JPS60143902A - ホツトプレスの熱盤温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数枚の板材を加熱押圧して接着し、あるい
は板材の表面にシート材を加熱押圧して接着するホット
プレスの熱材温度制御方法に関する。

Ａ、先行技術 熱外が迅速にしかも正確に温度制御できるホットプレス
は、高品質の製品を短時間に処理できる理想的な特性を
実現する。

ホットプレスは、二次加工の為、板材に表面材を貼るの
に使用される。ところが、板材はなべて平衡含水率が１
０％程度の水分を含んでいるが、この含有水分が二次加
工の為表面材を貼るときに、特に表面材が蒸気を通しに
くい性質のものである場合は、熱圧後プレスを解圧する
と表面に蒸気によるふくれを生じ、商品のクレーム対象
となった。

これは熱材を解圧するときに、熱外温度が１００℃以上
で、水の沸点以上で解圧される為に外ならない。これを
避けるのに基材の板材をできるだけ絶乾状態または熱圧
温度を低くして、長時間かけて二次加工している。この
為、乾燥するための費用、材料管理は大変である。この
欠点は、ホットプレス（熱圧機）の熱材の温度サイクル
を最初高温にしてプレスし、解圧するときは１００℃前
後にすることによって解決できる。初期温度は高温にし
て熱伝達を早く、サイクルの短縮化をはかり、プレス完
了して解圧時には１００℃前後までおとせば、板材内部
の水分の飽和蒸気圧は絶対圧１　ｋｔｉ／ｄ前後となり
もはやパンクするこトハナイ。

板材の二次加工だけではなく、複数枚の板材を接着する
合板の製造のときにも同様の現象が起こる。現在合板の
ホットプレスは、熱外温度は１１０℃一定温度で圧締め
しているか、これは、これ以上温度全土げると合板内部
の蒸気圧が高くなり、プレス解圧時には、接着力に打ち
勝って、層間剥離、いわゆるパンクを起こさせる。加圧
始めの温度を高く、解圧時の温度を低く制御できるなら
、早く加熱でき、なおかつパンクが起らないようにでき
る為、生産時のネックになっていたサイクルの短縮化と
、パンクの防止との２大問題点を一挙に解決できる。

板材を含水率３０％以下に乾燥すると収縮を起し、目減
り損失するが、大きな工場では、この目減りが年間３億
円程度にもなる。

３０％程度の含水率のままホットプレスに持つてきて熱
圧すれば、現在の１１０℃の熱圧では時間が掛り、しか
も解圧時にはパンクする欠点がある。

本発明者は、スチームで加熱した熱材に空気を強制送風
し、この空気でスチームを除去して水を送り込み、水で
熱材を冷却する加熱冷却方法を開発した。（特公昭５３
−２６３寞６号）この方法は、水を比較的スムーズに熱
盤内に送り込みできるが、熱材の正確な温度制御、特に
熱外冷却時の温度制御が難しい欠点があった。熱材が解
圧前に必要以−ヒに低温冷却されると、スチームによる
再加熱に時間が掛るばかりでなく、スチームの消費量が
増大してランニングコストが高騰する欠点があった。

熱外解圧時の理想的な温度は、可能な限り１００°Ｃに
接近し、好ましくは、１００℃以下である。

水で熱材を冷却すれば、水の供給量を極めて正確に制御
しなければ熱外温度を１００℃近くに制御することが難
しい。熱材の温度を検出して、熱材への水の供給状態を
制御する場合、水の供給を停止した後も熱材の温度は更
に低下し続ける。この為、解圧時の温度を１００℃に接
近させ、しかも１００℃から必要以上に低温に冷却され
ない構造とするのが難しい。これは、熱材に送り込まれ
た多量の水が更に熱材を冷却することに原因し、更に、
熱材とプレスされる板材の質量と比熱、更に、送り込ま
れた水の水温と量によって熱材の冷却温度が大幅に変動
されるためで、これ等多１１の要因を考慮して水の供給
量を決定するのが困卸なことに起因する。

又、前述の従来方法は、水を空気で押し出した後スチー
ムを通過させるが、水全押し出すのに時間が掛り、プレ
スサイクルを短縮できない欠点があった。従って、水で
熱材を冷却するホソトフ−ルドプレスは、１サイクル時
間が数十分以上と相当に長く、プレス時間が百秒以下の
ホットプレスには採用できない欠点があった。

Ｂ１本発明の構成と目的 本発明は、従来の前述の欠点を除去することを目的に、
スチームで加熱された熱外を、水でなく、水と空気が混
合された霧状の水を噴霧して冷却するように構成された
もので、本発明の重要な目的は、熱外に送り込まれた霧
状の水は、１ｇにつき５４０カロリーもの大きな気化熱
によって、熱外を１００℃に冷却するまでは著しく多量
の熱を奪い、気化熱によって少量の水で熱外を急速に１
００℃に冷却し、１００℃に冷却された後は、水が空気
中に噴霧混合された霧であって単位体積当りの熱材冷却
能力が水とは比較にならない程少ない冷却媒体で熱外を
冷却する為、送り込まれた霧で熱外が必要以上に過冷却
されず、熱外が早く１００℃に接近して冷却されるにも
かかわらず、解圧時並びにその後の熱材温度が正確に制
御でき、更に、零は空気又はスチームで簡単に排出でき
るので、再加熱時の熱外の温度上昇が早くでき、これに
よって熱外の温度を理想的な状態に制御でき、板材を短
時間にプレス加工してサイクルタイムが短縮でき、しか
も板材に含有される水による層間剥離等の弊害を極減で
き、更に、プレスされる板材を完全乾燥する必要がなく
て板材の乾燥コストを安価にして乾燥による減少損失を
極減できるホットプレスの熱外温度制御方法を提供する
にある。

Ｃ８好ましい実施例 以下、本発明の実施例を、本発明が利用されるホットプ
レスに基づいて説明する。

第１図に示すホットプレスは、複数枚の熱外１と、この
熱盤１の間に板材２を熱圧する押圧手段と、熱外１にス
チーム又は霧のいずれかを切り換えて送り込むスチーム
チャンノ（−３とを備えている。

熱外１は、それ自体を貫通してスチームの通路が穿設さ
れ、この通路−に、加圧、加熱されたスチームが圧入さ
れて加熱され、水が空気と一緒に混合された霧が送り込
まれて冷却される。

押圧手段は、熱外１を下から押し上げるシリンダ４で、
このシリンダ４でもって熱外１を押し上げて熱外１の間
に板材２をプレスする。

スチームチャンバー３は、可撓性のホース５を介して熱
外１に連結され、ここに送り込まれたスチームを、ホー
ス５から熱外１に送り込む０スチームチヤンバー３は、
水が空気と一緒に霧状に吹き込まれ、ここを通ってホー
ス５から熱外１に送り込まれるように、空気路８に連通
して水のノズル９が連結され、ノズル９から水が噴射さ
れ、この水が空気路８の空気で霧化されてスチームチャ
ンバー３に送り込まれる。

第３図のスチームチャンバー３は、ホース５が連結され
る連結管６の開口端近傍に、水と空気を一緒に霧状に吹
き込むノズル７が配設されている。

ノズル７は、ここから加圧水と空気とが連結管６に向か
って霧状に噴霧される。

ノズル７の先端外周と連結管６の開口端との間にはスチ
ーム注入用の隙間が形成され、この隙間からスチームチ
ャンバー内の空気が霧状の水と一緒に連結管６に送り込
まれる。

第４図に示す熱外１は、水と空気とを霧状にして吹き込
むノズル１０が直接固定されている。

第４図に示すように、熱外１に直接ノズル１０を固定す
る場合、ノズル１０は、１個又は複数個が熱外１のスチ
ームの通路に連通して固定される。

熱ｌＲ１に供給される霧状の水は、電磁弁１１で、供給
、停止が制御される。電磁弁１１は、熱盤１に固定され
ておって熱外表面の温度を検出する温度センサ１２の出
力で閉弁される。即ち、熱外１の温度が設定温度以下に
下がったときに電磁弁１１は閉弁され、水の噴霧は停止
される。この電磁弁１１は、シリンダ４を含す装置全体
の動きを制御する制御手段で開弁され、板材２を熱圧し
て一定時間後に開弁される。

このように構成されたホットプレスの運転を、第２図に
基づいて説明する。

まず、熱外１にスチームを通して加熱し、この間に板材
２を挾んでプレスする。一定時間経過後、板材２のプレ
ス圧を減少し、更に、プレス状態を保持する。プレス圧
を減少する前、あるいはその後に、熱外１へのスチーム
供給を停止し、スチームに代って、水を霧状に噴霧して
熱１’ｌ！１を冷却する。熱外１は、板材２をプレスす
ると、板材２に熱が奪われて表面温度が低下するが、霧
状の噴霧水によって更に冷却され、表面温度が例、えば
９５℃〜１０７°Ｃ１好ましくは９８℃〜１０５°Ｃに
冷却された後解圧され、熱外の間から板材を取り出す。

その後、この工程を繰り返して板材を接着する。

ところで、熱外１にスチームを吹き込むとき−には、蒸
気路１３の電磁弁１４を開き、熱外１に水を霧状に吹き
込むときには、水路１５と空気−８の電磁弁１１．１６
を開く。

３枚のラワン材を熱圧して厚さが３關のベニヤ板を接着
するとき、最初に板材をプレスする１次圧力は８１ｙ　
／　ｄ、続いて板材をプレスする２次圧力は４　ｋｙ　
／　ｃｒＡ、板材をプレスするときの熱外の最高温度は
１５０℃、解圧時の熱外の温度を１０３℃に設定したと
き、１次プレス時間は約６０秒、２次プレス時間は１０
秒、全体で７０秒程度が適当であった。

又、板材の２次加工として、板材表面にポリエチレンを
接着するとき、熱管の最適温度を１６０℃、解圧時の温
度を１００℃とし、１サイクルの時間を約１５０秒とす
るのが適当であった。

Ｄ１本発明の効果 本発明のホットプレスの熱材温度制御方法は、加熱され
た熱外に、水を空気と一緒に霧状に吹き込んで熱外を冷
却する。霧状の水は、１ｇにつき５４０カロリもの熱を
熱外から奪い、少量で熱外を急速に限りなく１００℃ま
で冷却する。従って、熱外はスムーズに１００℃に接近
して冷却され、又、霧状の水はスムーズにスチームの通
路全体に流入して熱盤全体を均一に冷却する。熱外が１
００℃以下に冷却されると、霧状の水け、１ＦＩにつき
１カロリしか、熱を熱外から取らず、又、水は空気で霧
状に膨張される為、単位体積当りの冷却能力が低く、こ
れが多く熱盤内に送り込まれたとしも熱外を過冷却する
“ことがない。従って、霧状の水の送り込み量の制御が
簡単で、熱外の温度を精密に制御できる。

更に、熱盤内の霧は、スチームや空気で簡単かつ迅速に
排除でき、スチームによる自加熱時間を減少して、サイ
クル時間を短かくできる。サイクル時間は、熱外の最高
温度を高くできることによって更に減少でき、生産性を
著しく向上できる。

更に、熱外の最高温度が高くできるにもかかわらず、解
圧時の温度を低くできる為、解圧時の層間剥離や表面シ
ートのふくれ等が起こらず、高品質の製品がプレスでき
る。更に又、板材を完全乾燥する必要もない為、乾燥に
要する費用を極減でき、又乾燥による板材の減少ロスを
も極減できる等数々の実効を備える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のホットプレスの熱盤温度制御方法が利
■されるプレス装置の概略正面図、第２図はプレス圧力
と温度変化の状態を示すグラフ、第３図はノズルの取付
状態を示す断面図、第４図は熱材の断面図である。 １・・熱材、２・・板材、３・・スチームチャンバー　
４　ｓ　ｓシリンダ　５＋＋ｅホース、６・・連結管、
７・・ノズル、８・・空気路、９・・ノズル、１０・・
ノズル、１１・・電磁弁、１２Φ・温度センサ、１３・
・蒸気路、１４・・電磁弁、１５・・水路、１６・・Ｎ
磁弁、 出願人　株式会社山本鉄工所 代理人　弁理士　豊栖康弘 トチ１サイクル　−Ｈトチ１サイクル　−Ｈ手続補正書
（自発） 昭和５９年２月２日 特許庁長官若杉和夫　殿 昭和５８年特　許願第２４８７１９号 ２、発明の名称　ホットプレスの熱材温度制御方法３、
　補正をする者 ４、代理人

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱外に、加熱加圧されたスチームを通してこれを
   ｊＪ１１熱し、製品を挟着した後所定時間後に熱材温度
   を低下させて解圧するホットプレスの熱材温度制御方法
   に於て、製品をプレスした状態で熱盤内に霧状に水を噴
   霧し、この噴霧された水でもって熱外を１００℃近傍に
   冷却して解圧することを特徴とするホットプレスの熱材
   温度制御方法。
2. （２）熱外を１２０℃以上に加熱して製品をプレスした
   後、水を噴霧して９５℃〜１０７°Ｃに冷却して解圧す
   る特許請求の範囲第（１）項記載のホットプレスの熱材
   温度制御方法。
3. （３）熱材温度を温度センサで検出し、この温度センサ
   でもって水の噴霧状部を制御し、熱外が所定襦庶ＣＪＴ
   ｒ’／ｒＲ，ｌ−索の噴霞をは小大せＡ酢詐請ψの範囲
   第（１１項記載のホットプレスの熱材温度制御方法。
4. （４）　水を直接熱盤内に噴霧する特許請求の範囲第（
   １）項記載のホットプレスの熱材温度制御方法。
5. （５）熱外にスチームを供給するスチームチャンバー内
   に水を噴霧する特許請求の範囲第ｆ１１項記載のホット
   プレスの熱材温度制御方法。