人造板热压机专利技术

摘要： 在人造板生产设备领域，热压机占据着非常重要的地位。本文从人造板热压机发展历程、主要设备的专利技术申请角度出发，论述了人造板热压技术发展的不同阶段，人造板热压机设备的专利申请情况以及热压技术对人造板行业的发展，并对各主流技术设备进行了简单的对比分析。

关键词：热压机；热压参数；人造板

中图分类号： TH122 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.12.056

1 人造板热压机的起源

热压机，起初也称为压机或压力机，多层压机是最早出现在人造板行业的一种热压机，其前身虽然是由纺织工业中使用的压机改进而来，最早用于对采用纸浆作为原料来制作的纤维板的压制，其已经显现出现代人造板行业使用的多层压机的雏形。多层压机的设备制造厂商，前期主要是欧洲的一些名声较大的主要压机生产厂家，在人造板技术领域德国一直处于领先的地位。

近年来，随着科学技术的进步，热压机工艺技术也在不断的发展，欧洲的几家主要压机厂商将主要设备生产力转移到对连续压机的生产上，由此占据了国际多层压机市场，我国在多层压机设备领域起步较晚，上海的人造板机器厂和美国的华盛顿铁工厂成为了当时除欧洲压机生产厂商以外的多层压机市场上较为重要的供应商。

多层压机出现之后，全球出现了第一台人造板单层压机，1957年正式使用，该单层压机是一种主要用于刨花板的半自动生产，是由德国的比松公司制造。单层压机的板坯运送距离比较短，一般不需要进行预压，压制成型的板材密度均匀，板坯在厚度方向上的对称性好，不易翘曲变形，质量好。因此，与多层压机相比，在人造板生产上具有一定的技术优势，从长远来看，单层压机具有替代多层压机的趋势。

然而，多层压机和单层压机都是采用间歇式工作，属于间歇式压机，采用此类压机在流水线生产过程中就会出现流水线中断，严重制约着生产产量的提高和自动化加工，并且这些间歇式压机生产出来的人造板产品厚度偏大，原材料的利用率比较低，能耗大，热压后的预固化层较厚，导致产品砂光的余量大，这些都是间歇式压机自身无法克服的技术缺陷。在市场需求下，人造板行业生产中亟需一种能够实现板材连续化生产的压机。

连续辊压机是全球第一台真正意义上能够实现板材连续化生产的连续压机。在热压过程中，随着板坯厚度的不断被压制而降低，对薄板生产时非有效压制时间比例大大地增加，不利于提高薄板产量，并且由于热压后的预固化层厚度是固定的，即砂光余量是不变的，被砂去的木质材料以及胶黏剂占据成品板材的比重，由于板材厚度的减少，比重进一步增加，对于薄板的质量以及产量提高来说都是不可接受的。因此，人造板行业诞生了连续辊压机。

在人造板行业中，连续辊压工艺首先在薄型纤维板和刨花板中得到了应用，德国的贝尔斯托夫公司研制出了世界上第一台连续辊压机，并在德国的门德刨花板厂实验成功，因此也可以称之为门德压机。

虽然，门德压机实现了人造板的连续化生产，但是在生产厚度比较大的人造板方面的劣势却比较突出，而且其单机产量很有限，很难超过五万台。在这种情况下，连续辊压机无法在人造板行业得到广泛的推广和大规模使用，为了满足市场上中厚型板材的大规模化连续生产的需求，连续平压压机由此问世了。

英国最先提出了一种连续平压热压工艺，英国的W.J.Rschbein设计制造了世界上第一台连续平压压机，于1953年在EY投入刨花板的生产，由此载入了人造板机械设备的发展史册上。

1974年，德国的KUSTERS机器制造厂制造出了全球第一台适用于木质人造板连续化生产的连续平压压机，也称为库斯特压机，库斯特压机出现的这一年，也是连续平压压机发展史上是重要的一年。

1981年，德国的比松公司推出了世界首台钢带油膜型连续平压热压机，并以成套设备向刨花板生产商供货。1984年，德国的辛北尔康普公司也推出了一种连续平压压机。在此之后，连续平压压机快速地在全世界范围内推广开来。

对于目前人造板行业中使用的连续平压压机，欧洲是世界连续压机的摇篮与发源地，欧洲在连续压机技术水平方面上的研究与提高，代表了全球连续压机制造的最高水平，连续压机制造商也主要都集中在欧洲，德国的辛北尔康普公司、迪芬巴赫公司和芬兰的美卓公司，属于连续压机设备制造厂商中的佼佼者。

我国压机技术起步较晚，主要的人造板生产的设备都是依赖于设备进口，因此人造板行业的制造水平与国外存在比较大的差距。

2 人造板热压机的工作原理

依据帕斯卡定律，加压密封流体的任何一部分的压强，必须按照原来的大小由流体向各个方向传递。液压机就是利用这一原理设计制造的。

热压机主要用来压制大幅面的平板制品，柱塞上的作用力p通过活动横梁及热压板传到制品上。

热压机的主机结构主要有三部分，即热压机本体、液压系统以及加热或冷却系统。液压系统为热压机提供压力源并控制压机正常工作；加热系统为热压机提供加热的热源，压力与热量通过两个独立的系统进入热压机本体中的执行装置，通过热压机对平板制品进行加热加压，由此完成热压工艺。

3 人造板热压机的专利基础状况分析

人造板技术出于领先地位的是欧洲，热压机的出现也是由国外技术的引进。全球人造板热压机专利主要集中在木材加工领域的几个企业巨头，主要分布在德国、日本、美国等，中国人造板技术经过近年来的迅猛发展，热压机的专利申请量有了较大的提高。以国家知识产权局专利数据库为基础，对国内外在中国的热压机专利进行分析。

从图1中可以看出：日本的热压机专利申请量在该领域的申请量超过了1200件，位于第一位，且申请量遥遥领先于其它国家，占总量的34.6%，这与日本在木材加工领域的先进技术密切相关。德国在热压机领域的申请量排在第二位，占总量的18.6%，在经过多年技术发展，中国在本领域的申请量紧随其后，排在第三位，申请量为473多件，占总量的13.6%。日本、德国、中国、美国、欧洲的申请量占到了总申请量的83%。

从图2中的统计结果可以看出，排名前十位的热压机领域的申请人主要来自德國和日本，且大部分都是公司。德国的迪芬巴赫、库斯特等公司在人造板热压机领域的专利申请量占据绝大优势。

4 主要热压机申请人的专利特点

与德国、日本、美国、意大利等发达国家相比，我国人造板行业中具有自主知识产权的木工机械设备比较少，关键设备和主要技术长期依赖于进口，高新科学技术间地显著差距，严重制约着我国人造板产品的生产效率提高和产品质量的提升。

由图1、图2中可看出，德国和日本在人造板热压机专利申请上占据主要地位，德国的迪芬巴赫有限公司、库斯特机械制造厂都是热压机技术研究的龙头企业，而日本在人造板热压机技术方面毫不逊色，在专利申请量上后来居上，可以看出日本企业很注重在热压机领域的产品保护。

国内的人造板热压机技术研究起步晚，设备技术远远落后于德国、日本等国外企业，在专利申请量上虽然排在第三位，但其技术研究主要是对国外设备进行的技术改进或者设备改造，申请人主要是上海人造板机械厂、南京林业大学，前者是国内热压机生产的领头企业，为国内热压机的发展起到了巨大的推动作用，后者是科研院校，为热压机技术研究也做出了一定的贡献。

5 结语

随我国科学技术飞速发展，木工热压机在人造板材领域的市场空间广阔，一些外国的木工机械设备制造厂家为中国带来了先进的热压机制造技术，这些先进的热压机设备为国内的人造板生产提供了良好的平台，但这同时也是一种挑战，我们国内始终依赖于国外的技术，不利于自主品牌的发展。只有充分了解行业状况、立足于国内的市场需求，不断地吸收国外先进的技术和管理经验，加大对科技产品的研发力度，重视产品的发明创造专利权，不断创新，提高产品的竞争力，缩小与国外的差距，才能实现木工机械生产的高端化、品牌化。

作者简介：黄晓辉，硕士，国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，实习研究员，研究方向：木材加工工艺及其加工设备。