摘要：本文介紹了進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)涂附磨具生產(chǎn)線的組成和發(fā)展現(xiàn)狀，并將國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線與進(jìn)口先進(jìn)生產(chǎn)線從系統(tǒng)主要參數(shù)及單套設(shè)備等角度進(jìn)行了對(duì)比，指出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線存在的缺點(diǎn)或弱勢(shì)，借鑒當(dāng)前進(jìn)口生產(chǎn)線的主流設(shè)計(jì)方式， 提出了改進(jìn)和發(fā)展方向

       0 前言
       涂附磨具是用粘結(jié)劑把磨粒粘附在可撓性的基材上制成的磨具[1]。由此定義來(lái)看，涂附磨具的三個(gè)基本元素分別是：背基、磨料和粘結(jié)劑。涂附磨具的生產(chǎn)，也就圍繞著這三個(gè)基本元素而展開(kāi)。

       隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，國(guó)產(chǎn)涂附磨具產(chǎn)品日趨雷同，且產(chǎn)品定位始終徘徊在中低端市場(chǎng)，利潤(rùn)越來(lái)越薄，逐步形成一種惡性競(jìng)爭(zhēng)。而進(jìn)口高端涂附磨具價(jià)格高，單價(jià)為國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的3.6倍[1]，利潤(rùn)空間大，且市場(chǎng)需求量逐年穩(wěn)步上升。如何將進(jìn)口高端產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化，成了涂附磨具行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

       古人云：工欲善其事，必先利其器。要想生產(chǎn)制造出高端的研磨產(chǎn)品，沒(méi)有優(yōu)質(zhì)的原材料，沒(méi)有成熟穩(wěn)定的工藝是不可能實(shí)現(xiàn)的，然而，即使具備了上乘的研磨原料，成熟的工藝，沒(méi)有性能穩(wěn)定的先進(jìn)涂附磨具生產(chǎn)設(shè)備也有可能是緣木求魚(yú)。設(shè)備作為工藝的載體， 尤其是關(guān)鍵的植砂設(shè)備， 已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)研磨行業(yè)向高端化邁進(jìn)的瓶頸，這也早已成為業(yè)界的共識(shí)。本文正是基于此點(diǎn)，在縱覽剖析國(guó)內(nèi)外設(shè)備差距及優(yōu)缺點(diǎn)的同時(shí)，為國(guó)產(chǎn)設(shè)備向自動(dòng)化、智能化、高端化發(fā)展提供了良好的建議。

       1 生產(chǎn)線的組成

       涂附磨具是世界上最早出現(xiàn)的磨具品種，早在13世紀(jì)，我國(guó)勞動(dòng)人民就用天然樹(shù)脂將磨碎的的貝殼粘在羊皮上磨東西。1808年，歐洲人把熔燒磨細(xì)的浮石與漆混合，用刷子涂在紙上制得了最早的涂附磨具。而目前機(jī)械化生產(chǎn)所使用的涂附磨具生產(chǎn)線，則源于20世紀(jì)50年代，當(dāng)靜電植砂設(shè)備研制成功時(shí)，人們開(kāi)始大量使用磨料和樹(shù)脂，開(kāi)始了機(jī)械化和自動(dòng)化批量生產(chǎn)[2]。圖1-1是典型的涂附磨具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。        現(xiàn)代涂附磨具生產(chǎn)線的主要工藝流程及設(shè)備組成基本如下圖1-2所示。這是涂附磨具生產(chǎn)線的基本形式。不少?lài)?guó)內(nèi)外企業(yè)，根據(jù)多年的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為提高生產(chǎn)效率或降低生產(chǎn)成本，對(duì)生產(chǎn)線做了局部的改進(jìn)，以適應(yīng)自身產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，但萬(wàn)變不離其宗，核心工藝和設(shè)備始終沒(méi)有圍繞圖1-2中工藝展開(kāi)。        2 國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線設(shè)備的現(xiàn)狀

       目前，國(guó)內(nèi)各類(lèi)涂附磨具產(chǎn)品生產(chǎn)廠商所使用的生產(chǎn)線主要包括以下三類(lèi)：
       第一類(lèi)生產(chǎn)線基本由進(jìn)口設(shè)備組成，典型的涂附磨具生產(chǎn)線設(shè)備是由已有百年歷史的德國(guó)Peter Schwabe公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，國(guó)內(nèi)少數(shù)一線生產(chǎn)廠家采用的便是該公司的設(shè)備，或者是在該公司設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)備；第二類(lèi)生產(chǎn)線是拼拼湊湊的半國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線，關(guān)鍵設(shè)備由國(guó)外進(jìn)口，次要設(shè)備則根據(jù)進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)和制造，關(guān)鍵設(shè)備主要是指頭膠機(jī)和靜電植砂機(jī)，以及靜電植砂機(jī)配套的高壓發(fā)生器等設(shè)備，這類(lèi)生產(chǎn)線也僅僅掌握在少數(shù)國(guó)內(nèi)涂附磨具生產(chǎn)企業(yè)手中；而第三類(lèi)生產(chǎn)線則幾乎完全是由國(guó)內(nèi)設(shè)備制造廠商設(shè)計(jì)制造的國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線，所謂的設(shè)計(jì)則是根據(jù)20世紀(jì)80年代上砂廠引進(jìn)的德國(guó)涂附磨具生產(chǎn)線進(jìn)行仿制，并針對(duì)國(guó)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)情況做了優(yōu)化改進(jìn)而得的。典型的國(guó)內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)廠商是位于上海市奉賢區(qū)的上海全全工貿(mào)有限公司，這類(lèi)生產(chǎn)線被國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用。其他號(hào)稱(chēng)能夠設(shè)計(jì)制造涂附磨具生產(chǎn)線的設(shè)備生產(chǎn)商，幾乎只能提供生產(chǎn)線中的極個(gè)別設(shè)備，圖紙也是參考了其他設(shè)備廠商早期的成熟產(chǎn)品。
       從技術(shù)參數(shù)來(lái)比較這三類(lèi)生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，如表2-1所示：        從上表中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)比來(lái)看，國(guó)產(chǎn)涂附磨具生產(chǎn)線經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，雖然有不少涂附磨具生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其進(jìn)行了各種改造，以適應(yīng)自身生產(chǎn)的需要，一定程度上提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，但是，整體而言，依然處于絕對(duì)落后的地位。
       國(guó)產(chǎn)涂附磨具生產(chǎn)線的弱點(diǎn)可以總結(jié)為兩點(diǎn)：(1) 生產(chǎn)效率低；(2) 產(chǎn)品質(zhì)量低。生產(chǎn)效率低，體現(xiàn)在生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品幅寬較小，生產(chǎn)線生產(chǎn)速度較慢，自動(dòng)化程度低，產(chǎn)能低下。產(chǎn)品質(zhì)量低，則體現(xiàn)在產(chǎn)品組合范圍相對(duì)小，無(wú)法生產(chǎn)高目數(shù)產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等方面。
       從單項(xiàng)技術(shù)參數(shù)來(lái)看，國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線與國(guó)外進(jìn)口生產(chǎn)線一樣，能夠生產(chǎn)以紙或布為背基材料的涂附磨具產(chǎn)品，說(shuō)明國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線已經(jīng)具備了生產(chǎn)重型砂紙和砂布的能力，對(duì)重型砂紙、砂布生產(chǎn)所需要掌握的涂附技術(shù)、植砂技術(shù)、烘干調(diào)質(zhì)技術(shù)以及張力控制技術(shù)有了一定的了解和掌握。湖北玉立、江蘇鋒芒、江蘇三菱、常州金牛、四砂泰山等國(guó)內(nèi)大型涂附磨具生產(chǎn)廠家年產(chǎn)量均超過(guò)了3000萬(wàn)平方米[1]。但從產(chǎn)品的幅寬差別來(lái)看，國(guó)外進(jìn)口生產(chǎn)線掌握了更加重型、更加精確的張力控制技術(shù)，各設(shè)備的剛性等各方面綜合性能也相對(duì)較高，從而，有效提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
       第二、三類(lèi)生產(chǎn)線的線速度比進(jìn)口生產(chǎn)線的線速度要低得多。生產(chǎn)線線速度的提高，不僅僅是電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，而是需要提高生產(chǎn)線各設(shè)備的個(gè)體運(yùn)行穩(wěn)定性以及針對(duì)不同磨料和粘結(jié)劑進(jìn)行生產(chǎn)速度的區(qū)分和設(shè)定，并集成智能化的的控制系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。進(jìn)口生產(chǎn)線正是擁有了以上這些必要的技術(shù)，才能在正常生產(chǎn)運(yùn)行速度25～120m/min的狀態(tài)下，高速、高質(zhì)量地進(jìn)行穩(wěn)定生產(chǎn)，生產(chǎn)速度是國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線的3～4倍，有效降低了產(chǎn)品的單位成本，提高產(chǎn)品利潤(rùn)。
       隨著各個(gè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的逐步調(diào)整，行業(yè)不斷細(xì)分，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求越來(lái)越高。一條有競(jìng)爭(zhēng)力的生產(chǎn)線往往具備兩個(gè)特點(diǎn)。第一，速度快，性能穩(wěn)定；第二，適應(yīng)能力強(qiáng)，可以生產(chǎn)多種產(chǎn)品。國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線在同一條線上能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品品種有限，而進(jìn)口涂附磨具生產(chǎn)線則屬于這種有競(jìng)爭(zhēng)力的生產(chǎn)線。誠(chéng)然，涂附磨具生產(chǎn)線最核心的設(shè)備是靜電植砂機(jī)。國(guó)內(nèi)一些企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)多年來(lái)一直致力于該設(shè)備的研究，并取得了不少成果。但是，靜電植砂機(jī)性能的逐步提高，并未能幫助使用第二、三類(lèi)生產(chǎn)線的涂附磨具生產(chǎn)廠家達(dá)到與第一類(lèi)生產(chǎn)線使用廠商和國(guó)外該行業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)其他廠商一樣的生產(chǎn)能力。由此可見(jiàn)，涂附磨具生產(chǎn)線的優(yōu)劣并不僅僅是一兩套設(shè)備所決定，更是一條生產(chǎn)線系統(tǒng)性設(shè)計(jì)問(wèn)題。
       從單臺(tái)設(shè)備來(lái)看，國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線的設(shè)備，尤其是關(guān)鍵設(shè)備：頭膠機(jī)、復(fù)膠機(jī)、烘房和靜電植砂機(jī)，與國(guó)外進(jìn)口設(shè)備均有著很大的差距。進(jìn)口頭膠機(jī)、復(fù)膠機(jī)多采用兩輥涂布結(jié)構(gòu)，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備則采用三輥涂布結(jié)構(gòu)，多了一根計(jì)量輥。增加計(jì)量輥的出發(fā)點(diǎn)是希望提升涂布過(guò)程中，基材表面粘結(jié)劑的均勻性，以彌補(bǔ)國(guó)產(chǎn)兩輥涂布頭涂膠不如進(jìn)口設(shè)備均勻的缺陷。但是，計(jì)量輥的增加，存在三個(gè)問(wèn)題：第一，勢(shì)必增加了生產(chǎn)時(shí)設(shè)備調(diào)整的難度，兩輥涂布只需要調(diào)整一次，而三輥則需要調(diào)整兩次以上；第二，計(jì)量輥的制造精度、安裝精度及累計(jì)誤差也使涂膠的均勻性受到負(fù)面的影響；第三，計(jì)量輥的增加，對(duì)于涂層較厚的粘結(jié)劑，可能造成刮痕，因?yàn)橛?jì)量輥在環(huán)境溫度較低時(shí)，增加了粘結(jié)劑在涂附過(guò)程中的散熱，提高了粘結(jié)劑的粘度，對(duì)于涂層較薄的粘結(jié)劑，可能造成流掛，因?yàn)橛?jì)量輥在環(huán)境溫度較高時(shí)，增加了粘結(jié)劑在涂附過(guò)程中的吸熱，降低了粘結(jié)劑的粘度。這些，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量都會(huì)有影響。
       烘房是制約生產(chǎn)效率和決定單位產(chǎn)品成本的重要因素之一。目前涂附磨具生產(chǎn)線普遍采用懸掛式烘房。國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線的烘房大多為直線型，多被實(shí)際廠房場(chǎng)的束縛。烘房長(zhǎng)度并未根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際需求經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，大部分烘房存在能源浪費(fèi)嚴(yán)重的情況。而且，烘房的頂部、側(cè)面和底部的保溫設(shè)計(jì)也基本沿襲了舊的進(jìn)口生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，保溫效果較差，熱損失較大。所幸的是，在增大能耗的前提下，國(guó)產(chǎn)烘房?jī)?nèi)部溫度均勻性還可以，基本可以達(dá)到+/-3攝氏度，對(duì)產(chǎn)品的均勻烘干提供了較好的環(huán)境。烘房的內(nèi)部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)基本參考了上世紀(jì)80年代進(jìn)口設(shè)備的設(shè)計(jì)，在30～40m/min的線速度下，運(yùn)行比較穩(wěn)定，一旦再需要提高速度，則掉桿幾率顯著增加。
       進(jìn)口的靜電植砂機(jī)分為兩種。一種是國(guó)內(nèi)涂附磨具生產(chǎn)企業(yè)使用的靜電植砂機(jī)，多為德國(guó)Peter Schwabe產(chǎn)，設(shè)備總長(zhǎng)度大多不超過(guò)2米。另外一種是外資企業(yè)使用的靜電植砂機(jī)，部分是Peter Schwabe產(chǎn)，部分是這些外資企業(yè)自行研發(fā)的，設(shè)備總長(zhǎng)達(dá)到5米左右。靜電植砂機(jī)的長(zhǎng)度對(duì)生產(chǎn)線速度和植砂目數(shù)的范圍有著很大的影響，設(shè)備越長(zhǎng)，生產(chǎn)速度越快，植砂目數(shù)范圍越廣，當(dāng)然，這個(gè)結(jié)論必須建立在生產(chǎn)高目數(shù)產(chǎn)品時(shí)，具有性能先進(jìn)的高壓發(fā)生器及其配套控制程序和良好的環(huán)境溫濕度控制相匹配的前提下的。否則，即使設(shè)備長(zhǎng)度再長(zhǎng)，也無(wú)法生產(chǎn)高目數(shù)的產(chǎn)品。而先進(jìn)的高壓發(fā)生器及控制程序，一些發(fā)達(dá)國(guó)家或廠商對(duì)中國(guó)采取了禁止出口的措施，這也制約了涂附磨具行業(yè)在中國(guó)的發(fā)展。
       如果說(shuō)，涂附磨具生產(chǎn)線的各套設(shè)備是人體的各個(gè)部分，那么，控制系統(tǒng)則是該生產(chǎn)線的大腦和控制中樞。隨著中國(guó)人口紅利時(shí)代的逐漸遠(yuǎn)去，生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度隨之提高，所需要的操作人員數(shù)量也逐漸會(huì)減少。進(jìn)口生產(chǎn)線不但掌握先進(jìn)的植砂控制技術(shù)，而且在涂布、糾偏、張力控制等領(lǐng)域有著很深厚的底蘊(yùn)，相比之下，國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線的控制僅僅體現(xiàn)在一些相對(duì)重要的位置，例如：植砂、涂布和收卷，所采用的控制技術(shù)也因行業(yè)因素局限在九十年代初的水平，，控制的精度、穩(wěn)定性等方面遠(yuǎn)不如進(jìn)口生產(chǎn)線。全自動(dòng)生產(chǎn)線所需要的操作工人數(shù)基本控制在15人以下，而國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線在同等條下需要的操作工數(shù)量更多。同等條件是指同樣的操作方式，同樣的安全操作要求，同樣的質(zhì)量檢測(cè)要求等。
       控制不僅僅是讓生產(chǎn)線運(yùn)行起來(lái)，還應(yīng)當(dāng)包括產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)一些重要工序的質(zhì)量檢測(cè)和反饋控制。例如：基材厚度的檢測(cè)、頭膠機(jī)涂布厚度的檢測(cè)、植砂量的檢測(cè)、復(fù)膠機(jī)涂布厚度的檢測(cè)等等。國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線目前僅有極個(gè)別廠家實(shí)現(xiàn)了上述功能中的部分功能。而進(jìn)口生產(chǎn)線則配備了一整套完整的檢測(cè)功能，以保證其產(chǎn)品的高品質(zhì)，也有效降低了生產(chǎn)過(guò)程中的報(bào)廢率。

       3 國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線改進(jìn)方向

       綜上所述國(guó)內(nèi)的涂附磨具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展，需要原材料、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備及質(zhì)量檢測(cè)、產(chǎn)品試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備四架馬車(chē)同時(shí)向前跑，缺一不可。
       從宏觀而言，國(guó)產(chǎn)涂附磨具生產(chǎn)線的發(fā)展方向主要是：(1). 提高產(chǎn)品質(zhì)量；(2). 提高生產(chǎn)效率；(3). 注重環(huán)保和安全。前兩點(diǎn)能夠給企業(yè)帶來(lái)直接的利潤(rùn)，而第三點(diǎn)則是長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益,也是對(duì)社會(huì)的一份責(zé)任。
       從微觀而言，國(guó)產(chǎn)涂附磨具生產(chǎn)線的每臺(tái)設(shè)備都有不足之處，尤其是要用于生產(chǎn)高端產(chǎn)品。如果生產(chǎn)企業(yè)資金有限，但是急需提高產(chǎn)品質(zhì)量，且僅僅是為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，以達(dá)到將產(chǎn)品推入高端市場(chǎng)的目的，基于現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線設(shè)備，通過(guò)替換關(guān)鍵設(shè)備，在一定程度上可以彌補(bǔ)與進(jìn)口設(shè)備上的一些差距。這些關(guān)鍵設(shè)備是：頭膠機(jī)和靜電植砂機(jī)及其配套裝置。

       頭膠機(jī)可以改進(jìn)的方面主要包括：

       a) 涂膠均勻性的提高
       涂膠均勻性的好壞，受到若干個(gè)因素的影響。第一，涂布頭制造精度，兩輥或者三輥涂布機(jī)構(gòu)都需要有高精度的加工制作，鋼輥和膠輥全跳動(dòng)的精度直接影響了涂膠的均勻性。先進(jìn)的涂膠設(shè)備，鋼輥和膠輥的全跳動(dòng)都可以達(dá)到5μm，表面粗糙度可以達(dá)到1μm；第二，涂布頭組裝的精度，頭膠機(jī)的涂布頭壓合、打開(kāi)是通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)，由氣缸驅(qū)動(dòng)的，中心轉(zhuǎn)軸的穩(wěn)定性及定位精度直接影響了涂布頭兩端間隙或壓力的均勻性，因?yàn)橹行霓D(zhuǎn)軸的軸承和軸承座是有間隙誤差的；第三，涂布頭間隙或壓力的閉環(huán)控制，涂布頭在生產(chǎn)過(guò)程中，由于設(shè)備本身的剛性、振動(dòng)、氣缸的控制精度不高等因素，會(huì)破壞開(kāi)機(jī)前調(diào)整所達(dá)到的精度，現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)設(shè)備雖然增加頂桿來(lái)加強(qiáng)涂布頭杠桿的穩(wěn)定性，但是，并不是時(shí)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況反饋調(diào)整的，而且，兩側(cè)頂桿由于受力不同，磨損不同，導(dǎo)致間隙偏差存在，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，頂桿的磨損速度還是很快的，畢竟涂布頭線壓力最高可以達(dá)到6t/m。而進(jìn)口設(shè)備可以做到在線監(jiān)測(cè)和調(diào)整。第四，膠輥的受力變形，這個(gè)因素在生產(chǎn)布基產(chǎn)品時(shí)尤為重要，當(dāng)膠輥受到壓力時(shí)，往往呈現(xiàn)出“中凹”的形狀，導(dǎo)致兩端壓力較中間位置大。第五，粘結(jié)劑溫度的控制，正如上文中曾提到的，每一種粘結(jié)劑都有最佳的涂附溫度，如果能對(duì)乘膠盤(pán)和涂布頭的鋼輥進(jìn)行溫度控制，根據(jù)不同粘結(jié)劑的性能，設(shè)定不同的溫度，則能有效改善涂膠的均勻性問(wèn)題；第六，涂膠段的張力控制，不同基材的受力后的變形量是不同的，穩(wěn)定的張力控制能夠保證涂膠量的均勻性；第七，涂膠量控制，如果能夠通過(guò)檢測(cè)基材重量，檢測(cè)涂膠后基材與粘結(jié)劑整體的重量，則可以得出涂膠量，如果能夠在線檢測(cè)基材緯線方向多個(gè)點(diǎn)的涂膠量，則能掌握涂布頭涂膠的均勻性。

       b) 涂膠區(qū)兩邊緣質(zhì)量的改善
       如果不能對(duì)涂膠區(qū)域兩邊緣的質(zhì)量進(jìn)行有效控制，生產(chǎn)出的大卷涂附磨具兩邊緣凹凸不平，不是一條直線。在后續(xù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，則需要切除大量的廢邊，造成一定的浪費(fèi)。而且，如果粘結(jié)劑在涂附時(shí)流到基材背面，則會(huì)對(duì)產(chǎn)品品相造成印漬破壞而產(chǎn)生不必要的報(bào)廢。其實(shí)，邊緣涂膠質(zhì)量的控制，只需要在涂布頭兩端增加兩個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)便可實(shí)現(xiàn)，但是，由于生產(chǎn)線線速度的不同，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也略有區(qū)別，在進(jìn)口設(shè)備上有較廣泛的應(yīng)用。
       對(duì)頭膠機(jī)進(jìn)行以上改進(jìn)后，不僅能夠穩(wěn)定地、均勻地涂附各種厚度的粘結(jié)劑，而且能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測(cè)控制，為生產(chǎn)高目數(shù)產(chǎn)品打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。涂膠邊緣質(zhì)量的控制，不僅能減少?gòu)U品率，而且能使產(chǎn)品的品相更上層樓。

       靜電植砂機(jī)及配套設(shè)備則可以做以下改進(jìn)：

       a) 植砂重量的精確控制
       植砂重量的精確控制可以通過(guò)在植砂機(jī)入口處增加浮動(dòng)承重平臺(tái)，以計(jì)量從落料機(jī)落下的磨料重量，在植砂機(jī)出口處增加剩余磨料收集箱及地秤，以計(jì)量遺留在傳送帶上未被植上的磨料重量，兩者之差，即可推算出植砂量。這一控制對(duì)控制產(chǎn)品植砂疏密及判斷是否有效植上足夠的磨料有著很大的幫助，是植砂質(zhì)量控制的有效手段。

       b) 改直流高壓為交流高壓
       研究表明，交流高壓與直流高壓相比，有五大優(yōu)勢(shì)[4]：第一，交流高壓能使磨料在電場(chǎng)中產(chǎn)生較大沖擊力，使磨料進(jìn)入膠層更深，粘結(jié)更牢固；第二，交流高壓可以去除磨料的極化，使第一次為粘牢的磨料落下后能再次沖向膠層；第三，可調(diào)整頻率以適應(yīng)不同目數(shù)磨料的電阻率時(shí)間常數(shù)；第四，交流高壓比直流高壓穩(wěn)定，能夠?qū)蓸O板間電場(chǎng)力進(jìn)行更精確控制，植砂一致性、穩(wěn)定性較好；第五，交流高壓不僅可以有效避免高壓放電打火現(xiàn)場(chǎng)，而且關(guān)斷響應(yīng)及時(shí)，起到了快速保護(hù)作用，比直流高壓更安全。
       誠(chéng)然，交流高壓也有一定的缺點(diǎn)，例如，交流高壓產(chǎn)生的電場(chǎng)力相對(duì)較小，如需要生產(chǎn)低目數(shù)、大顆粒磨料的產(chǎn)品，則需要配以重力植砂以彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。進(jìn)口生產(chǎn)線使用的靜電植砂機(jī)高壓發(fā)生器綜合了直流與交流的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)不同產(chǎn)品，交替使用兩種不同的高壓，成為目前主流趨勢(shì)。

       c) 環(huán)境溫度和濕度的控制
       眾所周知，不同的磨料具有不同的導(dǎo)電率和導(dǎo)電率時(shí)間常數(shù)，因此，在同樣的環(huán)境下，需要不同的電場(chǎng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)靜電植砂，但是，電場(chǎng)力的大小是有限的，為了提高電場(chǎng)力來(lái)滿足磨料克服重力被植入膠層是有一定風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)檫^(guò)高的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)引發(fā)周?chē)諝獾碾姇灧烹姄舸┈F(xiàn)象，甚至導(dǎo)致設(shè)備的損壞。
       研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整靜電植沙環(huán)境的溫濕度，能夠調(diào)整磨料的導(dǎo)電率，從而，將植砂所需要的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力控制在一定范圍內(nèi)。例如：所有目數(shù)的浩剛玉、氧化鋁等磨料需要通過(guò)提高環(huán)境濕度來(lái)增加導(dǎo)電率，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的植砂動(dòng)作；而氧化硅等磨料屬于半導(dǎo)體材料，容易導(dǎo)電，植砂時(shí)需要適當(dāng)降低環(huán)境濕度。
       精確控制植砂環(huán)境的溫濕度，將溫濕度根據(jù)不同磨料的特性進(jìn)行設(shè)定，能夠有效的提高磨料的導(dǎo)電率。在設(shè)定的溫濕度下，將溫度控制在+/-0.5度，相對(duì)濕度控制在+/-1%內(nèi)，可以很好地滿足各種磨料植砂的穩(wěn)定性，提升產(chǎn)品的品質(zhì)。
       如果不僅需要提高產(chǎn)品的質(zhì)量，而且要提高涂附磨具生產(chǎn)線的線速度，則有更多的設(shè)備需要改進(jìn)或替換。除了上文提到的頭膠機(jī)、復(fù)膠機(jī)和靜電植砂機(jī)外，放卷機(jī)和烘房是限制生產(chǎn)線速度的重要因素。
       放卷機(jī)的主要功能是將背基卷材開(kāi)卷，為后道涂布工序做準(zhǔn)備。通常分為單開(kāi)卷和雙開(kāi)卷兩種。進(jìn)口生產(chǎn)線基本使用雙開(kāi)卷形式，優(yōu)點(diǎn)在于在一卷料參與生產(chǎn)時(shí)，操作人員可以將第二卷料放置到放卷機(jī)的第二個(gè)工位上，一旦第一卷料用完后，第二卷料可以迅速地接著后續(xù)生產(chǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，除了裝卸卷料外，還有一個(gè)因素影響著換卷料所需要的時(shí)間，就是“接布”。絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)放卷機(jī)是手工接布，這樣做的缺點(diǎn)是：速度慢、接布的“尾巴”長(zhǎng)。而進(jìn)口放卷機(jī)可以自動(dòng)接布，并且，可以將“尾巴”控制在50mm以?xún)?nèi)，甚至更短。
       就烘房而言，進(jìn)口生產(chǎn)線與國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線的區(qū)別主要有以下幾點(diǎn)：第一，進(jìn)口烘房長(zhǎng)度更長(zhǎng)，通過(guò)轉(zhuǎn)彎使烘房呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)“U”型，有效降低了生產(chǎn)線對(duì)廠房長(zhǎng)度的要求。“U”型烘房最大的問(wèn)題在于“U”型轉(zhuǎn)彎處容易掉桿，進(jìn)口烘房經(jīng)過(guò)幾代人的研究，已經(jīng)很好地解決了這個(gè)問(wèn)題；第二，進(jìn)口烘房更節(jié)能，所需能耗經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算，主要包括：基材、磨料和粘結(jié)劑升溫及汽化熱所需能量的計(jì)算；粘結(jié)劑所含溶劑濃度的計(jì)算；排風(fēng)量與新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量的計(jì)算；新風(fēng)升溫所需能量的計(jì)算；換熱器換熱效率的計(jì)算；烘房保溫板熱輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)導(dǎo)致的熱量損失的計(jì)算等，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格細(xì)致的科學(xué)計(jì)算后，烘房的熱量損失通常保證在10%以?xún)?nèi)，或者更少。能耗降低則產(chǎn)品的單位制造成本自然顯著下降，而生產(chǎn)線速度的提高也顯著提升了生產(chǎn)效率，兩者相互作用，產(chǎn)品的單位制造成本自然也有了較大幅度的降低。
       除了機(jī)械設(shè)備上的改進(jìn)外，控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代是必不可少的。要提高生產(chǎn)線速度，必須加以精確的張力控制、糾偏控制以及設(shè)備與設(shè)備之間的速度匹配控制。先進(jìn)的張力控制技術(shù)已經(jīng)引入國(guó)內(nèi)造紙、印刷、紡織等行業(yè)，但是在涂附磨具生產(chǎn)線上的應(yīng)用相對(duì)比較滯后。由于每段生產(chǎn)工藝是不同的，所以，生產(chǎn)線的張力需要分區(qū)控制。涂附磨具生產(chǎn)線的張力區(qū)可以分為：放卷打印區(qū)、頭膠區(qū)、植砂區(qū)、復(fù)膠區(qū)和收卷區(qū)。精確的張力控制可以避免基材被過(guò)度拉伸或者松弛，這兩種情況都會(huì)造成產(chǎn)品的瑕疵，產(chǎn)生報(bào)廢。而糾偏控制的主要作用是避免基材在生產(chǎn)過(guò)程中跑偏。純機(jī)械式的糾偏機(jī)構(gòu)容易造成基材邊緣的損壞，采用機(jī)電組合的糾偏機(jī)構(gòu)則能避免這種問(wèn)題，這種糾偏機(jī)構(gòu)通常通過(guò)邊線傳感器來(lái)探測(cè)基材的運(yùn)行位置是否與設(shè)定位置有偏差，超出設(shè)定偏差值后，通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)從而改變基材在緯線方向上的張力，以達(dá)到糾偏的目的。設(shè)備之間的速度匹配不僅有不同張力分區(qū)之間的匹配，亦存在與各個(gè)張力區(qū)之間；也有有張力區(qū)與零張力區(qū)之間的匹配，比如，烘房出入口與前、后道工序設(shè)備之間的匹配。進(jìn)口生產(chǎn)線在以上三個(gè)方面已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，是國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線非常值得學(xué)習(xí)的。
       隨著社會(huì)發(fā)展水平的提高，環(huán)保問(wèn)題要成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展不得不面對(duì)的重要課題。，涂附磨具生產(chǎn)線由于需要使用酚類(lèi)樹(shù)脂及多種溶劑，會(huì)釋放大量甲醛等有毒有害氣體。在更換產(chǎn)品生產(chǎn)的品種時(shí)，需要對(duì)設(shè)備清洗，會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水。這兩種污染，如人體長(zhǎng)期接觸，可能造成嚴(yán)重的健康的傷害，所以，未來(lái)的國(guó)產(chǎn)涂附磨具生產(chǎn)線應(yīng)當(dāng)具備配套的廢氣、廢水處理系統(tǒng)。湖北玉立集團(tuán)采用冷凝與吸附相結(jié)合的方式對(duì)廢氣進(jìn)行回收[5]，取得了很好的成效，是一個(gè)良好的開(kāi)端。外資企業(yè)資金比較雄厚，通常采用熱氧化爐對(duì)廢氣進(jìn)行燃燒處理，優(yōu)點(diǎn)在與有毒有害物質(zhì)通過(guò)900攝氏度以上的燃燒，能達(dá)到99.9%以上的處理，可以直排大氣，且如果采用蓄熱式熱氧化爐，可以將燃燒產(chǎn)生的余熱回收再利用，但是，由于涂附磨具產(chǎn)品生產(chǎn)所使用的溶劑濃度不搞，需要加入天然氣以協(xié)助燃燒，運(yùn)行成本較高。對(duì)于廢水的處理有各種方式，有些采用生化處理方式，有些同廢氣一起燃燒掉，有些則被酸堿綜合、沉降大顆粒物質(zhì)后回收再利用。

       4 總結(jié)
       涂附磨具生產(chǎn)線歷經(jīng)幾十年的發(fā)展已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線需要不斷向先進(jìn)設(shè)備制造廠家學(xué)習(xí)，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，以實(shí)現(xiàn)降低成本、提高產(chǎn)品利潤(rùn)、進(jìn)入高端產(chǎn)品市場(chǎng)的目標(biāo)。與此同時(shí)，做好環(huán)境保護(hù)工作作為百年大計(jì)。 更是對(duì)社會(huì)的一份沉甸甸的承諾。研磨行業(yè)的裝備升級(jí)換代也亟待各方有識(shí)之士同心協(xié)力， 共同譜寫(xiě)新的篇章。

       參考文獻(xiàn)
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       [2]. 王明遠(yuǎn) 等. 2012年中國(guó)涂附磨具行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況分析. 中國(guó)涂附磨具，2013，第2期
       [3]. 李硯咸 高丙元. 我國(guó)涂附磨具現(xiàn)狀及其在木材加工中的應(yīng)用. 中國(guó)人造板，2010
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       [5]. 黎珊玉 等. 耐水砂紙生產(chǎn)過(guò)程中有機(jī)廢氣的回收處理系統(tǒng). 中國(guó)涂附磨具，2013，第2期