一种纳米光催化剂人造板处理机的制作方法

本实用新型属于纳米光催化处理领域，特别是一种利用纳米光催化剂材料处理人造板的设备。

背景技术：

在人造板的生产过程中，最好是使用不含或少含甲醛成分的黏合剂，目前已经有这种无害或低害的黏合剂问世，但由于成本太高，尚无法推广使用。由于脲醛树脂类黏合剂具有成本低、性能高等优点，目前被世界各国大量使用在人造板的制作过程中。这种在人造板生产工艺中以脲醛树脂类黏合剂为主导地位的格局在可预见的将来也很难改变。而脲醛树脂类黏合剂富含甲醛成分，会长期释放对人体极为有害的甲醛气体、造成严重的公害。如何在人造板进入消费领域之前降低其甲醛含量、从而有效减少使用过程中甲醛的释放量是一个亟待解决的技术难题。

目前主要采用以下几种方法来解决该上述技术问题：

饰面法：在成品人造板外表面加贴阻止气体穿透的外皮。这种方法目前被大量使用。虽然该方法在一定程度上可以阻止人造板板材及其制品中的有害气体释放出。但是一旦饰面外皮破损，有害气体就会大量溢出。因此它不是一种根本治理的方法。

化学处理:在人造板表面或环境空气中喷洒化学试剂，中和板材释放出来的有害气体。这种方法虽然可以在一定程度上降低甲醛等有害气体的危害性，但仅仅是一种短期效应，同时所使用的化学试剂往往会造成新的污染。

物理处理：想尽各种办法使人造板材或其制品中的有害气体集中排出，以达到降低板材在后续使用中甲醛排放率的目的。目前已提出或已使用的物理处理方法有：

A、热氨气处理法(源自比利时、荷兰)：将温度为50-55℃的热氨气循环导入放置有人造板的密闭空间中，使氨气渗入板材内部或与加热后挥发出来的甲醛反应生成无害物质(六次甲基四胺)。因氨气的渗透是一个极慢的过程，因此处理过程不仅耗时、耗材(氨气)，对能量的消耗也极大。该方法处理板材的过程十分缓慢，所需时间视板材的不同约为10-24小时。

由于这种方法的处理效率太低，有人提出了改进方案。其基本思路是：在人造板的一侧形成负压，氨气由大气压方向向负压方穿透过人造板。在负压作用下，氨气的渗入和穿透应该比较快，如专利号为：ZL99229606.4的中国专利所公开的技术方案。但这种方法仍存在设备过于庞大和复杂、投入成本过高，以及消耗大量热氨气、会造成环境的二次污染等缺点，至今未能付诸实际生产活动中。

B、真空处理法：有人提出可以将板材置于真空环境中，利用低气压下物质挥发点较低的特点，无需加热、板材中的游离甲醛就可以自动析出。但不加任何辅助手段，仅依靠真空环境，板材中甲醛气体析出的速度仍十分缓慢，效率很低。

以上所述的物理处理方法虽然对降低板材使用过程中有害气体的释放有一定作用，但处理效率低、速度慢、需大量耗能、会造成二次污染、环保问题难以解决，因此很难大规模推广。

上述各种降低人造板及其制品甲醛释放率的方法，或者因为成本过高、难以推广，或者只具有短期效果、不能根本解决问题，或者会造成二次污染，或者效率很低、能耗过大、运行成本过高等等原因，均难以大规模推广应用于大批量、工业化生产中。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纳米光催化剂人造板处理机。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种纳米光催化剂人造板处理机，包括运输传送线以及依流水线方向依次设于运输传送线上的静电除尘装置、预加热装置、位置识别装置、喷涂装置、烘干固化装置；

所述用于对待处理板材进行除尘的静电除尘装置，包括第一装置箱体、设于第一装置箱体内的气嘴运行导轨、设于气嘴运行导轨上的静电除尘气嘴、与静电除尘气嘴连接的用于控制静电除尘气嘴的第一变频伺服电机以及用于排除第一装置箱体内灰尘的送风机构及回收机构；

所述预加热装置，包括第二装置箱体、第一热风机以及温度控制器，所述第一热风机设于第二装置箱体顶部，所述第二装置箱体顶部设有与第一热风机连通的出风口，所述温度控制器与第一热风机连接用于探测出风口的温度并反馈到第一热风机；

所述位置识别装置包括用于识别运输传送线上板材大小及位置的多个光电感应器，所述光电感应器排布于运输传送线上；

所述喷涂装置，包括第三装置箱体，设于第三装置箱体内的喷枪导轨，设于喷枪导轨上用于对板材喷涂镀膜的自动喷枪，与自动喷枪连接用于控制自动喷枪的第二变频伺服电机以及用于排除第三装置箱体内尘雾的送风机构及抽风净化机构；

所述烘干固化装置，包括第四装置箱体、第二热风机、温度控制器及湿度控制器，所述第四装置箱体顶部设有与第二热风机连通的热气出风口，所述温度控制器与第二热风机连接用于探测热气出风口的温度并反馈到第二热风机，所述湿度控制器与第二热风机连接用于探测第四装置箱体内的湿度并反馈到第二热风机。

进一步地，所述第一装置箱体顶部设有与送风机构连接的进气口以及设于进气口处用于过滤自进气口送入的气体的过滤膜，所述回收机构包括排气腔室及与排气腔室连通的用于排气的抽风机，所述排气腔室设于第一装置箱体外并通过排气口与第一装置箱体连通，所述排气口处设有可拆卸更换的除尘过滤膜。

进一步地，所述气嘴运行导轨架设于运输传送线上，所述第一变频伺服电机是用于控制静电除尘气嘴在气嘴运行导轨上左右往复运动的滑轨式变频伺服电机。

进一步地，所述第二装置箱体架设于运输传送线上，其外设有保温层，所述第一热风机主要由带风叶的第一鼓风机和带加热结构的第一加热器构成，第二装置箱体的顶部和侧面设有与风叶或加热结构形成内部热风循环的风口。

进一步地，所述第二装置箱体上设有用于检修的窗口。

进一步地，所述多个光电感应器分段且连续排布在运输传送线上，相邻光电感应器之间的距离是10毫米、15毫米或20毫米。

进一步地，所述第三装置箱体顶部设有与送风机构连接的进气口以及设于进气口处用于过滤自进气口送入的气体的过滤膜，所述第三装置箱体底部设有抽风净化机构，所述抽风净化机构包括排气腔室及与排气腔室连通的用于排气的抽风机，所述排气腔室设于第三装置箱体外并通过排气口与第三装置箱体连通，所述排气口处设有可拆卸更换的除尘过滤膜。

进一步地，所述喷枪导轨架设于运输传送线上，其上设有一组或以上的自动喷枪，所述每组自动喷枪由两把自动喷枪构成，两把自动喷枪分别位于运输传送线两侧且喷射方向相对，所述自动喷枪的喷嘴与水平方向的夹角为45度，所述第二变频伺服电机是用于控制自动喷枪在喷枪导轨上左右往复运动的滑轨式变频伺服电机。

进一步地，所述自动喷枪的喷嘴口径为0.21毫米，其喷涂频率为1米/秒，每把自动喷枪的流量为20克/分钟。

进一步地，所述第四装置箱体架设于运输传送线上，其外设有保温层，所述第二热风机主要由带风叶的第二鼓风机和带加热结构的第二加热器构成，所述第四装置箱体顶部设有气体流通通道，第二鼓风机的风叶和第二加热器的加热结构设于气体流通通道内，所述第四装置箱体的顶部和侧面设有与该气体流通通道连通以形成内部热风循环的风口。

进一步地，所述送风机构包括送风柜及设于送风柜内的鼓风机，所述送风柜通过送风管道分别与第一装置箱体顶部的进气口及第三装置箱体顶部的进气口连接。

进一步地，所述运输传送线包括有助力无动力的前、后滚筒线，所述前滚筒线连接于静电除尘装置前端，后滚筒线连接于烘干固化装置后端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的人造板处理机自动化程度高，处理能力强、效果好，实验证明，经处理后的人造板基本不存在甲醛释放，且本装置不会造成二次污染，使用成本低、易于推广。下面通过对比来说明本实用新型的人造板处理机相对于现有去除甲醛的方法所体现出的优势。

附图说明

图1所示的是本实用新型人造板处理机的结构平面俯视图；

图2所示的是本实用新型人造板处理机的结构示意图；

图3所示的是第一装置箱体中气嘴运行导轨的结构示意图；

图4所示的是静电除尘装置中回收机构的内部结构示意图；

图5所示的是喷涂装置的内部结构示意图；

图6所示的是烘干固化装置的内部结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的解释和说明，但并非是对本实用新型结构的限定。

纳米光催化剂去除甲醛的工作原理：甲醛及各种有害物质在人造板中有两种存在状态：游离态和束缚态。游离态甲醛及各种有害物质，存在于板材内的细微间隙中，常温下处于长期缓慢释放状态，释放速度随环境温度的升高而明显加快。束缚态甲醛及各种有害物质，是指甲醛及各种有害物质分子与其它的分子形成化合物或聚合物大分子。但该种大分子并不十分稳定，具有分解倾向，分解后能释放出甲醛及各种有害物质。

纳米的本质是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料在光的照射下，把光能转变成化学能，促进有机物的合成或使有机物降解的过程就是纳米技术。这一过程也叫做光催化，所以纳米技术又叫做光催化技术。纳米膜在光照射下，价带电子被激发到导带，形成了电子和空穴，与吸附于其表面的O₂和H₂O作用，生成超氧化物阴离子自由基， O₂-和羟基自由基-OH，其自由基具有很强的氧化分解能力，能破坏甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等有机物中的C-C键、C-H键、C-N键、C-O键、O-H键、N-H键，分解有机物为二氧化碳与水；人造板及其制品中释放的甲醛、苯、甲苯、二甲苯或TVOC等与喷涂、镀膜于人造板表面的纳米膜接触后能进行快速分解。同时破坏细菌的细胞膜固化病毒的蛋白质，改变细菌，病毒的生存环境从而杀死细菌、病毒。

本实用新型基于上述的原理提出一种纳米光催化剂人造板处理设备，通过系统的控制全自动对人造板表面均匀的喷涂上一层纳米光催化剂并固化，实现对人造板板材的除醛处理，经处理后的板材在使用过程中所释放的甲醛和其他有害物质，会被表层的纳米光催化剂所降解，达到低释放甚至零释放的效果。

请同时参阅图1与图2，其中图1是本实用新型的一种纳米光催化剂人造板处理机的结构平面俯视图，图2是本实用新型的结构示意图。本实用新型的一种纳米光催化剂人造板处理机包括运输传送线100以及依流水线方向依次设于运输传送线上的静电除尘装置200、预加热装置300、位置识别装置400、喷涂装置500、烘干固化装置600。运输传送线100的首段设有有助力无动力的前滚筒线101，其末端段设有有助力无动力的后滚筒线102，连接于首尾之间的中间段传动面为PVC防滑带。

前滚筒线101连接于静电除尘装置200前端，后滚筒线102连接于烘干固化装置600后端。

请同时参阅图3，静电除尘装置200采用离子风嘴对待处理板材进行除尘。静电除尘装置200包括第一装置箱体201、设于第一装置箱体内的气嘴运行导轨202、设于气嘴运行导轨上的静电除尘气嘴203、与静电除尘气嘴203连接的用于控制静电除尘气嘴的第一变频伺服电机204。第一装置箱体201顶部设有送风机构，侧面底部设有大型风机回收机构。

第一装置箱体201顶部设有带进气口及出气口的气体流通通道，进气口与送风机构700连接，出气口自上而下对第一装置箱体内部送风，其上装有可拆卸的过滤膜，用于过滤自进气口送入的气体。回收机构包括排气腔室205及与排气腔室连通的用于排气的抽风机206，排气腔室205设于第一装置箱体201外并通过排气口与第一装置箱体连通，排气口处设有可拆卸更换的除尘过滤膜207，如图4。

气嘴运行导轨202架设在运输传送线100上，静电除尘气嘴203设于气嘴运行导轨202上。第一变频伺服电机204用于控制静电除尘气嘴203在气嘴运行导轨202上左右往复运动，使经过静电除尘气嘴203下方的板材上的灰尘被吹走。第一变频伺服电机204采用滑轨式变频伺服电机，其根据运输传送线的速度调节静电除尘气嘴203的运行速度频率、压力及其风 机转速。例如，当线体流动速度3米/秒的时候，静电除尘气嘴203的运行速度频率调整为30HZ，气嘴压力为0.25Mpa，风机转速频率调整为28HZ。

静电除尘气嘴203的工作原理是，静电除尘气嘴可产生大量带有正负电荷的气流，带电荷气流被压缩器高速吹出，可以将物体上所带的电荷中和掉。当物体表面所带电荷为负电荷时，它会吸引气流中的正电荷，当物体表面所带电荷为正电荷时，它会吸引气流中的负电荷，从而使物体表面上的静电被中和，达到消除静电的目的，再通过高速的压缩气流将物体上的顽固积尘吹走。被吹走的灰尘被在顶部压风和底部回收机构的配下被及时清除。

预加热装置300包括第二装置箱体、第一热风机以及温度控制器。第二装置箱体架设于运输传送线上，其外设有保温层，以维持箱体内的温度。第一热风机由带风叶的第一鼓风机和带加热结构的第一加热器构成，第二装置箱体顶部及侧面设有与风叶和加热结构连通形成内部热风循环的风口。温度控制器与第一热风机的控制系统连接，用于探测出风口的温度并反馈到第一热风机的控制系统，并根据反馈结果启动或暂停第一热风机。为了方便维护，第二装置箱体上设有用于检修的窗口。

请参阅图2，位置识别装置400由一字排开的多个光电感应器构成，其分段且连续排布在运输传送线上，相邻光电感应器之间的距离是20毫米，用于识别板材的大小以及板材在运输传送线100上的位置信息，并将识别到的信息传送给本实用新型人造板处理机的控制系统，控制系统根据位置识别装置400的识别信息，控制喷涂装置中自动喷枪在导轨上的移动轨迹，以定位喷涂位置。相邻光电感应器之间的距离可以根据需要相应的调整，例如，可以将距离调整为10毫米或15毫米。

请参阅图5，喷涂装置500包括第三装置箱体501、喷枪导轨502、自动喷枪503以及用于控制自动喷枪的第二变频伺服电机504。第三装置箱体501顶部设有与送风机构连接的进气口505，进气口505处设有过滤膜。第三装置箱体501底部设有抽风净化机构，抽风净化机构包括排气腔室506及与排气腔室连通的抽风机507，排气腔室设于第三装置箱体501外并通过排气口508与第三装置箱体501连通，排气口508处设有可拆卸更换的除尘过滤膜。由送风机构、设于顶部的进气口以及抽风机、设于顶部的排气口，构成了第三装置箱体501内的尘雾清除系统，能及时清除灰尘和雾化原料，防止灰尘和雾化原料在第三装置箱体内任意飞舞。

喷枪导轨502架设在运输传送线100上，导轨上设有三组自动喷枪503，自动喷枪503用于对板材喷涂镀膜。每组自动喷枪由两把自动喷枪503构成，两把自动喷枪分别位于运输传送线两侧且喷射方向相对以实现交叉喷涂，自动喷枪的喷嘴与水平方向的夹角为45度。本 实施例中，自动喷枪503的喷嘴口径为0.21毫米，其喷涂频率为1米/秒，每把自动喷枪的流量为20克/分钟。

请参阅图6，烘干固化装置600包括第四装置箱体601、第二热风机、温度控制器及湿度控制器。第四装置箱体601架设在运输传送线100上，其外设有保温层602，以防止热气外逸。第二热风机是加热装置，主要由带风叶的第二鼓风机603和带加热结构的第二加热器构成，第四装置箱体601顶部设有带进、出风口的气体流通通道604，第二鼓风机的风叶605和第二加热器的加热结构606设于气体流通通道内，气体流通通道的热气出风口607设于第四装置箱体的顶部和侧面。当第二鼓风机的电机运转时，带动气体流通通道604内的风叶605，风叶旋转的气流流向第二加热器的加热结构606，受加热后的气体自热气出风口607吹向第四装置箱体内，对经过第四装置箱体的板材进行烘干固体，风叶605转动带动第四装置箱体601内部形成热风循环系统。

温度控制器及湿度控制器用于探测箱体内的温度和湿度，并将探测结果反馈至第二热风机的控制系统，从而控制第二热风机的出风量和加热温度。为了方便维护，第四装置箱体上设有用于检修的窗口608。

请参阅图1，与静电除尘装置200及喷涂装置500连接与输送风压的送风机构700，包括送风柜及设于送风柜内的鼓风机，送风柜通过送风管道701分别与第一装置箱体201顶部的进气口及第三装置箱体501顶部的进气口连接，从而通过鼓风机向第一装置箱体201或第三装置箱体501内送风。送风柜可根据系统的控制，开启与第一装置箱体201或第三装置箱体501连接的任意一条送风管道。

本实用新型的人造板处理机处理板材的过程如下：将人造板板材置于运输传送线上，板材随运动的运输传送线向前输送，首先经过0.45MPa的静电除尘装置200进行除尘。第二，经过预热加温装置进行加热，此预热加温装置长度5米，其内温度为65℃、风速3.5M/S，人造板在此装置的环境中快速释放甲醛及各种有害物质，同时板材表面进行快速干燥。第三，经过位置识别装置对板材的长宽尺寸和位置进行识别。第四，经过喷涂装置500，此装置根据自动位置识别装置确定的长宽尺寸，以1米/秒，单把喷枪流量20克/分钟的速度进行往复式自动定位喷涂，对板材表面喷涂上一层纳米光催化剂。第五，经过烘干固化装置600，此纳米膜烘干固化装置长度10米，装置内温度70℃、湿度30％，风速5.5M/S，人造板表面的纳米溶液在此封闭环境中，快速去除水分，形成一层均匀的纳米微孔膜。六，经过轴流风扇区对板材进行降温，最后下线。纳米微孔膜在光照射下，价带电子被激发到导带，形成了电子和空穴，与吸附于其表面的O₂和H₂O作用，生成超氧化物阴离子自由基，O₂-和羟基自由 基-OH，并与人造板释放的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC有机物中的C-C键、C-H键、C-N键、C-O键、O-H键、N-H键接触，分解有机物为二氧化碳与水，人造板及其制品中释放到空间中的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC快速大大降低。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。