CN102216525B - 用能热硬化的浸渍树脂浸渍幅料状材料的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用能热硬化的浸渍树脂(16)浸渍幅料状材料(12)的装置(10)，包括：浸渍槽(26)，在该浸渍槽中使幅料状材料(12)与浸渍树脂(16)接触；通向浸渍槽(26)的输入管道(30)，通过该输入管道将浸渍树脂(16)导入浸渍槽(26)中；以及加热装置(32)，该加热装置加热浸渍树脂(16)。按照本发明，加热装置(32)配设于输入管道(30)并且在输入管道(30)中加热浸渍树脂(16)。

Description

用能热硬化的浸渍树脂浸渍幅料状材料的装置
技术领域
本发明涉及一种用能热硬化的浸渍树脂浸渍幅料状材料的装置，包括：浸渍槽，在该浸渍槽中使幅料状材料与浸渍树脂接触；通向浸渍槽的输入管道，通过该输入管道将浸渍树脂导入浸渍槽中；和加热装置，该加热装置加热浸渍树脂。
背景技术
这样的装置由实践通常已知。
用能热硬化的浸渍树脂浸渍幅料状材料连同紧接着干燥浸渍的幅料状材料一起用于制造浸渍物，如其单独地或以由这样的浸渍物构成的层合体的形式例如用于由木材构成的基体的涂层，这样例如在制造镶板时用于装饰表面、例如地板。
对此，作为幅料材料不仅在现有技术中、而且也与本发明相关地特别是考虑由天然纤维和/或人造纤维构成的复合物，例如纱布、软垫、织物或类似物。幅料材料优选涉及这样的纸，该纸的单位面积重量在未浸渍的状态下可以在约25g/m2与约300g/m2之间。众所周知，确定用于形成成品可见面的浸渍物的纸层可印上所希望的装饰物。
为了能使浸渍树脂能够渗透幅料材料中，浸渍树脂掺有溶剂、例如水，该溶剂的功能是降低人造树脂的粘度。这样形成的浸渍液如果希望还可以混进其他的添加剂，例如硬化剂。在进一步处理之前必须干燥浸渍完的幅料材料，亦即，必须重新从浸渍物中去掉溶剂，从而仅浸渍液中的浸渍树脂仍保留在完成的产品中。
如果与本发明相关地在下文谈及用浸渍树脂浸透幅料材料或浸渍树脂渗透幅料材料中，则对此是指，用浸渍液浸透幅料材料或浸渍液渗透幅料材料中。但关于成品，最后的结果只取决于在此浸渍树脂也已透过幅料材料并且在紧接着干燥时保留在该幅料材料中。此外，在这方面应指出，虽然与本发明相关地总是单独谈到“人造树脂”或“浸渍树脂”，但该树脂也可以是不同人造树脂的混合物。
如同在每种其他的工业利用的过程中那样，在制造浸渍物时也必须试图使该过程尽可能快速而有效地进行，以便可以使在成品上的由此引起的成本份额保持尽可能低。为此，具有核心重要性的是，可以尽可能快速而有效地用浸渍树脂浸透幅料材料并紧接着将其干燥。众所周知，浸渍液的粘度越低，对于浸渍所需的时间越短。为了得到浸渍液的尽可能低的粘度，一方面可以减少其固体份额、即树脂份额，而另一方面可以提高其温度。
关于预定的树脂量涉及的、为降低粘度而附加添加的溶剂在接着的干燥步骤中必须重新从浸渍的幅料状材料中去掉。这耗费能量和时间并因此又有助于提高用于浸渍物的成本。因此，总体上未得到成本优点。
但提高温度在实践中也受到限制。亦即浸渍树脂在较高的温度下更快地时效硬化、亦即更快地聚合。但树脂的分子量越高，它就越差地渗透幅料材料并且完成的浸渍物后来就会越差地进一步处理。这样例如在浸渍槽的高于35℃的温度时液有效时间如此缩短，以致在生产中断的情况下浸渍液会如此迅速地变成不能用的，以致必须清除全部的在生产设备中、即特别是在浸渍槽中存在的浸渍液。这当然是不可忍受的。
在现有技术中已在目前常见的最高35℃的槽温度下产生的另一问题在于，由于高的高达2000kg液量/h的树脂流量，浸渍槽的热交换面必须是相当热的，以便能将在浸渍槽中容纳的浸渍液置于所希望的槽温度。由于因槽的几何形状自然存在层状的流动区域和在不利的情况下甚至存在死区，所以这在热交换面上总是又导致形成树脂沉积，这些树脂沉淀使热传导随着时间的流逝总是进一步变坏。由此，由于在热交换面上的总是变得越来越高的必需的温度并由此越来越迅速发生的沉积形成而开始恶性循环——槽“增满”。
发明内容
因此，本发明的目的是，这样地进一步构成所述类型的装置，使得用能热硬化的浸渍树脂浸渍幅料状材料可以更有效地进行。
按照本发明，该目的通过一种开头所述类型的装置达到，其中，加热装置配设于输入管道并且在输入管道中加热浸渍树脂。因此，按照本发明不再在浸渍槽中加热浸渍树脂，而是在设置在浸渍槽前面的加热装置中。由此，不再需要将浸渍槽的壁面作为热交换面用于加热浸渍树脂，从而至少可减小在这些壁上形成沉积的危险，即使不完全地排除。
因此可以将浸渍树脂、更准确地说将浸渍液以比在现有技术中可能的那样更高的温度、特别是在约50℃至约80℃之间的温度并因此较低的粘度输送给浸渍槽。由此可以改善浸渍树脂到幅料状材料中的渗透性能。但按选择，浸渍液也可以包含少量溶剂并且由于提高的温度而具有这样的粘度，该粘度与具有较高的溶剂份额和较低的温度的现有技术的浸渍液的粘度相符。由此可以更有效地进行紧接着的干燥。当然也可以相互组合地使用这两种效应。无论以哪种形式也总是充分利用通过本发明能实现的温度提高的有利结果，在每种情况下通过使用按照本发明的浸渍装置更有效地进行浸渍过程。在所述第一种情况下，浸渍过程本身更快地进行，由此提高每单位时间浸渍的幅料状材料的量。而在另一种情况下可以更快地并在使用少量能量的情况下下进行浸渍的幅料状材料的干燥。
为了在连接在浸渍槽前面的加热装置中也可以阻止形成沉积，在本发明的进一步构成中建议，加热装置是无接触式工作的加热装置。对此，加热装置可以例如通过使用微波辐射来加热浸渍树脂。
此外有利的可以是，设有控制装置，该控制装置保证只将对于浸渍所需的量的浸渍树脂输送给加热装置。由此可以特别是将为加热浸渍树脂而耗费的能量减到最小值。控制装置可以根据至少一个传感器的检测信号工作，所述传感器检测浸渍装置的至少一个工作温度，例如根据机器速度、亦即根据将幅料状材料输送给浸渍槽所用的速度。控制装置还可以连接于泵或浸渍装置的其他功能单元，所述泵将对于浸渍所需的量的浸渍树脂输送给加热装置。
在本发明的进一步构成中建议，浸渍槽设有冷却装置。该冷却装置可以例如在生产中断的情况下用于冷却浸渍树脂，以便降低其聚合速度并由此这样地提高液有效时间，使得在重新开始生产以后也仍可以继续使用树脂。
该冷却装置可以包括集成的冷却单元。这样，例如在现有技术的浸渍槽中已存在的热交换装置现在按照本发明可以不再用于加热、而是用于冷却浸渍液。
但附加地或按选择，也可能的是，冷却装置包括外部的冷却单元。当需要特别高的冷却功率时，这特别便可能是有利的。在这种情况下，从浸渍槽中并通过外部的冷却单元泵出浸渍液或浸渍树脂，以便能达到仍更有效的冷却。
在本发明的进一步构成中还建议，浸渍槽分成至少两个分槽。这能实现将第一分槽用于预浸渍、而将第二分槽用于主浸渍，其中浸渍树脂优选只在第一分槽中可以保持在与现有技术相比提高的温度，而浸渍树脂在第二分槽中保持在例如与在现有技术中使用的温度相符的温度。该进一步构成利用：已在预渍浸步骤中实现浸渍液到幅料状材料中的真正的渗透并且在主浸渍步骤中主要仍涉及相对于幅料状材料的单位面积重量正确地计量浸渍树脂的单位面积重量。
因此也有可能的是，与输入管道连接的第一分槽比沿树脂流动方向较远地在下游设置的另一分槽具有更小的容积。还有利的是，在这两个分槽之间设置有另一冷却单元。如果希望，该另一冷却单元可以配设于用作过渡分槽的第三分槽，其中该过渡分槽例如仍可以归于预浸渍步骤。
有利地，多个分槽的容纳容积可以彼此分开地构成，而且是这样，即，虽然一方面可以实现浸渍液从在上游设置的分槽向在下游设置的分槽的过渡，但另一方面浸渍液从在下游设置的分槽向在上游设置的分槽的过渡是不可能的。
最后，在本发明的进一步构成中也还可设有喷射装置，该喷射装置润湿幅料状材料，例如用水、优选热水或水蒸汽润湿。通过该措施，可以进一步改善浸渍液到幅料状材料中的渗透。在这种情况下特别有利的是，不仅预润湿而且预加热幅料状材料。
按照本发明的浸渍装置的使用能够在浸渍液的明显较高的固体含量时实现浸渍，由此可以在紧接着的干燥时节省显著的能量或在已存在的干燥能力时允许较高的生产速度。例如可以用在浸渍液中约60％浸渍树脂的固体含量工作。
此外，已令人惊喜地发现，在较高的温度时有利地改变浸渍液的流变学。例如在传统的浸渍装置中由于在浸渍区域内树脂的环绕喷射持续地发生污染和损坏。按照本发明，现在已令人惊喜地确定，在较高的温度时降低浸渍液的喷射倾向并且因此浸渍装置的明显较长的维修间隔期变成可能的。
还要补充的是，作为浸渍树脂通常使用氨基塑料树脂和酚醛塑料树脂。例如可以考虑以下树脂作为浸渍树脂：脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、三聚氰胺-脲-酚-甲醛树脂(MUPF)、酚-甲醛树脂(PF)、单宁树脂、间苯二酚-甲醛树脂、硅酮树脂。
附图说明
以下根据实施例参照附图更详细地说明本发明。其中：
图1示出一按照本发明的浸渍装置的结构示意图。
具体实施方式
在图1中总体用10标记用于浸渍幅料状材料12、例如纸幅料的装置。浸渍装置10包括一浸渍槽14，在该浸渍槽中用浸渍树脂16、更准确地说用浸渍液16a浸透纸幅料12。
在所示的实施例中，浸渍槽14分成三个分槽18、20和22，这三个分槽由材料幅料12沿由转向辊24预定的幅料走向依次通过。关于其结构和其布置以及也关于这些转向辊中的一些或多个是否被驱动的问题，这些转向辊24与现有技术的浸渍装置的那些转向辊相符。因此，在这里放弃详细的与此有关的说明。
在所示的实施例中，浸渍装置10包括一具有槽容积26a的槽体26。在槽体26中嵌入一嵌入体28，在该嵌入体中构成第一分槽18和第二分槽20。槽容积26a的未由嵌入体28占据的分容积形成第三分槽22。按照本发明，第一分槽18的容积小于第二分槽20的容积，并且后者又小于第三分槽22的容积。
在浸渍装置10工作时，经由一输入管道30将浸渍液16a输送给第一分槽18，该浸渍液之前已在一加热装置32中、优选借助微波辐射无接触地加热。输入管道30向第一分槽18中的进口在34处示出。按照本发明，浸渍液16a可以在溶剂、例如水中包含固体份额约为60％的浸渍树脂16、例如三聚氰胺树脂并且以约50℃至80℃的温度导入第一分槽18中。由于该高的温度，浸渍液16a虽然有高的固体份额但仍具有如此低的粘度，以致它在第一分槽18可以无困难地渗透材料幅料12，以便将该材料幅料浸透。为了便于渗透，在进入第一分槽18之前可以借助喷射装置36将材料幅料12润湿并且如果希望也将其预热。
浸渍液从第一分槽18经由溢流部38进入第二分槽20中。第二分壁20的限制壁20a构成为冷却单元40的热交换面，该冷却单元将浸渍液16a冷却到约30℃的温度，以便明显地提高其有效时间。此外，在第二分槽20中再次用浸渍液16a浸透材料幅料12。
浸渍液16a经由溢出部42从第二分槽20进入第三分槽22，在该第三分槽中设有用于材料幅料12的浸渍段44。在前两个分槽18和20中用浸渍液16a真正地浸透材料幅料12，而在第三分槽22中的浸渍段44的主要功能能够确保，用希望的量的浸渍液16a装载材料幅料12。
尽管在图1中在不同的位置处设有刮浆杆46，所述刮浆杆的任务是，从材料幅料12的表面上去除多余的浸渍液16a和/或使涂覆到材料幅料12上的浸渍液16a均匀地分布和/或平整，但本发明不关心该部分方面。因此与此有关地放弃详细的说明。
如在图1中示意示出地，在浸渍槽26的底部中设有一冷却装置48，该冷却装置的任务一方面是，将在第三分容积22中的浸渍液16a保持在所希望的约30℃的温度，但另一方面在生产停止的情况下该冷却装置也用于仍继续冷却浸渍液16a，以便如此提高其有效时间，使得浸渍液在重新开始生产以后可以无损失继续使用。如果需要，为此也还可以设有一外部的冷却装置50，该外部的冷却装置从槽容积26a中循环泵吸并冷却浸渍液16a。
在正常的生产工作中，也将浸渍液16a循环泵吸。更确切地说，浸渍液经由排出口52从槽容积26a中排出并且经由管道54由泵56导向微波加热装置32并经由输入管道30继续向进口34导入第一分槽18中。在此，泵56和微波加热装置32优选在控制装置58的控制下工作，从而一方面确保总是精确地将浸渍液16a的量导入第一分槽18中，该量根据生产速度、特别是材料幅料12的运行速度变成需要的，并且将浸渍液16a以所希望的温度导入第一分槽18中。
此外，计量装置60确保经由管道62和进口64总是精确地将浸渍液16的量再提供到槽容积26a中，它将材料幅料12由于浸渍从浸渍装置10中取出。按这种方式可确保，浸渍液16在分槽18、20和22中的水平面总是可以保持在相同的高度。计量装置60也优选在控制装置58的控制下工作。
此外，可将多个传感器S的检测信号输送给控制装置58，例如一个用于检测材料幅料12的速度的传感器的、一个用于检测导入第一分槽18中的浸渍液16a的温度的传感器的、一个用于检测浸渍液16a在分槽18、20和22中的水平面的传感器的和更多类似传感器的检测信号。在图1中为了视图的清晰起见未示出这些传感器及其与控制装置58的连接导线。
还要补充的是，在图1中所示的实施形式适合于补充装备在已存在的现有技术的浸渍装置上。除了设置微波加热装置32外，事实上只需要将嵌入体28嵌入浸渍槽26的槽容积26a中，在该嵌入体中构成前两个分槽18和20，以便从现有技术的浸渍装置制成按照本发明的浸渍装置10。但原则上也可以设置特别为此构成的浸渍槽。

Claims (14)

1.用能热硬化的浸渍树脂(16)浸渍幅料状材料(12)的装置(10)，包括：
浸渍槽(26)，在该浸渍槽中使幅料状材料(12)与浸渍树脂(16)接触；
通向浸渍槽(26)的输入管道(30)，通过该输入管道将浸渍树脂(16)导入浸渍槽(26)中；
加热装置(32)，该加热装置加热浸渍树脂(16)；
其特征在于，加热装置(32)配设于输入管道(30)并且在输入管道(30)中加热浸渍树脂(16)。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，加热装置(32)是无接触式工作的加热装置。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，加热装置(32)通过使用微波辐射来加热浸渍树脂(16)。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，设有控制装置(58)，该控制装置保证将对于浸渍所需的量的浸渍树脂(16)输送给加热装置(32)。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，浸渍槽(26)设有冷却装置。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，冷却装置包括集成的冷却单元。
7.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，冷却装置包括外部的冷却单元。
8.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，浸渍槽(26)分成至少两个分槽(18、20、22)。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，与输入管道(30)连接的第一分槽(18)比沿树脂流动方向较远地在下游设置的另一分槽(22)具有更小的容积。
10.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，在两个分槽(18、22)之间设置有一冷却单元(40)。
11.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一个所述分槽(18、20、22)构成在一个槽体(28)中，该槽体能嵌入一个更大的槽体(26)中，该更大的槽体的其余的槽容积(26a)形成至少一个另外的分槽(22)。
12.按照权利要求1至11之一项所述的装置，其特征在于，设有喷射装置(36)，该喷射装置润湿幅料状材料(12)。
13.按照权利要求12所述的装置，其特征在于，所述喷射装置(36)用水润湿幅料状材料(12)。
14.按照权利要求12所述的装置，其特征在于，所述喷射装置(36)用热水或水蒸汽润湿幅料状材料(12)。
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