熱壓機是人造闆生産中最重要的設備之一。熱壓機的生産能(néng)力決定了人造闆生産線的産量，而熱壓機的技術水平也在很大程度上決定了人造闆産品的質量。人造闆生産的發(fā)展與熱壓機技術水平的進(jìn)步息息相關。人造闆行業的發(fā)展對(duì)熱壓機提出了更高的要求，而更先進(jìn)水平的熱壓機的出現則又極大地促進(jìn)了人造闆工業的發(fā)展。

1 熱壓機的起(qǐ)源一多層壓機

    最早在人造闆行業出現的熱壓機是多層壓機，其是借鑒并根據紡織工業使用的壓機改造而來，用于以紙漿來生産最早的纖維闆。最初的多層壓機盡管還(hái)不完善，但已經(jīng)具有現代多層壓機的雛形。裝卸闆系統、加熱裝置、壓機閉合開(kāi)啓裝置等都(dōu)爲人們所了解。這(zhè)些多層壓機的制造商則是來自人造闆設備技術比較發(fā)達的德國(guó)，如辛北爾康普公司和貝克-馮赫倫公司，前者至今仍然在世界人造闆設備供應領域占據重要的地位，而後(hòu)者卻已于20世紀即年代退出了市場的競争行列。

    後(hòu)來多層壓機在刨花闆生産中獲得了極大的成(chéng)功，并推廣開(kāi)來。多層壓機的使用在促進(jìn)刨花闆工業的發(fā)展的同時推動了整個人造闆工業的進(jìn)步。而刨花闆行業的發(fā)展又爲多層壓機的不斷改進(jìn)提供了生産依據。

    最初人造闆多層壓機的主要制造商主要集中在歐洲，包括比松公司、辛北爾康普公司、貝克-馮赫倫公司、迪芬巴赫公司以及順智公司等，之後(hòu)随著(zhe)多層壓機制造技術的推廣，美洲以及包括中國(guó)在内的一些亞洲國(guó)家也加入到多層壓機設備供應商之列。

    近年來，随著(zhe)壓機技術的發(fā)展，歐洲的主要壓機生産廠家已經(jīng)將(jiāng)主要的生産力轉移到連續壓機的生産上，而我國(guó)的上海人造闆機器廠、美國(guó)的華盛頓鐵工廠則成(chéng)爲除歐洲廠商外的多層壓機市場上較爲重要的供應商。美國(guó)的華盛頓鐵工廠一直緻力于多層壓機的發(fā)展，産品的層數、壓機幅面(miàn)也不斷加大。而我國(guó)的上海人造闆機器廠則是多層壓機市場的後(hòu)期之秀，依靠國(guó)内強大的市場支持，目前已向(xiàng)國(guó)内外市場提供了100多套多層壓機設備。

    爲了提高單機生産能(néng)力，多層壓機采用兩(liǎng)種(zhǒng)途徑提高産能(néng)，一是增加壓機層數，二是增大熱壓闆的幅面(miàn)。目前通常使用的壓機層數爲10~15層，最多可達40層，幅面(miàn)主要有4和8英尺。

    随著(zhe)生産規模的不斷擴大，多層壓機的層數在不斷增多，幅面(miàn)也在不斷加大。然而多層壓機的缺點也越來越顯現出來。

    1)熱壓輔助時間長(cháng)，壓機有效生産率低。使用多層壓機，需要相應配置附屬的裝闆、卸闆系統，這(zhè)無形中增加了熱壓的輔助時間，再加上壓機自身所需要的閉合開(kāi)啓時間，導緻熱壓周期長(cháng)，生産效率低。而且壓機的層數越多，輔助時間越長(cháng)，輔助系統也越複雜。

    2)随著(zhe)層數的增多，多層壓機對(duì)系統的同時閉合系統要求更高。而且由于在熱壓過(guò)程中各層闆坯受壓力不同，造成(chéng)成(chéng)品闆的産品厚度不均一，産品穩定性差。

    3)由于裝闆以及熱壓闆閉合後(hòu)闆坯在未加壓的情況下受熱，使産品産生較厚的預固化層，砂光餘量大。

    4)熱壓闆在熱壓過(guò)程中，直接受濕熱蒸氣的作用，熱壓闆腐蝕嚴重，影響使用壽命。

    5)受壓機開(kāi)檔和熱壓闆的限制，多層壓機生産的産品規格具有一定的限制，不能(néng)滿足人們對(duì)産品多規格的要求。

    盡管多層壓機具有以上缺點，但是到目前爲止，多層壓機仍然占據壓機市場的大部分市場份額，成(chéng)爲人造闆生産的主要壓機之一。

    2 單層壓機

    繼多層壓機之後(hòu)，世界上第一台人造闆單層壓機出現了。第一台單層壓機由德國(guó)的比松公司制造，是一種(zhǒng)主要用于刨花闆生産的半自動系統，于1957年正式交付使用。

    單層壓機的最大特點是使用一條循環的鋼帶，通過(guò)鋼帶牽引鋪裝好(hǎo)的闆坯進(jìn)入壓機進(jìn)行熱壓，熱壓完成(chéng)後(hòu)闆坯被(bèi)牽引出壓機。由于鋼帶的使用減少了下壓闆與闆坯的直接接觸，避免壓闆受到濕熱蒸氣的腐蝕，提高了熱壓闆的使用壽命。

    單層壓機的另一特點是輔助熱壓時間的降低。與多層壓機相比，由于省去了壓機裝闆、卸闆裝置，單層壓機的輔助熱壓時間有較大的縮短，因此在一定程度上提高了勞動生産率。同時單層壓機也沒(méi)有多層壓機複雜的裝卸闆系統，結構比較簡單，易于操作，而且由于不受壓機開(kāi)檔的限制，在理論上可以生産任意規格厚度的産品。

    鋼帶的使用在人造闆壓機史上具有重要的意義。鋼帶的使用一方面(miàn)保護了熱壓闆，一方面(miàn)使得熱壓時壓力比較均勻，生産的産品尺寸比較穩定，減少了砂光餘量和鋸切餘量。随著(zhe)鋼帶技術的進(jìn)步，在一定程度上使得後(hòu)來連續壓機的出現成(chéng)爲了可能(néng)。

    随著(zhe)生産規模的不斷擴大和客戶需求的不斷提高，單層壓機的産能(néng)也在不斷提高。單層壓機産能(néng)的提高依靠壓機長(cháng)度和寬度的增大。目前單層壓機熱壓幅面(miàn)寬度在7~9英尺可調，壓機的有效長(cháng)度可達52m。

    目前，全世界共有600多台單層壓機在世界各個角落運轉。制造商包括比松公司、辛it爾康普公司、貝克-馮赫倫公司、迪芬巴赫公司＇質智公司以及其他的一些設備廠商。我國(guó)的部分人造闆設備供應商雖然也能(néng)生産單層壓機，但是由于在熱壓闆制造、加熱系統等方面(miàn)技術不成(chéng)熟，與世界的先進(jìn)水平差距很大。

    由于單層壓機的優點，使得其與多層壓機相比具有一定的優勢。在世界人造闆工業生産特别是刨花闆工業生産中，單層壓機有替代多層壓機的趨勢。

    3 連續壓機

    無論是單層壓機還(hái)是多層壓機，都(dōu)是間歇式壓機，流水式生産線在此中斷，成(chéng)爲生産線提高産量和自動化的一個瓶頸。而且間歇式壓機還(hái)具有生産的産品厚度偏差大，原材料消耗高，能(néng)耗大，砂光餘量大等自身無法克服的缺陷。在這(zhè)種(zhǒng)情況下，迫切需要一種(zhǒng)能(néng)夠連續化生産的壓機。

    3.1 連續輥壓機

    世界上真正實現連續化工業生産的連續壓機是連續輥壓機，主要用于薄闆生産。因爲無論是多層壓機還(hái)是單層壓機，其生産薄闆都(dōu)是不經(jīng)濟的。因爲壓機的輔助熱壓時間是一定的，熱壓時間随著(zhe)闆厚的不同而變化。而随著(zhe)闆厚的降低，生産薄闆時非有效工作時間比例大大增加，不利于薄闆産量的提高。同樣(yàng)問題出現在砂光餘量上。砂光餘量是固定的，而砂光過(guò)程中砂去的木質材料和膠粘劑占成(chéng)品闆的比重卻随著(zhe)闆厚減少而增加。因此，連續輥壓機誕生了。

    連續輥壓工藝是第一個實現薄型刨花闆和纖維闆連續生産的工藝。世界上第一台連續輥壓機首先由德國(guó)的BERSTORFF(貝爾斯托夫)公司研制成(chéng)功，并在德國(guó)的門德刨花闆廠實驗成(chéng)功，因此也把連續輥壓機稱爲門德壓機。

    門德壓機的主要特點是:使用一條連續的鋼帶通過(guò)鋪裝機，由鋼帶牽引鋪裝好(hǎo)的闆坯到連續輥壓機。通過(guò)鋼帶把闆坯壓向(xiàng)主壓輥，在加熱的主壓輥和3個壓力輥的作用下，完成(chéng)對(duì)闆坯的加熱加壓過(guò)程。已壓創成(chéng)型的毛闆，通過(guò)驅動輥進(jìn)入闆材運輸機。主壓輥具有不同的系列，直徑爲3、4、5m，可滿足不同的生産能(néng)力需要。另外了1德法生産的闆材是兩(liǎng)面(miàn)光，表面(miàn)光潔，無需砂光或砂光餘量很小，節約了生産成(chéng)本。由于其在生産薄闆方面(miàn)的這(zhè)些優勢，連續輥壓機很快在世界人造闆市場上占有了一席之地。

    BERSTORFF公司是一家專門從事(shì)壓機生産的廠家，不具有向(xiàng)人造闆生産企業提供全套生産設備的能(néng)力。爲了克服這(zhè)一缺點，其首先與比松公司合作，由比松公司配套向(xiàng)世界提供門德壓機生産線。2001年比松公司并入美卓公司人造闆部後(hòu)，其又與德國(guó)MOD-UL公司合作，負責向(xiàng)世界推廣門德壓機。截止到目前，BERSTORFF公司已向(xiàng)世界人造闆工業提供了將(jiāng)近100套的門德壓機。

    但是，連續輥壓機也有自身的缺點。一方面(miàn)鋼帶在生産過(guò)程中既要經(jīng)受高壓和高溫的考驗，又要能(néng)夠彎一定的角度，具有較好(hǎo)的抗彎能(néng)力，因此，在制造水平一定的情況下，鋼帶的壽命有限，而且更換鋼帶也會使生産較長(cháng)時間的停頓，導緻生産成(chéng)本的增加。而另一方面(miàn)由于鋪裝好(hǎo)的闆坯在加熱加壓過(guò)程中也要彎轉很大的角度，要承受很大的彎曲應力和壓力，因此連續輥壓機生産的産品厚度具有一定的限制。通常其産品厚度爲2~8mm，最厚可達12mm(但生産效率不高), 因此其不适合生産中厚闆。随著(zhe)生産的發(fā)展，它不能(néng)滿足社會對(duì)大規模工業化人造闆生産的要求。

    3.2 連續平壓壓機

    3.2.1 連續平壓壓機的出現

    門德壓機盡管實現了人造闆的連續化生産，但其在生産厚闆方面(miàn)的劣勢是顯而易見的。而且其産量有限，單機産量很難超過(guò)5萬m3/a。在這(zhè)種(zhǒng)情況下，爲了滿足人們對(duì)中厚闆的大規模連續生産的要求，連續平壓壓機問世了。

    連續平壓熱壓工藝最先由英國(guó)提出，世界上第一台連續平壓壓機于1953年在MARK TEY投入刨花闆的生産，由英國(guó)的W. J. Fischbein設計制造。人們習慣把這(zhè)種(zhǒng)壓機稱爲巴特列夫連續平壓機。自此，巴特列夫連續平壓機載入了人造闆機械的發(fā)展史。

    巴特列夫壓機的壓闆布置采用環形闆式鏈，闆鏈支撐在兩(liǎng)側的滾輪上，在壓機中旋轉。在壓闆上面(miàn)覆蓋鋼帶，通過(guò)鋼帶實現對(duì)闆坯的加熱和加壓，因此是一種(zhǒng)履帶式壓機。巴特列夫連續壓機的出現本有望開(kāi)創人造闆生産的一個曆史性的紀元，但是由于其自身的缺點，卻未能(néng)在市場中存活下來。

    巴特列夫連續壓機最大的問題在于其利用傳動鏈闆爲生産提供熱量方面(miàn)存在技術難題。早期，其采用在壓機出口安裝氣體燃燒器用輻射的方式向(xiàng)壓闆供熱，明火使這(zhè)部分傳動鏈闆過(guò)熱，然後(hòu)熱量在壓機上下部的返回段得到平衡。回空段是絕熱的，以減少熱損失。這(zhè)種(zhǒng)直接加熱方式存在著(zhe)明顯的局限性，後(hòu)來被(bèi)溫控器控制的電熱元件取代。設置在熱壓闆中的電熱元件由母線經(jīng)滑動觸點供給電能(néng)，但是能(néng)量消耗大。由于存在供熱問題，再加上熱壓闆磨損嚴重，履帶運動不平穩，噪音大等問題，巴特列夫連續壓機在20世紀60年代就退出了市場。

    3.2.2 連續平壓壓機的發(fā)展

    1974年，在連續平壓壓機發(fā)展曆史上是重要的一年。在這(zhè)一年，位于德國(guó)克利費爾德的愛德華-庫斯特(KUSTERS)機器制造廠推出了世界上第一台适用于木質人造闆生産的連續平壓壓機一庫斯特壓機。這(zhè)台壓機機長(cháng)12m，寬2. lm，是一種(zhǒng)鋼帶滾子鏈型連續平壓機。其首先安裝在德國(guó)歌士溫德的昆茲(KUNZ) 刨花闆廠進(jìn)行生産性試驗。一年半後(hòu)，遷到比利時的SP/LVO進(jìn)行正式生産。

    第一台庫斯特壓機的研制成(chéng)功并沒(méi)有使連續壓機在世界很快得到推廣，也沒(méi)給庫斯特壓機帶來巨大的市場效應，這(zhè)一方面(miàn)是因爲庫斯特機器制造廠隻是一家壓機生産廠家，隻能(néng)夠生産壓機，整個生産線的其他工段的設備需要向(xiàng)其他設備供應商訂貨，這(zhè)在一定程度上限制了庫斯特的發(fā)展。另一方面(miàn)庫斯特壓機的首位客戶對(duì)其操作經(jīng)驗秘而不宣，使人們在相當長(cháng)的時間内沒(méi)有認識到連續平壓壓機的優點，造成(chéng)了庫斯特壓機推廣的困難。

    1981年，德國(guó)比松(BISON)推出了首台鋼帶油膜型連續平壓熱壓機(HYDRODYN-PRESS)，并作爲成(chéng)套設備向(xiàng)刨花闆生産供貨。1984年，辛北爾康普公司推出了ContiRoll1連續平壓壓機，由于這(zhè)兩(liǎng)家公司具有全套人造闆生産線設備的供貨能(néng)力，很快占領了市i場。之後(hòu)，連續平壓壓機很快在世界推廣開(kāi)來。就連一向(xiàng)以生産多層壓機見長(cháng)的迪芬巴赫公司，也看到了連續壓機的巨大市場，于1990年推出了其第一台CPS連續平壓熱壓機，并向(xiàng)丹麥的一家工廠供貨。

    連續壓機的出現，有效促進(jìn)了人造闆工藝技術、生産線相關設備以及控制技術的發(fā)展，它的出現是人造闆發(fā)展曆史上的一場具有重要意義的革命。

    3.3 連續平壓壓機的優點

    與間歇式壓機相比，連續壓機具有以下優點:

    1)可以在有效長(cháng)度上以固定的壓力和溫度曲線對(duì)闆坯進(jìn)行加熱加壓，産品質量穩定。

    2)較薄熱壓闆的使用，使連續壓機可以在全部有效長(cháng)度上排除熱壓過(guò)程中闆坯中産生的水蒸氣，最大程度上避免闆坯放炮的發(fā)生。

    3)産品質量高，表面(miàn)光潔，厚度均勻，砂光餘量小。

    4)産品規格多。壓制的闆材可以鋸出多種(zhǒng)幅面(miàn)的闆材。闆厚也可在2~ 40mm之間選擇。

    5)可以有效地節約生産原料，同時，電能(néng)、熱能(néng)的消耗也有大幅度的降低，壓機運行更加平穩，适應了市場對(duì)大規模、高品質産品生産的要求。

    3.4 目前連續平壓壓機的使用情況和技術進(jìn)展

    歐洲是世界連續壓機的發(fā)源地，一直緻力于連續壓機技術水平的研究與提高，代表了世界連續壓機制造的最高水平。全世界的連續壓機制造商也都(dōu)集中在歐洲。在新舊世紀交替之際，由順智和維美德合并而成(chéng)的芬蘭美卓公司先後(hòu)并購了比松公司(BISON)、庫斯特公司(KUSTERS)、順智公司，成(chéng)爲世界連續壓機設備供應的又一重要廠商。目前全世界的連續平壓壓機制造商隻有三家:德國(guó)的辛北爾康普公司、迪芬巴赫公司以及芬蘭的美卓公司，其壓機的品牌分别爲:Con-tiRolls、CPS、ContipressTM。

    連續平壓壓機問世後(hòu)，技術發(fā)展很快，到現在已經(jīng)經(jīng)曆了7代産品。從技術上來看，近年來，連續壓機的技術向(xiàng)著(zhe)框架式、模塊化、标準化、通用性發(fā)展。盡管三大公司的壓機設計理念不盡相同，但是在技術進(jìn)展理念上卻大同小異。

    據報道(dào)，世界上投入使用的連續壓機已達126台，占世界人造闆總生産能(néng)力的67.7%。盡管多層壓機與單層壓機在一定時間内在數量上還(hái)會占據市場的主題，但是連續壓機在世界人造闆産量方面(miàn)的主體地位導逐步加強。

    4 小結

    熱壓機的發(fā)展促進(jìn)了人造闆工業的繁榮。而近年來我國(guó)中密度纖維闆行業的超快速發(fā)展也爲我國(guó)壓機技術的發(fā)展提供了廣泛的發(fā)展空間。遺憾的是目前我國(guó)還(hái)不具備連續壓機的生産能(néng)力，國(guó)内需要的連續壓機還(hái)需要從國(guó)外進(jìn)口，這(zhè)嚴重影響了我國(guó)人造闆機械行業整體水平的提高。國(guó)内的有關單位也在抓緊時間組織必要的人力、物力、技術力量進(jìn)行連續壓機的研制工作。相關的産品也有望在未來幾年問世。衷心期盼我國(guó)的連續壓機能(néng)夠早日大量投入到生産中去。