Verfahren zur Erzeugung von Wärme und Schallisolierplatten aus Holz-Abfallmaterial
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von Wärme- und Schallisolierplatten aus Holz-Abfallmaterial.
Aus Holz, Holzabfall, oder auch aus dem Abfall einjähriger Pflanzen werden bisher sowohl Faserplatten wie auch Spanplatten erzeugt. Bei der Erzeugung von Faserplatten wird der Rohstoff zunächst zerfasert und sodann die Faser mit oder ohne Zusatz eines Bindemittels verfilzt. Bei der Erzeugung von Spanplatten werden hingegen verschieden grosse Stücke von Holz oder anderen faserhaltigen Pflanzenstoffen unter Verwendung eines Bindemittels, wie z. B. Kunstharz oder eines mineralischen Bindemittels, unter Druck und Wärmewirkung zu Platten gepresst. Platten verschiedener Herstellungsarten weisen spezifische Eigenschaften auf, die sie für besondere Verwendungszwecke geeignet machen.
Baumrinde, welche zur Erzeugung von Isolierplatten verwendet wird, muss zunächst mit einer grösseren Wassermenge aufbereitet werden; die aus dieser Masse hergestellten Platten müssen durch Pressen oder Walzen vom Wasser befreit werden. Dieses Verfahren erfordert kostspielige Entwässerungseinrichtungen, ähnlich wie sie bei der Erzeugung von Holzfaserplatten benützt werden. Die Verwendung hydraulischer Pressen lässt jedoch eine Fliesserzeugung nicht zu. Die als wasserabstossende Emulsion zugesetzten Bindemittel müssen auf den Fasern niedergeschlagen werden, um ihre Ausschwemmung beim Auspressen des Wassers zu verhindern.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines leichten Werkstoffes in Form von Platten aus Säge- oder Hobelspänen, bei welchem ein wässriger Faserschleim, Holz- oder Papierfaserschleim den nichtzerfaserten Holzspänen als Bindemittel zugesetzt wird, wodurch eine verfilzbare Masse entsteht, die entsprechend geformt und dann getrocknet wird.
Der als Bindemittel dienende Faserschleim wird durch Mahlen cellulosehaltiger Faserstoffe in einem Holländer zwischen geglätteten Steinen vorgenommen.
Ein solches Verfahren ist kostspielig und zeitraubend.
Die Nachteile des erwähnten Verfahrens werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt, gemäss welcher Wärme- und Schallisolierplatten aus Holz Abfallmaterial unter Anwendung eines schmierigen, wasserenthaltenden Bindemittels erzeugt werden. Die Erfindung liegt darin, dass zerkleinertes Holz-Abfallmaterial mit Rinde, welche in feuchtem Zustande bis zur schmierigen Konsistenz gemahlen wird und als Bindemittel für die entstehende, etwa 60% Wasser enthaltende Masse dient, vermischt wird, wobei auch noch andere Stoffe zugesetzt werden können.
Das Verhältnis des Holzmaterials zu Rinde beträgt, bezogen auf den Trockengehalt, etwa 3 : 2. Das Gemisch wird zu einer plastischen Masse homogenisiert, dann kontinuierlich in an sich bekannter Weise durch eine mit einem flachen Mundstück versehene Schneckenpresse verformt, zwischen zwei endlose Bänder gebracht und in Platten von gewünschter Grösse zerschnitten und dann getrocknet.
Die so hergestellten Platten dienen für Schallund Isolierzwecke. Ihr Volumengewicht beträgt 0,25 bis 0,45 g/cm3 bei einer durchschnittlichen Biegefestigkeit von 10-25 kg/cm3. Der eine Teil der Mischung ist also bis zur schmierigen Konsistenz gemahlene Rinde, wogegen der andere Teil aus Holzklein verschiedenster Form besteht, wobei die Holzstückchen z. B. entweder in ihrer ursprünglichen Form erhalten bleiben oder auf Faserbündel zerkleinert werden, die an sich ebenso wie die Rinde keine Fähigkeit zum Verfilzen besitzen. Es wird also das Holzklein durch die hydratisierte Rinde zus am- mengekittet.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Verarbeitung des Abfallmaterials von mechanischen Entrindungsmaschinen in Zellstofffabriken, doch lässt sich auch die Rinde aus anderen Quellen ökonomisch verarbeiten, vorausgesetzt, dass sich Holzabfall in der Nähe vorfindet.
Das Abfallmaterial von mechanischen Entrindungsmaschinen besteht aus rund 60% Rinde und 40% Holzklein verschiedener Grösse und Form, das Abfallmaterial enthält rund 80% Wasser. Vorteilhafterweise lässt sich auch Abfallrinde nach der Ger1 > stoffextraktion verarbeiten.
Durch mechanische Zerkleinerung mit Wasserzusatz wird die Rinde, die keine faserige Struktur besitzt, in schmierige Konsistenz übergeführt, während das faserige und daher auch zähere Holzklein nur in grobe Faserbündel aufgelöst wird. Das Verhältnis von Rinde zum Holzklein im Maschinenabfall ist aber auch für die Plattenherstellung ungünstig. Ein Überschuss von Rinde bewirkt nämlich Verformung der Platten und wirkt sich durch hohe Schrumpfung beim Trocknen aus. Es ist darum notwendig, den Holzanteil bis auf einen Gewichtsanteil von 60% in der Trockensubstanz gegen 40% Rinde zu erhöhen. Es müssen daher Sägespäne oder andere Holzabfalle, welche das Gemisch eindicken, zugesetzt werden.
Dem Gemisch aus Holz und Rinde kann man je nach Bedarf anorganische Stoffe als Füll- oder Bindemittel zusetzen, dies jedoch in einer Menge von höchstens 20% gerechnet auf das Trockengewicht der Rinde im Gemisch. Als solche Füllmittel kommen in Frage feiner Asbest, feingemahlene Schlacke, Flugasche aus Heizungen. Als zusätzliche Bindemittel kann Zement, Gips, hydraulischer Kalk und ähnliches zugesetzt werden. Zweckmässigerweise wird das Gemisch aus Holz und Rinde vor dem Strangpressen mit geeigneten hydrophoben Mitteln, wie Paraffin, Abfallöl oder Bitumen, imprägniert, wobei diese Mittel zweckmässig in Form wässriger Emulsionen eingetragen werden.
Das so zubereitete Gemisch weist rund 40% Trockensubstanz auf und lässt sich im Fliessverfahren mittels einer Schneckenpresse verformen.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Erfindung besteht z. B. aus einer Mühle, welche zum Vermahlen der Rinde unter
Wasserzusatz bis auf schmierige Konsistenz dient, einer Mahlvorrichtung, mittels welcher das Holz auf
Faserbündel zerkleinert wird, einer Waage für die Rinde, einer Waage für das aufgefaserte Holz, einer kontinuierlichen Mischvorrichtung des fertigen
Gemisches mit allen Zusätzen, einer Schneckenpresse mit einem flachen Mundstück, einer zweiteiligen Mehrwalzen-Vorpresse ohne An trieb, zwei endlosen Drahtnetz-Transportbändern, deren
Antriebswalzen verbunden sind und deren Ent fernung sich auf bestimmte Distanz entsprechend der gewünschten Plattenstärke einstellen lässt, einer Schneidevorrichtung und schliesslich einer Kammer- oder Kanaltrockeneinrichtung mit einer entsprechenden Transportvorrichtung.
An die Schneckenpresse ist ein Mundstück mit rechteckiger Ausstossöffnung, welche dem gewünschten Querschnitt der Platte entspricht, angeschlossen, wodurch es ermöglicht wird, das aus der Schneckenpresse austretende Gemisch zu einem dünnen Band zu verformen, welches dann durch die beweglichen Transportbänder weiter gefördert wird. Diese Bänder sind aus Drahtgeflecht hergestellt und werden durch Walzenpaare auf die gewünschte Distanz gehalten.
Am Ende des Förderbandes wird das Band auf das gewünschte Längenformat geschnitten, während die Breite durch die rechteckige Austrittsöffnung bestimmt ist.
Die so erhaltenen Platten werden schliesslich in eine Trockenvorrichtung gebracht. Es können sowohl Kammertrockner wie auch Kanaltrockner verwendet werden. In ersteren Fall werden die Platten auf Unterlagsroste eingeblacht, während bei der Benützung von Kanaltrocknern die Platten auf mit entsprechenden Rosten versehenen Wagen in den Trockner eingebracht werden.
Das nasse Gemisch mit rund 40% Trockensubstanz wird in kontinuierlichem Prozess geformt, ohne dass Abfallwässer, wie bei der Herstellung von Holzfaserplatten, entstehen. Die Erzeugung lässt sich darum auch an Orten mit Wassermangel installieren.
Gegenüber der bekannten Herstellung von Faserplatten weist das Verfahren gemäss der Erfindung wesentliche Vorteile auf. Während es bei der Herstellung von Faserplatten notwendig ist, dem zu verarbeitenden Material durch Zusatz von Bindemitteln, wie plastischen Stoffen, den notwendigen Zusammenhalt und die eigentliche Festigkeit zu geben, genügt es nach dem erfindungsgemässen Verfahren, ein Gemisch von Rinde und Holzklein zu mahlen, wobei die zur schmierigen Konsistenz gemahlene Rinde die Funktion des Bindemittels übernimmt.
Die auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten Wärme- und Schallisolierplatten lassen sich vorteilhaft als Fussböden, welche neben ihrer wärmeund schallisolierenden Eigenschaften auch eine hohe Tragfähigkeit aufweisen müssen, verwenden.
Process for generating heat and sound insulation panels from wood waste material
The present invention relates to a method for producing heat and sound insulation panels from waste wood material.
So far, both fiberboard and chipboard have been produced from wood, wood waste or the waste of annual plants. In the production of fiberboard, the raw material is first shredded and then the fiber is felted with or without the addition of a binding agent. In the production of chipboard, however, pieces of wood or other fibrous plant substances of different sizes are used using a binder, such as B. synthetic resin or a mineral binder, pressed under pressure and heat to form panels. Panels from different types of manufacture have specific properties that make them suitable for particular uses.
Tree bark, which is used to produce insulation panels, must first be treated with a large amount of water; the plates made from this mass must be freed from water by pressing or rolling. This method requires expensive drainage facilities, similar to those used in the production of wood fiber boards. The use of hydraulic presses, however, does not allow flow generation. The binders added as a water-repellent emulsion must be deposited on the fibers in order to prevent them from being washed out when the water is pressed out.
Also known is a method for producing a light material in the form of plates from sawdust or wood shavings, in which an aqueous fiber slime, wood or paper fiber slime is added to the non-fiberized wood chips as a binding agent, creating a mattable mass that is shaped accordingly and then dried becomes.
The fiber slime serving as a binding agent is made by grinding cellulosic fibers in a beater between smooth stones.
Such a procedure is costly and time consuming.
The disadvantages of the mentioned method are eliminated by the present invention, according to which heat and sound insulation panels are produced from wood waste material using a greasy, water-containing binder. The invention lies in the fact that shredded wood waste material is mixed with bark, which is ground to a greasy consistency in a moist state and serves as a binding agent for the resulting mass, which contains about 60% water, whereby other substances can also be added.
The ratio of the wood material to the bark is, based on the dry content, about 3: 2. The mixture is homogenized to a plastic mass, then continuously deformed in a manner known per se by a screw press provided with a flat mouthpiece, placed between two endless belts and cut into plates of the desired size and then dried.
The panels produced in this way are used for sound insulation and insulation purposes. Their volume weight is 0.25 to 0.45 g / cm3 with an average flexural strength of 10-25 kg / cm3. One part of the mixture is bark ground to a greasy consistency, while the other part consists of small wood of various shapes, the pieces of wood z. B. either be preserved in their original form or shredded on fiber bundles which, like the bark, have no ability to felt. The small pieces of wood are cemented together by the hydrated bark.
The method according to the present invention enables the processing of the waste material from mechanical debarking machines in pulp mills, but the bark from other sources can also be processed economically, provided that wood waste is found nearby.
The waste material from mechanical debarking machines consists of around 60% bark and 40% small wood of various sizes and shapes, the waste material contains around 80% water. Advantageously, waste bark can also be processed after the extraction of the skeleton.
Mechanical shredding with the addition of water transforms the bark, which does not have a fibrous structure, into a greasy consistency, while the fibrous and therefore tougher small wood is only broken up into coarse fiber bundles. The ratio of bark to small wood in machine waste is also unfavorable for panel production. An excess of bark causes deformation of the panels and results in high shrinkage when drying. It is therefore necessary to increase the proportion of wood to a weight proportion of 60% in the dry matter against 40% bark. Sawdust or other wood waste that thicken the mixture must therefore be added.
Inorganic substances can be added to the mixture of wood and bark as fillers or binders, but in an amount of no more than 20% based on the dry weight of the bark in the mixture. Such fillers include fine asbestos, finely ground slag, and fly ash from heating systems. Cement, gypsum, hydraulic lime and the like can be added as additional binding agents. The mixture of wood and bark is expediently impregnated with suitable hydrophobic agents, such as paraffin, waste oil or bitumen, before extrusion, these agents expediently being introduced in the form of aqueous emulsions.
The mixture prepared in this way has around 40% dry matter and can be shaped in a flow process using a screw press.
A device for performing the method according to the invention consists, for. B. from a mill, which is used to grind the bark under
Adding water to a greasy consistency is used, a grinding device by means of which the wood is on
Fiber bundle is shredded, a scale for the bark, a scale for the frayed wood, a continuous mixing device of the finished
Mixture with all the additives, a screw press with a flat mouthpiece, a two-part multi-roll pre-press without drive, two endless wire mesh conveyor belts, their
Drive rollers are connected and their distance can be adjusted to a certain distance according to the desired panel thickness, a cutting device and finally a chamber or tunnel drying device with a corresponding transport device.
A mouthpiece with a rectangular discharge opening, which corresponds to the desired cross-section of the plate, is connected to the screw press, which makes it possible to deform the mixture emerging from the screw press into a thin belt, which is then conveyed on by the movable conveyor belts. These belts are made of wire mesh and are held at the desired distance by pairs of rollers.
At the end of the conveyor belt, the belt is cut to the desired length format, while the width is determined by the rectangular outlet opening.
The plates obtained in this way are finally placed in a drying device. Both chamber dryers and tunnel dryers can be used. In the first case, the panels are placed on grids, while when using tunnel dryers, the panels are brought into the dryer on trolleys equipped with appropriate grids.
The wet mixture with around 40% dry matter is formed in a continuous process without the generation of waste water, as is the case with the production of wood fiber boards. The generation can therefore also be installed in places with a lack of water.
Compared to the known production of fiberboard, the method according to the invention has significant advantages. While it is necessary in the production of fiberboard to give the material to be processed by adding binders, such as plastic materials, the necessary cohesion and the actual strength, it is sufficient according to the inventive method to grind a mixture of bark and small wood, whereby the bark, ground to a greasy consistency, takes on the function of the binding agent.
The heat and sound insulation panels produced in the manner described above can advantageously be used as floors which, in addition to their heat and sound insulation properties, must also have a high load-bearing capacity.