木質(zhì)新材料對順德木工機械發(fā)展的影響
木質(zhì)新材料是現(xiàn)代木材工業(yè)的重要組成和技術(shù)先導(dǎo).隨著自然資源的變化和科學技術(shù)的進步單板、刨花、木材工業(yè)發(fā)展從原始的原木利用逐漸發(fā)展到鋸材,纖維,非木質(zhì)和化學成分的利用,形成了新型的材料和產(chǎn)品,如單板層積材,集成材,重組木,定向刨花板等木質(zhì)工程材料和產(chǎn)品、木、塑復(fù)合材料、木材/竹材復(fù)合材料/木質(zhì)導(dǎo)電材料和木材陶瓷等木質(zhì)復(fù)合材料和產(chǎn)品.新型材料及新型木制品結(jié)構(gòu)的發(fā)展推動了木材加工機械裝備的技術(shù)進步,。
1 木質(zhì)新材料發(fā)展現(xiàn)狀
1.1木質(zhì)工程材料和產(chǎn)品
木質(zhì)工程材料是將木材加工成木板、木條、單板、刨花或纖維等組元,再利用現(xiàn)代技術(shù)將木材組元重組為新型木質(zhì)材料和產(chǎn)品.他們具有原始木材所不具備的幾何性能同一性,均勻性和曲面成形性.如集成材,單板層積材,單板條層積木,長條刨片層積材,重組木,定向刨花板等,。
集成材是利用鋸制板材或方材,在平行于纖維方向用膠合劑沿其長度寬度或厚度膠合而成的一種木質(zhì)材料.是一種材性與實體木材最為接近,而又優(yōu)于實體木材的新型材料.集成材可以加工成通直形狀和彎曲形狀或沿長度方向截面漸變結(jié)構(gòu),也可以加工成工字形和空心方形等截面型.按用途可以分為結(jié)構(gòu)用集成材和非結(jié)構(gòu)用集成材.結(jié)構(gòu)用集成材主要用于體育館音樂廳、廠房、倉庫等建筑物的木結(jié)構(gòu)梁,其中作為三鉸拱梁的承重材具有良好的物理性能和經(jīng)濟性,造型美觀,,,也可用于橋梁和車廂的承載梁.非結(jié)構(gòu)用集成材主要作為家具和室內(nèi)裝修用材。
歐洲、加拿大、美國、日本等國家對木質(zhì)工程材料和產(chǎn)品的研究比較深入,開發(fā)出許多新型木質(zhì)材料結(jié)構(gòu)部件和連接構(gòu)件,逐漸形成了木質(zhì)工程材料和產(chǎn)品生產(chǎn)的專業(yè)化,大型化和標準化體系,。
歐美各國集成材年總產(chǎn)量高達100萬m3.日本有近200個廠家生產(chǎn)集成材.國內(nèi)集成材的發(fā)展,主要以非結(jié)構(gòu)用集成材生產(chǎn)為主.目前集成材廠家已超過500家實際生產(chǎn)能力可達300萬m3生產(chǎn)、工藝和市場在國內(nèi)均已成熟,,。
單板層積材(LaminatedVeneerLumber,簡稱LVL)是采用旋切或刨切的單板,沿著木材的纖維方向?qū)臃e膠合的木質(zhì)材料.單板層積材具有力學性能均勻強度高,規(guī)格靈活多變的特點,優(yōu)于實體木材.可進行鋸切,刨切,鑿眼,開榫等加工,并可進行鉚接,斜接,鉸接等后續(xù)加工特別適用于大跨度的木結(jié)構(gòu).按用途可以分為結(jié)構(gòu)用單板層積材和非結(jié)構(gòu)用單板層積材.結(jié)構(gòu)用單板層積材主要用于建筑承重墻、隔墻、枕木等領(lǐng)域析架橋梁,膠合木和鋼材無法簡單替代的領(lǐng)域.非結(jié)構(gòu)用單板層積材主要作為家具特別適合于大跨度梁和一些用實體木材,門窗構(gòu)架等裝飾用材。
在北美,單板層積材的總產(chǎn)量達到160多萬m3占到木材消耗量的3%.同時芬蘭,新西蘭和澳大利亞等國家也在積極開發(fā)滿足建筑用材長度和強度要求的超長部件,非結(jié)構(gòu)用單板層積材以日本市場最具有代表性,其市場擁有量和進口量最大.我國單板層積材的研究,主要是利用膠合板設(shè)備生產(chǎn)小規(guī)格非結(jié)構(gòu)用單板層積材,生產(chǎn)廠家己達數(shù)十家,大規(guī)格結(jié)構(gòu)用單板層積材還沒有開始生產(chǎn),。
1.2木質(zhì)復(fù)合材料和產(chǎn)品
木質(zhì)復(fù)合材料是以木材(其各種形態(tài),包括纖維,單板和刨花等)為基體材料,復(fù)合其它材料而構(gòu)成的具有特殊微觀結(jié)構(gòu)和性能的新型材料.通過利用木材與其它材料的復(fù)合效果克服木材主要物理力學性能的缺陷,賦予木材新的功能,以提高木材的使用價值和利用率.如木/塑復(fù)合材料、木材、/竹材復(fù)合材料等。
木/塑復(fù)合材料是指由木纖維或植物纖維補強填充改性熱塑性塑料材料兼有木材和塑料的成本與性能,經(jīng)擠出,壓制或注射成型板材或其它制品,替代木材和塑料的復(fù)合材料.木/塑復(fù)合材料可以解決傳統(tǒng)木材制品的易腐朽、蟲蛀、開裂、生物降解以及尺寸穩(wěn)定性差的問題,其產(chǎn)品主要用作各種室外用結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)板材及型材,環(huán)境安全型家具材和高尺寸穩(wěn)定性的復(fù)合地板芯材,。
國外發(fā)達國家制造木質(zhì)復(fù)合材料起源,開始逐步形成一個發(fā)展迅速的新型產(chǎn)業(yè).近幾年來,高性能木/塑復(fù)合材料在世界上特別是在美國和加拿大得到快速的發(fā)展.據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,在美國和加拿大約有70家企業(yè)每年生產(chǎn)45 ~ 67萬m3木/塑復(fù)合材料,年產(chǎn)值4000 - 6000萬美元,。
國內(nèi)在開始推進了木質(zhì)復(fù)合材料的研究與開發(fā),在木材表面的非極性化,木材酯化及接枝共聚處理等基礎(chǔ)理論以及木/塑復(fù)合材料木材陶瓷化木材,木質(zhì)電磁屏蔽功能材料/竹材復(fù)合材料等開發(fā)研究方面取得了一定的進展,,。
木材,將重組木的構(gòu)成組元-木束,重組竹的構(gòu)成組元-竹束/竹材復(fù)合材料是在重組木和重組竹研究的基礎(chǔ)上,采用混雜的方法復(fù)合得到既具有高強度,又具有很好韌性和加工性,兼有重組木和重組竹雙重優(yōu)點的新型結(jié)構(gòu)材,。
2 木材加工機械發(fā)展現(xiàn)狀,
隨著科學技術(shù)的進步,新材料的開發(fā)木材加工工藝理論的深化,木材加工機械在品種數(shù)量,動態(tài)和靜態(tài)性能、精度、機械化、自動化、安全性及高新技術(shù)應(yīng)用等方面都有了快速的發(fā)展.木材加工機械的發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點,。
3 木材加工機械的發(fā)展是新材料發(fā)展的基礎(chǔ),
木材加工機械是實現(xiàn)木材工業(yè)現(xiàn)代化的重要手段.近幾年來,隨著木材工業(yè)的快速發(fā)展木質(zhì)新材料和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),需要現(xiàn)代化的裝備滿足新材料和新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的需求,木材加工機械在木材工業(yè)發(fā)展中的作用越來越顯著,加快發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的木材加工機械顯得尤為必要,。
2.1計算機數(shù)控技術(shù)在木材加工機械上的廣泛應(yīng)用
隨著微電子技術(shù),計算機技術(shù)地迅速發(fā)展及控制論的廣泛應(yīng)用計算機數(shù)控技術(shù)越來越多的應(yīng)用到木材加工機械上,提高了木材加工的精度,加工柔性和生產(chǎn)效率.具有代表性的有數(shù)控加工中心,數(shù)控鏤銑機,數(shù)控板材鋸切中心,數(shù)控多排鉆,數(shù)控餐椅組件加工中心和數(shù)控仿形刃磨機等,。
2.2新工藝技術(shù)的應(yīng)用帶動了木材加工機械的技術(shù)進步
木材加工新工藝技術(shù)的不斷應(yīng)用,對傳統(tǒng)的木材加工機械提出了新的要求,推動了木材加工行業(yè)的發(fā)展.如異型仿型制材加工技術(shù)優(yōu)化了木材原料的制備工程結(jié)構(gòu)用材木材指接技術(shù)提高了實木板材的質(zhì)量和強度;高速多片鋸開料鋸切工藝實現(xiàn)了開料鋸切和刨切工序的統(tǒng)一;3D飾面工藝技術(shù)拓寬了人造板材的應(yīng)用領(lǐng)域等;。
2.3各種現(xiàn)代先進技術(shù)應(yīng)用于木材加工機械上
數(shù)控加工技術(shù),機器人技術(shù)工業(yè)自動化技術(shù),新材料技術(shù)和新型生物,環(huán)保裝備技術(shù),木材無損檢測技術(shù),信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代先進技術(shù)成果開始廣泛應(yīng)用于木材加工機械上,對木材加工機械的發(fā)展起到了推動,提升和改造的作用,其先進技術(shù)含量已成為市場競爭取勝的關(guān)鍵,。
2.4木材加工機械呈高速化專業(yè)化、規(guī)?；陌l(fā)展趨勢,
從原料制備,產(chǎn)品加工到成品木材加工機械的進料速度,加工主軸銑削速度,運輸傳送速度呈高速化發(fā)展.隨著新材料,新產(chǎn)品品種的增加和結(jié)構(gòu)的變化,不斷開發(fā)研制出新型的木材加工機械,并越來越多地提供整條生產(chǎn)線的技術(shù)和設(shè)備,滿足了用戶的特殊要求,競爭能力明顯增強,。
在木材加工機械技術(shù)裝備領(lǐng)域德國、意大利、日本、美國等是國際木材加工機械主要生產(chǎn)國家,在國際市場的供給中占有主導(dǎo)地位.在生產(chǎn)總值,出口貿(mào)易額,產(chǎn)品的技術(shù)水平及國際專利數(shù)量方面居領(lǐng)先地位.國外木材加工機械正向擴大原材料應(yīng)用范圍,提高其利用率和產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)能以及注重環(huán)境保護等方向發(fā)展,。
我國木材加工機械行業(yè)經(jīng)過發(fā)展,已初具規(guī)模并基本形成為一個完整的體系成為木材加工機械生產(chǎn)大國.現(xiàn)有600余家木材加工機械制造企業(yè),其中有一定規(guī)模的約為200家,產(chǎn)品69大類1100余種.產(chǎn)品執(zhí)行的標準與國際先進等同或等效,銷往美國,俄羅斯及東南亞等國家和地區(qū),年工業(yè)總產(chǎn)值達100多億元.目前國產(chǎn)木材加工機械總體技術(shù)水平接近國外先進技術(shù)水平,其中削片機,重型寬帶砂光機,精密裁板機,直線封邊機等諸多品牌產(chǎn)品,在國內(nèi)市場享有盛名,屬國內(nèi)用戶首選設(shè)備,。
但與發(fā)達國家相比,我國木材加工機械在品種數(shù)量產(chǎn)品功能,數(shù)控普及率,加工精度和環(huán)保指標等方面還存在一定的差距,設(shè)備創(chuàng)新設(shè)計和工藝研究開發(fā)能力不強,尤其是主機設(shè)備和關(guān)鍵工藝技術(shù)創(chuàng)新能力不夠,長期處于追蹤和模仿的水平.隨著我國改革開放和社會經(jīng)濟的發(fā)展,為木材加工機械制造業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間和發(fā)展前景.但同時國外先進的木材加工設(shè)備會大量地涌入中國市場,將使我國木材加工機械制造業(yè)面臨更加嚴俊的競爭與挑戰(zhàn),。
3.1開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的木材加工機械
隨著WTO的加入和知識產(chǎn)權(quán)法制的不斷完善,開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的木材加工機械非常重要.應(yīng)逐步加大研發(fā)投入力度努力掌握更多的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù),擁有一批自主知識產(chǎn)權(quán)的木材加工機械、提高,中國制造”的含金量,在此基礎(chǔ)上積極參與國際競爭”。
3.2堅持自主創(chuàng)新與技術(shù)引進相結(jié)合發(fā)展木材加工機械
堅持自主創(chuàng)新與技術(shù)引進相結(jié)合,密切跟蹤世界木材加工機械制造技術(shù)發(fā)展趨勢根據(jù)國情需要引進關(guān)鍵部件的核心技術(shù)進行學習,學習后應(yīng)用和轉(zhuǎn)化,應(yīng)用后自主提高.把引進技術(shù)設(shè)備作為自主創(chuàng)新的新起點,培育我國木材加工機械的自主品牌和核心競爭力,。
3.3結(jié)合我國國情因地制宜發(fā)展木材加工機械,
在開發(fā)和應(yīng)用木材加工機械方面,應(yīng)根據(jù)我國林業(yè)資源木材工業(yè)特點等現(xiàn)狀,結(jié)合林業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和社會主義新農(nóng)村建設(shè)采取多種發(fā)展模式,強化木材加工機械關(guān)鍵主機設(shè)備和工藝技術(shù)的研究開發(fā),重點發(fā)展有中國特色和自主知識產(chǎn)權(quán)的高效,高附加值,精深加工,環(huán)保和節(jié)能型木材工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)與裝備,。
4 新材料的結(jié)構(gòu)變化需要木材加工機械現(xiàn)代化,
隨著木質(zhì)材料定義范圍的不斷拓展,新材料和新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化出現(xiàn)了木質(zhì)結(jié)構(gòu)材料室外,建筑用材等,,木質(zhì)功能材料抗菌、導(dǎo)電等,木質(zhì)裝飾材料仿真,優(yōu)化等和木質(zhì)環(huán)保材料吸附、保水等,形成了品種齊全,結(jié)構(gòu)多樣的新型材料和產(chǎn)品.木材加工機械現(xiàn)代化是實現(xiàn)木材工業(yè)化的必備條件既是木材工業(yè)生產(chǎn)條件和生產(chǎn)手段現(xiàn)代化的標志,也是實施科技興林和林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要載體.因此,木材加工機械必須隨著科學技術(shù)的發(fā)展而不斷適應(yīng)現(xiàn)代木材工業(yè)的要求,。
隨著我國改革開放和社會經(jīng)濟的發(fā)展及生活水平的提高,在建筑業(yè)的帶動下全社會對木制品,家具等主要林產(chǎn)品的需求日益增長.統(tǒng)計數(shù)字顯示,我國主要林產(chǎn)品進出口總額達到383.18億美元,比上年增長18.51%,我國已成為一個林業(yè)產(chǎn)業(yè)的大國.但是,我國還不是一個林業(yè)產(chǎn)業(yè)的強國,林業(yè)產(chǎn)業(yè)由大變強的轉(zhuǎn)變?yōu)槟静募庸C械制造業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間和發(fā)展前景.所以我們要抓住發(fā)展這個歷史機遇,轉(zhuǎn)變增長方式,走科技含量高,經(jīng)濟效益好,資源消耗低,環(huán)境污染少,人力資源優(yōu)勢充分發(fā)揮的新型工業(yè)化和自主創(chuàng)新的道路,以科技創(chuàng)新來提高木材加工機械制造業(yè)的綜合效益,培育我國木材加工機械的自主品牌和核心競爭力,