一种重组材方料固化方法及其固化装置与流程

本发明属于人造板行业中的人造板及其制造技术领域，涉及一种重组 材方料快速固化装置及其固化方法。

背景技术：

重组材是一种新型建筑和工程结构材，包括重组竹和重组木，是由竹 束和木束经过浸胶、干燥、组坯和胶合等工序制造而成。目前，重组材的 生产工艺分为热压法和冷压热固化法两大类。冷压热固化法是将浸渍树脂 的竹束或木束干燥到一定的含水率后，铺装在模具里，在高压下成型，将 模具锁定后，送入固化道固化胶合。目前，常用的固化装置包括固化房和 连续固化隧道，固化房是一个密闭的钢筋混泥土建筑物，将重组材方料纵 横交错堆放在固化房中，进行高温固化，由于固化房中不同的地方温度和 湿度不同，并且有气流盲区，造成竹方料固化不均匀，目前，基本已经淘 汰；连续固化隧道是一个隧道式钢筋混泥土建筑物，重组材方料单层摆放， 且在运动中受热，克服了固化房温度和湿度分布不均的缺点，提高了固化 的均匀性，但无法解决固化时间过长、热传效率慢等问题。采用连续固化 隧道，方料的芯层温度从35℃升到100℃，需要4-5h；从100℃升到120℃， 需要2-3h，从120℃升到130℃，需要3-4h，整个固化过程需要耗时10-13h， 因此，板坯芯层升温速度过慢，胶黏剂长时间处于低温区，产生严重的预 固化现象，造成板坯质量下降；热固时间长，热能损失大，增加固化能耗 成本。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种重组材方料快速 方法及其固化装置，可有效地提高热传效率，减少固化时间，提高板材质 量。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明提供的一种重组材方料固化方法，包括如下步骤：

A进料：将重组材方料连同模具平行送入压力容器1内，闭合压力容 器门；

B升压：开启进气阀5，开启排气阀8，通入由蒸汽发生装置2产生的 热蒸汽，等待排气阀不再排水或少量排水，关闭排气阀8，当压力容器1 内的蒸汽压达到0.25-0.60MPa，关闭进气阀5但仍保持少量的蒸汽通入， 调节安全阀7，使压力容器1内的气压保持在0.25-0.60MPa，

C保压：开启排水阀9，使压力容器内的水汽排除，关闭排水阀9， 开启进气阀5，开启排气阀8，使压力容器内的热蒸汽充分循环，关闭排 气阀8，使压力容器内的气压保持在0.25-0.60MPa；保压时间为10-60min；

重复重复步骤C排水若干次，使胶黏剂充分固化；

D降压：将压力容器1内的蒸汽排除，通过控制蒸汽流量以 0.01-0.1MPa/min的速率降压；

E出料：打开压力容器门，将重组材方料连同模具平行从压力容器1 取出；

F养生：将固化后的重组材方料和模具在室温条件下养生24-72h脱 模。

所述蒸汽发生装置2产生的热蒸汽为饱和蒸汽或过热蒸汽，若为饱和 蒸汽，其蒸汽压力为0.30-0.80MPa；若为过热蒸汽，其蒸汽压为 0.30-0.80MPa，含湿量为60％-99％。

在所述重组材方料芯层植入热电偶，用于在线监测板坯芯层温度，当 芯层温度达到100℃和125℃时，控制柜10将会发出轰鸣声。

在步骤A中，在闭合压力容器门后，采用真空泵对压力容器1抽真空， 使压力真空度为0.067-0.1MPa。

在步骤A中，在闭合压力容器门后，采用100-130℃热空气对压力容 器进行预热，使压力容器内的空气温度达到100-130℃，再进入步骤B。

本发明的另一个目的是提供一种重组材方料固化装置，包括一种重组 材方料固化装置，包括压力容器1，蒸汽发生装置2，蒸汽管道3，测温仪 4，进气阀5，液压表6，安全阀7，排气阀8，排水阀9，控制柜10、若 干模具11、滑轨和多层料架，蒸汽发生装置2通过蒸汽管道3和进气阀5 与压力容器1相连，在压力容器上设置有安全阀7，排气阀8和排水阀9， 在压力容器上还设置测温仪4和液压表6，所述压力容器内壁的底部设有 滑轨，所述的滑轨上设置有沿压力容器长度方向水平移动的多层料架，所 述模具11可逐层并排平行放置在多层货架上。

所述压力容器1为圆柱体，水平安装；两端呈半球形，一端为门；所 述的门用螺旋压紧装置或齿啮式结构压紧，所述的门与圆柱体之间采用耐 热橡胶圈密封；所述圆柱体筒体用10-15mm的不锈钢钢板滚压弯曲、焊 接而成；所述圆柱体筒体内壁喷镀铝层或涂刷防锈漆以防腐蚀；筒体外壁 包保温层。

所述压力容器1的筒体直径为1.2-2.2m，长度为2.5-20m。

所述测温仪4的热电偶7为导线型K(CA)NiCr/NiAl合金热电偶，在 重组材成型时，可以植入重组材的芯层。

所述模具11中矩形槽和/或上盖板设置有小孔，小孔的直径为 0.01mm-1mm。

本发明提供的一种重组材方料固化方法及其固化装置，将重组材方料 连同模具一起置入压力容器内，采用过热蒸汽为热源，在高于大气压的条 件下完成固化，利用过热蒸汽热流密度大和在高压条件下产生的蒸汽冲击 效应，提高重组材方料的升温速率，从而减少固化时间，提高胶合性能， 降低固化能耗。

本发明提供的一种重组材方料固化方法及其固化装置，在模具中矩形 槽和/或上盖板设置有小孔，增加了蒸汽的通道，进一步提高传热效率，从 而减少固化时间，提高胶合性能，降低固化能耗。

本发明提供的一种重组材方料固化方法及其固化装置，测温仪的热电 偶采用导线型K(CA)NiCr/NiAl合金热电偶，在重组材成型时，可以植入 重组材的芯层，可以在线监测板材芯层内部的温度，利用最合适的温度和 时间，有助于提高生产效率和降低能耗。

附图说明

图1一种重组材方料固化装置示意图

图2模具示意图

图3为连续固化隧道(背景材料)、实施例1和实施例2的重组材的芯 层升温曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，并非对本发明的 限制，凡是依照本发明公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于 本发明的保护范围。

实施例1 一种重组竹方料固化方法及其固化装置

本发明提供的一种固化装置是由压力容器1，蒸汽发生装置2，蒸汽管 道3，测温仪4，进气阀5，液压表6，安全阀7，排气阀8，排水阀9，控制 柜10，若干模具11，滑轨和多层料架，如图1所示，其中：压力容器1为圆 柱体，水平安装，两端呈半圆形，一端为门，罐门采用螺旋压紧装置或齿 啮式结构，罐门开启驱动方式分手动、电动、气动及液压传动。门与圆柱 体之间采用耐热橡胶圈密封；圆柱体筒体用10-15mm的不锈钢钢板滚压弯 曲、焊接而成；圆柱体筒体内壁喷镀铝层或涂刷防锈漆以防腐蚀；筒体外 壁包保温层。

蒸汽发生装置2通过蒸汽管道3和进气阀5与压力容器1相连，在压力容 器上设置有安全阀7，排气阀8和排水阀9，在压力容器上还设置测温仪4和 液压表6，模具可以平行置入压力容器1内。

本发明提供的一种重组竹方料固化方法，包括如下步骤：将重组竹方 料连同模具平行送入压力容器1内，闭合压力容器门；采用真空泵对压力 容器1抽真空，使压力真空度为0.067-0.1MPa。

开启进气阀5，通入由蒸汽发生装置2产生的0.48MPa，含湿量为80％ 的过热热蒸汽，开启排气阀8，等待排气阀不再排水或少量排水，关闭排 气阀8，当压力容器1内的蒸汽压达到0.45MPa，关闭进气阀5但仍保持 少量的蒸汽通入，使压力容器1内的气压保持在0.45MPa，当芯层温度达 到100℃和125℃时，控制柜10将会发出轰鸣声；开启排水阀9，使压力 容器内的水汽排除，关闭排水阀9，开启进气阀5，开启排气阀8，使压力 容器内的热蒸汽充分循环，关闭排气阀8，调节安全阀7，使压力容器内 的气压保持在0.45MPa；保压时间为12min；

重复上述排水3次，使胶黏剂充分固化；

关闭进气阀5，缓慢开启排气阀8，将压力容器1内的蒸汽排除，通过 控制蒸汽流量以0.02MPa/min的速率降压，直至达到常压；打开压力容器 门，将重组材方料连同模具平行从压力容器1取出；

将固化后的重组材方料和模具在室温条件下养生48h脱模，完成重组 竹固化。

实施例2 一种重组木方料固化方法及其固化装置

本发明提供的一种重组木固化装置是由压力容器1，蒸汽发生装置2， 蒸汽管道3，测温仪4，进气阀5，液压表6，安全阀7，排气阀8，排水阀9， 控制柜10和若干模具11，如图1所示，其中：

压力容器1为圆柱体，水平安装，两端呈半圆形，一端为门，罐门采 用螺旋压紧装置，罐门开启驱动方式分手动、电动、气动及液压传动。门 与圆柱体之间采用耐热橡胶圈密封；圆柱体筒体用12mm的不锈钢钢板滚 压弯曲、焊接而成；圆柱体筒体内壁喷镀铝层或涂刷防锈漆以防腐蚀；筒 体外壁包保温层。

蒸汽发生装置2通过蒸汽管道3和进气阀5与压力容器1相连，在压 力容器上设置有安全阀7，排气阀8和排水阀9，在压力容器上还设置测 温仪4和液压表6，模具可以平行置入压力容器1内，K(CA)NiCr/NiAl合 金热电偶一端与测温仪4相连，另一端可植入重组木方料111芯层，重组 木方料通关销钉114固定在矩形槽113内，模具11中矩形槽113和上盖 板112设置有小孔，小孔的直径为0.5mm，如图2所示。

本发明提供的一种重组木方料固化方法，包括如下步骤：在重组木成 型时，将K(CA)NiCr/NiAl合金热电偶植入重组木的芯层，热电偶导线的 另一端与测温仪4相连。

将重组木方料连同模具平行送入压力容器1内，闭合压力容器门； 开启进气阀5，采用120℃热空气对压力容器进行预热，使压力容器内的空 气温度达到120℃，开启排气阀8，通入由蒸汽发生装置2产生的0.48MPa， 含湿量为80％的过热热蒸汽，等待排气阀不再排水或少量排水，关闭排气 阀8，当压力容器1内的蒸汽压达到0.45MPa，关闭进气阀5但仍保持少 量的蒸汽通入，调节安全阀7，使压力容器1内的气压保持在0.45MPa， 当芯层温度达到100℃和125℃时，控制柜10将会发出轰鸣声。

开启排水阀9，使压力容器内的水汽排除，关闭排水阀9，开启进气 阀5，开启排气阀8，使压力容器内的热蒸汽充分循环，关闭排气阀8，使 压力容器内的气压保持在0.45MPa；保压时间为12min；

重复上述排水3次，使胶黏剂充分固化；

关闭进气阀5，缓慢开启排气阀8，将压力容器1内的蒸汽排除，通过 控制蒸汽流量以0.1MPa/min的速率降压；打开压力容器门，将重组木方 料连同模具平行从压力容器1取出。

将固化后的重组木方料和模具在室温条件下养生48h脱模，完成重组 竹固化。

效果对比

图3为连续固化隧道(背景材料)、实施例1和实施例2的重组材的芯 层升温曲线图，从图3中可以看出，实施例1和实施例2重组材芯层温度到 到100℃的时间分别为92和130min，而传统连续固化隧道的时间为420min 左右，实施例1和实施例2芯层达到125℃的时间分别为146min和173min， 而连续固化隧道芯层温度的最高温度为123℃，时间为600min。

由表1为连续固化隧道(背景材料)、实施例1和实施例2的重组材尺 寸稳定性，从表1可以看出，采用本发明专利实施例1和实施例2工艺方案 制造的重组材与连续固化隧道制造的重组材相比，板材的含水率略有提 高，但仍符合《重组竹地板》国家标准和《重组木地板》林业行业标准性 能指标要求，其4h水煮和28h水煮尺寸稳定性宽度膨胀率和厚度膨胀率) 具有大幅度提高。

表1不同固化方式重组材的尺寸稳定性

由表2为连续固化隧道背景材料)、实施例1和实施例2的重组材板 材的物理力学性能，从表2可以看出，采用本发明专利实施例1和实施例 2工艺方案制造的重组材与连续固化隧道制造的重组材相比，其弹性模量、 静曲强度、平行剪切强度、垂直剪切强度和抗压强度等力学性能均具有较 大幅度的提高。

表2不同固化方式重组材的的物理力学性能

综上所述，本发明专利实施例1和实施例2工艺方案制造的重组材与连 续固化隧道制造的重组材相比，减少固化时间，有效地避免了传统连续固 化隧道固化工艺胶黏剂预固化的现象，提高产品的性能，降低固化能耗。