专利名称：用来制造含木质纤维素板材的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用含木质纤维素材料来生产板材的方法，以及一种用来实施该方法的设备。
在本技术领域中，已知有一些用含木质纤维素的原材料来生产板材的方法并且在实践中广泛适用。制造此类板材通常包括以下一些主要步骤将原材料分解粉碎成具有适当尺寸的颗粒和/或纤维；将这些颗粒和/或纤维干燥成具有预定的湿度份额，并且在所述干燥作业之前或之后将所述材料涂上胶水；使涂上胶水的材料成形而形成一板垫，所述板垫可以包括几层，可任选的对将所述板垫进行冷压制，对所述板垫进行预加热，对所述板垫的两表面进行喷水等，以及在一不连续式压机或一连续式压机内对所述板垫进行热压制，与此同时使所述材料受到压力和热量的作用以获得一成品板材。最终所得到的是一块具有一往往较厚的表面层且表面密度增强的板材。
由这种方法所获得的板材，例如所谓的MDF板材(中密度纤维板)往往是用在门、厨房碗柜门以及诸如踢脚板、檐板、窗框镶板、框缘或家具构件之类的型材类结构件中。这些结构件或产品通常都具有一定的轮廓或图案，根据已知技术，这些轮廓或图案是藉助在所述成品板内/上铣出所述轮廓或图案而成的。
这种方法具有很多缺点。例如，所述方法采用了一条生产链和传输链，包括很多涉及成本的中间步骤和作业，第二，它导致了这样一种铣削产品，该产品通常具有不同的横截面密度，而且在不同的地方会吸收不同量的涂漆或清漆，第三，对材料进行铣削还会造成较高的材料损失。例如，当将产品铣削至很深的深度时，可能会使原材料损失50％以上。
由于在加工之后板材在两个表面层内具有不同的密度，因此，在空气湿度的自然发生的变化下，板材容易出现“翘曲”现象。
此外，这种已知方法通常要砂纸打磨和上清漆，通常要上几层清漆或加上某种类型薄膜供涂底漆和/或装饰用。
本发明的目的在于解决这些问题。因此，本发明涉及一种可避免与目前生产工艺有关的缺陷以及很多中间步骤的新颖方法，它能以一种经济的方式对材料进行传送和进行其它作业。本发明的目的可由如权利要求1所限定且具有一些由该权利要求的特征部分中所限定的各区别特征的方法来实现。
因此，本发明的特点是在一将成形板垫压缩成一具有基本均匀密度的板材的第一步骤和一将板材压制成一成品板材的第二步骤之间，使板材受到一中间步骤的作用，所述中间步骤呈至少一个机加工作业的形式，所述机加工是进行切削，以在所述板材上或其内获得一图案，同时可以使所述板材保持具有大体上均匀的密度。因此，本发明具有以下优点，即，将一图案切削在板材上或板材内的所述机加工作业作为在将板材压制成一成品状态之前的一中间步骤构成了所述生产工艺的一部分。这样就避免了在一成品板材上完成相应作业所需要的昂贵的传送和处理作业。
所述权利要求中所包含的板材的一个主要特征是板材在机加工之前和之后都应具有一基本均匀的密度，即，所谓的笔直的密度分布曲线，这意味着横向于所述板材的整个横截面/厚度方向密度应基本相同。因此，机加工作业和形成图案作业应该不会使得板材的密度有任何可察觉的变化。这样就具有以下优点，即，即使在使板材形成有图案之后，横向于整个板材方向的材料也仍是相同的，这样就可精简和降低后序作业的成本，诸如涂漆、上清漆或涂敷一种不同的材料以增强板材的材料强度或起到装饰效果。由于板材可均匀地吸收水汽这一事实，因此，均匀且不受影响的密度还具有可减小板材发生翘曲的危险。
可参阅有关均匀密度板材制造的瑞典专利SE 502 272和SE 504 221，这些专利公开物描述了一些获得具有均匀密度的板材的方法。
在加工工艺的第二步骤中对板材进行压制以这样一种方式来实现，即，它可保持住藉助机加工作业所获得的图案并且可以在一连续式压机或一间歇式压机，即所谓的不连续式压机中进行，所述压机具有一些包括所需图案的热轧辊或压板。
板材最好是在一个或多个铣削作业中来进行机加工。但是，也可以对板材进行其它形式的机械加工，诸如砂纸打磨或磨光。当然，也可以将几个板材机加工作业或几加工作业相结合。
根据第一实施例，板材的表面层可在第二加工步骤之前但在机加工作业之后加以修整。
根据另一实施例，板材的表面层可结合所述第二步骤来加以修整。
板材的表面层的修整作业可以包括例如在第二步骤中对板材进行压制之前或者结合该步骤将一预上胶的薄膜涂覆于所述板材上或者将一薄片放置在板材上。所述薄膜或薄片随后将牢固地硬化在板材上，以在热压制作业中形成一密封的、可增强强度的层。
根据另一实施例，当在第二加工步骤中对所述板材进行压制时，可以例如在开始进行压制时，根据已知技术、在高压和热传递作用下在所述板材上生成一经压实的表面层。
当然，这些实施例可以以不同方式相互结合。所有实施例都包括将另一种图案施加于板材的可能性，诸如赋予所述板材一特定的表面结构或纹理，诸如一颗粒状结构或纹理。
在前述瑞典专利公开物中描述了用来提供具有一压实表面层或密封表面层的板材的方法的几个例子。
本发明方法还具有这样一个优点能使藉助铣削而切除或在机加工作业中所除去的材料返回到板材制造加工中的原材料流中。
最后，本发明还涉及一种如权利要求12所述的、用来实施所述方法的相应设备，它包括一用来实施所述方法的第一步骤的设备，所述设备包括一将板垫压缩成一具有大体均匀密度的板材预压机；包括一用来实施所述中间步骤的至少一个工站的切削机；以及一用来实施所述第二步骤的压机。
因此，本发明的其它特征和优点将从所附的权利要求书中变得更为清楚。
下面将结合附图所示的本发明的两个示例性实施例对本发明进行更具体地描述。
图1是一示意图，它示出了与板材的连续压制有关的、根据本发明第一实施例的设备和板材制造方法；图2a、图2b和图2c示出了利用图1所示方法和设备所获得的一些图案的例子；图3示出了与在一不连续式压机内对板材进行压制有关的、根据本发明第二实施例的设备和板材生产方法；以及图4a和图4b示出了藉助在一不连续式压机内进行铣削和逐级压制而获得的一图案的各例子(图4a)以及其中示出了所述铣削作业的、图4a所示物品的剖视图(图4b)。
根据本发明的第一实施例，利用含木质纤维素材料来制造板材的图1所示加工工艺包括呈预压机1形式的第一加工工站、一包括铣削工站2的中间工站和一包括连续式压机3的第二工站。工站一包括一以侧视图示出的带式压机1，所述带式压机主要包括驱动辊6、拉伸辊7、导辊8、一包括横进给辊(未示)且可调节的进口部分9、蒸气辊10、一包括压辊和其它一些辊子(未示)的保持部分12，以及一环绕线14或者一带有金属丝的多孔钢带。喂入进口部分9内的板垫(mat)4被压缩至预定密度。胶水可使保持部分12内的板垫硬化/固化，从而可以诸如获得具有均匀密度分布的板材。举例来说，板材的密度可以是150-900千克/立方米，较佳的是500-700千克/立方米。在800-900千克/立方米范围内的较高密度是用在薄板的制造中。在图示的情况中，在保持部分12后面的是一可在其内借蒸气和加压气体进行处理的整理装置16。
在经过工站一之后，被压缩的板垫4被喂入板材铣削工站2内，在该工站内，将呈表面图案、型材条纹或其它类似物等形式的所需图案铣削在所述板材内。
在这些铣削作业之后，将所述板材传送入一包括第二加工工站的连续式压机3内。该压机的各辊子20所具有的图案与经铣削的图案相同，从而可以在对板材进行压制时确保经铣削的图案不会受损。以此方式可以较有利地在所述板材上获得一密封表面层。或者，可以藉助在所述板材进入第二压制工站之前将一预上胶的薄膜或一薄片施加于经加工的板材上来进一步增强所述板材的表面层。图1中用一薄片输送机22示出了这种可供选择的方案。各辊子可以具有一大约在100和300℃之间，较佳的是在150和250℃之间的表面温度。
图2a-图2c示出了可以在连续板材压制工艺中的各铣削工站的帮助下所获得的不同图案的几个代表性例子。图2a和图2b示出了横向于板材纵轴线的各图案的几个代表性例子，而图2c则示出了沿所述板材的纵向所形成的一图案的例子。当然，在本发明的保护范围内还可以有很多其它形式的图案。
图3所示的实施例与本发明的板材制造有关，其中，第二工站包括一可在其内对那些已被切成一定长度的板材进行分批压制的不连续式压机。工站1在图3中未予示出，但是它可以以一种如图1所示的方式或者其它一些方式，例如前述瑞典专利说明书中所述的方式来实现。在第一工站中被压缩而形成一板材的板垫34在所述工站之后被传送至一锯子30，该锯子可将所述板材锯成一些具有一适于所述不连续式压机的尺寸的板材部分。在被锯成一定尺寸之后，将各板材运送至一铣削工站32，在该工站中，将所需图案或一些图案铣削在所述板材上。在铣削加工之后，将各板材先前传送至所述不连续式压机33并喂送入其内以分批进行压制。根据本发明的一较佳实施例，在所述压制作业之前，将一表面层增强薄片施加于所述板材上。所述薄片是自一薄片给送铣削机52传送出来的。不连续式压机具有一些包括理想图案(即，与铣削作业中所获得的相同的图案)在内的压制板，这样，在对所述板材进行压制时就可以将所述图案保持住。可任选的是，可以再赋予所述板材一种例如呈表面结构形式的图案。各压板最好具有这样一个表面温度，其温度范围与在对图1所示第一实施例中的辊子进行描述时所提及的温度范围相同。
最后，图4a示出了在图3所示设备中获得的一图案的例子。图示的物品可以是厨房碗橱或碗柜的门或者是其它一些类似物的门。图4b以剖视图的形式示出了门60，并且是沿图4a中线A-A截取的放大图。在图4b中，在所述门上、围绕其周缘铣制有一斜面。所述门还设有一与所述外缘隔开的、带凹槽的轮廓62。
应予理解的是，本发明并不受到上述各示例性实施例的限制，本技术领域的熟练人员可以在所附权利要求书的范围内、以多种方式对这些实施例作出改进和变化。
权利要求
1.一种用含木质纤维素材料来制造板材的方法，在这种方法中，将所述材料粉碎分解成颗粒和/或纤维，涂上胶水然后形成为一板垫，其中，在第一步骤中对所形成的板垫进行压缩以形成具有大体均匀的密度的板材，然后在一第二步骤中对其进行压制以形成一成品板材，其特征在于，所述板材在所述第一步骤和第二步骤之间经受一中间步骤的作用，该中间步骤呈至少一个机加工作业的形式，它是藉助切削，将一图案形成在所述板材上或其内，同时可使所述板材保持基本均匀的密度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二步骤中，对所述板材进行压制，从而可以保持藉助对所述板材进行机加工所生成的图案。
3.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述板材机加工作业包括至少一个铣削作业。
4.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述中间步骤之后并在所述第二步骤之前，对所述板材的表面层加以修整。
5.如前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其特征在于，结合所述第二步骤对所述板材的表面层加以修整。
6.如权利要求4-5中任一权利要求所述的方法，其特征在于，对所述板材的表面层进行的修整作业包括在所述板材上施加一密封用表面层。
7.如权利要求4-6中任一权利要求所述的方法，其特征在于，对所述板材的表面层进行的修整作业包括将一预上胶的薄膜施加于所述板材。
8.如权利要求4-6中任一权利要求所述的方法，其特征在于，对所述板材的表面层进行的修整作业包括将一薄片施加于所述板材。
9.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述第二步骤之前或者结合所述第二步骤，在所述板材上形成另一个图案。
10.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在所述第二步骤中当对所述板材进行压制时，将所述板材的表面层压实。
11.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，使在所述机加工作业过程中除去的至少部分材料返回原材料流中以进入板材制造过程。
12.一种用来实施如权利要求1-11中任一权利要求所述方法的设备，它包括一用来实施所述方法的第一步骤的设备，所述设备包括一将板垫压缩成一具有大体均匀密度板材的预压机(1)；包括一用来实施所述方法的中间步骤的至少一个工站的切削机(2；32)；以及一用来实施所述方法的第二步骤的压机(3；33)。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，在所述工站内的所述切削机包括至少一台铣床(2；32)。
14.如权利要求12-13中任一权利要求所述的设备，其特征在于，一台用来在所述中间步骤之后对所述板材的表面层进行修整的设备(22；52)。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，用来在所述中间步骤之后对所述板材的表面层进行修整的设备(22；52)包括用来将增强和/或密封材料施加于所述板材的装置。
16.如权利要求12-15中任一权利要求所述的设备，其特征在于，用来实施所述方法的第二步骤的压机是一连续式压机(3)，所述连续式压机的那些与所述板材相接触的压制构件都设有与中间步骤中所形成的图案相同的图案。
17.如权利要求12-15中任一权利要求所述的设备，其特征在于，它还包括用来将所述板材切削至一定长度的装置(30)；用来实施所述方法的第二步骤的压机是一不连续式压机(33)，所述不连续式压机的那些与所述板材相接触的压制构件都设有与所述方法的中间步骤中所形成的图案相同的图案。
18.如权利要求12-17中任一权利要求所述的设备，其特征在于，用来实施所述方法的第二步骤的压机(3；33)还包括用来将所述板材的表面层压实的装置。
全文摘要
本发明涉及一种用含木质纤维素材料来制造材料的方法,它是将所述材料粉碎分解成颗粒和/或纤维、进行干燥、涂上胶水然后形成为一板垫(4)。将第一步骤中形成的板垫压缩成一具有大体均匀密度的板材,然后在一第二步骤(3;33)中将其压制成一成品板材。根据该方法,所述板材在所述第一步骤和第二步骤之间经受一中间步骤(2;32)的作用,该中间步骤呈至少一个机加工作业的形式,它是藉助切削,以在所述板材上或其内获得一图案,同时可使所述板材保持基本均匀的密度。本发明还涉及一种用来实施所述方法的设备。
文档编号B27M3/00GK1349449SQ0080717
公开日2002年5月15日 申请日期2000年5月11日 优先权日1999年5月11日
发明者约兰·隆格伦, 约兰·奥斯卡松 申请人:瓦勒梅纤维技术Ab