CN111590711A - 纤维板的加工方法及用于所述加工方法的破碎分选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维板的加工方法及用于所述加工方法的破碎分选装置，所述加工方法包括如下步骤：对原料进行处理，使得处理后的原料适于进行纤维化加工；对处理后的原料进行纤维化加工，使之成为纤维；对所述纤维进行施胶；对施胶后的纤维进行筛选，剔除不合格的纤维；将筛选后的纤维输入板坯成型机，使之成为板坯；对所述板坯进行热压和剪裁。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及板材加工领域，特别涉及一种纤维板的加工方法及用于所述加工方法的破碎分选装置。
背景技术
用于加工纤维板的原料来源广泛，当开发一种新原料时，需要对纤维板的加工方法进行适应性探索和调整。并且，纤维板的制备涉及多项工艺，有必要针对各工艺进行研究和改进以发展更多新的纤维板加工方法，从而适应不同的生产需求。
在纤维板的加工过程中，需要对原料进行破碎并对破碎料进行分选，破碎步骤和分选步骤分开进行，需要耗费更多的能源和时间。因此，有必要提供一种能够同时进行破碎和分选的装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种新的纤维板加工方法，并提供一种同时具备破碎功能和分选功能的破碎分选装置。
根据本发明的一个方面，提出一种纤维板的加工方法，包括如下步骤：对原料进行处理，使得处理后的原料适于进行纤维化加工；对处理后的原料进行纤维化加工，使之成为纤维；对所述纤维进行施胶；对施胶后的纤维进行筛选，剔除不合格的纤维；将筛选后的纤维输入板坯成型机，使之成为板坯；对所述板坯进行热压和剪裁。
根据一些实施方式，所述对原料进行处理的步骤，还包括：对原料进行破碎化处理；对破碎化处理后的原料进行筛选，筛选合格的原料进入到下一步骤；对筛选不合格的原料返回到破碎化处理步骤，重新破碎化处理。
根据一些实施方式，所述原料为芦竹；所述对原料进行处理的步骤，还包括：在将所述芦竹破碎化处理之后，将除了茎秆之外的成分进行筛除。
根据一些实施方式，在对施胶后的纤维进行筛选的步骤之前，还包括干燥的步骤：将施胶后的纤维进行干燥。
根据一些实施方式，在对所述板坯进行热压和剪裁的步骤之前，还包括去除杂质的步骤以及检验的步骤：将所述板坯中金属杂质去除；以及检测板坯的参数，以识别不合格的板坯。
根据一些实施方式，所述原料为原木、枝桠材以及巨菌草，所述对原料进行处理的步骤包括：将所述原木或枝桠材加工成预定尺寸的木片以及将所述巨菌草剪切成预定尺寸。
根据本发明另一方面，提出一种用于所述的纤维板的加工方法的破碎分选装置，其中，所述破碎分选装置包括：外壳；可转动的主轴，设于所述外壳内；多个破碎部件，设于所述主轴上，并跟随所述主轴转动；分选部件，设于所述外壳内，所述分选部件围合出第一腔体以容置所述多个破碎部件，所述分选部件和所述外壳之间形成第二腔体。
根据一些实施方式，所述多个破碎部件沿所述主轴的轴向间隔排列，并且按从上到下的方向，所述多个破碎部件的长度逐渐增大。
根据本发明另一方面，提出一种纤维板，所述纤维板根据所述的加工方法加工而成。
根据一些实施方式，所述原料为芦竹或者所述原料为原木、枝桠材以及巨菌草。
在根据本发明的实施例的纤维板的加工方法中，通过对原料进行处理、纤维化加工、施胶、筛选、板坯成型、热压和剪裁等一系列步骤，能够加工出所需的纤维板。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于纤维板的加工方法的破碎分选装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。
在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
本发明提出一种纤维板的加工方法，包括如下步骤：对原料进行处理，使得处理后的原料适于进行纤维化加工；对处理后的原料进行纤维化加工，使之成为纤维；对所述纤维进行施胶；对施胶后的纤维进行筛选，剔除不合格的纤维；将筛选后的纤维输入板坯成型机，使之成为板坯；对所述板坯进行热压和剪裁。
在一个实施例中，所述对原料进行处理的步骤，还包括：对原料进行破碎化处理；对破碎化处理后的原料进行筛选，筛选合格的原料进入到下一步骤；对筛选不合格的原料返回到破碎化处理步骤，重新破碎化处理。
所述破碎化处理可以通过破碎机完成，破碎机包括辊轴，其上设有刀片或锤片，用于对原料进行切削或破碎。可以利用筛网对破碎化处理后的原料进行筛选，筛网的孔径可以为50～70mm。例如，筛网的孔径可以为60mm，从而将原料最终破碎为长度小于60mm。利用所述破碎机加工原料相较于用传统的削片机加工原料，电能消耗降低30％以上。
所述纤维板的加工可以选用非木质原料，以应对木材资源紧缺的问题。在一个实施例中，可以选用芦竹或巨菌草作为所述原料。芦竹和巨菌草均为多年生禾本植物，是一种高产的农业植物资源，一次种植，可多年收割，并且植株高大、直立丛生，适应性强、抗逆性好、生物质产量高。目前，芦竹和巨菌草一般用作饲料，使用单一。因此，本发明以芦竹或巨菌草为原料制备纤维板可以提供一种新的用途。
在另一实施例中，可以选用木材和巨菌草作为纤维板的原料。单纯采用巨菌草生产纤维板，在原料输送过程中易搭桥，影响设备整体开工率，可以通过加入部分木材来改善以上问题，使得工艺控制较为简单。所述木材具体可以包括原木、枝桠材等。
对于所述原料为原木、枝桠材以及巨菌草的情况，所述对原料进行处理的步骤包括：将所述原木或枝桠材加工成预定尺寸的木片以及将所述巨菌草剪切成预定尺寸。可以利用剥皮机对原木、枝桠材进行加工以去除树皮，之后，可以进行削片加工以得到预设长度的木片，所述预设长度可以为15～40mm。巨菌草可以剪切加工成长度为30～100mm。
在将所述原木或枝桠材加工成木片之后，还可以利用筛选机对所述木片进行筛选，以去除过大木片和泥土等杂质，筛选机的筛网孔径可以为30～60mm。剪切后的巨菌草可以通过筛选机筛选，以去除髓芯和枝叶，筛选机的筛网孔径可以为10～20mm。巨菌草为多年生禾本植物，枝桠、叶片较多，这部分木纤维含量低、灰分大，因此需要尽可能在纤维化加工前筛除。筛选后的木片和巨菌草可以按比例进行混合以得到混合料，木片的重量占比可以为20～60％。之后再对所述混合料进行纤维化加工，例如可以利用热磨机将所述混合料加工为纤维状态。
对于所述原料为芦竹的情况，所述对原料进行处理的步骤，还包括：在将所述芦竹破碎化处理之后，将除了茎秆之外的成分进行筛除。所述除茎秆之外的成分例如包括枝叶、髓芯以及混入的砂石等杂质，通过去除这些成分，能够防止在热磨机蒸煮缸或其他后续步骤中搭桥而造成堵料。可以利用下文描述的破碎分选装置100对芦竹原料进行破碎操作和分选操作，以实现将除了茎秆之外的成分进行筛除。之后再对经破碎化处理和筛除特定成分后的芦竹进行纤维化加工，例如可以利用热磨机将其加工为纤维状态。
对所述纤维进行施胶的步骤可以包括：对所述纤维施加异氰酸酯胶黏剂，保证制得的纤维板不释放甲醛，安全环保，施胶量可以为3～5％。在对施胶后的纤维进行筛选的步骤之前，还包括干燥的步骤：将施胶后的纤维进行干燥。施胶后的纤维可以进入干燥管道干燥。在一些实施例中，使得干燥后含水率为8～14％。在另一实施例中，使得干燥后含水率为8～12％。对于巨菌草和芦竹而言，纤维化加工后得到的粗纤维比木材要多，因此为了保证纤维板的质量，需要利用纤维筛分设备对纤维进行筛选。
筛选后的纤维可以在移动的运输带上铺装出结构均匀的连续板坯。在对所述板坯进行热压和剪裁的步骤之前，还包括去除杂质的步骤以及检验的步骤：将所述板坯中金属杂质去除；以及检测板坯的参数，以识别不合格的板坯。可以利用磁铁去除板坯中的金属杂质，之后再进行预压。板坯的参数可以包括以下至少一项：板坯的重量、板坯中的金属杂质、板坯的横向密度。可以自动计量板坯的重量。不合格的板坯可以自动排出生产线。
合格的板坯进入连续压机进行热压，热压过程包括多个阶段，各阶段的温度和压力可根据工艺要求精确调整，热压温度最高可以为230℃，热压温度范围可以为160～230℃，压制板坯厚度为1.5～25mm，板坯密度为600～900kg/cm3。成型板坯经过纵向锯边、横向截断并经冷却后堆垛、入库。
本发明还提出一种纤维板，所述纤维板根据所述的加工方法加工而成。在一个实施例中，所述纤维板的原料为芦竹。在另一实施例中，所述纤维板的原料为木材和巨菌草，更具体地，可以为原木、枝桠材以及巨菌草。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于纤维板的加工方法的破碎分选装置100的结构示意图，如图1所示，破碎分选装置100包括：外壳1；可转动的主轴2，设于外壳1内；多个破碎部件3，设于主轴2上，并跟随主轴2转动；分选部件4，设于外壳1内，分选部件4围合出第一腔体10以容置多个破碎部件3，分选部件4和外壳1之间形成第二腔体20。其中，待破碎的物料进入第一腔体10，并且具有第一尺寸的破碎料从第一腔体10排出，具有第二尺寸的破碎料进入第二腔体20并从中排出。
在根据本发明的实施例的破碎分选装置100中，待破碎的物料进入第一腔体10，在第一腔体10内被多个破碎部件3破碎，具有第一尺寸的破碎料从第一腔体10排出，具有第二尺寸的破碎料在离心力的作用下经过分选部件4进入第二腔体20，并从第二腔体20排出，从而能够将具有第一尺寸的破碎料和具有第二尺寸的破碎料进行分离。破碎和分选可以同时进行，能够提高效率、节约能源。
分选部件4可以为具有筛孔的筒状结构，例如可以为筒状的筛网，用于根据形态大小对破碎料进行分选。在一个实施例中，筛孔的孔径可以为10～20mm，能够对芦竹破碎料中除了茎秆之外的成分(例如髓芯、枝叶、砂石等杂质)进行筛除，起到良好的分选效果。外壳1可以为筒状结构，在外壳1与分选部件4之间形成的第二腔体20可以为环形腔。外壳1上可以设有安装部，用于安装分选部件4。
原料经破碎切削后，髓芯、枝叶会与枝干分离，髓芯、枝叶以及原料中混杂的砂石等杂质被破碎，外形尺寸较小，能够在离心力的作用下穿过分选部件4的筛孔，从而进入第二腔体20，而枝干等的破碎料被分选部件4阻挡，留存于第一腔体10内，由此能够将所需的破碎料和需要排除的破碎料进行分离。原料在进入破碎分选装置100之前可以先经过剪切加工，然后再利用破碎分选装置100对剪切为预设长度的原料进行破碎和分选。
破碎分选装置100可以包括进料口，设于破碎分选装置100的顶部，如图1所示，待破碎的物料可以沿箭头A指示的方向通过进料口进入第一腔体10。破碎分选装置100可以包括第一出料口，对应于第一腔体10，使得第一腔体10内具有第一尺寸的破碎料从所述第一出料口排出，如图1所示，具有第一尺寸的破碎料可以沿箭头B1指示的方向通过第一出料口排出第一腔体10。破碎分选装置100可以包括第二出料口，对应于第二腔体20，使得第二腔体20内具有第二尺寸的破碎料从所述第二出料口排出，如图1所示，具有第二尺寸的破碎料可以沿箭头B2指示的方向通过第二出料口排出第二腔体20。
所述进料口处可以设有进料引导部件，所述进料引导部件相对于装置100的轴线具有一定倾斜角，使得物料能够沿一定斜度进入第一腔体10，有利于物料沿水平方向和竖直方向流动，流动范围较大。所述进料口的数量可以为一个，设于装置100顶部的一侧；所述进料口的数量也可以为多个，保证物料能够从不同位置迅速进入第一腔体10内。
破碎分选装置100还包括出料引导部件，连接于分选部件4下部，所述出料引导部件可以为沿从上到下的方向径向尺寸逐渐增大的筒状结构。使得第一腔体10内的破碎料在出料引导部件的腔体内流动，而第二腔体20内的破碎料在出料引导部件与外壳1之间流动，并且在出料引导部件的作用下，从第二腔体20流出的破碎料向外侧流动，以与从第一腔体10流出的破碎料拉开距离，防止两者相互混杂。
破碎分选装置100还可以包括送风部件，用于为第二腔体20提供风力。通过风力的作用，能够促进第二腔体20内的破碎料从所述第二出料口排出，防止破碎料粘接，避免流动死角。即第二腔体20内的破碎料可以在重力和风力的作用下从所述第二出料口排出，从而能够保证破碎料及时排出，避免造成堵料的问题。
主轴2可以为沿上下方向延伸的杆状结构，主轴2可以设于外壳1的轴线位置处。破碎分选装置100还包括驱动部件6，连接至主轴2并驱动主轴2转动。主轴2可以通过连接件7与驱动部件6连接，连接件7例如可以为锁紧螺母。主轴2可以连接至驱动部件6的转动轴。驱动部件6可以为电机。驱动部件6的数量可以为一个或多个，驱动部件6可以设于破碎分选装置100的顶部和/或底部。驱动部件6可以安装于外壳1之外。
多个破碎部件3沿主轴2的轴向间隔排列，即多个破碎部件3排列为多层，每层破碎部件3的数量可以为一个或多个。多个破碎部件3跟随主轴2一起转动，从而对进入第一腔体10的物料进行破碎切削。同时，由于主轴2和多个破碎部件3不断转动，物料被破碎之后会受到离心力的作用，朝向分选部件4运动。每个破碎部件3从主轴2向外延伸，破碎部件3的形状可以为平直的片状或者螺旋状等。破碎部件3的排列方式可以为：螺旋线排列、对称排列、交错排列、对称交错排列等形式。
破碎部件3的末端可以具有硬质合金层，例如可以通过堆焊的方式形成所述硬质合金层，以增大破碎部件3的硬度、强度、耐磨性等，使得破碎过程进行地更为充分和迅速。破碎部件3可以为锤片，锤片的转子直径可以为800～1600mm，其中，转子直径是指装置工作时锤片末端运动轨迹的直径。锤片长度适当，有利于提高度电产量，过长则金属耗量增加，度电产量降低。锤片的线速度可以为80～100m/s。
破碎分选装置100还包括设于主轴2上的多个分隔部件5，用于分隔相邻的破碎部件3。采用分隔部件5有利于简化破碎部件3的结构，便于加工和安装。分隔部件5可以为分隔套的形式，套设于主轴2上。
在一个实施例中，按从上到下的方向，多个破碎部件3的长度逐渐增大。其中，在靠近装置100上部的位置处，破碎部件3的长度较小，从而在破碎部件3与分选部件4之间形成较大的间隙，有利于物料进入；在靠近装置100下部的位置处，破碎部件3的长度较大，从而在破碎部件3与分选部件4之间形成较小的间隙，使得物料能够得到充分的破碎。伴随着破碎过程的发生，产生的具有第二尺寸的破碎料能够在离心力的作用下及时通过分选部件4进入第二腔体20并进一步排出。
本发明的破碎分选装置100结构简单，能够在对物料进行破碎切削的同时实现对破碎料的及时分选，具有多功能、高效率的优点。
下面根据具体的实施例进行说明。
实施例1
以芦竹为原料的纤维板的加工方法，包括如下步骤：
S1，利用破碎机对芦竹进行破碎化处理，并利用破碎机的筛网对破碎化处理后的芦竹进行筛选，筛选合格的原料进入到下一步骤，对筛选不合格的原料返回到破碎化处理步骤，重新破碎化处理；破碎机的筛网孔径为60mm，即筛选合格的芦竹的长度小于60mm；
S2，利用破碎分选装置100对步骤S1得到的芦竹进行破碎操作和分选操作，以将除了茎秆之外的成分(髓芯、枝叶、砂石等)进行筛除，得到合格的破碎料；其中，破碎分选装置100的筛网孔径为10～20mm；
S3，利用热磨机对所述合格的破碎料进行纤维化加工，以得到纤维；
S4，对热磨后的纤维施加异氰酸酯胶黏剂，施胶量为3～5％；
S5，将施胶后的纤维输入干燥管道进行干燥，使得干燥后含水率为8～12％；
S6，将干燥的纤维输入纤维筛分机进行筛选，剔除不合格的纤维；
S7，将筛选后的纤维输入板坯成型机，在移动的运输带上铺装出板坯，并将所述板坯中金属杂质去除，以及检测板坯的参数，以识别不合格的板坯，并将不合格的板坯排出生产线；板坯的参数包括：板坯的重量、板坯中的金属杂质、板坯的横向密度；
S8，将合格的板坯输入连续压机进行热压，热压温度最高为230℃，压制板坯厚度为1.5～25mm，板坯密度为600～900kg/cm3；
S9，成型板坯经过纵向锯边、横向截断并经冷却后堆垛、入库。
以上加工方法能够生产不释放甲醛的生态板，解决杂质及髓芯分离、纤维质量控制、板坯检测及热压控制的问题，提供芦竹的新用途。
实施例2
以原木、枝桠材和巨菌草为原料的纤维板的加工方法，包括如下步骤：
S1，利用剥皮机对原木、枝桠材进行加工以去除树皮，之后进行削片加工，得到15～40mm长度的木片；
S2，利用筛选机对木片进行筛选，以去除过大木片，筛选机的筛网孔径为30～60mm；
S3，将巨菌草剪切加工成30～100mm长度；
S4，利用筛选机对剪切后的巨菌草进行筛选，以去除髓芯和枝叶，筛选机的筛网孔径为10～20mm；
S5，将筛选后的木片和筛选后的巨菌草按比例进行混合，得到混合料，其中木片的重量占比为20～60％；
S6，利用热磨机对所述混合料进行纤维化加工，以得到纤维；
S7，对热磨后的纤维施加异氰酸酯胶黏剂，施胶量为3～5％；
S8，将施胶后的纤维输入干燥管道进行干燥，使得干燥后含水率为8～14％；
S9，将干燥的纤维输入纤维筛分机进行筛选，剔除不合格的纤维；
S10，将筛选后的纤维输入板坯成型机，在移动的运输带上铺装出板坯，并将所述板坯中金属杂质去除，以及检测板坯的参数，以识别不合格的板坯，并将不合格的板坯排出生产线；板坯的参数包括：板坯的重量、板坯中的金属杂质、板坯的横向密度；
S11，将合格的板坯输入连续压机进行热压，热压温度为160～230℃，压制板坯厚度为1.5～25mm，板坯密度为600～900kg/cm3；
S12，成型板坯经过纵向锯边、横向截断并经冷却后堆垛、入库。
以上加工方法能够生产不释放甲醛的生态板，解决杂质及髓芯分离、含水率控制、纤维形态控制、板坯检测及热压控制的问题，提供巨菌草的新用途。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明的实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。为了清楚地示出各个部件的细节，附图中的各个部件并不是按比例绘制的，所以附图中的各个部件的比例也不应作为一种限制。
虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本发明总体构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
Claims (10)
1.一种纤维板的加工方法，包括如下步骤：
对原料进行处理，使得处理后的原料适于进行纤维化加工；
对处理后的原料进行纤维化加工，使之成为纤维；
对所述纤维进行施胶；
对施胶后的纤维进行筛选，剔除不合格的纤维；
将筛选后的纤维输入板坯成型机，使之成为板坯；
对所述板坯进行热压和剪裁。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其中，
所述对原料进行处理的步骤，还包括：
对原料进行破碎化处理；
对破碎化处理后的原料进行筛选，筛选合格的原料进入到下一步骤；
对筛选不合格的原料返回到破碎化处理步骤，重新破碎化处理。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其中，
所述原料为芦竹；
所述对原料进行处理的步骤，还包括：
在将所述芦竹破碎化处理之后，将除了茎秆之外的成分进行筛除。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其中，
在对施胶后的纤维进行筛选的步骤之前，还包括干燥的步骤：
将施胶后的纤维进行干燥。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其中，
在对所述板坯进行热压和剪裁的步骤之前，还包括去除杂质的步骤以及检验的步骤：
将所述板坯中金属杂质去除；
以及检测板坯的参数，以识别不合格的板坯。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其中，
所述原料为原木、枝桠材以及巨菌草，所述对原料进行处理的步骤包括：
将所述原木或枝桠材加工成预定尺寸的木片以及将所述巨菌草剪切成预定尺寸。
7.一种用于权利要求1-6任一项所述的纤维板的加工方法的破碎分选装置(100)，其中，所述破碎分选装置(100)包括：
外壳(1)；
可转动的主轴(2)，设于所述外壳(1)内；
多个破碎部件(3)，设于所述主轴(2)上，并跟随所述主轴(2)转动；
分选部件(4)，设于所述外壳(1)内，所述分选部件(4)围合出第一腔体(10)以容置所述多个破碎部件(3)，所述分选部件(4)和所述外壳(1)之间形成第二腔体(20)。
8.根据权利要求7所述破碎分选装置(100)，其中，
所述多个破碎部件(3)沿所述主轴(2)的轴向间隔排列，并且按从上到下的方向，所述多个破碎部件(3)的长度逐渐增大。
9.一种纤维板，所述纤维板根据权利要求1所述的加工方法加工而成。
10.根据权利要求9所述的纤维板，其中，所述原料为芦竹或者所述原料为原木、枝桠材以及巨菌草。
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Denomination of invention: Processing method for fiberboard and crushing and sorting device for the processing method Effective date of registration: 20231026 Granted publication date: 20230502 Pledgee: Bank of China Limited Xinyang branch Pledgor: Wanhua Hexiang Group Co.,Ltd. Registration number: Y2023980062559 |