專(zhuān)利名稱(chēng)：一種農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)作物秸稈制作板材方法中的熱壓工藝，尤其是涉及一種熱壓過(guò)程中變壓可控的熱壓工藝。
背景技術(shù)：
隨著木材資源的匱乏和環(huán)境保護(hù)的要求，以木材為原料的板材價(jià)格越來(lái)越昂貴，且各國(guó)相繼出臺(tái)一系列的保護(hù)森林資源的法律法規(guī)，因此尋找新型材料的板材來(lái)替代木質(zhì)人造板材成為板材市場(chǎng)圖生存、求發(fā)展的當(dāng)然之選。而農(nóng)作物秸稈以其作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品、產(chǎn)量大，且纖維素和木素含量較高，而成為替代木質(zhì)人造板材的首選材料，這樣不但可以"價(jià)廉物美、變廢為寶"，而且可以減少秸稈焚燒、減少森林砍伐、避免室內(nèi)甲醛污染、提高人民生活質(zhì)量。因?yàn)檗r(nóng)作物秸稈因其固有的特性，例如纖維短、非纖維細(xì)胞多、碎料難以壓縮、導(dǎo)熱系數(shù)低于木材等因素，造成對(duì)農(nóng)作物板材的加工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于木質(zhì)人造板材的加工難度，從而造成目前加工出來(lái)的農(nóng)作物秸稈板材不但成本高而且只能是低端的碎料板，尚不能制造出優(yōu)質(zhì)、高端的中高密度板材。根據(jù)目前的技術(shù)，以農(nóng)作物秸稈作為原料制作板材的工藝步驟一般包括原料分類(lèi)，原料初處理，刨花制備(原料粉碎)，拌膠，鋪裝，熱壓，前處理和成品處理。其中，影響制成品板材質(zhì)量的因素有很多，但是發(fā)展到現(xiàn)在，熱壓工藝已經(jīng)成為制約農(nóng)作物秸稈板材質(zhì)量的一個(gè)瓶頸。參見(jiàn)圖l，目前采用的熱壓工藝，大致可以分為三個(gè)階段，分別為板坯壓縮階段A、 PMDI (異氰酸酯膠)反應(yīng)固化階段B和低壓排汽階段D。如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為CN200410065859.7 、 CN200610045348.8 、 CN200710020632.4 、CN200710135199.9號(hào)專(zhuān)利記載的加工方法中，熱壓工藝基本均是采用上述的三階段法。但是，該熱壓工藝存在很多缺陷 一是制造出來(lái)的板材的強(qiáng)度不高，應(yīng)力分布不均勻，板材容易發(fā)生變形，成品精度和合格率低；二是整個(gè)熱壓時(shí)間長(zhǎng)，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低；三是板坯往往會(huì)出現(xiàn)"炸板"或產(chǎn)生鼓泡，從而導(dǎo)致產(chǎn)品合格率下降、成本提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，對(duì)農(nóng)作物秸稈制板方法中關(guān)鍵的熱壓工藝步驟進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)，從而克服了現(xiàn)有熱壓工藝的缺陷、使得板材的應(yīng)力分布更加均勻、縮短整個(gè)加工時(shí)間、降低成本、提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
按照本發(fā)明提供的一種農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝，對(duì)板坯進(jìn)行的熱壓過(guò)程分為壓縮、成型和回火處理三個(gè)階段，其中，在成型階段中的成型壓力設(shè)定值低于在壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定{直，在回火處理階段中的回火壓力設(shè)定值再次升高，但處于成型壓力設(shè)定值與壓縮壓力設(shè)定值之間。
按照本發(fā)明提供的一種農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝更具體說(shuō)還具有如下技術(shù)特征-
所述成型階段中的成型壓力設(shè)定值的曲線成階梯狀。
在所述壓縮階段中施加于板坯上的壓縮壓力設(shè)定值為2. lMPa —4.0MPa，板坯被壓縮至設(shè)定的厚度，在此階段對(duì)板坯進(jìn)行加熱，致使所述板坯芯層溫度達(dá)到設(shè)定值后切換至所述的成型階段。
在所述成型階段中施加于板坯上的成型壓力設(shè)定值為O. 5MPa —2. 0MPa，該階段中施加給板坯的成型壓力設(shè)定值小于在壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值，在此階段中降低施加在板坯上的溫度，當(dāng)所述板坯的芯層反應(yīng)固化后，切換至所述回火處理階段。在所述回火處理階段中施加于板坯上的回火壓力設(shè)定值為O. 6MPa—2. 5MPa，該階段中施加給板坯的回火壓力設(shè)定值處于成型階段的成型壓力設(shè)定值與壓縮階段的壓縮壓力設(shè)定值之間，在此階段中施加在板坯上的溫度再次升高，達(dá)到整個(gè)熱壓周期工藝所設(shè)定時(shí)間、板材芯層蒸汽壓力小于所述板材內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度時(shí)打開(kāi)所述壓機(jī)，完成整個(gè)熱壓工藝。
基于所制作板材的厚度， 一個(gè)熱壓周期時(shí)間的設(shè)定值按10 25秒/毫米計(jì)算。
所述壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值為170。C 24(rC。
所述成型階段的成型溫度設(shè)定值為8(TC 16(rC。
所述回火處理階段的回火溫度設(shè)定值為13(TC 18(TC。
所述成型溫度設(shè)定值與所述壓縮溫度設(shè)定值之間的溫差在io-c —
150 。C。
按照本發(fā)明提供的一種農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝主要有益效
果如下
1、 本發(fā)明采用壓縮、成型和回火處理三個(gè)處理階段，其中，回火階段類(lèi)似于金屬加工中的回火處理，使板材的應(yīng)力分布更加均勻，減小板材的變形，可以提高成品精度和合格率。
2、 本發(fā)明無(wú)傳統(tǒng)制板工藝的蒸汽釋放階段工藝設(shè)計(jì)，并不是通過(guò)排放蒸氣來(lái)釋放板坯芯層蒸氣壓力，而是通過(guò)調(diào)節(jié)施加在板坯上的加熱溫度來(lái)降低板坯芯層的蒸氣壓力，因此，熱壓后的板材仍然具有較高的含水率，從而克服了中高密度板的含水率問(wèn)題，消除了含水率對(duì)中高密度板和厚度板所帶來(lái)的制約，提高成品板材含水率的同時(shí)加工出合格的中高密度板和/或厚度板，使得農(nóng)作物秸稈板材真正可以替代中高端優(yōu)質(zhì)木質(zhì)人造板材。3、 本發(fā)明采用壓縮和成型而無(wú)蒸汽釋放階段工藝設(shè)計(jì)，可以提高加熱速度并大大降低整個(gè)熱壓工藝的時(shí)間，還可以減少膠粘劑的使用量、節(jié)約成本。
4、 本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)施加在板坯上的溫度和壓力，以此來(lái)降低板坯芯層的蒸氣壓力，因此，本發(fā)明無(wú)傳統(tǒng)的蒸汽釋放階段工藝設(shè)計(jì)，能解決板材制作過(guò)程中的爆板和鼓泡問(wèn)題，并節(jié)省時(shí)間、提高成品率和加工效率。


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圖l是現(xiàn)有技術(shù)中熱壓工藝的壓力和溫度與時(shí)間之間的曲線趨勢(shì)圖。
圖2是本發(fā)明的熱壓工藝中的壓力和溫度與時(shí)間之間的曲線趨勢(shì)圖。
圖3是本發(fā)明的壓縮階段中板坯的結(jié)構(gòu)及熱傳導(dǎo)方向示意圖。
圖4是本發(fā)明的成型階段中板坯的結(jié)構(gòu)及熱傳導(dǎo)方向示意圖。
圖5是本發(fā)明的回火處理階段中板坯的結(jié)構(gòu)及熱傳導(dǎo)方向示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖2，在本發(fā)明給出的利用農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝，對(duì)板坯進(jìn)行的熱壓過(guò)程分為壓縮、成型和回火處理三個(gè)階段，其中，在成型階段中的成型壓力設(shè)定值低于在壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值，在回火處理階段中的回火壓力設(shè)定值再次升高，但處于成型壓力設(shè)定值與壓縮壓力設(shè)定值之間。本發(fā)明的熱壓工藝摒棄了傳統(tǒng)工藝中的排汽階段，而是增加了回火處理階段，通過(guò)調(diào)整施加在板材上的壓力和溫度降低板坯芯層的蒸氣壓力，克服了農(nóng)作物作為原料制作板材所受到的密度瓶頸和強(qiáng)度瓶頸。解決了熱壓后板材含水率過(guò)低導(dǎo)致板材質(zhì)量下降的問(wèn)題。使得板坯的應(yīng)力分布更加均勻，不易發(fā)生變形。
其中，附圖2中各標(biāo)記說(shuō)明及相關(guān)參數(shù)范圍如下整個(gè)熱壓周期的時(shí)間根據(jù)制板用的農(nóng)作物秸稈原料、原料含水率、 施膠量以及所制造的秸稈板密度、板厚等不同而不同， 一個(gè)熱壓周期時(shí)
間根據(jù)板厚按10 25秒/毫米之間的一工藝設(shè)定值計(jì)算，這一數(shù)值即為熱 壓板的熱壓速率。
圖2中的P1、 P2、 P3、 P4為一個(gè)熱壓周期中不同階段面壓力設(shè)定值(單 位壓力設(shè)定值)，同樣根據(jù)制板用的農(nóng)作物秸稈原料、原料含水率、施 膠量以及所制造的秸稈板密度等不同而不同，其中，壓縮階段施加于板 坯上的最高壓縮壓力設(shè)定值段P1值范圍為2. 1 4.0MPa。在所述成型階 段中施加于板坯上的成型壓力設(shè)定值P2、 P3范圍為0.5MPa—2.0MPa。在 所述回火處理階段中施加于板坯上的回火壓力設(shè)定值P4范圍為0. 6MPa— 2.5MPa。其中，所述成型階段中的成型壓力設(shè)定值的曲線成階梯狀，即 在成型階段可以設(shè)置多個(gè)壓力設(shè)定值，使施加在板材上的壓力逐步的降 低，提高板材的成型質(zhì)量。
圖2中的T1、 T2、 T3為一個(gè)熱壓周期中不同階段壓機(jī)的熱壓板溫度， 壓機(jī)的熱壓板溫度即為每個(gè)階段時(shí)所需溫度。其中，Tl為壓縮階段壓機(jī) 的熱壓板溫度，即壓縮溫度設(shè)定值，范圍17(TC 24(TC; T2為成型階 段壓機(jī)的熱壓板溫度，即成型溫度設(shè)定值，范圍80'C 16(TC; T3為回 火處理階段熱壓周期結(jié)束時(shí)壓機(jī)的熱壓板溫度，即回火溫度設(shè)定值，范 圍13(TC 18(TC。其中本發(fā)明的所述成型溫度設(shè)定值與所述壓縮溫度 設(shè)定值之間的溫差在1(TC一15(TC。最好是在2(TC — 10(TC，這樣更加利 于板材中的熱量傳遞方向發(fā)生改變。
這里所說(shuō)的壓縮溫度設(shè)定值是指為壓制板坯使板坯表層快速加熱并 使表層料中的水分汽化向芯層傳遞從而加熱板坯芯層，使芯層溫度達(dá)到 膠粘劑進(jìn)行固化所需的溫度，在壓縮過(guò)程中，溫度是要控制在一定范圍 內(nèi)的。若溫度太高，則會(huì)碳化板坯，影響板材質(zhì)量。但若溫度太低，則 會(huì)延長(zhǎng)板坯的加熱時(shí)間，影響整個(gè)熱壓工藝的時(shí)間。所說(shuō)的成型溫度設(shè)定值是指要低于高溫壓縮階段時(shí)的溫度，使得壓機(jī)的熱壓板與板坯表層 的熱量傳遞方向發(fā)生改變，板材不再?gòu)膲簷C(jī)的熱壓板吸收熱量，從而降 低板材芯層蒸汽壓力，但此時(shí)芯層的溫度也要滿足膠粘劑固化要求。因 此，這里所說(shuō)的壓縮溫度設(shè)定值和成型溫度設(shè)定值是根據(jù)不同的材料特 性和膠粘劑特性進(jìn)行設(shè)定，但總的思路是要保證在壓縮階段溫度要滿足 壓縮和加熱的需求，在成型階段要滿足壓機(jī)的熱壓板與板坯表層中的熱 量傳遞方向發(fā)生改變，并能夠使芯層中的蒸汽壓力降低。在回火處理階 段回火溫度設(shè)定值是處于成型溫度設(shè)定值與壓縮溫度設(shè)定值之間的一段 變化溫度。
本發(fā)明所采用的各參數(shù)設(shè)定值是指在整個(gè)熱壓工藝過(guò)程中，各個(gè)階 段的工藝要求參數(shù)。各溫度設(shè)定值和壓力設(shè)定值與壓機(jī)的實(shí)際值有可能 存在誤差，誤差的大小主要取決于設(shè)備的精度。但總得來(lái)說(shuō)，這個(gè)誤差 范圍并不會(huì)非常大。從壓機(jī)中讀取的各個(gè)設(shè)定值與工藝要求的設(shè)定值基 本一致。在本發(fā)明中，由于壓機(jī)中熱壓板的溫度和壓力上升或下降需要 一定的時(shí)間，且即使達(dá)到設(shè)定值，也會(huì)受到其他因素的影響，使得設(shè)定 值發(fā)生波動(dòng)。因此，本發(fā)明中壓縮階段和成型階段中的所稱(chēng)的設(shè)定值是 指在此階段中溫度和壓力達(dá)到一定的穩(wěn)態(tài)，并持續(xù)一定時(shí)間。當(dāng)然，有 時(shí)為了更好的達(dá)到壓縮和成型的目的，在壓縮階段會(huì)設(shè)定多個(gè)設(shè)定值， 使得壓縮階段的溫度設(shè)定值的曲線成階梯狀。同理，在成型階段也會(huì)設(shè) 定多個(gè)設(shè)定值，使得成型階段的溫度設(shè)定值的曲線成階梯狀。
參見(jiàn)圖3、圖4和圖5，圖中的箭頭表示蒸汽的走向，即表示熱量傳遞 的方向。本發(fā)明由于進(jìn)行了上述壓縮溫度設(shè)定值和成型溫度設(shè)定值設(shè)定， 使得在整個(gè)熱壓工藝過(guò)程中，保證在所述壓縮階段中所采用的壓縮溫度 設(shè)定值使壓機(jī)的熱壓板9的熱量向板坯8表層傳遞，板坯8表層原料中的水 分汽化向板坯芯層傳遞，從而加熱板坯芯層，使板坯芯層溫度達(dá)到膠粘 劑所需的固化溫度；在所述成型階段中所采用的成型溫度設(shè)定值使板坯8表層的熱量向壓機(jī)的熱壓板9傳遞，從而使板坯8表層溫度降低；在所述
回火處理階段中所采用的回火溫度設(shè)定值使壓機(jī)的熱壓板9的熱量再次 向板坯8表層傳遞。通過(guò)改變熱量在不同階段的傳遞方向，從而使板材芯 層蒸汽壓力降低，而無(wú)需將其徹底排出。因此，本發(fā)明不僅可以有效的 解決板坯芯層中存在的蒸汽壓力集中的問(wèn)題，而且，使得熱壓后的板材 具有較高的含水率，從而無(wú)需再為提高板材含水率進(jìn)行后期加工處理。 這種成型本身所具有的含水率要遠(yuǎn)比后期添加的水分要好，板材質(zhì)量明 顯得到改善。
本發(fā)明的整個(gè)熱壓工藝是在熱壓機(jī)上完成的，下面結(jié)合壓機(jī)具體說(shuō) 明本發(fā)明的熱壓工藝的每個(gè)階段。
本發(fā)明的所述壓縮階段根據(jù)制板用的農(nóng)作物秸稈原料、原料含水率、 施膠量以及所制造的秸稈板密度、厚度等因素的不同，在所述壓縮階段 中施加于板坯上的壓縮壓力設(shè)定值為2. lMPa—4.0MPa，板坯被壓縮至設(shè) 定的厚度，在此階段對(duì)板坯進(jìn)行加熱，致使所述板坯芯層溫度達(dá)到設(shè)定 值后切換至所述的成型階段。在此控制壓機(jī)的熱壓板溫度在170'C 240 。C之間的一工藝設(shè)定值。壓縮階段板坯的表層會(huì)在初期迅速被加熱，使 其含有的水分迅速被加熱變成蒸汽，表層的溫度會(huì)高于芯層的溫度，使 得蒸汽向芯層運(yùn)動(dòng)，從而將熱量傳遞到芯層中，對(duì)芯層進(jìn)行加熱。
本發(fā)明的所述成型階段根據(jù)制板用的農(nóng)作物秸稈原料、原料含水率、 施膠量以及所制造的秸稈板密度、厚度等因素的不同，在所述成型階段 中施加于板坯上的成型壓力設(shè)定值為O. 5MPa—2. OMPa，該階段中施加給
板坯的成型壓力設(shè)定值小于在壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值，在此階段 中降低施加在板坯上的溫度，當(dāng)所述板坯的芯層反應(yīng)固化后，切換至所 述回火處理階段。在此控制所述壓機(jī)的熱壓板溫度在8(TC 16(TC之間的 一工藝設(shè)定值，使得在成型階段的溫度降低。低溫成型階段要降低壓機(jī) 的熱壓板溫度，使得板坯表層的熱量向壓機(jī)的熱壓板傳遞，板坯芯層的蒸汽壓力小于膠粘劑的固化強(qiáng)度，即小于板材內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，使得蒸汽壓 力不會(huì)對(duì)板材造成損害。所述成型階段中的壓力是逐級(jí)降低的，從而達(dá) 到較好的成型效果。但所述成型階段的最低壓力要保證板材受到足夠大 的壓力，即板材受到的壓力要大于板材內(nèi)部的蒸氣壓力，從而防止發(fā)生 爆板。
本發(fā)明的所述回火處理階段根據(jù)制板用的農(nóng)作物秸稈原料、原料含 水率、施膠量以及所制造的秸稈板密度、厚度等因素的不同，在所述回
火處理階段中施加于板坯上的回火壓力設(shè)定值為O. 6MPa—2. 5MPa，該階 段中施加給板坯的回火壓力設(shè)定值處于成型階段的成型壓力設(shè)定值與壓 縮階段的壓縮壓力設(shè)定值之間，在此階段中施加在壓機(jī)的熱壓板上的溫 度再次升高，達(dá)到整個(gè)熱壓周期工藝所設(shè)定時(shí)間、板材芯層蒸汽壓力小 于所述板材內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度時(shí)打開(kāi)所述壓機(jī)，完成整個(gè)熱壓工藝。在此，控 制當(dāng)熱壓周期結(jié)束時(shí)所述壓機(jī)的熱壓板溫度在13(rC 18(TC之間的一工
藝設(shè)定值，所述回火處理階段類(lèi)似于金屬加工中的回火處理，使得板材 的應(yīng)力分布更加均勻，提高板材的質(zhì)量。在此階段是一個(gè)升壓和升溫的 過(guò)程，但這個(gè)時(shí)間比較短，使得板材內(nèi)的蒸氣壓力不會(huì)大于板材內(nèi)部的 結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí)，所述回火處理階段后期可以將壓機(jī)的熱壓板溫度升高， 并在下一個(gè)熱壓周期開(kāi)始前達(dá)到壓縮階段溫度，從而充分提高生產(chǎn)效率。
下面結(jié)合上述熱壓工藝，具體給出幾種農(nóng)作物秸稈制作成板材的熱 壓過(guò)程。
實(shí)施例l:
制造22mm厚度的均質(zhì)結(jié)構(gòu)小麥秸稈板，取lmm砂光余量，即經(jīng)壓機(jī)生 產(chǎn)出來(lái)的未砂光板設(shè)定板厚為21mm，設(shè)定未砂光板的密度為760Kg/m3。依 據(jù)這些參數(shù)，將施膠后的制板原料均勻鋪裝在金屬墊板上，墊板經(jīng)脫膜 涂層處理，并在其上表面噴灑脫膜劑，以防止粘板。然后將鋪好的料坯 進(jìn)行預(yù)壓，并在預(yù)壓后的料坯表面噴灑脫膜劑。將預(yù)壓好的料坯送入雙循環(huán)熱壓系統(tǒng)的壓機(jī)進(jìn)行制板。熱壓工藝過(guò)程分為壓縮、成型和回火處 理三個(gè)階段?；緹釅汗に噮?shù)如下
熱壓時(shí)間415秒，熱壓速率415s/23mm二18s/腿
制板壓力設(shè)定值(面壓力設(shè)定值)壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值
Pl為2.6MPa;成型階段中的成型壓力設(shè)定值分別為P2為1.7MPa、 P3為 0.9MPa;回火階段的回火壓力設(shè)定值P4為1.6MPa。
壓機(jī)的熱壓板溫度設(shè)定值其中壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1為200 °C;成型階段的成型溫度設(shè)定值T2為14(TC;回火處理階段的回火溫度設(shè) 定值T3為140。C一18(TC，即從140。C上升到18(TC的一段溫度。在此，成 型階段的成型溫度設(shè)定值T2與壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1之間的溫差 為60。C。
實(shí)施例2:
制造18mm厚度的三層結(jié)構(gòu)小麥秸稈板，取lmm砂光余量，即經(jīng)壓機(jī)生 產(chǎn)出來(lái)的未砂光板設(shè)定板厚為19mm，設(shè)定未砂光板的密度為800Kg/m3。將 施膠后的表層、芯層制板原料分三層均勻鋪裝在金屬墊板上，將鋪好的 料坯進(jìn)行預(yù)壓，并在預(yù)壓后的料坯表面噴灑脫膜劑。將預(yù)壓好的料坯送 入雙循環(huán)熱壓系統(tǒng)的壓機(jī)進(jìn)行制板。熱壓工藝過(guò)程分為壓縮、成型和回 火處理三個(gè)階段?；緹釅汗に噮?shù)如下
熱壓時(shí)間350秒;熱壓速率350s/19mm=18.4s/mm
制板壓力設(shè)定值(面壓力設(shè)定值)壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值P1 為2.8MPa;成型階段中的成型壓力設(shè)定值分別為P2為1.7MPa、 P3為 0.8MPa;回火階段的回火壓力設(shè)定值P4為1.2MPa。
壓機(jī)的熱壓板溫度設(shè)定值壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1為21(TC; 成型階段的成型溫度設(shè)定值T2為10(TC;回火處理階段的回火溫度設(shè)定值 T3為10(TC — 17(TC，即從10(TC上升到17(TC的一段溫度。在此，成型階段的成型溫度設(shè)定值T2與壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1之間的溫差為 110°C。
實(shí)施例3:
制造18mm厚度的三層結(jié)構(gòu)玉米秸稈板，取lmm砂光余量，即經(jīng)壓機(jī)生 產(chǎn)出來(lái)的未砂光板設(shè)定板厚為19mm，設(shè)定未砂光板的密度為780Kg/m3。將 施膠后的表層、芯層原料分三層均勻鋪裝在金屬墊板上，將鋪好的料坯 進(jìn)行預(yù)壓，并在預(yù)壓后的料坯表面噴灑脫膜劑。將預(yù)壓好的料坯送入雙 循環(huán)熱壓系統(tǒng)的壓機(jī)進(jìn)行制板。熱壓工藝過(guò)程分為壓縮、成型和回火處 理三個(gè)階段。基本熱壓工藝參數(shù)如下
熱壓時(shí)間325秒；熱壓速率325s/19mm=17. ls/mm
制板壓力設(shè)定值(面壓力設(shè)定值)壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值P1
為2.4MPa;成型階段中的成型壓力設(shè)定值分別為P2為1.5MPa、 P3為 0.8MPa;回火階段的回火壓力設(shè)定值P4為1.3MPa。
壓機(jī)的熱壓板溫度設(shè)定值壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1為19(TC; 成型階段的成型溫度設(shè)定值T2為135X:;回火處理階段的回火溫度設(shè)定值 T3為135。C一165°C，即從135'C上升到165-C的一段溫度。在此，成型階 段的成型溫度設(shè)定值T2與壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1之間的溫差為55 。C。
實(shí)施例4:
制造18mm厚度的均質(zhì)結(jié)構(gòu)水稻秸稈板，取lmm砂光余量，即經(jīng)壓機(jī)生 產(chǎn)出來(lái)的未砂光板設(shè)定板厚為19mm，設(shè)定未砂光板的密度為950Kg/m3。依 據(jù)這些參數(shù)，將施膠后的原料均勻鋪裝在金屬墊板上，墊板經(jīng)脫膜涂層 處理，并在其上表面噴灑脫膜劑，以防止粘板。然后將鋪好的料坯進(jìn)行 預(yù)壓，并在預(yù)壓后的料坯表面噴灑脫膜劑。將預(yù)壓好的料坯送入雙循環(huán)熱壓系統(tǒng)的壓機(jī)進(jìn)行制板。熱壓工藝過(guò)程分為壓縮、成型和回火處理三 個(gè)階段?；緹釅汗に噮?shù)如下
熱壓時(shí)間360秒；熱壓速率360s/19mm=18.9s/腿 制板壓力設(shè)定值(面壓力設(shè)定值)壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值P1 為3.0MPa;成型階段中的成型壓力設(shè)定值分別為P2為1.8MPa、 P3為 l.OMPa;回火階段的回火壓力設(shè)定值P4為1.8MPa。
壓機(jī)的熱壓板溫度設(shè)定值壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1為195'C; 成型階段的成型溫度設(shè)定值T2為13(TC;回火處理階段的回火溫度設(shè)定值 T3為130'C — 17(TC，即從130。C上升到17(TC的一段溫度。在此，成型階 段的成型溫度設(shè)定值T2與壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值T1之間的溫差為65 。C。
采用本發(fā)明的熱壓工藝，制備的原料的含水率在7% — 17%，異氰酸 脂(PMDI)膠粘劑的施膠量為絕干原料的2%—8%。熱壓后的板材的含 水率在4% — 13%。本發(fā)明的熱壓工藝原料可以采用含水率在7% — 17% 之間任意數(shù)值，而無(wú)需像傳統(tǒng)工藝那樣要考慮原料的含水率，為縮短排 汽時(shí)間而將原料的含水率控制在最低標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明利用上述工藝制造的成品中高密度板材的含水率在4% — 13 %，所述板材的密度為600 950Kg/m3。所述板材的厚度為10mm—50mm。 本發(fā)明的加工方法可以適用于多種農(nóng)作物秸稈，同樣，也適用于經(jīng)濟(jì)作 物的剩余物。由本發(fā)明加工方法加工出來(lái)的板材與木質(zhì)人造板材的性能 相當(dāng)，可以完全替代現(xiàn)有的木質(zhì)人造板材。
權(quán)利要求
1、一種農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝，其特征在于對(duì)板坯進(jìn)行的熱壓過(guò)程分為壓縮、成型和回火處理三個(gè)階段，其中，在成型階段中的成型壓力設(shè)定值低于在壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值，在回火處理階段中的回火壓力設(shè)定值再次升高，但處于成型壓力設(shè)定值與壓縮壓力設(shè)定值之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱壓工藝，其特征在于所述成型階段中 的成型壓力設(shè)定值的曲線成階梯狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱壓工藝，其特征在于在所述壓縮階段 中施加于板坯上的壓縮壓力設(shè)定值為2. lMPa—4.0MPa，板坯被壓縮至設(shè) 定的厚度，在此階段對(duì)板坯進(jìn)行加熱，致使所述板坯芯層溫度達(dá)到設(shè)定 值后切換至所述的成型階段。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱壓工藝，其特征在于在所述成型階段 中施加于板坯上的成型壓力設(shè)定值為O. 5MPa—2. OMPa，該階段中施加給 板坯的成型壓力設(shè)定值小于在壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值，在此階段 中降低施加在板坯上的溫度，當(dāng)所述板坯的芯層反應(yīng)固化后，切換至所 述回火處理階段。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱壓工藝，其特征在于在所述回火處理 階段中施加于板坯上的回火壓力設(shè)定值為O. 6MPa—2. 5MPa，該階段中施 加給板坯的回火壓力設(shè)定值處于成型階段的成型壓力設(shè)定值與壓縮階段 的壓縮壓力設(shè)定值之間，在此階段中施加在板坯上的溫度再次升高，達(dá) 到整個(gè)熱壓周期工藝所設(shè)定時(shí)間、板材芯層蒸汽壓力小于所述板材內(nèi)結(jié) 合強(qiáng)度時(shí)打開(kāi)所述壓機(jī)，完成整個(gè)熱壓工藝。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱壓工藝，其特征在于基于所制作板材的厚度， 一個(gè)熱壓周期時(shí)間的設(shè)定值按10 25秒/毫米計(jì)算。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱壓工藝，其特征在于所述壓縮階段的壓縮溫度設(shè)定值為17(TC 24(TC。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱壓工藝，其特征在于所述成型階段的成型溫度設(shè)定值為80'C 16(rC。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱壓工藝，其特征在于所述回火處理階段的回火溫度設(shè)定值為13(TC 180'C。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱壓工藝，其特征在于所述成型溫度設(shè)定值與所述壓縮溫度設(shè)定值之間的溫差在10'C — 150°C 。
全文摘要
一種農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝，對(duì)板坯進(jìn)行的熱壓過(guò)程分為壓縮、成型和回火處理三個(gè)階段，其中，在成型階段中的成型壓力設(shè)定值低于在壓縮階段中的壓縮壓力設(shè)定值，在回火處理階段中的回火壓力設(shè)定值再次升高，但處于成型壓力設(shè)定值與壓縮壓力設(shè)定值之間。本發(fā)明采用壓縮、成型和回火處理三個(gè)處理階段，其中，回火階段類(lèi)似于金屬加工中的回火處理，使板材的應(yīng)力分布更加均勻，減小板材的變形，可以提高成品精度和合格率。
文檔編號(hào)B27N3/08GK101670609SQ20081021232
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者夏定權(quán), 薛村禾 申請(qǐng)人:富朗投資管理集團(tuán)(香港)有限公司