CZ2004555A3 - Zařízení ke smáčení dřevěných vláken tekutým pojivem, způsob smáčení dřevěných vláken tekutým pojivem, způsob výroby dřevovláknité desky a dřevovláknitá deska - Google Patents

Description

Zařízení ke smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, způsob smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, způsob výroby dřevovláknité desky a dřevovláknitá deska

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení ke smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, způsobu smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, zejména nanášení pojivá na suchá dřevěná vlákna, způsobu výroby dřevovláknité desky, jakož i dřevovláknité desky samotné.

Všeobecně vyjádřeno, vynález se týká nanášení tekutiny na pevné částice v dopravním vzduchovém proudu.

Dosavadní stav techniky

Výroba dřevovláknitých desek, jako jsou například dřevovláknité desky střední hustoty (označované jako MDF), dřevovláknité desky vysoké hustoty (označované jako HDF) a dřevovláknitých desek velmi malé hustoty (označované jako LDF), suchým způsobem je známá. Kusové dřevo se ve varném kotli působením tlaku a teploty v atmosféře nasycených par rozvaří. Takto změklé kusové dřevo se dopravuje do kuželového mlýna, v němž se provede mechanické rozvláknění nájemná dřevěná vlákna.

Potrubí, takzvaná dmyšna, nebo anglicky blowline, vede směs sestávající z páry, vody a vláken z kuželového mlýna do sušičky. Ve dmyšně mají vlákna velmi vysokou rychlost v rozsahu od 30 do 100 m/s. Náhlý pokles tlaku při výstupu směsi vodní páry, vody a vláken z dmyšny do sušičky podporuje oddělování vláken od sebe na • · · · · · · • · · · · · · • ·· · · ··· • * ·Μ · · · · · · · jednotlivá vlákna. Shluky vláken se tak mohou rozdělit na jednotlivá vlákna, takže následným sušením v proudové trubkové sušičce se účinně v několika sekundách dosáhne vlhkosti vláken kolem asi 10 %, vztaženo na sušinu.

Cyklonové odlučovače oddělují vysušená vlákna od proudu vzduchu a pomocí dopravních zařízení se tato vlákna přivádějí do vzdušného třídiče pro oddělování lepivých chumáčů, shluků vláken nebo i unášených nábalů, které se uvolňují od vnitřní stěny proudové trubkové sušičky a/nebo z cyklonových odlučovačů. Takto zpracovaný suchý vláknitý materiál se vede do formovací linky, kde se z vláken zformuje koláč malé hustoty (20 až 30 kg/m³). Účinkem tlaku a teploty se v lisu vytvaruje deska, která může mít tloušťku od 2 do 50 mm a hustotu mezi 60 a 1000 kg/m³.

Výše popsaná výrobní technologie známá z dosavadního stavu techniky předpokládá přivádění pojivá do směsi vody a dřevěných vláken ve dmyšně, tedy na dráze vláken mezi výstupem z kuželového mlýna a vstupem do sušičky. Pojivo je proto od okamžiku svého přivedení k vláknům vystaveno po určitou dobu působení vysoké teploty, která je daleko vyšší než 100 °C. Tato skutečnost má velký význam, protože pojivo se musí v lisu působením teploty vytvrdit. Obvyklými pojivý jsou kondenzační pryskyřice, jako aminoplasty (močovinová-formaldehydová pryskyřice (UF), melaminováformaldehydová pryskyřice (MUF) nebo jejich směsi) a/nebo izokyanáty (například PMDI). Schopnost pryskyřice reagovat musí být přizpůsobena požadavkům na vyšší teplotu v průběhu lepení a sušení tak, aby pryskyřice reagovala velmi pomalu. To se projeví v rychlosti vytvrzování.

Porovná-li se lisovací faktor (doba setrvání desky v lisu v sekundách na milimetr tloušťky desky), tak tento lisovací faktor • ···· ··· • · · · · ···· ··· · ····· ···· • · · · · · · desky MDF, tj. desky se střední hustotou, leží v rozsahu od 8 do 12 s/mm, zatímco lisovací faktor dřevotřískové desky srovnatelné hustoty a stejné tloušťky má hodnotu asi 4 s/mm. Proto lis na lisování desek stejné velikosti disponuje pro dřevotřískovou desku výkonem o asi 50 % vyšším než je výkon potřebný pro lisování desky MDF se střední hustotou. Navíc je vysoký lisovací faktor pro desky MDF střední hustoty ovlivňován i dalšími parametry, jako je například prohřátí, doprava páry z vnějšku ke středu desky, odpařování na konci lisování. Podstatným vlivem je však pomalá reaktivnost pojivá.

Pokusy o urychlení, například pomocí tvrdidel nebo pomocí jiného způsobu výroby pryskyřice, však doposud nebyly úspěšné, protože pomocí s tím spojeného předběžného vytvrzení v sušičce nebylo možno dosáhnout žádného zlepšení mechanických vlastností desek nebo snížení lisovacího faktoru a/nebo snížení potřebného množství lepidla.

Navíc je pojivo v dmyšně vystaveno působení vody, takže i z tohoto hlediska existuje omezení použitelných pojiv, neboť různá pojivá, která jsou sama o sobě vhodná na výrobu dřevovláknitých desek, nejsou použitelná pro kontakt s vodou buď vůbec, nebo jen omezeně. To platí zejména pro izokyanáty. Sice se používají takzvané zapouzdřené izokyanáty, které jsou principiálně vhodné pro nanášení lepidla v dmyšně, avšak bezporuchová činnost po dobu více dní není možná. Dmyšna zpravidla zaroste izokyanátem reagujícím s vodou a zařízení se musí pro vyčištění odstavit.

Voda nacházející se v dmyšně má malou hodnotu pH, která vyplývá z předtím prováděného vaření kousků dřeva. Aminoplasty, jako močovinová-formaldehydová pryskyřice (UF) a melaminová• · · · · · ·· ··· · ···«· formaldehydová pryskyřice (MF), jsou vytvrditelné kyselinou, čímž již v dmyšně dochází k předběžnému vytvrzení.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je zlepšit smáčení dřevěných vláken pojivém.

Uvedený úkol splňuje zařízení ke smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, provedené s transportním potrubím pro transportování dřevěných vláken, s dmychadlem pro vytváření proudu transportního vzduchu, s vodicím potrubím spojeným s transportním potrubím, s dmychadlem pro vytváření proudu dopravního vzduchu ve vodicím potrubí a s prostředky pro přivádění tekutého pojivá do vodícího potrubí.

Uvedený úkol dále splňuje způsob smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, při němž se dřevěná vlákna přivádějí proudem transportního vzduchu do vodícího potrubí, ve vodicím potrubí se vytváří proud dopravního vzduchu, ve vodicím potrubí se dopravují dřevěná vlákna přiváděná proudem transportního vzduchu do proudu dopravního vzduchu, tekuté pojivo se přivádí z vnějšku a ve vodicím potrubí se rozptyluje a dřevěná vlákna se alespoň částečně smáčejí rozptýleným tekutým pojivém.

Vynález bude v následujícím blíže objasněn nejprve podle jednotlivých způsobových kroků před tím, než bude na příkladných provedeních popsáno zařízení podle vynálezu.

Kromě dále popsaného způsobu a zařízení týkajících se smáčení dřevěných vláken spočívá vynález všeobecně v nanášení tekutiny na pevné částice nebo ve smáčení pevných částic tekutinou nezávisle na tom, zda částicemi jsou dřevěná vlákna a tekutinou je tekuté pojivo.

··«·· ·· · · ·· · « · · ···· ··· « · · · · · ···· • ··· · ····· ···· • ·· · · · ♦ · · · · ·

Popis smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém je tedy uveden jako výhodný příklad použití.

Způsob smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém zahrnuje následující kroky.

Dřevěná vlákna se vedou transportním potrubím proudem transportního vzduchu do vodícího potrubí, v němž se vytváří proud dopravního vzduchu. Tekuté pojivo se přivádí z vnějšku a ve vodicím potrubí se uvnitř proudu dopravního vzduchu rozptyluje, čímž s výhodou vzniká mlha z tohoto pojivá. Dřevěná vlákna se potom v proudu dopravního vzduchu dopravují společně s rozptýleným tekutým pojivém a uvádějí se s ním do kontaktu, takže dřevěná vlákna se alespoň částečně smáčí tekutým pojivém.

Protože proud dopravního vzduchu slouží výlučně k dopravě dřevěných vláken, mohou být parametry, jako je teplota, tlak a vlhkost proudu dopravního vzduchu, pro optimální smáčení dřevěných vláken nastaveny tak, aby byly přizpůsobeny zejména vlastnostem tekutého pojivá. To má tu výhodu, že množství tekutého pojivá přiváděného na dřevěná vlákna může být efektivněji nastaveno velmi přesně. Toto přizpůsobení se může provést zejména i s ohledem na vlastnosti tekutého pojivá, takže podíl pojivá na hmotnosti dřevěných vláken se může oproti dosavadním způsobům snížit.

Podle výhodného provedení se dřevěná vlákna ve vodicím potrubí dopravují v podstatě svisle směrem vzhůru, čímž se sníží množství usazenin na bočních stěnách vodícího potrubí, nebo se dokonce zabrání jejich vzniku.

Do proudu dopravního vzduchu se může přivádět například přísada ve formě tekutiny nebo ve formě pevné látky dispergované

v tekutině. Dřevěná vlákna proto mohou být přídavně k tekutému pojivu smáčena alespoň částečně i touto přísadou. Tím je jednoduchým způsobem umožněno přidávání přísad jako barev, tvrdidel nebo prostředků pro lepší odolnost vůči požáru.

Výše popsaný způsob může být tedy použit u způsobu výroby dřevovláknité desky. Dřevovláknitou deskou může být zejména dřevovláknitá deska (MDF) o střední hustotě, dřevovláknitá deska (HDF) o vysoké hustotě nebo dřevovláknitá deska (LDF) s malou hustotou, které sestávají alespoň z jednoho podílu tvořeného dřevěnými vlákny a jednoho podílu tvořeného pojivém.

Dřevo se nejprve známým způsobem ve varném kotli rozvaří za působení teploty a tlaku. Toto rozvařené dřevo se mechanicky rozvlákní a takto vzniklá směs z vody, vodní páry a dřevěných vláken se pomocí dmyšny přivádí do sušičky. Dřevěná vlákna se v sušičce alespoň částečně oddělí od sebe a suší.

Takto vyrobená jednotlivá a vysušená dřevěná vlákna se potom pomocí výše popsaného způsobu v suchém stavu alespoň částečně smáčejí tekutým pojivém.

Potom se dřevěná vlákna, alespoň částečně smáčená tekutým pojivém, vedou do formovací linky na výrobu tvarovaného koláče a z tohoto koláče se pomocí lisu vyrobí jedna dřevovláknitá deska.

Použitím způsobu podle vynálezu pro smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém ve zvláštním způsobovém kroku po oddělení dřevěných vláken na jednotlivá vlákna a po jejich vysušení se otevírá možnost smáčet dřevěná vlákna cíleně pojivém nebo i dalšími přísadami. Tím je možno zlepšit vlastnosti vyráběných dřevovláknitých desek.

• · · · · · ·· • · · · · ···· • · · · ····· ·····

Způsob neklade principiálně žádné zvláštní požadavky na předřazené nebo dále zařazené výrobní procesy. Může tedy být použit pro jakýkoli druh nanášení tekutiny na vlákna nebo na materiál ve formě jemných částic, který je schopný dopravy pomocí proudu vzduchu. Předřazené sušení tohoto materiálu rovněž není nutně zapotřebí stejně jako další zpracování, například tvarování desky po nanesení tekutin. Tento způsob je proto vhodný například pro nanášení pojivá na minerální vlákna (izolační výrobky z minerální vaty), na skleněná vlákna (izolační výrobky ze skleněných vláken) nebo na jakýkoli druh přírodních vláken (kokos, juta, konopí, sisal) na výrobu izolačních materiálů, vláknitých tvarových dílů nebo podobně, nebo i na jakýkoli druh syntetických vláken. Tekutinou může být smáčen rovněž materiál ve formě jemných částic, jako je například dřevěný prach, prach z materiálu obsahujícího minerály (písky, křemenný písek, mramorový prach, korund) nebo podobně.

Způsob je tedy vhodný jak pro provádění na samostatném zařízení pro nanášení tekutiny na materiál schopný dopravy pomocí proudu vzduchu, tak i pro integraci do nějakého výrobního procesu.

Vynález se rovněž týká dřevovláknité desky, zejména dřevovláknité desky (MDF) o střední hustotě, dřevovláknité desky (HDF) o vysoké hustotě nebo dřevovláknité desky (LDF) s malou hustotou sestávající alespoň z jednoho podílu tvořeného dřevěnými vlákny a jednoho podílu tvořeného pojivém. Tato dřevovláknitá deska se vyznačuje tím, že podíl pojívaje menší než 12 % hmotn., vztaženo na hmotnost sušiny hmotnosti podílu vláken. Zejména je podíl pojivá menší než 8 % hmotn., vztaženo na hmotnost sušiny hmotnosti podílu vláken.

• · · · • · · *· • · • · · • ···

Proto může být dřevovláknitá deska vyrobena s nižším podílem pojivá než tomu bylo doposud, čímž se kromě cenových úspor dosáhne při výrobě i lepších vlastností ohledně okolního prostředí.

Pojivém může přitom s výhodou být močovinováformaldehydová pryskyřice (UF), melaminová-formaldehydová pryskyřice (MUF) nebo izokyanát (PMDI). Na výrobu dřevovláknité desky však mohou být rovněž použita i jiná vhodná pojivá.

Přehled obrázků na výkresech

Nyní bude na příkladech provedení blíže objasněno zařízení podle vynálezu, a to s odkazem na přiložené výkresy, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky průběh způsobu výroby dřevovláknité desky podle vynálezu, obr. 2 první příkladné provedení zařízení ke smáčení pevných částic, zejména dřevěných vláken, tekutinou, zejména tekutým pojivém, podle vynálezu, obr. 3 druhé příkladné provedení zařízení ke smáčení pevných částic, zejména dřevěných vláken, tekutinou, zejména tekutým pojivém, podle vynálezu, a obr. 4 dvě uspořádání prostředků pro přivádění tekutiny, zejména tekutého pojivá.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje principiální schéma, jak může být například zařízení ke smáčení dřevěných vláken integrováno do již existujícího výrobního procesu na výrobu dřevovláknitých desek suchým způsobem. Sušení vláken se známým způsobem provádí v proudové trubkové sušičce 1_ na vlhkost potřebnou pro tento výrobní proces, například na 10 %, vztaženo na hmotu sušiny. Před sušením se může ···· ·« ·· ·· · • · · · · · · · • ♦ · · · ···· • · · ····>· · ··· • · · ·· ·· · * · již část pojivá a přísady nanést obvyklým způsobem na vlákna v dmyšně. Pod pojmem přísady je nutno chápat vosky a parafíny pro zlepšení bobtnání, prostředky pro zlepšení odolností vůči biologických škůdcům, barviva pro individuální barevný vzhled hotové desky nebo jiné kapalné, pevné a pastovité komponenty.

Od nanášení pojiv a přísad známým způsobem je však možno zcela upustit a celé množství pojiv a přísad nanášet na vlákna způsobem podle vynálezu. Potřebná vlhkost, kterou mají vlákna za sušičkou 1_ mít, se může naprosto lišit od obvyklé vlhkosti (asi 5 až 15 %). V průběhu zpracování dřevěných vláken způsobem podle vynálezu je možné přizpůsobit vlhkost vláken ideálně dále zařazenému procesu výroby desek.

Za sušičkou 1 jsou vlákna pro oddělení sušicího vzduchu vedena do cyklonového odlučovače 2. vláken. Vlákna zde přebírá dmychadlo 3. vláken a dopravuje je do stoupací trubky 5. uspořádané zpravidla svisle, do níž je navíc přiváděn transportní vzduch z dmychadla 4 vzduchu. Ve stoupací trubce 5_ se pomocí většího počtu trysek v mlhové cloně 6. provádí smáčení vláken pojivém a jinými komponentami, jako například přísadami. Smáčená vlákna jsou potom vedena do cyklonového odlučovače 7 a do odlučovače 8_ hrubých částic (vzdušného třídiče) a potom se vedou do obvyklého dalšího zpracování 9, jako formování vláknitého koláče a lisování pro vytvoření desky.

Obr. 2 znázorňuje jedno příkladné provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu. Materiál 10 určený ke smáčení se transportním zařízením 11 převádí do transportního potrubí 16 . Hmotnostní tok materiálu 10 může být určován vážícím zařízením 13. Dmychadlo 14 dopravuje materiál 10, smísený s přídavným transportním vzduchem, transportním potrubím 16 do stoupací trubky • · ♦ uspořádané zpravidla svisle. Množství transportního vzduchu 15 musí být tak velké, aby byl zaručen bezporuchový transport materiálu 1 0 do stoupací trubky 17. Dmychadlo 14 má dále za úkol rozvolňovat eventuálně existující shluky 25 materiálu 10. Na konci transportního potrubí 16 může být pro homogenní rozložení materiálu 10 po celé ploše průřezu stoupací trubky 17 uspořádána tryska 18, která může být opatřena speciálními vestavbami 19 pro vedení proudu pro lepší plnění tohoto úkolu.

Rychlost transportu materiálu 10 v transportním potrubí 16 bude přibližně 20 m/s a vyšší, aby se zabránilo tvorbě usazenin. Dmychadlo 20 vzduchu přivádí do stoupací trubky 17 vzduch 23 v dostatečném množství pro dopravu materiálu 10. Pod pojmem vzduch není nutné chápat výlučně vzduch ve smyslu okolního vzduchu, nýbrž jakýkoli libovolný druh plynů a jejich směsí. Vzduch 23 může být, v případě potřeby, ohříván topným registrem 41. Je rovněž myslitelné pomocí zařízení 40 nastavit vlhkost vzduchu 23 na požadovaný rozsah. Tato zařízení 40 mohou například sestávat ze vstřikování vody nebo z injektování páry, pokud se má zvýšit hodnota absolutní vlhkosti vzduchu. Pro snížení absolutní vlhkosti vzduchu je však možno použít chladicí zařízení ke kondenzaci vodní páry. Zařízení 40 může být samozřejmě uspořádáno i za topným registrem 41.

Vzduchem 23, který se přivádí do dmychadla 20, může být okolní vzduch nebo i vzduch pocházející z jiných procesů, jako například ze spalovacího procesu, odpadní vzduch z plynové turbíny nebo odpadní vzduch z jakéhokoli jiného výrobního procesu. Je rovněž možná směs různých proudů odpadního vzduchu. Předpokladem je však v každém případě to, že popřípadě existující nečistoty ve formě plynů, par nebo pevných látek, nebudou rušit funkci a provoz zařízení podle vynálezu. Poruchy mohou být ···♦

9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9

999 9 99999 99999 vyvolány zejména nečistotami ve formě pevných látek nebo par, které mohou způsobit připékání či ulpívání na vnitřní stěny celého zařízení a zejména v dmychadle 2. vzduchu.

Vzduch 23 vystupující z dmychadla 20 je veden vzduchovým potrubím 21 do stoupací trubky 17. Rozdělení vzduchu 23 po celé ploše průřezu stoupací trubky 17 mají způsobit, popřípadě zajistit, vestavby 22, aby bylo možno nastavit profil proudění vhodný pro provádění způsobu podle vynálezu. Tento profil proudění může být homogenní nebo může obsahovat velké rozdíly mezi okrajovou a střední částí. Rozložení proudění nemusí být nutně homogenní. Může být zapotřebí přizpůsobit rozložení i s ohledem na zařízení, jako například trysky 18 a vestavby 19, nacházející se ve směru proudění za vestavbami 22.

Vestavby 22 pro usměrňování proudu vzduchu mohou být uspořádány i na jiných místech, jako například ve stoupací trubce 17. V případě jejich uspořádání v oblastech, v nichž je již přítomna tekutina a/nebo materiál, je nutno zohlednit skutečnost, že může dojít ke znečištění a/nebo opotřebení vestaveb 22, které zhorší funkčnost zařízení podle vynálezu.

Ve stoupací trubce 17 se vzduch 23 mísí s materiálem 10 a transportním vzduchem 15. Rychlost ve stoupací trubce 17 se zvolí v závislosti na aerodynamických vlastnostech materiálu 10 tak, aby byl jednak umožněn transport materiálu 10, a jednak aby shluky 25. materiálu 10 mohly klesat. Pro vynášení těchto shluků 25 jsou použita zařízení 24. Vynášené shluky 25 mohou být podle povahy proudu materiálu 10 přiváděny do transportního zařízení 11, přičemž v případě potřeby se provádí rozvolňování těchto shluků 25 v úpravárenském zařízení 26.

···· • · • 9 9 9 9 9

999 9 99999 • · • · · • ··· «»12

Zařízení 24 je zde znázorněno jako směrem dolů se sbíhající sběrný kužel, avšak v úvahu připadá jakékoli jiné vhodné provedení, například jako dopravní pás v dolní části stoupací trubky 17 nebo jako šnekové vynášecí zařízení.

Směs zbavená shluků 25, sestávající z materiálu 10, transportního vzduchu 15 a dopravního vzduchu 23, proudí ve stoupací trubce 17 dále k jednotce 27 na smáčení tekutinou. Tato jednotka 27 na smáčení tekutinou sestává z většího počtu trysek 28, které rozptylují tekutinu 30 jako jemnou mlhu po celé ploše průřezu stoupací trubky 17. Za tím účelem čerpadlo 31 dopravuje tekutinu 30 ze zásobní nádrže 32 do trysek 28.·

Jako trysky 28 se osvědčily vysokotlaké trysky na bezvzduchovém principu, avšak v úvahu připadají i rozprašovací zařízení podle všech ostatních principů, například vzduchové rozprašovací trysky nebo rotační rozprašovače. Vysokotlaké trysky na bezvzduchovém principu a rotační rozprašovače nevyžadují žádné přídavné médium, jako například vzduch, pro vytváření potřebné rozstřikované mlhy 29..

Čerpadlo 31 přivádí do trysek 28 tekutinu 30. Tlak závisí na Teologických vlastnostech tekutiny 30 a na požadavcích na mlhu 29, pokud se týká průměru jednotlivých kapiček tekutiny.

Zatímco materiál 10 je dopravován mlhou 29 tekutiny 30, kapičky tekutiny 30 se na materiálu 10 srážejí a zvlhčují jej. Smáčení může být podporováno přítomností rozdílu elektrických potenciálů mezi kapičkami tekutiny 30 a materiálem 10. Rozdíly potenciálů mohou být vytvořeny třením nebo přiložením různých napěťových potenciálů. Takové zařízení 33 je schematicky naznačeno tím, že ·»«» ♦ · ·· * • · · · • · · · · ··· · · · ··» • · · · ·· ·· · potrubí pro vedení tekutiny 30. z čerpadla 31 do jednotky 27 na smáčení tekutinou je uzemněno.

Pro podporování vytvoření rozdílů potenciálů mohou být určité součásti vyrobeny ze speciálního materiálu nebo opatřeny speciálním povlakem. Jako speciální materiály připadají v úvahu takové materiály, které jsou na základě tření zvlášť vhodné pro dmychadlo 14, transportní potrubí 16, trysku 18 a vestavby 19, jakož i díly vedoucí tekutinu 30, tj. jednotka 27 na smáčení tekutinou, trysky 28, čerpadlo 3 1 a zásobní nádrž 32.

Jednotka 27 na smáčení tekutinou sestává z většího počtu trysek 28, které jsou umístěny na straně po proudu.

Materiál 10 smáčený tekutinou 30 je veden pro oddělení od proudu vzduchu do odlučovače 34 materiálu a potom se přivádí do dalšího zpracování nebo do skladování 35. Přebytečný vzduch 36 z odlučovače 34 materiálu se buď odvádí do okolí jako odpadní vzduch 38 (popřípadě po provedeném vyčištění) nebo se vede zpět do procesu jako zpětný vzduch 37.

Poměr odpadního vzduchu 38 ke zpětnému vzduchu 37 se nastavuje pomocí obou regulačních klapek 39.

Průřezy transportního potrubí 16 a stoupací trubky 17 jsou s výhodou rotačně symetrické, avšak v úvahu připadá i každý jiný tvar průřezu, jako například čtvercový, obdélníkový, mnohoúhelníkový nebo eliptický.

Jedno příkladné provedení pro nanášení pojivá, popřípadě přísad, na dřevěná vlákna znázorňuje obr. 3.

·««·

99 99 9

9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9

999 9 99999 9 999 9

9 9 9 9 9 9 9

99 99 99 99 ·

Vysušená dřevěná vlákna 103 ze sušičky se v cyklonovém odlučovači 101 oddělují od sušicího vzduchu a jsou z cyklonového odlučovače 101 vynášena pomocí výpusti 102 s komůrkovým kolem. Dřevěná vlákna 103 mají obvykle vlhkost v rozsahu od 5 do 15 %. Transportní pás 104 přebírá dřevěná vlákna 103 a dopravuje je do transportního potrubí 105 vláken. Dmychadlo 106 vláken dopravuje dřevěná vlákna 103 společně s transportním vzduchem 107 do trysky 108' z níž dřevěná vlákna 103 vystupují do stoupací trubky 109 ve směru rovnoběžném s její osou.

Průměr transportního potrubí 105 je zřetelně menší než průměr stoupací trubky 109. Poměr těchto průměrů D1:D2 = 3:1 až 7:1, zejména 4:1 až 6:1, s výhodou asi 5:1, což se osvědčilo nejvíce.

Dmychadlo 110 vzduchu vede vzduch 115 do stoupací trubky 109. Pro regulaci množství vzduchu ve stoupací trubce 109 slouží obtokové potrubí 111, které v závislosti na poloze regulační klapky 112 vede dílčí proud vzduchu kolem stoupací trubky 109 a do této stoupací trubky 109 ústí před jejím vstupem do cyklonového odlučovače 113. Tím je zaručeno, že jednak cyklonový odlučovač 113 pracuje v ideálním pracovním bodě nezávisle na množství vzduchu vedeného stoupací trubkou 109, a jednak množství vzduchu nacházejícího se ve stoupací trubce 109 ie takové, aby byla zaručena optimální činnost zařízení.

Vestavby 114 ve vstupní oblasti stoupací trubky 109 mají vstupující vzduch 115 známým způsobem rozdělovat po celém průřezu. V oblasti trysky 108 se transportní vzduch 107, dřevěná vlákna 103 a vzduch 115 mísí a pohybují se stoupací trubkou 109 nahoru po proudu. Svislé uspořádání stoupací trubky 109 poskytuje pro tento druh materiálu určité výhody, avšak vodorovné nebo i šikmé uspořádání rovněž připadá v úvahu.

···· ·* ·· ·* « ·· · · · · · « « · • · · · · · ·«·· • · · · · ·«· · · · ·«· _ 1 < ····· · · · · W 1 j ··· «· ·· ·» ·· ·

Pojivo 116 je dopravováno čerpadlem 118 ze zásobní nádrže 117 do rozváděcího hrnce 119. Tento rozváděči hrnec 119 napájí více trubek 120, na nichž je uspořádán větší počet bezvzduchových vysokotlakých trysek 121. Počet těchto trysek 121 ie přibližně 20 až 50 kusů na 1000 kg dřevěných vláken 103, která jsou vedena zařízením za hodinu. Rozsah tlaků v tryskách 121 je od 1 do 8 MPa, s výhodou od 2 do 4 MPa.

Obr. 3 znázorňuje polohu trubek 120 za tryskou 108, čímž je umožněn kontakt těchto trubek 120 a trysek 121 s dřevěnými vlákny 103. Uspořádání ve výšce trysky 108 nebo pod ní pro zabránění kontaktu s dřevěnými vlákny 103 však rovněž připadá v úvahu.

Obr. 4 znázorňuje v řezu uspořádání trubek 120 ve stoupací trubce 109. Hvězdicovité uspořádání (obr. 4a) trubek 120 s tryskami 121 připadá v úvahu stejně jako jejich rovnoběžné uspořádání (obr. 4b).

Dřevěná vlákna 103 proudí na obr. 3 ve stoupací trubce 109 mlhou 122 z pojivá, čímž dochází k rovnoměrnému smáčení dřevěných vláken 103. Cyklonový odlučovač 113 odlučuje dřevěná vlákna 103 od proudu vzduchu. Odpadní vzduch z cyklonového odlučovače 113 může být z části veden zpětným potrubím 123 do dmychadla 110 vzduchu v závislosti na poloze regulační klapky 125, přičemž přebytečný vzduch je potrubím 124 odváděn do okolí. Topný registr 126 umožňuje ohřev vzduchu 115. Tímto způsobem pojivém smáčená dřevěná vlákna 103a jsou vedena do dalšího zpracování.

Přídavně k pojivu je možno na dřevěná vlákna 103 nanášet i přísady. Jednou z možností je přivádění směsi z pojivá a přísad, oddělený přívod dvěma oddělenými nanášecími systémy, tvořenými • · trubkami 120 a 131. Obr. 3 znázorňuje tuto variantu se zařízením 130, přičemž oblast mlhy z přísad může být lokálně oddělena od oblasti mlhy 122 z pojivá.

Společné nanášení pojivá a přísad v jediné rovině trysek však rovněž připadá v úvahu. Za tím účelem jsou určité trubky 120 napájeny pojivém a jiné trubky 120 téže roviny trysek 121 přísadami.

Následující příklady 1 až 3 popisují výhody způsobu podle vynálezu.

PŘÍKLAD 1:

V zařízení pro nanášení pojivá ve formě klihu na suchá dřevěná vlákna podle obr. 3 se klih nanáší na asi 3000 kg/h dřevěných vláken. Vlákna pocházejí ze známé výrobní linky MDF, to jest na výrobu desek se střední hustotou suchým způsobem. Nanášení klihu dmyšnou je rovněž možné stejně jako nanášení klihu výlučně zařízením na nanášení klihu na suchá dřevěná vlákna. Vodicí trubka je vytvořena jako svislá stoupací trubka s poměrem průměru stoupací trubky k průměru transportního potrubí 3:1.

Rychlost vzduchu v transportním potrubí činí přibližně 8-12 m/s, rychlost proudu dopravního vzduchu ve stoupací trubce je mezi 20 a 30 m/s.

Vyrábějí se dosavadní desky MDF o střední hustotě podle dosavadního nanášení klihu pomocí dmyšny s následujícími vlastnostmi:

hustota 760 kg/m³ typ klihu: známý klih UF • · · · • · • · ··· · · množství klihu: 12 % hmotn. pryskyřice na hmotu sušiny dřevěných vláken vosková emulze: 0,6 % vosku vztaženo na hmotu sušiny dřevěných vláken tloušťka desky: 15 mm pevnost v ohybu: 35 N/mm² modul pružnosti v ohybu: 3500 N/mm² pevnost tahu napříč: 1,00 N/mm² tloušťkové bobtnání po dobu 24 hodin: 9,0 %

Nanášení klihu se potom změnilo tak, že 4,5 % množství klihu, vztaženo na hmotu sušiny, bylo dávkováno dmyšnou a 4,5 % zařízením na nanášení pojivá na suchá vlákna. Vlastnosti takto vyrobené desky se tím podstatně nezměnily. Pojivo, které bylo nanášeno zařízením na nanášení pojivá na suchá vlákna bylo zřetelně reaktivnější než pojivo nanášené dmyšnou, čímž mohl být lisovací faktor snížen o asi 15 % z 10 s/mm na 8,5 s/mm.

Potom se nanášení klihu změnilo tak, že celkové množství pojivá o hodnotě 5,5 %, vztaženo na hmotu sušiny dřevěných vláken, bylo nanášeno zařízením na nanášení pojivá na suchá vlákna. Lisovací faktor se mohl zmenšit na 7 s/mm. Vlastnosti takto vyrobené desky se tím podstatně nezměnily.

PŘÍKLAD 2:

Stejné zařízení bylo použito na výrobu desek HDF o vysoké hustotě. Jako pojivo byla použita pryskyřice UF vyztužená 6 % melaminu.

— 18

Vyrábějí se dosavadní desky HDF o vysoké hustotě podle dosavadního nanášení klihu pomocí dmyšny s následujícími vlastnostmi:

hustota 900 kg/m³ typ klihu: 6% klih MUF množství klihu: 15 % hmotn. pryskyřice na hmotu sušiny dřevěných vláken vosková emulze: 1,8 % vosku vztaženo na hmotu sušiny dřevěných vláken tloušťka desky: 8 mm pevnost v ohybu: 50 N/mm² modul pružnosti v ohybu: 5000 N/mm² pevnost tahu napříč: 1,83 N/mm² tloušťkové bobtnání po dobu 24 hodin: 10 %

Nanášení klihu bylo potom jako u příkladu 1 změněno na poměr nanášení dmyšnou : nanášení zasucha 6 % : 5 %. Vlastnosti takto vyrobené desky HDF o vysoké hustotě se tím podstatně nezměnily. Lisovací faktor mohl být snížen z 9 s/mm na 7,5 s/mm.

Potom se nanášení klihu změnilo tak, že celkové množství pojivá o hodnotě 8 %, vztaženo na hmotu sušiny dřevěných vláken, bylo nanášeno zařízením na nanášení pojivá na suchá vlákna. Lisovací faktor se mohl zmenšit na 6,3 s/mm. Vlastnosti takto vyrobené desky se tím podstatně nezměnily.

PŘÍKLAD 3:

Analogicky s příklady 1 a 2 se vyrábějí desky LDF s nízkou hustotou s izokyanátem jako pojivém. Konkrétně se jedná o dřevovláknitou desku otevřenou pro difúzi, která je vhodná zejména pro střešní a stěnové bednění. Vlastnosti desky byly následující:

• · · · * 19 hustota 625 kg/m³ tloušťka desky: 15 mm množství klihu: 5 % vosková emulze: 2,2 % hmotn. vosku koeficient odolnosti vůči difúzi vody: asi 11 koeficient k prostupu tepla: k = 6,7 m K/W pevnost tahu napříč: 0,35 N/mm² pevnost v ohybu: 17,8 N/mm² modul pružnosti v ohybu: 2150 N/mm² tloušťkové bobtnání po dobu 24 hodin: 9 %

Nanášení klihu se měnilo podle podstatné změny vlastností desek:

následující tabulky bez

Nanášení dmyšnou: 2 %

Nanášení na suchá vlákna: 2 % • · · · · • · • · · • 9999

PV2004--555

Claims (25)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení ke smáčení dřevěných vláken (10, 103) tekutým pojivém,

   - s transportním potrubím (16, 105) pro transportování dřevěných vláken (10, 103),

   - s dmychadlem (14, 106) pro vytváření proudu transportního vzduchu,

   - s vodicím potrubím (17, 109) spojeným s transportním potrubím (16, 105),

   - s dmychadlem (20, 110) pro vytváření proudu dopravního vzduchu ve vodicím potrubí (17, 109) a

   - s prostředky (27, 120) pro přivádění tekutého pojivá do vodícího potrubí (17, 109).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodicí potrubí (17, 109) je vytvořeno jako stoupací trubka.
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že vodicí potrubí (17, 109) je uspořádáno v podstatě svisle.
4. 4. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že otvor (18, 108) transportního potrubí (16, 105) nasměrovaný do vodícího potrubí (17, 109) je vytvořen jako tryska.
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že průměr (Di) vodícího potrubí (17, 109) je alespoň dvakrát větší než průměr (D₂) otvoru (18, 108) transportního potrubí (16, 105).
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že poměr průměrů (Di:D₂) leží mezi 3:1 a 7:1, zejména mezi 4:1 a 6:1 a s výhodou činí 5:1.

   • · · · * 21 • · ·
7. 7. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že ve směru proudění před otvorem transportního potrubí (16, 105) je uspořádáno topné zařízení (41, 126) pro ohřev proudu dopravního vzduchu.
8. 8. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je upraveno zařízení (40) pro nastavování vlhkosti proudu dopravního vzduchu.
9. 9. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že v proudu dopravního vzduchu jsou upraveny vodicí elementy (22, 114) proudění pro nastavování rozložení rychlosti proudění.
10. 10. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že prostředky (27, 120) pro přivádění tekutého pojivá obsahují alespoň jednu trysku (28, 121), s výhodou větší počet trysek (28, 121).
11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že tato alespoň jedna tryska (28, 121) tvoří mlhu (29, 122) z tekutiny.
12. 12. Zařízení podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že alespoň částečně uvnitř vodícího potrubí (17, 109) je uspořádána alespoň jedna trubka (27, 120) s alespoň jednou tryskou (28, 121).
13. 13. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že je upraveno zařízení (33) pro vytváření rozdílu elektrického potenciálu mezi dřevěnými vlákny (10, 103) a kapičkami tekutiny.
14. 14. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že rovnoběžně s vodicím potrubím (17, 109) je uspořádáno * 22 • · obtokové potrubí (111) s regulační klapkou (112) pro nastavování množství vzduchu proudícího vodicím potrubím (17, 109).
15. 15. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že je upraven alespoň jeden další prostředek (131) pro přivádění tekutých přísad nebo přísad dispergovaných v tekutině.
16. 16. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že prostředky (27, 120) pro přivádění tekutého pojivá a prostředky (131) pro přivádění přísad jsou uspořádány za sebou ve směru proudění uvnitř vodícího potrubí (17, 109).
17. 17. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že prostředky pro přivádění tekutého pojivá a prostředky pro přivádění přísad jsou uspořádány ve směru proudění uvnitř vodícího potrubí (17, 109) v téže rovině trysek.
18. 18. Způsob smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, při němž se

    - dřevěná vlákna přivádějí proudem transportního vzduchu do vodícího potrubí,

    - ve vodicím potrubí se vytváří proud dopravního vzduchu,

    - ve vodicím potrubí se dopravují dřevěná vlákna přiváděná proudem transportního vzduchu do proudu dopravního vzduchu,

    - tekuté pojivo se přivádí z vnějšku a ve vodicím potrubí se rozptyluje a

    - dřevěná vlákna se alespoň částečně smáčejí rozptýleným tekutým pojivém.
19. 19. Způsob podle nároku 18, při němž se dřevěná vlákna ve vodicím potrubí dopravují v podstatě svisle nahoru.
20. 20. Způsob podle nároku 19, při němž se do proudu dopravního vzduchu přivádí přísada ve formě tekutiny nebo ve formě pevné látky dispergované v tekutině a dřevěná vlákna se alespoň částečně smáčejí touto přísadou.
21. 21. Způsob výroby dřevovláknité desky, zejména dřevovláknité desky (MDF) o střední hustotě, dřevovláknité desky (HDF) o vysoké hustotě nebo dřevovláknité desky (LDF) s malou hustotou, která sestává alespoň z jednoho podílu tvořeného dřevěnými vlákny a jednoho podílu tvořeného pojivém, při němž se

    - dřevo ve varném kotli rozvaří za působení teploty a tlaku,

    - rozvařené dřevo se mechanicky rozmělní,

    - takto vzniklá směs z vody, vodní páry a dřevěných vláken se pomocí dmyšny přivádí do sušičky,

    - v sušičce se dřevěná vlákna alespoň částečně rozdělí na jednotlivá vlákna a suší,

    - vysušená dřevěná vlákna se pomocí způsobu podle jednoho z nároků 18 až 20 alespoň částečně smáčejí tekutým pojivém,

    - alespoň částečně tekutým pojivém smáčená dřevěná vlákna se vedou do formovací linky na výrobu tvarovaného koláče a

    - z tohoto tvarovaného koláče se pomocí lisu vyrobí dřevovláknitá deska.
22. 22. Dřevovláknitá deska, zejména dřevovláknitá deska (MDF) o střední hustotě, dřevovláknitá deska (HDF) o vysoké hustotě nebo dřevovláknitá deska (LDF) s malou hustotou, která sestává alespoň z jednoho podílu tvořeného dřevěnými vlákny a jednoho podílu tvořeného pojivém, vyznačující se tím, že podíl pojivá pro aminoplasty je menší než 12 % hmotn., popřípadě pro izokyanát je menší než 5 % hmotn., vztaženo na hmotu sušiny hmoty podílu vláken.

    ·· ♦ · — 24 • · t • ···
23. 23. Dřevovláknitá deska podle nároku 22, vyznačující se tím, že podíl pojivá pro aminoplasty je menší než 10 % hmotn., popřípadě pro izokyanát je menší než 4 % hmotn., vztaženo na hmotu sušiny hmoty podílu vláken.
24. 24. Dřevovláknitá deska podle nároku 22, vyznačující se tím, že podíl pojivá pro aminoplasty je menší než 8 % hmotn., popřípadě pro izokyanát je menší než 5 % hmotn., vztaženo na hmotu sušiny hmoty podílu vláken.
25. 25. Dřevovláknitá deska podle jednoho z nároků 22 až 24, vyznačující se tím, že pojivém je aminoplast, jako močovinováformaldehydová pryskyřice (UF), melaminová-formaldehydová pryskyřice (MUF) nebo izokyanát (PMDI).