CN117881490A - 用于生产木质纤维板的工艺 - Google Patents

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CN117881490A CN202280058958.9A CN202280058958A CN117881490A CN 117881490 A CN117881490 A CN 117881490A CN 202280058958 A CN202280058958 A CN 202280058958A CN 117881490 A CN117881490 A CN 117881490A
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Abstract

一种用于生产木质纤维板的工艺,包括:使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤;将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴的步骤。在此压力降低之后,将材料转化成再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质。将再生木质纤维作为原料供应到用于生产木质纤维板的生产线中。

Description

用于生产木质纤维板的工艺
本发明涉及一种用于生产木质纤维板的工艺,例如MDF(中密度纤维板)或HDF(高密度纤维板)或软质板或硬质板的生产工艺,在该工艺中木质纤维从回收的木质纤维板获得,例如从回收的MDF(中密度纤维板)和/或从回收的HDF(高密度纤维板)和/或从回收的软质板和/或从回收的硬质板获得,回收的木质纤维板至少在一定程度上用作原料。
WO2011/077155A1描述了一种用于回收“工程木质面板”(例如木质纤维板)的方法,其中,回收的木质纤维可用作新木质纤维的替代品。板或面板被机械分解并与水混合以便形成浆料。然后通过使电流通过浆料来加热此浆料。这种加热使得木质纤维之间的结合强度降低。这种加热可以在大气压以上进行。加热之后,可以对浆料快速减压,例如通过经由阀喷射该浆料,使其干燥并使纤维彼此分离。描述了一种用于作为连续过程来执行该方法的设备。
这种方法的缺点是来自板的粘合剂溶解在加热浆料的溶池中。这可能导致溶池的饱和,由此使键不再断开,或者经由焦耳效应加热所必需的浆料的电导率可能变化。调节电导率所必需的添加剂也可能导致问题。
US2003/0056873A1描述了一种经由回收来自复合木制品的废料来生产木质纤维板的工艺,该生产木质纤维板的工艺通过传统的生产木质纤维板的干法生产工艺。该工艺在预热器中进行改良处理,然后在“细化机”中进行机械精细化,从而产生回收纤维。然后,这些回收纤维按重量计占所生产的纤维板的至少20%。在预热器中,回收的木制品在存在蒸汽的情况下在压力下进行化学处理。这种工艺的一个缺点是必须在预热器中添加化学物质。这可能导致腐蚀问题。这些化学品也导致受污染的废料流,其必须以适当的方式进行处理。这些化学物质也可能对纤维质量产生负面影响。
DE4224629描述了一种用于回收由具有或不具有塑料涂层的木制品制成的板状元件的工艺,该板状元通过脲醛粘合剂胶合在一起。该工艺特别涉及木质纤维板和刨花板的回收。在预处理步骤中将板状元件打碎成小碎片。这些碎片在高压和高温下在水蒸气气氛中处理一定时间,优选地在饱和水蒸气气氛中处理。由此,将碎片转化为纤维状、片状或小片状原料,将该原料胶合以形成新的板状元件。为此,可以用粘合剂处理再生纤维状、片状或小片状原料。替代地,可以使用化学改性的粘合剂,更具体地,脲醛粘合剂残留物,其仍然附接到再生纤维状、片状或小片状原料。
US5,804,035描述了一种用于从木制品、旧家具、生产废料、与脲醛粘合剂或者与可以水解或化学分解的其他粘合剂胶合在一起的木制品的废料中回收碎屑和纤维的工艺。这些材料在高温下进行处理。在该工艺的第一步中,用浸渍液浸渍这些材料,由此这些材料在浸渍液中吸收其重量的至少50%。在第二步中,执行加热至80℃至120℃。以这种方式分解的材料然后通过筛分或其他技术来进行分类。
与US5,804,035相同的申请人和发明人的WO2003/026859描述了一种与US5,804,035中的工艺相似但更经济的工艺。
这些工艺的一个缺点是获得了不可能生产高质量产品的木质纤维和木屑的混合物,这是因为高质量产品的生产需要具有均匀性质的原料。
WO2005/007968A1涉及一种用于从由通过胶粘合的木质纤维素材料的基质组成的板中回收木材成分的方法。该方法包括用电磁辐射的组合处理材料并将其浸泡或浸入在液体介质中,并且回收组分。缺点是需要特殊的设备来生成电磁辐射以加热材料,并且更难将这种工艺结合到连续过程中。
WO00/01877描述了一种用于处理和回收木质纤维板废料和刨花板废料的工艺和设备。将木质纤维板废料和刨花板废料引入蒸汽室并用加压蒸汽进行处理。在蒸汽处理结束时,将多余的蒸汽从蒸汽室排出,并且使蒸汽处理后的废料通过旋转滚筒。木质纤维和木屑通过滚筒的筛网,并且被收集以进行干燥和进一步加工。例如三聚氰胺涂层的废料被收集和排放。所收集的木质纤维和木屑可以被加工以用于生产纸、纸板或刨花板,或用作覆盖土壤的材料。
US3741863涉及一种用于使用再生废纤维素产品生产板的方法。该方法包括以下步骤:将废料材料粉碎以产生小块,将这些小块干燥至至少85%的固体,以便去除多余的水分并对小块进行消毒,将干燥的纤维素废料与非纤维素废料分离,在存在不可燃介质的情况下加热小纤维素块,以便增加小块的温度并对小块进行消毒,对加热的小纤维素块进行机械精细化,从不可燃介质中分离出纤维和纤维束,向纤维和纤维束中添加树脂并将其充分混合,由纤维和纤维束形成垫;并且在热量和压力下压制此垫以形成板。
WO01/39946A1描述了一种通过传统的连续干木质纤维板方法经由回收复合木制品的废料来生产纤维板的工艺,其中,修改在预热器和/或在细化机中的工艺。这些修改确保了可生产包括按重量计至少20%的回收纤维的纤维板。
现有技术中用于回收MDF板和HDF板的回收方法的一个问题是需要复杂的设备,其难以结合到刨花板、MDF板或HDF板的现有生产工艺中,其在经济上不具有成本效益,并且其不能产生使用回收材料生产的板所需的且连续的良好质量。
本发明的目的是提供一种针对现有技术中MDF板材和HDF板材以及其他板材的回收工艺中的缺点的解决方案。
根据第一方面,本发明涉及一种用于生产木质纤维板的工艺,优选地用于生产MDF板或HDF板。该工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板(优选地来自再生MDF板或HDF板)的精细化材料的步骤。该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤。在此压力降低之后,将材料转化为再生木质纤维,可能含有一部分木质纤维团块和任何其他杂质。优选地在干法生产工艺中,该工艺包括在用于生产木质纤维板(优选地用于生产MDF板或HDF板)的生产线中供应再生木质纤维作为原料的步骤。
该工艺使得可能以有效的方式回收木质纤维板,并且将其用于生产新的木质纤维板(例如MDF板或HDF板或软质板板或硬质板)。一方面,将待回收材料在一温度、一湿度和一压力的组合下保持一定量时间;而压力降低步骤,即,另一方面,使压力降低的步骤似乎是为了确保木质纤维再次从引入的材料中释放出来。
优选地,在压力降低之后在材料中的木质纤维团块的量按重量计小于5%,优选地小于3%,更优选地小于2%,甚至更优选地低于1%。这种实施方式为该工艺提供了甚至更高的效率。这些实施方式可以通过适当选择工艺参数来执行,优选地是由于在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将材料带到12巴以上。如果这可选地使用饱和蒸汽来实现,则获得该工艺的甚至更大的能量效率。能量效率表示为每质量生产的回收木质纤维所需的能量的量。
其他杂质例如可以是或例如可以包括纸。例如,当要回收的木质纤维板包括具有例如MDF/HDF芯和一个或多个浸渍纸层的层压板时,就是这种情况。
来自再生木质纤维板的精细化材料优选地具有按重量计至多15%的含水量,甚至更优选地至多10%的含水量。
在此过程期间可能存在粉尘。因此,此过程优选地在几乎封闭的装置中进行。例如,一种包括封闭传送系统的装置,例如闭合/封闭传送带和/或闭合气动传送系统和/或闭合/封闭螺纹件。优选地,为了从再生木质纤维板获得精细化材料,已经去除了一部分粉尘,使得润湿、加热和加压的精细化材料中的粉尘含量足够低。这样,降低了在该过程期间发生堵塞的风险。
本发明的优选实施方式的特征是在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将此材料带到至少4巴、优选地至少6巴、更优选地至少7巴的压力下。因此,可以将材料带到7巴和9巴之间的压力,例如8巴。优选地将材料带到至少10巴或优选地至少11巴、或地优选至少12巴的压力。已经表明,高温和高压都有利于有效地生产再生木质纤维。如果将材料带到更高的压力,则可能在降低材料的压力的步骤期间实现更大的压降。此步骤中的大压降已经被证明对该过程的效率具有积极影响。在更大压降的情况下,可更快地引入材料和/或材料不用必须在压力下保持那么长时间和/或来自再生木质纤维板的使用过的精细化材料可具有更低的均匀性/更查的品质。更低的均匀性可能例如表明在来自再生木质纤维板的精细化材料中存在大量大块。更差的品质可能表明存在许多杂质,例如纸、金属、玻璃、塑料等。例如,可以将材料带到12巴、13巴或14巴的压力。优选地,将来自再生木质纤维板的精细化材料至多带到20巴的压力,优选地至多带到18巴的压力,使得再生木质纤维不表现出任何热损伤。
本发明的一个具体实施方式的特征是在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将此材料带到至少12巴的压力。已经表明,更高的压力有利于有效地生产再生木质纤维,特别是由于生产更少的纤维团块。如果将材料带到更高的压力,则可能在降低材料的压力的步骤期间实现更大的压降。此步骤中更大的压降已经被证明对该过程的效率具有积极影响。
本发明的优选实施方式的特征是在压力降低步骤期间或之后连续地或周期性地排出液态水;和/或在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤期间连续地或周期性地排出液态水连续地或周期性地排出液态水;和/或在此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤期间。此实施方式具有另外的优点,即再生木质纤维具有相对低的含水量,例如按重量计至多20%的含水量,即例如10%至15%之间的含水量。然后,这些再生木质纤维可直接用于木质纤维板的生产,而不需要额外的干燥工艺。干燥工艺是指以干燥为主要目标的工艺。不具有干燥的主要目标的其他工艺当然也可以提供有限程度的干燥,然而,这种其他工艺在这里不被视为干燥工艺。这种不被视为干燥工艺但确实可能发生干燥的另一种工艺是将木质纤维团块和任何其他杂质从转化材料中分离出来的工艺(见下文),例如使用风筛和/或筛网。当然,仍然可使用额外的干燥工艺。此实施方式另外具有的优点是,在此步骤或这些步骤期间,主要通过冷凝形成的液态水的排放增加了该工艺的效率。这是由于随后不再必须排放液态水,由此可更快地将新的材料量引入该工艺中。加热也可更快地执行,因为这种水也不用必须加热。优选地,在压力降低步骤期间或之后连续地或周期性地排出液态水。
优选地,在压力降低步骤之后,再生木质纤维的含水量按重量计在3%至20%之间,优选地5%至15%之间,优选地10%至15%之间。因此,含水量按重量计可以在10%至13%之间,例如11%或12%。在此情况下,含水量对应于源自未经过干燥工艺的新木材的新的(即非再生木质纤维)的含水量,由此可以简单的方式将再生木质纤维应用于使用一定量的新木质纤维的用于生产木质纤维板的工艺和/或可以简单的方式实施现有的用于生产木质纤维板的工艺。额外的干燥步骤在这里是多余的。
此外,在一个具体实施方式中,可能另外使用测量装置连续地或周期性地测量再生木质纤维的含水量,在该情况下,基于由测量装置测量的所获得的结果,可以向用于改变含水量的工艺添加水,也可以不添加水。例如,可能希望再生木质纤维具有在确定范围内的含水量,例如按重量计10%至13%之间的范围,优选地11%至12%之间。如果测量结果显示含水量低于期望范围和/或确定的最小值,则可选择添加额外的水。因此,例如可能在使用蒸汽加热和加压之前或期间,对来自再生木质纤维板的精细化材料添加水。还可以将水添加到,例如喷射到再生木质纤维上。这优选地通过闭环控制电路来执行。
本发明的一个优选实施方式的特征是在压力降低步骤之后并且在将再生木质纤维供应到用于生产木质纤维板的生产线中的步骤之前,该工艺包括从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤。这种分离优选地利用一方面木质纤维与另一方面木质纤维团块和任何其他杂质之间的质量差。这种分离具有多种优点。一方面,防止了木质纤维团块和任何其他杂质在所生产的木质纤维板中形成缺陷。另一方面,防止了压制设备在压制木质纤维板的过程中变得损坏。此外,木质纤维团块的分离还允许后者向进料回收,使得其仍然可被回收以形成木质纤维。
本发明的一个优选实施方式的特征是在从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤中,使用一种或多种筛分操作、风筛、锯齿形筛、旋风分离器或3D筛网。3D筛网的使用也可以被视为筛分操作,或者可以形成筛分操作的一部分。这些方法允许以有效的方式分离出纤维团块和任何其他杂质。可以使用一种方法或者两种、三种或更多种方法的组合。因此,可能使用旋风器和风筛,可能使用风筛和3D筛网,或者使用旋风器、风筛和三D筛网。也可以使用两个或更多个风筛,可能与一个、两个或更多个(3D)筛网结合使用。使用哪一种或多种方法也将取决于预期的杂质,从而取决于所使用的材料。因此,可能为每种类型的杂质选择合适的方法,例如木质纤维团块、纸、玻璃、金属、塑料等。
本发明的一个优选实施方式的特征是将至少一部分,优选地全部量的分离的木质纤维团块重新引入到该工艺中,使得使用蒸汽以及新引入的来自再生木质纤维板的精细化材料来润湿、加热和加压这些分离的木质纤维团块。根据此实施方式,将分离的木质纤维团块的至少一部分、优选地全部重新引入到该工艺中。然后,将这些纤维团块与新引入的精细化材料一起在该工艺中再次进行处理。这意味着经由这种内部回收工艺,将纤维团块进一步精细化以形成纤维。纤维团块在被精细化以形成木质纤维之前,可能会经过多次内部回收工艺。此实施方式使得可能从再生木质纤维板获得引入的精细化材料的高度转化效率。因此,考虑到在任何情况下都将重新引入潜在的木质纤维团块,可能选择更快地执行该工艺,例如,将精细化材料在温度和压力下保持更短的时间段。也可以调节工艺参数,使得该工艺在能量方面是有利的。
在本发明的一个具体实施方式中,将至少一部分、优选地全部量的分离的木质纤维团块不重新引入到该工艺中,使得这些分离的木质纤维团块不会对该工艺产生负面影响。
优选地,每千克生产的再生木质纤维消耗0.1kg的蒸汽至1kg的蒸汽,甚至更优选地0.2kg的蒸汽至0.7kg的蒸汽。例如,生产1kg再生木质纤维消耗0.4kg、0.5kg或0.6kg的蒸汽。
本发明的一个优选实施方式的特征是从使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤开始通过例如在6巴和9巴之间,例如在7巴和9巴之间、例如8巴的压力差至将此材料的压力降低至少3巴、优选地至少5巴、更优选地至少7巴、优选地高于至少10巴、优选地高于至少11巴的步骤开始的时间段小于5分钟,优选地小于3分钟,更优选地小于2分钟,更优选地小于90秒,更优选地大于60秒。这些实施方式的优点在于获得了该工艺的高度效率。这些实施方式的优点在于获得了该工艺的高度效率。
本发明的一个优选实施方式的特征是使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤的持续时间为至多20秒。这种快速加热步骤确保了冷凝物的形成受到限制,并且确保了该工艺的最佳效率,特别是在所需能量方面。
本发明的一个优选实施方式的特征是降低材料压力的步骤在小于1分钟、优选地小于45秒、甚至更优选地小于30秒的时间跨度内进行。此步骤可在至少15秒、例如至少20秒的时间跨度内进行。此步骤也可在至多20秒、优选地至多15秒或甚至更优选地至多10秒的时间跨度内发生。更快的压力降低似乎可以确保纤维从引入的材料中更好地释放。然而,由于蒸汽的过快释放而导致的过快的压降可能是不利的,因为相当数量的纤维可能与所释放的蒸汽一起被吹出,从而可能受到损失。为了防止在压降过程中损失一定量的纤维,可能利用过滤器进行操作,在该情况下,优选地定期或连续地清洁此过滤器的表面,以便避免过滤器的堵塞。如果利用这种过滤器执行操作,则可在小于15秒的时间跨度内降低压力。即使在至少15秒的时间跨度内降低压力,也可用这种过滤器执行操作。
本发明的一个优选实施方式的特征是在引入的再生木质纤维板中,使用脲醛粘合剂或使用三聚氰胺-脲醛粘合剂来胶合木质纤维,优选地是在粘合剂中三聚氰胺质量百分比小于15%的三聚氰胺-脲甲醛粘合剂,或使用生物粘合剂来胶合木质纤维,或使用基于MDI(亚甲基二苯基二异氰酸酯)或基于pMDI(聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯)的粘合剂来胶合木质纤维。生物粘合剂例如基于糖和/或胺,或者例如基于木质素,或者例如基于高度支化的酰胺,或者例如基于淀粉。生物粘合剂可用于形成非常生态的木质纤维板。如果引入的再生木质纤维板不包括或不仅包括生物粘合剂,则可能选择仅添加生物粘合剂来生产新的木质纤维板。优选地,用于形成新的木质纤维板的粘合剂与再生木质纤维板的粘合剂的类型相同。
本发明的一个优选实施方式的特征是该工艺包括机械打碎再生木质纤维板以从再生木质纤维板获得精细化材料的步骤,优选地形成具有按尺寸计小于10立方厘米、更优选地小于5立方厘米、更优选地小于3立方厘米的平均尺寸的精细化材料。因此,此步骤可在工艺自身中进行,在此之后使用蒸汽润湿、加热和加压精细化材料。然而,此步骤也可以预先或以独立于根据本发明的工艺自身的单独方式进行。然后,例如,可以购买精细化材料并将其引入到根据本发明的工艺中。
为了使根据数量计的平均尺寸足够小,可选地可能利用在使用蒸汽润湿、加热和加压之前使用的筛网进行操作。因此,例如可能使用一个或多个筛网,以便将来自再生木质纤维板的精细化材料至少分成两个部分,其中,这些筛网具有例如100cm2、50cm2、25cm2的方形和/或圆形开口等。精细化材料优选地是能够通过具有100cm2,甚至更优选地50cm2、最优选地25cm2的方形和/或圆形开口的筛网的材料。优选地,精细化材料的所有颗粒的至少80%,甚至更优选地至少90%具有5克至20克的重量。
在机械打碎再生木质纤维板的步骤期间,优选地将再生木质纤维板引入到打碎设备中,该打碎设备打碎再生木质纤维板以形成打碎的再生木质纤维。这些打碎的再生木质纤维板已经可以说是精细化材料了。然而,此机械打碎再生木质纤维板的步骤可以可选地另外包括将打碎的再生木质纤维引入到分离设备中,例如包括一个或多个筛网和/或3D筛网和/或者例如一个或多个风筛的筛分设备,以形成精细化材料。例如,大块打碎的再生木质纤维板可能会阻碍进一步的加工,因此可被分离出来。粉尘也可通过这种筛分设备去除。例如,可能使用至少两个筛网进行操作,一个筛网用于分离粉尘,另一个筛网用于分离大块。例如,大块是指通过具有200cm2、100cm2或50cm2或25cm2的方形/圆形开口的筛网保持的块。这样,防止了大块阻碍该工艺。因此防止了大块导致堵塞。这些分离的大块可被重新引入到打碎设备中以便使其更小和/或这些分离的大块可被燃烧以生成能量。这种分离设备也可用于将非纤维材料与打碎的再生木质纤维板分离,例如石头、塑料、玻璃、金属、纸(如果再生木质纤维板包括例如层压板)或木材块(如果再生木材纤维板包括例如(单板)镶木地板)。有可能的是,在引入到打碎设备中之前,再生木质纤维板已经经过清洁步骤,以便分离出例如石头、塑料、金属、玻璃等。
还可能基于例如尺寸和/或重量,例如通过一个或多个(3D)筛网将来自再生木质纤维板的精细化材料分离成小块。这里,可能使工艺参数适配所引入的精细化材料的小块。
在机械打碎再生木质纤维板的步骤期间,如果再生木质纤维板包括例如由MDF/HDF芯组成的层压板,该层压板的两侧上涂有一层或多层浸渍纸,则此层压板优选地打碎成使得所形成的打碎的再生木质纤维板仅在一侧上包括纸。在机械打碎再生木质纤维板的步骤期间,如果再生木质纤维板例如由两侧上涂有漆、清漆、单板等的MDF/HDF芯组成,则优选地打碎再生木质纤维使得所形成的打碎的再生木质纤维板仅在一侧上包括漆、清漆和单板等。
优选地,在机械打碎之后,例如通过筛分、通过用水冲洗或通过风筛将粉尘分离。此步骤防止粉尘也被进一步处理,这可能会在进一步的处理中导致问题。还避免了需要消耗能量来加热粉尘。例如,粉尘是打碎的再生木质纤维板的一部分,其能够通过具有圆形和/或方形开口的筛网落下,该开口的尺寸例如为1000mm2、500mm2、100mm2、50mm2或25mm2。这种粉尘可能部分地可用作填料。因此,这种粉尘或在任何情况下这种粉尘的一部分有可能在用于生产木质纤维板(优选地用于生产MDF板或HDF板)的生产线中(优选地在干法生产工艺中)用作原料。因此,例如可将此粉尘进一步分开,使得仅将此粉尘中存在的小部分用作原料。为此目的,例如可以使用具有比本段中描述的更小开口的筛网,例如至多20mm2或10mm2的圆形/方形开口。剩余的粉尘或者所有粉尘(如果后者没有被用作原料)可用于生成能量,例如通过燃烧此粉尘。
优选地,再生木质纤维板在干燥状态下被机械打碎,在干燥状态意味着此机械精细化之前没有润湿步骤。这提高了工艺效率,因为这样,在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,实现期望的温度和压力所需的能量更少;并且由于在进行进一步的处理步骤之前可更容易地排出所形成的粉尘。
本发明的一个优选实施方式的特征是在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,通过添加添加剂(例如表面活性剂、一种或多种酸,或者一种或多种碱)来实现润湿。这种添加剂可确保木质纤维更容易地从再生木质纤维板的精细化材料中释放。
本发明的一个优选实施方式的特征是在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,在不添加添加剂的情况下实现润湿。这防止不利的环境影响的发生或防止添加剂结合到所生产的木质纤维板中。
本发明的一个优选实施方式的特征是在使用蒸汽(优选地使用饱和蒸汽)润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将精细化材料加热到低于240℃、优选地低于230℃的温度;并且优选地高于130℃,更优选地高于150℃,优选地高于170℃。这种温度是非常合适的,因为其允许有效地释放木质纤维,而木质纤维自身不会降解,这在更高的温度下是如此,因为纤维素具有260℃的降解温度。
本发明的一个优选实施方式的特征是在将此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤中,将精细化材料在至少12巴的绝对压力下保持至少15秒的时段,优选地至少30秒,优选地至少1分钟,优选地小于5分钟,更优选地小于3分钟,更优选地小于2分钟。已经证明了使用至少12巴的压力是特别有利的。这种压力值使得可能在降低压力的步骤中以大的压降进行操作,这对于从引入的材料中释放木质纤维是有利的。
更优选地,在将此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤中,将精细化材料保持在低于240℃,更优选地低于230℃的温度下;优选地高于150℃,优选地高于180℃。这种温度是非常合适的,因为其允许有效地释放木质纤维,而木质纤维自身不会降解,这在更高的温度下是如此,因为纤维素具有260℃的降解温度。
本发明的一个优选实施方式的特征在于在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,在包括或传送来自再生木质纤维板的精细化材料的处理设备中,使用蒸汽(优选地通过饱和蒸汽或通过湿蒸汽)通过蒸汽注入来实现加热。饱和蒸汽的使用似乎有利于实现执行润湿的目的,但是这样做时冷凝水的形成最少。
可选地,可添加添加剂,添加剂例如为表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱。
可选地,可能在不添加添加剂的情况下进行。
可选地,来自再生木质纤维板的精细化材料可以经受预处理,例如其中来自再生木质纤维板的精细化材料暴露于蒸汽(例如环境压力下的蒸汽)的预处理。预处理可以缩短此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的时间段。
更优选地,通过将来自再生木质纤维板的精细化材料引入到压力容器(优选地具有连续流动的压力容器或断续控制的压力容器)中并且将蒸汽(优选地饱和蒸汽或湿蒸汽)注入到此压力容器中来实现使用蒸汽的加热;可选地其中添加添加剂,例如表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱;或者可选地其中不添加添加剂。
更优选地,再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质通过螺纹件从压力容器中移除。这是一种非常有效的处理方式,也使得在连续过程中操作成为可能。压力降低步骤也可在螺纹件的出口处进行,使得进行此步骤不需要特别的规定。出口可以另外设置有挡板或可线性移动的闭合元件,例如挡块、帽、插塞,并且这样做是为了在螺纹件的端部处形成/保持团块。例如,挡块、帽或插塞是锥形的。所述团块在这里由精细化材料自身形成。另外,或者代替用挡板或可线性移动的闭合元件操作,螺纹件的尺寸可以减小,或者螺纹件的水平处的尺寸可以减少,使得纤维材料在被带到出口时被压实,并且形成所述团块。
本发明的一个优选实施方式的特征是在降低材料压力的步骤之后,此材料不再被引导通过机械操作设备,该机械操作设备将对此材料进行机械精细化和/或不对此材料进行进一步的机械精细化。这使得可能将处理设备减到最少,并且防止所获得的再生木质纤维被损坏,因为这可能导致纤维的不期望的缩短和粉尘的形成。
本发明的一个优选实施方式的特征是在降低材料压力的步骤之后,此材料经受另一个步骤,其中该材料被机械精细化,优选地是由于该材料是通过一个或多个设置有销或齿的辊来处理的。此步骤允许通过调节润湿、加热和加压的步骤,尽可能大力地进行该过程;将材料在一压力和一温度下保持一定量的时间,并且降低压力使得并不是所有的木质纤维都被释放。这在不那么激烈的工艺条件下是可能的,因此需要更少的能量。然后,对材料进行机械精细化的步骤使得可能增加木质纤维的产量。
本发明的一个优选实施方式的特征是使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤和/或将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤和/或降低材料的压力的步骤是分批进行的。
更优选地,此分批处理在接受器中(例如在压力容器中)进行,其中,此接受器包括搅拌机构,其中,此搅拌机构将精细化材料在接受器中混合至少一部分时间段并且保持在压力下,优选地整个时间段,在该时间段中,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料。此实施方式的优点是精细化材料在接受器中被均匀处理,由此该工艺运行得更快且更有效,其中,更快且更完全地实现向再生木质纤维的转化。代替用搅拌机构操作以获得良好的混合,也可能选择利用能够旋转的接受器操作,例如围绕旋转轴线旋转。当然,可能选择利用可旋转并包括搅拌机构的接受器来操作。
对于此分批处理,可能利用一个接受器,例如一个压力容器操作,但是也可能利用两个或更多个接受器操作,这些接受器优选地彼此平行地布置。如果存在两个或更多个接受器,则后者例如可以交替地操作,以实现再生木质纤维的形成的连续性。
同样更优选地,此分批处理在接受器中进行,其中,液态水连续地或周期性地从此接受器中排出。这具有另外的优点,即再生木质纤维具有相对低的含水量,例如按重量计至多20%的含水量,即例如10%至15%之间的含水量。然后,这些再生木质纤维可直接用于木质纤维板的生产,而不需要额外的干燥工艺。此实施方式另外具有这样的优点,即排放操作增加了工艺的效率。这里的干燥工艺是指以干燥为主要目标的工艺。
本发明的一个优选实施方式的特征是使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤和/或将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤和/或降低材料的压力的步骤在连续过程中进行。这允许该工艺以快速且有效的方式进行。另外,木质纤维板通常也是在连续过程中制造的,由此可能将再生木质纤维的生产顺利地整合到木质纤维板的生产中。
进一步优选地,使用蒸汽的加热是通过将来自再生木质纤维板的精细化材料引入到压力容器中来实现的,该压力容器具有连续流,并且其中,在此压力容器中的工艺中的压力几乎保持恒定,即,此压力容器中在该工艺中的最高压力和最低压力之间的压力差优选地小于2巴,优选地小于1巴,甚至更优选地小于0.5巴,最优选地小于0.3巴。通过保持压力恒定,可以改进的方式保持所获得的再生木质纤维的质量恒定。此压力容器中的压力优选地为至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴。此压力容器中的压力例如在7巴和10巴之间,并且例如保持恒定在大约8巴或大约9巴。甚至更优选地,压力容器中的压力为至少10巴或至少11巴或至少12巴。因此,压力容器中的压力在10巴和13巴之间,例如,优选地在11巴和13巴之间。压力容器包括例如入口和出口,以及例如用于将材料从入口推进通过压力容器到出口的螺纹件。为了在该工艺期间保持尽可能小的压力差,压力容器的入口和出口优选地设置有分别使得材料可能被引入到压力容器中和使材料能够从压力容器移除的装置,而不会在入口和出口处出现过大的压力损失。因此,例如,入口可能包括压力密封件,该压力密封件具有例如用于引入材料的螺纹件,例如插塞螺纹件,以及密封元件,例如帽、插塞、挡块,例如锥形密封元件,该锥形密封元件布置成可从螺纹件移动和移动到螺纹件,并且出口还可以包括例如如上所述的压力密封件。这使得出口可能能够具有足够的面积并且能够避免堵塞成为可能。这些堵塞例如是由杂质导致的。可能在入口和/或出口处利用止动螺纹件进行操作。入口和出口包括开口,每个开口都具有确定的面积,其中,出口的开口的面积的大小优选地在入口的开口的面积的大小的50%至150%之间,例如80%至120%之间,例如90%至110%之间。因此,出口的面积的大小是入口的面积大小的至少50%,优选地至少75%。因此,入口的开口的面积的大小例如等于出口的开口的区域的大小。在此情况下,出口的开口的面积的大小与入口的开口的面积的大小为同一数量级,使得在出口处堵塞的风险较低。可用于入口和/或出口的压力密封件包括例如以下列表中的一个或多个:一个或多个阀,一个或多个锁室,一个或多个转子(例如近似三角形形状的位于滚筒中的转子),一个或多个泵,一个或多个置换器,一个或多个螺纹件等。
压力容器也可以布置程能够围绕例如中心旋转轴线旋转,并且可以可选地构造为例如包括内部桨状物和/或布置成例如在入口和出口之间向下倾斜,使得压力容器的旋转使材料前进通过压力容器。在此情况下,蒸汽的引入优选地沿着压力容器的旋转轴线进行。因此,可能提供一种具有开口的中心管线,蒸汽通过该开口引入,其中,中心管线例如沿着旋转轴线沿着压力容器的整个尺寸布置,使得蒸汽沿着压力容器的这个整个尺寸供应。
还进一步优选地,降低材料的压力的步骤在包括例如容器的接收单元中发生,其中,液态水从此接收单元连续地或周期性地排出,并且其中,优选地,接收单元具有连续流。这具有另外的优点,即再生木质纤维具有相对低的含水量,例如按重量计至多20%的含水量,即,例如,5%至15%之间的含水量,例如10%至15%之间。然后,这些再生木质纤维可直接用于木质纤维板的生产,而不需要额外的干燥工艺。此接收单元包括例如容器。这里的干燥工艺是指以干燥为主要目标的工艺。此接收单元包括例如旋风分离器和/或分离装置,例如风筛和/或分离装置,例如3D筛网。
甚至更优选地,接收单元包括容器,并且压力容器中的压力高于接收单元的容器中的压力,其中,优选地,此容器中的压力几乎是恒定的,即,在该工艺期间此容器中的最高压力和最低压力之间的压力差优选地小于0.5巴,甚至更优选地小于0.2巴,最优选地小于0.1巴。容器的压力例如是或几乎大气压,即大约1巴。此容器的压力也可以更高,例如4巴或5巴,使得再生木质纤维可在压力下利用粘合剂处理。压降,即压力容器和容器之间的压力差,在此情况下是例如大于3巴、大于5巴、大于7巴、在6巴和9巴之间,优选地大于10巴或大于11巴。例如,此容器可能形成分离装置的一部分(见下文)。
还进一步优选地,接收单元包括分离装置,该分离装置用于从水中分离再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质。此分离装置可以包括例如具有开口的网格或另一物体,水可通过该开口进入。分离装置可以包括例如风筛和/或旋风分离器和/或3D筛网。因此,接收单元可能依次包括旋风分离器和风筛。然后可使用旋风分离器,例如,从木质纤维团块分离再生木质纤维,然后可使用风筛,例如,从任何纸分离再生木质纤维。例如,也可能利用两个风筛操作,并且对其进行不同的调节,使得一个更适合于分离木质纤维团块,而另一个更适合于分离纸。也可能利用风筛和3D筛网或者利用旋风分离器、风筛和三D筛网进行操作。分离装置还可以有助于蒸汽和再生木质纤维的分离,例如旋风分离器提供再生木质纤维和蒸汽之间的分离。
本发明的一个优选实施方式的特征是在没有事先用粘合剂处理的情况下,将再生木质纤维与粘合剂处理的木质纤维混合,优选地与新生产的粘合剂处理的木质纤维混合,并且作为原料引入到用于生产木质纤维板的生产线中。优选地,在此情况下,再生木质纤维和粘合剂处理的木质纤维的组合中的再生木质纤维的质量百分比小于20,更优选地小于10,甚至更优选地小于5。
使用不用粘合剂处理的再生木质纤维与粘合剂处理的新生产的木质纤维相结合,可以保持设备受到限制,这是因为没有必要提供利用粘合剂涂覆再生木质纤维的设备。如果不用粘合剂处理的再生木质纤维与粘合剂处理的新生产的木质纤维的混合在湍流中进行,或者这些木质纤维在混合之后在湍流中传送,则已经表明,在不用粘合剂处理的再生木质纤维与粘合剂处理的新生产的木质纤维之间发生一定程度的粘合剂转移。虽然生产足够质量的木质纤维板不需要这种转移,但是这种转移仍然可以是有利的。
本发明的一个优选实施方式的特征在于利用粘合剂处理再生木质纤维,优选地使用脲醛粘合剂,使用三聚氰胺脲醛粘合剂、使用苯酚粘合剂、或使用MDI或pMDI粘合剂,或使用生物粘合剂,或使用包括一种或多种上述粘合剂的粘合剂组合物。
更优选地,利用粘合剂将再生木质纤维与新的木质纤维一起处理。
然而,也可能在与利用粘合剂处理再生木质纤维的步骤不同的步骤中利用粘合剂涂覆新的木质纤维。这种实施方式允许利用粘合剂对两组木质纤维的处理针对这些组中的每一组进行优化。
如果利用粘合剂处理再生木质纤维,则优选地通过将再生木质纤维引入到气动流中并将粘合剂注入到此流中,更优选地与硬化剂一起和/或更优选地与添加剂(例如石蜡或蜡)一起利用粘合剂进行处理。
本发明的一个优选实施方式的特征是可以用粘合剂处理或者可以不用粘合剂处理的再生木质纤维在优选地热湍流的气流中传送。在湍流的气流中传送再生木质纤维的优点是仍然在一定程度上彼此连接的木质纤维通过湍流而彼此脱离。这对于要生产的木质纤维板的品质是有利的。
更优选地,将新的粘合剂处理的木质纤维引入到此优选的热湍流空气流中,使得再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维一起在此湍流空气流内传送。
更优选地,在湍流空气流中的传送之后是一个或多个分离单元,分离单元例如用于分离水蒸气和热气体(例如通过旋风分离器)和/或用于分离重成分(优选地通过重力)。
本发明的一个优选实施方式的特征是在用于生产木质纤维板的生产线中供应再生木质纤维的步骤中,除了再生木质纤维之外,还使用新的粘合剂处理的木质纤维(意思是由木材而不是由回收的木质纤维板-再生木质纤维板新生产的木质纤维)作为原料。将再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合具有的优点是在生产新的木质纤维板时仍然可以有效地使用可能较低品质的再生木质纤维。
更优选地,对于此生产步骤,即在生产线中供应再生木质纤维的步骤,将再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合。更优选地,这种混合在吹线之前、之中或之后进行,该吹线气动地将新的粘合剂处理的木质纤维传送到木质纤维板的生产步骤。这些实施方式使得在工艺设备方面优化工艺成为可能。在此情况下,通过增加用于进行根据本发明的生产再生木质纤维的步骤的设备来生产木质纤维板的新工艺线或现有工艺线的转换的投资成本可以是有限的。
在吹线之前、之中或吹线中的混合也使得再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维非常紧密地混合成为可能。
优选地,粘合剂处理的或不用粘合剂处理的再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合。对再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维的混合物进行干燥操作。更优选地,干燥操作在再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维的混合物在湍流空气流中传送的同时进行。湍流空气流具有的优点是获得再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维的良好混合。如果再生木质纤维没有用粘合剂进行处理,则湍流空气流中的混合也会导致新的粘合剂处理的木质纤维与不用粘合剂处理的再生木质纤维之间的粘合剂发生一定的交换。这提高了所生产的木质纤维板的品质量。
优选地,如果使用不用粘合剂处理的再生木质纤维,则再生木质纤维在再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维的总量中的比例按重量计小于50%;优选地小于20%;优选地小于5%。这种实施方式确保了所生产的木质纤维板的良好质量。
在本发明的一个实施方式中,其中使用再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维,再生木质纤维的重量百分比相对于再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维的总量在所生产的木质纤维板的厚度上是恒定的。
在本发明的一个实施方式中,其中使用再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维,所生产的木质纤维板构建为多层。表面层中的至少一层,(优选地所生产的木质纤维板的两侧上的表面层)包括比板的至少一个其他层更低质量百分比的再生木质纤维。更优选地,该至少一个表面层(更优选地在所生产的板的两侧上的表面层)不包括再生木质纤维。这些实施方式使得可能生产更高质量的木质纤维板。
本发明的一个优选实施方式的特征是在用于生产木质纤维板的工艺的步骤中,仅使用再生木质纤维作为含木材的原料。这允许在生产新的木质纤维板时最大程度地使用再生木质纤维板。
本发明的一个优选实施方式的特征在于以下步骤串联进行,优选地连续进行:
-可选地,将再生木质纤维板机械打碎以从再生木质纤维板获得精细化材料的步骤,优选地形成具有按尺寸计小于10立方厘米、更优选地小于5立方厘米、更优选地小于3立方厘米的平均尺寸的精细化材料;和/或优选地形成能够通过具有100cm2、甚至更优选地50cm2、最优选地25cm2的方形和/或圆形开口的筛网的精细化材料;
-使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤;
-将此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
-在压力降低之后将材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和杂质;
-可选地,从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤;
-在用于生产木质纤维板(优选地用于生产MDF板或HDF板)的生产线中(优选地在干法生产工艺中)供应再生木质纤维的步骤。
此实施方式使得可能以高效的方式进行所有的工艺步骤。此实施方式还允许由新生产的木质纤维生产木质纤维板的现有生产线被最佳地修改以进行本发明的工艺。
本发明的一个优选实施方式的特征是再生木质纤维板全部或部分地涉及生产废料或生产损失,可选地,再生木材纤维板来自如前述权利要求中任一项所述的用于生产木质纤维板的工艺;和/或其中,再生木质纤维板包括或涉及使用后的木质纤维板。
其中再生木质纤维板全部或部分涉及生产废料或生产损失的实施方式具有的优点是可在非常短的链中执行回收。来自根据本发明的工艺的废料和/或损失可能作为原料反馈到本发明的工艺中,以便用于生产再生木质纤维。
本发明的一个优选实施方式的特征是在供应用于生产木质纤维板的再生木质纤维的步骤中,除了再生木质纤维之外,还使用新的粘合剂处理的木质纤维作为原料;优选地其中,再生木质纤维平均比新的木质纤维更细和/或更短,优选地其中,对于此生产步骤,将再生纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合。
本发明的一个优选实施方式的特征是用于生产再生木质纤维的工艺参数(例如压力、温度、材料保持在温度和压力下的持续时间以及降低压力的速度)设定成和/或选择成使得再生木质纤维的平均长度与新的粘合剂处理的木质纤维的平均长度相差至多20%,优选地至多10%。这使得可能制造质量非常好的木质纤维板。
本发明的一个优选实施方式的特征是在与获得再生木质纤维的工艺并行的串联工艺中,由新的和/或由再生的木材生产新的粘合剂处理的木质纤维。
优选地,用于生产新的粘合剂处理的木质纤维的工艺包括对新的和/或再生木进行机械精细化的步骤,优选地通过在其之间引导材料的旋转盘,更优选地通过“细化机”,例如“纤维分离机”。
本发明的一个优选实施方式的特征是用于生产新的粘合剂处理的木质纤维的工艺包括对新的和/或再生的木材进行机械精细化的步骤,在该情况下,优选地通过在其之间引导材料的旋转盘来生产新的木质纤维,更优选地通过“细化机”;并且生产再生木质纤维的工艺包括对所生产的再生木质纤维进行机械精细化的步骤,优选地通过在其之间引导材料的旋转盘,更优选地通过“细化机”。
优选地,再生木质纤维的机械精细化和生产新木质纤维的机械精细化是单独的工艺,优选地彼此并行进行。这允许对这两组木质纤维中的每一组以最佳方式设定这两组木质纤维的精细化。
优选地,在用于生产新木质纤维的机械精细化的步骤中生产的每吨新木质纤维所消耗的机械能比在机械精细化再生木质纤维的步骤中所生产的每吨再生木质纤维所消耗的机械能大,优选地大至少20%,更优选地大至少50%。这使得可能确保再生木质纤维的打碎受到限制。这有利于所生产的木质纤维板的品质。
本发明的一个优选实施方式的特征是在用于生产木质纤维板的生产线中,木质纤维板是经由干法生产工艺生产的,在干法生产工艺中,再生木质纤维以及可选的新的粘合剂处理的木质纤维沉积在传送带上,其中,形成木质纤维垫,其中,木质纤维垫在第一优选连续压制操作中被压实,优选地在环境温度下被压实,在此之后在升高的温度和压力下在第二(优选地连续)压制操作中获得木质纤维板。
优选地,木质纤维的沉积、第一压制操作和第二压制操作串联且连续地进行。
本发明的一个优选实施方式的特征是所生产的木质纤维板的平均密度大于500kg/m3,优选地大于750kg/m3
更优选地,所生产的木质纤维板在板的两侧上靠近板的表面处具有其密度高于板的平均密度的区域。甚至更优选地,此更高密度的区域包括至少一个子区域,该子区域的平均密度大于900kg/m3,甚至更优选地大于1000kg/m3
本发明的一个优选实施方式的特征是在降低来自再生木质纤维板的精细化材料的压力的步骤期间,在此材料中发生蒸汽闪爆。在压力降低步骤期间,压力的降低也导致气体体积的增加,这发生蒸汽闪爆。这意味着,在压力降低期间,吸附在所引入的材料上的蒸汽和湿气膨胀;这样,可产生力,这确保了木质纤维材料的分离和/或改善了这种分离。
在进行蒸汽闪爆的优选实施方式中,蒸汽闪爆是通过挤压材料通过开口来进行的,材料最终处于更低压力的环境中,由此材料中出现快速压降,从而发生蒸汽闪爆。如上所述,这种蒸汽闪爆的方式容易集成到连续过程中。于是,压力容器包括例如入口和出口以及将材料从入口带到出口的内部螺纹件,并且可能另外包括用于压制通过出口的额外螺纹件。在材料通过出口引入之前,材料可以在这个最后提到的额外螺纹件中被机械压紧,也可以不被机械压紧。还可以存在用于压制通过入口的额外螺纹件。在入口和出口之间延伸的内部螺纹件也可以是用于使材料通过出口的螺纹件。为了将材料带入入口,还可以使用这样的螺纹件,其中,在材料通过入口引入之前,材料可以在此螺纹件中被机械压紧,也可以不被机械压紧。在此情况下,入口和出口可以各自设置有开口,该开口可通过压力密封件闭合,使得压力容器中的压力在该工艺期间可几乎保持恒定,并且连续过程是可能的。此压力密封件可以是如上所述的压力密封件。
在进行蒸汽闪爆的优选实施方式中,蒸汽闪爆在材料已经在螺纹件中传送之后进行,优选地,蒸汽闪爆发生在螺纹件的出口处。更优选地,螺纹件构造成使得螺纹件中的材料被机械压缩。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是将蒸汽(优选地饱和蒸汽或湿蒸汽)注入到螺纹件中;优选地其中添加添加剂或者其中不添加添加剂,添加剂例如为表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是蒸汽闪爆在连续过程中发生,或者其中,蒸汽闪爆在不连续过程中发生,例如通过使用压力容器。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是蒸汽闪爆步骤在不连续过程中进行,其中,润湿的、加热的和加压的材料位于接受器中,并且其中,接受器的阀瓣或阀打开,由此发生导致蒸汽闪爆的突然压降。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是蒸汽闪爆期间的压降为至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴;更优选地至少10巴,更优选地至少11巴。压降的值越高,所引入材料的木质纤维的分离效果越好。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是在蒸汽闪爆期间,压力膨胀到3巴绝对压力以下;更优选地其中,压力膨胀到2巴绝对压力以下,更优选地其中,压力膨胀到1.5巴绝对压力以下,优选地其中,压力膨胀到大气压。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是在蒸汽闪爆期间,压力膨胀到5巴绝对压力以上,优选地膨胀到4巴绝对压力以上。这种实施方式使得再生纤维容易且有效地引入到用于生产木质纤维板的设备中的吹线中。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是在蒸汽闪爆期间,压力在小于60秒内膨胀,更优选地在小于30秒内膨胀,更优选地在小于20秒内,更优选地在小于15秒内,更优选地在小于10秒内,更优选地在小于5秒内,更优选地在小于2秒内、更优选地在小于0.5秒内。压力的更快降低导致更高的力,该力使木质纤维与引入的材料分离。
进行蒸汽闪爆的优选实施方式的特征是在蒸汽闪爆期间,压力在至少15秒内膨胀,更优选地在至少20秒,更优选地在至少30秒内。这种实施方式具有防止大量再生木质纤维与蒸汽一起排出的优点,同时力足够高以将木质纤维与引入的材料分离。
本发明的一个优选实施方式的特征是在压力降低步骤中,压降与压力降低的持续时间的比例大于0.25巴/秒,优选地大于0.3巴/秒,更优选地大于0.5巴/秒。这可确保快速且有效的蒸汽闪爆。
在本发明的一个非常优选的实施方式中,在该工艺中测量一个或多个参数,其中,该工艺可根据这些测量参数来调节。可测量的参数的实施例是:再生木质纤维板的参数、由再生木质纤维板材制成的精细化材料的参数、工艺参数、再生木质纤维的参数、与木质纤维团块有关的参数、环境参数。再生木质纤维板的参数是例如含水量、再生木质纤维的类型。例如,再生木质纤维板可以包括一个或多个再生木质纤维板,其选自:生产MDF/HDF板所固有的生产废料,例如劣质的所生成的MDF/HDF板,使用过的MDF/HDF板,包括MDF/HDF的层压板,包括MDF/HDF的单板镶木地板等。来自再生木质纤维板的精细化材料的参数是,例如,含水量、最大/最小/平均粒度、最大/最低/平均粒重、均匀性等。工艺参数是例如压力容器中的温度、压力容器内的压力、来自再生木质纤维板的精细化材料在压力容器中花费的时间、所形成的冷凝物的量、在该工艺期间形成的氨的量等。再生木质纤维的参数是例如含水量、平均纤维长度等。与木质纤维团块有关的参数是例如木质纤维团块的百分比、木质纤维团块的最大/最小/平均尺寸、木质纤维团块的最大/最小/平均重量等。环境参数是例如温度、空气湿度、空气压力等。
进一步优选地,至少工艺参数可选地作为这些测量参数的函数进行调节。例如,如果来自再生木质纤维板的精细化材料的湿度水平超过确定的最小和/或最大值和/或变化到过大的程度,则可能选择改变例如压力、温度、材料保持在温度和压力下的持续时间和/或压力的降低率。
还进一步优选地,如果测量参数不理想,则可以预先对再生木质纤维板进行处理步骤。例如,如果湿度水平过高,则可以选择采用额外的干燥步骤。还进一步优选地,如果所获得的再生木质纤维的湿度水平过低,则可以将水添加到来自再生木质纤维板的精细化材料。
还进一步优选地,可尝试形成尽可能少的冷凝物和/或尽可能少的氨,例如几乎没有氨,并且为此调节工艺参数。
换句话说,通过在规则的时间点和/或在工艺期间连续地测量一个或多个参数,可优化该工艺。因此,可能确保所获得的再生木质纤维的质量和/或该工艺的能量效率尽可能最佳。
在一个具体实施方式中,所生产的木质纤维板(优选地所生产的MDF板或HDF板)包括至少三层,即两个外层和至少一个中心层,其中,至少在供应再生木质纤维作为原料的步骤期间添加再生木质纤维,以形成所述中心层。所生产的已经受到用蒸汽、温度和压力进行上述处理的再生木质纤维的质量非常高,由此,其肯定可用于中心层。事实上,质量可以足够高以形成所述外层。例如,为了形成一个或两个外层的目的,再生木质纤维也可以用作原料。
根据第二方面,本发明涉及一种用于生产再生木质纤维的工艺,其中,该工艺包括其中使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤,再生木质纤维板优选地为再生的MDF板或HDF板;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在此压力降低之后,将材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质。然后,这些再生木质纤维可用作生产线中的原料,用于制造例如绝缘材料、纸、纸板、木质纤维板、堆肥等。换句话说,本发明不限于由再生木质纤维板形成新的木质纤维板。在根据本发明的第一方面的上述方法中获得的再生木质纤维可用于各种目的。因此,如根据本发明的第一方面所述的用于生产木质纤维板的工艺的所有上述实施方式,并且这不包括生产新的木质纤维板所特有的步骤,可应用于这个生产再生木质纤维的工艺。因此,第一方面的实施方式在必要的修改后可应用于第二方面。
这些再生木质纤维可用作生产线中的原料以用于生产包括木质纤维的元件。这些包括木质纤维的元件可以是例如:绝缘材料、纸、纸板、木质纤维板、包括木质纤维的非织造材料、堆肥等。
根据第三方面,本发明涉及一种用于生产包括木质纤维的元件的工艺,
其中,该工艺包括其中使用蒸汽润湿、加热和加压来自包括再生木质纤维的元件(优选地来自再生木质纤维板)的精细化材料的步骤;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;其中,在此压力降低之后,将材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质;
其中,此工艺包括在用于生产包括木质纤维的元件的生产线中(例如在干法生产工艺中)将再生木质纤维作为原料供应到生产线中的步骤。所有上述实施方式如根据本发明的第一方面所述的用于生产木质纤维板的方法,并且这没有生产新的木质纤维板所特有的步骤,也不需要特别使用再生木质纤维板,因此可应用于这种用于生产包括木质纤维的元件的工艺。因此,第一方面的实施方式在必要的修改后可应用于第三方面。
根据一个不同的变型,本发明涉及一种用于生产包括纤维的元件的工艺,其中,该工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自包括再生纤维的元件的精细化材料的步骤;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在此压力降低之后,将材料转化为再生纤维以及可能的一小部分纤维团块和任何其他杂质;
其中,该工艺包括在用于生产包括纤维的元件的生产线中(例如在干法生产工艺中)供应再生纤维作为原料的步骤。
这些包括纤维的元件可以是例如绝缘材料和包括植物纤维的板,包括植物纤维的板例如为亚麻纤维板、亚麻编织板、大麻纤维板、竹纤维板。在此情况下,这些纤维例如是亚麻纤维、大麻纤维、竹纤维。所有上述实施方式如根据本发明的第一方面所述的用于生产木质纤维板的工艺,并且这没有生产新的木质纤维板所特有的步骤,也不需要再生木质纤维板的特定使用,因此适用于这种生产包括纤维的元件的工艺。因此,第一方面的实施方式在必要的修改后可应用于此不同的变型。
根据第四方面,本发明涉及一种用于生产包含纤维素的元件的工艺,包含纤维素的元件优选地是诸如刨花板的板,其中,该工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自包含再生纤维素的元件(优选地来自再生刨花板)的精细化材料的步骤;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在此压力降低之后,将材料转化为包含再生纤维素的部件以及可能的一小部分团块和任何其他杂质;
其中,此工艺包括在用于生产包含纤维素的元件的生产线中(例如在干法生产工艺中)供应包含再生纤维素的部件作为原料的步骤。优选地,包含纤维素的元件是刨花板,因此优选地使用再生刨花板来形成此刨花板。包含纤维素的元件的另一个实施例是OSB(定向刨花板),然后优选地使用再生OSB。所有上述实施方式如根据本发明的第一方面所述的用于生产木质纤维板的工艺,并且这没有生产新的木质纤维板所特有的步骤,也不需要再生木质纤维板的特定使用,因此适用于这种生产包含纤维素的元件的工艺。因此,第一方面的实施方式在必要的修改后可应用于第四方面。
在一个非常优选的实施方式中,包含纤维素的元件是包括至少三层的刨花板,即两个外层和至少一个中心层,其中,来自包含再生纤维素的元件的精细化材料是来自再生刨花板的精细化材料,并且所形成的包含再生纤维素的元件是再生木屑,并且其中,这些再生木屑是在用于生产刨花板的生产线中供应再生木屑作为原料的步骤期间添加的,例如至少是为了形成所述中心层而添加的。所生产的已经受到用蒸汽、温度和压力进行的上述处理的再生木屑的品质非常高,由此,其肯定可用于中心层。事实上,品质对于形成外层来说是足够高的。例如,再生木屑在用于生产刨花板的生产线中也可以作为原料添加,并且用于形成一个或两个外层的目的。
在一个具体实施方式中,外层包括已经受到上述处理的再生木屑,并且该一个或多个中心层包括来自未受到前述处理的再生木屑的精细化材料。对于中心层来说,再生木屑的品质可以较低。进一步优选地,刨花板仅包括再生木屑或按重量计相对于木屑的总重量按重量计至少90%,优选地至少95%的再生木屑。这样,获得了非常生态的刨花板。
在一个具体实施方式中,在生产线中供应作为原料的再生木屑的步骤之前已经受到上述处理的再生木屑基于尺寸进行分离,例如使用筛网。这样,可能选择将较小的再生木屑添加到所述外层,并且将较大的再生木屑添加到所述中心层。
优选地,使用脲醛粘合剂或使用三聚氰胺-脲醛粘合剂(优选地在粘合剂中三聚氰胺质量百分比小于15%,优选地小于12%的三聚氰胺-脲甲醛粘合剂),或者使用生物粘合剂,或者使用基于MDI(亚甲基二苯基二异氰酸酯)或基于pMDI(聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯)的粘合剂。生物粘合剂例如基于糖和/或胺,或者例如基于木质素,或者例如是基于高度支化的酰胺,或者是例如基于淀粉。生物粘合剂可用于形成非常生态的刨花板。如果引入的再生刨花板不包括或不全部包括生物粘合剂,则可能选择仅添加生物粘合剂来生产新的刨花板。优选地,用于形成新刨花板的粘合剂与再生刨花板的粘合剂类型相同。
为了更好地说明本发明的特征,以下文本参考附图在没有任何限制性的情况下以实施例的方式描述了多个优选实施方式,在附图中:
图1示出了根据本发明的用于生产木质纤维板的工艺的实施方式的实施例;
图2示出了可在本发明的实施方式中使用的压力容器;
图3示出了本发明的优选实施方式的特征;
图4示出了通过根据本发明的工艺制造的MDF板的实施例;
图5示出了根据本发明的用于生产木质纤维板的工艺的实施方式的另一实施例;
图6示出了根据本发明的用于生产木质纤维板的工艺的实施方式的又一实施例;
图7示出了可在本发明的实施方式中使用的压力容器。
图1示出了根据本发明的用于生产木质纤维板的工艺的实施例。将来自再生木质纤维板的精细化材料经由计量设备10和称重装置12引入到压力容器14中。饱和蒸汽经由管线16供应,由此来自再生木质纤维板的精细化材料被润湿、加热和加压。然后将此材料在压力容器14中保持在一压力和一温度下一定量的时间。随后将此材料的压力经由阀18降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴。在这种压力降低之后,从压力容器14中移除所获得的再生木质纤维以及可能的一部分木质纤维团块和任何其他杂质。在分离装置20中,例如在风筛中,将木质纤维团块和任何其他杂质经由22从再生木质纤维中分离出来。将再生木质纤维带到缓冲箱24中。将再生木质纤维通过风扇26以计量方式向前传送。与这些所描述的步骤并行地,在设备28中由新的木材或由再生木材生产新的木质纤维。用粘合剂处理这些新的木质纤维。将再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维带到湍流的热空气流30中;其中将再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维充分混合、干燥并传送。再生木质纤维和新的木质纤维的纤维混合物随后以连续的方式引入到用于根据干法工艺生产木质纤维板的生产线32中。
在图1的此实施例中,处于不用粘合剂处理状态的再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合。在湍流空气流30中可以发生一定程度的粘合剂从新的粘合剂处理的木质纤维到不用粘合剂处理的再生木质纤维的交换。然而,也可能在与新的粘合剂处理的木质纤维混合之前用粘合剂处理再生木质纤维;或者在用粘合剂处理再生木质纤维的同一过程中用粘合剂处理新木质纤维并与之一起进行。
如图1所示,再生木质纤维的生产是分批过程,与设备28中新纤维的连续生产和生产线32中木质纤维板的连续生产同时进行。然而,根据本发明的再生木质纤维的生产也可以连续进行。
图2示出了可在本发明的实施方式中使用的压力容器14,例如在图1概述的工艺中。压力容器包括用于装载来自再生木质纤维板的精细化材料52的进料开口51。此进料开口51可被关闭。饱和蒸汽经由管线16供应,由此来自再生木质纤维板的精细化材料被润湿、加热和加压。精细化材料52在压力容器14中保持在一压力和一温度下一定量的时间。在此时间段期间,通过搅拌机构54搅拌精细化材料52,由此蒸汽处理更有效地进行。
液态水经由排放线56在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤期间连续地或周期性地排出;和/或在此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤期间连续地或周期性地排出。
将精细化材料在一压力和一温度下保持一定量时间的步骤之后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤。在此压力降低之后,已经转化为再生木质纤维的材料以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质并且经由排放开口58从压力容器14卸载。
图3示出了本发明的优选实施方式的特征,更具体地,示出了一个实施方式的特征,在该实施方式中,将在该工艺中分离出的纤维团块与新装载的精细化木质纤维板一起重新引入到该工艺中。图3所示的实施方式可结合在图1的工艺中。来自再生木质纤维板的精细化材料经由供应部61被引入到压力容器14中。例如,这可能是如图2所示的压力容器。因此,这里未提到的附图标记具有与图2中相同的含义。
在压力降低步骤之后,将所产生的再生木质纤维以及任何木质纤维团块和任何其他杂质带到分离设备20,其中木质纤维团块和任何其他杂质经由排放部66排出。将再生木质纤维经由排放部64传送,用于在木质纤维板的生产线中进一步加工。
在第二分离设备67中,可将其他杂质从木质纤维团块中分离出来并经由68排出。然后将木质纤维团块与精细化木质纤维板61一起经由供应部70供给回到压力容器14中。这样,木质纤维团块仍然可以转化为木质纤维,使得从该工艺中获得最大产量。
在本发明的工艺的实施例中,将使用脲醛粘合剂粘合的再生木质纤维板的精细化材料引入到压力容器中,如图2所示。在15秒的时间跨度内,使用10巴的饱和蒸汽将此材料润湿、加热并使其达到10巴的压力。将该材料在10巴的压力下,在10巴饱和蒸汽的相应温度下保持60秒。随后是将这种材料的压力降低到大气压的步骤;此压力降低在20秒内进行。在此步骤之后,将材料从压力容器移除。将材料转化为再生木质纤维,相对于材料的总量,纤维团块质量百分比仍然为0.6%。
图4示出了通过根据本发明的工艺制造的MDF板100的实施例。所生产的MDF板100由三层组成。更特别地,此MDF板包括芯层102。在芯层102的两侧上存在表面层104、106。两个表面层104、106不包括再生木质纤维,而是仅包括由新的木材和/或由再生木材生产的木质纤维。芯层102既包括由新的木材和/或由再生木材生产并用粘合剂处理的木质纤维,也包括从MDF板材和/或HDF板材获得的再生木质纤维。在MDF板100的生产工艺中,这些再生木质纤维可以在再生纤维的生产工艺期间用粘合剂处理,也可以不用粘合剂处理。装饰层或功能层可以施加在一个或两个表面层上,例如浸渍在三聚氰胺树脂中并被压制在MDF板上的纸的印刷层。
图5示出了根据本发明的用于生产木质纤维板的工艺的实施例。将来自再生木质纤维板的精细化材料经由计量设备10和封闭的传送带带到称重装置12,并且从那里被引入到压力容器14中。这种精细化材料可以来源于例如MDF/HDF的单独生产,即生产废料,但是这种精细化材料也可以来源于报废产品,例如MDF板/HDF板、涂有三聚氰胺的MDF板/HDF板(例如家具面板)或来源于层压板(例如地板面板)。饱和蒸汽经由管线16供应,由此来自再生木质纤维板的精细化材料被润湿、加热和加压。然后将此材料在压力容器14中保持在一压力和一温度下一定量的时间。随后将此材料的压力经由阀18降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴。液态水(即冷凝物)经由排放管线56排出。在这种压力降低之后,从压力容器14移除所获得的再生木质纤维以及可能的一部分木质纤维团块和任何其他杂质,例如纸。在压力容器14之后,可选地跟随有缓冲箱24和可选地分离装置20,例如风筛。使用分离装置20,将木质纤维团块和任何其他杂质与再生木质纤维分离。此分离装置20可以是可选的。如果预期几乎没有木质纤维团块和/或其他杂质,例如,假定操作仅用单独的生产废料执行,则可以不使用分离装置20。将再生木质纤维通过风扇26以计量方式向前传送,并且使用粘合剂涂布机21用粘合剂处理。用粘合剂的处理可以在大气压下进行,但是也可以在更高的压力下进行。粘合剂处理的再生木质纤维和任何新的粘合剂处理的木质纤维随后以连续的方式被引入到用于根据干法工艺生产木质纤维板的生产线32中。再生木质纤维可以与新的木质纤维一起用粘合剂处理,也可以不用粘合剂处理。
如图5所示,再生木质纤维的生产是分批过程,与生产线32中的木质纤维板的连续生产同步进行。
图6示出了根据本发明的用于生产木质纤维板的工艺的实施例。将来自再生木质纤维板的精细化材料经由计量设备10和封闭的传送带或传送螺纹件引入到压力容器140中。在此情况下,此工艺是一个连续过程,使得可以连续的方式将其引入到压力容器140中,并且如图5所示的称重装置不是必需的。这种精细化材料能够以来源于例如MDF/HDF(即生产废料)的单独生产,但是这种精细化材料也可以来源于报废产品,例如MDF板/HDF板、涂有三聚氰胺的MDF板/HDF板(例如家具面板)或来源于层压板(例如地板面板)。压力容器自身保持在至少5巴、至少7巴、至少10巴和最优选地至少11巴的连续平均压力下,其中,在整个工艺中最高压力和最低压力之间的压力差小于1巴,优选地小于0.5巴,甚至更优选地小于0.2巴。为此,压力容器包括入口和出口以及用于将材料从入口移位到出口的内部螺纹件29。精细化材料通过螺纹件25被带到入口,其中,此入口使用可前后移动的闭合元件(例如闭合锥27)封闭,从而以最小量的压力损失将精细化材料引入到压力容器140中。在出口处也有类似的闭合锥27和螺纹件25,其中,最后提到的螺纹件25将材料带到出口。将饱和蒸汽供应到压力容器140中,由此来自再生木质纤维板的精细化材料被润湿、加热和加压。然后,将此材料在压力容器140中保持在一压力和一温度下一定量的时间,该时间由内部螺纹件29的速度决定。通过使材料通过出口,其经历至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的压降。出口与容器接触,容器之后是可选的旋风分离器23;并且旋风分离器23之后是可选的风筛20。最后提到的容器中的压力优选地是接近大气压,更高的压力例如2巴、4巴等也是可能的。在旋风分离器23和风筛20处实现所获得的再生木质纤维与可能的一部分木质纤维团块和任何其他杂质(例如纸)之间的分离。此旋风分离器23和风筛20可以是可选的。如果预期几乎没有木质纤维团块和/或其他杂质,例如,假定操作仅用自己的生产废料执行,则可能不使用风筛20和/或旋风分离器23。将再生木质纤维通过风扇26以计量方式向前传送,并且使用粘合剂涂布机21用粘合剂处理。粘合剂处理的再生木质纤维和任何新的粘合剂处理的木质纤维随后以连续的方式引入到用于根据干法工艺生产木质纤维板的生产线32中。再生木质纤维可以与新的木质纤维一起用粘合剂处理,也可以不用粘合剂处理。
如图6所示,再生木质纤维的生产是连续过程,其构成了生产线32中木质纤维板的连续生产的一部分。
图7示出了可在本发明的实施方式中使用的压力容器140,例如在如图6中概述的工艺中。压力容器140包括用于装载来自再生木质纤维板的精细化材料52的进料开口/入口。此进料开口通过压力闭合件封闭,其中,此压力闭合件例如如上面和图中所示地构造为具有螺纹件25和闭合锥27。当然,其他闭合件也是可能的,只要其允许在压力损失很小的情况下引入精细化材料。压力容器140还包括出料开口/出口,其通过压力闭合件封闭,其中,此压力闭合件例如如上面和图中所示地构造为具有螺纹件25和闭合锥27。当然,其他闭合件也是可能的,只要其允许精细化材料在只有少量压力损失的情况下排出。饱和蒸汽经由管线16供应,由此来自再生木质纤维板的精细化材料被润湿、加热和加压。精细化材料52在压力容器140中保持在一压力和一温度下一定量的时间,其中,此时间取决于压力容器中存在的搅拌机构的速度,即在此情况下,在进料开口和出料开口之间延伸的螺纹件29。进料开口和出料开口优选地具有几乎相等的尺寸,例如具有相同的直径。
本发明决不限于上述实施方式,而是在不脱离本发明的范围的情况下,该工艺可以根据不同的变型进行。
本发明进一步涉及如以下编号段落所标识的各种实施方式。
1.一种用于生产木质纤维板,优选地用于生产MDF板或HDF板的工艺,
其中,该工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板(优选地来自再生MDF板或再生HDL板)的精细化材料的步骤;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在此压力降低之后,将材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质;
其中,此工艺包括在用于生产木质纤维板(优选地用于生产MDF板或HDF板)的生产线中(优选地在干法生产工艺中)供应再生木质纤维作为原料的步骤。
2.根据第1段所述的工艺,其中,在压力降低之后在材料中的木质纤维团块的量按重量计小于5%,优选地小于3%,更优选地小于2%,甚至更优选地小于1%。
3.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将此材料带到至少4巴、优选地至少6巴、更优选地至少7巴、更优选地至少10巴、更优选地至少11巴的压力。
4.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将此材料带到至少12巴的压力。
5.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在降低压力步骤期间或之后连续地或周期性地排出液态水;以及/或者在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤期间连续地或周期性地排出液态水;以及/或者在将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤期间连续地或周期性地排出液态水。
6.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在降低压力步骤之后,再生木质纤维的含水量按重量计在3%至20%之间,优选地在5%至15%之间。
7.根据第6段所述的工艺,其中,使用测量装置连续地或周期性地测量再生木质纤维的含水量,并且可以基于由测量装置测量的所获得的结果来向该工艺添加水或不添加水以改变含水量。
8.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在压力降低步骤之后并且在将再生木质纤维供应到用于生产木质纤维板的生产线中的步骤之前,该工艺包括从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤,优选地其中,该分离利用一方面木质纤维与另一方面木质纤维团块以及任何其他杂质之间的质量差。
9.根据第8段所述的工艺,其中,在从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤中,使用筛分操作、风筛、Z字形筛或3D筛网中的一种或多种。
10.根据前述第8至9段中任一项所述的工艺,其中,将至少一部分(优选地全部的量)分离的木质纤维团块重新引入到该工艺中,使得这些分离的木质纤维团块与新引入的来自再生木质纤维板(优选地来自再生MDF板或再生HDF板)的精细化材料一起使用蒸汽润湿、加热和加压。
11.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,从使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤开始到将此材料的压力降低至少3巴、优选地至少5巴、更优选地至少7巴、更优选地至少10巴、更优选地至少11巴的步骤开始的时间段小于5分钟,优选地小于3分钟,更优选地小于2分钟,更优选地小于90秒,更优选地大于60秒。
12.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤的持续时间为至多20秒。
13.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,降低材料压力的步骤在小于1分钟、优选地小于45秒的时间跨度内进行;但是例如在至少15秒、更优选地至少20秒的时间跨度内进行。
14.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在引入的再生木质纤维板中,使用脲醛粘合剂、使用三聚氰胺-脲醛粘合剂(优选地在粘合剂中三聚氰胺质量百分比小于15%的三聚氰胺-脲甲醛粘合剂)、使用生物粘合剂或者使用基于MDI或基于pMDI的粘合剂来胶合木质纤维。
15.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,该工艺包括机械打碎再生木质纤维板以从再生木质纤维板中获得精细化材料的步骤,优选地形成具有按尺寸计小于10立方厘米、更优选地小于5立方厘米,更优选地小于3立方厘米的平均尺寸的精细化材料。
16.根据第15段所述的工艺,其中,在机械打碎之后,例如通过筛分、用水漂洗或通过风筛将粉尘分离。
17.根据前述第15至16段中任一项所述的工艺,其中,此机械打碎是在再生木质纤维板的干燥状态下进行的,其中,在干燥状态下意味着此机械精细化之前没有润湿步骤。
18.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,通过添加剂(例如表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱)的添加来实现润湿;或者其中,此步骤中的这种润湿是在不添加添加剂的情况下实现的。
19.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在使用蒸汽(优选地使用饱和蒸汽)润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将精细化材料加热至低于240℃,优选地低于230℃,优选地高于130℃,更优选地高于150℃,优选地高于170℃的温度。
20.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤中,将精细化材料在至少12巴的绝对压力下保持至少15秒,优选地至少30秒,优选地至少1分钟,优选地小于5分钟,更优选地小于3分钟,更优选地小于2分钟。
21.根据第20段所述的工艺,其中,在将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤中,将精细化材料保持在低于240℃,更优选地低于230℃,优选地高于150℃,优选地高于180℃的温度下。
22.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,在包括或传送来自再生木质纤维板的精细化材料的工艺设备中,使用蒸汽通过蒸汽注入(优选地通过饱和蒸汽或通过湿蒸汽)来实现加热;可选地其中添加添加剂,例如表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱,或者可选地其中不添加添加剂。
23.根据第22段所述的工艺,其中,通过将来自再生木质纤维板的精细化材料引入到压力容器中(优选地具有连续流动的压力容器或断续控制的压力容器)并且将蒸汽(优选地饱和蒸汽或湿蒸汽)注入到此压力容器中来实现使用蒸汽的加热;可选地其中添加添加剂,例如表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱;或者可选地其中不添加添加剂。
24.根据第23段所述的工艺,其中,再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质通过螺纹件从压力容器中移除。
25.根据前述第1至24段中任一项所述的工艺,其中,在降低材料压力的步骤之后,此材料不再通过机械操作设备进行操作,该机械操作设备将对此材料进行机械精细化和/或不再对此材料进行进一步机械精细化。
26.根据前述第1至24段中任一项所述的工艺,其中,在降低材料压力的步骤之后,对此材料进行另一步骤,在该步骤中对材料进行机械精细化,优选地,因为该材料是通过一个或多个设置有销或齿的辊来处理的。
27.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤、和/或将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤和/或降低材料压力的步骤是分批进行的。
28.根据第27段所述的工艺,其中,此分批过程在接受器中进行,其中,此接受器包括搅拌机构,其中,此搅拌机构将精细化材料在接受器中混合至少一部分时间段,优选地整个时间段,在该时间段中,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料,并且将其保持在压力下。
29.根据第27或28段所述的工艺,其中,此分批过程在接受器中进行,其中,液态水连续地或周期性地从此接受器中排出。
30.根据前述第1至26段中任一项所述的工艺,其中,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤、和/或将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤、和/或降低材料压力的步骤是在连续过程中进行。
31.根据第30段所述的工艺,其中,使用蒸汽的加热是通过将来自再生木质纤维板的精细化材料引入到压力容器中来实现的,该压力容器具有连续流,并且在该工艺期间,此压力容器中的压力保持几乎恒定,即,在该工艺期间,此压力容器中的最高压力和最低压力之间的压力差优选地小于1巴,甚至更优选地小于0.5巴,最优选地小于0.3巴。
32.根据第30或31段所述的工艺,其中,降低材料的压力的步骤在包括例如容器的接收单元中进行,其中,液态水从此接收单元连续地或周期性地排出,并且其中优选地,接收单元具有连续流。
33.根据第32段所述的工艺,其中,接收单元包括容器,并且压力容器中的压力高于接收单元的容器中的压力,其中优选地,此容器中的压力几乎是恒定的,即,在该工艺期间,此容器中的最高压力和最低压力之间的压力差优选地小于0.5巴,甚至更优选地小于0.2巴,最优选地小于0.1巴。
34.根据第32或33段所述的工艺,其中,接收单元包括分离装置,其用于从水中分离再生木质纤维与可能的一部分木质纤维团块和任何其他杂质。
35.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,未事先用粘合剂处理的再生木质纤维与粘合剂处理的木质纤维混合,优选地与新生产的粘合剂处理的木质纤维混合,并且作为原料引入到用于生产木质纤维板的生产线中;
优选地其中,再生木质纤维与粘合剂处理的木质纤维的组合中再生木质纤维的质量百分比小于20,更优选地小于10,更优选地小于5。
36.根据前述第1至34段中任一项所述的工艺,其中,用粘合剂处理再生木质纤维,优选地使用脲醛粘合剂,使用三聚氰胺脲醛粘合剂,使用苯酚粘合剂,或者使用MDI或pMDI粘合剂,或者使用生物粘合剂,或者使用包括一种或多种上述粘合剂的粘合剂组合物。
37.根据第36段所述的工艺,其中,用粘合剂与新的木质纤维一起处理再生木质纤维。
38.根据第36段所述的工艺,其中,在与用粘合剂处理再生木质纤维的步骤不同的步骤中用粘合剂处理新的木质纤维。
39.根据前述第36至38段中任一项所述的工艺,其中,通过将再生木质纤维引入到气动流中并将粘合剂注入到此流中,优选地与硬化剂和/或优选地与添加剂(例如石蜡或蜡)一起,用粘合剂处理再生木质纤维。
40.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,可以用粘合剂处理也可以不用粘合剂处理的再生木质纤维在湍流空气流(优选地热湍流空气流)中传送。
41.根据第40段所述的工艺,其中,将新的粘合剂处理的木质纤维引入到此优选地热湍流空气流中,使得再生木质纤维与新的粘合剂处理的木材纤维一起在此湍流空气流中传送。
42.根据前述第40至41段中任一项所述的工艺,其中,在湍流空气流中传送之后是一个或多个分离单元,分离单元例如用于分离水蒸气和热气体(例如通过旋风分离器或风筛)和/或用于分离重组分(优选地通过重力)。
43.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在用于生产木质纤维板的生产线中供应再生木质纤维的步骤中,除了再生木质纤维之外,还使用新的粘合剂处理的木质纤维作为原料;
优选地,对于此生产步骤,即在生产线中供应再生木质纤维的步骤,将再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合;更优选地其中,此混合在吹动线之前、之中或之后进行,该吹动线气动地将新的粘合剂处理的木质纤维传送到生产木质纤维板的步骤。
44.根据第43段所述的工艺,其中,将粘合剂处理的或不用粘合剂处理的再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合;并且对再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维的混合物进行干燥操作;优选地其中,干燥操作是在再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维的混合物在湍流空气流中传送的同时进行的。
45.根据前述第43至44段中任一项所述的工艺,其中,如果使用不用粘合剂处理的再生木质纤维,则再生木质纤维在再生木质纤维与新的粘合剂处理的木质纤维的总量中的比例按重量计小于50%;优选地小于20%;优选地小于5%。
46.根据前述第43至45段中任一项所述的工艺,其中,再生木质纤维相对于再生木质纤维和新的粘合剂处理的木质纤维的总量中的重量百分比在所生产的木质纤维板的厚度上是恒定的。
47.根据前述第43至45段中任一项所述的工艺,其中,所生产的木质纤维板被构建成多层;并且其中,至少一个表面层(优选地所生产的木质纤维板的两侧上的表面层)包括比板的至少另一层更低质量百分比的再生木质纤维;优选地,该至少一个表面层(更优选地所生产的板的两侧上的表面层)不包括再生木质纤维。
48.根据前述第1至42段中任一项所述的工艺,其中,在用于生产木质纤维板的工艺的步骤中,仅使用再生木质纤维作为包括木材的原料。
49.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,以下步骤是串联的,优选地连续进行:
-可选地,将再生木质纤维板机械打碎以从再生木质纤维板获得精细化材料的步骤,优选地形成具有按尺寸计小于10立方厘米、更优选地小于5立方厘米、更优选地小于3立方厘米的平均尺寸的精细化材料;
-使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤;
-将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
-在压力降低之后将材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和杂质;
-可选地,从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤;以及
-在用于生产木质纤维板(优选地用于生产MDF板或HDF板)的生产线中(优选地在干法生产工艺中)供应再生木质纤维的步骤。
50.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,再生木质纤维板完全或部分地涉及生产废料或生产损失,可选地,再生木质纤维板来自前述段落中任一项所述的用于生产木质纤维板的工艺;和/或其中,再生木质纤维板包括或涉及用后的木质纤维板。
51.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在供应用于生产木质纤维板的再生木质纤维的步骤中,除了再生木质纤维之外,还使用新的粘合剂处理的木质纤维作为原料;优选地其中,再生木质纤维平均比新的木质纤维细和/或短,优选地其中,对于此生产步骤,将再生纤维与新的粘合剂处理的木质纤维混合。
52.根据前述第50至51段中任一项所述的工艺,其中,用于生产再生木质纤维的工艺的参数(例如压力、温度、材料保持在温度和压力下的持续时间以及降低压力的速度)设定成和/或再生木质纤维板选择成使得再生木质纤维的平均长度与新的粘合剂处理的木质纤维的平均长度相差至多20%,优选地至多10%。
53.根据前述第51至52段中任一项所述的工艺,其中,在与获得再生木质纤维的工艺并行的串联工艺(in-line process)中,由新的和/或由再生木生产新的粘合剂处理的木质纤维。
54.根据第53段所述的工艺,其中,用于生产新的粘合剂处理的木质纤维的工艺包括对新的和/或回收的木材进行机械精细化的步骤,优选地通过材料在其之间被引导的旋转盘,更优选地通过“细化机”。
55.根据前述第53至54段中任一项所述的工艺,其中,
-用于生产新的粘合剂处理的木质纤维的工艺包括对新的和/或回收的木材进行机械精细化的步骤,在该情况下,优选地通过材料在其之间被引导的旋转盘来生产新的木质纤维,更优选地通过“细化机”;并且
-用于生产再生木质纤维的工艺包括对所生产的再生木质纤维进行机械精细化的步骤,优选地通过材料在其之间被引导的旋转盘,更优选地通过“细化机”。
56.根据第55段所述的工艺,其中,再生木质纤维的机械精细化和生产新的木质纤维的机械精细化是单独的工艺,优选地彼此并行地进行。
57.根据前述第55至56中任一项所述的工艺,其中,在用于生产新的木质纤维的机械精细化步骤中生产的每吨新的木质纤维所消耗的机械能比在机械精细化再生木质纤维的步骤中生产的每吨再生木质纤维所消耗的机械能更大,优选地大至少20%,更优选地大至少50%。
58.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在用于生产木质纤维板的生产线中,木质纤维板是经由干法生产工艺生产的,在该干法生产工艺中,将再生木质纤维,以及可选的新的粘合剂处理的木质纤维沉积在传送带上,其中,形成木质纤维垫,其中,此木质纤维垫在第一(优选地连续的)压制操作中被压紧,优选地在环境温度下被压紧,在此之后在升高的温度和压力下在第二(优选地连续的)压制操作中获得木质纤维板。
59.根据第58段所述的工艺,其中,木质纤维的沉积、第一压制操作和第二压制操作串联且连续地进行。
60.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,所生产的木质纤维板的平均密度大于500kg/m3,优选地大于750kg/m3
61.根据第60段所述的工艺,其中,所生产的木质纤维板在板的两侧上在靠近板的表面处具有其密度比板的平均密度更高的区域,优选地其中,此更高密度的区域包括至少一个子区域,其平均密度大于900kg/m3,更优选地大于1000kg/m3
62.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在降低来自再生木质纤维板的精细化材料的压力的步骤期间,在此材料中发生蒸汽闪爆。
63.根据第62段所述的工艺,其中,蒸汽闪爆是通过将材料压制通过开口来进行的,该材料最终处于较低压力的环境中,由此材料中出现快速压降,从而发生蒸汽闪爆。
64.根据第62至63段中任一项所述的工艺,其中,蒸汽闪爆是在材料已经在螺纹件中传送之后进行的,优选地,蒸汽闪爆发生在螺纹件的出口处。
65.根据第64段所述的工艺,其中,螺纹件构造成使得螺纹件中的材料被机械压缩。
66.根据前述第64至65段中任一项所述的工艺,其中,将蒸汽(优选地饱和蒸汽或湿蒸汽)注入到螺纹件中;优选地其中添加添加剂,例如表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱;或者其中不添加添加剂。
67.根据前述第62至66段中任一项所述的工艺,其中,蒸汽闪爆以连续过程发生,或者蒸汽闪爆以不连续过程发生,例如,通过使用压力容器。
68.根据前述第62至66段中任一项所述的工艺,其中,蒸汽闪爆步骤以不连续过程进行,其中,润湿、加热和加压的材料位于接受器中,并且其中,接受器的阀瓣或阀打开,由此出现发生蒸汽闪爆的突然压降。
69.根据前述第62至68段中任一项所述的工艺,其中,蒸汽闪爆期间的压降为至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴。
70.根据前述第62至69段中任一项所述的工艺,其中,在蒸汽闪爆期间,压力膨胀到3巴绝对压力以下;优选地其中,压力膨胀到2巴绝对压力以下,更优选地其中,压力膨胀到1.5巴绝对压力以下,优选地其中,压力膨胀到大气压。
71.根据前述第62至70段中任一项所述的工艺,其中,在蒸汽闪爆期间,压力膨胀到5巴绝对压力以上,优选地膨胀到4巴绝对压力以上。
72.根据前述第62至71段中任一项所述的工艺,其中,在蒸汽闪爆期间,压力在小于60秒的时间内膨胀,更优选地在小于30秒的时间内膨胀,更优选地小于20秒,更优选地小于15秒,更优选地小于10秒,更优选地小于5秒,更优选地小于2秒,更优选地小于0.5秒。
73.根据前述第62至72段中任一项所述的工艺,其中,在蒸汽闪爆期间,压力在至少15秒内膨胀,优选地在至少20秒内膨胀,优选地在至少30秒内膨胀。
74.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在降低压力的步骤中,压降与压力降低的持续时间的比例大于0.25巴/秒,优选地大于0.3巴/秒,更优选地大于0.5巴/秒。
75.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,生产每千克再生木质纤维消耗0.1kg的蒸汽至1kg的蒸汽。
76.根据前述段落中任一项所述的工艺,其中,在该工艺期间测量一个或多个参数,其中,该工艺可根据这些测量参数来调节。
77.一种用于生产再生木质纤维的工艺,
其中,该工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板(优选地来自再生MDF板或HDF板)的精细化材料的步骤;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在此压力降低之后,将材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质。
78.一种用于生产包括木质纤维的元件的工艺,
其中,该工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自包括再生木质纤维的元件(优选地来自再生木质纤维板)的精细化材料的步骤;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在此压力降低之后,将材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质;
其中,此工艺包括将再生木质纤维作为原料供应到用于生产包括木质纤维的元件的生产线中(例如在干法生产工艺中)的步骤。
79.一种用于生产包含纤维素的元件(优选地是诸如刨花板的板)的工艺,其中,该工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自包含再生纤维素的元件(优选地来自再生刨花板)的精细化材料的步骤;
其中,该工艺包括将此材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将此材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在此压力降低之后,将材料转化为包含再生纤维素的部件以及可能的一小部分团块和任何其他杂质;
其中,此工艺包括将包含再生纤维素的部件作为原料供应到用于生产包含纤维素的元件的生产线中(例如在干法生产工艺中)的步骤。
80.根据第79段所述的工艺,其中,包含纤维素的元件是包括至少三层的刨花板,即两个外层和至少一个中心层,其中,来自包含再生纤维素的元件的精细化材料是来自再生刨花板的精细化材料,并且所形成的包含再生纤维素的元件是再生木屑。

Claims (41)

1.一种用于生产木质纤维板的工艺,优选地用于生产MDF板或HDF板,
其中,所述工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤,其中所述再生木质纤维板优选地为再生MDF板或再生HDL板;
其中,所述工艺包括将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将所述材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在压力降低之后,将所述材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质;
其中,所述工艺包括在用于生产优选地为MDF板或HDF板的木质纤维板的生产线中供应所述再生木质纤维作为原料的步骤,其中所述生产线优选地是在干法生产工艺中的生产线。
2.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,使得所述材料的压力为至少4巴、优选地至少6巴、更优选地至少7巴、更优选地至少10巴、更优选地至少11巴。
3.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在降低压力步骤期间或之后连续地或周期性地排出液态水;以及/或者在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤期间连续地或周期性地排出液态水;以及/或者在将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤期间连续地或周期性地排出液态水。
4.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在降低压力步骤之后,所述再生木质纤维的含水量按重量计在3%至20%之间,优选地在5%至15%之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在压力降低步骤之后并且在将所述再生木质纤维供应到用于生产木质纤维板的生产线中的步骤之前,所述工艺包括从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤,优选地其中,分离利用一方面所述木质纤维与另一方面木质纤维团块和任何其他杂质之间的质量差。
6.根据权利要求5所述的工艺,其特征在于,在从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤中,使用筛分操作、风筛、Z字形筛或3D筛网中的一种或多种。
7.根据前述权利要求5至6中任一项所述的工艺,其特征在于,将分离出的木质纤维团块中的至少一部分重新引入到所述工艺中,使得这些分离的木质纤维团块与新引入的来自优选地为再生MDF板或再生HDF板的再生木质纤维板的精细化材料一起使用蒸汽润湿、加热和加压,其中优选地将分离出的木质纤维团块的全部的量重新引入到所述工艺中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,从使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤开始到将所述材料的压力降低至少3巴、优选地至少5巴、更优选地至少7巴、更优选地至少10巴、更优选地至少11巴的步骤开始的时间段小于5分钟,优选地小于3分钟,更优选地小于2分钟,更优选地小于90秒,更优选地大于60秒。
9.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤的持续时间为至多20秒。
10.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,降低材料压力的步骤在小于1分钟、优选地小于45秒的时间跨度内进行。
11.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在引入的再生木质纤维板中,使用脲醛粘合剂、使用三聚氰胺-脲醛粘合剂、或者使用生物粘合剂、或者使用基于MDI或基于pMDI的粘合剂来胶合木质纤维,其中三聚氰胺-脲醛粘合剂优选地为在粘合剂中三聚氰胺的质量百分比小于15%的三聚氰胺-脲甲醛粘合剂。
12.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在使用优选地为饱和蒸汽的蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,将所述精细化材料加热至低于240℃,优选地低于230℃,优选地高于130℃,更优选地高于150℃,优选地高于170℃的温度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤中,将所述精细化材料在至少12巴的绝对压力下保持至少15秒,优选地至少30秒,优选地至少1分钟,优选地小于5分钟,更优选地小于3分钟,更优选地小于2分钟。
14.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤中,在包括或传送来自再生木质纤维板的精细化材料的工艺设备中,使用蒸汽通过蒸汽注入来实现加热,其中蒸汽优选地为饱和蒸汽或湿蒸汽;可选地其中添加添加剂或者可选地其中不添加添加剂,其中添加剂例如为表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱;并且其中优选地,通过将来自再生木质纤维板的精细化材料引入到压力容器中并且将优选地为饱和蒸汽或湿蒸汽的蒸汽注入到此压力容器中来实现使用蒸汽进行的加热,所述压力容器优选地为具有连续流的压力容器或者为断续控制的压力容器;可选地其中添加添加剂或者可选地其中不添加添加剂,添加剂例如为表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱。
15.根据权利要求14所述的工艺,其特征在于,通过螺纹件从所述压力容器中移除所述再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质。
16.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤以及/或者将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤以及/或者降低材料压力的步骤是分批进行的。
17.根据权利要求16所述的工艺,其特征在于,这些分批过程在接受器中进行,其中,所述接受器包括搅拌机构,其中,所述搅拌机构将所述精细化材料在所述接受器中混合其中使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的时间段的至少一部分,优选地整个时间段,并且保持在一压力下。
18.根据权利要求16或17所述的工艺,其特征在于,这些分批过程在接受器中进行,其中,液态水连续地或周期性地从所述接受器中排出。
19.根据权利要求1至15中任一项所述的工艺,其特征在于,使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤以及/或者将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤以及/或者降低材料压力的步骤在连续过程中进行。
20.根据权利要求19所述的工艺,其特征在于,使用蒸汽进行的加热是通过将来自再生木质纤维板的精细化材料引入到压力容器中来实现的,所述压力容器具有连续流,并且在所述工艺期间,所述压力容器中的压力几乎保持恒定,即,在所述工艺期间,所述压力容器中的最高压力和最低压力之间的压力差优选地小于1巴,甚至更优选地小于0.5巴,最优选地小于0.3巴。
21.根据权利要求19或20所述的工艺,其中,降低材料的压力的步骤在包括例如容器的接收单元中进行,其中,液态水从所述接收单元连续地或周期性地排出,并且其中优选地,所述接收单元具有连续流。
22.根据权利要求21所述的工艺,其中,所述接收单元包括容器,并且所述压力容器中的压力高于所述接收单元的容器中的压力,其中优选地,所述容器中的压力几乎是恒定的,即,在所述工艺期间,所述容器中的最高压力和最低压力之间的压力差优选地小于0.5巴,甚至更优选地小于0.2巴,最优选地小于0.1巴。
23.根据权利要求21或22所述的工艺,其中,所述接收单元包括分离装置,所述分离装置用于从水中分离出再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质。
24.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,未事先用粘合剂处理的再生木质纤维与粘合剂处理的木质纤维混合,优选地与新生产的粘合剂处理的木质纤维混合,并且作为原料引入到用于生产木质纤维板的生产线中;
优选地其中,所述再生木质纤维与粘合剂处理的木质纤维的组合中再生木质纤维的质量百分比小于20,更优选地小于10,更优选地小于5。
25.根据前述权利要求1至23中任一项所述的工艺,其特征在于,用粘合剂处理所述再生木质纤维,优选地使用脲醛粘合剂、使用三聚氰胺脲醛粘合剂、使用苯酚粘合剂、使用MDI或pMDI粘合剂、使用生物粘合剂或者使用包括一种或多种上述粘合剂的粘合剂组合物处理再生木质纤维。
26.根据权利要求25所述的工艺,其特征在于,用粘合剂一起处理再生木质纤维与新的木质纤维,或者其中,在与用粘合剂处理再生木质纤维的步骤不同的步骤中用粘合剂处理新的木质纤维。
27.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,以下步骤是串联进行的,优选地连续进行:
-可选地,将再生木质纤维板机械打碎以从再生木质纤维板获得精细化材料的步骤,优选地形成具有按尺寸计小于10立方厘米、更优选地小于5立方厘米、更优选地小于3立方厘米的平均尺寸的精细化材料;
-使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤;
-将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将所述材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
-在压力降低之后将所述材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质;
-可选地,从转化的材料中分离出木质纤维团块和任何其他杂质的步骤;以及
-在用于生产优选地为MDF板或HDF板的木质纤维板的生产线中供应所述再生木质纤维的步骤,其中所述生产线优选地是在干法生产工艺中的生产线。
28.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在降低来自再生木质纤维板的精细化材料的压力的步骤期间,在所述材料中发生蒸汽闪爆。
29.根据权利要求28所述的工艺,其特征在于,所述蒸汽闪爆是这样发生的:通过按压所述材料通过开口使得所述材料最终处于较低压力的环境中,由此,所述材料中出现快速压降,从而发生所述蒸汽闪爆。
30.根据权利要求28至29中任一项所述的工艺,其特征在于,所述蒸汽闪爆是在所述材料已经在螺纹件中传送之后发生的,优选地,所述蒸汽闪爆发生在所述螺纹件的出口处。
31.根据权利要求30所述的工艺,其特征在于,所述螺纹件构造成使得所述螺纹件中的材料被机械压紧。
32.根据前述权利要求28至31中任一项所述的工艺,其特征在于,将优选地为饱和蒸汽或湿蒸汽的蒸汽注入到所述螺纹件中;优选地其中添加添加剂或者其中不添加添加剂,添加剂例如为表面活性剂、一种或多种酸或者一种或多种碱。
33.根据前述权利要求28至32中任一项所述的工艺,其特征在于,所述蒸汽闪爆以连续过程发生,或者其中,所述蒸汽闪爆例如通过使用压力容器而以不连续过程发生。
34.根据前述权利要求28至32中任一项所述的工艺,其特征在于,所述蒸汽闪爆步骤以不连续过程进行,其中,润湿、加热和加压的材料位于接受器中,并且其中,所述接受器的阀瓣或阀打开,由此出现发生所述蒸汽闪爆的突然压降。
35.根据前述权利要求28至34中任一项所述的工艺,其特征在于,所述蒸汽闪爆期间的压降为至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴。
36.根据前述权利要求28至35中任一项所述的工艺,其特征在于,在所述蒸汽闪爆期间,所述压力在小于60秒的时间内膨胀,更优选地在小于30秒的时间内膨胀,更优选地小于20秒,更优选地小于15秒,更优选地小于10秒,更优选地小于5秒,更优选地小于2秒,更优选地小于0.5秒。
37.根据前述权利要求28至36中任一项所述的工艺,其特征在于,在所述蒸汽闪爆期间,所述压力在至少15秒内膨胀,优选地在至少20秒内膨胀,优选地在至少30秒内膨胀。
38.根据前述权利要求中任一项所述的工艺,其特征在于,在降低压力的步骤中,压降与压力降低的持续时间的比例大于0.25巴/秒,优选地大于0.3巴/秒,更优选地大于0.5巴/秒。
39.一种用于生产再生木质纤维的工艺,
其中,所述工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自再生木质纤维板的精细化材料的步骤,其中所述再生木质纤维板优选地为再生MDF板或HDF板;
其中,所述工艺包括将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将所述材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在压力降低之后,将所述材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质。
40.一种用于生产包括木质纤维的元件的工艺,
其中,所述工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自包括再生木质纤维的元件的精细化材料的步骤,其中所述再生木质纤维板优选地为再生MDF板或HDF板;
其中,所述工艺包括将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将所述材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在压力降低之后,将所述材料转化为再生木质纤维以及可能的一小部分木质纤维团块和任何其他杂质;
其中,所述工艺包括将所述再生木质纤维作为原料供应到用于生产包括木质纤维的元件的生产线中的步骤,其中所述生产线是例如在干法生产工艺中的生产线。
41.一种用于生产包含纤维素的元件的工艺,包含纤维素的元件优选地是诸如刨花板的板,其中,所述工艺包括使用蒸汽润湿、加热和加压来自包含再生纤维素的元件的精细化材料的步骤,其中包含再生纤维素的元件优选地是再生刨花板;
其中,所述工艺包括将所述材料在一压力和一温度下保持一定量的时间的步骤,随后是将所述材料的压力降低至少3巴,优选地至少5巴,更优选地至少7巴,更优选地至少10巴,更优选地至少11巴的步骤;
其中,在压力降低之后,将所述材料转化为包含再生纤维素的成分以及可能的一小部分团块和任何其他杂质;
其中,所述工艺包括将所述包含再生纤维素的部件作为原料供应到用于生产包含纤维素的元件的生产线中的步骤,其中所述生产线是例如在干法生产工艺中的生产线。
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