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模压木质刨花托盘的技术发展和市场前景

发布日期:2012-03-04 14:37 作者:admin 点击:

摘 要:托盘是堆放和搬运货物的工具,利用小径材、枝杈材生产刨花模压托盘可以代替实木托盘,提高木材利用率。本文介绍了模压木质刨花托盘的生产概况、生产工艺、产品特性和新技术,阐述了刨花模压托盘在我国的广阔市场前景。

关键词:模压,刨花,托盘,铺装工艺


The Technology Development and Market Prospect of Presswood
Molded Particle Pallet

Abstract: Pallet is a kind of tool for storing and transporting goods. Molded particle pallet is produced with branch and small diameter wood ,so that utilization ration of wood is raised. This article introduced the production situation, producting
technology, properties of pallets and new technology of presswood molded particle pallet. And find conclusion drawn is that presswood molded particle pallet will have a wide market and developing prospect in china.

Keywords: Presswood molded,  Particle, Pallet,  Forming technology

  托盘是堆放货物的载体,是机械化装卸、搬运的工具。托盘把分散的小型货物与集装箱按一定的数量归总,以单元形式运输与叉车一起组成集装单元的运输体系,因此托盘已成为现代物流系统不可缺少的重要器具,为世界各国普遍采用。随着国民经济的发展,特别是我国加入WTO,货物运输不断增加,对托盘的需求也在不断增长。过去一直以来,托盘多数以实木作为原材料,以满足托盘市场的需求。但随森林资源的日益减少,充分利用小径级木材、木材加工剩余物以及木质纤维材料就越来越被加以重视,德国、美国相继研究并开发出木质模压刨花托盘,以提高木材及木质纤维材料的利用率。

  托盘的社会拥有量十分巨大,有资料表明,美国人均10 个托盘,日本6 个,在北美年产工业托盘4 亿个,产值90 亿美元[1]。但在北美95%的托盘为实木制品,占整个硬木产量的40%,我国的外运木质包装及铺垫物使用木材也相当可观,若不采用可再生利用的环保型产品将严重影响我国生态资源的可持续发展。

  1971 年Werzalit 公司发明了在金属模具中加入混有热固性树脂的木质纤维材料、木质刨花模压制造刨花板的专利技术。Litco 公司在1979 年利用该技术建立了第一家模压刨花托盘生产企业(Presswood Pallet Plant),目前该公司产品以行销德国、澳大利亚、新西南、中国、巴西、日本等。

  模压工业托盘是刨花模压制品中重要的一类,主要用于码头、货场、仓库、车间、商场等地搬运、贮存货物,它与货物形成一个移动单元或搬运单元,与叉车、搬运车、起重机等配合作用。工业托盘一般规格为400 mm ~600 mm,600mm~800mm, 800mm~1000mm,1000mm~1200mm。动态承载能力从250kg~1250kg,托盘自重10kg~15kg,托盘的弧形边缘、槽形梁和巧妙的完美的加强筋设计,使得载重系数高达80(动载)。刨花模压工业托盘为异形,等强度薄壳构件(见图1),自重轻,强度大,其承载量与自重比(载重量)高达60~80(动载)和200~300(静载)。

1 托盘生产的工艺原理

  将细碎木片先经148℃~138℃从高温到低温进行蒸汽干燥,热处理时间30min,然后与热固性树脂混合,置于220℃条件下进行模压成型,压力为1400psi或98kg/cm3。在这个过程中托盘的内部温度达105℃,并保持托盘内部温度超过56℃的时间在30min以上,产品后的含水率不超过9%。

  整个生产过程是在高温、高压下进行的,杀灭了残留在木材中的任何昆虫和真菌,同时由于所生产的木质产品密度高,可以防止任何其它昆虫的重新繁殖和重新侵入。这种模压制品是新的“人造木制包装材料”而不是传统的“实木包装材料”,其产品不再需要进行防虫处理,制品中没有任何活的昆虫,符合ISPM15(Insternational Standard for Phytosanitary Measures 15)对出口木材包装制品的需求,并经过各种使用寿命的循环疲劳试验[2],不需进行任何特殊处理,就可以与货物一起运往其它国家。

2 模压托盘的生产工艺[3~5]

2.1原料和刨花制备:采用轻质木材(密度大托盘自重增加),刨花形态,一般长50mm,宽10-20mm,厚0.5mm左右。将小径木、枝桠材或木材加工剩余物应清除尘土,并严格控制树皮含量,不得超过5%以保证良好的刨花形态,刨花厚度0.3~0.5mm 为上品。木片经磁选后送入双鼓轮刨片机加工成刨花,然后送入干燥机,刨花干燥后的含水率要控制在2~3%的范围内。小刨花及不合格的过大刨花需经分选除去。

2.2 拌胶:为防止刨花破碎,不宜用高速拌胶机,一般用滚筒拌胶机,可设两个喷雾系统,以便施加不宜混合在一起的两个胶种。一般异氰酸脂和脲醛树脂混合、或酚醛树脂与三聚氰胺树脂,施胶量为2%-15%,一般为4%-10%。经计量后的刨花与定量的脲醛树脂同时送入拌胶机,混合均匀后的刨花含水率,应控制在8~10%的范围内。

2.3铺装及热压:采用专用设备,铺装分两次进行,先铺托盘脚并预压,再铺托盘的平面部分。有些浅脚托盘也可以一次铺装。凸模固定在热压机上部活动横梁上,凹模则往返于热压机和铺装机之间,放置热压机下部工作台上,有专用脱模装置。将拌胶刨花铺装在模具内,进行预压、热压待树脂完全固化后即可起模。先将施胶后的刨花,定量铺入金属模中冷压预成型。再置于热压机中加压成型。

2.4 整边:主要为切边,即除去制品边缘多余的飞边。

3 产品的技术特点

  利用Millwood 公司的托盘设计系统(PDS)可以设计出各种类型的托盘,并可以对托盘进行变形、破坏及疲劳的仿真试验。产品的主要技术特点有:

(1) 含水率较低,一般控制在6%~8%之间,托盘在使用过程中不吸湿、不变形。

(2) 尺寸稳定,重量轻,不扭曲和翘曲。

(3) 模压产品尺寸精度高,其中专门设计的加强筋保证了产品的强度和制作精度。

(4) 能保持强度和刚度恒定,模压过程中消除了木材自身的天然缺陷,并且强度比传统木板组装的产品强度高。

(5) 重量比硬阔叶树材实木的托盘制品轻60%。

(6) 四周的圆角设计防止产品在包装和运输过程中的破损。可实现自动捆绑作业,节省操作时间。

(7) 可以多个托盘叠加在一起堆置,50个托盘的高度约7英尺。静载荷是动载荷的10 倍,用铲车可以从四边将托盘铲起。

(8) 可以与满足进出口业务的运输,而不需进行烟熏处理。

(9) 可以利用木材加工剩余物和废材和低等级木材来制造。

(10) 产品属于环境友好型,可以实现再循环、再回收、再利用,低污染,回收率可达100%。

(11) 价格比传统的针叶树材或阔叶树材更优惠。平均每只托盘价格在6美元左右(见表1)。

(12) 采用环保型脲醛树脂胶作为胶粘剂将木刨花或木纤维直接模压成型。

(13) 每个标准集装箱贷柜可以放1000 只托盘,使用户的运输费用减到小。

(14) 大承载能力可达25000lbs。

(15) 同样数量的托盘,比普通木质托盘节省3/4 的空间。铲车一次可以搬运60 只托盘,而普通木质托盘一次只能搬运18-20 只。


4 市场前景

  近联合国粮食与农业组织国际植物保护公约秘书处在罗马公布了国际植物检疫措施标准《国际贸易中木质包装材料管理准则》中对实木制品的包装容器中去除或杀灭有害生物提出了具体明确的处理办法,而对于通过胶粘剂经高温、高压处理生产的木质产品如胶合板、刨花板、定向刨花板等木质包装材料,则视为原木的中菌虫等病害物质已被杀灭,不必再进行熏蒸处理[6]。

  近Inka公司研制了一种规格为1140´1140mm的模压托盘,这种托盘可以配合ISO集装箱使用。将代号为F8LF-2(承载能力900kg)和代号为F8LF-2S(承载能力2500kg)的托盘代替F8M 和F8S,这种尺寸为800´1200mm的托盘表面加强筋的设计不仅满足了强度要求,而且具有一定的曲线美。产品已出口澳大利亚、新西兰、日本、台湾、中国大陆、墨西哥、巴西、安哥拉、智利、印度、南非、加拿大和美国。所有托盘均可以实现重新利用和循环使用,并可以与其它材料重新制造出新型复合材料.


  目前我国使用的托盘90%为急需更新换代的实木托盘,例如天津某港日用一次性托盘达500只,年用量150万只;又如深圳某港口年需托盘20 万只,而仅深圳这种规模的港口就有6个。另外国内每年建成数十座2000~5000 个货位规模的立体化仓库,每座仓库需用托盘超过10 万只, 预计全国年消耗量高可达2 亿多件[7]。

  我国不仅有大量的速生人工林木材资源,丰富的小径材、枝桠材和木材加工剩余物,而且有大量的农作物桔杆如麦杆、棉杆等可以实现永续利用的资源。采用符合绿色环保要求的胶粘剂,使产品在使用过程中以及再利用过程中均不会对自然环境和人类健康有影响,属于环保型产品。这种产品不仅强度高,而且耐久性好,每只产品的单价不超过50 元人民币,若抓住机遇,及时开发此类产品,将能迅速抢占这一需求无限的巨大市场。

参考文献

[1] 刘磊.绿色环保物流器具——塑料复合托盘,物流技术,1999,4(3):37~40
[2 Walker. Pallet life cycle test report.United States.Postal Service,Oct.1994
[3] 王恺等.《木材工业实用大全》.刨花板卷.北京.中国林业出版社,1998
[4] 欧阳琳.刨花模压技术.木材加工机械,1994,(2):12~15
[5] 陈士英.刨花模压托盘工艺.木材工业,1999,13(2):3~6
[6] 国际植物检疫措施标准.《国际贸易中木质包装材料管理准则》.罗马,2002年3月
[7] 鲍逸培.我国刨花模压制品生产工艺及设备.木材加工机械,1998,(1):4~5

 

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