專利名稱：板材高溫氣體噴射熱壓成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料成型的熱壓方法。具體地說是一種適合植物纖維或非植物纖維板材或它們與其它材料的混合板材的成型熱壓方法。
背景技術(shù)：
由碎屑、粉末和纖維等植物纖維類或非植物組元材料，施加或不施加膠粘劑或其他添加劑，壓制成具有一定形狀的材料時，往往都需要使板坯加熱到一定的溫度，使其在溫度和壓力的作用下成型。目前，加熱的方式主要有熱壓板接觸加熱、高頻或微波加熱、噴蒸加熱。采用熱壓板接觸加熱時，熱量主要由板坯的表層傳導(dǎo)至芯層，由于板坯是熱的不良導(dǎo)體，傳熱速度慢，板坯芯層達(dá)到要求溫度的時間長，因而熱壓周期長、生產(chǎn)效率低；當(dāng)板材厚度較大時，芯層需要很長的時間才能達(dá)到所要求的溫度，此時表層的組元材料早已在高溫下開始熱解，甚至碳化，因而不能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。采用熱壓板接觸加熱，只能生產(chǎn)厚度較小的材料，厚度一般小于30mm。采用高頻或微波加熱，從理論上講可以使整個板坯迅速均勻加熱到所需溫度，因而適合任何厚度的材料熱壓成型，但控制較復(fù)雜，且耗電量很大，導(dǎo)致成本高；采用噴蒸加熱，就是對板坯噴射高溫蒸汽(包括飽和水蒸汽和過熱水蒸汽)，板坯溫度能在幾秒之內(nèi)迅速上升到所需溫度，但由于使用的是高溫水蒸汽，不可避免地會增加板坯的含水率，因而影響板材的結(jié)合強(qiáng)度；另外，高含水率的板坯在高溫下也容易使纖維素等發(fā)生水解而降低植物材料的強(qiáng)度。雖然可以采用噴蒸后抽真空的方法抽出一部份水蒸汽，但除濕效果并不理想，且噴蒸加熱法的工藝不容易掌握，故難以推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服以上缺點(diǎn)，提供一種操作簡單、工藝控制容易，能大大縮短熱壓時間，且含水率低、能提高產(chǎn)品質(zhì)量，特別適合厚型纖維類材料成型的熱壓方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是采用高溫氣體噴射熱壓方法。即在壓板加熱或不加熱的條件下，當(dāng)由碎屑、粉末和纖維等為組元材料的植物纖維類材料或非植物材料的板坯用常規(guī)加壓方法被壓縮到密度為0.1-1.1g/cm3時，將溫度為120℃～250℃、壓力為0.4MPa～1.2MPa的高溫壓縮氣體，從板坯上、下表面或側(cè)面向其中心部進(jìn)行噴射幾秒鐘到幾十秒鐘，具體時間根據(jù)不同厚度決定，使板坯溫度迅速上升到110℃～160℃，從而實(shí)現(xiàn)材料快速成型。
所述高溫壓縮氣體為高溫壓縮空氣、高溫壓縮爐氣體或含有防霉、殺菌、增香成份的高溫壓縮氣體。
高溫壓縮氣體噴射的裝置可以利用現(xiàn)有其它方法的熱壓機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。如噴蒸熱壓法所使用的熱壓機(jī)，只需將蒸汽發(fā)生器改為高溫氣體發(fā)生器即可(不需要抽真空裝置)。對于傳統(tǒng)的熱壓機(jī)則需要添加噴氣板。具體來說，對于單層或多層熱壓機(jī)，需要在原熱壓板上附加噴氣板或?qū)釅喊遄龀缮稀⑾卤砻婵蓢姎獾慕Y(jié)構(gòu)；對于連續(xù)平壓熱壓機(jī)，可在壓機(jī)入口處的兩側(cè)面添加噴氣板。噴氣板上噴氣孔的孔距為10～50mm，孔徑為1～2mm。
本發(fā)明與現(xiàn)有的其它方法比較，其熱壓周期短、效率高，能耗少，操作簡單、工藝容易控制，能大大縮短熱壓時間，板材結(jié)合強(qiáng)度高，產(chǎn)品質(zhì)量好。適合植物纖維或非植物纖維材料或它們與其它材料混合的板材成型，特別適合厚型，尤其是輕質(zhì)厚型材料的成型熱壓。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1采用周期式熱壓機(jī)壓制密度0.7g/cm3、厚度50mm的室內(nèi)用木質(zhì)材料。
由木質(zhì)刨花或纖維等為組元材料并施加脲醛樹脂膠粘劑的木質(zhì)材料板坯，在熱壓板溫度為140～200℃的條件下，當(dāng)被壓縮到密度為0.5g/cm3左右時，將溫度為140℃～200℃、壓力為0.4MPa～0.8MPa的高溫壓縮空氣，從板坯上、下表面向其中心噴射15～45秒鐘，使板坯溫度迅速上升到110℃～130℃，然后使板坯進(jìn)一步壓縮至目標(biāo)密度并保持5～15min，完成材料的成型。
實(shí)施例2采用周期式熱壓機(jī)壓制密度1.0g/cm3、厚度100mm的室外用木質(zhì)材料。
由木質(zhì)刨花或纖維等為組元材料并施加酚醛樹脂膠粘劑的木質(zhì)材料板坯，在熱壓板溫度為160～220℃的條件下，當(dāng)被壓縮到密度為0.5～0.7g/cm3時，將溫度為160℃～220℃、壓力為0.6MPa～1.0MPa的高溫壓縮爐氣體，從板坯上、下表面向其中心噴射30～90秒鐘，使板坯溫度迅速上升到130℃～150℃，然后使板坯進(jìn)一步壓縮至目標(biāo)密度并保持10～20min，就可以完成材料成型。
實(shí)施例3采用連續(xù)式熱壓機(jī)壓制密度0.7g/cm3、厚度30mm的室內(nèi)用木質(zhì)材料。
由木質(zhì)刨花或纖維等為組元材料并施加脲醛樹脂膠粘劑的木質(zhì)材料板坯，在熱壓板溫度為160～220℃的條件下，在進(jìn)入進(jìn)料口并被壓縮到密度為0.5g/cm3左右的位置，將溫度為140℃～200℃、壓力為0.4MPa～0.8MPa的含有防霉、殺菌、增香成份的高溫壓縮空氣，從板坯兩側(cè)面向其中心噴射，使板坯溫度迅速上升到110℃～130℃，從而可以進(jìn)一步加快進(jìn)給速度，縮短熱壓時間。
實(shí)施例4采用周期式壓機(jī)壓制密度0.2g/cm3、厚度100mm的輕型非木質(zhì)材料。
由稻草桿、麥桿、棉桿、葵花桿及椰殼等非木質(zhì)材料的刨花(碎料)或纖維等為組元材料并施加脲醛樹脂膠粘劑或異氰酸脂膠粘劑的非木質(zhì)材料板坯，在壓板不加熱的條件下，當(dāng)被壓縮到目標(biāo)密度時，將溫度為140℃～200℃、壓力為0.2MPa～0.5MPa的高溫壓縮氣體，從板坯上、下表面向其中心噴射20～60秒鐘，使板坯溫度迅速上升到110℃～130℃，然后保持5～15min，就可以完成材料的成型。
實(shí)施例5采用周期式熱壓機(jī)壓制密度1.1g/cm3、厚度30mm的水泥刨花板(水泥—刨花復(fù)合材料)由木質(zhì)或非木質(zhì)材料的刨花(碎料)和水泥為組元材料的水泥刨花板板坯，在熱壓板溫度為140～200℃的條件下，當(dāng)被壓縮到密度為0.7g/cm3左右時，將溫度為140℃～200℃、壓力為0.4MPa～1.0MPa的高溫壓縮氣體，從板坯上、下表面向其中心噴射10～20秒鐘，使板坯溫度迅速上升到100℃～110℃，然后保持5～15min，就可以使水泥刨花板達(dá)到初始硬化狀態(tài)，即可卸板養(yǎng)護(hù)。
權(quán)利要求
1.板材高溫氣體噴射熱壓成型方法，其特征在于當(dāng)板坯用常規(guī)加壓方法被壓縮到密度為0.1-1.1g/cm3時，將溫度為120℃～250℃、壓力為0.4MPa～1.2MPa的高溫壓縮氣體，從板坯上、下表面或側(cè)面向其中心部進(jìn)行噴射幾秒鐘到幾十秒鐘，使板坯溫度迅速上升到110℃～160℃，使材料快速成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高溫壓縮氣體為高溫壓縮空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高溫壓縮氣體為高溫壓縮爐氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高溫壓縮氣體內(nèi)含有防霉、殺菌、增香成份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適合植物纖維或非植物纖維板材或它們與其它材料的混合板材的成型熱壓方法。即在壓板加熱或不加熱的條件下，當(dāng)板坯用常規(guī)加壓方法被壓縮到密度為0.1－1.1g/cm
文檔編號B27N3/18GK1718395SQ20051003172
公開日2006年1月11日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者謝力生, 向仕龍 申請人:謝力生, 向仕龍