一种利用农作物秸秆制作板材的热压系统技术方案

一种利用农作物秸秆制作板材的热压系统，包括机架、安装在所述机架上的热压板、驱动所述热压板开合的驱动机构、控制整个系统的控制系统和加热系统，其特征在于：所述加热系统包括高温加热子系统和低温循环子系统，所述高温加热子系统和所述低温循环子系统分别与所述热压板相连接，控制所述热压板的温度按照一定周期变化，从而使所述热压板具有对板坯进行压缩所需的压缩温度和对板坯进行成型所需的成型温度，所述成型温度低于所述压缩温度。本发明专利技术对农作物秸秆制板方法中关键的热压工艺中使用的热压系统进行了新的设计，从而克服了现有热压系统的缺陷、缩短整个加工时间、降低成本、提高了产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用农作物制作板材的加工设备，尤其涉及一种用于整个加工过程中热压工艺的热压系统。
技术介绍
随着木材资源的匮乏和环境保护的要求，以木材为原料的板材价格越来越昂贵，且各国相继出台一系列的保护森林资源的法律法规，因此寻找新型材料的板材来替代木质人造板材成为板材市场图生存、求发展的当然之选。而农作物秸秆以其作为农业生产的副产品、产量大，且纤维素和木素含量较高，而成为替代木质人造板材的首选材料，这样不但可以"价廉物美、变废为宝"，而且可以减少秸秆焚烧、减少森林砍伐、避免室内甲醛污染、提高人民生活质量。但是，因为农作物秸秆因其固有的特性，例如纤维短、非纤维细胞多、碎料难以压縮、导热系数低于木材等因素，造成对农作物板材的加工难度远远大于木质人造板材的加工难度，从而造成目前加工出来的农作物秸秆板材不但成本高而且只能是低端的碎料板，尚不能制造出优质、高端的中高密度板材。根据目前的技术，以农作物秸秆作为原料制作板材的工艺步骤一般包括原料分类，原料初处理，刨花制备(原料粉碎)，拌胶，铺装，热压，前处理和成品处理。其中，影响制成品板材质量的因素有很多，但是发展到现在，热压工艺已经成为制约农作物秸秆板材质量的一个瓶颈。用于农作物秸秆板制板的成套设备，源于用木质原料生产刨花板或中密度纤维板，纵观国内外的农作物秸秆板生产系统，尽管一些系统针对农作物秸秆的特性进行了局部的(比如原料预处理、喷胶、脱膜等)相应地改进，但其热压系统均沿袭用木质原料制板的热压系统设计，并且应用于农作物秸秆板生产的热压系统，追求对压力的更为精确控制和对温度的精确控制，其中，某些秸秆板生产系统的压机液压系统的压力控制精度可达正负O. lbar，为达到这样的控制精度，整个液压系统非常复杂，所选用的泵、阀等元器件价格高昂，而一些温控精确的加热系统，热压板板内的温度偏差在正负1 °C ，热压板板间温度偏差可达正负1 °C 。基于现有的农作物秸秆制板工艺和成套生产线而建立的生产工厂，由于热压周期长，导致生产效率不高，并且生产出的农作物秸秆板材很难进入板材的主流市场。各个秸秆板生产企业基本上是以低密度秸秆板材等特殊产品为主。对板材市场的主流产品，用农作物秸秆制板，除了生产成本的因素，产品握钉力难以达到标准，成品板材含水率低而导致产品翘曲变形严重，厚板(厚度为18mm及以上)难以突破密度极限而导致板材理化性能指标差。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术的缺陷，对农作物秸秆制板方法中关键的热压工艺中使用的热压系统进行了新的设计，从而克服了现有热压系统的缺陷、縮短整个加工时间、降低成本、提高了产品质量。按照本专利技术给出一种利用农作物秸秆制作板材的热压系统，包括机架、安装在所述机架上的热压板、驱动所述热压板开合的驱动机构、控制整个系统工作的控制系统和加热系统，所述加热系统包括高温加热子系统和低温循环子系统，所述高温加热子系统和所述低温循环子系统分别与所述热压板相连通，控制所述热压板的温度按照一定周期变化，从而使所述热压板具有对板坯进行压縮所需的压縮温度和对板坯进行成型所需的成型温度，所述成型温度低于所述压縮温度。按照本专利技术给出的一种利用农作物秸秆制作板材的热压系统还具有如下附加技术特征所述高温加热子系统包括具有高温导热油的高温导热油池、导油泵和导热油循环回路，所述导热油循环回路连通所述高温导热油池与所述热压板，所述低温循环子系统包括具有低温导热油的低温导热油池、导油泵和导热油循环回路，所述导热油循环回路连通所述低温循环子系统与所述热压板。所述加热系统还包括温度传感器、调节阀和控制装置，所述温度传感器用于检测所述热压板的温度以及加热系统各监控点导热油温度，所述调节阀用于控制所述导热油循环回路的通断，所述控制装置根据所述温度传感器检测的温度信号产生控制信号，所述调节阀根据控制信号控制进入所述热压板中的高温导热油或低温导热油。所述高温加热子系统中的高温导热油和所述低温循环子系统中的低温导热油分时接入同一导热油循环回路。所述导热油循环回路包括高温导热油循环回路和低温导热油循环回路，所述高温加热子系统中的高温导热油接入所述高温导热油循环回路相连通，所述低温循环子系统中的低温导热油接入所述低温导热油循环回路。每层所述热压板包括加热板和变温板，相邻两层热压板的变温板相对设置，所述导热油循环回路包括加热导热油循环回路和变温导热油循环回路，所述高温加热子系统中的高温导热油通过所述加热导热油循环回路接入所述热压板的加热板中，所述低温循环子系统中的低温导热油和所述高温加热子系统中的高温导热油分时通过所述变温导热油循环回路接入所述热压板的变温板中。每层所述热压板包括保温板和变温板，相邻两层热压板的变温板相对设置，所述保温板和所述变温板中分别设置有导热油通道。所述高温加热子系统和所述低温循环子系统分别与所述变温板相连通，所述加热系统还包括保温子系统，所述保温子系统与所述保温板相连通。所述高温加热子系统包括具有第一高温导热油和第二高温导热油的髙温导热油池、导油泵和高温导热油循环回路，所述第一高温导热油和第二高温导热油分时接入所述高温导热油循环回路，并分时进入所述变温板中，所述低温循环子系统包括具有第一低温导热油和第二低温导热油的低温导热油池、导油泵和低温导热油循环回路，所述第一低温导热油和第二低温导热油分时接入所述低温导热油循环回路，并分时进入所述变温板中。所述保温子系统包括具有保温导热油的保温导热油池、导油泵和保温导热油循环回路，所述保温导热油通过所述保温导热油循环回路接入所述保温板中。按照本专利技术提供的一种利用农作物秸秆制作板材的热压系统具有如下有益效果1、 从热压系统的整体性上而言，本专利技术的核心是过程变温可控的温控系统，控制策略上并不是追求某一温度数值的控制精度，而是满足板坯热压过程中不同阶段对不同热量的需求，在每个热压周期内，热压系统能够根据工艺的需求自动的调节热压板的温度，从而满足板材变温热压工艺的要求，颠覆了传统意义上热压系统的设计思路，提出了新的热压系统设计思路，满足农作物板材的加工需求。2、 由于本专利技术的热压系统是通过变温控制实现农作物板材的加工，因此，整个热压工艺过程中，对于压力的精度要求不高，可选用压力控制精度很低的压力控制系统，使得热压系统中的驱动系统设计简单、成本降低，系统整体的稳定性和可靠性高。3、 采用本专利技术的热压系统，用农作物秸秆为原料制作板材，热压过程无传统的蒸汽释放阶段工艺设计，能解决板材的爆板和鼓泡问题，并节省时间、提高成品率和加工效率。并且热压后的板材仍然具有较高的含水率，从而克服了中高密度板的含水率问题，消除了含水率对中高密度板和厚度板所带来的制约，提高成品板材含水率的同时加工出合格的中高密度板和/或厚度板，使得农作物秸秆板材真正可以替代中高端优质木质人造板材。4、 采用本专利技术，用农作物秸秆为原料制作板材，在同一热压周期中可对板材进行类似于金属加工中的回火处理，使板材的应力分布更加均匀，减小板材的变形，提高成品精度和合格率。附图说明图l是本专利技术的热压系统的结构示意图。图2是图1中去掉部分驱动装置的结构示意图。图3是本专利技术的第一种实施例的原理图。图4是本专利技术的第二种实施例的原理图。图5是本专利技术的第三种实施例的原理图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用农作物秸秆制作板材的热压系统，包括机架、安装在所述机架上的热压板、驱动所述热压板开合的驱动机构、控制整个系统工作的控制系统和加热系统，其特征在于：所述加热系统包括高温加热子系统和低温循环子系统，所述高温加热子系统和所述低温循环子系统分别与所述热压板相连通，控制所述热压板的温度按照一定周期变化，从而使所述热压板具有对板坯进行压缩所需的压缩温度和对板坯进行成型所需的成型温度，所述成型温度低于所述压缩温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏定权，薛村禾，
申请(专利权)人：富朗投资管理集团香港有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]