CN1009443B - 制造复合木材制品板的方法和设备 - Google Patents

制造复合木材制品板的方法和设备

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Abstract

本发明涉及一种制造复合木材制品板的方法。将木屑涂以不含硬化剂的粘结剂，铺置成纤维网，然后压制。在压缩阶段，将气态或与气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂。供入纤维网内部。实施此法的设备，是连续式双带压力机，或不连续式单级或多级的压力机。双带压力机有两个加压带装置，硬化剂在楔形入口区经输入装置供入其内侧。硬化剂通过加压带装置外侧的孔，到达纤维网。在非连续式压力机的加压板中，设有输入硬化剂的孔。

Description

本发明涉及一种制造复合木材制品板，特别是制造刨花板、纤维板、OSB板、MDF板等的方法，在此法中，木屑涂以粘结剂，如尿素树脂、三聚氰胺树脂或苯酚甲醛树脂，可以用硬化剂加速粘结剂的硬化，涂了胶的木屑铺置成一个纤维网，并接着在压力机中压缩而减小了厚度，然后再在定压下被压制，本发明还涉及实施上述方法的设备，它有一个铺置纤维网的成形机，一个将纤维网输入连续工作的双带压力机的传输装置，双带压力机有上下两个循环的加压带装置，加压带装置各在两个旋转地支承在刚性压力机机架上的导向滚筒上运行，在上下两个加压带装置彼此面对着的运行段之间构成反应区，纤维网在其中输送的同时，通过双带压力机加压，在反应区中压力从加压板传到加压带装置上，反应区分为楔形入口区、中压反应区和低压定形区。实施上述方法的另一种设备，有一个铺置纤维网的成形机和一个连续工作的、由两个半部组成的双带压力机，它有两个在可旋转地支承在刚性的压力机机架上的导向滚筒上运行的循环加压带装置，在它们彼此面对的运行段之间构成了反应区，纤维网在其中输送的同时通过双带压力机加压，在反应区中压力从加压板传到加压带装置上。反应区分为楔形入口区、中压反应区和低压定形区。实施上述 方法的还一种设备，有一个铺置纤维网的成形机，将纤维网分割成各纤维网段的分割装置，以及在非连续工作的单级或多级压力机的加压板之间传送纤维网段的装置。
这种复合木材，如刨花板、纤维板、OSB板或MDF板，它们由木屑、木纤维等组成，并用粘结剂胶合而成。粘结剂通常采用尿素树脂、三聚氰胺树脂或苯酚甲醛树脂。木屑被铺置成纤维网，并压制成致密的板。为了加速它们的粘结过程，可以在加压的同时加温，并在木屑胶合前粘结剂溶化时添加硬化剂。
越来越多地采用连续制造的方法来生产这种复合木材制品板，其中用连续式双带压力机来代替不连续的分级压力机。在连续法中，纤维网在输送过程中，通过双带压力机一方面对它加温，并同时施加一个均匀的压力，所以使复合木材制品板形成了一条连续不断的长带。
因为这种复合材料的导热性差，所以在采用需通过加热进行固化的粘结剂胶合时，为了使它们成形和加热粘结剂，要给在压力机中的纤维网供入热气体或过热蒸汽。这样一种用一台连续式双带压力机通过两条连续循环的加压带进行工作的方法，在专利DE-OS2058820中有介绍。在该方法中，将过热蒸汽经由加压板和可透过蒸汽的加压带，输入双带压力机的楔形入口区。在楔形入口区中纤维网被致密化。为了输入蒸汽，加压板上沿垂直于双带压力和运行方向成排地设喷嘴或切口，加压带由一种金属丝网或带孔的钢带制成。
专利DE-OS3411590也表示了一种由双带压力机进行工作的设备，以生产通过蒸汽使之硬化的复合木材制品板。在这种设备中，双带压力机入口区的加压带两侧设分配通道和总管，喷嘴孔从那里通往压制区。过热蒸汽从分配通道经喷嘴孔导入纤维网的纵向侧边中。专利DE-OS3414178中介绍了一种采用不连续分级压力机工作的方法，在那里同样将过热蒸汽经加压板输入纤维网中。
众所周知，为了进一步提高粘结剂的胶合速度，以便缩短加压时间，在木屑胶合前已经在粘结剂中加入了硬化剂或催化剂。对于通常使用的热固性粘结剂有特性强烈反应的硬化剂是各种强酸（见专利US-PS4044087）或强碱。
为了用硬化剂提高胶合速度，可能在形成纤维网时已经在松散混合的木屑中出现了不希望有的在无压力情况下的预先硬化。为了避免这一点，通常不采用强硬化剂，而恰恰相反，宁可采用反应缓慢的硬化剂，它们只有在给以许多热量的情况下才起作用。然而这样做的结果是延长了加压时间，从而导致非连续法生产时的生产率低。在连续制造法中，由于加压时间长，为了能在一定程度上满足生产率的要求，必须有一种长度较长的双带压力机，从而提高了成本。用水蒸汽加热，使复合木材制品板中含水量高，这种水分必须通过事后的干燥使之消除。为了生产过热蒸汽还须消耗更多的能量。
利用水蒸汽提高胶合速度制造复合木板制品板的连续设备同样有缺点。按专利DE-OS3411590所述的设备中，水蒸汽经纤维网的纵向棱边输入入口区。由于水蒸汽沿宽度方向，即沿与设备运行相垂直的方向的扩散能力有限，所以只能生产窄的刨花板。由于不能保证均匀受热和均匀地硬化，所以在板宽较小的情况下仍有较高的废品率。因为只有窄的复合木材制品板才能保证质量，所以生产率低。用这种设备是不可能经济地生产复合木材制品板的。
虽然按照DE-OS2058820的设备可以比较均匀地沿设备宽度用蒸汽加热，并因而可以沿板材的宽度均匀地硬化，然而将蒸汽经加压板和加压带供入纤维网的结构很复杂。若加压带通过滚轮或滚筒支承在加压板上，则在这种结构形式中的滚轮在蒸汽环境中运转，这种环境极易使滚轮腐蚀。为滚轮工作所需的润滑剂在这种蒸汽环境中通常趋于分解，并因而在短期工作后使滚轮磨损。过去已经证明，这种压力机的工作不可靠，因而几乎不采用。
本发明的目的是提供一种制造复合木材制品板的方法，利用这种方法既可大大缩短加压时间，又可减少供热量。因此在利用一台双带压力机进行连续工作的过程中，可以使用一种长度较短的双带压力机。
达到这一目的所采用的方法之特征为：所涉及用于胶合木屑的树脂是不含硬化剂的粘结剂;在压力机的压缩阶段，气态的或与一种气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂，经由纤维网的表面或/和直接供入纤维网内部。
实施上述方法的设备之特征为：
在双带压力机的楔形入口区设输入装置，通过它将气态的或与一种气态载体一起为两相状态的酸 性或碱性硬化剂导至加压带装置的内侧，加压带装置的外侧有足够的孔，通过这些孔使酸性或碱性的硬化剂到达纤维网的表面。
双带压力机垂直安装，在双带压力机半部中的加压带装置，各经由三个在三角形顶角处的导向滚筒运行，因而在每个双带压力机半部形成了加压带装置的一个上部水平段和一个作为反应区边界的垂直段，加压带装置各由两条加压带，即一条内带和一条外带组成，它们通过多个并列安置的、既与内带的外表面，又与外带的内表面接触的衬垫，彼此相隔一定的距离，在衬垫之间，沿加压带装置的全宽，有一些以外带的内表面、内带的外表面以及衬垫为边界的通道，至少在一个水平段的上面装设用于铺置纤维网的成形机，纤维网被加压带装置输入楔形入口区中，在楔形入口区加压带装置的侧边设输入装置，它将气态的或气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂动态地充满通道，外带上设有从外带内表面到外带外表面的孔，所以酸性或碱性的硬化剂可以从通道到达纤维网的表面。
在加压板中，用于在纤维网段的压缩过程中供入以气态或与一种气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂的孔平行于加压板的表面，垂直孔从这些孔出发，通往朝着纤维网段的那个加压板表面。
本发明的主要优点为，无须蒸汽或大大减少蒸汽量，所以至少与之有关的能量成本显著降低。与传统的连续或非连续设备相比，加压时间大大缩短，设备的生产率提高。使用按本发明的双带压力机，滚轮将不处于燃气或蒸汽环境之下，因此既不存在双带压力机的滚轮或其它零部件受腐蚀的危险，又不存在润滑剂分解而破坏其润滑性能的危险。
迄今所有用于连续生产复合木材制品板的双带压力机，其长度通常在16至25米之间。采用本发明的方法后，在生产率相同的情况下，双带压力机的长度缩短到约4至6米。因此无论是投资费用还是生产成本，对于这种双带压力机而言均大为减少，而且提高了全台设备的可靠性。
此外，利用酸性或碱性气体的浓度来准确地控制复合木材制品的硬化。
本发明的方法借助于附图所示实施此方法的设备的多个最佳实施例在下面详细说明。其中：
图1连续生产复合木材制品板的设备总视图;
图2按本发明的方法工作的双带压力机示意图;
图3双带压力机入口区纵剖面;
图4双带压力机出口区纵剖面;
图5双带压力机纵剖面中之加压带衬垫;
图6在另一种结构形式中的衬垫;
图7双带压力机入口区酸性硬化剂输入装置的横剖面;
图8实施本发明方法的另一种结构形式的双带压力机;
图9不连续生产复合木材制品板的设备横剖面;
图10另一种结构形式的衬垫;
图11另一种结构形式的双带压力机入口区纵剖面;
图12按本发明的方法工作的直立式双带压力机示意图;
图13闭合状态下压缩活塞横剖面图;
图14开启状态下压力活塞横剖面图;
图15具有多层叠带的直立式双带压力机入口区剖面图。
采用本发明的方法，既可用连续工作的设备制造无限长的复合木制品板带，也可以用非连续式设备制造尺寸固定的复合木材制品板。一般用双带压力机来进行连续式生产，而非连续法采用单级或多级压力机。
这样一种按本发明的方法工作的用于连续生产刨花板的设备如图1所示。木屑在设于双带压力机前的设备中加以置备、预处理，并涂以无硬化剂的粘结剂。这种设备是现有的，因此在图中没有表示。这些涂了胶的木屑经过成形机3的管道2输入。成形机3装在图中传送带6的右端上面，传送带6围绕在两个导向滚筒4和5上。它连续不断地沿箭头所示方向朝双带压力机1运动。在成形机3中涂了胶的木屑在传送带上铺置成由木屑饼7组成的纤维网。可以形成多层如三层木屑饼来进行木屑的铺置，这时表面那一层用细木屑，中间层用粗木屑。
木屑饼7被传送带6沿箭头方向输往双带压力机1。在成形机3和双带压力机1之间还可以设置其它现有的并因而在图中未表示的设备，例如可以是检测木屑饼的面积重量的检验秤、预压装置等。在图中传送带6的左端，紧挨着导向滚筒4，设有一块转递板8，它将木屑饼7从传送带6导入双带压力机1的入口区。
在双带压力机1的入口，木屑饼7在压力作用 下逐渐压缩至刨花板的最终厚度。在压缩阶段中，使木屑胶合的粘结剂的硬化剂，被供入处于双带压力机1范围内的木屑饼表面上，这种硬化剂为气态，或与一种气态载体一起为两相状态。气体经过表面进入木屑饼7，因为在压缩阶段木屑饼的密度还比较小，对于制造刨花板时通常使用的热固性粘结剂，如尿素树脂或三聚氰胺甲醛树脂，强无机酸或强有机酸可作为非常快速的硬化剂，它们剧烈地加速树脂的硬化反应。这类酸例如是盐酸、硫酸、磷酸、蚁酸、醋酸、马来酸等。对于在生产刨花板时作为粘结剂使用的苯酚甲醛树脂或间苯二酚树脂，则用无机碱作为快速硬化剂。这种碱性硬化剂例如为氨。为了进一步加速硬化反应，可以通过气体和经过双带压力机1的导热对粘结剂加热。压缩阶段结束以后，紧接着是在双带压力机1中的中压和低压阶段，这时木屑饼在面积压力作用下硬化为刨花板带。在双带压力机1的出口处可设冷却区，因此刨花板带在双带压力机面积压力的作用下已经冷却。刨花板带9最后以均匀的速度离开双带压力机1，并在双带压力机1后面的各种设备中继续进行加工。若有必要，刨花板带9可以在图中未表示的另一个冷却装置中进一步冷却。接着，刨花板带9在磨削机10中磨削到成品尺寸。然后，刨花板带9在横切机11中按所需尺寸分成一块块刨花板12，它们堆放在堆垛装置13的底板上以便运输。
图1所示设备的全部工艺过程，即在成形机3中铺置成木屑饼7、规定和保持双带压力机1的过程参数不变、以及将刨花板带9分切成板的工作，均由一台装在控制柜14中的计算机控制。数据终端15用来由操作者输入参数。当然，在控制柜14中的计算机也可以与一台外部主机相连，主机在中央电子数据处理设备中，从而可以从计算中心直接控制生产过程和进一步分析生产数据的反馈信号。
图2示意表示了用于连续生产刨花板的双带压力机1。双带压力机1有四个在轴承支架16、17上可旋转地支承着的导向滚筒18、19、20、21。围绕在每两个这种导向滚筒18、19、或20、21外面的，是各由两条加压带组成的加压带装置22或23，它们详细表示在图3中。加压带装置22、23的运行方向如箭头所示，箭头表示在导向滚筒18和21上。木屑饼7在加压带装置22和23之间通过双带压力机1。这时，木屑饼7首先在楔形入口区24受压缩，然后通过具有间距大小不变的中压反应区25，最后通过低压定形区26，于是刨花板带9在导向滚筒19和20处最终离开双带压力机1。在各个区24、25和26中通过加压板27、28和29所施加的压力，可按木屑饼的需要和胶合木屑的树脂种类选定。木屑饼7产生的反作用力，通过加压板27、28、29和与它们相连的支架30，传递到图中仅示意表示的压力机机架上，机架的结构由专利DE-OS3234082中已知，此处无需进一步说明。
在图3中详细表示了加压板27、28的结构。加压板27根据导向滚筒18或21设计成楔形，并适应于楔形入口区24的形状。中压反应区25的加压板28基本上具有矩形横截面。在加压板27、28与由内带31和外带32组成的加压带装置22或23的内带31之间设有辊床，用于将压力从加压板27、28传至加压带装置22或23。在双带压力机1中固定安装的辊床，是由借助于滚针34支承在轴35上交错设置的辊33所组成。轴35固定在支承板36上，支承板36以其远离内带的那一侧固定在加压板27或28上。这种辊床的详细结构可见专利DE-OS3123291或DE-OS3304754。在加压板27、28上设有横向孔37，希望加热加压板27、28时，可将热油通过它们导入。
在低压定形区26中，同样可以在加压板29和内带31之间装设这种辊床。不过这里也可以用另一种设置加压室38的方案（见图4）。加压室38以滑动面密封装置39为侧面边界，它无间断地环绕加压室38的边界。滑动面密封装置39装在加压板29的槽40中，并在槽40的底部通过压力介质加载，压力介质作用在紧靠于滑动面密封装置39的“0”形圈41上，所以滑动面密封装置以其平面牢牢地紧贴在内带31上滑动。在加压室38中装入一种可加压的液态压力介质，它们在加压带装置22或23上施以压力。通常在中压反应区25中不再对木屑饼7进一步压缩，但若有必要也可以在加压板28和内带31之间设这种加压室38来代替辊床。
由图3可见，加压带装置22或23的内带31和外带32彼此相隔一个距离。这一间距由衬垫42保持不变。衬垫固定在外带32上，并横贯整个外带32的宽度。在每两个衬垫42之间形成一个空腔，这是由衬垫42和内带31的外面以及外带32的内面所构成的。这一空腔沿加压带装置22或23的全部宽度延伸，并因此构成了一个横向通道43。
在图5中详细表示了衬垫42。它包括两个“L”形 横剖面的板条44，“L”的长臂彼此相对，并相隔一个距离。“L”的短臂与外带32的内侧通过焊缝48连接。“L”形板条44的两个长臂之间的距离所形成的槽中夹住一个滑动板条45。滑动板条45以其窄面与内带31和外带32相接触。滑动板条45的高度与内外带之间所需的间隔距离刚好相等。在导向滚筒18、19、20、21处和在中压反应区25和入口区24之间的过渡区，内带31和外带32之间有一个微小的相对速度。因此滑动板条45以其窄面在内带31的外侧面上滑动。为了使由此而产生的摩擦力尽可能小，故滑动板条用具有良好滑动性能的塑料制成，例如聚酰亚胺就是一种适用的材料。
图5的右部衬垫42表示了另一种形式的滑动板条。在那里，滑动板条有一个金属基体46，在它朝着内带31的窄面上设有滑动面47。滑动面47由干滑动层构成，例如为多孔的烧结锡青铜，细孔中充以聚四氟乙烯或石墨。由于这种干滑动层有良好的金属的导热性，因此这种结构形式在要求将热量从加压板传给内带，再从内带传给外带，并从外带传给木屑饼时特别适用。为了进一步减小滑动板条45与内带31外侧面之间的摩擦，可对该表面进行润滑。显然，“L”形板条44也可以与内带31的外侧相焊接，这样，滑动板条45或47能在外带32的内侧面上滑动。
图6表示了衬垫的另一种结构形式。这时，衬垫是由一个整体模制件49构成，它与内带31相连接。模制件49的材料是一种金属-橡胶复合物，它特别适用于当压制木屑饼时无需将热量从加压板27、28通过加压带装置22、23传给木屑饼7的情况。模制件49固定在内带31的外侧面上，并设有一些并列的横挡50，它们的高度正好与内带31和外带32之间的距离相等。横挡50沿加压带装置22、23的整个宽度横向延伸，在每两个横挡50之间形成一个横向通道51，它们的开口朝着外带32的内侧面。横挡50沿通道51面向内带31的槽底彼此相连。
衬垫的另一种结构形式表示在图10中。在加压带装置22、23的内带31和外带32之间设一条支承带78，它制成波纹形，或大体为正弦形，所以具有同一高度的凸起79和凹槽80交替地彼此相邻。支承带78在内带31和外带32之间是不固定的。也可以如图10所示，通过凹槽80处的点焊81固定在外带32上，或通过凸起79处的点焊固定在内带31上（图10中未表示）。因以，在凸起79和凹槽80中形成了横向通道82和83，在凸起79中形成的横向通道83的开口朝向外带32。横向通道82和83用孔84彼此连通。
按照本发明的方法，在对木屑饼7加以压缩的楔形入口区24中，供入用于粘结剂的酸性或碱性硬化剂，它们是气态的，或与气态载体一起为两相的状态。粘结剂用来使木屑饼7的木屑互相胶合。为此，如图1示意表示的那样，沿楔形入口区24，在双带压力机1左右两侧设硬化剂输入装置52。这一输入装置52的剖面如图7所示。输入装置52可如图7中左部所示针对上下加压带装置22、23分为两个部分52a、和52b;或如图7右部所示为一整体52。设计为整体的输入装置52的优点是，入口区24的侧面是密封的。
输入装置52、52a、52b包围着两个加压带装置22和23的侧边部分。加压带装置的侧边突出在辊床的辊33的外面，无论在加压带装置22，还是在加压带装置23处的输入装置52中，均有槽53，其高度比内带31与外带32之间的距离要大一些，深度比加压带装置22、23的外伸部分要大一些。槽53的垂直壁上装了一个密封件54，它在轻微的压力下与内带31和外带32的边缘接触，并覆盖了横向通道43、51的边缘。密封件由金属-橡胶件组成，例如为合成橡胶。在槽53的水平壁上有两个干滑动面55、56，其中干滑动面55在内带31外伸边的内侧上滑动，而干滑动面56在外带32外伸边的外侧上滑动。干滑动面可由铜-金属基体所制成，在它们的细孔中置入石墨，或可由锡青铜制成。通过干滑动面55、56和密封件54，使楔形入口区24在运动的加压带装置22、23中形成的横向通道45、51相对于输入装置52动态密封。在输入装置52中，沿纵向、即沿木屑饼7的前进方向，有一根总管57，由此总管出发，沿纵向连续排列着朝向加压带装置22、23的横向孔58。横向是指在加压带平面中垂直于木屑饼7前进方向的那个方向。孔58穿过密封件54。酸性或碱性硬化剂，以气态或与一种气态载体一起，经总管57进入输入装置52。然后，当孔58与运动的加压带装置的通道43、51相通时，硬化剂从总管57经孔58到通道43、51中。因此，只要通道43、51处于楔形入口区24中，它们便在运动中被注满含有硬化剂的气体。在外带32上设有沿纵向和横向排列的分配孔59，通过这些孔，可以使气态硬化剂或输送硬化剂的载体气体穿过表面浸入木屑饼7中去。因为木屑饼7在楔形入口区24中时尚未完全压缩，所以气体一直可以进入到木屑饼7的中心，从而使木屑胶合的粘结剂 进行反应，并加速它们的硬化过程。
通常用作粘结剂的热固性树脂通过加热可进一步加速其硬化过程。最好用此气体本身作为热载体。如果输入的硬化剂是气态的，那么此气体硬化剂在进入通道43、51之前予以加热。如果硬化剂是与一种气态载体一起成两相状态输入的，则可以加热此气态的载体。作为这种气态的载体，可以采用一种与酸性或碱性硬化剂不起反应的中性气体，如空气或惰性气体。水蒸汽亦适用于作为气态载体。它可以是过热的。如果还要向木屑饼中供入更多的热量，则可以加热加压带31、32，于是通过热传导将热量从与木屑饼7接触的外带32传给木屑饼7。在与加压带装置22相对应的输入装置52a中表示了将硬化剂输入通道43、51的另一种结构形式。孔60从硬化剂总管63起，垂直向下穿过干滑动面62。在加压带装置22的内带31的这一地区中，设有切口状的输入口61，所以硬化剂可以在动态下进入通道43、51。
在外带32上的孔59，可以使气态硬化溶或输送硬化剂用的气体载体，从通道43、51侵入木屑饼7，它沿横向和纵向按适当的距离排列，距离的大小根据单位时间所需的硬化剂量来确定。开口59可以设计为圆孔。已经证明，最好是沿纵向的切口，切口的横向宽度约0.1至0.2毫米。这些切口具有梯形截面，其小端朝着外带32的外侧，如图6中标号64所示。孔64的这种梯形截面使之成为一个对准木屑饼7的硬化剂喷嘴。可借助于激光器在外带32上加工出这种切口。由于有这些孔59、64，所以压制后在刨花板上还留有微小的、由竖立着的木屑形成的毛刺。它们将在刨花板带9离开双带压力机1后，在磨削机10中，借助于打磨带去除（见图1）。
随着时间的推移，孔59、64会由于来自木屑饼7的树脂残渣而被堵塞。为了避免产生这种情况，当加压带装置22、23的外带上的孔59、64离开了低压定形区26，而且只要刨花板带9与加压带装置在出口处彼此分开时，便对这些孔进行清理。为此可以采用如图4示意表示的带齿的辊65。辊65的齿66彼此相隔的距离与外带32上的孔59、64的间距相等。齿66***孔59、64，并除去在孔59、64中的树脂残渣。通过将齿66***孔59、64中，使辊66随着加压带装置22、23一起运动，因此辊65自身不需要另外的驱动装置。由齿66除去而进入通道43、51中去的树脂残渣，可以用一个抽吸装置，从通道43、51中吸除。抽吸装置的结构与图7中输入装置52a、b完全相同。抽吸装置装在辊65后面的双带压力机出口处。总管57、63与低压相连通，所以树脂残渣通过孔58、60和总管57、63从通道43、51中吸除。
为了润滑楔形入口区24中的辊33，采用相对于酸性或碱性硬化剂为惰性的润滑剂，可使双带压力机的结构简单一些。这种较简单的双带压力机入口区的纵剖面表示在图11中。在这种情况下，上下加压带装置为一条简单的加压带85，它的上面设有孔86。在楔形入口区24中的加压板27上有通道87，气态的或与气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂，从外部通过这些通道进入双带压力机。由此通道87引出输入管道88，以便将硬化剂从通道87导往辊床，再从那里使硬化剂经由辊和孔86到达木屑饼的表面。然后，硬化剂从此表面进入木屑饼内，从而加速在木屑饼中的粘结剂的硬化反应。在这里省去了一个前面曾说明过的那种硬化剂输入装置52。
此外，这种结构形式的优点还在于省去了两条加压带和衬垫，从而降低了成本。
连续生产刨花板带的双带压力机的另一种结构形式如图8所示。双带压力机67与图2所示的那一种结构相似，但它的下加压带装置68，在楔形入口区24中相对于上加压带装置69伸出一部分，所以下加压带装置68在图中的右部凸出在整台双带压力机67的护罩70之前。在下加压带装置68前伸部分的上面设成形机3，通过它使涂有未加硬化剂的胶的木屑，在下加压带装置68上铺置成木屑饼7。木屑饼7紧接着被连续前进的下加压带装置送入楔形入口区24中，在那里按本发明的方法，在压缩阶段输入气态的或与气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂。
图2和图8所示双带压力机的楔形入口区24上下对称，即它们有相同的角度。当然，上下的入口楔角也可以不同，或者也可以只将入口区的上侧或下侧设计成具有一定角度的楔形。
实施本发明方法的另一种设备如图12所示，在那里双带压力机是竖直安装的。纵轴线垂直的双带压力机89有六个导向滚筒90、91、92、93、94、95，每三个导向滚筒组成一个加压带装置，图中双带压力机左半部103的加压带装置96的导向滚筒90、91、92，双带压力机右半部104的加压带装置97包括导向滚筒93、94、95。导向滚筒90、91、92和93、94、95基 本上处于三角形的角点，并沿图示箭头方向旋转。经由导向滚筒90、91、92和93、94、95运行，并利用液压油缸98张紧的加压带装置96和97，有一个水平段99和一个垂直段100，垂直段构成楔形入口区24、中压反应区25和低压定形区26。
在双带压力机左半部103和右半部104的水平段99上，通过成形机101各铺置半个木屑饼102a和102b。半部102a被运行的加压带装置96沿水平方向向右输送，而半部102b被加压带装置97向左输送，它们在导向滚筒92和95处向下转为沿垂直方向。在导向滚筒92和95处，两个半木屑饼102a和102b彼此相遇，从而合为一个整体木屑饼102，然后它随两个加压带装置96、97，沿垂直方向通过楔形入口区24输送。
加压带装置96、97仍各由两条用衬垫42彼此隔开一定距离的加压带组成，即内带31和外带32（见图5）。借助于图7所示的输入装置52，将气态的酸性或碱性硬化剂输入楔形入口区24的通道51中，它们再从那里经外带32上的孔59流到木屑饼102的表面，并最后进入木屑饼102内。
在楔形入口区24中，压力经辊床105从加压板27传到加压带装置96、97的内带31上。沿垂直方向顺加压带装置96、97的前进方向来看，紧接着为中压反应区25和低压定形区26。在中压反应区25和低压定形区26中，压力同样可从加压板28、29经辊床106、107传给加压带装置96、97，如图12中双带压力机左半部103所示。在另一种方案中，压力通过加压室108、109传给加压带装置96、97，如双带压力机右半部104所示。固定两个直立安装的双带压力机半部的压力机机座在图12中没有表示，以便使图面清晰易看。
在木屑饼102通过中压反应区25和低压定形区26之后，它作为已硬化的刨花板带110在导向滚筒90和93处离开双带压力机89。在垂直方向的再下部，刨花板带110紧接着可以进一步加工。在楔形入口区24的开始处导向滚筒92和95的地方，装有一个沿双带压力机89的整个宽度延伸的楔形压缩活塞111。它沿垂直方向按双向箭头112上下振动，并由此直接在楔形入口区24的进口压缩木屑饼102。压缩活塞111起预压缩的作用，所以在已叙述过的结构形式中可以将其省去。压缩活塞111的振动运动可以由例如两个同步运动的偏心轮126来产生，偏心轮的运动通过连杆127传给压缩活塞111。如果必要，可以在按图12的直立式双带压力机中，只在一个水平段99上，即只在双带压力机左半部103上，或只在双带压力机右半部104上，铺置木屑饼102。
象按图13和14所示的另一种形式的压缩活塞111中可以取消硬化剂的输入装置52。在压缩活塞111的下部，楔形的顶端，有一个沿横向贯通的密封件113，它上面有一些并排排列的喷嘴通孔114。这些喷嘴孔114通入在压缩活塞111中垂直的向上开口的导管115中。每一根导管115中有一根闭合销116，销的上端与一个固定在双带压力机89上的支架117相连。压缩活塞111相对于支架117沿垂直方向振动。
在压缩活塞111运动的上死点，闭合销116关闭喷嘴孔114（见图13）。导管115的上部开口也用闭合销116上部加大了的台阶118来关闭。在压缩活塞111运动的下死点时，喷嘴孔114被闭合销116完全打开，而导管115的上部开口通过加大了的台阶118继续保持关闭状态，如图14所示。
气态的或与一种气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂，经过主管119进入一根在压缩活塞111中的横向总管120。硬化剂从总管120出发，供往导管115。当压缩活塞111垂直向下作压缩运动时，喷嘴孔114的开口是开着的，酸性或碱性硬化剂进入木屑饼102的中央。当压缩活塞111紧接着重新向上运动时，闭合销116再次关闭喷嘴孔114，所以此刻硬化剂不再能继续进入木屑饼102中去。因此，其优点在于，硬化剂总是只在压缩阶段时才供入木屑饼。因为气态硬化剂经过压缩活塞的内部结构已经进入了木屑饼102的中央，所以不需要有从木屑饼102的表面再向中央扩散的过程，并进一步加速了硬化反应。如果需要，当然还可以通过输入装置52向木屑饼的表面补充供入硬化剂。
闭合销116的下端为尖顶121。在压缩活塞111垂直向上运动时，尖顶121***喷嘴孔114中，并向外除去树脂残渣，这些残渣堵塞喷嘴孔114。如果酸性或碱性的硬化剂仅仅通过压缩活塞111供入木屑饼102，则可以取消外带（32）上的孔59。因此加压带装置22、23可以不分内带和外带，而只有一条加压带便足够了。
如果酸性和碱性硬化剂只经过压缩活塞111供入木屑饼102，则双带压力机89还可以设计成具有多层叠带122。图15表示了一种直立式双带压力机入口 区的剖面。由图可见，多层叠带122是由没有间隔彼此叠在一起的多层加压带123、124、125组成。这些加压带123、124、125上没有孔，因为硬化剂并不通过它们进行木屑饼。这种多层叠带122的优点是抗拉强度高于简单的加压带，它对于损伤不那么敏感，这种损伤是由于在木屑中混入的异物，如树脂团、金属小块和石块等引起的。多层叠带122中加压带的数目可按需选择。多层叠带的一般结构可按专利DE-OS2735142所述。
图9表示了另一种实施本发明方法的不连续工作的设备。它包括一个分级压力机71。木屑仍在不含硬化剂的情况下涂胶，铺置成木屑饼，将它们分成段，然后，有节奏地输往分级压力机。这种设备是现有的，因此不需要详细介绍。图9表示了其横剖面的分级压力机71中，木屑饼72在加压板73、74合扰并加压时受到压缩。在此压缩阶段，仍通过加压板73、74，将气态的酸性或碱性硬化剂，或将具有气态载体的硬化剂，供入木屑饼72的表面，再从那里进入木屑饼72的内部，使粘结剂进行硬化反应。
为了供入酸性或碱性硬化剂，在加压板73、74上设孔75，它们的走向平行于加压板表面。从这些孔74出发，沿纵向挨个地排列着垂直通向加压带朝向木屑饼72表面77的孔76，为了能在图上看得清楚，这些孔的横截面和彼此相隔的距离放大了。通过这些孔将硬化剂从孔75供往木屑饼72的表面。一但结束压缩阶段，便停止供入硬化剂。紧接着，刨花板在定压下继续受压，直至粘结剂完全硬化。也可以从每一个孔75引出多个沿横向挨个排列的垂直孔76。当然这里也可以通过气态的硬化剂、气态的载体或借助于热传导，将附加的热量从加压板73、74输至木屑饼72。如果需要，也可以在定压下同时冷却刨花板。
在此处所述的非连续式生产刨花板中，采用了一台单级压力机也可以使用一种不连续的多级压力机，以取代这种单级压力机。重要之点是，在这种情况下，仅在木屑饼的压缩阶段才将酸性或碱性的以气态载体一起为两相状态的硬化剂经木屑饼表面输入。
本发明的方法和有关的实施此方法的连续式或非连续式设备，已通过刨花板的制造作了说明。当然，这种方法和设备也适用于制造其它的由木屑或纤维材料与利用酸性或碱性硬化剂可硬化的粘结剂制成的复合木材制品板。其它的这种复合木材制品板，例如可以是纤维板、OSB板或MDF板。

Claims (79)

1、制造复合木材制品板，特别是制造刨花板、纤维板、OSB板、MDF板等的方法，在此法中，木屑涂以粘结剂，如尿素树脂、三聚氰胺树脂或苯酚甲醛树脂，可以用硬化剂加速粘结剂的硬化，涂了胶的木屑铺置成一个纤维网，并接着在压力机中压缩而减小了厚度，然后再在定压下被压制，其特征为：所涉及用于胶合木屑的树脂是不含硬化剂的粘结剂；在压力机的压缩阶段，气态的或与一种气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂，经由纤维网的表面或/和直接供入纤维网内部。
2、按照权利要求1所述方法，其特征为：碱性硬化剂由氨组成。
3、按照权利要求1所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由一种无机酸组成。
4、按照权利要求1所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由一种有机酸组成。
5、按照权利要求3所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由盐酸组成。
6、按照权利要求3所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由硫酸组成。
7、按照权利要求3所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由磷酸组成。
8、按照权利要求4所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由蚁酸组成。
9、按照权利要求4所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由醋酸组成。
10、按照权利要求4所述之方法，其特征为：酸性硬化剂由马来酸组成。
11、按照权利要求1所述之方法，其特征为：气态载体是一种相对于酸性或碱性硬化剂为中性的不与硬化剂起反应的气体。
12、按照权利要求11所述之方法，其特征为：气态载体是空气。
13、按照权利要求11所述之方法，其特征为：气态载体是一种惰性气体。
14、按照权利要求1所述之方法，其特征为：气态载体以蒸汽状态出现。
15、按照权利要求14所述之方法，其特征为：气态载体是水蒸汽。
16、按照权利要求1所述之方法，其特征为：在压力机的压缩阶段，为了进一步加速粘结剂硬化，向纤维网供入附加热量。
17、按照权利要求16所述之方法，其特征为：热量通过热传导从压力机传给木屑。
18、按照权利要求16或17所述之方法，其特征为：至少有一部分热量由酸性或碱性的气态硬化剂传递给木屑。
19、按照权利要求16或17所述之方法，其特征为：至少有一部分热量由气态载体传递给木屑。
20、按照权利要求15所述之方法，其特征为：气态载体是过热水蒸汽。
21、按照权利要求1所述之方法，其特征为：压制纤维网的压力机由一台连续工作的双带压力机构成。
22、按照权利要求1所述之方法，其特征为：压制纤维网的压力机由一台非连续工作的单级或多机压力机所构成。
23、按照权利要求21所述之方法，其特征为：纤维网在双带压力机进口由两部分会合而成，在会合时被一个沿纤维网正反输送方向振动的活塞所压缩。
24、按照权利要求23所述之方法，其特征为：硬化剂从活塞中出来直接供入在双带压力机入口处的纤维网内部。
25、按照权利要求24所述之方法，其特征为：从活塞中出来的硬化剂，在振动运动到达沿纤维网送进方向最远处的死点时供入。
26、实施按照权利要求1所述方法的设备，有一个铺置纤维网的成形机，一个将纤维网输入连续工作的双带压力机的传输装置，双带压力机有上下两个循环的加压带装置，加压带装置各在两个旋转地支承在刚性压力机机架上的导向滚筒上运行，在上下两个加压带装置彼此面对着的运行段之间构成反应区，纤维网在其中输送的同时，通过双带压力机加压，在反应区中压力从加压板传到加压带装置上，反应区分为楔形入口区、中压反应区和低压定形区，其特征为：加压带装置（22、23）由两条加压带，即一条内带（31）和一条外带（32）所组成，它们通过多个并列的既与内带（31）的外表面，又与外带（32）的内表面接触的衬垫（42）彼此隔开一定的距离，在衬垫（42）之间沿加压带装置（22、23）的全宽，有一些以外带（32）的内表面、内带（31）的外表面以及衬垫（42）为边界的通道（43、51），在楔形入口区（24）加压带装置（22、23）的侧边设输入装置（52），输入装置（52）设计成整体式的，它同时安装在两个加压带装置（22）、（23）处，输入装置（52）分成两部分（52a、b），一个部分（52a）安装在上加压带装置（22）处，另一个部分（52b）装在下加压带装置（23）处，输入装置（52、52a、52b）通过槽（53）包围着楔形入口区（24）中的加压带装置（22、23）的侧边部分，在槽（53）的垂直壁面上设有密封件（54），以密封横向通道（43、51）的侧边，它与内带（31）和外带（32）的边缘相接触，在输入装置（52、52a、52b）中设有总管（57、63），孔（58、60）从此总管出发，通入横向通道（43、51），以便将气态的或与气态载体一起为两相状态的酸性硬化剂动态地充满通道（43、51），外带（32）上设有从外带（32）内表面到外带（32）外表面的孔（59），所以酸性或碱性硬化剂可以从通道（43、51）到达纤维网（7）的表面。
27、实施按照权利要求1所述方法的设备，有一个铺置纤维网的成形孔，一个将纤维网输入连续工作的双带压力机的传输装置，双带压力机有上下两个循环的加压带装置，加压带装置各在两个旋转支承在刚性压力机机架上的导向滚筒上运行，在上下两个加压带装置彼此面对着的运行段之间的构成反应区，纤维网在其中输送的同时，通过双带压力机加压，在反应区中压力从加压板传到加压带装置上，反应区分为楔形入口区，、中压反应区和低压定形区，其特征为：双带压力机（1）的加压带装置（22、23）由单根带有通向外侧的孔（86）的加压带（85）构成，在双带压力机（1.67、89）的楔形入口区（24）设输入装置，通过它将气态的或与一种气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂经加压板（27）上的通道（87）从外部引入双带压力机（1），并从这些通道（87），经过对准加压带（85）的输入管道（88）导至加压带装置（22、23）的内侧，并从内侧经孔（86）到达纤维网（7）的表面。
28、按照权利要求26或27所述之设备，其特征为：纤维网（7）输送装置与下加压带装置（68）合为一体，在双带压力机（67）的入口区，它相对于上加压带装置（69）伸出一部分，成形机（3）装在此前伸部分上面。
29、实施按照权利要求1所述方法的设备，有一个铺置纤维网的成形机和一个连续工作的、由两个半部组成的垂直安放的双带压力机，它有两个在可旋转地支承在刚性的压力机机架上的导向滚筒上运行的循环加压带装置，在双带压力机半部中的加压带装置，各经由三个在三角形顶角处的导向滚筒运行，因而在每个双带压力机半部形成了加压带装置的一个上部水平段和一个作为反应区边界的垂直段在它们彼此面对的运行段之间构成了反应区，至少在一个水平段的上面装设用于铺置纤维网的成形机，纤维网被加压带装置输入楔形入口区中，纤维网在其中输送的同时通过双带压力机加压，在反应区中压力从加压板传到加压带装置上，反应区分为楔形入口区、中压反应区和低压定形区，其特征在：加压带装置（22、23）各由两条加压带，即一条内带（31）和一条外带（32）组成，它们通过多个并列安置的、既与内带（31）的外表面，又与外带（32）的内表面接触的衬垫（42），彼此相隔一定的距离，在衬垫（42）之间，沿加压带装置（22、23）的全宽，有一些以外带（32）的内表面、内带（31）的外表面以及衬垫（42）为边界的通道（43、51），在楔形入口区（24）加压带装置（22、23）的侧边设输入装置（52），它将气态的或和气态载体一起为两相状态的酸性或碱性硬化剂动态地充满通道（43、551），外带（32）上设有从外带（32）内表面到外带（32）外表面的孔（59），所以酸性或碱性的硬化剂可以从通道（43、51）到达纤维网（102、102a、102b）的表面。
30、按照权利要求29所述之设备，其特征为：在楔形入口区（24）的起始段，导向滚筒（92、95）的附近，设有一个沿双带压力机（89）的整个宽度延伸的压缩活塞（111），它沿垂直方向振动，所以纤维网（102）在进入楔形入口区（24）时受预压缩。
31、按照权利要求30所述之设备，其特征为：压缩活塞（111）收缩成楔形。
32、按照权利要求31所述之设备，其特征为：压缩活塞（111）下部，楔形的尖端部分，有一个沿横向贯通的密封件（113），它有一些彼此相邻的喷嘴孔（114），在压缩活塞（111）中设有通往喷嘴孔（114）的导管（115），这些导管又与总管（120）和主管（119）相连，以便输入硬化剂，在导管（115）中设有相对于压缩活塞（111）运动的闭合销（116），以便关闭和打开喷嘴孔（114）。
33、按照权利要求32所述之设备，其特征为：闭合销（116）固定在一个支架（117）上，支架固定安装在双带压力机（89）上，闭合销（116）和压缩活塞（111）的相对运动，通过压缩活塞（111）的振动来达到。
34、按照权利要求31或32所述之设备，其特征为：导管（115）的上端用闭合销（116）上部的一个加大了的台阶（118）来关闭。
35、按照权利要求31或32所述之设备，其特征为：闭合销（116）的下端是尖顶（121），以便除去喷嘴孔（114）中的树脂残渣。
36、按照权利要求32或33所述之设备，其特征为：加压带装置（22、23）是多层叠带（122），它由多层叠在一起的加压带（123、124、125）组成，在加压带表面上没有孔。
37、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：楔形入口区（24）的上下两侧按同样的角度收缩。
38、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：楔形入口区（24）的上下两侧按不同的角度收缩。
39、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：楔形入口区（24）或者只在上侧，或者只在下侧按一个角度收缩。
40、按照权利要求26.27或29所述之设备，其特征为：在楔形入口区中，压制压力从加压板（27）经固定的辊床传给内带（31）。
41、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：在中压反应区（25）中，压制压力从加压板（28）经固定的辊床传给内带（31）。
42、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：在中压反应区（25）中，压制压力从加压板（28）经加压室（38）传给内带（31），加压室的边缘通过一个滑动面密封装置（39）与大气密封。
43、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：在低压定形区（26）中，压制压力从加压板（29）经加压室（38）传给内带（31），加压室的边缘通过一个滑动面密封装置（39）与大气密封。
44、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：衬垫（42）横贯加压带装置（22、23）的整个宽度。
45、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：衬垫（42）固定在外带（32）的内表面上。
46、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：衬垫（42）固定在内带（31）的外表面上。
47、按照权利要求45所述之设备，其特征为：衬垫（42）用焊接固定。
48、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：衬垫（42）由两个“L”形横截面的板条（44）构成，其短臂固定在加压带（31、32）上，“L”的长臂彼此相对而立，在“L”形的长臂之间夹住一个滑动板条（45），它的高度与内带（31）和外带（32）之间的距离完全相同。
49、按照权利要求48所述之设备，其特征为：滑动板条（45）有一个矩形截面，它的窄面与内带（31）和外带（32）相接触。
50、按照权利要求49所述之设备，其特征为：滑动板条（45）用具有良好滑动性能的塑料所制成。
51、按照权利要求50所述之设备，其特征为：所说的这种塑料是聚酰亚胺。
52、按照权利要求49所述之设备，其特征为：滑动板条（45）有一个金属基体（46），在它远离固定“L”形板条（44）的那个加压带侧面的窄面上设一滑动面（47）。
53、按照权利要求52所述之设备，其特征为：滑动面（47）由干滑动层构成。
54、按照权利要求53所述之设备，其特征为：干滑动层由多孔的烧结锡青铜构成，在它的细孔中充以聚四氟乙烯或石墨。
55、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：衬垫为一个整体模制件（49），它固定在内带（31）的外面，并具有一些彼此相隔一定距离并列的横挡（50），横挡的高度与内带（31）和外带（32）之间的距离相等，所以在每两个横挡（50）之间有一个朝外带（32）的内侧开口的通道（51）。
56、按照权利要求55所述之设备，其特征为：模制件（49）的横挡（50）沿着通道（51）面向内带（31）的槽底彼此相连。
57、按照权利要求55所述之设备，其特征为：模制件（49）由一种金属-橡胶复合物构成。
58、按照权利要求26、27或29所述之设备，其特征为：衬垫由一条在内带（31）和外带（32）之间的支承带（78）构成，它制成波纹形，其凸起（79）和凹槽（80）以同一高度交替地彼此毗邻。在凸起（79）中形成开口朝着外带（32）的横向通道（83），而在凹槽（80）中形成开口朝着内带（31）的横向通道（82）。
59、按照权利要求58所述之设备，其特征为：通道（82）（83）通过孔（84）彼此连通。
60、按照权利要求58所述之设备，其特征为：支承带（78）在内带（31）和外带（32）之间是不固定的。
61、按照权利要求58所述之设备，其特征为：用点焊（81）将支承带（78）在凹槽（80）外固定在外带（32）上。
62、按照权利要求58所述之设备，其特征为：用点焊（81）将支承带（78）在凸起（79）处固定在内带（31）上。
63、按照权利要求26所述之设备，其特征为：在槽（53）的水平壁上挨着内带（31）的内侧和外带（32）的外侧各设一个干滑动面（55、56、62），被槽（53）所包围的加压带装置（22、23）的侧边部分沿着它们滑动。
64、按照权利要求3所述之设备，其特征为：干滑动面（55、56、62）由铜-金属基体所制成，在它们的细孔中置入石墨。
65、按照权利要求63所述之设备，其特征为：干滑动面（55、56、62）由一种锡青铜合金所制成。
66、按照权利要求26或63所述之设备，其特征为：密封件（54）由一种金属-橡胶件构成。
67、按照权利要求66所述之设备，其特征为：密封件（54）由合成橡胶所制成。
68、按照权利要求26所述之设备，其特征为：孔（58）从总管（57）出发，水平地穿过密封件（54）通入横向通道（43、51）。
69、按照权利要求26或63所述之设备，其特征为：孔（60）从总管（63）出发，垂直穿过干滑动面（62）通到入口孔（61），入口孔（61）设在内带（31）的侧面边缘区中，它通往横向孔（43、51）。
70、按照权利要求26所述之设备，其特征为：孔（59、86）设在外带（32）或加压带（85）的整个宽度上，它们彼此相隔相同的距离。
71、按照权利要求26所述之设备，孔（59、86）设在沿外带（32）或加压带（85）的全长上，它们彼此相隔相同的距离。
72、按照权利要求26所述之设备，其特征为：孔（59、86）彼此相隔的距离根据所需要的酸性或碱性硬化剂的量来确定。
73、按照权利要求26所述之设备，其特征为：孔（59、86）设计为圆孔。
74、按照权利要求26所述之设备，其特征为：孔59、86）设计为沿外带（32）或加压带（85）纵向的切口（64）。
75、按照权利要求74所述之设备，其特征为：切口（64）为梯形截面，它朝着外带（32）或加压带（85）的外侧缩小。
76、按照权利要求74或75所述之设备，其特征为：切口（64）的宽度约为0.1至0.2毫米。
77、按照权利要求26所述之设备，其特征为：孔（59、66）用激光器来加工。
78、按照权利要求26所述之设备，其特征为：在双带压力机（1、67、89）的出口，低压定形区（26）的后面，设有一个配备有齿（66）的辊（65），齿的间距与孔（59、86）之间的距离一样，这些齿（66）***孔（59、86）中，以除去孔（59、86）中的树脂残渣。
79、按照权利要求78所述之设备，其特征为：辊（65）的后面在加压带装置（22、23）处，设有一个抽吸装置，其结构与分成两部分的输入装置（52a、b）相同，抽吸装置的总管（57、63）与低压相连通，以便吸除在通道（43、51、83）中存在的树脂残渣。
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