國家重點研發(fā)計劃“林業(yè)資源培育及高效利用技術創(chuàng)新”重點專項是“十三五”我國林業(yè)科技創(chuàng)新的重要戰(zhàn)略部署,以支撐國家木材安全、生態(tài)安全、綠色發(fā)展和“三區(qū)”(山區(qū)、沙區(qū)、林區(qū))經濟發(fā)展為目標,確定速生用材、珍貴用材、工業(yè)原料等樹種為對象,按照產業(yè)鏈布局創(chuàng)新鏈、一體化組織實施的思路,從基礎研究、關鍵技術創(chuàng)新與區(qū)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(tài)建設中廣泛應用。其中輕質環(huán)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(tǒng)木基材料與制品產業(yè)技術升級和可持續(xù)發(fā)展。
輕質環(huán)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(yè),實現刨花板輕量化生產具有重要的經濟和環(huán)保意義。中國林業(yè)科學研究院林業(yè)新技術研究所、寧豐集團股份有限公司、中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所研發(fā)的輕質環(huán)保刨花板制造技術,是一種在連續(xù)平壓生產線上進行輕質環(huán)保刨花板工業(yè)化生產的創(chuàng)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(yè)對所用基材的輕量化要求,同時可節(jié)約大量木材資源。
為實現輕質環(huán)保刨花板的連續(xù)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(chuàng)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(huán)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(tài)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(xù)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(yè)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(yè)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(yè)大學、浙江升華云峰新材股份有限公司研發(fā)了定制家居揉單生產訂單排序優(yōu)化技術,創(chuàng)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(tǒng)家居產業(yè)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(yè)化應用。應用該成果使企業(yè)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(fā)展,提升小徑級木材綜合價值,東北林業(yè)大學、北京林業(yè)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(wěn)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(yè)已推廣應用。