一种微波真空法降低人造板甲醛释放量的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种降低人造板甲醛的工业设备，属于木制品微波降甲醛设备领域。
【背景技术】
[0002]脲醛树脂胶黏剂由于性能优良、成本低廉等优点而成为生产人造板的主要胶种，但这类人造板往往由于甲醛释放量超标而严重危害人体健康。改进胶黏剂、添加甲醛捕捉剂以及采用合理的人造板热压工艺等方法能在一定程度上降低人造板中的甲醛含量，但由于要考虑板材力学性能、生产成本以及外观质量等，上述方法降低甲醛释放量的效果有限，使得生产的人造板成品中仍然可能释放大量的游离甲醛。
[0003]为此，人造板还需要进行后期的降醛处理，贴面封边是目前人造板工业普遍采用的降醛方法，其作用在于一方面限制了人造板的甲醛释放，另一方面也防止了人造板吸湿从而使脲醛树脂胶黏剂发生水解而释放甲醛，但如果饰面材料一旦发生破损，其内部积累的甲醛会成倍释放，因此，这种方法并不能从根本上降低人造板的甲醛释放量。热氨处理能有效的消除人造板中的甲醛，但氨气消耗较大，处理过程缓慢，而且复杂庞大的处理设备也使得成本过高。真空处理是利用负压条件下人造板内部与外界环境产生的甲醛浓度差从而促进游离甲醛释放的过程，然而，单独的真空处理对人造板内部甲醛分子的分离和扩散的影响作用较小，因此效率较低。介质阻挡放电处理法对人造板所释放的甲醛气体的降解效率较高，但大规模化的工业应用需要进一步抑制有害副产物的生成，增加反应选择性，降低能耗和运行成本。
[0004]上述各种人造板后期的降醛方法和技术往往受到处理效率、能耗、污染以及运行成本等因素的限制而难以大规模的应用于人造板工业中。
【发明内容】
[0005]为了有效的解决人造板甲醛释放量超标的问题，并针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种微波真空法降低人造板甲醛释放量的设备。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下的设计方案:
一种微波真空法降低人造板甲醛释放量的设备，该设备的微波作用腔(3)为圆筒形，水平安装，既能提高微波分布的均匀性，也满足一般压力容器的设计要求;在微波作用腔的两端设有球冠状的进料舱门和出料舱门，以防止微波泄漏并保持微波作用腔内部的真空度。
[0007]进料舱门和出料舱门上分别设有视窗，可对其内部情况进行观察。
[0008]在微波作用腔内部的左右两侧圆筒壁上沿圆筒母线方向至少设有一排均匀分布的微波馈口，且每排包括至少两个微波馈口，以提高微波分布的均匀性和微波处理的效率；微波馈口依次与磁控管和控制器相连。
[0009]在微波作用腔内部装有多个温度传感器和一个真空表;温度传感器、真空表分别与控制器相连，可对人造板处理过程中的温度和真空度进行实时测量。
[0010]微波作用腔的底部设有导轨，供运料小车停放和通过，运料小车上设有水平安装的多层排棍，相应地可放置多层人造板，排棍的输送方向与圆筒母线方向相同，便于对人造板进行装卸，相邻两层排辊之间的距离至少为人造板厚度的两倍，以增大微波作用于人造板的面积并加快人造板在处理过程中甲醛的释放速率。
[0011]该设备的微波作用腔通过管路依次连接真空栗和甲醛回收装置;真空栗为微波作用腔内部提供一定的负压并使人造板在处理过程中产生的甲醛气体通过密封管道进入甲醛回收装置，回收的甲醛经过一定的后期处理后可以作为生产脲醛树脂胶黏剂的原料;所述的甲醛回收装置采用水洗的原理回收甲醛。
[0012]所述的设备可根据人造板的厚度、装载量等选择频率为915MHz或2450MHz的微波对人造板进行处理。
[0013]所述的进料舱门和出料舱门上设有屏蔽层和密封层。
[0014]所述的控制器能对温度、真空度和微波输入功率的显示、记录和调控。
[0015]
本发明的工作原理为:
甲醛作为主要污染物的释放分为两个阶段，首先是在浓度梯度的作用下，甲醛分子由材料的芯层向材料界面附近移动，然后在气固界面上，由于外部环境因素、分子运动和材料孔隙的存在，一些甲醛分子又在浓度梯度的作用下脱离材料表面，进入到周围的外界环境中，随后迅速在小空间内混合均匀，随着气体的交换被带走并逐渐达到平衡。因此，在处理过程中增大甲醛在人造板内部的分离和扩散能有效地降低人造板中的甲醛含量，而增大板材内外甲醛的浓度差则有利于加快甲醛的挥发速度。
[0016]微波加热过程中人造板表面的温度低于芯层温度，与人造板内高外低的含水率梯度相同，这就加速了人造板中的水分由内向外移动并从表面蒸发，从而为人造板中甲醛分子的迀移提供了通道和驱动力。人造板在生产制造过程中不可避免的存在着芯层的甲醛含量高于表层，而且甲醛具有易溶于水的特性，因此，水分散失的同时也带走了人造板中的甲醛。此外，甲醛作为一种极性分子受到微波作用时也能加快释放速度。同时，在真空栗的作用下，微波微波作用腔内产生的负压增加了板材内外甲醛气体的浓度差，也有利于甲醛的挥发。人造板在处理过程中产生的甲醛气体在真空栗的抽吸作用下通过密封管道进入甲醛回收装置，收集的甲醛经过一定处理后可以作为生产脲醛树脂胶黏剂的原料。
[0017]因此，该发明能高效、批量、连续的对人造板进行降醛处理，并且能够实现污染物的回收利用。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的系统结构不意图
图2为本发明的微波作用腔结构示意图图3为本发明的排辊示意图
其中，1.视窗，2.进料舱门，3.微波作用腔，4.温度传感器，5.人造板，6.排辊，7.运料小车，8.微波馈口，11.控制器，12.导轨，13真空表，14.真空栗，15甲醛回收装置，16.出料舱门。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图并通过实施例对本发明做进一步说明。
[0020]该设备采用微波真空技术对人造板进行降醛处理，微波工作频率为915MHz或2450MHz，频率为915MHz的微波设备成本高于频率为2450MHz的微波设备，但前者具有更大的穿透深度，因此，工业生产中可以根据所处理人造板的厚度、装载量等具体情况选择微波频率。
[0021]该设备的微波作用腔3为圆筒形，水平安装，既能提高微波分布的均匀性，也满足一般压力容器的设计要求，在生产实际中，微波作用腔的大小可根据所处理人造板的尺寸规格做适当调整。
[0022]该设备设有球冠状的进料舱门2和出料舱门16，进料舱门2和出料舱门16上设有屏蔽层和密封层，以防止微波泄漏并保持微波作用腔内部的真空度，进料舱门2和出料舱门16上设有视窗1，可在该设备工作时对其内部情况进行观察。
[0023]该设备微波作用腔3内部的左右两侧圆筒壁上沿圆筒母线方向至少设有一排均匀分布的微波馈口8，且每排包括至少两个微波馈口8，以提高微波分布的均匀性和微波处理的效率，微波馈口 8微波馈口依次与磁控管和控制器11相连，微波系统采用间接耦合的馈能方式以降低馈能耦合口的功率密度，防止出现气体击穿和拉弧放电现象。
[0024]该设备的温度传感器4、真空表13分别与控制器11相连，通过控制器11可实现对人造板处理过程中的温度、真空度和微波输入功率的显示、记录和调控。
[0025]该设备微波作用腔的底部设有导轨12，供运料小车7停放和通过，运料小车7上设有水平安装的多层排棍6，相应地可放置多层人造板5，排棍6的输送方向与圆筒母线方向相同，便于对人造板进行装卸，相邻两层排辊之间的距离至少为人造板厚度的两倍，以增大微波作用于人造板的面积并加快人造板在处理过程中甲醛的释放速率。
[0026]该设备的微波作用腔3通过管路依次连接真空栗14和甲醛回收装置15，真空栗14为微波作用腔3内部提供一定的负压并使人造板在处理过程中产生的甲醛气体通过密封管道进入甲醛回收装置15，回收的甲醛经过一定后期处理后可以作为生产脲醛树脂胶黏剂的原料。
【主权项】
1.一种微波真空法降低人造板甲醛释放量的设备，其特征在于:该设备的微波作用腔(3)为圆筒形，水平安装;在微波作用腔的两端设有球冠状的进料舱门(2)和出料舱门(16)，进料舱门(2)和出料舱门(16)上分别设有视窗(1);在微波作用腔(3)内部的左右两侧圆筒壁上沿圆筒母线方向至少设有一排均匀分布的微波馈口(8);微波馈口(8)依次与磁控管和控制器(11)相连;在微波作用腔(3)内部装有多个温度传感器(4)和一个真空表(13);温度传感器(4)、真空表(13)分别与控制器(11)相连;微波作用腔(3)的底部设有导轨(12)，供运料小车(7)停放和通过，运料小车(7)上设有放置人造板(5)的排辊(6);该设备的微波作用腔(3)通过管路依次连接真空栗(14)和甲醛回收装置(15); 所述的设备的微波频率为915MHz或2450MHz; 所述的进料舱门(2)和出料舱门(16)上设有屏蔽层和密封层； 所述的控制器(11)能对温度、真空度和微波输入功率的显示、记录和调控； 所述的甲醛回收装置(15)采用水洗的原理回收甲醛。2.根据权利要求1所述的一种微波真空法降低人造板甲醛释放量的设备，其特征在于，运料小车(7)上的排辊(6)水平安装，相邻两层排辊之间的距离至少为人造板厚度的两倍，排辊(6)的输送方向与圆筒母线方向相同。3.根据权利要求1所述的一种微波真空法降低人造板甲醛释放量的设备，其特征在于，所述的设备也适于施用过脲醛树脂胶黏剂的木制品。
【专利摘要】本发明公开一种微波真空法降低人造板甲醛释放量的设备，属于木制品微波降甲醛设备领域。该设备的微波作用腔为圆筒形，水平安装，两端设有球冠状的进料舱门和出料舱门，进料舱门和出料舱门上分别设有视窗；左右两侧圆筒内壁上沿圆筒母线方向至少设有一排均匀分布的微波馈口；在微波作用腔内部装有多个温度传感器和一个真空表；温度传感器、真空表分别与控制器相连；微波作用腔的底部设有导轨，供运料小车停放和通过，运料小车上设有放置人造板的排辊；微波作用腔通过管路依次连接真空泵和甲醛回收装置。该设备能有效地解决人造板甲醛释放量超标的问题，并满足连续化和批量化的工业生产要求。
【IPC分类】B27K5/00
【公开号】CN105459240
【申请号】CN201510787578
【发明人】朱新华, 杨培, 郭文川
【申请人】西北农林科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月17日