CN109732737A - 设置阻燃剂喷洒结构的定向刨花板生产系统及定向刨花板生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了设置阻燃剂喷洒结构的定向刨花板生产系统及其生产方法。该生产系统包括:刨片装置、湿刨片传送装置、湿刨片料仓、干燥装置、干刨片传送装置一、筛分装置、干刨片料仓、干刨片传送装置二、拌胶装置、铺装装置、热压装置和阻燃剂喷洒结构;所述阻燃剂喷洒结构与所述刨片装置、干刨片传送装置一和/或干刨片传送装置二、拌胶装置、铺装装置相连接。本发明采用多工序喷洒,刨片吸收充分,阻燃剂分布均匀,通过在刨片的同时喷洒各种阻燃剂溶液,能够出人意料地在获得优异的阻燃剂覆盖率的同时,进一步提高刀环和刀片的降温幅度。处理得到的阻燃定向刨花板,阻燃性能优良;物理性能与非添加阻燃剂生产压制的定向刨花板物理性能相当。
Description
技术领域
本发明属于木材加工领域,涉及木材加工用机器,具体涉及一种设置阻燃剂喷洒结构的定向刨花板生产系统及定向刨花板生产方法。
背景技术
定向刨花板(OSB)是以杨木、松木等木材为原料,通过专用设备加工成刨片,经干燥、施胶、定向铺装、热压成型等工艺制成的一种定向结构板材。其表层刨片呈纵向排列,芯层刨片呈横向排列。这种纵横交错的排列,重组了木质纹理结构,彻底消除了木材内应力对加工的影响,使之具有优异的易加工性和防潮性。OSB内部为定向结构,无接头、无缝隙、裂痕,整体均匀性好,内部结合强度极高,因此近年来OSB得到了广泛的发展。
然而,由于普通定向刨花板具有可燃性,使其在诸多领域的应用上受到了限制。尽管现有的定向刨花板通常通过添加阻燃剂改善阻燃性能,但其工艺往往复杂程度非常高,或者使用昂贵的阻燃剂导致成本居高不下,并且阻燃性能也无法满足更高安全性的要求。因此有必要对定向刨花板的生产装置和生产工艺作出改进,以期提升定向刨花板的阻燃性能,并使其能够在工业上实施批量生产。
发明内容
本发明提供一种设置阻燃剂喷洒结构的定向刨花板生产系统,所述定向刨花板生产系统包括:刨片装置、湿刨片传送装置、湿刨片料仓、干燥装置、干刨片传送装置一、筛分装置、干刨片料仓(包括表层干刨片料仓和芯层干刨片料仓)、干刨片传送装置二、拌胶装置(包括表层干刨片拌胶装置和芯层干刨片拌胶装置)、铺装装置、热压装置、热压之后的后处理装置和阻燃剂喷洒结构;
所述阻燃剂喷洒结构可以与所述刨片装置、干刨片传送装置一和/或干刨片传送装置二、拌胶装置和/或铺装装置连接。
所述热压之后的后处理装置可以包括阻燃剂喷洒结构。
根据本发明的装置,所述阻燃剂喷洒结构可以包括阻燃剂储罐、喷头(或雾化器、固体加料器)以及连接阻燃剂储罐和喷头、或者连接阻燃剂储罐和雾化器的阻燃剂输送管道。例如,所述阻燃剂输送管道上可以设置质量流量计、流量传感器、泵和阀门(例如球阀或者闸阀)中的至少一种。再如,所述阻燃剂输送管道可以包括输送干路和输送支路,所述输送支路并联。又如,所述输送干路上可以设置质量流量计和/或泵,所述输送支路上可以设置流量传感器、球阀和/或闸阀。
所述固体加料器可以通过例如螺旋输送的方式将固体阻燃剂输送至需要的工序。
根据本发明的装置,所述阻燃剂储罐可以包括储罐罐体和设置于储罐罐体内的搅拌器,所述储罐罐体优选为保温罐体,所述搅拌器优选为电动搅拌器。
根据本发明的装置,所述喷头可以为压力喷头,例如压力式雾化喷头。
根据本发明的装置,所述阻燃剂喷洒结构还可以包括阻燃剂配制罐,所述阻燃剂配制罐与所述阻燃剂储罐通过管路连接。进一步地,所述阻燃剂配制罐可以包括配制罐罐体、设置于储罐罐体内的搅拌器和重量变送器。优选地,所述重量变送器均匀设置在所述配制罐罐体的底部,所述重量变送器的数量可以为一个、两个或更多个,例如,所述重量变送器的数量可以为三个。进一步地,所述阻燃剂配制罐与所述阻燃剂储罐连接的管路上可以设置质量流量计和/或泵。进一步地,所述搅拌器优选为电动搅拌器。优选地,所述阻燃剂配制罐还可以与储水罐通过管路连接;优选地,所述阻燃剂配制罐和储水罐的连接管路上可以设置泵。
根据本发明的装置,与所述刨片装置、干刨片传送装置一和/或干刨片传送装置二、拌胶装置和/或铺装装置连接的所述阻燃剂喷洒结构可以选自阻燃剂喷洒结构一、阻燃剂喷洒结构二、阻燃剂喷洒结构三、阻燃剂喷洒结构四中的一种或多种。优选地,所述阻燃剂喷洒结构一与所述刨片装置相连接;优选地,所述阻燃剂喷洒结构二与所述干刨片传送装置一或者与所述干刨片传送装置二相连接;优选地,所述阻燃剂喷洒结构三与所述拌胶装置相连接;优选地,所述阻燃剂喷洒结构四与所述铺装装置相连接。
根据本发明的装置,所述热压之后的后处理装置中的阻燃剂喷洒结构可以为阻燃剂喷洒结构五。
根据需要,本发明装置中阻燃剂喷洒结构四和阻燃剂喷洒结构五可以被有利地用于补充或增强定向刨花板的表层阻燃性能。
根据本发明装置的技术方案,所述阻燃剂喷洒结构一与所述刨片装置相连接。其中,所述刨片装置还包括刀环和分布于刀环上的刀片,所述喷头沿所述刀环的外周分布。优选地,所述刀片和/或喷头可以均匀分布。
例如,所述刀片的设置角度可以根据需要设置,例如刀片与刀环的夹角可以选自24-35度,例如选自25、26、27、28、29、30、31、32、33或34度。
例如,所述喷头与刀环外圆周的距离可以为0~4cm,例如0.5~4cm;示例性地,距离可以为1cm、1.5cm、2cm、3cm或者4cm。
例如,所述喷头的喷射角度可以与所述刀片的刃口的夹角≤90度,例如为30、45、60或90度;优选地,所述喷头的喷射角度与所述刀片的刃口垂直。
例如,所述喷头的数量可以为一个、两个或更多个;例如,所述喷头的数量不超过20个,例如不超过15个,不超过10个;示例性地,所述喷头的数量可以为10个、8个、6个、5个、4个、3个、2个、1个。
例如,所述刀片的数量可以为10-60片,例如20-50片、30-48片。
例如,所述输送支路的数量可以与所述喷头的数量相同或不同,优选地,为每个喷头设置一条独立的输送支路。
根据本发明装置的技术方案,所述阻燃剂喷洒结构二与所述干刨片传送装置一相连接。其中,所述干刨片传送装置一设置在所述干燥装置和所述筛分装置之间,所述干刨片传送装置还包括:皮带、落料通道、打散装置和螺旋挤压器;所述落料通道与皮带相连接,所述打散装置设置在落料通道内;所述螺旋挤压器设置在落料通道的下方。优选地,所述喷洒结构二与所述落料通道的落料通道内壁和/或所述打散装置相连接。
所述喷头还可以设置在所述落料通道的内壁,例如内壁的上端、中端或底端。优选地,当所述喷头的数量为两个或更多个时,所述喷头可以设置在落料通道内壁的相同或不同水平面上。优选地,所述喷头的设置角度与所述落料通道的内侧壁或者内侧壁的切线相垂直且朝向为内。优选地,当所述喷头设置在所述落料通道内壁的底端时,所述喷头与落料通道内壁的夹角小于90度。优选地,所述喷头均匀地分布在所述落料通道的内壁上端、中端或底端的相同或不同水平面上。
根据本发明的实施方案,所述落料通道的高度没有特别限制。本领域技术人员可以结合场地状况,以及落料速度、所需要的阻燃剂附着量等参数条件,设置落料通道的高度。
根据本发明装置的技术方案,所述打散装置可以为能够将刨片打散的装置,例如可以为空心滚筒。所述喷头设置在所述空心滚筒的外表面。例如,所述喷头均匀排布在所述空心滚筒的外表面,优选地,相邻喷头之间的距离可以彼此独立地选自5cm以上,例如10cm以上,如10cm以上、20cm以上、30cm以上、40cm以上。例如,所述喷头的设置角度与所述空心滚筒的外表面切线相垂直且喷头朝向背离所述空心滚筒的外表面。例如,所述空心滚筒的外表面上还设置有齿状部件,所述齿状部件均匀分布在所述空心滚筒的外表面。又如,所述空心滚筒可以与电机相连接,由电机带动空心转筒旋转。进一步地,所述空心滚筒的数量可以为一个、两个或更多个。优选地,当所述空心滚筒数量≥3时,每两个空心滚筒之间的间距相同或不同,优选为相同。
根据本发明装置的技术方案,所述阻燃剂喷洒结构二与所述干刨片传送装置二相连接。其中,所述干刨片传送装置二可以包括皮带、打散装置(例如打散辊和/或空心滚筒)、落料坡;所述打散辊均匀地分布在落料坡的上方,所述空心滚筒设置在所述落料坡的下方。例如,所述打散辊的数量可以为一根、两根或更多根;优选地,所述打散棍的数量可以为一根、两根、三根、四根、五根、六根或七根;示例性地,所述打散辊的数量为七根。优选地,相邻打散辊的中心轴间距可以为20-40cm,例如25-35cm。优选地,每根打散辊均可以独立旋转。例如,所述空心滚筒的数量可以为一个、两个或更多个。
其中,所述喷洒结构二中包括喷头和阻燃剂输送管路,所述喷头可以设置在打散辊和/或空心滚筒上。
例如,所述喷头设置在任意一个、二个或更多个打散辊上,只需均匀排布即可;优选地,每根打散辊或者每隔一根打散辊上均匀排布2-6个喷头。
例如,所述喷头设置在所述空心滚筒上,优选地所述喷头均匀排布在所述空心滚筒上;优选地,所述空心滚筒上还可以设置齿状部件,所述齿状部件和喷头交错排列。进一步地,所述空心滚筒还可以与电机(例如变频电机)电连接。
例如,所述干刨片传送装置二的下料处的下方设置皮带秤,喷洒阻燃剂的刨片经空心滚筒后,落到皮带秤上。所述皮带秤的尾部设置湿度探头,用于检测喷洒阻燃剂后所得的阻燃刨片的含水率。
根据本发明装置的技术方案,所述阻燃剂喷洒结构三与所述拌胶装置相连接。所述拌胶装置的一端连接上落料口,其另一端连接下落料口。优选地,所述上落料口与所述皮带秤连接,所述下落料口与刮板运输机连接。
其中,所述阻燃剂喷洒结构三包括阻燃剂雾化器、阻燃剂储罐和阻燃剂输送管路。
例如,所述拌胶装置可以为滚筒式拌胶机,其内部设置胶黏剂雾化器和阻燃剂雾化器;优选地,所述胶黏剂雾化器和阻燃剂雾化器的数量可以为一个、两个或更多个;优选地,所述胶黏剂雾化器和阻燃剂雾化器交替排列;优选地,所述胶黏剂雾化器和阻燃剂雾化器的间距可以为40-100cm。例如50-80cm。又如,所述阻燃剂雾化器通过阻燃剂输送管路与阻燃剂储罐相连接。
根据本发明装置的技术方案,所述阻燃剂喷洒结构四与所述铺装装置相连接。其中,所述铺装装置设置在所述拌胶装置和热压装置之间,所述铺装装置包括板坯秤;优选地,所述板坯秤上均匀铺设板坯。进一步地,所述喷洒结构四中的喷头垂直设置在所述板坯的上方。优选地,所述阻燃剂喷洒结构四包括朝向板材正面的第一排喷头和朝向板坯背面下部皮带的第二排喷头。例如,所述第一排喷头用于向板坯正面喷洒阻燃剂,所述第二排喷头用于向板坯背面下部皮带喷洒阻燃剂。优选地,所述第一排喷头与第二排喷头的设置位置、喷头的数量和喷头的位置可以彼此交错。优选地,所述第一排喷头的阻燃剂喷洒方向与板坯表面相垂直,所述第二排喷头的阻燃剂喷洒方向与板坯背面下部皮带表面相垂直。
优选地,所述喷头与板坯的距离可以为40~50cm;优选地,所述喷头的设置密度、设置数量和喷洒范围以能覆盖所述板坯面积为佳。优选地,所述板坯的规格可以为:宽度2.5-2.75m,厚度60-410mm;例如所述板坯的规格可以为:宽度2.56-2.7m,厚度40-300mm。
根据本发明装置的技术方案,热压之后的后处理装置中包括阻燃剂喷洒结构五,并且所述阻燃剂喷洒结构五进一步包括行程开关一和行程开关二。
所述阻燃剂喷洒结构五包括朝向板材正面的第一排喷头和朝向板材背面的第二排喷头。例如,所述第一排喷头用于向板材正面喷洒阻燃剂,所述第二排喷头用于向板材背面喷洒阻燃剂。优选地,所述第一排喷头与第二排喷头的设置位置、喷头的数量和喷头的位置可以彼此对应或交错。优选地,所述第一排喷头和第二排喷头的阻燃剂喷洒方向与板材表面相垂直。
进一步地,所述行程开关一和行程开关二用于探测板材运动位置。当探测到板材进入阻燃剂喷洒区域时,阻燃剂开始喷洒;当探测到板材离开阻燃剂喷洒区域时,阻燃剂停止喷洒。
根据本发明的装置,所述定向刨花板生产系统还可以包括PLC控制器,所述PLC控制器可以与所述泵、质量流量计、流量传感器、球阀、闸阀、电机、行程开关一和行程开关二电连接。
根据本发明的装置,所述阻燃剂输送管道、所述阻燃剂配制罐与所述阻燃剂储罐的连接管路、所述阻燃剂配制罐和储水罐的连接管路的材质均可以为不锈钢材质。
根据本发明的装置,可以通过在阻燃剂输送管道上设置泵和/或引入压缩空气,以使所述阻燃剂喷洒结构四和/或五喷洒。
根据本发明的装置,所述泵可以为叶轮泵。
进一步地,本发明还提供采用上述定向刨花板生产系统生产阻燃定向刨花板的方法,所述方法包括步骤:在刨片工序、干刨片传送工序、拌胶工序和后处理工序中,均向刨片喷洒阻燃剂溶液。其中,所述干刨片传送工序可以包括干刨片进入干刨片料仓之前的传送过程,和/或,干刨片从干刨片料仓传送至拌胶工序的过程。所述后处理工序可以包括热压之后的处理工序。
根据本发明的技术方案,所述方法具体包括如下步骤:
(1)随着刀环的转动,刀片对木材切削刨片,与此同时,阻燃剂溶液沿着垂直于刀片刀刃的方向均匀地喷洒到所述刨片上;
(2)步骤(1)所得刨片经干燥后,干刨片在进入干刨片料仓之前,在落料通道内向下落的干刨片喷洒阻燃剂溶液,之后干刨片依次进入干刨片料仓,随后进入拌胶装置;和/或,
(3)步骤(1)所得刨片干燥后直接进入干刨片料仓,从干刨片料仓中传送出来的干刨片,在进入拌胶工序前,对传送过程中的干刨片边打散边喷洒阻燃剂溶液,之后干刨片进入拌胶装置;
(4)干刨片进入拌胶装置后,在向刨片同时喷洒阻燃剂和胶黏剂,喷洒完成后送去铺装工序;
(5)在铺装工序中向板坯表面和皮带喷洒阻燃剂溶液,喷洒完成后板坯进入热压工序,热压得到阻燃定向刨花板;和/或,
(6)步骤(4)完成后,经铺装得到的板材进入热压工序,在热压之后的后处理工序中向板材正反两面喷洒阻燃剂溶液,得到阻燃定向刨花板。
优选地,所述阻燃剂溶液喷洒的范围能够覆盖所述刨片。
根据本发明的方法,所述木材可以选自适于制备定向刨花板的木材,例如可以为松木、桉木、杨木和泡桐等中的至少一种。
根据本发明的方法,所述刨片的规格没有特别限定。作为实例,所述刨片的宽度可以为5-40mm,例如10-30mm;厚度可以为0.4-0.8mm,例如0.5-0.7mm;长度可以为100-180mm,例如120-160mm。
根据本发明的方法,步骤(1)、(2)和(3)中,所述阻燃剂可以选自本领域已知的水溶性阻燃剂的任意一种、两种或更多种。例如,所述阻燃剂可以含有聚磷酸铵、磷酸铵、硫酸铵、硼砂、氨基磺酸铵、磷酸钠、磷酸脒基脲、氨基磺酸胍、聚磷双胍、磷酸二氢胍、磷酸氢二胍、硫酸胍等中的至少一种;优选地,所述阻燃剂可以为聚磷酸铵、磷酸铵和硫酸铵的混合物,硼砂、氨基磺酸铵、磷酸钠和磷酸铵的混合物,磷酸脒基脲、硼酸、硼砂和/或氨基磺酸胍的混合物。示例性地,所述阻燃剂中可以含有聚磷酸铵(例如聚合度低于20,例如6、8、10的聚磷酸铵)、磷酸铵和硫酸铵,例如质量比(1-3):(3-5):1的聚磷酸铵(例如聚合度低于20,例如6、8、10的聚磷酸铵)、磷酸铵和硫酸铵;示例性地,所述阻燃剂可以含有硼砂、氨基磺酸铵、磷酸钠和磷酸铵,例如质量比为2:3:2:3的硼砂、氨基磺酸铵、磷酸钠和磷酸铵。
根据本发明的方法,步骤(1)中,所述阻燃剂溶液中阻燃剂的浓度可以为15-35wt%,例如25-32wt%。
根据本发明的方法,所述阻燃刨片上附着有阻燃剂,阻燃剂的附着量可以为1.0-6.0wt%,例如2.0-5.0wt%、2.2-4.7wt%、2.5-4.5wt%;所述阻燃剂的附着量是指阻燃剂喷洒后附着于刨片的阻燃剂重量占绝干刨片的重量百分比,其中所述阻燃剂的重量以固体阻燃剂计。所述附着包括以吸附、浸润或其他方式结合至刨片表面及其内部的状态。
例如,所述阻燃剂溶液的喷洒量可以为20-90L/min;例如,所述喷洒量可以为35-85.4L/min、30-82L/min、70-80L/min。
例如,喷洒阻燃剂溶液之前,所述刨片的含水率为30-50wt%,例如35-45wt%。喷洒阻燃剂溶液之后,所述刨片的湿度可以为35-55wt%,例如40-50wt%。
根据本发明的方法,步骤(2)中,所述干刨片的含水率可以为2.0-3.5wt%,例如含水率可以为3.0wt%、3.1wt%、3.2wt%、3.3wt%、3.4wt%。
例如,所述阻燃剂喷洒后附着在干刨片上,所述阻燃剂的附着量是指阻燃剂喷洒后附着于刨片的阻燃剂重量占绝干刨片的重量百分比,例如1.0-3.0wt%,例如1.5-2.5wt%、1.8-2.1wt%;其中所述阻燃剂的重量以固体阻燃剂计。所述附着包括以吸附、浸润或其他方式结合至刨片表面及其内部的状态。
例如,所述阻燃剂溶液的喷洒量可以为7-30L/min;例如,所述喷洒量可以为9-12L/min、15-25L/min。
例如,在落料通道内可以边打散边喷洒阻燃剂溶液。优选地,所述打散的速度可以为20-50转/分钟。
例如,喷洒阻燃剂之后,所述干刨片的含水率为4-8wt%,例如4.5-6.5wt%。
根据本发明的方法,步骤(3)中,例如,所述阻燃剂喷洒后附着在刨片上,所述阻燃剂的附着量是指阻燃剂喷洒后附着于刨片的阻燃剂重量占绝干刨片的重量百分比,例如1.0-3.5%,例如1.6-3.0、1.8-2.5%;其中所述阻燃剂的重量以固体阻燃剂计。所述附着包括以吸附、浸润或其他方式结合至刨片表面及其内部的状态。
例如,所述打散的速度可以为20-50转/分钟,传送时间3-5秒。
例如,所述阻燃剂溶液的喷洒量可以为7-30L/min;例如,所述喷洒量可以为9-12L/min、15-25L/min。
例如,喷洒阻燃剂之后,所述干刨片的含水率不超过10wt%,例如含水率为4-8wt%、5-7.5wt%。
根据本发明的方法,步骤(4)中,所述阻燃剂可以以固体形式和/或液体形式添加。当阻燃剂为固体时,其可以选自改性的超细粉体阻燃剂,所述阻燃剂的粒径不超过6μm;例如D95≤5μm。例如,所述改性的超细粉体阻燃剂的原料包括聚磷酸铵、硼酸锌、(三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、季戊四醇和氢氧化铝中的至少一种)和醇类改性剂。优选地,所述聚磷酸铵、硼酸锌、以及任选自其一、其二或更多的:三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、季戊四醇和氢氧化铝的质量比可以为(3-7):(2-4):(1-3)。其中,所述醇类改性剂的质量占聚磷酸铵、硼酸锌、(三聚氰胺尿酸盐、三聚氰胺磷酸盐、季戊四醇和氢氧化铝中的至少一种)总质量的10-15%,例如占12%。优选地,所述聚磷酸铵的聚合度在1000-1500之间,例如1200、1400。优选地,所述醇类改性剂可以选自乙二醇、丙二醇和丙三醇中的至少一种。
例如,所述改性的超细粉体阻燃剂由上述原料物理混合或者化学改性得到。
当阻燃剂以液体形式添加时,阻燃剂可以与步骤(1)-(3)所用阻燃剂相同。优选地,所述阻燃剂溶液中阻燃剂的浓度为15-35wt%,例如18-32wt%。
例如,所述阻燃剂的喷洒量可以为5-30L/min,例如8-12L/min、15-25L/min。
例如,所述阻燃剂喷洒后附着在刨片上,所述阻燃剂的附着量是指阻燃剂喷洒后附着于刨片的阻燃剂重量占绝干刨片的重量百分比,例如1.5-6%,例如2.0-5%;其中所述阻燃剂的重量以固体阻燃剂计。所述附着包括以吸附、浸润或其他方式结合至刨片表面及其内部的状态。具体地,当所述阻燃剂以固体形式添加时,所述阻燃剂的附着量可以为3-4.5wt%,例如3.3-4.0wt%;当所述阻燃剂以阻燃剂溶液形式添加时,所述阻燃剂的附着量可以为1-2.5wt%,例如1.4-2.2wt%。
例如,所述胶黏剂可以选择本领域常规胶黏剂,例如可以为聚合异氰酸酯。所述胶黏剂和阻燃剂的质量比可以为1:(0.1-3),例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、1.8、2.0、2.2、2.5、2.8、3.0,例如1:(1-2),例如1:(1.2-1.6)。
例如,阻燃剂和胶黏剂喷洒完成后,所述刨片的含水率为4-12%,例如5-11%。
根据本发明的方法,步骤(5)和步骤(6)中,所述阻燃剂可以选自磷酸脒基脲与硼酸、硼砂和氨基磺酸胍中的至少一种的组合。例如,二者的质量比可以为:磷酸磷酸脒基脲:(硼酸、硼砂和氨基磺酸胍中的至少一种)=(6-8):(2-4)。又如,所述阻燃剂的温度可以为45-55℃。所述阻燃剂溶液中阻燃剂的浓度为15-35wt%,例如25-32wt%。
根据本发明的方法,步骤(5)中,所述阻燃剂溶液的喷洒量可以为5-10L/min,例如6-8L/min。
例如,所述阻燃剂喷洒后附着在刨片上,所述阻燃剂的附着量是指阻燃剂喷洒后附着于刨片的阻燃剂重量占绝干刨片的重量百分比,例如0.8-2%,例如0.9-1.2%;其中所述阻燃剂的重量以固体阻燃剂计。所述附着包括以吸附、浸润或其他方式结合至刨片表面及其内部的状态。
例如,阻燃剂喷洒完成后,所述刨片的含水率为10-13wt%。
根据本发明的方法,步骤(6)中,所述阻燃剂溶液的喷洒量可以为0.8-2L/min,例如1-1.5L/min。
例如,所述阻燃剂喷洒后附着在刨片上,所述阻燃剂的附着量是指阻燃剂喷洒后附着于刨片的阻燃剂重量占绝干刨片的重量百分比,例如0.1-0.4wt%,例如0.15-0.3%;其中所述阻燃剂的重量以固体阻燃剂计。所述附着包括以吸附、浸润或其他方式结合至刨片表面及其内部的状态。
例如,阻燃剂喷洒完成后,所述定向刨花板的含水率为3-7wt%,例如4-6.5wt%。
例如,所述热压工序的热压压力可以为2.0-3.5N/mm2,如2.5-3.0N/mm2。所述热压工序的进口温度可以为235-245℃,例如237-243℃。所述热压工序的出口温度可以为90-100℃,例如93-97℃。所述热压工序的时间可以为115-375s,如150-350s、200-300s。
根据本发明方法,各步骤中,所述喷洒量通过可调速泵调节;优选地,以流量计所示读数为喷洒量。
本发明的有益效果:
本发明的装置采用多工序喷洒,刨片吸收充分,阻燃剂分布均匀,改善单个工序喷洒的阻燃剂量,避免刨花表面来不及吸收,造成阻燃剂流失浪费。申请人惊讶地发现,通过在刨片的同时喷洒各种阻燃剂溶液,能够出人意料地在获得优异的阻燃剂覆盖率的同时,进一步提高刀环和刀片的降温幅度。在同等条件下,相较于喷洒同等温度的冷却水,本发明的刨片机和刨片方法可使刀片温度降幅显著提高。这对于工业上规模化实施阻燃刨片的制备工艺无疑是非常有利的。
采用本发明装置和工艺处理的阻燃定向刨花板,阻燃性能优良、阻燃性能等级达到难燃B1级别;且定向刨花板环保性能好,不含有甲醛;物理性能与OSB2板材物理性能相当,耐腐蚀、吸水厚度膨胀率低。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的定向刨花板生产系统的结构示意图;
图2为本发明实施例1定向刨花板生产系统中的连接有喷洒结构一的刨片机的结构示意图。
图3(A)为本发明实施例1定向刨花板生产系统中的连接有喷洒结构二的干刨片传送装置一的结构示意图;
图3(B)为图3(A)中所述落料口的结构示意图。
图4为本发明实施例1定向刨花板生产系统中的连接有喷洒结构二的干刨片传送装置二的结构示意图。
图5为本发明实施例1定向刨花板生产系统中的连接有喷洒结构三的拌胶装置的结构示意图。
图6为本发明实施例1定向刨花板生产系统中的连接有喷洒结构四的铺装装置的结构示意图。
图7为本发明实施例1定向刨花板生产系统中的连接有喷洒结构五的后处理装置的结构示意图。
附图标记:1-刀环,2-刀片,3-阻燃剂储罐,4-压力喷头,5-输送干路,6-输送支路,7-质量流量计,8-叶轮泵,9-流量传感器,10-球阀,11-储罐罐体,12-电动搅拌器,13-阻燃剂配制罐,14-制罐罐体,15-重量变送器,16-储水罐,17-皮带,18-落料口,19-落料通道,20-空心滚筒,21-齿状部件,22-闸阀,23-螺旋挤压器,24-变频电机,25-泵,26-干刨片料仓,27-皮带秤,28-湿度探头,29-胶黏剂雾化,30-阻燃剂雾化器,31-上落料口,32-下落料口,33-刮板运输机,34-板坯,35-板坯坪,36-板材,37-第一排喷头,38-第二排喷头,39-行程开关一,40-行程开关二,41-打散辊。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。此外,应理解,在阅读了本发明所公开的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本发明所限定的保护范围之内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;下述实施例中所用的试剂、材料等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
以下实施例中使用的阻燃剂溶液A:按照质量比硼砂:氨基磺酸铵:磷酸钠:磷酸铵=2:3:2:3,加水配制成阻燃剂溶液A。
以下实施例中使用的阻燃剂B:聚磷酸铵(聚合度1000)、硼酸锌、氢氧化铝按照质量比4:3:2投入混合机中混合,经气流磨研磨(D95≤5微米),再向其中添加占前述原料质量12%的丙二醇,超声分散30分钟,加热充分搅拌后,得到改性的超细粉体阻燃剂B。
以下实施例中使用的阻燃剂溶液C:磷酸磷酸脒基脲和硼酸按照质量比7:3混合,加水配制成阻燃剂溶液C。
实施例中所用流量传感器的型号为DC-PNP,泵的型号为MJ083BY0、NM021BY,叶轮泵的型号为50FSB-ZZ,压力喷头的型号为W-2.0,电机的功率为1.1kW,变频电机的型号为YVF2-132S-4(2.2kW)、NM021BY0432B,质量流量计的型号为YKD99Z,重量变送器的型号为RWT-100A,行程开关一和行程开关二的型号为LX19-051,胶黏剂雾化器的型号为E1-4,阻燃剂雾化器的型号为E1-4。
除非另有说明,下文中的百分比均指重量百分比。
实施例1
如图1所示的设置有阻燃剂喷洒结构的定向刨花板生产系统,包括:刨片装置、湿刨片传送装置、湿刨片料仓、干燥装置、干刨片传送装置一、筛分装置、干刨片料仓(包括表层干刨片料仓和芯层干刨片料仓)、干刨片传送装置二、拌胶装置(包括表层干刨片拌胶装置和芯层干刨片拌胶装置)、铺装装置、热压装置、热压之后的后处理装置和阻燃剂喷洒结构;
所述阻燃剂喷洒结构与所述刨片装置、干刨片传送装置一、干刨片传送装置二、拌胶装置和/或铺装装置连接。所述热压之后的后处理装置包括阻燃剂喷洒结构。
阻燃剂喷洒结构一与刨片装置相连接,阻燃剂喷洒结构二与干刨片传送装置一或干刨片传送装置二相连接,阻燃剂喷洒结构三与拌胶装置相连接,阻燃剂喷洒结构四与铺装装置相连接。所述热压之后的后处理装置中的阻燃剂喷洒结构为阻燃剂喷洒结构五。
优选地,筛分装置包括表层干刨片筛分装置和芯层干刨片筛分装置。干刨片料仓分为表层干刨片料仓和芯层干刨片料仓,拌胶装置分为表层干刨片拌胶装置和芯层干刨片拌胶装置。
阻燃剂喷洒结构一至五均包括阻燃剂储罐、压力喷头、阻燃剂雾化器、以及连接阻燃剂储罐和压力喷头、连接阻燃剂储罐和阻燃剂雾化器的阻燃剂输送管道。阻燃剂输送管道上设置质量流量计、流量传感器、泵和球阀。阻燃剂输送管道包括输送干路和输送支路,输送支路并联。输送干路上设置质量流量计和/或泵,输送支路上设置流量传感器和球阀。
如图2所示,阻燃剂喷洒结构一与刨片装置相连接。刨片装置包括:刀环1和均匀分布于刀环1上的刀片2,刀片2的数量48块(图2中示例性画出了三块刀片,其余未画出的45块刀片均匀设置在刀环1上);
阻燃剂喷洒结构一包括:阻燃剂储罐3、压力喷头4和阻燃剂输送管道,压力喷头4通过阻燃剂输送管道与阻燃剂储罐3相连接;
压力喷头4的喷射角度与刀片2的刀面垂直,以保证喷口与刀片2的角度呈90°。压力喷头4的数量为10个,且压力喷头4沿刀环1的外圆周均匀分布,压力喷头4与刀环1的外圆周的距离可以为2cm。
阻燃剂输送管道分为输送干路5和输送支路6,各输送支路6并联。输送干路5上设置质量流量计7和叶轮泵8,各输送支路6上设置有流量传感器9和球阀10。输送支路6的数量可以与喷头的数量相同或不同,优选地,一条输送支路6连接一个喷头4。
阻燃剂储罐包括储罐罐体11和电动搅拌器12,储罐罐体11选用保温罐体。
阻燃剂喷洒结构一还包括阻燃剂配制罐13,阻燃剂配制罐13与阻燃剂储罐3通过管路连接。阻燃剂配制罐13包括配制罐罐体14、电动搅拌器12和重量变送器15,重量变送器15均匀设置在配制罐罐体14的底部,重量变送器的数量为三个。阻燃剂配制罐13与阻燃剂储罐3连接的管路上设置质量流量计7和叶轮泵8。
阻燃剂配制罐13还与储水罐16通过管路连接,阻燃剂配制罐13和储水罐16的连接管路上设置叶轮泵8。
相同地,阻燃剂喷洒结构二至六中也可以包括阻燃剂配制罐13和储水罐16。
如图3(A)所示装置,阻燃剂喷洒结构二与干刨片传送装置一相连接时,其中,干刨片传送装置一设置在干燥装置和筛分装置之间,干刨片传送装置包括:皮带17、落料通道19、空心滚筒20和螺旋挤压器23;落料通道19与皮带17相连接,两个空心滚筒20设置在落料通道19内;螺旋挤压器23设置在落料通道19的下方。优选地,阻燃剂喷洒结构二与落料通道19的落料口18和空心滚筒20相连接。
阻燃剂喷洒结构二中的压力喷头4均匀设置在空心滚筒20的外表面。两两喷头之间的距离为5cm。压力喷头4的设置角度与空心滚筒20的外表面切线相垂直且压力喷头4朝向为背离空心滚筒20的外表面。空心滚筒20的外表面上还设置有均匀分布的齿状部件21。空心滚筒20与变频电机24相连接,由变频电机24带动空心转筒20旋转。
如图3(B)所示,阻燃剂喷洒结构二中的压力喷头4还设置在落料通道19的内侧壁和落料通道19的落料口18顶部。当压力喷头4设置在落料通道19的内侧壁时,压力喷头4的设置角度与落料通道19的内侧壁的切线相垂直且朝向干刨片喷洒。当压力喷头4设置在落料口18顶部时,压力喷头4的设置角度与落料口18顶部平面相垂直且喷头朝向为下。压力喷头4均匀地分布在落料通道19的内侧壁和落料口18顶部。
如图4所示装置,阻燃剂喷洒结构二与干刨片传送装置二相连接时,其中,干刨片传送装置二与干刨片料仓26连接,其包括皮带17、打散辊41、落料坡和空心滚筒20;
打散辊41均匀地分布在落料坡的上方,空心滚筒20设置在落料坡的下方。打散辊的数量为七根,相邻打散辊的中心轴间距为30cm,且每根打散辊均可以独立旋转;空心滚筒的数量为一个。
阻燃剂喷洒结构三中的压力喷头4均匀设置在每个打散辊41上,如图4所示,每根打散辊41上均匀排布4个压力喷头。
压力喷头4还均匀设置在空心滚筒20上,空心滚筒20上还设置齿状部件21,齿状部件21和压力喷头4交错排列。空心滚筒20与变频电机24电连接。
干刨片传送装置二的下料处的下方设置皮带秤27,喷洒阻燃剂的刨片经空心滚筒20打散后,落到皮带秤27上。皮带秤27的尾部设置湿度探头28,用于检测喷洒阻燃剂后所得的阻燃刨片的含水率。
干刨片料仓包括分为表层干刨片料仓和芯层干刨片料仓,对应地,干刨片传送装置二也分为表层干刨片传送装置二和芯层干刨片传送装置二,表芯层干刨片传送装置二均与阻燃剂喷洒结构三连接。
如图5所示的装置,阻燃剂喷洒结构三与拌胶装置相连接。拌胶装置的一端连接上落料口31,其另一端连接下落料口32。上落料口31与皮带秤27连接,下落料口32与刮板运输机33连接。
阻燃剂喷洒结构四包括阻燃剂雾化器30、阻燃剂储罐9和阻燃剂输送管路。
拌胶装置选用滚筒式拌胶机,其内部设置胶黏剂雾化器29和阻燃剂雾化器30;胶黏剂雾化器29和阻燃剂雾化器30的数量分别为3个,且交替排列。阻燃剂雾化器30通过阻燃剂输送管路与阻燃剂储罐3相连接。胶黏剂雾化器29通过胶黏剂输送管路与胶黏剂储罐相连接。
其中,拌胶装置包括表层刨片拌胶装置和芯层刨片拌胶装置,表芯层拌胶装置均与阻燃剂喷洒结构四相连接。
如图6所示的装置,阻燃剂喷洒结构四与铺装装置相连接,其中,铺装装置设置在拌胶装置和热压装置之间,铺装装置包括板坯秤35;板坯秤35上均匀铺设板坯34。阻燃剂喷洒结构四包括朝向板材正面的第一排压力喷头4和朝向板坯背面下部皮带的第二排压力喷头4,第一排压力喷头4垂直设置在板坯34的上方,用于向板坯正面喷洒阻燃剂。所述第二排压力喷头4用于向板坯背面下部皮带喷洒阻燃剂。压力喷头与板坯的距离为45cm;设置压力喷头4的密度、数量和喷洒范围以覆盖所有板坯34。板坯的规格为:宽度2.56-2.7m,厚度40-300mm。
如图7所示的装置,热压之后的后处理装置中包括阻燃剂喷洒结构五,并且所述阻燃剂喷洒结构五进一步包括行程开关一39和行程开关二40。阻燃剂喷洒区域包括朝向板材36正面的第一排喷头37和朝向板材36背面的第二排喷头38。第一排喷头37用于向板材36正面喷洒阻燃剂,第二排喷头38用于向板材36背面喷洒阻燃剂。第一排喷头37与第二排喷头38的设置位置、压力喷头4的数量和压力喷头的位置彼此对应。第一排喷头37和第二排喷头38的阻燃剂喷洒方向与板材36表面相垂直。
行程开关一39和行程开关二40用于探测板材36的运动位置。当探测到板材36进入阻燃剂喷洒区域时,阻燃剂开始喷洒;当探测到板材36离开阻燃剂喷洒区域时,阻燃剂停止喷洒。
所述定向刨花板生产系统还包括PLC控制器,PLC控制器与泵、质量流量计、流量传感器、球阀、闸阀、变频电机、湿度探头、行程开关一和行程开关二电连接。
所述阻燃剂输送管道、阻燃剂配制罐与阻燃剂储罐的连接管路、阻燃剂配制罐和储水罐的连接管路的材质均为不锈钢材质。
实施例2
刨片规格:宽度5-40mm、厚度0.4-0.8mm、长度100-180mm。
采用实施例1的定向刨花板生产系统生产阻燃定向刨花板的方法,该方法包括如下步骤:
(1)随着刀环的转动,刀片对木材切削刨片,与此同时,阻燃剂溶液沿着垂直于刀片刀刃的方向均匀地喷洒到刨片上,阻燃剂溶液A喷洒的范围能够覆盖所有刨片;阻燃剂溶液A的温度为25±5℃;
(2)步骤(1)喷洒有阻燃剂A的刨片经干燥后,在进入干刨片料仓之前,于落料通道中和落料口向下落的干刨片喷洒阻燃剂溶液A;喷洒阻燃剂后的刨片进入干刨片料仓,从干刨片料仓中传送出来的干刨片,进入拌胶工序;
阻燃剂溶液A的温度为25±5℃;
落料口进料量(以绝干刨片量计):表层刨片和芯层刨片的进料量均为5t/h;
落料通道中对刨片进行打散,打散速度20-30r/min;
(3)在拌胶工序中向刨片同时使用螺旋输送器混入表面经改性超细粉体阻燃剂B、喷洒阻燃剂溶液A(温度为25±5℃)和胶黏剂溶液;
本步骤所用胶黏剂为:聚合异氰酸酯,施胶量为绝干刨片质量的4.5%。
胶黏剂和阻燃剂总量的质量比为1:1.56,其中阻燃剂B和A的质量比为5:2。
(4)拌胶装置中传送出的刨片进入铺装工序,形成板坯,板坯运行速度170mm/s,向板坯喷洒阻燃剂溶液C(温度为50℃);热压得到阻燃定向刨花板。
阻燃剂喷洒量(即为泵流量)、阻燃剂的浓度、以及刨片在喷洒阻燃剂前后的含水率、阻燃剂附着量,以及各工序刨片阻燃性的检测结果具体见表2。
实施例3
实施例3与实施例2工序步骤相同,其中阻燃剂喷洒量(即为泵流量)、阻燃剂浓度、以及刨片在喷洒阻燃剂前后的含水率、阻燃剂附着量,以及各工序刨片阻燃性的检测结果具体见表3。
实施例4
刨片规格:宽度5-40mm、厚度0.4-0.8mm、长度100-180mm。
生产阻燃定向刨花板的方法,该方法包括如下步骤:
(1)随着刀环的转动,刀片对木材切削刨片,与此同时,阻燃剂溶液沿着垂直于刀片刀刃的方向均匀地喷洒到刨片上,阻燃剂溶液A喷洒的范围能够覆盖所有刨片;阻燃剂溶液A的温度为25±5℃;
(2)步骤(1)喷洒有阻燃剂溶液A的刨片经干燥后,在进入干刨片料仓,从干刨片料仓中传送出来的干刨片,在进入拌胶工序前,对传送过程中的干刨片边打散边喷洒阻燃剂溶液A;
阻燃剂溶液A的温度为25±5℃;
打散速度为20-30r/min;
(3)拌胶工序中向刨片同时使用螺旋输送器混入表面经改性超细粉体阻燃剂B、喷洒阻燃剂溶液A(温度为25±5℃)和胶黏剂溶液;
本步骤所用胶黏剂为:聚合异氰酸酯,施胶量为绝干刨片质量的4.5%。
胶黏剂和阻燃剂总量的质量比为1:1.56,其中阻燃剂B和A的质量比为5:2。
(4)步骤(3)完成后,进入热压工序,板坯经热压得到板材,在后处理工序中,向板材正反两面喷洒阻燃剂溶液C(温度为50℃),得到阻燃定向刨花板成品;热压工序的热压压力为3N/mm2,进口温度为240℃,出口温度可以为95℃,时间为250s。
阻燃剂喷洒量(即为泵流量)、阻燃剂浓度、以及刨片在喷洒阻燃剂前后的含水率、阻燃剂附着量,以及各工序刨片阻燃性的检测结果具体见表4。
实施例5
实施例5与实施例4工序步骤相同,其中阻燃剂喷洒量(即为泵流量)、阻燃剂浓度、以及刨片在喷洒阻燃剂前后的含水率、阻燃剂附着量,以及各工序刨片阻燃性的检测结果具体见表5。
实施例2-5所得的成品阻燃OSB板的物理性能数据(物理性能按GB/T17657-2013检测)如表6所示。
三、制程中的刨片及成品的其他性能依照如下方法测试:
1、阻燃刨片的阻燃剂喷洒均匀性及覆盖率
(1)阻燃刨片采用在阻燃剂储罐加入红色染色剂的方式进行区分,红色染色剂的添加量为每立方米阻燃剂溶液中加入1公斤染色剂,检测前控制储罐中阻燃剂的存量,保证阻燃剂的存量约为10分钟的使用量。
(2)在实施例添加阻燃剂的各工序后分别多次取样,取样间隔时间为3-4分钟,每次取样刨片数量为50片,要求刨片面积大于标准刨片(标准刨片尺寸:120mm×20mm)面积的40%。
(3)均匀性检测:通过刨片表面颜色观察每个刨片上的阻燃剂覆盖情况,对于步骤(1)中喷洒后的刨片,选择每个刨片覆盖较多的一面目视判断,当刨片颜色有差异部分的表面积大于整个刨片单面表面积的30%时,判断该刨片喷洒均匀性不合格;对于步骤(1)之外的其他步骤,当刨片颜色有差异部分的表面积大于整个刨片总表面积的30%时,判断该刨片喷洒均匀性不合格。
均匀性以均匀性合格刨片占总刨片数比率来表述:
均匀性=(均匀性合格刨片数量/刨片总数量)×100%。
(4)覆盖率:通过刨片表面颜色观察每个刨片上的阻燃剂覆盖情况,对于步骤(1)中喷洒后的刨片,选择每个刨片覆盖较多的一面目视判断,当刨片没有被染色部分的面积大于整个刨片单面表面积的10%时,判断该刨片喷洒覆盖不合格;对于步骤(1)之外的其他步骤,当刨片没有被染色部分的面积大于整个刨片总表面积的10%时,判断该刨片喷洒覆盖不合格。
覆盖性以覆盖率做判断结果:
覆盖率=(覆盖合格刨片数量/刨片总数量)×100%。
2、阻燃剂用量
通过检测喷洒前后刨片含水率变化计算阻燃剂用量。
(1)阻燃剂浓度检测:生产线上取50g左右阻燃剂溶液,从50g阻燃剂溶液中取2g滴入表面皿,放入50±5℃烘箱烘干2小时,计算固体含量。阻燃剂固体含量记为a。
(2)各工序喷洒阻燃剂前刨片含水率测定:对于刨片工序,在刨片机前随机选出5根完整木材,分别取样检测含水率(即检测木材含水率),取5次含水率平均值记为刨材含水率b。对于其他工序,在进行该工序之前就近分别多次取样,间隔30秒,分3次取样,混合均匀。从混匀的刨片中随机选取10片刨片(面积不小于标准刨片面积的40%),放入快速水分测定仪,在100±2℃、10分钟下,测得含水率,记为含水率b。
(3)阻燃刨片含水率测定:在实施例添加阻燃剂的各工序后分别多次取样,间隔30秒,分3次取样,混合均匀。从混匀的刨片中随机选取10片刨片(面积不小于标准刨片面积的40%),放入快速水分测定仪,在100±2℃、10分钟下,测得含水率,含水率记为c。
(4)阻燃剂附着量(指每次阻燃剂喷洒完毕额外附着到刨片的重量占绝干刨片的重量百分比)计算:
计算公式x=(c-b)×a/((1-b)×(1-a-c))×100%。
通过检测喷洒前后刨片含水率变化计算拌胶机处阻燃剂用量:
(1)阻燃剂浓度检测:生产线上取50g左右阻燃剂溶液,从50g阻燃剂溶液中取2g滴入表面皿,放入50±5℃烘箱烘干2小时,计算固体含量。阻燃剂固体含量记为m。
(2)进入拌胶机前刨片含水率测定:在进行该工序之前就近多次取样,间隔30秒,分3次取样,混合均匀。从混匀的刨片中随机选取10片刨片(面积不小于标准刨片面积的40%),放入快速水分测定仪,在100±2℃、10分钟下,测得含水率,记为含水率n。
(3)阻燃刨片含水率测定:在拌胶机下料口检测门处分别多次取样,间隔30秒,分3次取样,混合均匀。从混匀的刨片中随机选取10片刨片(面积不小于标准刨片面积的40%),放入快速水分测定仪,在100±2℃、10分钟下,测得含水率,含水率记为p。
(4)拌胶机施胶量为d单位(%),表述所施胶与绝干刨片的重量百分比。
(5)当前阶段喷洒阻燃剂附着量(指阻燃剂喷洒完毕吸附到刨片的重量占绝干刨片的重量百分比)根据如下公式计算:
x=(p-n/(1+d))×m/((1-n/(1+d))×(1-m-p))×100%。
3、阻燃刨片的阻燃效果检测
检测方法:
(1)将阻燃刨片在100±2℃烘箱烘10分钟,然后放在酒精灯上燃烧,目视判断刨片被引燃所需要的时间,记为阻燃时间。根据是否达到本步骤要求的阻燃时间判断该刨片是否达到该步骤的阻燃效果。
(1)在螺旋挤压器下方的检查门处取样,间隔30秒,分3次取样,混合均匀。从混匀的刨片中随机选取50片刨片(面积不小于标准刨片面积的40%)。
(2)将刨片放入100±2℃烘箱铺放均匀,无叠加,烘10分钟。
(3)在无风橱窗中,点燃酒精灯,用夹具竖向夹住阻燃刨片的一角,置于酒精灯上方,刨片最低角位于酒精灯外焰中心。观察刨片燃烧情况,记录刨片被引燃的时间,以及移开酒精灯后的续燃时间和阴燃时间。
刨片阻燃性的合格判断标准如表1所示。
表1.
阻燃性以阻燃合格率做判断结果:
阻燃合格率=(阻燃性合格的刨片数量/刨片总数量)×100%。
4、成品板材(阻燃OSB板)阻燃性快速检测方法
(1)在送检成品板板边纵向取200mm宽木条,从木条正中间和木条两端各取一块100mm宽木块,得到两块200mm×100mm小木板,做好标记;
(2)将剩余成品板纵向从正中间锯开,从锯开处取200mm宽木条,从木条正中间和木条两端各取一块100mm宽木块,得到两块200mm×100mm小木板,做好标记;
(3)4块样板分别用酒精灯做阻燃效果检查
(4)在无风橱窗中,点燃酒精灯,用夹具竖向夹住样板的一角,置于酒精灯上方,样板最低角位于酒精灯外焰中心。观察样板燃烧情况,记录其被引燃的时间,以及移开酒精灯后的续燃时间和阴燃时间。
(5)当样板有酒精灯助燃时300秒内不被引燃,酒精灯移开后每块样板表面无明火,阴燃时间≤2秒,判定送检成品板阻燃性合格。当样板在上述引燃、无名火、阴燃时间中的任一项不合格,判定送检成品板阻燃性不合格。
表2.实施例2各工序工艺参数及检测结果
表3.实施例3各工序工艺参数及检测结果
表4.实施例4各工序工艺参数及检测结果
表5.实施例5各工序工艺参数及检测结果
表6.阻燃OSB成品板的物理性能数据
注:“⊥”代表垂直,“‖”代表平行;
本发明定向刨花板成品燃烧性能试验方法依据GB/T 20284《建筑材料及制品单体燃烧试验》、GB/T8626《建筑材料可燃烧性试验方法》进行测试,依据GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行定级。实施例2-5的成品燃烧性能达到难燃B1(B-s1,d0,t1)级。
实施例6
采用实施例2的步骤(1)刨片,刨片10分钟后,刀环退出后立即使用红外温度检测仪监测刀环温度。每批木材需刨4刀,耗时约1分钟,监测40个批次。
实施例7
重复实施例6,不同之处在于采用与实施例6温度相同的水替代实施例2所用的阻燃剂溶液对刀环进行冷却。
实施例6和7的刀环温度监测结果如下表7和8所示。
表7.实施例6温度监测数据
注:环境温度:23.4℃,水温:25℃。
表8.实施例7温度监测数据
序号 | 温度/℃ | 序号 | 温度/℃ | 序号 | 温度/℃ | 序号 | 温度/℃ | 序号 | 温度/℃ |
1 | 33.4 | 9 | 33.2 | 17 | 33.7 | 25 | 34.5 | 33 | 35.2 |
2 | 36.5 | 10 | 32.0 | 18 | 34.0 | 26 | 35.6 | 34 | 35.2 |
3 | 35.0 | 11 | 36.9 | 19 | 35.2 | 27 | 35.5 | 35 | 33.2 |
4 | 35.7 | 12 | 35.5 | 20 | 35.0 | 28 | 32.4 | 36 | 33.8 |
5 | 35.8 | 13 | 34.5 | 21 | 34.2 | 29 | 33.7 | 37 | 34.6 |
6 | 37.0 | 14 | 34.8 | 22 | 33.3 | 30 | 34.3 | 38 | 33.6 |
7 | 34.0 | 15 | 36.6 | 23 | 33.4 | 31 | 34.3 | 39 | 32.3 |
8 | 33.9 | 16 | 34.6 | 24 | 32.1 | 32 | 36.1 | 40 | 33.0 |
注:环境温度:23.4℃,水温:25℃。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.设置阻燃剂喷洒结构的定向刨花板生产系统,其特征在于,所述定向刨花板生产系统包括:刨片装置、湿刨片传送装置、湿刨片料仓、干燥装置、干刨片传送装置一、筛分装置、干刨片料仓、干刨片传送装置二、拌胶装置、铺装装置、热压装置、热压之后的后处理装置和阻燃剂喷洒结构;
所述阻燃剂喷洒结构与所述刨片装置、干刨片传送装置一和/或干刨片传送装置二、拌胶装置和/或铺装装置连接;
优选地,所述热压之后的后处理装置包括阻燃剂喷洒结构;
优选地,所述阻燃剂喷洒结构包括阻燃剂储罐、喷头(或雾化器、固体加料器)以及连接阻燃剂储罐和喷头、或者连接阻燃剂储罐和雾化器的阻燃剂输送管道;
优选地,与所述刨片装置、干刨片传送装置一和/或干刨片传送装置二、拌胶装置和/或铺装装置连接的所述阻燃剂喷洒结构选自阻燃剂喷洒结构一、阻燃剂喷洒结构二、阻燃剂喷洒结构三、阻燃剂喷洒结构四中的一种或多种;
优选地,所述热压之后的后处理装置中的阻燃剂喷洒结构为阻燃剂喷洒结构五。
2.根据权利要求1所述的生产系统,其特征在于,所述阻燃剂喷洒结构一与所述刨片装置相连接;其中,所述刨片装置还包括刀环和分布于刀环上的刀片,所述喷头沿所述刀环的外周分布;
所述刀片与刀环的夹角选自24-35度;
所述喷头与刀环外周的距离为0~4cm;
所述喷头的喷射角度与所述刀片的刃口的夹角≤90度。
3.根据权利要求1或2所述的生产系统,其特征在于,所述阻燃剂喷洒结构二与所述干刨片传送装置一相连接;
优选地,所述干刨片传送装置一设置在所述干燥装置和所述筛分装置之间,所述干刨片传送装置还包括:皮带、落料通道、打散装置和螺旋挤压器;所述落料通道与皮带相连接,所述打散装置设置在落料通道内;所述螺旋挤压器设置在落料通道的下方;
优选地,所述喷洒结构二与所述落料通道的落料通道内壁和/或所述打散装置相连接。
4.根据权利要求1或2所述的生产系统,其特征在于,所述阻燃剂喷洒结构二与所述干刨片传送装置二相连接;其中,所述干刨片传送装置二包括皮带、打散装置和落料坡;所述打散装置包括打散辊和空心滚筒,所述打散辊均匀地分布在落料坡的上方,所述空心滚筒设置在所述落料坡的下方;
其中,所述喷洒结构二中包括喷头和阻燃剂输送管路,所述喷头设置在打散辊和/或空心滚筒上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生产系统,其特征在于,所述阻燃剂喷洒结构三与所述拌胶装置相连接,所述拌胶装置的一端连接上落料口,其另一端连接下落料口;
优选地,所述阻燃剂喷洒结构三包括阻燃剂雾化器、阻燃剂储罐和阻燃剂输送管路;
优选地,所述拌胶装置为滚筒式拌胶机,其内部设置胶黏剂雾化器和阻燃剂雾化器;优选地,所述胶黏剂雾化器和阻燃剂雾化器交替排列。
6.根据权利要求1-5任一项所述的生产系统,其特征在于,所述阻燃剂喷洒结构四与所述铺装装置相连接;其中,所述铺装装置设置在所述拌胶装置和热压装置之间,所述铺装装置包括板坯秤;
优选地,所述喷洒结构四中的喷头垂直设置在所述板坯的上方;
优选地,所述阻燃剂喷洒结构四包括朝向板材正面的第一排喷头和朝向板坯背面下部皮带的第二排喷头。
7.根据权利要求1-5任一项所述的生产系统,其特征在于,所述热压之后的后处理装置中包括阻燃剂喷洒结构五,并且所述阻燃剂喷洒结构五进一步包括行程开关一和行程开关二;
优选地,所述阻燃剂喷洒结构五还包括朝向板材正面的第一排喷头和朝向板材背面的第二排喷头。
8.权利要求1-7任一项所述定向刨花板生产系统生产阻燃定向刨花板的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:在刨片工序、干刨片传送工序、拌胶工序和后处理工序中,均向刨片喷洒阻燃剂溶液;
优选地,所述干刨片传送工序包括干刨片进入干刨片料仓之前的传送过程,和/或,干刨片从干刨片料仓传送至拌胶工序的过程;所述后处理工序包括热压之后的处理工序;
优选地,所述方法包括如下步骤:
(1)随着刀环的转动,刀片对木材切削刨片,与此同时,阻燃剂溶液沿着垂直于刀片刀刃的方向均匀地喷洒到所述刨片上;
(2)步骤(1)所得刨片经干燥后,干刨片在进入干刨片料仓之前,在落料通道内向下落的干刨片喷洒阻燃剂溶液,之后干刨片依次进入干刨片料仓,随后进入拌胶装置;和/或,
(3)步骤(1)所得刨片干燥后直接进入干刨片料仓,从干刨片料仓中传送出来的干刨片,在进入拌胶工序前,对传送过程中的干刨片边打散边喷洒阻燃剂溶液,之后干刨片进入拌胶装置;
(4)干刨片进入拌胶装置后,在向刨片同时喷洒阻燃剂和胶黏剂,喷洒完成后送去铺装工序;
(5)在铺装工序中向板坯表面和皮带喷洒阻燃剂溶液,喷洒完成后板坯进入热压工序,热压得到阻燃定向刨花板;和/或,
(6)步骤(4)完成后,经铺装得到的板材进入热压工序,在热压之后的后处理工序中向板材正反两面喷洒阻燃剂溶液,得到阻燃定向刨花板。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(1)、(2)和(3)中,所述阻燃剂选自水溶性阻燃剂;
优选地,步骤(4)中,所述阻燃剂以固体形式和/或液体形式添加。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,步骤(5)和步骤(6)中,所述阻燃剂选自磷酸脒基脲与硼酸、硼砂和氨基磺酸胍中的至少一种的组合;
优选地,步骤(4)中所述胶黏剂和阻燃剂的质量比为1:(0.1-3)。
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