國家重點研發計劃“林業資源培育及高效利用技術創新”重點專項是“十三五”我國林業科技創新的重要戰略部署,以支撐國家木材安全、生態安全、綠色發展和“三區”(山區、沙區、林區)經濟發展為目標,確定速生用材、珍貴用材、工業原料等樹種為對象,按照產業鏈布局創新鏈、一體化組織實施的思路,從基礎研究、關鍵技術創新與區域技術集成示范3個層次,共部署14項重點任務,涉及26個項目。
5年來,資源高效利用關鍵技術取得了重要進展,多項成果已在我國生態建設中廣泛應用。其中輕質環保刨花板制造技術、定制家居揉單生產智能分揀技術、小徑材多界面加工及結合關鍵裝備及技術,均屬“木基材料與制品增值加工技術”項目,推動了信息化技術與新材料技術的結合,促進了傳統木基材料與制品產業技術升級和可持續發展。
輕質環保刨花板制造技術
刨花板近年來大量應用于定制家居產業,實現刨花板輕量化生產具有重要的經濟和環保意義。中國林業科學研究院林業新技術研究所、寧豐集團股份有限公司、中國林業科學研究院木材工業研究所研發的輕質環保刨花板制造技術,是一種在連續平壓生產線上進行輕質環保刨花板工業化生產的創新技術。利用該技術制備的輕質刨花板具有較低密度和良好性能,產品滿足定制家居產業對所用基材的輕量化要求,同時可節約大量木材資源。
為實現輕質環保刨花板的連續化生產,該成果集成采用了多種新設備和新技術:采用高精度長材刨片機將木材小徑材刨切成超薄大片刨花,創新刨花板制造技術;采用大型網帶輸送式刨花干燥技術,以及懸浮落體式柔性施膠方式,有效解決大刨花易碎問題;選用無醛膠黏劑,滿足產品環保性能要求;采用多鋪裝頭分層鋪裝進行精準定量鋪裝,保證不同形態刨花分層功能性和板材性能均勻性。
該成果適用于刨花板連續生產線,并可根據需求調整產品結構和密度。目前,安徽淮北寧豐木業有限公司已完成生產線安裝建設。
定制家居揉單生產智能分揀技術
個性化定制與柔性化生產成為當前家居企業智能制造轉型升級的基本模式。柔性化生產的關鍵是采用揉單生產的方式,針對揉單生產中的分揀技術瓶頸,南京林業大學、浙江升華云峰新材股份有限公司研發了定制家居揉單生產訂單排序優化技術,創制了定制家居揉單生產智能分揀設備和生產線,構建了定制家居智能分揀過程多軟件與數控設備的一體化集成平臺。
該成果推動實現定制家居產品的數字化轉型和一體化管控,引領了傳統家居產業的制造模式變革,已在浙江升華云峰新材股份有限公司建立示范生產線1條,并進行產業化應用。應用該成果使企業的材料利用率從75%提升至80%,材料損耗率降低5%;揉單生產效率提高30%以上;定制家居產品生產周期降低至5-10天,生產線從排產至成品入庫時間由過去40天左右縮短為7天,分揀過程的差錯率由過去的3%-5%降低至1%以下;信息提速30%以上。
小徑材多界面加工及結合關鍵裝備及技術
為推動小徑材智能化裝備發展,提升小徑級木材綜合價值,東北林業大學、北京林業大學進行了小徑木自動上料、多界面圓鋸剖分、自動分選、多界面指接集成關鍵技術的研究,探索出小徑材多界面加工及結合關鍵裝備及技術,實現小徑級木材高效綜合利用以及小徑材的實木化利用,緩解了我國木材供需矛盾。
該成果為建立小徑木數學模型、小徑木半圓指接數學模型和相關材積公式提供了理論依據。設計了小徑材多界面加工關鍵裝備生產線總體結構,設備最新的定位方式能使出材率達到最高。整臺設備采用整機數控方式加工,自動化水平高。
該成果可廣泛應用于桉木、楊木等速生林小徑材的干燥和穩定化處理,解決了小徑材徑級小和出材率低等問題,提高了小徑材的附加值,目前廣東和山東的部分企業已推廣應用。