我國(guó)冷藏車板材壓制工藝對(duì)比及發(fā)展方向的探討

熊力葉　圣永　梁曉星

中圖分類號(hào)：U469.6+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-0226（2021）12-0071-03

目前我國(guó)冷鏈運(yùn)輸裝備廠家的制板工藝有熱壓、負(fù)壓和發(fā)泡工藝三種。對(duì)于想進(jìn)入冷藏車制造行業(yè)的企業(yè)、調(diào)整制板工藝的企業(yè)以及終端用戶來說，對(duì)這三種工藝進(jìn)行分析和比對(duì)非常有必要。現(xiàn)針對(duì)這三種工藝各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)企業(yè)的行業(yè)定位目標(biāo)、選用哪種更適合本企業(yè)的生產(chǎn)工藝，有一定的參考意義。

1三種制板工藝

1.1熱壓工藝

熱壓工藝是20世紀(jì)90年代國(guó)內(nèi)企業(yè)從歐洲引進(jìn)的技術(shù)，全稱為壓制粘接保溫廂板技術(shù)。熱壓制板是一種對(duì)鋪裝涂樹脂膠后的板坯通過熱壓機(jī)加熱加壓制成，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐水性能板材的工藝過程。熱壓工藝如圖1所示。

熱壓工藝的具體過程為：固定?？颉棵撃伒讓硬Ａт撁善ぁ伒讓硬ＡЮw維氈：配置樹脂膠→涂樹脂膠→放加強(qiáng)物、聚氨酯泡沫板和預(yù)埋件→鋪上層玻璃纖維氈→涂樹脂膠→鋪上層玻璃鋼蒙皮→進(jìn)入熱壓機(jī)加溫加壓→降溫降壓→板材修整等工序。

熱壓工藝的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單，對(duì)工人技能要求不高;配套設(shè)備少，多數(shù)工序?yàn)槭止げ僮?，固定投入?使用了兩層玻璃纖維氈進(jìn)行不同材料的過渡粘接，板材強(qiáng)度高，抗沖擊力和剪切力強(qiáng)。

熱壓工藝的缺點(diǎn)是：手工涂膠造成板材涂膠厚度不均勻，產(chǎn)品一致性差，滯留空氣多，容易帶入水分，板材容易局部鼓泡;使用材料多，制板成本高，板材重量大，增加了冷藏車油耗;熱壓使用的樹脂膠中VOCs含量高，需要投入專業(yè)環(huán)保設(shè)施進(jìn)行治理，環(huán)保投入費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高。

1.2負(fù)壓工藝

負(fù)壓分為單層負(fù)壓和多層負(fù)壓。負(fù)壓工藝是目前國(guó)內(nèi)冷藏車廠家普遍采用的制板工藝。負(fù)壓制板是對(duì)鋪裝涂結(jié)構(gòu)膠的板坯通過負(fù)壓機(jī)抽去型腔內(nèi)的空氣，使用大氣壓力將板材壓制成型的工藝過程。負(fù)壓工藝如圖2所示。

負(fù)壓工藝的具體過程為：負(fù)壓機(jī)上鋪塑料布→鋪底層玻璃鋼蒙皮：配置結(jié)構(gòu)膠→鋪底層玻璃鋼蒙皮→涂結(jié)構(gòu)膠→擺放框架→放聚氨酯泡沫板和預(yù)埋件→涂結(jié)構(gòu)膠→鋪上層玻璃鋼蒙皮→蓋橡膠布→壓緊后抽真空→常溫下維持負(fù)壓→降壓取板→板材修整等工序。

負(fù)壓工藝的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備制造成本低，板材可在常溫下進(jìn)行負(fù)壓固化，能耗費(fèi)用低;使用聚氨酯結(jié)構(gòu)膠，不產(chǎn)生VOCs，不需要投入環(huán)保治理設(shè)備;不使用玻璃纖維氈進(jìn)行粘接，制板成本低，板材重量輕，可降低冷藏車油耗。

負(fù)壓工藝的缺點(diǎn)是：負(fù)壓制板工藝的上層玻璃鋼蒙皮是用橡膠布?jí)壕o，導(dǎo)致單側(cè)板表面平整度不容易保證;蒙皮與保溫材料之間的粘接強(qiáng)度低于熱壓工藝。

1.3發(fā)泡工藝

發(fā)泡工藝是目前國(guó)內(nèi)冷藏車廠家使用的較先進(jìn)的制板工藝。發(fā)泡制板是通過高壓發(fā)泡機(jī)在封閉或開式的框架內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)起發(fā)聚氨酯保溫材料，并通過聚氨酯發(fā)泡液的膠粘特性與上下蒙皮粘接，進(jìn)而形成板材的工藝過程。發(fā)泡工藝分為閉式發(fā)泡工藝和開式發(fā)泡工藝，最早出現(xiàn)的是閉式發(fā)泡工藝。

1.3.1閉式發(fā)泡工藝

閉式發(fā)泡工藝過程（圖3）為：將一側(cè)蒙皮材料（可以是玻璃鋼蒙皮、金屬蒙皮、熱塑板蒙皮等）鋪放在專用壓機(jī)下模板上→在蒙皮周邊制作封閉的框架結(jié)構(gòu)（用于堵住起發(fā)的泡液，框架側(cè)面有注料孔和排氣孔）→鋪設(shè)另一側(cè)蒙皮材料用壓機(jī)上模板壓住→傾斜壓機(jī)→高壓發(fā)泡機(jī)通過注料孔向封閉的模腔內(nèi)注入預(yù)混好的聚氨酯發(fā)泡料（發(fā)泡料重量根據(jù)模腔體積提前計(jì)算確定）→板材在壓機(jī)內(nèi)保溫保壓一定時(shí)間使聚氨酯充分熟化→升起壓機(jī)上模板，板材連同下模板推出壓機(jī)，取出板材。

閉式發(fā)泡工藝的優(yōu)點(diǎn)是：適合制作10 m以下框架結(jié)構(gòu)的板材，重量輕，冷藏車油耗少;不使用膠粘劑，發(fā)泡過程不產(chǎn)生VOCs，沒有環(huán)保投入;板材表面平整度高;聚氨酯泡沫與蒙皮之間結(jié)合強(qiáng)度高;生產(chǎn)效率高，制板周期低于40min。

閉式發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是：混合后的聚氨酯發(fā)泡料流動(dòng)性差，容易造成板材邊角發(fā)泡料密度不均勻，板材中包裹空氣產(chǎn)生空泡現(xiàn)象;不適合生產(chǎn)10m以上板材;環(huán)戌烷體系發(fā)泡料的聚酯多元醇組份中含有易燃易爆的環(huán)戊烷發(fā)泡劑（Fa245體系發(fā)泡料中不含易燃易爆成份），異氰酸酯也屬于有毒有害化學(xué)品，需要使用專業(yè)儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，對(duì)安全設(shè)施要求高，安全投入較高。

1.3.2開式發(fā)泡工藝

開式發(fā)泡工藝過程為：傳送帶送入上蒙皮→壓機(jī)上模板通過真空吸附將上蒙皮壓在上模板上→下模運(yùn)輸下蒙皮框架勻速運(yùn)動(dòng)→發(fā)泡槍通過布料管將混合后的雙組分聚氨酯發(fā)泡料均勻澆注到下蒙皮框架內(nèi)→上下模合攏，上蒙皮覆蓋在下蒙皮框架上并壓緊→板材在壓機(jī)內(nèi)保溫保壓一定時(shí)間，聚氨酯充分熟化→升起壓機(jī)上模板，板材連同下模板推出壓機(jī)，取出板材。開式發(fā)泡工藝如圖4所示。

開式發(fā)泡工藝的優(yōu)點(diǎn)是：適合制作10m以上無框架結(jié)構(gòu)板材，板材重量是目前制板工藝中最輕量化的;不使用膠粘劑，板材保溫性能高，發(fā)泡過程不產(chǎn)生VOCs，不需要投入環(huán)保治理設(shè)備;板材表面平整度高;聚氨酯泡沫密度分布均勻;聚氨酯泡沫與蒙皮之間結(jié)合強(qiáng)度高;生產(chǎn)效率高，制板周期低于25min。

開式發(fā)泡工藝的缺點(diǎn)是：開式發(fā)泡機(jī)自動(dòng)化程度高，設(shè)備制造費(fèi)用和維護(hù)成本高;成品板材也需要用專用吸盤設(shè)備進(jìn)行搬運(yùn)，配套設(shè)備多。

2三種制板工藝對(duì)比

2.1粘接性能對(duì)比

通過板材剝離試驗(yàn)對(duì)比，三種工藝制成的板材均為保溫材料層剝離，未出現(xiàn)膠粘層剝離現(xiàn)象，粘接性能由強(qiáng)到弱順序?yàn)椋簾釅?gt;發(fā)泡>負(fù)壓。

2.2輕量化對(duì)比

發(fā)泡工藝由于不使用膠粘，重量小于負(fù)壓工藝。測(cè)量同樣厚度和尺寸的板材重量，板材重量由重到輕順序?yàn)椋簾釅?gt;負(fù)壓>發(fā)泡。

2.3生產(chǎn)效率對(duì)比

使用樹脂膠進(jìn)行熱壓需要壓制時(shí)間3～4 h，負(fù)壓使用結(jié)構(gòu)膠需要壓制時(shí)間2～3 h，發(fā)泡工藝壓制時(shí)間為45 min。生產(chǎn)效率由高到低順序?yàn)椋喊l(fā)泡>負(fù)壓>熱壓。

2.4能耗費(fèi)用對(duì)比

熱壓工藝溫度為55～65℃，負(fù)壓工藝溫度為35～45℃，發(fā)泡工藝溫度為40～50℃。能耗費(fèi)用由高到低順序?yàn)椋簾釅?gt;發(fā)泡>負(fù)壓。

3發(fā)展方向

熱壓制板工藝是由國(guó)內(nèi)企業(yè)于20世紀(jì)90年代從國(guó)外引進(jìn)的制板技術(shù)，工藝成熟度高，固定資產(chǎn)投入少，產(chǎn)品穩(wěn)定性高。但隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)和環(huán)保管控力度的加大，熱壓制板生產(chǎn)受到很大限制。加上成品冷藏車廂成本高、重量大、油耗高，因此該制板工藝缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，熱壓制板工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品銷量逐年萎縮。

負(fù)壓制板是在熱壓制板工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)構(gòu)膠粘接制板技術(shù)，雖然設(shè)備投入小、板材重量較熱壓制板有所減輕，且制板過程不產(chǎn)生VOCs，但板材保溫性能、重量、強(qiáng)度、生產(chǎn)效率等均低于發(fā)泡工藝制板。由此分析，負(fù)壓制板是一種過渡性的制板技術(shù)，最終會(huì)被發(fā)泡工藝取代。

發(fā)泡制板工藝已逐漸成熟，具有重量輕、板材裝配工藝簡(jiǎn)單、成品冷藏車廂成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。雖然目前設(shè)備投資大、工藝參數(shù)調(diào)節(jié)較復(fù)雜、冷藏車用發(fā)泡料國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家少，但隨著冷藏車用發(fā)泡技術(shù)的普及，設(shè)備及化工原料的成本會(huì)逐漸下降，設(shè)備結(jié)構(gòu)也將會(huì)簡(jiǎn)化和小型化，發(fā)泡制板工藝最終將會(huì)被更多廠家采用。

4結(jié)語

通過對(duì)三種冷藏車板材壓制工藝的對(duì)比，筆者預(yù)測(cè)：隨著國(guó)家對(duì)車輛超載治理力度的加強(qiáng)，新能源汽車的迅猛發(fā)展，冷藏車輕量化的發(fā)展是大勢(shì)所趨。作為一種最輕量化的制板工藝，發(fā)泡制板工藝也必將取代熱壓和負(fù)壓制板工藝，成為主流制板工藝。