专利名称：一种木质或非木质复合材料的蒸汽喷蒸－真空热压成型方法
一种木质或非木质复合材料的蒸汽喷蒸—真空热压成型方法，本发明涉及一种木质或非木质复合材料的蒸汽喷蒸—真空热压成型方法，属于人造板工业的技术领域。
木质或非木质复合材料的制造进程中，由于使用了热固性的合成树脂胶粘剂，需要给板坯加压和加热，使板坯中的胶粘剂在一定的温度下固化并得到一定厚度的成品，传统的加热方式是靠热压板与板坯接触表面的热量在热压过程中逐步从表层向板坯芯层传递，形成板坯在热压进程中的温度梯度，板坯中胶粘剂固化是由表向里进行的，且由于热量从板坯表面向里传递需要一定的压力，故在此压力下，板坯表面首先被压缩，而芯层后被压缩，易形成板坯表层与芯层密度不均的现象，一般表层密度大，芯层密度小。特别是压厚板时表层胶已经固化，而芯层温度还很低，当芯层胶固化时，表层胶已经老化，因此常规热压方法无法生产出优质的厚板。使板材加工和使用性能受到影响，同时由于游离醛存在于成品板中，对使用环境也造成污染。中国专利ZL92244255和ZL9922941.0提出了两种蒸汽喷蒸热压机的制造方法，也就是提出了可以用喷蒸—真空热压方式制造木质或非木质复合材料，本发明的目的在于提出了采用蒸汽喷蒸—真空热压成型的具体实施方法，只有使用本发明提出的方法，才能在具有蒸汽喷蒸—真空装置的热压机上，用常规热压方法1/3～1/5的热压时间，制造出较常规热压方式更厚的、密度均匀、表面固化层薄、游离醛含量低的木质或非木质复合材料来。
按照本发明的方法，木质或非木质材料板坯在经干燥至含水率为6％～13％，并经铺装预压成板坯送入具有蒸汽喷蒸——真空装置的热压机后，须快速压缩成密度为0.3～0.5的板坯。
按照本发明的方法，木质与非木质材料板坯在压缩到0.3～0.5的板坯后，须由喷蒸压板中的小孔向板坯内喷入4～16kg/cm2的蒸汽，使板坯芯层在30秒内升到90～180℃，以胶粘剂的固化温度为准。
按照本发明的方法，木质与非木质材料板坯在喷入一定的蒸汽并使板坯温度升到90～180℃以后，再利用真空系统从两面或单面抽真空，抽出板坯内的冷凝水汽和胶粘剂固化后的残余游离醛。
按照本发明的方法，热压机压板的温度应始终高于喷蒸蒸汽的温度，用于喷蒸的蒸汽可以是饱和蒸汽或过热蒸汽。用于加热热压机压板的介质可以是蒸汽或其它有机热载体。热压机压力与喷蒸时机、抽真空时机有一定的规律，加压时只能抽真空，停止加压时即可喷蒸或抽真空，按照板坯材质与板种、板密度、胶粘剂种类的不同，可以调整热压曲线和喷蒸与抽真空的时间。
按照本发明的方法，根据材质、板种、胶粘剂种类和板密度的不同，可以采用不同的喷蒸——真空方式(1)板坯两面同时喷蒸然后同时抽真空。(2)一面喷蒸同时另一面抽真空。(3)单面喷蒸然后单面抽真空。(4)两面同时喷蒸然后一面喷蒸，一面抽真空，再两面同时喷蒸，然后两面同时抽真空。在以上各种方法中，喷蒸蒸汽的压力持续时间亦随着板坯密度和胶粘剂种类的变化而变化。
按照本发明的方法，可应用于压制纤维板、刨花板、胶合板、单板层积材、纤维刨花模压制品等一切人造板品种，其使用的原材料可以是阔叶材、针叶材、竹材和农业剩余物(如蔗渣、稻草、麦桔、麻杆等)等木质或非木质植物纤维材料。
按照本发明的方法，木质与非木质复合材料的胶粘剂，可以是尿醛树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、木质素、自生胶树脂和其它热固性树脂及其混合物，应用于木质素自生胶粘复合材料的热压时，由于蒸汽注入板坯使木质纤维水份增加，从而木质素自身玻璃化转化温度降低，可获得脆性较低的木质素自生胶复合材料制品。
按照本发明的方法，由于热压加压过程是逐步加压，当板坯密度为0.3～0.5时，加压停止，向板坯内注入蒸汽，使芯层快速升温并压缩，故成品板表芯层密度相差小，分布均匀，其机械加工性能优于常规热压方法加工的成品板。成品板砂光量小，生产成本较常规热压方法低，同时成品板含水率为6％～8％，接近自然平衡含水率，板的稳定性好，表面韧性优于常规热压方式制造的板。由于采用多次抽真空的方式，抽去了板坯中的残余游离醛，故易于获得环保级的板材。
实例170mm厚刨花板，施尿醛胶量为11％的马尾松刨花手工铺装成1000×1000×182mm的板坯，含水率10％，设计密度620kg/cm2，热压机面压25kg/cm2，压板温度170℃，板坯送入压机后加压至板坯密度为400kg/cm2，两面喷蒸40秒，蒸汽压力7kg/cm2，两面抽真空20秒，加压到密度为580kg/cm2，第二次两面喷蒸40秒，蒸汽压力7kg/cm2，第二次抽真空20秒，加压到规度规70mm保压30秒，卸压。热压总周期150秒，厚度70m刨花板，静曲强度为16kg/cm2，平面抗拉强度为0.4，2小时吸水厚度膨胀率为6％.
实例219mm厚中密度纤维板，施尿醛胶为12％的混合材纤维，经φ900热磨机制得。含水率12.5％，热压温度170℃，铺装成尺寸为1000×1000×800mm的板坯。送入热压机后，板坯加压到密度为400kg/cm2时，一面喷蒸，蒸汽压力是7kg/cm2，一面抽真空20秒，停止后，加压10秒，板坯密度到500kg/cm2时，两面同时喷蒸20秒，再两面抽真空10秒，加压至规度规后保压10秒，热压总周期75秒，得到19mm中纤板，砂光1mm后得到18mm成品中纤板，其密度为620kg/m3，静曲强度为26kg/cm2，平面抗拉强度为6kg/cm2，24小时吸水厚度膨胀率为8％，游离醛含量为20mg/100g。
权利要求
1.一种木质或非木质复合材料的蒸汽喷蒸—真空热压成型方法，其特征在可在热压过程中，从板坯向木质或非木质材料板坯内喷入定量的压力蒸汽使板坯芯部在30秒内达到90～180℃。
2.按照权利要求1所述的方法，在向木质或非木质材料板坯内喷入压力蒸汽持续一定时间后，再利用抽取真空的方法抽去板坯内的冷凝水汽和胶粘剂固化后的游离醛。其真空度在10-3～10-4Pa。
3.按照权利要求1所述的方法，板坯必须快速压缩到密度为0.3～0.5的条件下才能向板坯内喷入压力蒸汽，喷入压力蒸汽的压力亦随着板坯材料的不同和密度的不同而在4～16kg/cm2之间变化。
4.按照权利要求1所述的方法，热压压力与喷蒸时机与喷蒸压力，抽真空时机有一定的配合规律，热压机液压系统加压停止时，为喷蒸汽时机，热压机加压时，是抽真空时机。按照材质与密度和胶粘剂种类的不同，可调整热压曲线和喷蒸与抽真空时间。
5.按照权利要求1所述的方法，具有喷蒸系统和真空系统的热压机中热压板的温度应始终保持高于喷蒸蒸汽的温度，用于喷蒸的蒸汽可以是饱和蒸汽或过热蒸汽。用于加热热压机压板的介质可以是蒸汽或其它有体热载体。
6.按照权利要求1所述的方法，喷蒸—真空的方式可以根据材料材质胶粘剂种类等的不同采取在板坯两面同时喷蒸，然后同时抽真空或一面喷蒸同时一面抽真空或先单面喷蒸，然后单面抽真空或两面同时喷蒸，然后一面喷蒸一面抽真空，再两面同时再喷蒸，两面同时抽真空等多种方式。
7.按照权利要求1所述的方法，木质或非木质复合材料包括用阔叶材、针叶材、竹材和农业剩余物(如蔗渣、稻草、麦桔、麻杆等非木质植物纤维材料为原料)制造的纤维板、刨花板、胶合板、单板层积材、纤维刨花模压制品等一切人造板品种。
8.按照权利要求1所述的方法，木质或非木质复合材料的胶粘剂可以是尿醛树脂，三聚氰胺树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、其它热固性木质素自生胶和其它热固性树脂及它们的混合物。
全文摘要
一种木质或非木质复合材料的蒸汽喷蒸—真空热压成型方法,该方法使用带有喷蒸—真空系统的热压机,在热压过程中将木质或非木质复合材料板坯压缩到一定密度后,采用多种喷蒸—真空的蒸汽直接加热方式,使板坯芯层迅速加热到胶粘剂固化温度,并用真空抽出蒸汽冷凝后的水份,大大缩短了板坯的热压时间,改善了成品板的密度分布和稳定性,提高了设备效率,降低了游离醛含量,是一种生产优质木质或非木质复合材料的有效方法。
文档编号B27N3/08GK1348851SQ00130728
公开日2002年5月15日 申请日期2000年10月12日 优先权日2000年10月12日
发明者徐朴, 严义清 申请人:深圳市福英达工业技术有限公司