压板、用于压缩压制板前体的系统和用于压缩压制板前体的方法与流程

本公开涉及一种用于压缩压制板前体的压板、一种用于压缩压制板前体的系统和一种用于压缩压制板前体的方法。压制板可以由取自木材的纤维素纤维生产而成。例如，压制板可以由取自木材(诸如，长纤维针叶木材)的纯未漂白纤维素生产而成。进一步地，可以使用聚合物纤维或者纤维素和聚合物纤维的组合。

背景技术：

1、可以使用热压操作来制造压制板，在该热压操作中，多个湿压制板前体片材插置在多层压机的压板之间。压板和插置在压板之间的压制板前体片材经压制和加热以将前体干燥成成品压制板。可以使用金属丝网以避免压制板前体中的纤维将逸出。水和蒸气可以通过前体片材和金属丝网逸出，并且在一些情况下，水和蒸气可以通过形成在压板表面中的小通道逸出。这些是限制快速脱水和干燥的因素，并且这也可能影响压制板的质量。批量压制所需的时间可以是10分钟到3小时，这在很大程度上取决于压制板前体的厚度和湿气含量水平。而且，该工艺需要大量能量来加热压板和热压室。

2、本公开的目的是提供一种改进的用于压缩压制板前体的压板、提供一种改进的用于压缩压制板前体的工艺，从而实现更快的压制板生产和更高的能效。

技术实现思路

1、根据第一方面，该目的和其他目的通过如独立权利要求1中所限定的一种用于压缩至少一个压制板前体的压板来实现。该压板包括：

2、至少一个流体可渗透的阻隔层，其中，所述至少一个阻隔层阻止纤维穿过阻隔层，并且其中，所述至少一个阻隔层具有第一表面，该第一表面被布置成面向待压缩的压制板前体；

3、刚性压层，该刚性压层包括用于流体输送的通路；以及

4、加热装置，该加热装置用于加热压制板前体。

5、当提及“压制板前体”时，“压制板前体”指代在压缩和干燥之前的片材或板材。在压缩和干燥之后，则使用表述“压制板”。当生产压制板时，在加热下执行对压制板前体的压缩，这种加热将压制板前体干燥并且缩短了干燥时间。由于阻隔层的渗透性并且刚性压层包括用于流体输送的通路，因此将以高效且快速的方式执行通过压板的流体输送。进一步地，通过流体可渗透的阻隔层避免了纤维从压制板前体中逸出。该压板提供了一种稳健且可靠的手段来压缩压制板前体，并且以减少的能耗从压制板前体中去除液体。将获得增加的压制生产速度。

6、可选地，所述至少一个阻隔层可以包括第一阻隔层和第二阻隔层，该第一阻隔层被布置在刚性压层的第一侧上，并且该第二阻隔层被布置在刚性压层的第二侧上，该第二侧相对于该第一侧在刚性压层的相反侧上。具有两个阻隔层的压板有利地在两个压制板前体之间使用。该压板提供了一种稳健且可靠的手段来压缩压制板前体，并且以减少的能耗从压制板前体中去除液体。将获得增加的压制生产速度。

7、可选地，液体可以是液态水、包括溶解在水中的化合物或添加剂的液态水、水蒸气和/或包括化合物或添加剂的水蒸气。

8、可选地，阻隔层可以是阻隔片材或阻隔织物。在使用阻隔层的情况下，可以获得表面质量更高的纸板，因为可以减少压制板上来自压板的压痕。进一步地，对于用于电绝缘的压制板来说，压制板的更光滑的表面可以是有利的。更光滑的表面可以例如提高压制板的抗电击穿性。进一步地，阻隔层的使用促进了压制板的更均匀的密度分布和提高的抗拉强度。

9、可选地，阻隔层可以是金属片材、聚合物片材或包括金属和聚合物的复合片材。这可以进一步防止来自湿压制板前体的纤维穿过阻隔层逸出。进一步地，片材可以具有表面(诸如，光滑的表面)，这可以进一步实现压制板表面上减少的压痕。

10、可选地，阻隔层可以是金属纤维和/或聚合物纤维的织物。织物可以具有光滑的表面，这将实现压制板表面上减少的压痕。这可以防止来自湿压制板前体的纤维穿过阻隔层逸出。

11、可选地，阻隔层可以包括穿过阻隔层的孔隙。由此可以获得改进的渗透性。

12、可选地，阻隔层的过滤能力可以使得来自压制板前体的尺寸大于5.0μm的纤维将不会穿过阻隔层。这可以防止来自湿压制板前体的纤维通过阻隔层逸出。

13、可选地，阻隔层可以是有孔的。可以获得改进的渗透性。

14、可选地，阻隔层的过滤能力可以使得来自压制板前体的尺寸大于5.0μm的纤维将不会穿过阻隔层。这可以防止来自湿压制板前体的纤维通过阻隔层逸出。

15、可选地，阻隔层的热扩散率(d)可以高于0.000001m2/s。热扩散率被定义为热导率(k)除以密度(ρ)和比热容(cp)的乘积的比值，即通过加热装置获得的热量可以更容易地传导到压制板前体，从而可以改进对压制板前体的脱水和干燥。

16、可选地，刚性压层的热扩散率(d)可以小于0.000001m2/s。热扩散率被定义为热导率(k)除以密度(ρ)和比热容(cp)的乘积的比值，即通过加热装置获得的热量可以不太容易通过刚性压层传导并从刚性压层传导出去。这可以增加热量传导到压制板前体的可能性，从而改进用于干燥压制板前体的工艺。

17、可选地，刚性压层可以包括多孔聚合物材料、多孔陶瓷材料、多孔金属材料或这些材料中的任一者的组合。多孔材料的刚性压层将具有稳健的结构，并且可以有助于压制板前体的脱水和干燥。

18、可选地，多孔材料可以是蜂窝状聚合物材料、蜂窝状陶瓷材料、蜂窝状金属材料或这些材料中的任一者的组合。刚性压层将具有稳健的结构，并且可以有助于压制板前体的脱水和干燥。

19、可选地，多孔材料可以是三维晶格结构材料。三维晶格结构将是一种稳健的结构并且将具有合适的用于流体输送的通路，从而可以改进压制板前体的脱水和干燥。

20、可选地，三维晶格结构材料可以是三周期性极小曲面(tpms)材料。tpms材料可以是一种稳健的结构并且可以具有合适的用于流体输送的通路，从而可以改进压制板前体的脱水和干燥。

21、可选地，加热装置可以被布置在阻隔层之间或在阻隔层与刚性压层之间。压制板前体的加热和干燥将得到改进。

22、可选地，例如，加热装置可以包括包含热流体的加热装置、电加热装置。可选地，加热装置可以是包括热流体(诸如，水或蒸汽)的一个或多个加热通道。

23、可选地，压板可以进一步包括被布置在阻隔层的第一表面处的丝网层。丝网层可以进一步改进压制板前体的脱水和干燥。

24、可选地，压板可以包括第一密封装置，该第一密封装置在刚性压层的第一侧与第二侧之间围绕压板的外周进行密封。第一密封装置可以与用于在加压期间从压板和压制板前体中排出流体的装置结合使用。

25、可选地，压板可以包括出口装置，该出口装置可以连接到泵以用于抽吸流体或将真空施加到出口。可以通过将真空施加到出口来增加流体(诸如，液态水和/或水蒸气)的排出，并且缩短脱水和干燥时间。出口可以连接到刚性压层的外边缘。

26、可选地，压板可以进一步包括被布置在刚性压层中的一个或多个流体排出通道。由于排出通道中的流体流动阻力减小，流体通过排出通道的排出将更加容易。将获得湿气从系统中的有效输送。

27、可选地，压板可以是用于压缩至少一个电绝缘用压制板前体的压板。

28、根据第二方面，本文中公开了如独立权利要求12中所限定的一种用于压缩至少一个压制板前体的系统。该系统包括至少两个如上文提到的压板，这些压板被布置成形成堆叠，其中在相邻的压板之间具有中间空间，以在中间空间内接收所述至少一个压制板前体中的一个或多个。该系统提供了这样的系统：该系统将提供缩短的脱水和干燥时间，同时获得具有改进的质量的压制板。

29、可选地，该系统可以包括上文提到的压板，该压板包括第一密封装置，其中，该系统进一步包括第二密封装置，该第二密封装置适于在相应的压板的外周边缘部分之间进行密封，使得每个中间空间被限制，并且其中，该系统包括出口装置，该出口装置具有至少一个连接端口以用于连接至少一个泵以抽吸流体或将真空施加到连接端口，该出口装置被配置成提供刚性压层与泵之间的流体连通。将获得进一步缩短的脱水和干燥时间，并且可以获得具有改进的质量的压制板。

30、可选地，出口装置可以被布置并连接到刚性压层的外边缘，在刚性压层的边缘的至少一部分上。出口装置布置在刚性压层的外边缘处将增加流体从压板中的排出。

31、根据第三方面，本文中公开了如独立权利要求14中所限定的一种用于压缩至少一个压制板前体的方法。该方法包括：

32、将至少一个压制板前体被布置在两个如上文所公开的压板之间，

33、迫使压板彼此更靠近，由此压缩所述至少一个压制板前体，以及

34、使用加热装置加热压制板前体，以通过热传导加热所述至少一个压制板前体。

35、该方法提供了这样的方法：该方法将缩短脱水和干燥时间，同时获得具有改进的质量的压制板。

36、可选地，该方法可以包括：

37、将压板布置成使得它们各自的阻隔层面向压制板前体。阻隔层可以减少纤维从压制板前体的泄漏，进一步地，阻隔层的表面可以实现压制板表面上减少的压痕。

38、可选地，该方法可以包括：

39、密封相应的压板的外周边缘部分和相应的压制板前体，以及

40、通过至少一个泵经由连接端口施加流体的抽吸或将真空施加到出口装置。可以获得缩短的脱水和干燥时间。

41、在以下描述中和从属权利要求中公开了本公开的其他优点和有利特征。