"Procédé de fabrication de plaques de copeaux et/ou de fibres de bois" "Procédé de fabrication de plaques de copeaux et/ou de fibres de bois"
La présente invention a, de manière générale, trait à un procédé de fabrication de plaques de copeaux et/ou de fibres de bois à partir d'une couche à comprimer composée de copeaux et/ou de fibres de bois et d'un liant durcissable, tel que, par exemple, un liant d'une résine synthétique appropriée, procédé comportant la compression de la couche pendant un temps déterminé, divisé en plusieurs stades de compression, et le durcissement de la masse en présence de vapeur d'eau, entre les plateaux de compression d'une presse à plateaux, munis d'un dispositif d'amenée de vapeur d'eau à partir d'un générateur de vapeur d'eau, ainsi que d'une pluralité d'ouvertures de sortie de vapeur d'eau situées du côté de la couche à comprimer et réparties sur sa surface, la couche
à comprimer étant disposée entre les plateaux de la presse, qui sont ensuite rapprochés l'un de l'autre jusqu'à une distance mutuelle bien déterminée en vue de la compression préliminaire (précompactage) de la masse à un premier stade de compression jusqu'à une première valeur de compacité, après quoi, à un premier stade de traitement à la vapeur d'eau,
de la vapeur d'eau est injectée dans la couche par lesdites ouvertures d'amenée de vapeur d'eau des deux plateaux de la presse, ce stade de traitement à la vapeur d'eau étant suivi d'un deuxième stade de compression, à savoir du stade de compactage définitif effectué jusqu'à l'épaisseur requise de
la plaque de copeaux et/ou de fibres de bois par rapprochement ultérieur des plateaux de la presse jusqu'en leur position terminale, la plaque ainsi définitivement compactée étant, dans cette position terminale des plateaux de la pression, définitivement durcie à un dernier stade de compression sans amenée ultérieure de vapeur d'eau.
L'invention a également trait à une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans les lignes précédentes, comportant
- une presse à plateaux équipée de deux plateaux de compression, munies d'ouvertures d'injection de vapeur d'eau;
- un générateur de vapeur d'eau;
- un dispositif d'amenée de vapeur d'eau vers les susdits plateaux de compression et de traitement à la vapeur d'eau, muni de soupapes;
- un système de commande des susdits plateaux de la presse servant à un réglage précis de leur mouvement de rapprochement mutuel au premier stade de compression (compactage préliminaire) et au deuxième stade de compression (compactage définitif); et
- un système de réglage de l'amenée de la vapeur d'eau;
lesdits plateaux de la presse étant munis d'une pluralité d'ouvertures d'injection de vapeur d'eau situées du côté de la masse à traiter et rationnellement réparties sur leur surface.
Il va sans dire que, dans une installation de ce genre, des tamis de répartition de vapeur pourront être prévus entre les ouvertures de sortie de vapeur d'eau, d'une part, et la couche à comprimer et à durcir en présence de vapeur d'eau, d'autre part, et/ou les plateaux de la pression pourront,
le cas échéant, s'accompagner, du côté de la couche à traiter, de plaques de raccord poreuses, telles que, par exemple, des plaques frittées, servant à assurer une fine division de la vapeur sortant des susdites ouvertures avant sa pénétration dans la masse à traiter. En outre, en tout cas, des mesures efficaces devront être prises pour éviter que les ouvertures des plateaux de la presse ne puissent projeter des jets de vapeur de haute énergie risquant d'endomma-ger, voire de détruire la masse à traiter. Cette dernière pourra, avant son traitement entre les plateaux de la presse, avoir subi ou non un certain compactage préliminaire, autre que le précompactage s'effectuant au premier stade de compression du processus de fabrication selon l'invention.
Un procédé connu du genre concerné, décrit dans le brevet allemand n[deg.] 1.276.912 (Weyerhâuser), ne connaît qu'un seul stade uniforme et ininterrompu de traitement à la vapeur d'eau avec introduction de vapeur surchauffée dans la couche à comprimer et à durcir pour obtenir la plaque désirée. La vapeur d'eau, injectée dans la masse, en sort par les côtés. Le résultat en est une plastification plus ou moins poussée de la masse. A la fin de ce traitement ininterrompu, l'amenée de vapeur d'eau est arrêtée. La masse plastifiée est ensuite comprimée et compactée définitivement par rapprochement mutuel des plateaux de la presse jusqu'en leur position terminale, sans apport ultérieur de vapeur d'eau, et finalement durcie dans cet état entre les plateaux de la presse, après quoi la presse est ouverte.
Ce procédé connu, appliqué à la fabrication de plaques de fragments de bois poreuses et perméables à partir d'une couche à compacter par compression, fait ses preuves dans la pratique à condition d'employer de la vapeur surchauffée et d'éviter soigneusement la moindre condensation d'eau dans la masse, ce qui exige un surchauffage suffisant de la vapeur d'eau et une température suffisamment élevée des plateaux de la presse. Toutefois, cela n'empêche pas que la qualité des plaques fabriquées par ce procédé connu n'est pas idéale et est donc susceptible d'être améliorée. En effet, si la couche à traiter n'est pas suffisamment perméable, dans son sein se forment des coussins de gaz isolants et, par conséquent, des nids insuffisamment plastifiés au détriment de la qualité du produit final. Des
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que ainsi fabriquée en cas de condensation de vapeur d'eau dans la couche soumise au traitement concerné, et cela à un degré tel que les plaques ainsi obtenues, contenant des nids nuisibles de ce genre, doivent généralement être rejetées
Des problèmes analogues se posent en cas de mise en oeuvre d'un autre procédé du genre concerné, décrit dans le brevet américain n[deg.] 4.393.019 (Geimer), dans lequel la vapeur d'eau surchauffée est remplacée par de la vapeur d'eau saturée,
et la condensation nuisible de la vapeur d'eau doit être évitée en chauffant intégralement la masse par la vapeur d'eau s'échappant le long des bords de cette dernière après un faible compactage préalable, et cela à une température suffisamment élevée pour éviter tout risque de condensation appréciable de la vapeur d'eau. Ensuite, s'effectue l'amenée de vapeur d'eau saturée pendant le compactage définitif de la masse et le traitement à la valeur d'eau saturée se poursuit pendant un certain temps amprès le compactage définitif, pendant lequel la vapeur d'eau continuellement injectée dans
la masse s'en échappe par les côtés de manière à éviter sa condensation dans la masse à la température déterminée, qu'elle doit avoir à ce stade. L'amenée ininterrompue de vapeur d'eau s'étend ainsi sur plusieurs stades de compactage de la masse, qui est ainsi soumise à l'effet de la vapeur d'eau d'abord après son compactage préliminaire et puis après son compactage définitif. Mais comme le traitement s'effectue avec de la vapeur d'eau saturée, le risque de condensation est réel, de sorte que la qualité des plaques ainsi fabriquées laisse souvent à désirer par suite de la présence
de nids d'air ou d'eau de condensation.
Aussi, la présente invention se propose-t-elle de perfectionner le procédé du genre défini dans les premières lignes de la présente description à un degré tel qu'est exclue
toute réduction de qualité des plaques de copeaux et/ou de fibres de bois concernées par la présence de nids d'air, et cela aussi bien en cas de traitement avec de la vapeur d'eau saturée qu'en cas de traitement avec de l'eau sursaturée. L'invention vise, en outre, la conception d'une installation simple, efficace et fiable pour la mise en oeuvre du procédé concerné. Elle prévoit, à cet effet, que l'amenée de vapeur d'eau est interrompue par un stade de rinçage, auquel la vapeur d'eau sortant des ouvertures d'un des deux plateaux de la presse traverse la couche précompactée dans le sens
de l'épaisseur et est évacuée par les ouvertures de l'autre plateau, déconnecté de la source de vapeur d'eau, et que les plateaux de la presse sont ensuite mis en leur position extrême. L'amenée de vapeur d'eau vers la masse définitivement compactée par les ouvertures des deux plateaux durant le reste de la période de traitement à la vapeur de la masse est, au dernier stade de la période de compression, soumise
à l'influence d'une dépression appliquée par les ouvertures d'au moins un des deux plateaux de la presse, en vue de son séchage, le dispositif d'amenée de vapeur d'eau étant à cet effet déconnecté de la source de vapeur d'eau et raccordé
à une source de basse pression. Au premier stade de la période d'amenée de vapeur d'eau, qui précède le stade de rinçage, la masse (couche) à traiter est uniformément imprégnée de vapeur d'eau jusqu'à saturation.
L'invention part du fait d'expérience que les défauts des procédés connus sont dus surtout à l'évacuation exclusive
de la vapeur d'eau par les bords de la masse lors des stades de précompactage et de compactage définitif, ce qui rend inévitable la formation de nids d'air petits ou grands dans la masse qui se retrouvent dans le produit final, c'est-àdire dans la plaque de copeaux et/ou de fibres de bois ainsi fabriquée, sous forme de nids de mauvaise qualité. En outre, lors de l'évacuation de la vapeur d'eau par les bords de la masse traitée par l'un ou l'autre des procédés conventionnels, l'évacuation de l'eau de condensation par évaporation s'est avérée insuffisante, ce qui est également une cause
de formation de nids de mauvaise qualité dans le produit final. Ces considérations valent surtout lorsqu'il s'agit
de plaques fabriquées à partir de couches poreuses par leur nature même, mais insuffisamment perméables. Or, selon la solution de l'invention est assuré, audit stade de rinçage, Un rinçage particulièrement efficace de la masse précompactée, effectué dans le sens de l'épaisseur et susceptible de chasser les derniers restes d'air de la masse et d'éviter toute diminution de qualité par la présence de nids d'air.
En cas de formation d'eau de condensation lors de l'application du procédé de l'invention, cette eau de condensation ou la vapeur d'eau formée par son évaporation est, après l'arrêt de l'amenée de vapeur d'eau, évacuée par transport en direction transversale, c'est-à-dire dans le sens de l'épaisseur de la couche et/ou de la plaque fabriquée à partir d'elle, sous l'effet y exercé par la dépression, dont l'application pourra facilement se prolonger à volonté audelà du dernier stade de la période de compression. De cette manière est assurée la production de plaques de copeaux et/ou de fibres de bois de qualité impeccable, non diminuée par la présence de nids insuffisamment durcis.
Il va sans dire que l'invention se prête à de multiples modes de mise en oeuvre, ainsi qu'à une optimalisation poussée par des mesures rationnelles. C'est ainsi que, selon un mode de mise en oeuvre particulièrement intéressant du procédé selon l'invention, les plateaux de la presse, qui se trouvent constamment en contact avec la couche initiale, sont rapprochés graduellement l'un de l'autre au premier stade de la période d'injection de vapeur d'eau et au stade de rinçage, avec comme résultat un produit final, c'est-àdire une plaque de copeaux et/ou de fibres de bois, dont les surfaces satisfont telles quelles à toutes les exigences de qualité. L'amenée de vapeur d'eau par les ouvertures des deux plateaux de la presse pourra se poursuivre sans interruption également au stade de compactage définitif de la plaque de copeaux et/ou de fibres de bois concernée.
Il se recommande de prévoir un stade de détente, auquel la couche comprimée entre les deux plateaux de la presse est mise en communication avec l'atmosphère par les ouvertures des plateaux, avant l'application de la dépression au der-nier stade de la période de compression. En cas d'application du procédé selon l'invention, le traitement de la couche précompactée et celui de la plaque définitivement compactée s'effectuent généralement à des pressions différentes de la vapeur d'eau. Dans cet ordre d'idées, un mode de mise en oeuvre préféré du procédé de l'invention se caractérise par le fait que la couche définitivement compactée est, pendant la dernière partie du stade de traitement à la vapeur d'eau, traitée sous une pression de vapeur supérieure à celle à laquelle s'est effectué le traitement de la couche précompactée.
L'invention prévoit non seulement le traitement avec de la vapeur d'eau surchauffée, mais également le traitement avec de la vapeur d'eau saturée. Un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention se distinguant par la simplicité, la fiabilité et la stabilité de conduite du processus concerné,
se caractérise par le fait que le traitement s'effectue avec de la vapeur d'eau condensable et que la vapeur d'eau se condense au premier stade de la période d'amenée de vapeur d'eau et au stade de rinçage dans la couche précompactée, de manière à y réaliser un réglage uniforme de la température
à un niveau d'environ 100 à 135[deg.]C. En vue de cette condensation de la vapeur d'eau, il suffit de régler la température et la pression de la vapeur d'eau selon le diagramme d'état "eau/vapeur d'eau", compte tenu de la température de la couche et de l'expansion accompagnant l'injection de vapeur d'eau. On obtient ainsi une répartition très uniforme de
la température.
La quantité de vapeur d'eau requise se calcule d'après les règles de la thermodynamique.
Suit ici une description détaillée des caractéristiques déjà mentionnées et d'autres caractéristiques de l'invention au double point de vue de la technique appliquée et de l'installation mise en oeuvre et cela avec référence aux dessins annexés, où la figure 1 représente de manière schématique une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; la figure 2 représente à plus grande échelle un plateau de la presse de l'installation selon la figure 3; et la figure 3 représente de manière graphique les stades successifs du procédé de fabrication selon l'invention.
L'installation représentée par les figures 1 et 2 se compose essentiellement
- d'une presse à plateaux équipée de deux plateaux de compression et d'application de vapeur d'eau 1 et 2;
- d'un générateur de vapeur d'eau 3;
- d'un système 4 muni de soupapes 5 pour l'amenée de la vapeur d'eau aux plateaux de compression et d'application de vapeur d'eau 1 et 2 de la presse;
- d'un système de commande 6 se prêtant à une commande de position précise du mouvement de rapprochement mutuel des deux plateaux de compression et d'application de vapeur d'eau 1 et 2 de la presse, en leur position de précompactage V et leur position de compactage définitif E; et
- d'un système de réglage de l'amenée de vapeur d'eau 7.
Les deux plaques de compression et d'application de vapeur d'eau 1 et 2 de la presse présentent, du côté de la couche à traiter, une pluralité d'ouvertures de sortie de vapeur d'eau respectivement 8 et 9 réparties sur leur surface de contact.
Ces ouvertures 8 et 9 pourront être recouvertes d'un tamis de métal ou de matière plastique à mailles fines, non représenté. La figure 1 représente également une couche à comprimer 10, partiellement découpée. Le chauffage des plateaux 1 et 2 de la presse s'effectue au moyen d'un réseau de caneaux 11, indiqués dans la figure 2. L'agent de chauffage passant par ces canaux 11 ne peut pas sortir par les ouvertures d'injection de vapeur d'eau 8 et 9. La vapeur d'eau, sortant des ouvertures 8 et 9, entre par le canal central
12, dont partent des canaux de distribution transversaux 13 débouchant dans les ouvertures 8 et 9.
La couche 10, à partir de laquelle s'obtient la plaque selon l'invention, se compose de copeaux et/ou de fibres de bois et d'un liant. Elle est transformée par le procédé de l'invention en une plaque de copeaux et/ou de fibres de bois de haute qualité par compression en plusieurs stades d'une durée totale t et par durcissement en présence de vapeur d'eau, tout cela entre les plateaux de compression et d'application de vapeur d'eau chauffés 1 et 2 de la presse. La couche à traiter 10 est disposée entre les plateaux 1 et 2, qui, à un
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(figure 3) sont rapprochés l'un de l'autre jusqu'en une position de précompactage V, atteinte au moment tl, après quoi de la vapeur d'eau est, pendant l'intervalle de temps tit4, introduite dans la couche 10 par les ouvertures 8 et 9 des deux plateaux 1 et 2 de la presse. Suit alors le stade de compactage définitif t3t4, auquel les plateaux 1 et 2 de la presse se rapprochent davantage l'un de l'autre jusqu'en leur position de compactage définitif E, définissant l'épaisseur de la plaque de copeaux et/ou de fibres de bois à fabriquer, après quoi la couche 10 ainsi compactée définitivement est, dans la position de compactage terminal E du plateau 1 de la presse, durcie pendant un intervalle de temps t5t6 sans apport ultérieur de vapeur d'eau. Il va de soi
que ce stade de durcissement est suivi d'un stade terminal, auquel est levée la dépression pour permettre l'ouverture
de la presse.
Le traitement de la couche 10 à la vapeur d'eau et l'application des autres mesures prévues par l'invention s'effectuent suivant un programme spécial, caractéristique de l'invention.
Ce programme est illustré par le diagramme de la figure 3.
Dans cette représentation graphique, l'axe des abscisses est celui du temps en secondes, tandis que l'axe des ordonnées gauche et celui de la pression de la vapeur d'eau en bars et l'axe des ordonnées droit est celui de la distance en millimètres entre les deux plateaux de la presse. La courbe en
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distance (mm) des deux plateaux 1 et 2 de la presse, tandis que la courbe K2 dessinée en trait interrompu représente la variation de la pression de la vapeur d'eau (bars) dans le plateau inférieur 2 de la presse et la courbe K3 dessinée en trait mixte représente la variation de la pression de la vapeur d'eau (bars) dans le plateau supérieur 1 de la presse. Les courbes K2 et K3 sont, aux stades où elles se confendent, dessinées avec un faible écart vertical pour faciliter la représentation. Comme le montre la figure 3, la période
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de rinçage t2t3, auquel la vapeur d'eau uniquement débitée par les ouvertures 9 du plateau 2 de la presse traverse la couche précompactée 10 dans le sens transversal pour s'évacuer par les ouvertures 8 de l'autre plateau 1 de la presse, déconnecté de la source de vapeur d'eau. Les plateaux 1 et 2 de la presse sont alors rapprochés l'un de l'autre jusqu'en leur position de compactage définitif E et l'amenée de vapeur d'eau vers la couche définitivement compactée 10 par les ouvertures 8 et 9 des deux plateaux 1 et 2 de la presse se poursuit durant le reste de la période d'amenée de vapeur
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pression, pendant laquelle la couche définitivement compactée est mise sous dépression par les ouvertures 8 et 9 des deux plateaux 1 et 2 de la presse en vue de son séchage, le système d'amenée de vapeur d'eau 4 étant à cet effet débranché de la source de vapeur d'eau et raccordé à une source de basse pression 14.
<EMI ID=6.1> tement à la vapeur d'eau de la couche 10 précompactée et celui de la couche 10 définitivement compactée, l'amenée de la vapeur d'eau étant continuée au stade de compactage dé-
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de la figure 3, les plateaux 1 et 2 de la presse continuent à se rapprocher lentement l'un de l'autre pendant la pre-
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pendant lequel la couche 10 est mise en communication avec l'atmosphère par les ouvertures 8 et 9 des plateaux 1 et 2 de la presse. La couche 10 définitivement compactée est à la fin de la période de traitement avec de la vapeur d'eau traitée avec de la vapeur dont la pression est supérieure
à celle de la vapeur employée au traitement de la couche précompactée.
Dans le présent exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la vapeur d'eau employée au traitement de la couche de copeaux et/ou de fibres de bois est de la vapeur légèrement surchauffée. Le traitement est programmé de manière que la vapeur d'eau condensable se condense dans la
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condensation assure un réglage uniforme de la température régnant dans la couche 10 à un niveau d'environ 100 à 135[deg.]C La vapeur d'eau condensable est ensuite de préférence remplacée par de la vapeur d'eau non condensable.
Pour faciliter l'application des mesures précédemment décrites, le cas échéant à l'aide d'un ordinateur, le système d'amenée de vapeur d'eau 4 présente, comme le montre la figure 1, une conduite de dérivation 15, raccordable aux deux plateaux 1 et 2 de la presse par l'entremise de soupapes 16. Cette conduite de dérivation 15 peut être mise en communication au moyen d'une soupape de dérivation 17 avec l'atmosphère au stade de rinçage t2t3 pour un des plateaux (pla-
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les deux plateaux 1 et 2. Le système est conçu de manière que le système de réglage de l'amenée de vapeur d'eau 7 commande également l'amenée de vapeur d'eau au stade de rinçage
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6 des plateaux de la presse envoie, aux moment où ils atteignent leur position de précompactage V et leur position de compactage définitif E, des signaux de commande vers le système de réglage de l'amenée de vapeur d'eau 7, qui commande l'application des mesures d'amenée de vapeur d'eau pro-
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nière que le système de commande 6 des plateaux de la presse et le système de réglage 7 du dispositif d'amenée de vapeur d'eau peuvent être commandées de manière programmée entre la position de précompactage V et celle de compactage définitif E, et même ultérieurement.
La représentation graphique de la figure 3 se rapporte de manière détaillée à la fabrication de plaques de fragments de bois spéciales à partir de couches de composition appropriée 10.
Il s'agit de couches et de plaques de composition mentionnée dans la revendication 7. Le traitement de ces couches 10 et donc la fabrication des plaques concernées s'effectue, comme le montre la figure 3, de préférence avec une période de compression de 20 à 50 secondes et, une période d'amenée
<EMI ID=13.1> rinçage t2t3, inférieur à 10 secondes et de préférence égal
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la période d'amenée de vapeur d'eau tlt4 par le stade de rinçage d'une durée de préférence égale à environ 10 secon-
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Des données détaillées concernant un mode de mise en oeuvre de l'invention sont mentionnées dans le tableau ci-dessous. Il s'agit de la fabrication d'une plaque de copeaux de bois avec un liant à base de formol-urée. La masse non traitée
a une teneur en liant d'environ 8-9%, en poids, une teneur en humidité d'environ 8% en poids et un poids spécifigque
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d'eau en bars.
Dans la partie médiane du tableau se trouvent les durées en secondes des divers stades et à gauche est mentionné le poids spécifique de la plaque finale.
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"Process for the production of wood chip and / or wood fiber boards" "Process for the production of wood chip and / or wood fiber boards"
The present invention relates, in general, to a method of manufacturing wood chip and / or wood fiber boards from a layer to be compressed composed of wood chips and / or wood fiber and a curable binder. , such as, for example, a binder of a suitable synthetic resin, a process comprising compressing the layer for a determined time, divided into several stages of compression, and curing the mass in the presence of water vapor, between the compression plates of a plate press, provided with a device for supplying steam from a steam generator, as well as a plurality of steam outlet openings d located on the side of the layer to be compressed and distributed over its surface, the layer
to be compressed being disposed between the platens of the press, which are then brought towards each other up to a well-determined mutual distance with a view to the preliminary compression (precompaction) of the mass at a first stage of compression until at a first compactness value, after which, at a first stage of treatment with steam,
water vapor is injected into the layer by said water vapor supply openings of the two platens of the press, this stage of treatment with water vapor being followed by a second stage of compression, knowledge of the final compaction stage carried out up to the required thickness of
the chip and / or wood fiber plate by subsequent approximation of the press plates to their end position, the plate thus definitively compacted being, in this end position of the pressure plates, definitively hardened at a final stage of compression without subsequent supply of water vapor.
The invention also relates to an installation for implementing the method described in the preceding lines, comprising
- a plate press equipped with two compression plates, provided with water vapor injection openings;
- a steam generator;
- a device for supplying water vapor to the aforesaid compression and water vapor treatment plates, provided with valves;
- a control system of the above-mentioned press plates serving for a precise adjustment of their movement of mutual approach at the first compression stage (preliminary compaction) and at the second compression stage (final compaction); and
- a system for regulating the supply of water vapor;
said press plates being provided with a plurality of water vapor injection openings situated on the side of the mass to be treated and rationally distributed over their surface.
It goes without saying that, in an installation of this kind, steam distribution screens may be provided between the water vapor outlet openings, on the one hand, and the layer to be compressed and hardened in the presence of steam. on the other hand, and / or the pressure plates can,
if necessary, be accompanied, on the side of the layer to be treated, with porous connecting plates, such as, for example, sintered plates, serving to ensure a fine division of the steam leaving the above-mentioned openings before it penetrates into the mass to be treated. In addition, in any case, effective measures must be taken to prevent the openings of the press platens from projecting high-energy jets of steam which risk damaging or even destroying the mass to be treated. The latter may, before its treatment between the plates of the press, have undergone or not some preliminary compaction, other than the precompaction taking place at the first stage of compression of the manufacturing process according to the invention.
A known process of the kind concerned, described in German patent n [deg.] 1,276,912 (Weyerhâuser), knows only one uniform and uninterrupted stage of treatment with steam with introduction of superheated steam into the layer to compress and harden to obtain the desired plate. The water vapor, injected into the mass, exits from the sides. The result is a more or less extensive plasticization of the mass. At the end of this uninterrupted treatment, the supply of water vapor is stopped. The plasticized mass is then compressed and permanently compacted by mutual approximation of the press plates to their final position, without subsequent addition of water vapor, and finally hardened in this state between the press plates, after which the press is open.
This known process, applied to the manufacture of plates of porous and permeable wood fragments from a layer to be compacted by compression, has proved its worth in practice provided that superheated steam is used and the slightest avoidance condensation of water in the mass, which requires sufficient overheating of the steam and a sufficiently high temperature of the press plates. However, this does not prevent that the quality of the plates manufactured by this known process is not ideal and is therefore likely to be improved. In fact, if the layer to be treated is not sufficiently permeable, insulating gas cushions are formed therein and, consequently, nests which are insufficiently plasticized to the detriment of the quality of the final product. Of
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that thus produced in the event of condensation of water vapor in the layer subjected to the treatment concerned, and to a degree such that the plates thus obtained, containing harmful nests of this kind, must generally be rejected
Similar problems arise in the case of implementing another process of the kind concerned, described in American patent n [deg.] 4,393,019 (Geimer), in which the superheated steam is replaced by saturated water vapor,
and the harmful condensation of water vapor must be avoided by fully heating the mass by the water vapor escaping along the edges of the latter after a weak prior compaction, and this at a sufficiently high temperature to avoid any risk of appreciable condensation of water vapor. Then the saturated water vapor is supplied during the final compaction of the mass and the treatment at the saturated water value continues for a certain time after the final compaction, during which the water vapor continuously injected into
the mass escapes from the sides so as to avoid its condensation in the mass at the determined temperature, which it must have at this stage. The uninterrupted supply of water vapor thus extends over several stages of compaction of the mass, which is thus subjected to the effect of water vapor first after its preliminary compaction and then after its final compaction. But as the treatment is carried out with saturated steam, the risk of condensation is real, so that the quality of the plates thus produced often leaves something to be desired due to the presence
air or condensation nests.
Also, the present invention proposes to improve the method of the kind defined in the first lines of this description to a degree that is excluded
any reduction in the quality of the wood chip and / or wood fiber boards affected by the presence of air nests, both in the case of treatment with saturated steam and in the case of treatment with l supersaturated water. The invention further relates to the design of a simple, efficient and reliable installation for implementing the process concerned. It provides, for this purpose, that the supply of water vapor is interrupted by a rinsing stage, at which the water vapor leaving the openings of one of the two press plates crosses the precompacted layer in the direction
thickness and is discharged through the openings of the other plate, disconnected from the source of water vapor, and that the press plates are then put in their extreme position. The supply of steam to the mass finally compacted by the openings of the two plates during the remainder of the period of steam treatment of the mass is, at the last stage of the compression period, subject
under the influence of a vacuum applied by the openings of at least one of the two platens of the press, with a view to its drying, the device for supplying water vapor being for this purpose disconnected from the source of steam of water and connected
to a low pressure source. At the first stage of the water vapor supply period, which precedes the rinsing stage, the mass (layer) to be treated is uniformly impregnated with water vapor until saturation.
The invention starts from the fact of experience that the defects of the known processes are mainly due to the exclusive evacuation
water vapor from the edges of the mass during the stages of precompaction and final compaction, which makes inevitable the formation of small or large air nests in the mass which are found in the final product, -that is, in the chip and / or wood fiber plate thus produced, in the form of poor quality nests. In addition, during the evacuation of the water vapor by the edges of the mass treated by one or the other of the conventional methods, the evacuation of the condensation water by evaporation proved to be insufficient, which is also a cause
forming poor quality nests in the final product. These considerations apply especially when it comes to
of sheets made from porous layers by their very nature, but insufficiently permeable. However, according to the solution of the invention is ensured, at said rinsing stage, A particularly effective rinsing of the precompacted mass, carried out in the thickness direction and capable of expelling the last air remains from the mass and avoid any reduction in quality by the presence of air nests.
In the event of the formation of water of condensation during the application of the process of the invention, this water of condensation or the water vapor formed by its evaporation is, after the stopping of the supply of water vapor , evacuated by transport in a transverse direction, that is to say in the thickness direction of the layer and / or of the plate manufactured from it, under the effect exerted there by the depression, of which l The application can easily be extended at will beyond the last stage of the compression period. In this way, the production of woodchip plates and / or wood fibers of impeccable quality is guaranteed, not diminished by the presence of insufficiently hardened nests.
It goes without saying that the invention lends itself to multiple modes of implementation, as well as to further optimization by rational measures. Thus, according to a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the press plates, which are constantly in contact with the initial layer, are gradually brought closer to each other at first stage of the steam injection period and the rinsing stage, resulting in a final product, i.e. a plate of wood chips and / or wood fibers, the surfaces of which satisfy all quality requirements. The supply of water vapor through the openings of the two press plates can continue without interruption also at the final compacting stage of the chip and / or wood fiber plate concerned.
It is recommended to provide a relaxation stage, at which the compressed layer between the two press plates is placed in communication with the atmosphere by the plate openings, before the application of the vacuum at the last stage of the period compression. If the method according to the invention is applied, the treatment of the precompacted layer and that of the permanently compacted plate are generally carried out at pressures different from the water vapor. In this connection, a preferred embodiment of the process of the invention is characterized in that the definitely compacted layer is, during the last part of the stage of treatment with steam, treated under a vapor pressure higher than that at which the treatment of the precompacted layer was carried out.
The invention provides not only treatment with superheated steam, but also treatment with saturated steam. A preferred embodiment of the invention distinguished by the simplicity, reliability and stability of driving the process concerned,
is characterized by the fact that the treatment is carried out with condensable water vapor and that the water vapor condenses at the first stage of the steam supply period and at the stage of rinsing in the layer precompacted, so as to achieve a uniform temperature adjustment
at a level of about 100 to 135 [deg.] C. In view of this condensation of the water vapor, it suffices to adjust the temperature and the pressure of the water vapor according to the state diagram "water / water vapor", taking into account the temperature of the layer and expansion accompanying the injection of water vapor. This gives a very uniform distribution of
temperature.
The quantity of water vapor required is calculated according to the rules of thermodynamics.
Here follows a detailed description of the characteristics already mentioned and other characteristics of the invention from the double point of view of the technique applied and the installation used, and this with reference to the appended drawings, in which FIG. schematically an installation for implementing the method according to the invention; Figure 2 shows on a larger scale a plate of the press of the installation according to Figure 3; and FIG. 3 graphically represents the successive stages of the manufacturing process according to the invention.
The installation represented by FIGS. 1 and 2 essentially consists
- a plate press equipped with two compression and water vapor application plates 1 and 2;
- a steam generator 3;
- A system 4 provided with valves 5 for supplying water vapor to the compression and water vapor application plates 1 and 2 of the press;
- a control system 6 suitable for precise position control of the movement of mutual approximation of the two compression and application plates of steam 1 and 2 of the press, in their precompaction position V and their final compaction position E; and
- a system for regulating the supply of water vapor 7.
The two compression and steam application plates 1 and 2 of the press have, on the side of the layer to be treated, a plurality of steam outlet openings 8 and 9 respectively distributed over their surface of contact.
These openings 8 and 9 may be covered with a metal or plastic mesh screen, not shown. FIG. 1 also shows a layer to be compressed 10, partially cut out. The heating of the plates 1 and 2 of the press is carried out by means of a network of channels 11, indicated in FIG. 2. The heating agent passing through these channels 11 cannot exit through the injection openings of water vapor 8 and 9. The water vapor, leaving the openings 8 and 9, enters through the central channel
12, from which cross transverse distribution channels 13 opening into the openings 8 and 9.
Layer 10, from which the plate according to the invention is obtained, is made up of wood chips and / or wood fibers and a binder. It is transformed by the process of the invention into a high quality chip and / or wood fiber plate by compression in several stages of a total duration t and by hardening in the presence of water vapor, all this the compression and heated steam application plates 1 and 2 of the press. The layer to be treated 10 is disposed between the plates 1 and 2, which, at a
<EMI ID = 2.1>
(Figure 3) are brought together to a precompaction position V, reached at time tl, after which water vapor is, during the time interval tit4, introduced into the layer 10 through the openings 8 and 9 of the two plates 1 and 2 of the press. Then follows the final compaction stage t3t4, at which the plates 1 and 2 of the press move closer to each other until their final compaction position E, defining the thickness of the chip plate and / or of wood fibers to be manufactured, after which the layer 10 thus definitively compacted is, in the terminal compacting position E of the plate 1 of the press, cured for a time interval t5t6 without any subsequent addition of water vapor. It is obvious
that this hardening stage is followed by a terminal stage, to which the depression is lifted to allow opening
of the press.
The treatment of layer 10 with steam and the application of the other measures provided for by the invention are carried out according to a special program, characteristic of the invention.
This program is illustrated by the diagram in Figure 3.
In this graphic representation, the abscissa axis is that of time in seconds, while the left ordinate axis and that of water vapor pressure in bars and the right ordinate axis is that of distance in millimeters between the two press plates. The curve in
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distance (mm) of the two plates 1 and 2 of the press, while the curve K2 drawn in broken lines represents the variation of the pressure of the water vapor (bars) in the lower plate 2 of the press and the curve K3 drawn in dashed line represents the variation of the pressure of the water vapor (bars) in the upper plate 1 of the press. The curves K2 and K3 are, at the stages where they are confused, drawn with a small vertical deviation to facilitate the representation. As shown in Figure 3, the period
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rinsing unit t2t3, to which the water vapor only supplied by the openings 9 of the plate 2 of the press passes through the precompacted layer 10 in the transverse direction to escape through the openings 8 of the other plate 1 of the press, disconnected from the steam source. The plates 1 and 2 of the press are then brought close to each other as far as their final compacting position E and the supply of water vapor to the permanently compacted layer 10 through the openings 8 and 9 of the two press plates 1 and 2 continue during the rest of the steam supply period
<EMI ID = 5.1>
pressure, during which the permanently compacted layer is placed under vacuum through the openings 8 and 9 of the two plates 1 and 2 of the press for its drying, the steam supply system 4 being for this purpose disconnected from the water vapor source and connected to a low pressure source 14.
<EMI ID = 6.1> with the steam of the precompacted layer 10 and that of the layer 10 definitely compacted, the supply of the water vapor being continued at the compacting stage
<EMI ID = 7.1>
In Figure 3, the platens 1 and 2 of the press continue to slowly approach each other during the pre-
<EMI ID = 8.1>
during which the layer 10 is placed in communication with the atmosphere through the openings 8 and 9 of the plates 1 and 2 of the press. The definitely compacted layer 10 is at the end of the treatment period with steam treated with steam at higher pressure
to that of the steam used to treat the precompacted layer.
In the present example of implementation of the method according to the invention, the steam used for treating the layer of wood chips and / or wood fibers is slightly superheated steam. The treatment is programmed so that the condensable water vapor condenses in the
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condensation ensures a uniform regulation of the temperature prevailing in layer 10 at a level of about 100 to 135 [deg.] C The condensable water vapor is then preferably replaced by non-condensable water vapor.
To facilitate the application of the measures described above, if necessary using a computer, the water vapor supply system 4 has, as shown in Figure 1, a bypass line 15, connectable to the two plates 1 and 2 of the press by means of valves 16. This bypass line 15 can be brought into communication by means of a bypass valve 17 with the atmosphere at the rinsing stage t2t3 for one of the plates (pla -
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the two trays 1 and 2. The system is designed so that the steam supply regulation system 7 also controls the supply of steam at the rinsing stage
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6 of the press plates sends, when they reach their precompaction position V and their final compacting position E, control signals to the adjustment system of the steam supply 7, which controls the application of pro-steam supply measures
<EMI ID = 12.1>
niere that the control system 6 of the press platens and the adjustment system 7 of the water vapor supply device can be controlled in a programmed manner between the precompaction position V and that of final compaction E, and even later .
The graphical representation of Figure 3 relates in detail to the manufacture of special wood chip plates from layers of suitable composition 10.
These are layers and plates of composition mentioned in claim 7. The processing of these layers 10 and therefore the manufacture of the plates concerned is carried out, as shown in FIG. 3, preferably with a compression period of 20 at 50 seconds and, an intake period
<EMI ID = 13.1> rinse t2t3, less than 10 seconds and preferably equal
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the period of supply of water vapor tlt4 by the rinsing stage of a duration preferably equal to approximately 10 seconds
<EMI ID = 15.1>
Detailed data concerning an embodiment of the invention are mentioned in the table below. This is the manufacture of a wood chip plate with a binder based on formalin-urea. Untreated mass
has a binder content of about 8-9% by weight, a moisture content of about 8% by weight and a specific weight
<EMI ID = 16.1>
of water in bars.
In the middle part of the table are the durations in seconds of the various stages and on the left is mentioned the specific weight of the final plate.
<EMI ID = 17.1>
<EMI ID = 18.1>