用多層壓機(jī)生產(chǎn)無醛板的技術(shù)研究

王野平

(同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海 201804)

無醛板是一種在生產(chǎn)過程中不人為添加任何甲醛的高端人造板[1]。對(duì)刨花板和密度板而言，生產(chǎn)無醛板所用的膠水一般為MDI膠(異氰酸酯)[2]。由于MDI膠的初粘性低以及熱壓時(shí)會(huì)和熱壓板發(fā)生粘接，目前一般采用連續(xù)壓機(jī)來生產(chǎn)MDI膠無醛板。連續(xù)壓機(jī)在生產(chǎn)無醛板時(shí)一般通過添加脫模劑的方法來防止粘接發(fā)生，這種方法除了會(huì)增加脫模劑成本外，還會(huì)帶來脫模劑的二次污染。如果連續(xù)壓機(jī)發(fā)生粘板現(xiàn)象，則可能損壞其鋼帶，帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。和連續(xù)壓機(jī)相比多層壓機(jī)的成本要低得多[3-6]，通過使用特氟龍帶進(jìn)行物理隔離的方法，多層壓機(jī)較好地解決了粘板問題，節(jié)省了脫模劑費(fèi)用，避免了脫模劑產(chǎn)生的二次污染。由于不需要添加脫模劑，多層壓機(jī)可以生產(chǎn)各種薄無醛板。

1 生產(chǎn)無醛板的多層壓機(jī)結(jié)構(gòu)

用多層壓機(jī)來生產(chǎn)無醛板時(shí)采用了物理隔離方法來防止粘板，即在工件的上下兩面均用特氟龍帶將其與熱壓板隔開。生產(chǎn)無醛板的多層壓機(jī)結(jié)構(gòu)與普通多層壓機(jī)基本類似，主要由壓機(jī)框架、熱壓板、油缸、液壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和同步機(jī)構(gòu)等組成，其主要區(qū)別在熱壓板及其安裝在熱壓板上的特氟龍驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。生產(chǎn)無醛板的多層壓機(jī)熱壓板及其安裝在熱壓板上的特氟龍驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。在生產(chǎn)無醛板的多層壓機(jī)熱壓板上除安裝有控制板厚的厚度規(guī)外還有特氟龍帶及其鏈條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

圖1 生產(chǎn)無醛板的多層壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖

1.1 熱壓板

生產(chǎn)無醛板的多層壓機(jī)熱壓板厚度要比普通多層壓機(jī)熱壓板的厚度厚。為了安裝驅(qū)動(dòng)特氟龍帶的鏈條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在熱壓板的兩邊都開有供鏈條運(yùn)動(dòng)的槽。為防止上下兩層熱壓板上的鏈條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生相互干涉，熱壓板兩邊的槽是錯(cuò)開的。熱壓板上的厚度規(guī)安裝在熱壓板的最外側(cè)，而鏈條安裝在厚度規(guī)的內(nèi)側(cè)，這樣厚度規(guī)就不會(huì)與鏈條及安裝在鏈條上的特氟龍帶發(fā)生干涉。

1.2 鏈條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

隔離板材的特氟龍帶是安裝在鏈條上的。在熱壓板的兩側(cè)安裝有同步運(yùn)動(dòng)的兩根鏈條。驅(qū)動(dòng)鏈條的主動(dòng)軸用固定軸承座通過隔熱墊安裝在熱壓板出料端的前端面。主動(dòng)軸的一端裝減速機(jī)以驅(qū)動(dòng)鏈條。為了防止干涉，相鄰熱壓板上的減速機(jī)是交錯(cuò)安裝的，即一層安裝在熱壓板的左邊，一層安裝在熱壓板的右邊。驅(qū)動(dòng)鏈條的從動(dòng)軸用可調(diào)軸承座通過隔熱墊安裝在熱壓板進(jìn)料端的后端面。通過調(diào)節(jié)可調(diào)軸承座的位置，可以調(diào)節(jié)鏈條的松緊。

1.3 特氟龍帶

隔離板材的特氟龍帶是一塊長方形的帶。長度比熱壓板長度略大一點(diǎn)，寬度小于熱壓板寬度但大于工件寬度。驅(qū)動(dòng)鏈條每隔一定節(jié)數(shù)就會(huì)帶一個(gè)鏈條附件。特氟龍帶的最前端和最后端通過特氟龍帶安裝棒固定在驅(qū)動(dòng)鏈條的附件上。特氟龍帶在安裝棒上的位置可以調(diào)節(jié)，以方便張緊特氟龍帶。為防止特氟龍帶下垂，特氟龍帶的兩側(cè)每隔一定距離就用安裝在鏈條附件上的夾持裝置夾住。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這樣的特氟龍帶安裝方式可確保其下垂量滿足生產(chǎn)要求。

2 多層壓機(jī)生產(chǎn)無醛板的原理

用多層壓機(jī)生產(chǎn)無醛板時(shí)和多層壓機(jī)配套的多層裝板機(jī)也要作相應(yīng)的改進(jìn)。多層裝板機(jī)由和多層壓機(jī)層數(shù)對(duì)應(yīng)的若干個(gè)皮帶裝板機(jī)組成。每一層皮帶裝板機(jī)的上皮帶面高度要與多層壓機(jī)中對(duì)應(yīng)的熱壓板上表面高度相一致。給多層壓機(jī)裝板前要讓多層裝板機(jī)的每一層皮帶裝板機(jī)上都先放好待壓的板坯。多層壓機(jī)壓板(閉合)時(shí)，特氟龍帶安裝棒位于熱壓板的前后兩端。相鄰的兩個(gè)安裝棒呈90°角對(duì)稱布置在鏈輪軸的上下兩側(cè)，這樣就能避免壓機(jī)閉合時(shí)相鄰兩個(gè)熱壓板上的安裝棒發(fā)生干涉。當(dāng)多層壓機(jī)將板坯壓好后，多層壓機(jī)張開，啟動(dòng)熱壓板上鏈條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的減速機(jī)使鏈條向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)進(jìn)料端的兩個(gè)特氟龍帶安裝棒均位于熱壓板上表面時(shí)，啟動(dòng)多層裝板機(jī)上的皮帶裝板機(jī)，使其上的待壓板坯以和特氟龍帶一樣的運(yùn)動(dòng)速度向前運(yùn)動(dòng)。板坯經(jīng)過渡裝置后運(yùn)動(dòng)至特氟龍帶表面并進(jìn)入多層壓機(jī)。在特氟龍帶向前運(yùn)動(dòng)的過程中，已壓好的板會(huì)同時(shí)輸送至多層出板機(jī)內(nèi)。

3 結(jié)束語

和使用連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)無醛板相比，用多層壓機(jī)生產(chǎn)無醛板具有設(shè)備成本低、節(jié)省脫模劑費(fèi)用避免使用脫模劑產(chǎn)生二次污染、既能生產(chǎn)厚板又可生產(chǎn)薄板等優(yōu)勢。連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)無醛板需使用脫模劑，即使通過后續(xù)的砂光工藝也難以徹底去除脫模劑，而殘留在板內(nèi)的脫模劑會(huì)影響板的強(qiáng)度。這個(gè)問題在薄板生產(chǎn)中特別突出。另外，用多層壓機(jī)生產(chǎn)無醛板的技術(shù)還可以生產(chǎn)秸稈板。由于農(nóng)作物秸稈的木質(zhì)素含量較低[7]，用脲醛膠生產(chǎn)的秸稈板強(qiáng)度達(dá)不到要求。我們通過大量的試驗(yàn)證明，用MDI膠來生產(chǎn)秸稈板(包括稻草板、麥草板、玉米秸稈板等)，只要板的密度和膠水用量滿足一定要求就可以生產(chǎn)出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的板材。由于木材資源越來越少，用農(nóng)作物秸稈來代替木材是一種發(fā)展趨勢。