无醛型中密度纤维板的生产方法及生产装置与流程

本发明涉及一种无醛型中密度纤维板的生产装置，以及无醛型中密度纤维板的生产方法。

背景技术：

中密度纤维板是一种以木质纤维或其他植物纤维为主要原料，经纤维制备，胶粘剂施加，纤维干燥再经热压后制成的一种人造板材。中密度纤维板使用的胶粘剂目前大多是以脲醛树脂胶为主，必然存在甲醛释放的问题。近年来，空气污染问题备受公众的关注，尤其是随着我国经济的发展和社会人民生活水平的提高，室内材料的需求量越来越大，由此带来的室内空气问题也就越来越受到重视。室内空气质量对公众的生命健康至关重要，控制室内的污染源，减少或者消除室内污染源，选择或者开发无醛型中密度纤维板等绿色建材或者装饰材料已显得尤为重要。无醛型中密度纤维板的生产，工业生产首选是选用异氰酸酯胶胶黏剂代替脲醛胶胶黏剂生产纤维板，异氰酸酯胶施加量为干纤维的4％～8％，同时带来另外两个问题，一是异氰酸酯胶的固化时间较脲醛胶的固化时间长，一般会长5％～10％左右，达到每毫米板热压时间为12～14s；二是异氰酸酯胶胶黏剂混合脱模剂与促进剂合计比替脲醛胶胶黏剂贵一倍及以上，达到每立方米增加280元左右，同时纤维的消耗每立方米也增加50元左右；另一方面，由于纤维板素板经过热压机高温高压的压制下，受到素板板材内部温度梯度和含水率梯度的不同，积聚了巨大的内应力，热压后的素板冷却到一定温度后由自动堆垛机堆垛，送至中间仓库贮存，素板板材的养生期达48小时以上，大幅度增加企业的生产经营成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种无醛型中密度纤维板的生产装置。

本发明是这样实现的：一种无醛型中密度纤维板的生产装置，包括按照基材运动方向从前至后依次设置的铺装机、预压机、热压机、冷压滚压机、对角锯、第一滚筒运输机、抖动运输机、凉板机、砂光机、裁板机和堆垛机，还包括皮带运输机、加热室、引风罩、第一风机和第二风机；

所述铺装机、预压机和皮带运输机位于加热室内；所述加热室具有两输气管和一出风口，所述两输气管分别横设于铺装机和预压机的上方、下方，且每该输气管上均设有复数个出气口；

所述引风罩设于凉板机的正上方，该引风罩的顶端与第一风机的一端连通，所述第一风机的另一端与两输气管分别连接；

所述第二风机的一端与加热室的出风口连通，该第二风机的另一端通过管路连接至凉板机的底部。

优选地，所述第一风机与引风罩之间设有一阀门；所述第二风机与加热室的出风口之间设有一阀门。

优选地，所述热压机的上方设有一集气罩，且该热压机的前后两侧分别设有一隔板；所述集气罩的顶端通过第一风机与两输气管连通，所述集气罩与第一风机之间设有一阀门。

优选地，所述抖动运输机包括一第二滚筒运输机、一支架和至少一振动电机，所述第二滚筒运输机位于支架的上方，且第二滚筒运输机与支架之间连接有复数个弹簧；所述振动电机与第二滚筒运输机固定连接，当处于工作状态时，第二滚筒运输机在振动电机的驱动下抖动向前运动。

优选地，所述冷压滚压机包括第三滚筒运输机、一压力单元和一间隙控制单元；所述压力单元位于第三滚筒运输机的上方，所述压力单元包括两支撑架、两吊架、复数个下压滚筒和复数个压力控制单元；所述复数个下压滚筒分别间隔设于两支撑架之间，所述两吊架一一对应设于两支撑架上方；所述复数个压力控制单元间隔设于吊架与支撑架之间；当处于工作状态时，基材在所述下压滚筒和第三滚筒运输机的夹持下向前移动。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种无醛型中密度纤维板的生产方法。

本发明是这样实现的：一种无醛型中密度纤维板的生产方法，利用所述的无醛型中密度纤维板的生产装置进行生产，具体包括以下步骤：木材剥皮与削片、纤维制备、纤维施防水剂与胶粘剂、纤维干燥、纤维铺装、纤维毛板坯预热、预压、热压、素板滚压、素板抖动、素板处理；

所述纤维施防水剂与胶粘剂步骤中，异氰酸酯胶施加量为干纤维的3％～3.9％；

所述纤维毛板坯预热步骤中，由凉板机上方收集到的热空气通入加热室中，由两输气管分别从纤维毛板坯的上方和下方吹出，对纤维毛板坯进行预热至40℃-60℃；

所述热压步骤中，工艺参数为：热压温度为五段控制，分别为(230±5)℃、(230±5)℃、(225±5)℃、(225±5)℃、(200±5)℃；热压采用高压-低压-中压的工艺，在第一段温度作用下，热压压力迅速上升到3.5～4.0Mpa，之后随着第二段到第四段热压温度的下降，热压压力平缓下降至0.1～0.3Mpa，最后在第五段温度作用下，热压压力保持在0.6～1.0Mpa，直至热压结束；整个热压过程中，每毫米纤维毛板坯热压时间为10.8～12.5s；

所述素板滚压步骤：经过热压步骤获得的素板，再经冷压滚压机连续滚压，素板滚压压力为0.4～1.0Mpa；

所述素板抖动：素板在抖动运输机上进行低频抖动，抖动幅度为1-2mm，频率为5-15HZ。

本发明的优点在于：可缩短10％的热压时间，异氰酸酯胶施加量为干纤维的3％～3.9％，可减少施胶量至少1％；凉板机排放的热能得到利用，并消除素板板材大部分内应力，减少板材的变形，取消了素板的养生工序，加快了生产周期，减少了企业半成品仓储空间，提高了企业的生产效率，降低了生产成本。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明无醛型中密度纤维板的生产装置的结构示意图。

图2是本发明中抖动运输机的结构示意图。

图3是本发明中冷压滚压机的结构示意图

具体实施方式

请参阅图1和图2、图3所示，一种无醛型中密度纤维板的生产装置，包括按照基材运动方向从前至后依次设置的铺装机1、预压机2、热压机3、冷压滚压机4、对角锯5、第一滚筒运输机6、抖动运输机7、凉板机8、砂光机9、裁板机10和堆垛机11，还包括皮带运输机12、加热室13、引风罩14、第一风机15和第二风机16。

请再参阅图1和图2、图3所示，所述铺装机1、预压机2和皮带运输机12位于加热室13内；所述加热室13具有两输气管131和一出风口132，所述两输气管131分别横设于铺装机1和预压机2的上方、下方，且每该输气管131上均设有复数个出气口1311；所述引风罩14设于凉板机8的正上方，该引风罩14的顶端与第一风机15的一端连通，所述第一风机15与引风罩14之间设有一阀门17；所述第一风机15的另一端与两输气管131分别连接；所述第二风机16的一端与加热室13的出风口132连通，所述第二风机16与加热室13的出风口132之间设有一阀门17，该第二风机16的另一端通过管路连接至凉板机8的底部。所述热压机3的上方设有一集气罩31，且该热压机3的前后两侧分别设有一隔板32；所述集气罩31的顶端通过第一风机15与两输气管131连通，所述集气罩31与第一风机15之间设有一阀门17。所述抖动运输机7包括一第二滚筒运输机71、一支架72和至少一振动电机73，所述第二滚筒运输机71位于支架72的上方，且第二滚筒运输机71与支架72之间连接有复数个弹簧74；所述振动电机73与滚筒运输机固定连接，当处于工作状态时，第二滚筒运输机71在振动电机73的驱动下抖动向前运动。

请再参阅图3，所述冷压滚压机4包括第三滚筒运输机41、一压力单元42和一间隙控制单元(未图示)；所述压力单元42位于第三滚筒运输机41的上方，所述压力单元42包括两支撑架421、两吊架422、复数个下压滚筒423和复数个压力控制单元424；所述复数个下压滚筒423分别间隔设于两支撑架421之间，所述两吊架422一一对应设于两支撑架421上方；所述复数个压力控制单元424间隔设于吊架422与支撑架421之间；当处于工作状态时，基材在所述下压滚筒423和第三滚筒运输机41的夹持下向前移动。所述复数个下压滚筒423按设定的压力压在基材上，基材在所述下压滚筒423和第三滚筒运输机41的上压和下压作用下，向前运动。所述间隙控制单元用于控制压力单元42与第三滚筒运输机41之间的间距。

请再参阅图1、图2、图3，无醛型中密度纤维板的生产方法，具体包括以下步骤：木材剥皮与削片、纤维制备、纤维施防水剂与胶粘剂、纤维干燥、纤维铺装、纤维毛板坯预热、预压、热压、素板滚压、素板抖动、素板处理；

(1)木材剥皮与削片：木材原料经进料机构进料，送入剥皮机剥皮处理后送入削片机进行削片；木片经皮带运输机送入木片筛选机筛选出尺寸为长15mm～30mm，宽为6mm～40mm，厚为2mm～8mm的合格木片，并去除木质原料中的杂质及金属。

(2)纤维制备：步骤(1)获得的木片经振动出料器、木塞螺旋进料器连续均匀地送入垂直蒸煮缸进行蒸煮软化，蒸煮温度为165℃～180℃，蒸煮压力为8.0巴～9.0巴，时间2分钟～5分钟。软化后的木片进入热磨机进行纤维分离，磨室压力为8.0巴～8.5巴，温度为165℃～180℃。

(3)纤维施防水剂与胶粘剂：将熔融后的石蜡从热磨机排料管内喷入，进行施蜡，施加量为6kg/m³～10kg/m³；将脱膜剂混液和异氰酸酯胶通过输送泵经喷嘴雾化后，加入湿纤维输送管道，与上述所得的湿纤维均匀混合；异氰酸酯胶施加量为干纤维的3％～3.9％；脱膜剂混液施加量为干纤维的0.8％～1.5％；脱膜剂使用时，根据需要，在线用水稀释至5～10％。

(4)纤维干燥：施胶后的湿纤维进入闪急式管道干燥机，干燥介质为热烟气，干燥介质入口温度90℃～110℃，干燥出口温度50℃～55℃，铺装纤维含水率8％～10％。

(5)纤维铺装：纤维在铺装计量仓经计量进入铺装成型机，设定各种密度的板坯，铺装成型机将纤维铺成连续的板坯带，均匀铺设在皮带运输机12的皮带上，并进行板坯带称重。

(6)纤维毛板坯预热：由凉板机8上方收集到的热空气通入加热室13中，由两输气管131分别从纤维毛板坯的上方和下方吹出，对皮带运输机12皮带上纤维毛板坯进行对吹式预热至40℃-60℃；在加热室13内输气管131分为上下两路，一路在皮带运输机12的下方一排出气口1311向上排出热风，一路在皮带运输机12、预压机2和铺装机1的上方一排出气口1311向下排出热风，对吹式能加快提高纤维毛板坯的温度，使纤维毛板坯保持在40-60℃，大大缩短热压时间。

(7)连续预压：预压压力为4MPa～10MPa，纤维毛板坯预压前厚度与板坯预压后的厚度压缩比为(3～6):1。

(8)热压步骤中，工艺参数为：热压温度为五段控制，分别为(230±5)℃、(230±5)℃、(225±5)℃、(225±5)℃、(200±5)℃；热压采用高压-低压-中压的工艺，在热压过程中，纤维毛板坯在进入压机后，在第一段温度作用下，热压压力迅速上升到最高压力的3.5～4.0Mpa，之后随着第二段到第四段热压温度的下降，热压压力平缓下降至最低的0.1～0.3Mpa，最后在第五段温度作用下，热压压力保持在0.6～1.0Mpa，直至热压结束；整个热压过程中，每毫米纤维毛板坯热压时间为10.8～12.5s；

(9)素板滚压步骤：经过热压步骤获得的素板，再经冷压滚压机4连续滚压，素板滚压压力为0.4～1.0Mpa，通过一系列滚压，实现素板材挤压、释放、再挤压、再释放的一系列滚压的揉压，释放一部分内应力，减小素板板材的变形；

(10)素板抖动:素板在抖动运输机7上进行低频抖动，抖动幅度1-2mm，频率为5-15HZ，释放大部分的内应力，从而取消素板的养生期。

(11)素板处理：压制好的素板进入凉板机8冷却，在凉板机8上方收集热空气，用于铺装纤维毛板坯的预热。素板冷却到一定温度后由自动堆垛机11堆垛，经砂光机9砂光并锯切成规格板材，素板不需养生。

本发明具有以下优点：

1、本发明可缩短热压加热时间10％，异氰酸酯胶施加量为干纤维的3％～3.9％，可减少施胶量至少1％；凉板机8排放的热能得到利用，并消除大部分素板板材内应力，减少板材的变形，取消了素板的养生时间，减少了企业半成品仓储空间，提高了企业的生产效率，降低了生产成本。

2、应用该方法生产的密度为650～820公斤/立方米的中密度纤维板，其性能指标远高于GB/T 11718-2009《中密度纤维板》中潮湿状态下使用的家具型中密度纤维板的性能要求指标。

3、由于作为胶粘剂中的异氰酸酯胶是非醛系列树脂，不含甲醛，因此，产品甲醛释放量在0.30～0.50mg/100g，小于或只相当于木材本身自然存在的0.5mg/100g的甲醛含量，该量为木材自身代谢物存在的量。

4、由于异氰酸酯与水分混合后，可与水形成稳定的乳液，均匀地分散于管道中的纤维上，固化过程中与木材内的水分和木材的羟基基团发生化学反应，提升板材强度的同时增加了耐水性能，产品防潮性能和常规物理力学性能指标会得到稳定或提高，产品可用于潮湿环境下和高湿度环境下的家具板型中密度纤维板使用。