CZ291406B6

CZ291406B6 - Způsob výroby plošně lisovaných dřevotřískových desek v nepřetržitém procesu

Info

Publication number: CZ291406B6
Application number: CZ19963018A
Authority: CZ
Inventors: Uwe Cossbau; Christian Lamm
Original assignee: Schwörer Haus GmbH & Co.
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 2003-03-12
Also published as: EP0742087B1; EP0742087A1; RU2111114C1; HU9603102D0; CZ301896A3; HUP9603102A1

Abstract

Zp sob v²roby ploÜn lisovan²ch d°evot° skov²ch desek v nep°etr it m procesu zahrnuje sm sen stic obsahuj c ch celul zu s p° davn²m materi lem, p°id n prvn ho d lu vody a takov prom sen se sm s , aby se dos hlo dokonal ho provlh en stic. N sleduje prom sen sm si s prvn m pojivem obsahuj c m oxid hlinit², p°id n druh ho d lu vody a prom sen , p°id n druh ho pojiva obsahuj c ho s dru a prom sen , p°id n t°et ho d lu vody a prom sen , p°i em druh², nebo t°et , nebo oba d ly vody obsahuj soustavu retard r-urychlova pro p° sluÜn slo ky pojiv. Pak se p°id t°et pojivo obsahuj c portlandsk² cement, sm s se prom s a navrstv do koberce, kter² se slisuje za tepla.\

Description

Způsob výroby plošně lisovaných dřevotřískových desek v nepřetržitém procesu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby plošně lisovaných dřevotřískových desek v nepřetržitém procesu.

Dosavadní stav techniky

Při známém způsobu podle dokumentu EP-A-0 340 620 se drobné částice s obsahem ligninu nebo celulózy, popřípadě obojího, například dřevěné třísky, dřevěná vlákna atd., mísí s minerálním pojivém a dalšími přísadami. Přitom se na povrch původně suchých částic nanáší voda. Při tomto známém postupu následuje promísení částic dřeva s pojivovou směsí v tak krátké době, že voda nacházející se na povrchu těchto částic je pojivém vstřebána dřív, než může vůbec dojít kjejímu znatelnému proniknutí pod povrch částic. Naopak, částice nasáknout vodou nesmějí, dbá se na to, aby přidávaná voda v žádném případě nepronikla dovnitř částic.

Promísení s pojivovou směsí probíhá v tak krátké době po nanesení vody na povrch částic, že tato voda je prakticky odsáta pojivovou směsí. V praxi se ukázalo, že tímto běžným způsobem vyrobené plošně lisované třískové desky mají nízkou pevnost v ohybu. Kromě toho může docházet k nabobtnání povrchu desek a ke vzniku trhlin v jejich struktuře. Existuje rovněž nebezpečí, že u takto běžně vyrobených plošně lisovaných desek nejsou částice ve středu dostatečně pevně vzájemně spojeny resp. zplstěny, takže může dojít k oddělení jednotlivých vrstev desky.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je postup výroby plošně lisovaných třískových desek v nepřetržitém procesu, jehož výsledným produktem jsou plošně lisované desky o velké pevnosti v ohybu bez uvedených záporných důsledků současného stavu techniky.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá vtom, že zahrnuje smísení částic obsahujících celulózu s přídavným materiálem, přidání prvního dílu vody a takové promísení se směsí, aby se dosáhlo dokonalého provlhčení částic, promísení směsi s prvním pojivém obsahujícím oxid hlinitý, přidání druhého dílu vody a promísení, přidání druhého pojivá obsahujícího sádru a promísení, přidání třetího dílu vody a promísení, přičemž druhý, nebo třetí, nebo oba díly vody obsahují soustavu retardér-urychlovač pro příslušné složky pojiv, přidání třetího pojivá obsahujícího portlandský cement a promísení, navrstvení směsi do koberce a slisování koberce za tepla.

Je významné, že částice obsahující celulózu tvoří dřevěné třísky, z nichž nejlépe 40 až 50 % je menších než 2 mm a 50 až 60 % větších než 2 mm, přičemž dřevina je typu smrk nebo borovice.

Je výhodné, že přídavný materiál tvoří recyklovatelný materiál, nejlépe odpad zbývající při tomto zpracování plošně lisovaných dřevotřískových desek, přičemž recyklovatelný materiál tvoří v kladivovém mlýnu rozdrcené přebytečné plošně lisované dřevotřískové desky s podílem jemných třísek velikosti 0,16 až 0,5 mm v množství přibližně 75 %.

Je rovněž přínosem, že podíl složek prvního pojivá obsahujících oxid hlinitý činí 4 až 5 % celkové hmotnosti hotové směsi, a poměr množství částic obsahujících celulózu a přidaného materiálu k množství portlandského cementu činí 1:2,5 až 1:6.

- 1 CZ 291406 B6 t

Je výhodné, že k přidání druhého a třetího dílu vody dochází vždy až po ukončení míšení, přičemž velikost prvního dílu vody je 30 až 40 %, nejlépe asi 34 %, druhého dílu vody je 30 až 40%, nejlépe asi 34%, třetího dílu vody je 25 až 40%, nejlépe 32%, z celkového množství přidávané vody.

Je také podstatné, že k prvnímu dílu vody se přidá urychlovač pro příslušnou složku pojivá, přičemž urychlovačem je uhličitan lithný a množství přidaného urychlovače činí přibližně 0,2 hmotnostního procenta, vztaženo na celkovou hmotnost hotové směsi.

Pro požadovaný průběh způsobu podle vynálezu je významné, že k druhému nebo třetímu nebo k oběma dílům vody se přidá retardér pro příslušné složky pojivá, přičemž množství přidaného retardéru činí přibližně 0,6 hmotnostního procenta, vztaženo na celkovou hmotnost hotové směsi.

Pro homogenizaci směsi je výhodné, že po přidání prvního dílu vody je doba míšení nejméně 15 180 sekund, po přidání druhého dílu vody a retardéru je třeba dodržet dobu míšení nejméně

120sekund, po přidání druhého pojívaje třeba dodržet dobu míšení nejméně 120 sekund, po přidání třetího dílu vody je třeba dodržet dobu míšení nejméně 60 sekund, a po přidání třetího pojívaje třeba dodržet dobu míšení nejméně 90 sekund.

Je výhodné, že částice obsahující celulózu vykazují před promísením zbytkovou vlhkost blízkou bodu nasycení vláken použité dřeviny a směs částic apojiv potřebná ke zhotovení plošně lisované desky o tloušťce 15 až 25 mm vykazuje vlhkost 24,5 až 26 hmotnostních procent.

Je rovněž výhodné, že při zhotovení plošně lisované desky o tloušťce 15 až 25 mm je lisovací 25 teplota minimálně 80 °C a maximálně 96 °C a doba lisování nejlépe 15 až 22 minut, měrný lisovací tlak je 2,5 MPa, a vyrobená dřevotřísková deska se ještě po slisování uloží k vysušení na dobu nejlépe 10 až 14 dní.

Výsledná plošně lisovaná dřevotřísková deska vykazuje s výhodou rozměry až 6,5 x 3 m 30 a tloušťku až 25 mm.

Pro zvýšení nehořlavosti dřevotřískových desek je výhodné, že před přidáním prvního dílu vody se do směsi přimísí nerostná přísada, nejlépe v množství přibližně 6 až 12 % celkové hmotnosti hotové směsi.

Na rozdíl od postupu daného současným stavem techniky dochází při novém postupu k dokonalému provlhčení dřevěných částic. Díky tomu je jak v navrstveném koberci, tak při následujícím lisování zachována vlhkostní rovnováha směsi a k procesu vyrovnávání vlhkostního spádu mezi jednotlivými komponentami směsi buďto vůbec nedochází, nebo je tak malý, že jeho negativní 40 vliv na zplstění vláken uvnitř desky je zanedbatelný.

Rozdělení celkového množství přidávané vody na tři díly a postupné přimíchávání pojiv v různých fázích procesu umožňuje stejnorodé promísení všech složek a přesné zformování jednotlivých vrstev koberce, jež je důležité pro průběh následujících chemických reakcí. Tím je 45 dosaženo stabilní struktury slisované desky. Přidáním soustavy retardéru a urychlovače pro komponenty pojiv lze účinně regulovat kritické doby míšení a prodlevu mezi míšením a lisováním. Vzájemné sladění fází procesu umožňuje výrobu velkých plošně lisovaných desek bez nabobtnalých míst a trhlin. Kromě toho mají tyto desky vyšší pevnost v ohybu než dřevotřískové desky vyrobené dosavadním způsobem a vyhovují tak lépe stavebně technickým předpisům 50 a standardním požadavkům.

V souladu s výhodným příkladem provedení lze jako přídavného materiálu použít recyklovatelného materiálu, například materiálu vznikajícího při opracování velkoplošných desek. Zvlášť vhodný je k tomuto účelu odpad vznikající při opracování plošně lisovaných desek vyrobených

-2CZ 291406 B6 novým postupem. Jako recyklovatelného materiálu lze například použít přebytečných nebo poškozených desek, rozdrcených v kladivovém mlýnu. Využití recyklovatelného materiálu je jednak vysoce hospodárné, jednak snadno poskytuje požadovanou surovinu o malé velikosti třísky, tj. s vysokým podílem jemných třísek.

Přidávané množství systému urychlovač-retardér lze stanovit jednak v závislosti na době prodlení mezi mísícím procesem a lisováním, jednak podle mísící teploty. To umožňuje optimální nastavení postupových časů a taktu výrobního zařízení a tím dosažení vyššího výkonu linky.

Přehled obrázků na výkresech

Připojený výkres znázorňuje postupový diagram průběhu jednotlivých fází výrobního postupu.

Příklady provedení vynálezu

Po zahájení procesu způsobu podle nultého kroku 10 následuje míšení dřevěných třísek o doporučeném velikostním složení 40 až 50 % třísek menších než 2 mm a 50 až 60 % třísek větších než 2 mm s recyklovatelným materiálem podle druhého kroku 12. Tento recyklovatelný materiál se zpracovává ze zbytkových plošně lisovaných desek nebo z odpadu při jejich opracování rozmělněním v kladivovém mlýnu. Rozemletý recyklovatelný materiál obsahuje 75 % jemných třísek o velikosti 0,16 až 0,5 mm.

Třetí krok 14 je přidání prvního dílu vody o objemu 30 až 40 % celkového množství. Tato voda obsahuje jako urychlovač uhličitan lithný v poměru 0,15 až 0,25 hmotnostního procenta, vztaženo k celkovému množství hotové směsi tvořící pozdější koberec. V následujícím čtvrtém kroku 16 se směs asi 180 smísí. Pátý krok 18 představuje přidání prvního pojivá, elektrocementu, v přibližném množství 4 až 5 hmotnostních procent z celkové hmotnosti hotové směsi.

V dalším šestém kroku 20 dochází k přidání druhého dílu vody o objemu 20 až 40 % jejího celkového množství s příměsí retardéru. Jako retardéru lze použít běžného zpomalovače pro rychle tuhnoucí cement. Následuje míšení směsi po dobu nejméně 120 s podle sedmého kroku 22. Další osmý krok 24 představuje přidání druhého pojivá, sádry, v množství 3 až 4 hmotnostních procent z celkové hmotnosti hotové kobercové směsi, a devátý krok 26 představuje přidání třetího dílu vody, tj. zbývajících 25 až 40 % z celkového množství přidávané vody. Rovněž tento třetí díl vody obsahuje zpomalovač, retardér, rychle tuhnoucího cementu, a to v množství 0,4 až 0,7 hmotnostního procenta celkové hmotnosti kobercové směsi. Sádra, jak známo, začíná okamžitě tuhnout, jakmile se dostane do styku s vodou. Přidáním zpomalovače lze tento proces časově optimalizovat a přizpůsobit ho daným taktovým podmínkám výrobní linky.

Devátý krok 28 znázorňuje opětovné promíchávání směsi po dobu přibližně 60 s. Poté následuje přidání třetího pojivá, portlandského cementu, v jedenáctém kroku 30, a konečně závěrečné promíchání celé směsi po dobu asi 90 s ve dvanáctém kroku 32. Výsledná směs vykazuje vlhkost 24,5 až 27 hmotnostních procent.

V další fázi procesu, ve třináctém kroku 34, probíhá násyp koberce ve vrstvící stanici. Výřezy třískového koberce o rozměrech odpovídajících rozměrům budoucí desky jsou dopravovány do lisovacího zařízení a ve čtrnáctém kroku 36 lisovány při teplotě 90 °C a tlaku oleje v lisovacím zařízení asi 30 MPa, tedy 300 barů, po dobu 20 min. Takto vylisované desky se po opuštění lisu skladují asi deset až čtrnáct dní. Tím proces výroby plošně lisované dřevotřískové desky končí patnáctým krokem 40.

Průběh procesu je možno za účelem zlepšení vlastností \ýrobků obměňovat. Například zvýšení nehořlavosti desek lze dosáhnout přidáním vodného roztoku oxidu hlinitého, například při pátém kroku 18, v množství 6 až 12 hmotnostních procent.

V další části uvádíme dva příklady výroby plošně lisovaných třískových desek podle vynalezeného postupu.

Příklad 1

Částice obsahující celulózu se podrobí takové hydrotermické úpravě, aby se jejich vlhkost pohybovala kolem 26 hmotnostních procent, tedy blízko bodu nasycení vláken. Tyto částice, dřevěné třísky, se v míchačce s nuceným míšením promísí s recyklovatelným materiálem v poměru 2:1 za současného přidání 32 % celkového množství vody. Do vody je jako ury chlovač 15 přidán uhličitan lithný v množství 0,2 % celkové hmotnosti pozdějšího koberce. K této směsi se přidá elektrocement a vše se opět promíchá. Následuje přidání druhého dílu vody, 34 % celkového množství, s přísadou retardéru apromísení. Vhodným retardérem je například zpomalovač pro rychle tuhnoucí cement zn. Addiment firmy Baustofftechnik v Heidelberku. K. této směsi se přidá sádra a posléze třetí díl vody o objemu 34 % celkového množství 20 s přídavkem dalšího retardéru. Podíl tohoto retardéru činí 0,6% celkové hmotnosti koberce.

Nakonec se přidá portlandský cement. Poměr množství jednotlivých pojiv, tedy elektrocementu, sádry a portlandského cementu, je přibližně 10 % : 10 % : 80 %. Výsledkem postupného přidávání vody ve třech dílech je dosažení celkové vlhkosti směsi 26 hmotnostních procent. Takto získaná směs se ve vrstvící stanici zformuje do koberce a slisuje při teplotě 90 °C a tlaku oleje 25 v lisovacím zařízení asi 30 MPa, tedy 300 barů, po dobu 20 minut. Výsledkem je plošně lisovaná dřevotřísková deska o velikosti až 6,5 x 3 m a tloušťce až 25 mm. Tato deska splňuje parametry kladené na stavební materiály třídy Bl, tedy těžko hořlavé materiály, a odpovídá rovněž, pokud jde o její pružnost a ostatní mechanické vlastnosti, příslušným normám. Trhliny, nabobtnalá místa a oddělování jednotlivých vrstev desky se nevyskytují.

Příklad 2

Tento příklad je v zásadě totožný s příkladem 1, až na to, že ještě před přidáním prvního dílu 35 vody se přimísí v prvním kroku 42 nerostná složka o hmotnosti 6,6 %. Celkové množství přidané vody se volí tak, aby vlhkost hotového navrstveného koberce činila 23 %. Výsledkem je pak plošně lisovaná dřevotřísková deska o velikosti až 6,5 x 3 m a tloušťce až 25 mm odpovídající stavebně materiálové třídě A2, tedy nehořlavé materiály.

Claims

1. Způsob výroby plošně lisovaných dřevotřískových desek v nepřetržitém procesu, vyznačující se tím, že zahrnuje smísení částic obsahujících celulózu spřídavným materiálem, přidání prvního dílu vody a takové promísení se směsí, aby se dosáhlo dokonalého provlhčení částic, promísení směsi s prvním pojivém obsahujícím oxid hlinitý, přidání druhého dílu vody 50 apromísení, přidání druhého pojivá obsahujícího sádru apromísení, přidání třetího dílu vody a promísení, přičemž druhý, nebo třetí, nebo oba díly vody obsahují soustavu retardér-urychlovač pro příslušné složky pojiv, přidání třetího pojivá obsahujícího portlandský cement a promísení, navrstvení směsi do koberce a slisování koberce za tepla.

-4CZ 291406 B6

I

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že částice obsahující celulózu tvoří dřevěné třísky, z nichž nejlépe 40 až 50 % je menších než 2 mm a 50 až 60 % větších než 2 mm, přičemž dřevina je typu smrk nebo borovice.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přídavný materiál tvoří recyklovatelný materiál, nejlépe odpad zbývající při tomto zpracování plošně lisovaných dřevotřískových desek.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že recyklovatelný materiál tvoří v kladivovém mlýnu rozdrcené přebytečné plošně lisované dřevotřískové desky s podílem jemných třísek velikosti 0,16 až 0,5 mm v množství přibližně 75 %.

5. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že podíl složek prvního pojivá obsahujících oxid hlinitý činí 4 až 5 % celkové hmotnosti hotové směsi.

6. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že poměr množství částic obsahujících celulózu a přidaného materiálu k množství portlandského cementu Činí 1:2,5 až 1:6.

7. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že k přidání druhého a třetího dílu vody dochází vždy až po ukončení míšení.

8. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že velikost prvního dílu vody je 30 až 40 %, nejlépe asi 34 %, druhého dílu vody je 30 až 40 %, nejlépe asi 34 %, třetího dílu vody je 25 až 40 %, nejlépe 32 %, z celkového množství přidávané vody.

9. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že k prvnímu dílu vody se přidá urychlovač pro příslušnou složku pojivá.

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že urychlovačem je uhličitan lithný.

11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že množství přidaného urychlovače činí přibližně 0,2 hmotnostního procenta, vztaženo na celkovou hmotnost hotové směsi.

12. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že k druhému nebo třetímu nebo k oběma dílům vody se přidá retardér pro příslušné složky pojivá.

13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že množství přidaného retardéru činí přibližně 0,6 hmotnostního procenta, vztaženo na celkovou hmotnost hotové směsi.

14. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že po přidání prvního dílu vody je třeba dodržet dobu míšení nejméně 180 sekund.

15. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že po přidání druhého dílu vody a retardéru je třeba dodržet dobu míšení nejméně 120 sekund.

16. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že po přidání druhého pojívaje třeba dodržet dobu míšení nejméně 120 sekund.

17. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že po přidání třetího dílu vody je třeba dodržet dobu míšení nejméně 60 sekund.

- 5 CZ 291406 B6

18. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že po přidání třetího pojívaje třeba dodržet dobu míšení nejméně 90 sekund.

5

19. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že částice obsahující celulózu vykazují před promísením zbytkovou vlhkost blízkou bodu nasycení vláken použité dřeviny.

20. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se t í m , že směs částic

10 a pojiv potřebná ke zhotovení plošně lisované desky o tloušťce 15 až 25 mm vykazuje vlhkost 24,5 až 26 hmotnostních procent.

21. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že při zhotovování plošně lisované desky o tloušťce 15 až 25 mm je lisovací teplota minimálně 80 °C

15 a maximálně 96 °C a doba lisování nejlépe 15 až 22 minut.

22. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že měrný lisovací tlak je 2,5 MPa.

20

23. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že vyrobená dřevotřísková deska se ještě po slisování uloží k vysušení na dobu nejlépe 10 až 14 dní.

24. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že plošně lisovaná dřevotřísková deska vykazuje rozměry až 6,5 m x 3 m a tloušťku až 25 mm.

25. Způsob podle některého z uvedených nároků, vyznačující se tím, že před přidáním prvního dílu vody se do směsi přimísí nerostná přísada, nejlépe v množství přibližně 6 až 12 % celkové hmotnosti hotové směsi.