CN114514101B - 在纤维材料上涂抹胶水的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在纤维材料‑蒸汽混合物中将胶水涂抹到纤维材料的方法和设备，该纤维材料‑蒸汽混合物通过鼓风管(1)从磨浆机(2)供给到涂胶装置(3)，再到烘干机(4)。该方法和设备特征在于，纤维材料‑蒸汽混合物沿周向被送入涂胶装置(3)，由此使纤维材料‑蒸汽混合物在涂胶装置(3)中形成涡流。这使得胶水有效分布，对内壁的污染最少，能量损失最小。

Description

在纤维材料上涂抹胶水的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种在纤维材料上涂抹胶水的方法，在这种方法中，将待加工的原材料，例如木屑，在纤维材料-蒸汽混合物中通过鼓风管从磨浆机送至涂胶装置，再送至烘干机。本发明还涉及一种用磨浆机加工纤维材料的设备，磨浆机通过鼓风管与烘干机相连，其中，涂胶装置被布置在鼓风管中。

背景技术

如EP 2939807B1所述，例如，具有纤维板形式的纤维材料的生产通常包括产生纤维材料、涂胶、干燥以及最后成型和/或压制的加工步骤。为了制造纤维材料，将例如木屑的原材料在预蒸器中蒸制，并在煮器中煮制。在这个过程中，热作用可导致醋酸等以及少量的醋酸酐的形成。在这之后，木屑在磨浆机中，例如在圆盘磨浆机中被分解成纤维，随后通过鼓风管送入烘干机，在该鼓风管中通过胶水的喷入进行涂胶。在现有技术中，多个涂胶喷嘴以环形方式安装在鼓风管周围。作为胶水，使用例如脲醛树脂(UF)，其可以用三聚氰胺和/或苯酚进行加强，或使用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。

EP 2179826B1公开了一种设备和方法，其中，含木质纤维素的粉碎产物被送入在烘干机之后的涂胶装置。为了防止产品在进料管线中粘连，在管道中设置了一个漩涡挡板，以保证在涂胶区有旋转的气流，其中涂胶区同心地开口到输送管中，通过这样形成的环形间隙引入另一股气流。

AT 514 329 B1描述了一种用磨浆机加工纤维材料的设备和方法，该磨浆机通过鼓风管与烘干机相连，其特征在于，在鼓风管中设置了用于排出部分蒸汽的装置。该发明的目的是防止纤维结块，这是通过鼓风管在磨浆机和烘干机之间形成一个开放的连接来实现的。在烘干机前，设置有向鼓风管中的纤维材料-蒸汽混合物中添加胶水的装置。

JPH04148904A披露了一种涂层造粒机。这里，分散喷嘴被安装在造粒室上。粉末通过喷嘴被送入分散喷嘴。在喷嘴和分散喷嘴之间形成一个间隙，通过该间隙，包括涂层材料和结合剂的高压混合气体被从周围气箱送入分散喷嘴。结合剂和涂层材料在气箱中以及在喷嘴和分散喷嘴之间的间隙区域中均匀地分布在粉末表面。此后，气体流入造粒室。气体被鼓风机切向地送入造粒室，以便在造粒室内形成旋流。粉末在造粒室中跟随该旋流，从而导致积聚。

DE19930800 A1公开了一种生产纤维板的方法，其中，纤维在蒸汽压力下通过鼓风管被输送到管式烘干机中，管式烘干机的最后部分被设计成胶浸润区。在胶浸润区，纤维混合物的输送速度由于管式烘干机的流动横截面的增加而降低，并产生湍流，并由于注入更多空气而进一步增加湍流。

EP2431144 A1描述了一种用于木质纤维的湿法涂胶的方法和装置，其中木质纤维在输送管内在饱和蒸汽流中被输送到涂胶区。

发明内容

本发明要解决的技术问题是实现一种设备和方法，该方法能使胶水有效地分布在纤维材料-蒸汽混合物中的纤维材料上。它应该实现化学品和胶水的最佳使用，对涂胶装置内壁的污染较少，而且能量损失最小，即涂胶装置的压力损失最小。

根据本发明，上述技术问题通过如下方式来实现：将纤维材料-蒸汽混合物沿周向送入涂胶装置，并且纤维材料-蒸汽混合物在涂胶装置中围绕并沿涂胶装置的轴线形成涡流。涂胶装置通常具有围绕涂胶装置的轴线的基本旋转对称的内轮廓，其中旋转对称轴定义了涂胶装置的轴线。纤维材料-蒸汽混合物在圆周处沿周向被送入涂胶装置，并在涂胶装置的轴线方向排出。纤维材料-蒸汽混合物在涂胶装置中围绕和沿着涂胶装置的轴线形成涡流。因此，涡流与现有技术中的解决方案(例如漩涡式挡板)相比是节能(即以较小压力损失)且有优势的。在此，胶水在设计为旋流器的涂胶装置中被施加到纤维材料上，其中旋流器有入口区、锥体和锥体出口区。旋流器是涂胶装置的一个有利的实施方案，其具有围绕涂胶装置的轴线基本上旋转对称的内轮廓。于是，旋流器允许低的压力损失和在涂胶装置中高能效地形成涡流。优选地，旋流器包括浸没管，纤维材料-蒸汽混合物中的一部分蒸汽可以通过浸没管(Tauchrohr)从旋流器中排出。因此，具有高能焓的蒸汽可以通过浸没管从涂胶装置或旋流器中排出，并在设备中，特别是在预蒸器和/或煮器中，有效地被使用以及实现能量回收。纤维材料通常通过预蒸器、煮器和通过鼓风管连接到烘干机的磨浆机进料到相应的设备中。但是，旋流器也可以替代地设计成没有浸没管。

该方法的一个有利的实施方案的特征在于，胶水通过喷嘴管被送入至少一个喷嘴，其中喷嘴管形成在旋流器的对称轴附近和在旋流器的对称轴方向上，优选沿着旋流器的对称轴，并且至少一个喷嘴被布置在纤维材料较少的区域，优选在锥体出口区。优选地在锥体区域中，特别是在锥体出口区存在完全形成的涡流，其中纤维材料-蒸汽混合物中的纤维材料集中在涂胶装置或旋流器的内壁或附近，并在内壁上形成相应的纤维环。通过将喷嘴设置在涡流内部和由此在纤维材料较少的区域，例如沿涂胶设备的轴线，优选在锥体出口区，胶水可以从内部涂到纤维材料和纤维环上并且有利地实现了胶水的有效分布和涂抹，其中尽可能好地使用化学品和胶水，以及非常少地弄脏涂胶设备的内壁。在此，胶水可以沿着涂胶装置的轴线的方向和/或朝涂胶装置内壁的方向喷洒，即从内部径向向外向纤维环的方向喷洒。将喷嘴在锥体出口区中布置于涡流内部的纤维材料较少的区域(例如，沿着涂胶装置的轴线布置)也是有利的，因为喷嘴布置在纤维材料较少的区域。通过这种在富含纤维材料的纤维环外部的布置，喷嘴受到纤维材料的磨损要小得多。与之相反，根据现有技术，喷嘴会受到纤维材料的磨损，必须采取适当的措施加以保护，例如，如果喷嘴布置在涂胶装置的壁区域，则喷嘴不能突出或伸入到流区域。有利地，胶水通过喷嘴管被送入喷嘴，在存在浸没管的情况下，胶水可以通过浸没管供给喷嘴管，其中，这样对涂胶装置或旋流器内的涡流产生最小的影响或干扰。

该方法的一个有利的实施方案的特点是，新鲜蒸汽(Frischdampf)也被送入至少一个喷嘴。在喷嘴被设计成双物质喷嘴的情况下，有利地使用新鲜蒸 汽作为推进剂。正如在现有技术中已经描述的那样，例如VOC(挥发性有机 化合物)等的污染物可以从磨浆机中的纤维材料中释放出来或转移到蒸汽相 中。这就导致了蒸汽相中的污染物负荷，它在烘干机中与要处理的材料分离， 并需要环境兼容的后处理或清洁。有利地，新鲜蒸汽被用作双物质喷嘴的推进剂，由此，未受污染的新鲜蒸汽在锥体出口区被输送到涂胶装置或旋流器。如果旋流器设计有浸没管，则来自纤维材料-蒸汽混合物的污染蒸汽可以通过浸没管从涂胶装置或旋流器中排出，并在设备中(特别是在预蒸器和/或煮器中)被使用。通过在锥体出口区加入新鲜蒸汽，比送入涂胶装置的纤维材料-蒸汽混合物含有更少污染物的纤维材料-蒸汽混合物可以被送入烘干机。

该方法的另一个有利的实施方案的特征在于，胶水被送入锥体区的至少一个喷嘴，优选在锥体出口区，其中喷嘴被布置在锥体中。在此，至少一个喷嘴布置在锥体的壁中，并且胶水被施加到纤维材料或纤维环上，其中有利地提供胶水的有效分布或涂抹。

本发明所要解决的技术问题还有提供一种用于高效处理纤维材料的设备，该设备具有磨浆机，该磨浆机通过鼓风管与烘干机相连，其中涂胶装置被布置在鼓风管中。

根据本发明，上述技术问题通过如下方式实现，即，涂胶装置包括在涂胶装置的圆周处的入口区和在涂胶装置的轴向方向上形成的出口区。令人惊讶的是，这能使胶水有效地分布在纤维材料上，从而实现了化学品和胶水的最佳使用，因为在圆周处的入口区中沿周向送入涂胶装置的纤维材料-蒸汽混合物围绕并沿涂胶装置的轴线形成涡流，其中纤维材料-蒸汽混合物通过出口区沿轴向离开涂胶装置。在此涂胶装置是旋流器，其中旋流器具有入口区、锥体和设计为锥体出口区的出口区。有利的是，旋流器具有大体上旋转对称的内轮廓，其中旋转对称轴线确定了涂胶装置或旋流器的轴线。在涂胶装置的圆周处沿周向通过入口区域进入的纤维材料-蒸汽混合物形成了绕着并沿着涂胶装置的轴线的涡流，并且该涡流在涂胶装置的轴线的方向上通过锥体出口区排出。这是以节能的方式进行的，也就是说，压力损失很低。如果旋流器被设计成带有浸没管，则纤维材料-蒸汽混合物中的一部分蒸汽也可以通过浸没管从旋流器中排出。因此，具有高能焓的蒸汽可以通过浸没管从涂胶装置或旋流器中排出，并在设备(特别是在预蒸器和/或煮器中)中得到有效利用。作为替代，旋流器也可以设计成没有浸没管。

该设备的一个有利的实施方案的特点是，旋流器具有喷嘴管并且喷嘴管形成在旋流器的对称轴的附近和对称轴的方向上，其中喷嘴管优选沿着旋流器(6)的对称轴形成。通过将喷嘴管设置在涡流内部并由此设置在纤维材料较少的区域，例如沿着涂胶装置的轴线设置，可以有效地将胶水从内部涂到纤维材料或周围的纤维环上，从而仅最小影响涡流。优选地，喷嘴管形成为直至锥体中，优选地直至锥体出口区，并且具有至少一个用于涂抹胶水的喷嘴。由于喷嘴被布置在完全形成的涡流内部，例如沿着涂胶装置的轴线，优选在锥体出口区，所以胶水可以从内部涂到纤维材料或纤维环上，最大限度地减少涂胶装置内壁的污染物。由于喷嘴被放置在富含纤维材料的纤维环外，因此喷嘴受到纤维材料的磨损要小得多。优选地，胶水通过喷嘴管送入喷嘴，如果存在浸没管，胶水可以穿过浸没管供给喷嘴管，这样可以使涂胶装置或旋流器内的涡流受到最小的影响或干扰。

该设备的同样有利的实施方案的特征在于，至少一个用于涂胶的喷嘴被设置在锥体的区域内，优选在锥体出口区，其中该喷嘴被设置在锥体的壁中。在这里，至少一个喷嘴被设置在锥体的壁中，胶水被施加到纤维材料或纤维 环上，其中，胶水从外向内或径向向内喷入。

该设备的一个有利的实施方案的特征在于，在旋流器中布置有可绕轴线 旋转的螺旋形刮刀，以清洁旋流器的内壁。因此，旋流器内壁上的任何结块 或沉积物可以连续或定期地被刮掉。有利地，由此可以实现较长时期的连续运行，并减少清洁的需要。

附图说明

现在根据附图来示例性描述本发明。

图1示出了根据现有技术的用于将胶水涂抹到纤维材料的设备。

图2示出了根据本发明的用于将胶水涂在纤维材料上的设备。

图3示出了根据本发明的涂胶装置。

图4示出了根据本发明的另一个涂胶装置。

具体实施方式

图1详细示出了根据现有技术的设备，该设备具有预蒸器15、煮器16和磨浆机2，该磨浆机通过鼓风管1与烘干机4相连，其中旋流器6被布置在烘干机4和磨浆机2之间。在此，鼓风管1在旋流器6和烘干机4之间在涂胶装置3前具有吹气阀17和压力表19。旋流器6设计为具有锥体8和浸没管7。

图2示出了根据本发明的设备，该设备具有预蒸器15、煮器16和磨浆机2，该磨浆机通过鼓风管1与烘干机4相连，其中涂胶装置3被布置在烘干机4和磨浆机2之间。在此，涂胶装置3被有利地设计成旋流器6，并设计为具有锥体8和可选的浸入管7。在图2中，喷嘴管10被引导穿过可选的浸没管7，其中在喷嘴管10的末端布置有至少一个喷嘴11。

图3详细示出了根据本发明的涂胶装置3，其中涂胶装置被有利地设计成旋流器6。旋流器6包括入口区20、锥体8、设计为锥体出口区9的出口区13和可选的浸没管7。纤维材料-蒸汽混合物通过入口区20沿周向送入涂胶装置3，由此使旋流器6中的纤维材料-蒸汽混合物围绕并沿旋流器6的轴线5形成旋涡流。在可选的浸没管10内配置了喷嘴管10，其中喷嘴管10可以构造为延伸直至锥体8内，优选延伸直至锥体出口区9内，并且胶水通过喷嘴管10被送入至少一个喷嘴11。这样布置在涡流内部的喷嘴11将胶水涂在纤维材料上，其中胶水沿着轴线5的方向和/或朝涂胶装置3的内壁方向喷出，特别是从内部径向向外朝形成在锥体8内壁上的纤维环的方向喷出。至少一个喷嘴11也可以替换地或附加地设置在锥体8的壁的区域内，优选在锥体出口区9。于是，胶水可以被施加到纤维材料上，其中从外到内或径向向内注入胶水。纤维材料-蒸汽混合物中的蒸汽(可能含有污染物)可以通过可选的浸没管7从涂胶装置3中连续排出，并在设备中(特别是在预蒸器15和/或煮器16中)被使用。有利地，例如在被设计为双物质喷嘴的喷嘴11中使用新鲜蒸汽作为推进剂，从而将新鲜蒸汽带入旋流器6，其中送入烘干机4的纤维材料-蒸汽混合物比送入旋流器6的纤维材料-蒸汽混合物含有更少的污染物。此外，可以绕轴线5旋转的螺旋形刮刀14可以被配置在旋流器6中，用于清洁旋流器6的内壁。

图4详细地示出了根据本发明的另一个涂胶装置3，其中该涂胶装置有利地被设计成没有浸没管的旋流器6。旋流器6包括入口区20、锥体8和设计成锥体出口区9的出口区13。纤维材料-蒸汽混合物沿周向通过入口部分20送入涂胶装置3，由此随后使旋流器6中的纤维材料-蒸汽混合物围绕并沿旋流器6的轴线5形成涡流。喷嘴管10形成为直至锥体8中，优选直至 锥体出口区9，并且胶水通过喷嘴管10被送入至少一个喷嘴11。

与现有技术水平相比，本发明提供了许多优势。它能够有效地分布胶水， 用最少的化学品和胶水提供最佳的结果。此外，根据本发明，胶水对涂胶装置或旋流器的内壁的污染被保持在最低限度。此外，本发明使设备具有高的热效率，因为来自涂胶装置的蒸汽可以被排放出来以进行进一步使用。同样，根据本发明的涂胶装置可以在纤维材料-蒸汽混合物进入烘干机之前降低混合物中可能存在的污染物水平。此外，涂胶装置中的涡流是以最小的压力损失设置的。最后，本发明实现了最佳的喷嘴布置，其中，喷嘴仅受到待涂胶的纤维材料的最小磨损。

Claims (18)

1.一种在纤维材料上涂抹胶水的方法，其中，纤维材料-蒸汽混合物中的待加工的原材料被通过鼓风管(1)从磨浆机(2)送入涂胶装置(3)，并且进而送入烘干机(4)，其特征在于，所述纤维材料-蒸汽混合物沿周向送入所述涂胶装置(3)，并且所述纤维材料-蒸汽混合物在所述涂胶装置(3)中围绕并沿着所述涂胶装置(3)的轴线(5)形成涡流，其中，胶水在被设计成旋流器(6)的涂胶装置(3)中被施加到纤维材料上，并且所述旋流器(6)包括入口区(20)、锥体(8)和锥体出口区(9)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待加工的原材料是木屑。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶水通过喷嘴管(10)被送入至少一个喷嘴(11)，其中，所述喷嘴管(10)在所述旋流器(6)的对称轴附近和在对称轴方向上形成，并且至少一个喷嘴(11)被布置在纤维材料较少的区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述喷嘴管(10)沿着所述旋流器(6)的对称轴形成。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，至少一个喷嘴(11)被布置在锥体出口区(9)。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，新鲜蒸汽也被送入所述至少一个喷嘴(11)。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶水在所述锥体(8)的区域被送入至少一个喷嘴(11)，其中，所述喷嘴(11)被安置在所述锥体(8)内。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述胶水在锥体出口区(9)被送入至少一个喷嘴(11)。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶水是由设置在涡流内部的至少一个喷嘴(11)施加到所述纤维材料上的。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过设置在涡流内的所述喷嘴(11)，所述胶水沿所述涂胶装置(3)的轴线(5)的方向和/或径向向外喷出。

11.一种用磨浆机(2)加工纤维材料的设备，该磨浆机通过鼓风管(1)与烘干机(4)相连，其中在所述鼓风管(1)中布置有涂胶装置(3)，其特征在于，所述涂胶装置(3)包括用于在所述涂胶装置(3)的圆周处接收纤维材料的入口区(20)和在所述涂胶装置(3)的轴向形成的出口区(13)，其中，所述涂胶装置(3)是旋流器(6)，所述旋流器(6)包括所述入口区(20)、锥体(8)和设计成锥体出口区(9)的出口区(13)。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述旋流器(6)包括喷嘴管(10)，所述喷嘴管(10)在所述旋流器(6)的对称轴附近和在对称轴方向上形成。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述喷嘴管(10)沿着所述旋流器(6)的对称轴形成。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述喷嘴管(10)形成为直至锥体(8)中，并具有至少一个用于涂抹胶水的喷嘴(11)。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述喷嘴管(10)形成为直至锥体出口区(9)。

16.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，至少一个用于涂胶的 喷嘴(11)被布置在所述锥体(8)的区域内，其中所述喷嘴(11)被布置在所述锥 体(8)的壁中。

17.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，至少一个用于涂胶的喷嘴(11)被布置在所述锥体出口区(9)。

18.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，在所述旋流器(6)中设置有能够绕轴线(5)旋转的螺旋形刮刀(14)，以清洁所述旋流器(6)的内壁。

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