[發(fā)明專利]一種農(nóng)作物秸稈制作板材的熱壓工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810212322.7
• 申請日: 2008-09-08
• 公開（公告）號: CN101670609A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 夏定權;薛村禾
• 申請（專利權）人: 富朗投資管理集團（香港）有限公司
• 主分類號: B27N3/08
• 分類號: B27N3/08
• 代理公司: 北京金之橋知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 林建軍

技術領域：

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程中變壓可控的熱壓工藝。

背景技術：

隨著木材資源的匱乏和環(huán)境保護的要求，以木材為原料的板材價格越來越昂貴，且各國相繼出臺一系列的保護森林資源的法律法規(guī)，因此尋找新型材料的板材來替代木質(zhì)人造板材成為板材市場圖生存、求發(fā)展的當然之選。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。因為農(nóng)作物秸稈因其固有的特性，例如纖維短、非纖維細胞多、碎料難以壓縮、導熱系數(shù)低于木材等因素，造成對農(nóng)作物板材的加工難度遠遠大于木質(zhì)人造板材的加工難度，從而造成目前加工出來的農(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，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，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)量的一個瓶頸。參見圖1，目前采用的熱壓工藝，大致可以分為三個階段，分別為板坯壓縮階段A、PMDI(異氰酸酯膠)反應固化階段B和低壓排汽階段D。如中國專利號為CN200410065859.7、CN200610045348.8、CN200710020632.4、CN200710135199.9號專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：一是制造出來的板材的強度不高，應力分布不均勻，板材容易發(fā)生變形，成品精度和合格率低；二是整個熱壓時間長，從而導致生產(chǎn)效率低；三是板坯往往會出現(xiàn)“炸板”或產(chǎn)生鼓泡，從而導致產(chǎn)品合格率下降、成本提高。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明需要解決的技術問題就是為了克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，對農(nóng)作物秸稈制板方法中關鍵的熱壓工藝步驟進行了新的設計，從而克服了現(xiàn)有熱壓工藝的缺陷、使得板材的應力分布更加均勻、縮短整個加工時間、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，對板坯進行的熱壓過程分為壓縮、成型和回火處理三個階段，其中，在成型階段中的成型壓力設定值低于在壓縮階段中的壓縮壓力設定值，在回火處理階段中的回火壓力設定值再次升高，但處于成型壓力設定值與壓縮壓力設定值之間。

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還具有如下技術特征：

所述成型階段中的成型壓力設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定值為2.1MPa—4.0MPa，板坯被壓縮至設定的厚度，在此階段對板坯進行加熱，致使所述板坯芯層溫度達到設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定值為0.5MPa—2.0MPa，該階段中施加給板坯的成型壓力設定值小于在壓縮階段中的壓縮壓力設定值，在此階段中降低施加在板坯上的溫度，當所述板坯的芯層反應固化后，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定值為0.6MPa—2.5MPa，該階段中施加給板坯的回火壓力設定值處于成型階段的成型壓力設定值與壓縮階段的壓縮壓力設定值之間，在此階段中施加在板坯上的溫度再次升高，達到整個熱壓周期工藝所設定時間、板材芯層蒸汽壓力小于所述板材內(nèi)結合強度時打開所述壓機，完成整個熱壓工藝。

基于所制作板材的厚度，一個熱壓周期時間的設定值按10～25秒/毫米計算。

所述壓縮階段的壓縮溫度設定值為170℃～240℃。

所述成型階段的成型溫度設定值為80℃～160℃。

所述回火處理階段的回火溫度設定值為130℃～180℃。

所述成型溫度設定值與所述壓縮溫度設定值之間的溫差在10℃—150℃。

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處理階段，其中，回火階段類似于金屬加工中的回火處理，使板材的應力分布更加均勻，減小板材的變形，可以提高成品精度和合格率。