[发明专利]高频-接触联合加热制造纤维板厚板的工艺

说明书

技术领域

本发明属于纤维板加工技术领域，具体地说是一种高频-接触联合加热制造纤维板厚板的工艺，本发明还涉及一种适于本工艺的高频-接触联合加热装置。 

背景技术

木材的优异性能决定了它成为人们生产、生活中不可缺少的材料。但在木材资源日益减少的今天，人类开始越来越关注如何利用枝桠材或木材下脚料为原料制造各种木质材料板，尤其是纤维板。 

目前我国已经成为木质材料板生产和消费大国，木质板材的整体生产工艺水平日臻成熟与提高，但产品厚度单一是一突出的问题。例如纤维板，国内MDF板产品主要为9mm-25mm的普通中厚板。厚度受限的板材极大程度地限制了这类板材在建筑和一些特殊要求领域的应用。因此，能够制作出厚度超过30mm甚至达到150mm的厚型木质板材将对木质板材的应用、提高木材利用率有着重要的意义。 

木材纤维与粘合剂混合，需通过热压使得胶粘剂固化而制得具有一定力学强度的纤维板。其制作方法中，采用单一的接触加热方式，也是目前使用最多的一种加热方式，传热介质通常采用水、蒸汽、导热油等相类似的介质。这种通过热传递的方式加热，板坯芯层的温度升高是靠板面热量逐渐传递的，且板坯是热的不良导体，因而热传递存在严重的时间差异性、空间差异性，易导致板材产生预固化层、板材纵向（厚度方向）密度、力学强度等不均一。对于较薄的纤维板，由于热量传递途径短，效果较好。但对于较厚的纤维板则不同，由于热量传递途径长，芯层温度上升慢，芯层胶粘剂迟迟不能固化。因此板坯越厚，热压时间越长，板坯表芯层温差越大，芯层密度越低，对产品质量和生产效率均有明显影响。此外，常规热压工艺生产厚板，板材表面的预固化层较厚，必然加大砂光余量。 

上述可知，利用单一接触式加热制造厚型纤维板主要有三大问题：1）加热时间过长，能耗过高；2）芯、表密度差异过大，力学性能降低；3）表面预固化层过厚，增加生产成本。故不适宜采用这种方式来制造厚度30mm-150mm的纤维板。 

申请号为CN200310112810.8的中国发明专利申请提供一种使板坯中心快速达到所需温度，从而大幅度缩短热压时间，提高生产能力，且对中高密度纤维板制品质量有一定改善的单面喷蒸－真空热压工艺制造中高密度纤维板厚板的方法。该方法包括板坯由装板机输送至热压机，先经压缩到0.20－0.70g/cm³密度，板坯在接受热压板接触传热的同时，有来自板坯单侧水蒸汽喷射，喷蒸时间在2－20s，蒸汽压在0.2－1.0Mpa之间，经1－10min后，再通过对板坯进行真空抽吸，抽吸时间为5－40s，除去汽化冷凝水气。但是这种喷射水蒸气的方法还需要增加除冷凝水汽的步骤，工艺相对繁琐，而且喷射的水蒸气容易对纤维板本身造成损害。 

发明内容

本发明针对目前单一接触加热方式造成的厚型纤维板加热时间过长，能耗过高；芯、表密度差异过大，力学性能降低；表面预固化层过厚，生产成本高的技术问题，提供一种高频-接触联合加热制造纤维板厚板的工艺，通过高频-接触联合加热的方式可制造出厚度为30mm～150mm高性能的纤维板。 

本发明另一个目的是提供一种高频-接触联合加热装置，利用该装置可以实现本发明的高频-接触联合加热制造纤维板厚板的工艺。 

本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的： 

一种高频-接触联合加热制造纤维板厚板的工艺，该工艺包括配料、铺装、模压、加热和后处理工序，所述的加热工序是利用接触式加热和高频电场加热相耦合的方式加热板坯，即板坯在接受热压板接触传热的同时接受高频电场产生的热能，热压板的温度控制在80～110℃范围内，加热时间控制在2min～25min范围内，使胶粘剂达到固化温度。

高频电场加热利用高频电场的能量对电介质类材料进行的电加热。电介质类材料在高频电场作用下，其分子和原子中正负电荷产生高频率的交替位移，分子和原子的热运动加剧，从而使材料得到加热。由于热量是在被加热材料内部产生的，因此加热速度快、加热时间短、热效率高。在高频电场作用下，电介质的分子（例如：胶分子、水分子、PVC分子、橡胶等）被变化的电场作用反复极化，在正负两个电极之间的分子不断摩擦振动，产生热能，使胶剂发热快速固化，使PVC制品熔融压合之后形成一体，木材中的水分子汽化后快速排出，玻璃钢快速成型等，从而达到加热快、效率高、并具有选择性的加热效果。但是单一利用高频电场加热，会使工件的工件上、下表面温度不一，导致板面局部区域的胶水固化速度存在差异，纤维板发生鼓泡等现象。