專利名稱：制造復(fù)合木材制品板的過(guò)程中將散料預(yù)熱到一個(gè)可預(yù)定的預(yù)熱溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在連續(xù)式或脈沖式壓力機(jī)中，通過(guò)熱壓散料墊制成復(fù)合木材制品板的過(guò)程中，將散料預(yù)熱到一個(gè)可預(yù)定的預(yù)熱溫度的方法，尤其是涉及在制造膠合板的過(guò)程中預(yù)熱涂膠的木屑的方法。在制造復(fù)合木材制品板的過(guò)程中預(yù)熱散料，為的是提高復(fù)合木材制品板制造設(shè)備的生產(chǎn)率(因?yàn)榭梢钥s短加壓時(shí)間，和/或?yàn)榱烁纳茝?fù)合木材制品板的質(zhì)量。在本發(fā)明的范圍內(nèi)散料(Streugut)指的是涂膠或未涂膠的散料。本發(fā)明主要涉及一種涂膠散料的加工方法。其中，涂有制造復(fù)合木材制品板時(shí)常用的膠水。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，“膠合板”的含義中并未具體限定木屑的長(zhǎng)度，也未具體限定散料的成分。本發(fā)明的內(nèi)容對(duì)于制造OSB板有特別重要的意義。OSB代表Oriented Strand Board(定向纖維板)。其木屑長(zhǎng)度在75至150毫米范圍內(nèi)，最好在100至120毫米范圍內(nèi)，木屑厚約0.75毫米。
為了在制造復(fù)合木材制品板過(guò)程中預(yù)熱散料，已知采取一些不同的措施。在一種已知的方法中(DE—PS1276912)，用散料制成壓制料墊，并由壓制料墊制成壓制料墊段。利用水蒸氣在木材壓力機(jī)中將壓制料墊段加熱到壓制溫度。為此，用過(guò)熱水蒸氣，在150℃及其以上的溫度下進(jìn)行工作。壓制料墊段送入已打開的木板壓力機(jī)中，然后閉合此壓力機(jī)。壓制料墊段在加壓板之間首先在無(wú)蒸氣輸入的情況下，預(yù)壓到一個(gè)與最終密度相比為較小的密度。然后，供入過(guò)熱水蒸氣，并最后將壓制料墊段壓制成最終密度。在這種情況下，加壓板也被加熱。為了供入過(guò)熱水蒸氣，加壓板中至少有一塊與水蒸氣腔連通，水蒸氣腔經(jīng)由加壓板中的通流口與加壓板之間的擠壓間隙連通。此水蒸氣腔與一個(gè)生成過(guò)熱水蒸氣的設(shè)備相連。設(shè)有水蒸氣腔的那塊加壓板，面對(duì)著擠壓腔的表面有一些孔，或是具有蒸氣可通過(guò)的細(xì)孔的燒結(jié)金屬板。所制成的這種產(chǎn)品質(zhì)量尚需改善。
在另一種已知方法中(DE3640682A1)，壓制料墊由散料連續(xù)成形。在預(yù)熱裝置前設(shè)有預(yù)壓縮裝置，預(yù)壓縮借助于雙帶壓力機(jī)進(jìn)行，雙帶壓力機(jī)具有上、下不加熱的加壓板。將壓制料墊放在一條篩帶上。借助于設(shè)在壓制料墊上方和壓制料墊下方的腔室，將一種加熱的流體，最好是一種由過(guò)熱的或飽和的水蒸氣組成的流體，壓入在雙帶壓力機(jī)中的壓制料墊內(nèi)，并吸收到壓制料墊內(nèi)。以此方式應(yīng)能節(jié)約連續(xù)壓制成品的資金和加熱費(fèi)用。熱量的傳輸?shù)玫礁纳?。預(yù)熱的擠壓制料墊在壓力機(jī)中的擠壓時(shí)間可以縮短。運(yùn)行的速度可以提高。
前面所介紹的已知措施存在的問(wèn)題是，散料預(yù)熱的溫度和濕度，應(yīng)與復(fù)合木材制品板不同的散料、不同的膠水和不同的生產(chǎn)參數(shù)相匹配。因?yàn)橛脕?lái)預(yù)熱的流體，除了按要求進(jìn)行預(yù)熱外，還會(huì)在散料中造成不希望發(fā)生的變化。
本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，在制造復(fù)合木材制品板過(guò)程中預(yù)熱散料時(shí)做到，在散料中不再出現(xiàn)因預(yù)熱而使之發(fā)生不希望有的破壞性變化。
為了解決這一技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種在連續(xù)式或脈沖式壓力機(jī)中通過(guò)熱壓散料墊制成復(fù)合木材制品板的過(guò)程中，將散料預(yù)熱到一個(gè)可預(yù)定的預(yù)熱溫度的方法，尤其是在制造膠合板過(guò)程中預(yù)熱已涂膠木屑的方法，此方法的工藝步驟為1.1 用空氣和水蒸氣組成的空調(diào)流體進(jìn)行預(yù)熱，流體流過(guò)散料，1.2 流過(guò)散料的流體所具有的溫度比露點(diǎn)高露點(diǎn)差，1.3 對(duì)流體的流量、露點(diǎn)、以及露點(diǎn)差進(jìn)行選擇，以調(diào)整被加熱散料的預(yù)定的預(yù)熱溫度，此時(shí)，在散料中會(huì)發(fā)生水蒸氣冷凝，以及，被加熱散料的濕度必要時(shí)通過(guò)附加的工藝措施加以調(diào)整。顯然，預(yù)熱溫度還取決于處理時(shí)間?？蛇_(dá)到的預(yù)熱溫度值是露點(diǎn)溫度。預(yù)熱溫度至少等于露點(diǎn)溫度，但在飽和流體的情況下也可以略高于此溫度。
術(shù)語(yǔ)“空調(diào)流體”的含義是，由空氣和水蒸氣混合成的流體溫度與濕度，如在空調(diào)技術(shù)中那樣可進(jìn)行調(diào)整。因此，為了調(diào)節(jié)這種“氣候”，可借助空調(diào)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，并且，即使在本發(fā)明的范圍內(nèi)采用其他的數(shù)量上的參數(shù)進(jìn)行工作，仍可在原則上利用在空調(diào)技術(shù)中常用的設(shè)備。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，“露點(diǎn)”如習(xí)慣的那樣是指這樣的溫度，即，在這一溫度下在空氣/水蒸氣混合物中，空氣中所含有水的蒸氣量正好是飽和的。低于此露點(diǎn)，由于過(guò)飽和使水蒸氣發(fā)生凝結(jié)。水蒸氣例如沉降為露水狀。露點(diǎn)差是空氣溫度的度量單位。它表示空氣溫度和露點(diǎn)之間的差值。因此，露點(diǎn)差大表示空氣的飽和差大(空氣比較干燥)，反之，露點(diǎn)差小是空氣濕度高的標(biāo)志。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，空氣濕度如通常那樣是表示空氣的水蒸氣含量，它被表示為相對(duì)濕度。當(dāng)相對(duì)空氣濕度為100％時(shí)，空氣中具有的水蒸氣是飽和的。剩余的水蒸氣凝結(jié)。
本發(fā)明以下列認(rèn)識(shí)作為出發(fā)點(diǎn)，即在制造復(fù)合木材制品板過(guò)程中預(yù)熱散料時(shí)，流體的流量、露點(diǎn)和露點(diǎn)差(以及還有處理時(shí)間)，可以沒(méi)有困難地加以調(diào)整，以便達(dá)到加熱散料的預(yù)定的預(yù)熱溫度。對(duì)于規(guī)定的散料(涂膠或不涂膠的)，它們的具體值可無(wú)困難地通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。按本發(fā)明，流體中的水蒸氣會(huì)在散料中產(chǎn)生凝結(jié)。被加熱散料的濕度如若需要可通過(guò)附加的工藝措施加以調(diào)整，對(duì)此在后面還要介紹。
按本發(fā)明的方法可進(jìn)一步設(shè)計(jì)為不同的形式，并可作詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于大多數(shù)使用情況建議此方法這樣來(lái)進(jìn)行，即流體的溫度高于90℃，最好超過(guò)100℃。與此同時(shí)業(yè)已證明，采用具有相對(duì)濕度低于40％的流體進(jìn)行工作是合適的，最好低于30％。在本發(fā)明的范圍內(nèi)水蒸氣在散料中的凝結(jié)，最好通過(guò)預(yù)熱使散料中的濕度最多增大5％。流體溫度最好選為至少高于要設(shè)定的預(yù)熱溫度的20％，尤其是約30％。在設(shè)備和散料中將不會(huì)產(chǎn)生有害的冷凝方式。
流體在循環(huán)回路中最好經(jīng)過(guò)一個(gè)空調(diào)裝置，并在此空調(diào)裝置中調(diào)節(jié)水蒸氣含量、露點(diǎn)和露點(diǎn)差。因?yàn)樵诎幢景l(fā)明的方法中，水蒸氣通過(guò)預(yù)熱由于冷凝而消耗，必須在此循環(huán)中不斷重新供入水蒸氣。
為了調(diào)整已加熱的散料的濕度，在本發(fā)明的范圍內(nèi)存在著不同的可能性。按本發(fā)明的方法可以調(diào)整加熱散料的濕度，例如在實(shí)施按本發(fā)明的方法前，散料先進(jìn)行干燥過(guò)程，通過(guò)這一過(guò)程，進(jìn)口的濕度根據(jù)預(yù)熱時(shí)產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)的程度降低。但加熱散料的濕度也可以按以下方式進(jìn)行調(diào)整，即，在散料涂膠時(shí)膠水中帶入的水分，按照預(yù)熱時(shí)產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)的程度減少。加熱散料的濕度還可以這樣來(lái)調(diào)整，即緊接著預(yù)熱之后進(jìn)行干燥。因此，本發(fā)明最佳實(shí)施形式的特征是，加熱散料的干燥借助于一種由空氣和水蒸氣構(gòu)成的干燥流體進(jìn)行，這種干燥流體大約有與進(jìn)行預(yù)熱用流體相同的露點(diǎn)，但與預(yù)熱用流體相比有足夠高的溫度差。若涉及的是由多層散料墊制成多層復(fù)合木材制品板，則最好只預(yù)熱中間層的散料。
按照本發(fā)明的最佳實(shí)施形式，此方法連續(xù)進(jìn)行。在這種情況下，散料連續(xù)地成形為散料墊，并對(duì)它進(jìn)行預(yù)熱。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)是通過(guò)使要加熱的散料連續(xù)地構(gòu)成散料熱，而散料墊連續(xù)地進(jìn)行預(yù)熱。通常，在預(yù)熱后同樣在一臺(tái)連續(xù)式壓力機(jī)中進(jìn)行將預(yù)成形的散料墊壓制成成品膠合板。但人們也可以將此加熱和涂膠的散料，連續(xù)地成形為散料墊，并將此散料墊分切成散料墊段，此時(shí)，一個(gè)接一個(gè)的散料墊段再連續(xù)地進(jìn)行預(yù)熱。這種工藝方式還允許在脈沖式壓力機(jī)中進(jìn)行壓制。若要預(yù)熱此散料墊，則建議此預(yù)熱“對(duì)稱地”進(jìn)行，所以沿著散料墊的厚度能將預(yù)熱溫度調(diào)整成均勻地分布。為做到這一點(diǎn)，按照本發(fā)明的原理，對(duì)散料墊或散料墊段的預(yù)熱用空調(diào)流體進(jìn)行，并將此流體從上面和下面輸入。具體而言可以這樣進(jìn)行，即在連續(xù)預(yù)熱時(shí)，此空調(diào)流體同時(shí)地在相同地點(diǎn)從散料墊或散料墊段的上方和下方供入。但也可以這樣來(lái)進(jìn)行，即在連續(xù)預(yù)熱時(shí)，此空調(diào)流體同時(shí)地但在并列的地點(diǎn)，首先從下方并然后從上方(或反之)供入散料墊或散料墊段。連續(xù)預(yù)熱最好在預(yù)熱裝置中進(jìn)行，這一裝置直接設(shè)置在壓制已預(yù)熱的散料墊的連續(xù)式壓力機(jī)之前。
下面借助于一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。此實(shí)施例涉及的是制造上文已定義的OSB板。其中

圖1表示按照本發(fā)明在壓制OSB板時(shí)木屑預(yù)熱的曲線圖，以及可以看出所獲得的優(yōu)點(diǎn)；圖2示意表示實(shí)施按本發(fā)明方法的設(shè)備；以及圖3圖2所示設(shè)備的局部放大及進(jìn)一步的詳情。
圖1中橫坐標(biāo)表示了時(shí)間，范圍從0至240秒，縱坐標(biāo)表示溫度。所制造的OSB板厚度為12毫米。為此，具有相同散料成分和厚度的散料墊進(jìn)行溫度變化的研究，而且是在預(yù)熱裝置中、在預(yù)熱裝置和壓力機(jī)之間傳送時(shí)以及在壓力機(jī)的壓制過(guò)程中。預(yù)熱在I段中進(jìn)行，傳送在II段中進(jìn)行，壓制過(guò)程在III段中進(jìn)行直至圖中曲線的終端。曲線1、2、3和4表示在散料墊或OSB板墊中測(cè)得的溫度。曲線1表示沒(méi)有預(yù)熱的傳統(tǒng)工藝方法，由圖中所表示的曲線可以看出這一點(diǎn)。曲線2是按本發(fā)明的方法已預(yù)熱至約70℃，曲線3預(yù)熱至約80℃，以及曲線4預(yù)熱至約90℃。預(yù)熱用空調(diào)流體按權(quán)利要求3和4所述進(jìn)行。壓制料墊的溫度在預(yù)熱后約為10％。人們由曲線中可以看出，隨著預(yù)熱程度增加，所謂的過(guò)程時(shí)間因子(PZF)減小，當(dāng)預(yù)熱至90℃時(shí)減小至約7秒/毫米。眾所周知，過(guò)程時(shí)間因子表示每毫米板厚所要求的壓制時(shí)間(秒/毫米)。由下表可以看出所獲得的質(zhì)量改善情況。
OSB散料，OSB板厚12毫米單位未預(yù)熱預(yù)熱至70℃預(yù)熱至90℃過(guò)程時(shí)間秒/毫米12 9 7因子體積密度公斤/米3680 680680彎曲強(qiáng)度牛/毫米225.8 27.7 28.35彈性模量牛/毫米24140 4200 3930橫向拉伸牛/毫米20.52 0.51 0.52強(qiáng)度24小時(shí)膨脹 ％25.4 23.3 21.35改變所制造的OSB板的厚度時(shí)，由表中可取出的質(zhì)量參數(shù)是類似的。最佳的過(guò)程時(shí)間因子7秒/毫米，在預(yù)熱至90℃時(shí)保持不變。OSB板厚例如可達(dá)60毫米。
在圖2中表示的設(shè)備有一個(gè)壓制料墊的成形裝置、成形和傳送帶10、連續(xù)式雙帶壓力機(jī)、以及預(yù)熱裝置11。成形裝置在沿箭頭12的方向圖2的左邊，連接著所表示的設(shè)備部分。雙帶壓力機(jī)連接著圖2右邊所示箭頭13的方向所表示的設(shè)備部分。與圖2相比，圖3以明顯放大的比例表示按本發(fā)明設(shè)備的預(yù)熱裝置11。由圖可見(jiàn)，預(yù)熱裝置11有一條上部的通過(guò)導(dǎo)向裝置14導(dǎo)引的循環(huán)篩帶15，以及一條下部的通過(guò)導(dǎo)向裝置16導(dǎo)引的循環(huán)篩帶17。循環(huán)篩帶15、17的下回行段18或上回行段19，構(gòu)成了用于預(yù)熱壓制料墊的預(yù)熱間隙20。在下回行段18或上回行段19上，設(shè)置有用來(lái)供入或排出空調(diào)流體的流體腔21、22。流體腔21、22與流體導(dǎo)管23相連，流體導(dǎo)管23與控制和調(diào)節(jié)裝置一起構(gòu)成了流體循環(huán)回路。控制和調(diào)節(jié)裝置通過(guò)一個(gè)空調(diào)技術(shù)設(shè)備進(jìn)行流體的空調(diào)。此空調(diào)技術(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)如同于傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備，但按照本發(fā)明設(shè)定的參數(shù)范圍進(jìn)行工作。在圖2中，下回行段18或上回行段19各設(shè)有一個(gè)流體腔21或22。由圖3可以看出，在構(gòu)成預(yù)熱間隙20的循環(huán)篩帶15、17的下回行段18或上回行段19上，各設(shè)有多個(gè)彼此對(duì)置的流體腔21、22。在此實(shí)施例中，這些流體腔21、22屬于同一個(gè)流體循環(huán)回路。但這些對(duì)置著成對(duì)設(shè)置的流體腔21、22，也可以分別屬于一個(gè)單獨(dú)的流體循環(huán)回路。流體循環(huán)回路有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，所以對(duì)壓制料墊的預(yù)熱，可以按照不同的生產(chǎn)程序，借助于計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制或調(diào)整。
權(quán)利要求
1.在連續(xù)式或脈沖式壓力機(jī)中通過(guò)熱壓散料墊制成復(fù)合木材制品板的過(guò)程中，將散料預(yù)熱到一個(gè)可預(yù)定的預(yù)熱溫度的方法，尤其是在制造膠合板過(guò)程中預(yù)熱已涂膠木屑的方法，此方法具有的工藝步驟為1.1 用由空氣和水蒸氣組成的空調(diào)流體進(jìn)行預(yù)熱，此流體流過(guò)散料，1.2 流過(guò)散料的流體所具有的溫度比露點(diǎn)高露點(diǎn)差，1.3 選擇流體的流量、露點(diǎn)、以及露點(diǎn)差，以便調(diào)整被加熱散料預(yù)定的預(yù)熱溫度，其特征為在散料中會(huì)發(fā)生水蒸氣凝結(jié)，以及，必要時(shí)通過(guò)附加的工藝措施調(diào)整被加熱散料的濕度。
2.按照權(quán)利要求1所述之方法，其特征為流體具有的溫度高于90℃，最好高于100℃。
3.按照權(quán)利要求1或2之一所述之方法，其特征為流體所具有的相對(duì)空氣濕度小于40％，最好小于30％。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述之方法，其特征為由于水蒸氣在散料中凝結(jié)，經(jīng)過(guò)預(yù)熱后散料中的濕度最多提高5％。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述之方法，其特征為流體在循環(huán)回路中通過(guò)一個(gè)空調(diào)設(shè)備，在此空調(diào)設(shè)備中調(diào)整水蒸氣含量、露點(diǎn)以及露點(diǎn)差。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述之方法，其特征為被加熱散料的濕度這樣來(lái)調(diào)整，即，在散料按本發(fā)明的方法實(shí)施前，進(jìn)行一個(gè)干燥過(guò)程，通過(guò)此干燥過(guò)程，根據(jù)預(yù)熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣凝結(jié)的程度，降低了進(jìn)口的濕度。
7.按照權(quán)利要求1至5之一所述之方法，其特征為被加熱散料的濕度這樣來(lái)調(diào)整，即，在用于散料涂膠的膠水中的水分，按照預(yù)熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣凝結(jié)的程度減少。
8.按照權(quán)利要求1至5之一所述之方法，其特征為被加熱散料的干燥借助于一種由空氣和水蒸氣組成的干燥流體來(lái)進(jìn)行，這種流體的露點(diǎn)與進(jìn)行預(yù)熱用的流體的露點(diǎn)大體相同，但是與進(jìn)行預(yù)熱用的流體相比具有足夠高的露點(diǎn)差。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述之方法，其特征為要加熱的散料連續(xù)地成形為一個(gè)散料墊，以及此散料墊連續(xù)地進(jìn)行預(yù)熱。
10.按照權(quán)利要求9所述之方法，其特征為用空調(diào)流體預(yù)熱此散料墊，通過(guò)將此流體從上方和下方供入來(lái)進(jìn)行。
11.按照權(quán)利要求10所述之方法，其特征為在連續(xù)預(yù)熱時(shí)，空調(diào)流體同時(shí)地并在相同地點(diǎn)從散料墊或散料墊段的上方和下方供入。
12.按照權(quán)利要求9至11之一所述之方法，其特征為連續(xù)預(yù)熱在預(yù)熱裝置中進(jìn)行，此預(yù)熱裝置直接設(shè)在用于壓制此預(yù)熱散料墊的連續(xù)式壓力機(jī)的前面。
全文摘要
在連續(xù)式或脈沖式壓力機(jī)中通過(guò)熱壓散料墊制成復(fù)合木材制品板的過(guò)程中，將散料預(yù)熱到可預(yù)定的預(yù)熱溫度的方法。預(yù)熱用一種由空氣和水蒸氣組成的空調(diào)流體進(jìn)行，此空調(diào)流體流過(guò)散料。流過(guò)散料的流體所具有的溫度比露點(diǎn)高露點(diǎn)差。選擇流體的流量、露點(diǎn)、以及露點(diǎn)差，以便調(diào)整被加熱散料預(yù)定的預(yù)熱溫度。水蒸氣會(huì)在散料中凝結(jié)，而被加熱散料的濕度，必要時(shí)可通過(guò)附加的工藝措施進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號(hào)B27N3/18GK1121867SQ9510994
公開日1996年5月8日 申請(qǐng)日期1995年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月6日
發(fā)明者克勞斯·格哈德, 阿閔·萊普, 米歇爾·舒勒, 漢斯·D·西茲勒 申請(qǐng)人:G·西蒙培爾肯普有限公司及兩合公司