CN1845815A - 纤维混合装置中的高压胶合 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种胶合纤维或碎屑的方法，具体而言，涉及一种胶合木纤维或木碎屑的方法，其中胶被雾化并接着将雾化的胶施用于纤维或碎屑上。

Description

纤维混合装置中的高压胶合

技术领域

本发明涉及一种胶合纤维的方法，该方法用于生产木质材料的板；本发明还涉及用于实施该方法的装置。

背景技术

在图3以及WO 03/013808中概括描述了一种板的生产。成段的软木或硬木、树枝和/或木材厂及工业上的废木料被用作为原材料。这些木料接下来会在切碎机31中被切成约20×5mm大小的木屑。但是，这些木屑也可以直接来自森林或木材厂。可以筛选这些木屑以分离过大或者过小的颗粒。如果所切碎的木屑的大小合适，就可以对其进行清洗，以去除附着的异物(特别是沙子和土)。这样，在后续的生产和加工过程中就保护了切割部件以及其它部件，防止其受到损坏。有利的是，利用储料仓32中的锯末。木料成分借助于输送带从切碎机31以及储料仓32供给到隧道状的预汽容器。所述输送典型地以约6∶4(重量的60％为碎屑，重量的40％为锯末)的比率实现。在这种方式下，也使用锯末。这样，成本就可以进一步降低。原材料资源得到节约。碎屑是占主要份额的，因为提供机械稳定性的纤维和随后的纤维片是由其产生的。因此，锯末的份额并没有下限。木料成分在在预汽容器33中混合、预汽并从而加热到60～70℃。例如，借助于堵头螺丝，木料成分接下来被供给到蒸煮器34。木料成分在11～16bar的压力下和140～180℃的温度下在蒸煮器34中蒸煮约2到3分钟。适当选择压力和温度，以使得流态和固态的木料成分发生分离。流态的成分从固态成分中分离，并供给到以气密方式与蒸煮器34相连接的导管36。固态木料成分被供给到纤维分离机36(Refiner 或 Defibrator)。典型的是，纤维分离机36包括定子和转子，它们由马达驱动。固态木料成分在该处被切成纤维。在一个实施例中，与锯末相混合的纤维被以气动方式供给到干燥管37。下面所使用的纤维的含义与此不同。纤维在干燥管37中被干燥为160～220℃。由于流态的木料成分已被去除，因而干燥进行得相对较快且成本经济。纤维从干燥管出来到达旋流装置38。蒸汽在此被分离。纤维被从此处向下输送。典型的是，此时纤维的温度为50℃。这时，纤维在相对较低的温度下在胶合装置39中机械地胶合。随后胶合的纤维典型地具有35～40℃的温度。胶合的纤维到达一个或多个观察装置40。在一个实施例中，观察装置40包含用于将纤维加热到55～60℃的加热装置。如果所述板在例如80℃下受到挤压，那么温度的升高是有利的。加热步骤可以被加速，因为所期望的温度不必仅借助加热挤压装置实现。较短的挤压时间导致所使用的具有环绕皮带的挤压装置的较大的生产能力或者较少的购置成本。而且，这种挤压装置对面积的需求较少。因此，会进一步节约成本。预先胶合的纤维被供给到一个或多个分离装置41。预先胶合的纤维从分离装置41到达播洒台42。播洒台42将胶合的纤维撒播到传送带上。传送带将纤维引导到预挤压装置44。在该处预挤压纤维并使其密实。预挤压装置包含环绕皮带，纤维被供给到其间并从而受到挤压。随后，纤维穿过成型管线45，所述成型管线具有确保纤维成型为期望形状的多个装置。在一个实施例中，成型管线被导引到蒸汽装置46。纤维被从上和/或下受到蒸汽加工。纤维能够被平行于传送带地分开，以便从内部受到蒸汽加工。纤维最终到达主挤压装置47，该主挤压装置由两个环绕的、相对挤压的钢带构成。挤压发生在例如80℃。随后，该板由锯装置48锯开并供给给保持装置49。在保持装置中，所述板被保持成使得它们彼此不相互接触。该板被冷却。供给给导管35的所分离的流态成分在气密密封的系统内部受到冷却。如果所述流态成分充分冷却，那么就将它们除去或输送到胶合装置39。然后，该板被进一步加工成例如面板。然后，该板由例如纸覆盖并将此被覆层系统供给到挤压装置。在挤压装置中，该覆层系统在150℃以上(例如180～230℃之间)的温度下受到挤压。随后，所使用的树脂硬化。该板被进一步锯开，并通过铣削而设置有连接元件。所述面板可以用于覆盖墙壁或地板。如果其用于覆盖地板，那么所述面板就在装饰性的上表面上设置有耐磨的透明层。

WO 03/013808公开了对已经干燥的纤维的胶合，其中纤维以垫的形式形成。在所述垫上喷有胶。胶以小液滴的形式到达所述纤维上。公开出版的EP 0 744 259 A2中说明了一种用于将胶施加到纤维上并随后对纤维板进行加工的胶合装置。由US 5,554,330的公开中可以得知一种用木材生产所述板的方法。GB 791,554公开了一种用于混合固态和气态成分的方法。DE 41 15 047 C1中阐述了一种连续胶合木板的装置。屑状和纤维状材料与粘接介质的连续混合公开于DE-OS 1956 898。从木料成分中提取胶的方法公开于WO 98/37147。预先蒸汽加工方法阐述于DE-OS 44 41 017、US 11 17 95以及丹麦专利申请No.0302/97。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法，该方法提供了一种能以在开头提及的的方法生产的成本经济的高品质板。本发明的目的还在于提供一种用于实施该方法的装置。

本发明的目的由权利要求所述的方法实现。用以实施该方法的装置包含独立权利要求的特征。优选实施例源自从属权利要求。

根据本发明，胶以相对较低的温度(优选的是20～40℃)施加到纤维上。与现有技术的不同之处在于，正如由WO 03/013808所知，胶并不只是喷射，而且在施加之前喷雾或雾化在纤维上。到达纤维上的胶不是较大的液滴，而是呈喷雾状。

根据本发明，特别是通过在非常高的压力下推动胶直到其从喷嘴中喷出而实现雾化。然后，胶在非常高的压力下从高压喷嘴喷出。喷出压力优选的是在15bar～250bar之间，特别优选的是在40～90bar之间。优选地，每个喷嘴的流量在约1.3～1.4l/min，以便一方面实现较高的流量，而另一方面则确保实现本发明旨在实现的雾化。

在本发明的一个有利的实施例中，压缩空气被另外地供给到所述胶，以便确保每喷嘴1.3～1.4l/min的这一相对较大的排放量，从而根据本发明的从喷嘴出来的排放锥的边缘区域也被雾化。压缩空气在例如约2bar的压力下被输送到喷嘴。在低于例如1.3l/min的流速下，原则上并不必提供附加的压缩空气，以便在边缘部分实现所期望的雾化。

由于胶呈雾化形式，因而就实现了胶在纤维上的更好的分布。与现有技术相比，可以提高单位时间施加在纤维上的胶量。从而不存在由不一致的胶分布而导致的生产中的质量缺陷。

生产率的提高降低了生产成本。特别是在胶以每喷嘴大于1l/min优选的是大于1.3l/min的流速喷出的情况下。首先，这种较高的排放量是现有技术下所不能实现的，因为否则的话，所最终形成的产品就会由于所谓的胶污损而出现明显的质量损失。通过雾化实现的更一致的分布确保所生产产品的较高质量。

与现有技术相比，可以根据本发明来降低胶中的水分含量，并特别是通过提供完全或主要由尿素树脂构成的胶来降低胶中的水分含量。这样，在胶水混合物中胶的份额就占到重量百分比的45～65％。优选的是，胶成分占重量百分比的50～60％。如果与胶一起提供的纤维受到挤压，那么胶就迅速硬化。因此可以进一步提高生产速度并从而进一步降低生产成本。

有利的是，利用其转数可以受到控制的高压泵产生较高的胶压力。通过控制转数，能够有利地非常精确地设置胶的喷雾程度。与现有技术不同，在施用胶时，提供了十分灵敏的计量和优化的可能性。纤维和所施用的胶的比例可以被进一步地优化。生产成本能够通过胶份额的最小化而进一步降低，因为胶份额占有生产成本的相当大的部分。

通过胶仅仅在干燥结束后才以喷雾的形式施加到木料成分上，因此降低了面板生产所需要的胶量。

固态木料成分与胶的“正确”比例是使纤维或碎屑发生适当的胶合的决定性的量。因而，根据本发明，在该方法的一个实施例中，固态木料成分在胶合之前被输送到带式自动秤。在带式自动秤上，固态木料成分一方面由环绕的传送带向前传送，而另一方面则被称重。这样，就获得了在后续步骤中要添加给木料的固态木料成分的胶量的信息。

固态木料成分由带式自动秤输送到后续装置。在输送过程中，检测、记录并以一种实施形式存储所输送的固态木料成分的可能重量波动。这些数据会被处理并可以作为对于随后施加到该固态木料成分上的胶量的调整量。

在本发明的一个实施例中，带式自动秤的传送速度可以受到控制，以使得均匀一致量的固态木料成分供给后续的胶合装置(将胶供给固态木料成分的装置)。通过进给速度的改变，可以向后续装置供给恒定的材料量。对于可能呈纤维或碎屑形式的固态木料成分的重量的检测可以以最少的步骤实现，并使得固态木料成分可以以例如±1％的精确度均匀一致地供给。

将固态木料成分与胶适当均匀的设置在一起并不容易，特别是当固态木料成分以纤维形式提供时。纤维倾向于呈絮状结团。因此重要的是，将胶均匀地分配到纤维上。在本发明的一个实施例中，在混合装置中进行胶合，在该混合装置中，胶和固态木料成分彼此相混合。

在本发明的一个实施例中，固态木料成分干燥后均匀地分布并构成一种幕或垫。在固态木料成分以纤维形式提供的情况下特别是这种情况，因为此时可以容易地形成垫或幕。胶随后会雾化并以雾状形式输送到幕。

通过幕的构成可以使胶一致地分布到固态木料成分上。在固态木料成分以纤维形式提供的情况下尤其是这种情形。

在一个实施例中，由固态木料成分构成的幕或垫被供给到混合装置中。胶通过高压喷嘴供给到所述幕或垫。随后，所述幕或垫优选地无接触地穿过混合装置。利用这种无接触的供给，固态木料成分在壁上的粘接有利地得以避免。从而避免了污染问题并由此降低了相关的成本。

胶以雾化形式，特别是在35～70℃之间，优选的是在60℃下被吹入到木材的干燥的固态木料成分中。由此可以使胶获得干燥的外表面。这样，胶就被最小地活化。因而以一种改善的方式使固态木料成分和胶的最终混合物并不粘结到传送装置和设备，例如混合装置的内部。

在本发明的一个实施例中，胶雾与加热后的压缩空气一起雾化，而该雾状物则被供给到干燥的固态木料成分，即例如纤维或碎屑。热空气，例如是在一个腔室中与胶和干燥的固态木料成分一起引入到混合装置中的热空气，使胶在其上表面上发生少量活化。以这样的方式，固态木料成分与后续装置的粘结，例如与混合装置的壁的粘结，得以受到阻碍。

反应树脂(即，具有能够以化学方式构成网状物的成分的树脂)优选地作为胶提供。例如，固态或流态酚树脂、诸如氨基树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和/或聚合物树脂都作为反应树脂使用。

优选的是，设置砑光机以用于挤压设置有胶的纤维，主要是用于生产厚度小于10mm的面板。首先，业已证明，根据本发明的胶合尤其实在具有给定厚度的面板的生产中适合得特别良好。另一方面，如同如在DE 20303207 U1中所公开的是，具有环绕挤压带的砑光机能够实现非常高的加工速度。与本发明的胶合有关的是，高加工速度具有显著的优点，以便非常快地加工非同一般的好地分配的胶并避免防止胶发生所不希望的提早活化。

具体实施方式

下面将根据附图进一步说明本发明。

图1示出了横跨带式自动秤1和后续的混合装置2的一个截面。如箭头3所示，由木料粉碎装置生产的干燥的纤维被输送到带式自动秤1的壳体4的开口。倾斜装置5将到达的纤维导引到带式自动秤的传送带上。

带式自动秤检测并控制沿三个辊子6的方向传送的材料量。所述三个辊子6以一个叠在另一个上的方式设置，以使得它们与带式自动秤1成一个锐角α。位于带式自动秤上的纤维到达该锐角内。他们经过转动着的辊子6。从而由纤维构成一个在重力作用下向下沿箭头7方向下降的幕，并进一步输送此幕。因此，该幕达到混合装置2中，也就是位于多个喷嘴8和部件9之间。

混合装置由管状壳体构成。所述壳体由双层壁10和11构成。壳体内部的中心设置有轴12，所述部件9固定在该轴上。部件9与轴12成直角。四个桨叶状部件9以星形形式分别连接在一起。若干个这样组装的部件以一致的距离固定在轴12上。由纤维构成的幕被导引到的前部区域没有部件。这样就可以确保在部件9和喷嘴8之间设置有足够大的距离。这个距离被设置成使得从喷嘴8喷出的胶在驱动时不会直接喷到该部件上。

混合装置的壳体的直径与由纤维构成的幕被导引到混合装置所经过的开口宽度相对应。幕的宽度与该开口宽度相匹配。高压喷嘴8呈围绕轴12的半圆形，设置于上部区域，并且被供给有40～90bar范围内的胶和压缩空气。所使用的高压喷嘴以单工作介质喷嘴的形式构成，或者以双工作介质喷嘴的形式构成，在所述双工作介质喷嘴中，喷嘴被输送有胶和压缩空气。40～90bar的胶压力在喷出喷嘴时呈涡旋形。所喷出的胶通过从所设置的很窄的开口槽的离开而“喷散”成雾。喷嘴构造成使胶在250bar的压力下还保持雾化。胶压力由泵调节，该泵的功率可控，并特别是可通过控制转数来控制。

这样，可以实现的是，一方面幕与雾状胶一致地设置，另一方面，从喷嘴8中喷出的雾状胶并不直接喷射到混合装置的部分上。在喷嘴8和壳体10、11之间的距离被设置为构成一种环状槽。空气由环状槽上方吸入，这附加地确保了产生胶雾。设置有胶的幕(也就是完全或主要地由纤维构成的垫)会通过平行于轴12的气流穿过混合装置2传送。轴在传送过程中转动，从而部件9转动。因此，胶与纤维进一步混合。被冷却的流体被导引在双层壁的两壁10和11之间，以便在混合装置的内部、在其内壁上产生冷凝水。

在图2中示出了平行于轴12的混合装置的顶视图。为清楚起见，仅仅示出了两个部件9。根据图2，特别说明了喷嘴在上部区域的单行、半圆形设置。

本发明在特别有利的实施形式中包含由图3以及相关说明书所公开的一个或多个步骤。

在图4中进一步说明了具有用于胶的高压泵以及喷嘴的供给的基本设置。胶通过导管50供给到泵51。泵的功率可以受到控制。胶由泵51进一步传送，经过第一停止阀52并最终到达停止阀53、54。如果胶经过停止阀53，那么胶就流过流量计55。所述流量计用于控制和/或监控所传送的胶的量。可选或作为补充的是，胶由平行导管56导引，以便实现大的流量。胶经由另一个停止阀到达分配器57，从该分配器起胶被导引向高压喷嘴58和59的方向。从高压喷嘴58、59喷射出呈雾状的胶。

为进一步强化雾化，压缩空气沿侧向导引向喷嘴。压缩空气供给到导管60，经过用于个别控制所供给的压缩空气的停止阀61、62、63、64，并最终从高压喷嘴58和59附近喷出。这样，压缩空气就沿喷出的胶雾方向吹出。胶雾被进一步转动。

另一供给管65用于供给能够清洁导管、阀门和喷嘴的热水。高压喷嘴能够由压缩空气阻塞，以便在系统停顿的情况下能够阻塞喷嘴并能够避免胶的意外喷出。

Claims (15)

1.用于胶合或碎屑的方法，尤其是用于胶合木纤维和木碎屑的方法，其中，胶被雾化，然后，雾化的胶被施加到纤维或碎屑上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，胶被借助高压空气雾化，尤其是在15～250bar的压力范围内，优选的是在40～90bar的压力范围内。

3.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，为使胶雾化，设置有高压泵，其转数优选地是可控的。

4.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，胶-水混合物被雾化，胶成分占重量百分比45-65％，特别优选的是占重量百分比50～60％，其中，尤其是尿素树脂完全地或主要地用作胶。

5.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，设置有胶的纤维和/或碎屑被挤压成面板，尤其是用砑光机来挤压，其中，设置有胶的纤维和/和碎屑的量优选地被选择为使得面板厚度不超过10mm。

6.用于实施根据前述任意一项权利要求所述方法的装置，其包括用于使胶雾化的高压泵(51)，其转数优选的是可控的。

7.根据权利要求6所述的装置，具有用于雾化胶的半圆形高压喷嘴(8、58、59)以及将雾化的胶供给到混合装置的供给装置，所述混合装置用于使雾化的胶和纤维或碎屑混合。

8.根据前述两项权利要求中任意一项所述的装置，具有用于挤压设置有胶的纤维或碎屑的砑光机。

9.根据权利要求6到8中任意一项所述的装置，具有用于测量和/或控制所传送的胶的流量计(55)。

10.根据权利要求6到9中任意一项所述的装置，具有用于将压缩空气供给到高压喷嘴(8、58、59)的供给装置(60)。

11.根据权利要求6到10中任意一项所述的装置，具有用于将热水供给到胶供给装置中的供给管(65)。

12.根据权利要求6到11中任意一项所述的装置，具有导管(56)，该导管并联于流量计(55)，用于将胶供给到高压喷嘴(8、58、59)。

13.根据权利要求6到12中任意一项所述的装置，具有用于控制和/或按计量供给胶、热水和/或压缩空气的停止阀。

14.根据权利要求6到13中任意一项所述的装置，具有用于阻塞高压喷嘴(8、58、59)的装置。

15.根据权利要求6到14中任意一项所述的装置，其中，用于将胶供给到高压喷嘴(8、58、59)的导管和阀门被设置成能够承受高达100bar的压力，优选的是高达250bar的压力。

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