專利名稱：噴蒸冷卻熱壓機的制作方法
技術領域：
本技術涉及一種噴蒸熱壓機、利用噴蒸熱壓機生產出的單面壓縮木質板材。
背景技術：
噴蒸熱壓機用于木質板材的生產，一般包括上下相對的兩塊熱壓板即上熱壓板和下熱壓板，下熱壓板上設置有帶動下熱壓板相對于上熱壓板上下移動的油缸，在兩塊熱壓板中均內設置有蒸汽通道，在兩塊熱壓板的熱壓面上開有與所述蒸汽通道相通的出汽孔；蒸汽通道與蒸汽源相通；在兩塊熱壓板上均設置有對熱壓板加熱的加熱裝置(如電加熱裝置或油加熱裝置)。使用該噴蒸熱壓機生產木質板材時，先把組坯后的板坯放入兩塊熱壓板之間，通過加熱裝置對兩塊熱壓板同時加熱至一定溫度，并通過油缸帶動下熱壓板相對于上熱壓板移動而對板坯加壓。在對板坯的上下面均加熱加壓的過程中，通過蒸汽源向蒸汽通道內短時間噴壓力的蒸汽，使得蒸汽滲入到板坯的上下表面，軟化木材(使得板材更容易被壓縮，縮短壓縮時間)；等到板坯的壓縮率達到要求時，停止對兩塊熱壓板加熱，待板坯自然冷卻后對油缸卸壓即得雙面單面壓縮木質板材。噴蒸熱壓機主要用于低密度速生材的生產，通過加熱加壓可以提高其密度，增強其力學性能。噴蒸汽使得傳熱更快，同時高溫蒸汽可以軟化木材，能夠以較小的壓力使得木材表面壓縮。但是，其存在的問題是1、板坯自然冷卻的時間較長，生產效率低。但是又不能縮短冷卻時間，因為如果板坯沒有充分冷卻就對油缸卸壓，板坯上下表面內的高壓蒸汽會急速從板坯內噴出而造成“爆板”使得板坯開裂。2、該噴蒸熱壓機的上下熱壓板內均有加熱裝置和蒸汽通道，所以其板坯的上下表面同時加熱并噴蒸汽，使得板坯的上下表面均被壓縮，所以得到雙面壓縮木質板材。該雙面壓縮木質板材雖然其上下表面均有硬度高、耐磨性好的優點，但在實際應用中卻未必有實際意義。例如，對于地板，一般只需要其鋪裝上表面硬度高、耐磨性好就行了，下表面硬度高、耐磨性好不但無實際意義。再如，對于用于制作家具的板材，一般也只需要外表面硬度高、耐磨性好就行了，內表面硬度高、耐磨性好的優點也得不到利用。3、板坯被雙面壓縮后，降低了木材的利用率(或者說，造成了木材的浪費)。舉例來說，為了得到最終厚度為2cm的雙面壓縮木質板材，假定板材的上下表面在用噴蒸熱壓機的制備過程中的壓縮率均為15% (相當于板坯的壓縮率為30% )，那么就熱壓前的板坯的厚度就需要的2. 85cm((2. 85-2)/2. 85*100%= 30% )0
發明內容本技術的目的是提供一種能夠縮短冷卻時間，提高生產率并有效防止板材開裂的用于生產單面壓縮木質板材的噴蒸冷卻熱壓機。本技術的噴蒸冷卻熱壓機，包括上下相對的兩塊熱壓板，油缸帶動下熱壓板相對上熱壓板作上下移動，其特征是在下熱壓板內設置有蒸汽通道，在下熱壓板的熱壓面開有與所述蒸汽通道相通的出汽孔，出汽孔直徑小于1_ ;蒸汽通道與蒸汽源相通；在下熱壓板上設置有對下熱壓板加熱的加熱裝置；在下熱壓板內設置有與冷卻介質相通的冷卻通道。本技術的噴蒸冷卻熱壓機的有益效果1、本噴蒸冷卻熱壓機由于只在一塊熱壓板內設置有加熱裝置和噴蒸通道，所以只是對板坯的一個(與設置有加熱裝置和噴蒸通道的熱壓板接觸的)主動受熱面進行加熱并噴入蒸汽，所以該表面木質纖維能夠軟化并被壓縮；而板坯的另外一個表面(未受熱面)未被加熱，也未被噴入蒸汽，所以該未被加熱的表面基本不會被壓縮，從而制得單面壓縮木質板材。不但更實用，也減少了壓縮損耗，節約了木材。舉例來說，為了得到最終厚度為2cm的單面壓縮木質板材，假定板材的一個表面在用噴蒸冷卻熱壓機的制備過程中的壓縮率為15% (相當于板坯的壓縮率為15% )，那么就熱壓前的板坯的厚度只需要2. 35cm((2. 35-2)/2. 35*100%= 15%)。2、可以提高生產率。在板材被加熱加壓到需要的壓縮率后，停止對熱壓板加熱，即可以冷卻介質通過冷卻通道對熱壓板降溫，當然板材也隨之被降溫，板材內部的高溫高壓的蒸汽也被降溫降壓，也就是說，冷卻減少了熱壓時木材內部的蒸汽壓力，防止了板材的“爆板”和開裂；也縮短板材在熱壓機中的時間，提高了生產率。之所以蒸汽通道、出汽孔設置在下熱壓板內，而不是設置在上熱壓板內，是因為如果蒸汽通道、出汽孔設置在上熱壓板內，當上熱壓板噴蒸氣時，會由 水流落到下熱壓板上，對木材的下表面造成影響。出汽孔直徑之所以要小于1mm，是為了使得蒸汽有足夠的壓能夠進入板坯的內部，使得蒸汽進入板坯內部更深。雖然下熱壓板內有加熱裝置和蒸汽通道，但在生產中，板坯的(與下熱壓板接觸的)主動受熱面也會因傳導而使得(與上熱壓板接觸的)未受熱面溫度逐漸升高而使得木質纖維軟化，也就是說，板材的未受熱面也可能在生產過程中被壓縮。為防止這種情況，所述的噴蒸冷卻熱壓機，在上熱壓板內也設置有與冷卻介質相通的冷卻通道。這樣，在通過加熱裝置對(與板材的主動受熱面接觸的)上熱壓板加熱時，(與板材的未受熱面接觸的)下熱壓板通冷卻介質進行冷卻，防止了未受熱面溫度升高而被壓縮。所述的噴蒸冷卻熱壓機，冷卻介質優選是水。本技術同時提供了一種可以更加實用、且提高了木材利用率的單面壓縮木質板材。該單面壓縮木質板材是使用上述的噴蒸冷卻熱壓機按照下述方法生產出來的a.把含水率低于15%的板坯放入兩塊熱壓板之間，按照常規方法通過加熱裝置對下熱壓板加熱至一定溫度，通過油缸帶動下熱壓板相對于上熱壓板移動而對板坯加壓，b.通過蒸汽源向蒸汽通道內第一次噴壓力為5-8個大氣壓的蒸汽5-10秒，c.等到板坯的壓縮率達到要求時，保溫保壓一段時間后停止對熱壓板加熱，對冷卻通道通入冷卻介質對下熱壓板進行冷卻，當板坯溫度低于100°C后，對油缸卸壓即得本單面壓縮木質板材。本技術的單面壓縮木質板材有益效果本方法只是對板坯的(與下熱壓板接觸的)主動受熱面進行加熱并噴入蒸汽，所以該表面木質纖維能夠軟化并被壓縮；而板坯的另外一個表面(未受熱面)未被加熱，也未被噴入蒸汽，所以該未被加熱的表面基本不會被壓縮，從而制得單面壓縮木質板材。不但更實用，也減少了壓縮損耗，節約了木材。如果只噴一次蒸汽，制得的板材只是在靠近主動受熱面很近的板材內部處(耐磨層)密度大、耐磨性好，在距離主動受熱面稍深的板材內部密度仍未有改變、耐磨性不好。一般來說，耐磨層(的中心)到板材主動受熱面的距離大約是0. 5-0. 8mm。但是由于密度大、耐磨性好的耐磨層離板材表面太近，在板材的后續加工過程(如刨光或砂光)中耐磨層有可能因加工而被去除。為此，上述的單面壓縮木質板材，在步驟b后、步驟C前有步驟b’:在第一次噴蒸汽后4-6分鐘后，向蒸汽通道內第二次噴壓力為5-8個大氣壓的蒸汽5-10秒。這樣，通過兩次噴蒸汽，能夠使得密度大、耐磨性好的耐磨層逐漸向板材的內部移動，使得耐磨層厚度加大，一般來說，耐磨層(的中心)到板材主動受熱面的距離大約是2. 0-2. 5mm。這樣既使經過后續加工，耐磨層也能夠保留下來。上述的單面壓縮木質板材，步驟a中，對下熱壓板加熱至160_170°C ;油缸加壓時間30-45分鐘，步驟c中板坯的壓縮率為15-18%。本技術的再一目的是提供一種生產效率高、并保證產品質量的單面壓縮木質板材 的生產方法。本技術的單面壓縮木質板材的生產方法，是上述的噴蒸冷卻熱壓機按照下述方法生產出來的a.把含水率低于15%的板坯放入兩塊熱壓板之間，按照常規方法通過加熱裝置對下熱壓板加熱至一定溫度，通過油缸帶動下熱壓板相對于上熱壓板移動而對板坯加壓，b.通過蒸汽源向蒸汽通道內第一次噴壓力為5-8個大氣壓的蒸汽5-10秒，c.等到板坯的壓縮率達到要求時，保溫保壓一段時間后停止對熱壓板加熱，對冷卻通道通入冷卻介質對熱壓板進行冷卻，當板坯溫度低于100°C后，對油缸卸壓即得本單面壓縮木質板材。本生產方法的有益效果在兩塊熱壓板合攏后，噴帶壓力的蒸汽，使得木質材料傳熱更快，同時，在板材被加熱加壓到需要的壓縮率后，停止對熱壓板加熱，即可以冷卻介質通過冷卻通道對熱壓板降溫，當然板材也隨之被降溫，板材內部的高溫高壓的蒸汽也被降溫降壓，也就是說，冷卻減少了熱壓時木材內部的蒸汽壓力，防止了板材的“爆板”和開裂；也縮短板材在熱壓機中的時間，提高了生產率，并保證了產品質量。上述的生產方法，在步驟b后、步驟c前有步驟b’:在第一次噴蒸汽后4-6分鐘后，向蒸汽通道內第二次噴壓力為5-8個大氣壓的蒸汽5-10秒。上述的生產方法，步驟a中，對下熱壓板加熱至160-170°C;油缸加壓時間30_45分鐘，步驟c中板坯的壓縮率為15-18%。
圖I是噴蒸冷卻熱壓機示意圖圖2是圖I中的下熱壓板的R-R剖視圖。圖3是制得的單面壓縮木質板材的示意圖。
具體實施方式
參見圖1-2所示的噴蒸冷卻熱壓機，包括上下相對的兩塊熱壓板即下熱壓板I和上熱壓板2，下熱壓板底部與帶動下熱壓板相對于上熱壓板上下移動的油缸3相連。在下熱壓板I內設置有多個平行的蒸汽通道4、熱油通道5、冷卻通道6。在下熱壓板I的熱壓面11上開有與所述蒸汽通道相通的多個出汽孔41 ;出汽孔有多列，各出汽孔直徑小于Imm ;蒸汽通道與蒸汽源相通。熱油通道5與熱油源相通，冷卻通道與冷卻水源相通。在上熱壓板2內也設置有與冷卻水源相通的冷卻通道7。使用其生產單面壓縮木質板材的步驟如下 a.把含水率低于15%的速生楊板坯(密度約0. 4g/mm3)放入兩塊熱壓板之間，對下熱壓板內的熱油通道通入熱油，對下熱壓板加熱至160-170°C，通過油缸帶動下熱壓板向上熱壓板移動而對板坯加壓；同時對上熱壓板內的冷卻通道通冷卻水對上熱壓板冷卻。b.通過蒸汽源向下熱壓板內的蒸汽通道內第一次噴壓力為5-8個大氣壓的蒸汽5-10 秒，b’.在第一次噴蒸汽后4-6 (優選5min)分鐘后，向下熱壓板內的蒸汽通道內第二次噴壓力為5-8個大氣壓的蒸汽5-10秒。c.等到板坯的壓縮率達到15-18%時，停止對蒸汽通道(加熱通道)供熱，對下熱壓板內的冷卻通道通入冷卻水對下熱壓板進行冷卻后，對油缸卸壓即得本單面壓縮木質板材8。油缸加壓的總計時間約30-45分鐘。參見圖3，經測試該單面壓縮木質板材8，密度變大(平均密度大于等于0. 6g/mm3)、耐磨性好的耐磨層9中心距表層10的距離約2. 0-2. 5mm,實際上，耐磨層9的密度在距離表層10距離不同的地方也是不同的，所以其密度大于等于0. 6g/mm3也是指平均密度大于等于0. 6g/mm3。圖4中采用了簡化畫法，耐磨層9與單面壓縮木質板材8的其它部分采用了不同的剖面線，以示區別。之所以要求板坯的初始含水率低于15%，是因為如果初始含水率過高，再加上噴蒸汽，板坯的含水率就會過高，而使得板坯壓縮而損壞。
權利要求1.噴蒸冷卻熱壓機，包括上下相對的兩塊熱壓板，油缸帶動下熱壓板相對上熱壓板作上下移動，其特征是在下熱壓板內設置有蒸汽通道，在下熱壓板的熱壓面開有與所述蒸汽通道相通的出汽孔，出汽孔直徑小于1_ ;蒸汽通道與蒸汽源相通；在下熱壓板上設置有對下熱壓板加熱的加熱裝置；在下熱壓板內設置有與冷卻介質相通的冷卻通道。
2.如權利要求I所述的噴蒸冷卻熱壓機，其特征是在上熱壓板內也設置有與冷卻介質相通的冷卻通道。
3.如權利要求I所述的噴蒸冷卻熱壓機，其特征是冷卻介質是水。
專利摘要本實用新型提供一種能夠縮短冷卻時間，提高生產率并有效防止板材開裂的用于生產單面壓縮木質板材的噴蒸冷卻熱壓機。噴蒸冷卻熱壓機，包括上下相對的兩塊熱壓板，油缸帶動下熱壓板相對上熱壓板作上下移動，其特征是在下熱壓板內設置有蒸汽通道，在下熱壓板的熱壓面開有與所述蒸汽通道相通的出汽孔，出汽孔直徑小于1mm；蒸汽通道與蒸汽源相通；在下熱壓板上設置有對下熱壓板加熱的加熱裝置；在下熱壓板內設置有與冷卻介質相通的冷卻通道。
文檔編號B27M1/02GK202528291SQ20112050879
公開日2012年11月14日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者蔡家斌 申請人:南京林業大學