CN106078988B - 加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置 - Google Patents

Abstract

一种加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，包括强脉冲电场处理室，所述强脉冲电场处理室内设有用于产生强脉冲电场的高压电极以及低压电极，采用高压脉冲电源为强脉冲电场处理室内产生强脉冲电场的高压电极供电，高压脉冲电源的输出电压可调使高压电极与低压电极之间形成电场强度在10kV/cm至100kV/cm可调的强脉冲电场，待处理板材放置在高压电极与低压电极之间。本发明能在较短时间内加速释放人造木质板材中的游离甲醛，以及促进胶黏剂中的不稳定基团加速分解与释放，从而减小板材的甲醛含量与释放量，提高板材的环保等级与附加价值。

Description

加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置

技术领域

本发明涉及人造木质板材的高压脉冲电场处理装置，具体涉及一种利用强脉冲电场加速人造木质板材内游离甲醛释放的处理装置，属于人造木质板材降甲醛领域。

背景技术

近三十年来，随着我国经济水平的不断提高，我国的室内装修成为潮流，从大型商场到街边小店，从洋房别墅到精致公寓，都在进行各种各样的装修，并从大、中城市向小市镇及富裕农村蔓延之势。在室内装修当中，以胶合板、刨花板、密度板、纤维板、细木工板、切片板、强化复合地板等为主的人造木质板材得到了广泛的应用，比如室内造型、家具制造、地面铺设材料、建筑结构材料等。而在这些人造木质板材中，普遍含有甲醛，在不同的温度和湿度下，甲醛可从这些材料中不断的释放出来，时间可长达十年以上，严重地污染室内空气，危害人体健康。目前我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达11.1万人，超额急诊数达430万人次，直接和间接经济损失近1000亿元。

为降低甲醛对人民群众的危害，2001年，国家出台了环境强制性标准GB18580-2001，标准规定我国人造木质板材甲醛释放标准等级，当吸收液甲醛浓度≤1.5mg/L时(干燥法)，属于E1级板材，可直接用于室内装修。目前，为提高人造木质板材的环保等级，降低人造板中的甲醛释放量，一般有三种方法。一是调整配方改进胶黏剂，但无甲醛胶的成本较高，无法替代脲醛树脂胶的市场地位；二是调整板材生产工艺，包括控制热压参数、热压后处理等，但会大大提高制造成本，且需要精确控制，难以大规模应用；三是采用后处理方法，比如采用真空负压法加速甲醛释放，氨气吸醛法减小板材中的甲醛含量，但是真空负压法需要真空设备，不适应大规模工业应用，而氨气吸醛法中的氨气容易造成二次污染。因此，寻找成本低廉、且适应大规模工业应用的人造板材脱除甲醛装置，具有重要的社会意义与经济价值。

发明内容

为了有效加速人造木质板材内部的甲醛释放，降低人造木质板材内部的甲醛含量，并针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明提供一种加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置。本装置以流水线形式处理，适宜工厂大规模使用，处理成本低廉，能在较短时间内加速释放人造木质板材中的游离甲醛，以及促进胶黏剂中的不稳定基团加速分解与释放，从而减小板材的甲醛含量与释放量，提高板材的环保等级与附加价值，保护人民群众的身体健康。具有较大的经济价值和良好的社会效益。

本发明采用的技术方案是：

一种加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，包括强脉冲电场处理室，所述强脉冲电场处理室内设有用于产生强脉冲电场的高压电极以及低压电极，采用高压脉冲电源为强脉冲电场处理室内产生强脉冲电场的高压电极供电，高压脉冲电源的输出电压可调使高压电极与低压电极之间形成电场强度在10kV/cm至100kV/cm可调的强脉冲电场，待处理板材放置在高压电极与低压电极之间。

高压脉冲电源主要为待处理板材处理提供强脉冲电源，使在高压电极与低压电极之间形成强脉冲电场，根据处理人造木质板材的厚度，调节高压脉冲电源的输出电压，使强脉冲电场处理室的电场强度在10kV/cm至100kV/cm可调，高压脉冲电源输出电压脉冲宽度为1至100微秒。

进一步地，本发明所述的强脉冲电场为均匀场强，产生强脉冲电场的高压电极和低压电极为不锈钢、铝、铜或铁等金属导电材料。

进一步地，本发明还包括电极提升器和电极传动杆，所述电机提升器通过电极传动杆连接高压电极，电极提升器工作能够带动电极传动杆进而实现高压电极的提升和下压。在强脉冲电场处理室放入待处理板材之前，电极提升器通过电极传动杆将高压电极提升，使高压电极和低压电极之间留有足够空间放入待处理板材；待处理板材从进板口进入强脉冲电场处理室，通过板材传送装置将待处理板材传送至高压电极和低压电极之间；电极提升器进一步通过电极传动杆将高压电极下压，使高压电极、待处理板材、板材传送装置和低压电极紧密贴合。当待处理板材被强脉冲电场处理完毕后，电极提升器再次工作并带动电极传动杆提升高压电极，以便于处理后的板材经出板口送出。

进一步地，本发明所述高压电极和低压电极的长度和宽度为待处理板材的长度和宽度的70％至90％，强脉冲电场处理时高压电极以及低压电极抵压在待处理板材两外侧面的中间位置，待处理板材的四外边边均超出高压电极以及低压电极对应的外边沿。

进一步地，高压脉冲电源经高压脉冲电源输出口输出高电压脉冲，高电压脉冲经强脉冲电场处理室上设置的高压馈入口进入强脉冲电场处理室内部，进而与高压电极连接，从而使高压电极上带有高电压，使高压电极和低压电极之间形成均匀高压脉冲电场。

进一步地，所述强脉冲电场处理室设置有供板材输入的进板口以及供板材输出的出板口。所述强脉冲电场处理室内设置有板材传送装置，板材传送装置连接在进板口和出板口之间，板材输送装置从高压电极和低压电极之间穿过将待处理板材传送至高压电极与低压电极之间进行强脉冲电场处理。

进一步地，本发明还包括甲醛释放室，经强脉冲电场处理室中的强脉冲电场处理后的板材送入甲醛释放室。

进一步地，所述甲醛释放室内设置有板材支撑架，板材支撑架上能够放置多块板材且板材之间保持间距形成板材与板材之间的甲醛释放通道。

进一步地，所述强脉冲电场处理室以及甲醛释放室均分别通过管道连接有一个以上的真空泵，在各自真空泵的作用下使强脉冲电场处理室、甲醛释放室内部形成负压，从而加速甲醛释放，真空泵将排出的甲醛经密闭管道送入甲醛回收装置。

本发明的技术效果在于：

甲醛作为极性分子，在受到强脉冲电场作用时，在电场力的作用下，增加游离甲醛的动力学特性，将加快其向外释放的速度，减小板材内部甲醛含量；同时强脉冲电场使人造板内的水分子、空气等电离，产生大量活性自由基，自由基促进胶黏剂中的不稳定基团加速分解与释放，从而释放出甲醛，从而减小不稳定基团在板材使用过程中的甲醛释放量；进一步地，将强脉冲电场处理后的板材放置于甲醛释放室中，通过一定的负压，在板材内部与外部形成高的甲醛气体浓度差，促进板材内部的甲醛释放，在较短时间内使板材内部甲醛量显著减小，从而减小板材的甲醛释放量，提高板材的环保等级。

与现有技术相比，本发明的处理时间短，能耗低，符合绿色环保的现代理念；不影响原有人造板材的生产流程，处理成本低廉，适合工厂大规模使用；处理为强脉冲电场，不需要添加其它化学试剂，不产生二次污染，在人造木质板材行业具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为高压电极与待处理板材的结构图

其中：

1.强脉冲电场处理室，2.高压电极，3.低压电极，4.待处理板材，5.板材传送装置，6.进板口，7.出板口，8.电极提升器，9.电极传动杆，10.高压脉冲电源，11.高压脉冲电源输出口，12.高压馈入口，13.甲醛回收装置，14.真空泵，15.甲醛释放室，16.处理后板材，17.板材支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明一种加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，采用强脉冲电场技术加速人造木质板材内部的甲醛释放，脉冲电场强度在10kV/cm至100kV/cm，脉冲宽度1至100微秒，根据板材的不同厚度，可通过调节高压脉冲电源10的输出电压，以改变高压电极2和低压电极3之间的脉冲电场强度。

参照图1，本实施例中的强脉冲电场处理室1为长方体结构，根据待处理板材4的不同尺寸，设计不同尺寸形状的的强脉冲电场处理室1。在强脉冲电场处理室1的左方，设置有长条形进板口6，用以将待处理板材4放入板材传送装置5之上，进而将待处理板材4传送至高压电极2和低压电极3之间。在强脉冲电场处理室1的右方，设置有长条形出板口7，待处理板材4经强脉冲电场处理后，变为处理后板材16，经板材传送装置5通过出板口7送出，进而将处理后板材16放入甲醛释放室15。

强脉冲电场处理室1之上设置有电极提升器8和电极传动杆9，在向强脉冲电场处理室1送入待处理板材4之前，电极提升器8工作并带动电极传动杆9提长高压电极2，以便于向强脉冲电场处理室1中送入待处理板材4；当待处理板材4被传送至高压电极2和低压电极3之间后，电极提升器8再次工作并带动电极传动杆9将高压电极2向下压紧，使高压电极2、送入待处理板材4和低压电极3紧密贴合；当待处理板材4被强脉冲电场处理完毕后，电极提升器8再次工作并带动电极传动杆9提升高压电极2，以便于处理后的板材经出板口7送出，并再次进入向强脉冲电场处理室1中送入待处理板材4的工作程序。

参照图2，待处理板材放置在高压电极与低压电极之间，且本发明的高压电极2和低压电极3的长度和宽度为待处理板材4的长度和宽度的70％至90％，强脉冲电场处理时高压电极2以及低压电极3抵压在待处理板材两外侧面的中间位置，待处理板材的四外边边均超出高压电极以及低压电极对应的外边沿，以避免在待处理板材4的边沿形成放电，影响处理效果。

本发明的高压脉冲电源10经高压脉冲电源输出口11输出高电压脉冲，高电压脉冲经强脉冲电场处理室1顶部的高压馈入口12进入强脉冲电场处理室1内部，进而与高压电极2连接，从而使高压电极2上带有高电压，在高压电极2和低压电极3之间形成均匀高压脉冲电场。

强脉冲电场处理室1顶部设置有管道与真空泵14连接，通过真空泵14将待处理板材4在强脉冲电场处理期间释放的甲醛排除，一方面加速板材内部的甲醛释放，另一方面避免在向强脉冲电场处理室1中送入和送出板材过程中，甲醛影响工作人员健康。真空泵14将排出的甲醛经密闭管道进入甲醛回收装置13。

甲醛释放室15主要用于快速释放板材内部的甲醛，处理后板材16进入甲醛快速释放过程，将处理后板材16放入甲醛释放室15，在放满甲醛释放室15之后，运行真空泵14，在真空泵14的作用下使甲醛释放室15内部形成负压，从而进一步加速处理后板材16内部的甲醛释放。通过密闭管道，真空泵14将排出的甲醛送入甲醛回收装置13回收。

甲醛释放室15中，处理后板材16在甲醛释放室15内部竖立放置，并在甲醛释放室15内部设计有长条形板材支撑架17，用以支撑和隔离处理后板材16，使处理后板材16之间形成甲醛排放通道，促进处理后板材16内部的甲醛释放。

甲醛释放室15的大小由处理后板材16的尺寸以及放入的数量决定，甲醛释放室15越大，需要的真空泵14数量越多。

以上包含了本发明优选实施例的说明，这是为了详细说明本发明的技术特征，并不是想要将发明内容限制在实施例所描述的具体形式中，依据本发明内容主旨进行的其他修改和变型也受本专利保护。本发明内容的主旨是由权利要求书所界定，而非由实施例的具体描述所界定。

Claims (6)

1.一种加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，其特征在于，包括强脉冲电场处理室、电极提升器和电极传动杆，所述强脉冲电场处理室内设有用于产生强脉冲电场的高压电极以及低压电极，采用高压脉冲电源为强脉冲电场处理室内产生强脉冲电场的高压电极供电，高压脉冲电源的输出电压可调使高压电极与低压电极之间形成电场强度在10kV/cm至100kV/cm可调的强脉冲电场，待处理板材放置在高压电极与低压电极之间；高压脉冲电源经高压脉冲电源输出口输出高电压脉冲，高电压脉冲经强脉冲电场处理室上设置的高压馈入口进入强脉冲电场处理室内部，进而与高压电极连接，从而使高压电极上带有高电压，使高压电极和低压电极之间形成均匀高压脉冲电场；所述高压电极和低压电极的长度和宽度为待处理板材的长度和宽度的70％至90％，强脉冲电场处理时高压电极以及低压电极抵压在待处理板材两外侧面的中间位置，待处理板材的四外边边均超出高压电极以及低压电极对应的外边沿；所述强脉冲电场处理室设置有供板材输入的进板口以及供板材输出的出板口，所述强脉冲电场处理室内设置有板材传送装置，板材传送装置连接在进板口和出板口之间，板材输送装置从高压电极和低压电极之间穿过将待处理板材传送至高压电极与低压电极之间进行强脉冲电场处理；所述电极提升器通过电极传动杆连接高压电极，电极提升器工作能够带动电极传动杆进而实现高压电极的提升和下压；在强脉冲电场处理室放入待处理板材之前，电极提升器通过电极传动杆将高压电极提升，使高压电极和低压电极之间留有足够空间放入待处理板材；待处理板材从进板口进入强脉冲电场处理室，通过板材传送装置将待处理板材传送至高压电极和低压电极之间；电极提升器进一步通过电极传动杆将高压电极下压，使高压电极、待处理板材、板材传送装置和低压电极紧密贴合；当待处理板材被强脉冲电场处理完毕后，电极提升器再次工作并带动电极传动杆提升高压电极，以便于处理后的板材经出板口送出。

2.根据权利要求1所述的加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，其特征在于，高压脉冲电源输出电压脉冲宽度为1至100微秒。

3.根据权利要求2所述的加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，其特征在于，产生强脉冲电场的电极为不锈钢、铝、铜或铁金属导电材料。

4.根据权利要求1所述的加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，其特征在于，还包括甲醛释放室，经强脉冲电场处理室中的强脉冲电场处理后的板材送入甲醛释放室。

5.根据权利要求4所述的加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，其特征在于，所述甲醛释放室内设置有板材支撑架，板材支撑架上能够放置多块板材且板材之间保持间距形成板材与板材之间的甲醛释放通道。

6.根据权利要求4或5所述的加速人造木质板材内部甲醛释放的高压脉冲电场处理装置，其特征在于，所述强脉冲电场处理室以及甲醛释放室均分别通过管道连接有一个以上的真空泵，在各自真空泵的作用下使强脉冲电场处理室、甲醛释放室内部形成负压，从而加速甲醛释放，真空泵将排出的甲醛经密闭管道送入甲醛回收装置。