸于实践。2.3研制多种密封件。在压机和压机降低这方面的问题主要体现在密封件、液压、气动阀、缸以及电气元器件上。有些问题是受我国基础件工艺水平落后的影响,但有些问题是因为基础件制造商与人造板设备生产专业厂家之间缺乏沟通造成的。如:多层压机的V型密封,其密封件是夹布橡胶密封,制造商只以在实验压力下不漏为标准,而我们使用的压机,却要在高温高尘状态下长期运行,并不得有任何泄漏。密封件厂提供的高硬度夹布橡胶密封在使用过程中短时间内就出现了泄漏,后经与生产厂共同研制,制造出一种聚氨酯夹布V型密封,就较好地解决了这一问题。因此,建议基础件制造厂应研制一些耐高温和防尘的适应人造板行业的密封件、液压、气动阀缸以及电气控制元器件。目前,各设备制造厂选择的液压阀均为31.5MPa,用于20～26MPa的工作状态下,无疑也是一种浪费。2.4原料综合利用率低由于受资金的限制,国内很多生产线,在除尘和废水处理方面投入均很低。有些板材生产厂只选择一些简单的旋风除尘器,或者过滤面积不够的布袋除尘器,使用一段时间后,就闲置不用;废水处理更只有一些简单的物理方法,甚至不加处理就直接排放,对生产厂附近的环境产生恶劣影响。原料综合利用率低,主要体现在树皮、废料板边及砂光粉的利用上。有些企业没有配备相应的废料收集、输送装置,以利用废料作燃料加入炉中混烧;对于碎板边这样的材料,也未加以重新利用,因此应对热压后板边块重新热磨的工艺进行研究(目前已有干法打碎工艺,但纤维质量较差);另外,要进行减少预固化层的研究,以减少砂光量,提高材料利用率。2.5制设备的配置要保证人造板生产线的质量,确保生产线自动化和高质量生产运行,稳定的工艺控制和在线控制设备的配置,是必不可少的。由于国产在线控制设备的质量问题,生产线大部分只装有温度控制检测仪、金属检测、火花探测(不少生产线根本就不装)等少量设备,而未采用密度检测仪、防堵检测、速度检测、含水率检测、胶与纤维的计量装置,产品质量受人为因素影响大。3发展战略的假设综合现阶段人造板生产线开发的一些新思路和新尝试,笔者探索了一些中国人造板机械发展的方略设想,供大家参考。3.1与国外先进的制造企业竞争在国内市场竞争激烈,趋于饱和的情况下,国外无疑是一个新的大市场。但要走出国门,首先要保证两点,较好的产品质量和较低的竞争价格(利润仍远比国内高)。采用与国外先进人造板机械制造企业同水平的外配套件,如减速机、电控技术、液压、气动元器件,在线检测装置,再加上高水平制造加工专业零部件,以保证较高的产品质量;利用中国劳动力费用较低的优势,以低价位参与竞争。目前,沈重集团公司、上海人造板机器厂、信阳木工机械厂、苏州新协力等已有人造板生产线出口。希望国内有更多的人造板设备生产企业加入这个行列。3.2加工工艺和工装国内设备制造公司可通过与国外先进企业合作开发新产品,共享新技术,从而提高自身的新产品开发水平。目前国内多家企业正在走这种合作之路。另一种形式是按先进技术标准加工零部件,与国外整机设备配套,在不降低整条生产线水平的情况下,降低整条生产线造价。并且通过按国外图纸要求加工零部件,提高自身设备加工工艺水平。如沈重集团公司与美卓公司、迪芬巴赫公司合作,按外方公司图纸要求加工连续压机框架、地梁和连接梁以及多层压机的上横梁和活动横梁。连续压机的框架、地梁和连接梁等超过整个连续压机重量的70%。上海人造板机器厂按外方图纸制造,配套提供热磨机立式蒸煮罐。如果设备用户在中国就可节约一大笔运费,从而使设备的采购成本大大降低。一些设备制造公司为了能满足外方图纸的高精度要求,在加工工艺和工装上也做了不断的研究和攻关,使自身的加工工艺水平得到提高,为以后开发高水平的人造板设备打下了良好的基础。上海人造板机器厂开发研制的年产8万m3MDF生产线和沈重出口俄罗斯的MDF生产线均采用了在热磨机和砂光机等关键设备选用国外设备的基础上,提供生产线,既保证了生产线的技术水平,又降低了生产线的成本。3.3积极发挥行业协会的作用,为中国人造板产业发展提供高质量设备支撑利用各专业厂的优势,做精做好每个小零件、部件,形成多批量、高精度生产,降低设备造价,提高技术水平,如沈重集团公司为了迎接新一轮大幅面刨花板生产线上线热潮的到来,就将油缸、液压件、小型焊接件等分散到专业厂生产,并派驻质检员,严把质量关。这样可做到既缩短工期又能提供高质量的生产线设备。目前,我国已初步形成了如桂林的制胶设备,哈尔滨的MDF辅机,如料仓、辊台,昆山的热压板加工等有特色高水平的小型加工生产群,为大型生产线配套。如果还有更多的小企业,在小产品上下大功夫,开发高质量高水平的产品,无疑将对中国人造板的发展起积极的推动作用。行业协会应充分发挥其应有的作用,协会成员按各自水平、特长、专业分工,协作配套提供高水平生产线,避免因恶性竞争而造成的不必要的资源浪费,甚至于制约发展。目前,中国林机协会制定了《中国林业与木工机械行业公约》,这将对中国人造板行业的发展起到一定的促进作用。发挥各厂优势,联合开发,资源共享,是快速有效发展中国人造板工业的必由之路。3.4压机主产板与国内再生人造板的再利用在笔者参加的人造板多层压机和单层压机技术参数标准讨论会上曾出现这种局面,有些加工水平较低的制造厂认为某些技术参数标准要求过高因而引发争论,最后为了照顾大局,只好降低一些标准要求。后来随着中国人造板制造水平的提高,刨花板和纤维板标准要求提高(诸如厚度公差等),在再次修改压机标准时就提高了压机的技术参数,加工水平较低的制造厂也就跟着适应了新标准要求。国外为了生态的保护,已着手在研制废旧人造板的再利用。而我国本来就短缺的木材资源,却有一部分被劣质的设备制造成劣质的产品,这是对木材资源的极大的浪费。3.5联合开发农业植物秸秆人造板生产线设备制造厂家应与研究院所进行积极的合作。目前,一些设备制造厂家也已经意识到了这方面合作的重要性。沈重集团公司与中国林科院木材工业所进行合作,联合开发农业植物秸秆人造板生产线,已取得了初步成效。沈重集团公司在设备的设计上根据林科院的工艺研究要求作了不少新的改进设计。如改进铺装机的气流循环,使用脱膜装置,改进热压机的同步机构等。南京林业大学与湖北荆州基立新型复合材有限公司合作采用信阳木工机械厂设备联合开发稻草板生产线已在湖北建设,按照南京林业大学研究的工艺,配套采用相适应的设备,达到生产要求。3.6与其他机械企业合作20世纪80