一種微波真空法降低人造板甲醛釋放量的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種降低人造板甲醛的工業(yè)設(shè)備，屬于木制品微波降甲醛設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]脲醛樹脂膠黏劑由于性能優(yōu)良、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而成為生產(chǎn)人造板的主要膠種，但這類人造板往往由于甲醛釋放量超標(biāo)而嚴(yán)重危害人體健康。改進(jìn)膠黏劑、添加甲醛捕捉劑以及采用合理的人造板熱壓工藝等方法能在一定程度上降低人造板中的甲醛含量，但由于要考慮板材力學(xué)性能、生產(chǎn)成本以及外觀質(zhì)量等，上述方法降低甲醛釋放量的效果有限，使得生產(chǎn)的人造板成品中仍然可能釋放大量的游離甲醛。
[0003]為此，人造板還需要進(jìn)行后期的降醛處理，貼面封邊是目前人造板工業(yè)普遍采用的降醛方法，其作用在于一方面限制了人造板的甲醛釋放，另一方面也防止了人造板吸濕從而使脲醛樹脂膠黏劑發(fā)生水解而釋放甲醛，但如果飾面材料一旦發(fā)生破損，其內(nèi)部積累的甲醛會(huì)成倍釋放，因此，這種方法并不能從根本上降低人造板的甲醛釋放量。熱氨處理能有效的消除人造板中的甲醛，但氨氣消耗較大，處理過程緩慢，而且復(fù)雜龐大的處理設(shè)備也使得成本過高。真空處理是利用負(fù)壓條件下人造板內(nèi)部與外界環(huán)境產(chǎn)生的甲醛濃度差從而促進(jìn)游離甲醛釋放的過程，然而，單獨(dú)的真空處理對(duì)人造板內(nèi)部甲醛分子的分離和擴(kuò)散的影響作用較小，因此效率較低。介質(zhì)阻擋放電處理法對(duì)人造板所釋放的甲醛氣體的降解效率較高，但大規(guī)?；墓I(yè)應(yīng)用需要進(jìn)一步抑制有害副產(chǎn)物的生成，增加反應(yīng)選擇性，降低能耗和運(yùn)行成本。
[0004]上述各種人造板后期的降醛方法和技術(shù)往往受到處理效率、能耗、污染以及運(yùn)行成本等因素的限制而難以大規(guī)模的應(yīng)用于人造板工業(yè)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了有效的解決人造板甲醛釋放量超標(biāo)的問題，并針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種微波真空法降低人造板甲醛釋放量的設(shè)備。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的設(shè)計(jì)方案:
一種微波真空法降低人造板甲醛釋放量的設(shè)備，該設(shè)備的微波作用腔(3)為圓筒形，水平安裝，既能提高微波分布的均勻性，也滿足一般壓力容器的設(shè)計(jì)要求;在微波作用腔的兩端設(shè)有球冠狀的進(jìn)料艙門和出料艙門，以防止微波泄漏并保持微波作用腔內(nèi)部的真空度。
[0007]進(jìn)料艙門和出料艙門上分別設(shè)有視窗，可對(duì)其內(nèi)部情況進(jìn)行觀察。
[0008]在微波作用腔內(nèi)部的左右兩側(cè)圓筒壁上沿圓筒母線方向至少設(shè)有一排均勻分布的微波饋口，且每排包括至少兩個(gè)微波饋口，以提高微波分布的均勻性和微波處理的效率；微波饋口依次與磁控管和控制器相連。
[0009]在微波作用腔內(nèi)部裝有多個(gè)溫度傳感器和一個(gè)真空表;溫度傳感器、真空表分別與控制器相連，可對(duì)人造板處理過程中的溫度和真空度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。
[0010]微波作用腔的底部設(shè)有導(dǎo)軌，供運(yùn)料小車停放和通過，運(yùn)料小車上設(shè)有水平安裝的多層排棍，相應(yīng)地可放置多層人造板，排棍的輸送方向與圓筒母線方向相同，便于對(duì)人造板進(jìn)行裝卸，相鄰兩層排輥之間的距離至少為人造板厚度的兩倍，以增大微波作用于人造板的面積并加快人造板在處理過程中甲醛的釋放速率。
[0011]該設(shè)備的微波作用腔通過管路依次連接真空栗和甲醛回收裝置;真空栗為微波作用腔內(nèi)部提供一定的負(fù)壓并使人造板在處理過程中產(chǎn)生的甲醛氣體通過密封管道進(jìn)入甲醛回收裝置，回收的甲醛經(jīng)過一定的后期處理后可以作為生產(chǎn)脲醛樹脂膠黏劑的原料;所述的甲醛回收裝置采用水洗的原理回收甲醛。
[0012]所述的設(shè)備可根據(jù)人造板的厚度、裝載量等選擇頻率為915MHz或2450MHz的微波對(duì)人造板進(jìn)行處理。
[0013]所述的進(jìn)料艙門和出料艙門上設(shè)有屏蔽層和密封層。
[0014]所述的控制器能對(duì)溫度、真空度和微波輸入功率的顯示、記錄和調(diào)控。
[0015]
本發(fā)明的工作原理為:
甲醛作為主要污染物的釋放分為兩個(gè)階段，首先是在濃度梯度的作用下，甲醛分子由材料的芯層向材料界面附近移動(dòng)，然后在氣固界面上，由于外部環(huán)境因素、分子運(yùn)動(dòng)和材料孔隙的存在，一些甲醛分子又在濃度梯度的作用下脫離材料表面，進(jìn)入到周圍的外界環(huán)境中，隨后迅速在小空間內(nèi)混合均勻，隨著氣體的交換被帶走并逐漸達(dá)到平衡。因此，在處理過程中增大甲醛在人造板內(nèi)部的分離和擴(kuò)散能有效地降低人造板中的甲醛含量，而增大板材內(nèi)外甲醛的濃度差則有利于加快甲醛的揮發(fā)速度。
[0016]微波加熱過程中人造板表面的溫度低于芯層溫度，與人造板內(nèi)高外低的含水率梯度相同，這就加速了人造板中的水分由內(nèi)向外移動(dòng)并從表面蒸發(fā)，從而為人造板中甲醛分子的迀移提供了通道和驅(qū)動(dòng)力。人造板在生產(chǎn)制造過程中不可避免的存在著芯層的甲醛含量高于表層，而且甲醛具有易溶于水的特性，因此，水分散失的同時(shí)也帶走了人造板中的甲醛。此外，甲醛作為一種極性分子受到微波作用時(shí)也能加快釋放速度。同時(shí)，在真空栗的作用下，微波微波作用腔內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓增加了板材內(nèi)外甲醛氣體的濃度差，也有利于甲醛的揮發(fā)。人造板在處理過程中產(chǎn)生的甲醛氣體在真空栗的抽吸作用下通過密封管道進(jìn)入甲醛回收裝置，收集的甲醛經(jīng)過一定處理后可以作為生產(chǎn)脲醛樹脂膠黏劑的原料。
[0017]因此，該發(fā)明能高效、批量、連續(xù)的對(duì)人造板進(jìn)行降醛處理，并且能夠?qū)崿F(xiàn)污染物的回收利用。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖
圖2為本發(fā)明的微波作用腔結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本發(fā)明的排輥示意圖
其中，1.視窗，2.進(jìn)料艙門，3.微波作用腔，4.溫度傳感器，5.人造板，6.排輥，7.運(yùn)料小車，8.微波饋口，11.控制器，12.導(dǎo)軌，13真空表，14.真空栗，15甲醛回收裝置，16.出料艙門。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]該設(shè)備采用微波真空技術(shù)對(duì)人造板進(jìn)行降醛處理，微波工作頻率為915MHz或2450MHz，頻率為915MHz的微波設(shè)備成本高于頻率為2450MHz的微波設(shè)備，但前者具有更大的穿透深度，因此，工業(yè)生產(chǎn)中可以根據(jù)所處理人造板的厚度、裝載量等具體情況選擇微波頻率。
[0021]該設(shè)備的微波作用腔3為圓筒形，水平安裝，既能提高微波分布的均勻性，也滿足一般壓力容器的設(shè)計(jì)要求，在生產(chǎn)實(shí)際中，微波作用腔的大小可根據(jù)所處理人造板的尺寸規(guī)格做適當(dāng)調(diào)整。
[0022]該設(shè)備設(shè)有球冠狀的進(jìn)料艙門2和出料艙門16，進(jìn)料艙門2和出料艙門16上設(shè)有屏蔽層和密封層，以防止微波泄漏并保持微波作用腔內(nèi)部的真空度，進(jìn)料艙門2和出料艙門16上設(shè)有視窗1，可在該設(shè)備工作時(shí)對(duì)其內(nèi)部情況進(jìn)行觀察。
[0023]該設(shè)備微波作用腔3內(nèi)部的左右兩側(cè)圓筒壁上沿圓筒母線方向至少設(shè)有一排均勻分布的微波饋口8，且每排包括至少兩個(gè)微波饋口8，以提高微波分布的均勻性和微波處理的效率，微波饋口 8微波饋口依次與磁控管和控制器11相連，微波系統(tǒng)采用間接耦合的饋能方式以降低饋能耦合口的功率密度，防止出現(xiàn)氣體擊穿和拉弧放電現(xiàn)象。
[0024]該設(shè)備的溫度傳感器4、真空表13分別與控制器11相連，通過控制器11可實(shí)現(xiàn)對(duì)人造板處理過程中的溫度、真空度和微波輸入功率的顯示、記錄和調(diào)控。
[0025]該設(shè)備微波作用腔的底部設(shè)有導(dǎo)軌12，供運(yùn)料小車7停放和通過，運(yùn)料小車7上設(shè)有水平安裝的多層排棍6，相應(yīng)地可放置多層人造板5，排棍6的輸送方向與圓筒母線方向相同，便于對(duì)人造板進(jìn)行裝卸，相鄰兩層排輥之間的距離至少為人造板厚度的兩倍，以增大微波作用于人造板的面積并加快人造板在處理過程中甲醛的釋放速率。
[0026]該設(shè)備的微波作用腔3通過管路依次連接真空栗14和甲醛回收裝置15，真空栗14為微波作用腔3內(nèi)部提供一定的負(fù)壓并使人造板在處理過程中產(chǎn)生的甲醛氣體通過密封管道進(jìn)入甲醛回收裝置15，回收的甲醛經(jīng)過一定后期處理后可以作為生產(chǎn)脲醛樹脂膠黏劑的原料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微波真空法降低人造板甲醛釋放量的設(shè)備，其特征在于:該設(shè)備的微波作用腔(3)為圓筒形，水平安裝;在微波作用腔的兩端設(shè)有球冠狀的進(jìn)料艙門(2)和出料艙門(16)，進(jìn)料艙門(2)和出料艙門(16)上分別設(shè)有視窗(1);在微波作用腔(3)內(nèi)部的左右兩側(cè)圓筒壁上沿圓筒母線方向至少設(shè)有一排均勻分布的微波饋口(8);微波饋口(8)依次與磁控管和控制器(11)相連;在微波作用腔(3)內(nèi)部裝有多個(gè)溫度傳感器(4)和一個(gè)真空表(13);溫度傳感器(4)、真空表(13)分別與控制器(11)相連;微波作用腔(3)的底部設(shè)有導(dǎo)軌(12)，供運(yùn)料小車(7)停放和通過，運(yùn)料小車(7)上設(shè)有放置人造板(5)的排輥(6);該設(shè)備的微波作用腔(3)通過管路依次連接真空栗(14)和甲醛回收裝置(15); 所述的設(shè)備的微波頻率為915MHz或2450MHz; 所述的進(jìn)料艙門(2)和出料艙門(16)上設(shè)有屏蔽層和密封層； 所述的控制器(11)能對(duì)溫度、真空度和微波輸入功率的顯示、記錄和調(diào)控； 所述的甲醛回收裝置(15)采用水洗的原理回收甲醛。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波真空法降低人造板甲醛釋放量的設(shè)備，其特征在于，運(yùn)料小車(7)上的排輥(6)水平安裝，相鄰兩層排輥之間的距離至少為人造板厚度的兩倍，排輥(6)的輸送方向與圓筒母線方向相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波真空法降低人造板甲醛釋放量的設(shè)備，其特征在于，所述的設(shè)備也適于施用過脲醛樹脂膠黏劑的木制品。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種微波真空法降低人造板甲醛釋放量的設(shè)備，屬于木制品微波降甲醛設(shè)備領(lǐng)域。該設(shè)備的微波作用腔為圓筒形，水平安裝，兩端設(shè)有球冠狀的進(jìn)料艙門和出料艙門，進(jìn)料艙門和出料艙門上分別設(shè)有視窗；左右兩側(cè)圓筒內(nèi)壁上沿圓筒母線方向至少設(shè)有一排均勻分布的微波饋口；在微波作用腔內(nèi)部裝有多個(gè)溫度傳感器和一個(gè)真空表；溫度傳感器、真空表分別與控制器相連；微波作用腔的底部設(shè)有導(dǎo)軌，供運(yùn)料小車停放和通過，運(yùn)料小車上設(shè)有放置人造板的排輥；微波作用腔通過管路依次連接真空泵和甲醛回收裝置。該設(shè)備能有效地解決人造板甲醛釋放量超標(biāo)的問題，并滿足連續(xù)化和批量化的工業(yè)生產(chǎn)要求。
【IPC分類】B27K5/00
【公開號(hào)】CN105459240
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510787578
【發(fā)明人】朱新華, 楊培, 郭文川
【申請(qǐng)人】西北農(nóng)林科技大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日