一种铅笔板软化改性装置的制作方法

本发明涉及一种生产铅笔的设备，尤其是涉及一种铅笔板软化改性装置。

背景技术：

铅笔板是铅笔制作过程中的半成品，将其分割加工后可以制成铅笔杆；铅笔板在进行切割之前还需要经过水热软化、干燥、高温变性等过程，以保证铅笔板达到软化易切削的程度。而现有的铅笔板在加工过程中，铅笔板的软化、干燥、高温变性过程是分开的，在铅笔板蒸煮池到干燥炉的运送过程中，铅笔板的温度会降低，在干燥炉中温度连续上升后，铅笔板容易发生弯曲和脆化，导致在铅笔板在切削过程中容易发生断裂，从而导致材料浪费。

例如，在中国专利文献上公开的一种“杨木替代椴木经过变性处理制作铅笔板的方法”，其公告号为cn102962873b，描述了一种方法，在软化压力缸进行水热软化后，需要将木板送入烘房内加热，其不足之处在于，由于木板在运送到烘房的过程中，其温度会大大降低，为了避免木板由于连续升温导致弯曲和脆化，需要将木板在低温50-60℃下保持30-40小时，再在高温130-150℃下保持16-20小时才能完成木板改性，之后还需要低温60-70℃下保持40-50小时，才能完成对杨木板的高温变性和定形处理。导致整个铅笔板加工过程耗时过长，大大增加了成本。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中，在铅笔板水热软化后到放入干燥炉中干燥的过程中，铅笔板的温度会大大降低，导致在干燥时，木板容易由于连续升温导致弯曲和脆化，若要避免这种情况，则需要将木板分阶段升温，导致铅笔板加工的时间延长，增加了铅笔板的制作周期，成本大大提高的问题，提供一种铅笔板软化改性装置，在该设备内，铅笔板可以连续地完成水热软化、干燥和高温改性，过程中铅笔板始终保持在较高的温度，因此无需进行阶段性升温，从而使铅笔板的加工周期大大缩小，成本降低。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明，一种铅笔板软化改性装置，包括铅笔板运送箱和软化改性池，所述软化改性池的两侧分别设有第一进出口和第二进出口，软化改性池内安装有正对所述第一进出口和第二进出口的加热网；所述铅笔板运送箱放置在软化改性池中，铅笔板运送箱朝向第一进出口的侧面为右侧面，朝向第二进出口的侧面为左侧面，所述铅笔板运送箱内设有用于固定铅笔板的铅笔板槽，所述铅笔板槽的上下两侧均设有用于通过气体或液体的接触槽，所述接触槽贯通所述左侧面和右侧面。

所述铅笔板安装在铅笔板运送箱内的铅笔板槽中，在进行铅笔板的软化改性过程时，铅笔板运送箱位于软化改性池内，通过第一进出口或第二进出口向软化改性池内加入液体至没过铅笔板运送箱，此时铅笔板上下两侧的接触槽内充满了液体；通过加热网对软化改性池内的液体加热后，可以使铅笔板充分接触到液体，从而被均匀地加热，避免因铅笔板受热不均匀而发生弯曲；当水热软化过程完成后，通过第一进出口或第二进出口排出软化改性池内的液体并向软化改性池通入空气，期间铅笔板运送箱始终位于软化改性池内，并且由于加热网的存在，软化改性池内的温度始终较高；通入空气后，空气在加热网的作用下被加热，从而对铅笔板进行干燥；空气从两个进出口中的其中一个进入，并且另一个中离开，同时带走铅笔板上水分蒸发后形成的水蒸气，待铅笔板完全蒸干后，铅笔板由于不再受到水分蒸发吸热的影响，温度进一步升高，从而进入高温变性状态。另外，铅笔板槽通过对铅笔板前后两侧的固定，可以起到压板的作用，通过在加热过程中始终压着铅笔板的两侧来避免铅笔板的弯曲，相比于直接通过整块压板挤压铅笔板的方法，本方案可以保证铅笔板与液体或高温空气的充分接触的同时保证对铅笔板的压制作用。通过本装置可以连续完成铅笔板的水热软化、干燥和高温变性，并且在过程中铅笔板的温度不会有较大的降低，处理后的铅笔板易于切削，同时不容易发生弯曲。

作为优选，在所述软化改性池外所述第一进出口和第二进出口之间通过连接管道连接；所述连接管道包括并行的气体管道和液体管道，所述液体管道与第一进出口之间的一段连接管道为出水管道，所述液体管道与第二进出口之间的一段连接管道为进水管道，所述气体管道内安装有用于推动空气运动的风机，所述液体管道内安装有用于将液体从出水管道导向进水管道的水泵；若软化改性池内的液体或气体始终处于不流通的状态，那么加热过程中，铅笔板靠近加热网的部分的温度会高于铅笔板距离加热网较远的部分的温度，导致铅笔板加热不均匀，容易发生弯曲；而本方案中通过风机和水泵分别带动气体和液体的流通，可以保证软化改性池内各处的温度较为均匀，在加热过程中铅笔板不易发生弯曲。由于第一进出口和第二进出口之间通过连接管道连接，可以使离开软化改性池的液体或气体再次回到软化改性池中，从而避免对液体和气体的浪费；由于在水热软化的过程中，也可以向软化改性池内加入软化辅助剂来提高软化效果，此时本方案还具有避免软化辅助剂稀释的作用；并且由于进入软化改性池的液体或气体是已经经过加热后的液体和气体，不会导致软化改性池内温度大幅降低。

作为优选，所述液体管道上连接有储水池；当水热软化的过程结束后，需要将软化改性池内的液体全部排出，此时，被排出的液体可以储存在储水池中；待铅笔板完成干燥和高温改性后，需要再次水热软化新的铅笔板时，再通过水泵将储水池中的液体导入到软化改性池中，从而实现了液体的循环利用，避免了浪费。

作为优选，所述气体管道中安装有冷凝板，气体管道上还连接有用于将冷凝后的液体导向所述储水池的导液通道；当铅笔板在干燥过程中，循环运动的气体会将铅笔板上的水分蒸发成水蒸气并且带到气体管道中，水蒸气在所述冷凝板上会冷凝成液滴并不断滴到储液池中，从而避免水分再次进入软化改性池，从而使软化改性池内的水分可以不断减少，并且冷凝水进入储液池中可以保证整个装置中水分的含量不会有明显变化，从而避免了辅助软化剂的浓度变化。

作为优选，所述进水管道上安装有活性炭滤板；在铅笔板上难免会存在木屑，而木屑在水热软化的过程中会从铅笔板上脱落，跟随水流一同进入连接管道，所述活性炭滤板可以吸附脱落的木屑；而当铅笔板处于干燥过程中，流动的气体也会同时对活性炭滤板上的木屑进行干燥；在完成干燥后，可以将活性炭滤板取下，收集干燥后的木屑可以用于后续的铅笔胶烘干过程中的烘箱加热；同时，活性炭滤板还可以避免液体由于不断循环利用导致杂质含量不断提高的问题。

作为优选，所述软化改性池的底部设有用于固定所述铅笔板运送箱的方槽；所述方槽可以用于确定铅笔板运送箱的方向和位置，从而保证铅笔板的接触槽的方向与气体、液体的流动方向一致，使铅笔板获得更好的加热效果。

作为优选，所述铅笔板运送箱的上侧面上设有便于铅笔板运送箱吊起的吊环；所述吊环可以帮助铅笔板运送箱更方便地进行运送。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）可以连续地完成水热软化、干燥和高温改性，过程中铅笔板始终保持在较高的温度，因此无需进行阶段性升温，从而使铅笔板的加工周期大大缩小，成本降低；（2）可以实现液体和气体的循环利用，避免浪费，同时避免由于通入新的气体和液体导致软化改性池内温度明显下降，还可以避免液体中辅助软化剂浓度下降；（3）可以收集铅笔板上的木屑，用于后续工艺；（4）可以净化液体，避免液体在循环过程中杂质不断增加；（5）铅笔板运送箱运送方便。

附图说明

图1是本发明的一种俯视图。

图2是本发明的一种主视图。

图3是本发明铅笔板运送箱的一种结构示意图。

图中：1、铅笔板运送箱2、软化改性池3、方槽4、吊环5、第一进出口6、第二进出口7、加热网8、叶轮9、气体管道10、液体管道11、出水管道12、进水管道13、电控门14、充气通道15、风机16、水泵17、储水池18、冷凝板19、导液通道20、活性炭滤板21、铅笔板槽22、接触槽。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1-3所示的实施例中，一种铅笔板软化改性装置，包括铅笔板运送箱1和软化改性池2；所述软化改性池的底部设有用于固定所述铅笔板运送箱的方槽3，所述铅笔板运送箱的上侧面上设有便于铅笔板运送箱吊起的吊环4，所述铅笔板运送箱可以通过吊机放入到软化改性池的底部；所述软化改性池的右侧设有第一进出口5，左侧设有第二进出口6，所述第一进出口位于软化改性池的底部；软化改性池内安装有正对所述第一进出口和第二进出口的加热网7；所述第一进出口和第二进出口处还设有用于将液体从左侧推向右侧的叶轮8；在所述软化改性池外所述第一进出口和第二进出口之间通过连接管道连接；所述连接管道包括并行的气体管道9和液体管道10，所述液体管道与第一进出口之间的一段连接管道为出水管道11，所述液体管道与第二进出口之间的一段连接管道为进水管道12，所述液体管道的两侧设有可以控制液体管道开关的电控门13，所述气体管道上连接有用于通入空气的充气通道14，所述充气通道连接空气压缩机；所述气体管道内安装有用于推动空气运动的风机15，所述液体管道内安装有用于将液体从出水管道导向进水管道的水泵16；所述液体管道的下侧连接有可以开关的储水池17，所述储水池中安装有可以将液体从储水池抽到液体管道中的储水池泵；所述气体管道中安装有冷凝板18，所述冷凝板倾斜安装在气体管道的上方，气体管道的下侧还连接有用于将冷凝后的液体导向所述储水池的导液通道19；所述进水管道上安装有活性炭滤板20，所述活性炭滤板插接在进水管道中；软化改性池中还设有便于观察软化改性池内温度、气压的温度计和气压表。

所述铅笔板运送箱的外形近似为长方体，其朝向第一进出口的侧面为右侧面，朝向第二进出口的侧面为左侧面，所述铅笔板运送箱内设有若干间隔设置的、用于固定铅笔板的铅笔板槽21，所述铅笔板槽的槽宽与铅笔板的厚度相同，铅笔板槽设置在铅笔板运送箱的前侧和后侧面上，铅笔板水平插在铅笔板槽中；所述铅笔板槽的上下两侧均设有用于通过气体或液体的接触槽22，所述接触槽贯通所述左侧面和右侧面。

在装置使用过程中，先将铅笔板分别插入到铅笔板运送箱的各个铅笔板槽中，然后通过吊机将铅笔板运送箱吊入到软化改性池的方槽中，使铅笔板运送箱的右侧面朝向第一进出口，铅笔板运送箱的左侧面朝向第二进出口。然后打开所述储液池，通过储液池泵将储液池中的液体不断抽出到液体管道中，同时，液体管道中的水泵将液体推到进水管道并最终进入到软化改性池中。待软化改性池中液体没过铅笔板运送箱后，关闭所述储液池和储液池泵。此时，在水泵和叶轮的带动下，液体不断从第二进出口进入到软化改性池，再依次经过第一进出口、出水管道、液体管道、进水管道，回到第二进出口，在这个过程中，软化改性池内的加热网不断对液体进行加热，使整个装置内的液体温度不断升高；待液体在加热网处获得的热量和在连接管道等处散失的热量达到平衡时，液体的温度不再变化；通过温度计观察温度，若软化改性池内温度未到达水热软化所需的温度，则提高加热网的功率。在软化过程中，铅笔板上附带的木屑会从铅笔板上脱落，并跟着液流移动，当液流经过所述活性炭滤板时，木屑和其他杂质会被活性炭滤板吸附，从而保证液体在循环过程中能保持一定的清洁，避免铅笔板上沾上过多杂质。

当水热软化过程完成后，打开所述储液池，由于储液池位于液体管道的下侧，第一进出口又位于软化改性池的下侧，液体会不断从软化改性池中流入到储液池中；在这个过程中，由于加热网持续工作，软化改性池内温度始终保持在较高的值，铅笔的温度也不会明显降低；待所有液体都进入储液池中后，关闭水泵和液体管道两侧的电控门；同时启动气体管道内的风机，通过风机带动气体依次流过气体管道、进水管道、第二进出口、软化改性池、第一进出口、出水管道，再回到气体管道；在软化改性池内加热网的作用下，整个装置内的温度不断升高，在高温气体的作用下，铅笔板上的水分被不断蒸发并跟随气流被带出软化改性池；带有水蒸气的高温气体再经过所述冷凝板时，部分水蒸气会在冷凝板上冷凝成为液滴，液滴向下滴落后经过导液通道回到储液池，从而使管道内流动的气体中的水分不断减少，而装置内水的总含量保持不变；冷凝后的气体继续向前运动，在经过所述活性炭滤板时，还会对滤板上吸附的木屑进行干燥；通过软化改性池内的气压表还可以实时观察软化改性池内的气压大小，当软化改性池内的压力较小时，可以通过所述空气压缩机向装置内冲入气体以增大气压。

当干燥过程完成后，由于铅笔板上不再有因水分蒸发导致的吸热，软化改性池内的温度会有所提高，待温度再次稳定后，通过改变加热网的功率将软化改性池内的温度调整至高温变性所需的温度；完成高温变性后，通过吊机将铅笔板运送箱从软化改性池内取出即可。