我國冷藏車板材壓制工藝對比及發展方向的探討

熊力葉　圣永　梁曉星

中圖分類號：U469.6+6 文獻標識碼：A 文章編號：1004-0226（2021）12-0071-03

目前我國冷鏈運輸裝備廠家的制板工藝有熱壓、負壓和發泡工藝三種。對于想進入冷藏車制造行業的企業、調整制板工藝的企業以及終端用戶來說，對這三種工藝進行分析和比對非常有必要。現針對這三種工藝各自的優缺點進行比對，對企業的行業定位目標、選用哪種更適合本企業的生產工藝，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90年代國內企業從歐洲引進的技術，全稱為壓制粘接保溫廂板技術。熱壓制板是一種對鋪裝涂樹脂膠后的板坯通過熱壓機加熱加壓制成，具有一定的機械強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：固定模框→涂脫模劑→鋪底層玻璃鋼蒙皮→鋪底層玻璃纖維氈：配置樹脂膠→涂樹脂膠→放加強物、聚氨酯泡沫板和預埋件→鋪上層玻璃纖維氈→涂樹脂膠→鋪上層玻璃鋼蒙皮→進入熱壓機加溫加壓→降溫降壓→板材修整等工序。

熱壓工藝的優點是：操作簡單，對工人技能要求不高;配套設備少，多數工序為手工操作，固定投入少;使用了兩層玻璃纖維氈進行不同材料的過渡粘接，板材強度高，抗沖擊力和剪切力強。

熱壓工藝的缺點是：手工涂膠造成板材涂膠厚度不均勻，產品一致性差，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，需要投入專業環保設施進行治理，環保投入費用和運行費用高。

1.2負壓工藝

負壓分為單層負壓和多層負壓。負壓工藝是目前國內冷藏車廠家普遍采用的制板工藝。負壓制板是對鋪裝涂結構膠的板坯通過負壓機抽去型腔內的空氣，使用大氣壓力將板材壓制成型的工藝過程。負壓工藝如圖2所示。

負壓工藝的具體過程為：負壓機上鋪塑料布→鋪底層玻璃鋼蒙皮：配置結構膠→鋪底層玻璃鋼蒙皮→涂結構膠→擺放框架→放聚氨酯泡沫板和預埋件→涂結構膠→鋪上層玻璃鋼蒙皮→蓋橡膠布→壓緊后抽真空→常溫下維持負壓→降壓取板→板材修整等工序。

負壓工藝的優點是：設備制造成本低，板材可在常溫下進行負壓固化，能耗費用低;使用聚氨酯結構膠，不產生VOCs，不需要投入環保治理設備;不使用玻璃纖維氈進行粘接，制板成本低，板材重量輕，可降低冷藏車油耗。

負壓工藝的缺點是：負壓制板工藝的上層玻璃鋼蒙皮是用橡膠布壓緊，導致單側板表面平整度不容易保證;蒙皮與保溫材料之間的粘接強度低于熱壓工藝。

1.3發泡工藝

發泡工藝是目前國內冷藏車廠家使用的較先進的制板工藝。發泡制板是通過高壓發泡機在封閉或開式的框架內現場起發聚氨酯保溫材料，并通過聚氨酯發泡液的膠粘特性與上下蒙皮粘接，進而形成板材的工藝過程。發泡工藝分為閉式發泡工藝和開式發泡工藝，最早出現的是閉式發泡工藝。

1.3.1閉式發泡工藝

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

閉式發泡工藝的優點是：適合制作10 m以下框架結構的板材，重量輕，冷藏車油耗少;不使用膠粘劑，發泡過程不產生VOCs，沒有環保投入;板材表面平整度高;聚氨酯泡沫與蒙皮之間結合強度高;生產效率高，制板周期低于40min。

閉式發泡工藝的缺點是：混合后的聚氨酯發泡料流動性差，容易造成板材邊角發泡料密度不均勻，板材中包裹空氣產生空泡現象;不適合生產10m以上板材;環戌烷體系發泡料的聚酯多元醇組份中含有易燃易爆的環戊烷發泡劑（Fa245體系發泡料中不含易燃易爆成份），異氰酸酯也屬于有毒有害化學品，需要使用專業儲罐儲存，對安全設施要求高，安全投入較高。

1.3.2開式發泡工藝

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

開式發泡工藝的優點是：適合制作10m以上無框架結構板材，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，發泡過程不產生VOCs，不需要投入環保治理設備;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合強度高;生產效率高，制板周期低于25min。

開式發泡工藝的缺點是：開式發泡機自動化程度高，設備制造費用和維護成本高;成品板材也需要用專用吸盤設備進行搬運，配套設備多。

2三種制板工藝對比

2.1粘接性能對比

通過板材剝離試驗對比，三種工藝制成的板材均為保溫材料層剝離，未出現膠粘層剝離現象，粘接性能由強到弱順序為：熱壓>發泡>負壓。

2.2輕量化對比

發泡工藝由于不使用膠粘，重量小于負壓工藝。測量同樣厚度和尺寸的板材重量，板材重量由重到輕順序為：熱壓>負壓>發泡。

2.3生產效率對比

使用樹脂膠進行熱壓需要壓制時間3～4 h，負壓使用結構膠需要壓制時間2～3 h，發泡工藝壓制時間為45 min。生產效率由高到低順序為：發泡>負壓>熱壓。

2.4能耗費用對比

熱壓工藝溫度為55～65℃，負壓工藝溫度為35～45℃，發泡工藝溫度為40～50℃。能耗費用由高到低順序為：熱壓>發泡>負壓。

3發展方向

熱壓制板工藝是由國內企業于20世紀90年代從國外引進的制板技術，工藝成熟度高，固定資產投入少，產品穩定性高。但隨著國內環保意識增強和環保管控力度的加大，熱壓制板生產受到很大限制。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競爭力，熱壓制板工藝生產的產品銷量逐年萎縮。

負壓制板是在熱壓制板工藝基礎上進行改進的結構膠粘接制板技術，雖然設備投入小、板材重量較熱壓制板有所減輕，且制板過程不產生VOCs，但板材保溫性能、重量、強度、生產效率等均低于發泡工藝制板。由此分析，負壓制板是一種過渡性的制板技術，最終會被發泡工藝取代。

發泡制板工藝已逐漸成熟，具有重量輕、板材裝配工藝簡單、成品冷藏車廂成本低等諸多優勢。雖然目前設備投資大、工藝參數調節較復雜、冷藏車用發泡料國內生產廠家少，但隨著冷藏車用發泡技術的普及，設備及化工原料的成本會逐漸下降，設備結構也將會簡化和小型化，發泡制板工藝最終將會被更多廠家采用。

4結語

通過對三種冷藏車板材壓制工藝的對比，筆者預測：隨著國家對車輛超載治理力度的加強，新能源汽車的迅猛發展，冷藏車輕量化的發展是大勢所趨。作為一種最輕量化的制板工藝，發泡制板工藝也必將取代熱壓和負壓制板工藝，成為主流制板工藝。