人造板领域高频热压技术的专利发展情况研究

摘  要：在人造板制造领域，高频热压是一种特种热压方法，其能够使加工的板坯受热均匀，加热速度快，效率高，同时能够保持板坯内含水率均匀一致，有时能节省能量，降低成本。现从专利申请的角度出发，分析人造板制造领域高频热压技术概况，并对高频热压技术的发展方向进行展望。

关键词：人造板;高频热压;专利

0    引言

高频热压，属于高频介质加热，又称为“介质加热”。在高频热压过程中，处在两极板间的板坯受到加压作用的同时，也受到高频电场的作用（电压1～20 kV，频率10～15 MHz），通过板坯内部的介质材料自身产生热量来加热板坯，从而促使板坯温度迅速升高，实现胶粘剂快速固化[1-2]。

传统的人造板热压胶合工艺，较多采用的是接触式热压方式，热压过程中，板坯的芯层热量靠热压板的压板热量逐渐传递，需要一个过程，且对于较厚的人造胶合板，由于热量传递路径较长，板坯芯层的温度上升较慢，从而使芯层胶粘剂固化速度较慢，而表层胶粘剂又会出现过度固化现象，因此，对人造板的生产效率和产品质量均有不利影响。30年以来，高频热压技术以其优异的热压效果在人造板领域的应用越来越广泛。

1    高频热压技术的专利概况

国内外学者对高频热压的可行性进行了大量的研究，国内该技术起步较晚，国外的一些大型人造板制造企业较早使用了高频热压技术，也申请了一些相关的专利。笔者对高频热压技术领域在全球每年的专利申请量、各地区申请量以及国内专利申请分布进行了分析统计。

根据图1的专利申请量统计分析可知，高频热压技术相关专利在2008年以及之前，申请量均不多，在2014年、2015年以及2017年申请量较大，2018—2019年的申请量较为均衡。

根据图2中的高频热压技术相关专利在各地区的分布数量可知，中国以117件专利申请量远大于其他国家的专利申请量，其中，发明专利有85件，实用新型专利有32件，已获得专利权的发明专利有21件，获得专利授权的共有53件，在审的发明专利有17件，授权率比较高;日本、德国、美国都是木材加工技术的传统强国，但是在高频热压技术的相关专利申请量上较少，且大多数年份较久远，不排除国外对该技术的研究未能有突破性进展的可能。

图3对117件国内专利的申请人进行分析，排名前三位的申请人为石家庄灿高高频机械有限公司、南京林业大学、中国林业科学研究院木材工业研究所以及浙江永裕竹业股份有限公司（并列第三），其中，石家庄灿高高频机械有限公司拥有14件专利，主要是采用高频加热方式胶合固化木材产品的专业设备，均是近四年申请的专利;而南京林业大学、中国林业科学研究院木材工业研究所都是国内的知名科研院校，在木材加工成型技术领域有专业化研究团队或技术人员，其研究涉及木材成型工艺的各个方面，范围广，属于国内相关技术不断进步、创新的重要推力;浙江永裕竹业股份有限公司是人造板制造领域的资深制造企业，该企业在人造板制造特别是涉及竹材利用方面，具有相当成熟的加工成型技术，在一些人造板材成型加工方面，其尝试并采用了比较前沿的成型技术，包括高频热压等技术。

由此可见，在国内，高频热压相关技术的研究主要集中在科研院校，个别木材加工企业，比如石家庄灿高高频机械有限公司和浙江永裕竹业股份有限公司，也会对高频热压的加工方法或设备进行研究并申请了一定量的专利，但是整个行业对高频热压技术的相关专利申请并不多，这从一定程度上反映了高频热压新技术的理论研究较多，而应用在木材加工制造领域还需要大力推广和发展。

2    高频热压技术的发展方向

分析石家庄灿高高频机械有限公司专利申请的技术研究的主要方向，发现该公司申请的专利主要集中在高频热压技术在木材产品成型设备中的使用，例如应用在组装机、拼板机、钉角机、组框机等加工设备上，这些设备的成型效果明显优于传统的木材成型设备。

分析南京林业大学、中国林业科学研究院木材工业研究所专利申请的技术研究的主要方向，发现该两所院校对高频加热技术的研究集中于高频热压技术在木材产品成型中的工艺应用，重点在于工艺参数的优化及应用，专利申请以保护工艺方法居多。

分析浙江永裕竹业股份有限公司专利申请的技术研究的主要方向，发现该工艺在传统的竹木产品的加工制造领域应用较多，专利申请的主要方向在于高频热压技术在竹木产品胶合中的具体应用，涉及具体的工艺参数。

3    结语

对于高频热压技术，通过专利申请情况可以看出，国内的南京林业大学、中国林业科学研究院木材工业研究所以及浙江永裕竹业股份有限公司在高频热压技术的工艺参数及其在木材产品中的应用方面研究较多，石家庄灿高高频机械有限公司在采用高频热压技术的成型设备上研究较多，这些专利申请涵盖了我国在高频热压技术领域的主要研究成果，该技术研究成果可以为木材加工领域以及其相近领域提供一定的应用基础。

[参考文献]

[1] 夏元洲.碎料板生产工艺学[M].哈尔滨：东北林业大学出版社，1992.

[2] 魏康成，吕城龙，周晓燕.人造板高频热压技术研究进展[J].林業科技开发，2013，27（5）：15-19.

收稿日期：2020-06-08

作者简介：黄晓辉（1986—），男，湖北黄冈人，硕士，助理研究员，研究方向：机械制造及其自动化。