制造复合木材制品板的过程中将散料预热到一个可预定的预热温度的方法

专利名称：制造复合木材制品板的过程中将散料预热到一个可预定的预热温度的方法
技术领域：
本发明涉及一种在连续式或脉冲式压力机中，通过热压散料垫制成复合木材制品板的过程中，将散料预热到一个可预定的预热温度的方法，尤其是涉及在制造胶合板的过程中预热涂胶的木屑的方法。在制造复合木材制品板的过程中预热散料，为的是提高复合木材制品板制造设备的生产率(因为可以缩短加压时间，和/或为了改善复合木材制品板的质量。在本发明的范围内散料(Streugut)指的是涂胶或未涂胶的散料。本发明主要涉及一种涂胶散料的加工方法。其中，涂有制造复合木材制品板时常用的胶水。在本发明的范围内，“胶合板”的含义中并未具体限定木屑的长度，也未具体限定散料的成分。本发明的内容对于制造OSB板有特别重要的意义。OSB代表Oriented Strand Board(定向纤维板)。其木屑长度在75至150毫米范围内，最好在100至120毫米范围内，木屑厚约0.75毫米。
为了在制造复合木材制品板过程中预热散料，已知采取一些不同的措施。在一种已知的方法中(DE—PS1276912)，用散料制成压制料垫，并由压制料垫制成压制料垫段。利用水蒸气在木材压力机中将压制料垫段加热到压制温度。为此，用过热水蒸气，在150℃及其以上的温度下进行工作。压制料垫段送入已打开的木板压力机中，然后闭合此压力机。压制料垫段在加压板之间首先在无蒸气输入的情况下，预压到一个与最终密度相比为较小的密度。然后，供入过热水蒸气，并最后将压制料垫段压制成最终密度。在这种情况下，加压板也被加热。为了供入过热水蒸气，加压板中至少有一块与水蒸气腔连通，水蒸气腔经由加压板中的通流口与加压板之间的挤压间隙连通。此水蒸气腔与一个生成过热水蒸气的设备相连。设有水蒸气腔的那块加压板，面对着挤压腔的表面有一些孔，或是具有蒸气可通过的细孔的烧结金属板。所制成的这种产品质量尚需改善。
在另一种已知方法中(DE3640682A1)，压制料垫由散料连续成形。在预热装置前设有预压缩装置，预压缩借助于双带压力机进行，双带压力机具有上、下不加热的加压板。将压制料垫放在一条筛带上。借助于设在压制料垫上方和压制料垫下方的腔室，将一种加热的流体，最好是一种由过热的或饱和的水蒸气组成的流体，压入在双带压力机中的压制料垫内，并吸收到压制料垫内。以此方式应能节约连续压制成品的资金和加热费用。热量的传输得到改善。预热的挤压制料垫在压力机中的挤压时间可以缩短。运行的速度可以提高。
前面所介绍的已知措施存在的问题是，散料预热的温度和湿度，应与复合木材制品板不同的散料、不同的胶水和不同的生产参数相匹配。因为用来预热的流体，除了按要求进行预热外，还会在散料中造成不希望发生的变化。
本发明针对上述技术问题，在制造复合木材制品板过程中预热散料时做到，在散料中不再出现因预热而使之发生不希望有的破坏性变化。
为了解决这一技术问题，本发明提出一种在连续式或脉冲式压力机中通过热压散料垫制成复合木材制品板的过程中，将散料预热到一个可预定的预热温度的方法，尤其是在制造胶合板过程中预热已涂胶木屑的方法，此方法的工艺步骤为1.1用空气和水蒸气组成的空调流体进行预热，流体流过散料，1.2流过散料的流体所具有的温度比露点高露点差，1.3对流体的流量、露点、以及露点差进行选择，以调整被加热散料的预定的预热温度，此时，在散料中会发生水蒸气冷凝，以及，被加热散料的湿度必要时通过附加的工艺措施加以调整。显然，预热温度还取决于处理时间。可达到的预热温度值是露点温度。预热温度至少等于露点温度，但在饱和流体的情况下也可以略高于此温度。
术语“空调流体”的含义是，由空气和水蒸气混合成的流体温度与湿度，如在空调技术中那样可进行调整。因此，为了调节这种“气候”，可借助空调技术的经验，并且，即使在本发明的范围内采用其他的数量上的参数进行工作，仍可在原则上利用在空调技术中常用的设备。在本发明的范围内，“露点”如习惯的那样是指这样的温度，即，在这一温度下在空气/水蒸气混合物中，空气中所含有水的蒸气量正好是饱和的。低于此露点，由于过饱和使水蒸气发生凝结。水蒸气例如沉降为露水状。露点差是空气温度的度量单位。它表示空气温度和露点之间的差值。因此，露点差大表示空气的饱和差大(空气比较干燥)，反之，露点差小是空气湿度高的标志。在本发明的范围内，空气湿度如通常那样是表示空气的水蒸气含量，它被表示为相对湿度。当相对空气湿度为100％时，空气中具有的水蒸气是饱和的。剩余的水蒸气凝结。
本发明以下列认识作为出发点，即在制造复合木材制品板过程中预热散料时，流体的流量、露点和露点差(以及还有处理时间)，可以没有困难地加以调整，以便达到加热散料的预定的预热温度。对于规定的散料(涂胶或不涂胶的)，它们的具体值可无困难地通过实验确定。按本发明，流体中的水蒸气会在散料中产生凝结。被加热散料的湿度如若需要可通过附加的工艺措施加以调整，对此在后面还要介绍。
按本发明的方法可进一步设计为不同的形式，并可作详细说明。对于大多数使用情况建议此方法这样来进行，即流体的温度高于90℃，最好超过100℃。与此同时业已证明，采用具有相对湿度低于40％的流体进行工作是合适的，最好低于30％。在本发明的范围内水蒸气在散料中的凝结，最好通过预热使散料中的湿度最多增大5％。流体温度最好选为至少高于要设定的预热温度的20％，尤其是约30％。在设备和散料中将不会产生有害的冷凝方式。
流体在循环回路中最好经过一个空调装置，并在此空调装置中调节水蒸气含量、露点和露点差。因为在按本发明的方法中，水蒸气通过预热由于冷凝而消耗，必须在此循环中不断重新供入水蒸气。
为了调整已加热的散料的湿度，在本发明的范围内存在着不同的可能性。按本发明的方法可以调整加热散料的湿度，例如在实施按本发明的方法前，散料先进行干燥过程，通过这一过程，进口的湿度根据预热时产生水蒸气凝结的程度降低。但加热散料的湿度也可以按以下方式进行调整，即，在散料涂胶时胶水中带入的水分，按照预热时产生水蒸气凝结的程度减少。加热散料的湿度还可以这样来调整，即紧接着预热之后进行干燥。因此，本发明最佳实施形式的特征是，加热散料的干燥借助于一种由空气和水蒸气构成的干燥流体进行，这种干燥流体大约有与进行预热用流体相同的露点，但与预热用流体相比有足够高的温度差。若涉及的是由多层散料垫制成多层复合木材制品板，则最好只预热中间层的散料。
按照本发明的最佳实施形式，此方法连续进行。在这种情况下，散料连续地成形为散料垫，并对它进行预热。实现这一点是通过使要加热的散料连续地构成散料热，而散料垫连续地进行预热。通常，在预热后同样在一台连续式压力机中进行将预成形的散料垫压制成成品胶合板。但人们也可以将此加热和涂胶的散料，连续地成形为散料垫，并将此散料垫分切成散料垫段，此时，一个接一个的散料垫段再连续地进行预热。这种工艺方式还允许在脉冲式压力机中进行压制。若要预热此散料垫，则建议此预热“对称地”进行，所以沿着散料垫的厚度能将预热温度调整成均匀地分布。为做到这一点，按照本发明的原理，对散料垫或散料垫段的预热用空调流体进行，并将此流体从上面和下面输入。具体而言可以这样进行，即在连续预热时，此空调流体同时地在相同地点从散料垫或散料垫段的上方和下方供入。但也可以这样来进行，即在连续预热时，此空调流体同时地但在并列的地点，首先从下方并然后从上方(或反之)供入散料垫或散料垫段。连续预热最好在预热装置中进行，这一装置直接设置在压制已预热的散料垫的连续式压力机之前。
下面借助于一个实施例说明本发明。此实施例涉及的是制造上文已定义的OSB板。其中

图1表示按照本发明在压制OSB板时木屑预热的曲线图，以及可以看出所获得的优点；图2示意表示实施按本发明方法的设备；以及图3图2所示设备的局部放大及进一步的详情。
图1中横坐标表示了时间，范围从0至240秒，纵坐标表示温度。所制造的OSB板厚度为12毫米。为此，具有相同散料成分和厚度的散料垫进行温度变化的研究，而且是在预热装置中、在预热装置和压力机之间传送时以及在压力机的压制过程中。预热在I段中进行，传送在II段中进行，压制过程在III段中进行直至图中曲线的终端。曲线1、2、3和4表示在散料垫或OSB板垫中测得的温度。曲线1表示没有预热的传统工艺方法，由图中所表示的曲线可以看出这一点。曲线2是按本发明的方法已预热至约70℃，曲线3预热至约80℃，以及曲线4预热至约90℃。预热用空调流体按权利要求3和4所述进行。压制料垫的温度在预热后约为10％。人们由曲线中可以看出，随着预热程度增加，所谓的过程时间因子(PZF)减小，当预热至90℃时减小至约7秒/毫米。众所周知，过程时间因子表示每毫米板厚所要求的压制时间(秒/毫米)。由下表可以看出所获得的质量改善情况。
OSB散料，OSB板厚12毫米单位未预热预热至70℃预热至90℃过程时间秒/毫米12 9 7因子体积密度公斤/米3680680680弯曲强度牛/毫米225.8 27.7 28.35弹性模量牛/毫米24140 4200 3930横向拉伸牛/毫米20.52 0.51 0.52强度24小时膨胀 ％25.4 23.3 21.35改变所制造的OSB板的厚度时，由表中可取出的质量参数是类似的。最佳的过程时间因子7秒/毫米，在预热至90℃时保持不变。OSB板厚例如可达60毫米。
在图2中表示的设备有一个压制料垫的成形装置、成形和传送带10、连续式双带压力机、以及预热装置11。成形装置在沿箭头12的方向图2的左边，连接着所表示的设备部分。双带压力机连接着图2右边所示箭头13的方向所表示的设备部分。与图2相比，图3以明显放大的比例表示按本发明设备的预热装置11。由图可见，预热装置11有一条上部的通过导向装置14导引的循环筛带15，以及一条下部的通过导向装置16导引的循环筛带17。循环筛带15、17的下回行段18或上回行段19，构成了用于预热压制料垫的预热间隙20。在下回行段18或上回行段19上，设置有用来供入或排出空调流体的流体腔21、22。流体腔21、22与流体导管23相连，流体导管23与控制和调节装置一起构成了流体循环回路。控制和调节装置通过一个空调技术设备进行流体的空调。此空调技术设备的结构如同于传统的空调设备，但按照本发明设定的参数范围进行工作。在图2中，下回行段18或上回行段19各设有一个流体腔21或22。由图3可以看出，在构成预热间隙20的循环筛带15、17的下回行段18或上回行段19上，各设有多个彼此对置的流体腔21、22。在此实施例中，这些流体腔21、22属于同一个流体循环回路。但这些对置着成对设置的流体腔21、22，也可以分别属于一个单独的流体循环回路。流体循环回路有一台计算机，所以对压制料垫的预热，可以按照不同的生产程序，借助于计算机进行控制或调整。
权利要求
1.在连续式或脉冲式压力机中通过热压散料垫制成复合木材制品板的过程中，将散料预热到一个可预定的预热温度的方法，尤其是在制造胶合板过程中预热已涂胶木屑的方法，此方法具有的工艺步骤为1.1用由空气和水蒸气组成的空调流体进行预热，此流体流过散料，1.2流过散料的流体所具有的温度比露点高露点差，1.3选择流体的流量、露点、以及露点差，以便调整被加热散料预定的预热温度，其特征为在散料中会发生水蒸气凝结，以及，必要时通过附加的工艺措施调整被加热散料的湿度。
2.按照权利要求1所述之方法，其特征为流体具有的温度高于90℃，最好高于100℃。
3.按照权利要求1或2之一所述之方法，其特征为流体所具有的相对空气湿度小于40％，最好小于30％。
4.按照权利要求1至3之一所述之方法，其特征为由于水蒸气在散料中凝结，经过预热后散料中的湿度最多提高5％。
5.按照权利要求1至4之一所述之方法，其特征为流体在循环回路中通过一个空调设备，在此空调设备中调整水蒸气含量、露点以及露点差。
6.按照权利要求1至5之一所述之方法，其特征为被加热散料的湿度这样来调整，即，在散料按本发明的方法实施前，进行一个干燥过程，通过此干燥过程，根据预热时产生的水蒸气凝结的程度，降低了进口的湿度。
7.按照权利要求1至5之一所述之方法，其特征为被加热散料的湿度这样来调整，即，在用于散料涂胶的胶水中的水分，按照预热时产生的水蒸气凝结的程度减少。
8.按照权利要求1至5之一所述之方法，其特征为被加热散料的干燥借助于一种由空气和水蒸气组成的干燥流体来进行，这种流体的露点与进行预热用的流体的露点大体相同，但是与进行预热用的流体相比具有足够高的露点差。
9.按照权利要求1至8之一所述之方法，其特征为要加热的散料连续地成形为一个散料垫，以及此散料垫连续地进行预热。
10.按照权利要求9所述之方法，其特征为用空调流体预热此散料垫，通过将此流体从上方和下方供入来进行。
11.按照权利要求10所述之方法，其特征为在连续预热时，空调流体同时地并在相同地点从散料垫或散料垫段的上方和下方供入。
12.按照权利要求9至11之一所述之方法，其特征为连续预热在预热装置中进行，此预热装置直接设在用于压制此预热散料垫的连续式压力机的前面。
全文摘要
在连续式或脉冲式压力机中通过热压散料垫制成复合木材制品板的过程中，将散料预热到可预定的预热温度的方法。预热用一种由空气和水蒸气组成的空调流体进行，此空调流体流过散料。流过散料的流体所具有的温度比露点高露点差。选择流体的流量、露点、以及露点差，以便调整被加热散料预定的预热温度。水蒸气会在散料中凝结，而被加热散料的湿度，必要时可通过附加的工艺措施进行调整。
文档编号B27N3/18GK1121867SQ9510994
公开日1996年5月8日 申请日期1995年7月5日 优先权日1994年7月6日
发明者克劳斯·格哈德, 阿闵·莱普, 米歇尔·舒勒, 汉斯·D·西兹勒 申请人:G·西蒙培尔肯普有限公司及两合公司