CZ301590B6

CZ301590B6 - Zarízení ke smácení drevených vláken tekutým pojivem, zpusob smácení drevených vláken tekutým pojivem a zpusob výroby drevovláknité desky

Info

Publication number: CZ301590B6
Application number: CZ20040555A
Authority: CZ
Inventors: Schiegl@Walter; Reinecke@Holger; Himmelreich@Matthias; Kehrmann@Hans-Dieter
Original assignee: Fritz Egger Gmbh & Co.
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2010-04-28
Also published as: PL368277A1; ATE325689T1; CA2464948A1; CZ2004555A3; DE50206760D1; BR0213827A; PT1441884E; CN1596177A; BG108701A; WO2003037582A1; CA2464948C; BR0213827B1; RU2288094C2; EP1441884A1; DE10153593B4; RU2004116690A; CN100345671C; US20050064169A1; DE10153593A1; PL206764B1

Abstract

Zarízení ke smácení drevených vláken (103) tekutým pojivem je provedeno s transportním potrubím (105) pro transportování drevených vláken (103) s dmychadlem (106) pro vytvárení proudu transportního vzduchu. Transportní potrubí (105) je pripojeno k vodicímu potrubí (109) a v tomto vodicím potrubí (109) koncí. Ve vodicím potrubí (109) je upraveno dmychadlo (110) pro vytvárení proudu vzduchu ve vodicím potrubí (109). Ve vodicím potrubí (109) jsou upraveny prostredky (120) pro privádení tekutého pojiva do vodicího potrubí (109). U zpusobu smácení drevených vláken (103) tekutým pojivem se drevená vlákna (103) privádejí proudem transportního vzduchu (107) do vodicího potrubí (109). Ve vodicím potrubí (109) se vytvárí proud dopravního vzduchu (115) a dopravují se drevená vlákna (103), privádená proudem transportního vzduchu (107), do proudu dopravního vzduchu (115). Tekuté pojivo (116) se privádí z vnejšku a ve vodicím potrubí (109) se rozptyluje a drevená vlákna (103) se alespon cástecne smácejí rozptýleným tekutým pojivem (116). Zpusob výroby drevovláknité desky, pri nemž se drevo ve varném kotli rozvarí za pusobení teploty a tlaku, mechanicky se rozmelní, takto vzniklá smes vody, vodní páry a drevených vláken se privádí do sušicky, v níž se drevená vlákna suší, nacež se výše uvedeným zpusobem smácejí tekutým pojivem, potom se vedou do formovací linky a z tvarovaného koláce v ní vytvoreného se pomocí lisu vyrobí drevovláknitá deska.

Description

Zařízeni ke smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, způsob smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém a způsob výroby dřevovláknité desky

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, jako i dřevovláknité desky samotné.

io

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

Dosqvadni stqv tgshniky

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 na jemná 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 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 nábalú, které se uvolňují od vnitřní stěny proudové trubkové sušičky a/nebo zcyklonových 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 (močovinovo-formaldehydová pryskyřice (UF), melaminovo-formaldehydová ptyskyřice (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 tis 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 para-1CZ 310590 B6 metry, jako je například prohřátí, doprava páiy z vnějšku ke středu desky, odpařování na konci lisování. Podstatným vlivem je však pomalá reaktivnost pojívá.

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 močoví no vo-formaldehydová pryskyřice (UF) a melaminovo-formaldehydová pryskyřice (MF), jsou vytvrditelné kyselinou, čímž již v dmyšně dochází k předběžnému vytvrzení.

Dále je ze spisu DE 1 632 450 známé zařízení a způsob kontinuálního smáčení vláken jako takových, dopravovaných proudem vzduchu tekutým pojivém, přičemž tato vlákna jsou dopravována proudem vzduchu ve směšovacím potrubí. Toto směšovací potrubí je opatřeno rozstřikovacími prostředky rozstřikujícími tekuté pojivo ve směšovacím potrubí, přičemž toto tekuté pojivo je distribuováno po celém průřezu směšovacího potrubí. Směšovací potrubí je u jednoho provedení opatřeno dmychadlem (viz obr, 12). Jinými slovy, spis DE 1 632 450 obsahuje zařízení s jediným potrubím (směšovacím potrubím) pro dopravování vláken s použitím proudu vzduchu a pro smáčení těchto vláken při jejich dopravování ve směšovacím potrubí.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je zlepšit smáčení dřevěných vláken pojivém.

Uvedený úkol splňuje zařízení ke smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, provedení s transportním potrubím pro transportování dřevěných vláken, s dmychadlem pro vytváření proudu transportního vzduchu v transportním potrubí, podle vynálezu, jehož podstatou je, že transportní potrubí je připojeno k vodícímu potrubí a v tomto vodicím potrubí končí, přičemž ve vodicím potrubí je upraveno dmychadlo pro vytváření proudu vzduchu ve vodicím potrubí, a přičemž ve vodicím potrubí jsou upraveny prostředky pro přivádění tekutého pojivá do vodícího potrubí.

Uvedený úkol dále splňuje způsob smáčení dřevěných vláken tekutým pojivém, podle vynálezu, jehož podstatou je, že dřevěná vlákna se 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 rozptýlením 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

-2CZ 310590 B6 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 vodicího 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 dřevě15 ných 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 vodicího 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 působeni 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 pojívá na mine-3CZ 310590 B6 rální 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 io procesu.

Způsobem podle vynálezu může být vyrobena dřevovláknitá deska, zejména dřevovláknitá deska (MDF) o střední hustotě, dřevovláknitá deska (HDF) o vysoké hustotě nebo dřevovláknitá deska (LDF) s malou hustotou sestávající alespoň zjednoho podílu tvořeného dřevěnými vlákny ajed15 noho podílu tvořeného pojivém. Tato dřevovláknitá deska je charakterizována 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 moěovinovo-formaldehydová piyskyřice (UF), melaminovo-formaldehydová pryskyřice (MUF) nebo ízokyanát (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. 4a a 4b dvě uspořádání prostředků pro přivádění tekutiny, zejména tekutého pojivá.

Příklady provedeni vynálezu 45

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 známých způsobem provádí v proudové trubkové sušičce I na vlhkost potřebnou pro tento výrobní proces, například na 10 %, vztaženo na hmotu sušiny, so 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 biologickým škůdcům, barviva pro individuální barevný vzhled hotové desky nebo jiné kapalné, pevné a pastovité komponenty.

-4CZ 310590 Bó

Od nanášení pojiv a přísad známým způsobem je však možno zcela upustit a celé množství pojivá přísad nanášet na vlákna způsobem podle vynálezu. Potřebná vlhkost, kterou mají vlákna za sušičkou i 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 io 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 li převádí do transportního potrubí 16. Hmotnostní tok materiálu 10 může být určován vážícím zařízením J_3. Dmychadlo 14 dopravuje materiál 10, smísený s přídavným transportním vzduchem, transportním potrubím 16 do stoupací trubky 17, uspořádané zpravidla svisle. Množství transportního vzduchu 15 musí být tak velké, aby byl zaručen bezporuchový transport materiálu Π) 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 Π) po celé ploše průřezu stoupací trubky Π 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 dopravní 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 zinjektování 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 4L

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 vyvolány zejména nečistotami ve formě pevných látek nebo par, které mohou způsobit připékání či ulpívání na vnitřní stěny celého zařízení a zejména v dmy45 chadle 20 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 vyná50 lezu. 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.

-5CZ 310590 B6

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 J7 se dopravní vzduch 23 mísí s materiálem 10 a transportním vzduchem 15. Rychlost ve stoupací trubce J_7 se zvolí v závislosti na aerodynamických vlastnostech materiálu 10 tak, aby byl jednak umožněn transport materiálu JO a jednak aby shluky 25 materiálu 10 mohly klesat. Pro vynášení těchto shluků 25 jsou použita zařízení 24. Vynášené shluky 25 mohou ío 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.

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 J_7 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 rozprašo25 vací 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 reologických 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 JO. 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. jednotku 27 na smáčení tekutinou, trysky 28, čerpadlo 31 a zásobní nádrž 32.

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

Materiál JJ) 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.

-6Cl 310590 B6

Průřezy transportního potrubí j_6 a stoupací trubky Γ7 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.

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 io 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 dopravní vzduch 115 do stoupací trubky Ϊ09. Pro regulaci množ20 ství vzduchu ve stoupací trubce 109 slouží obtokové potrubí TU, 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 je takové, aby byla zaručena optimální činnost zařízení.

Vestavby 114 ve vstupní oblasti stoupací trubky 109 mají vstupující vzduch 115 známým způsobem rozdělovač po celém průřezu. V oblasti trubky 108 se transportní vzduch 107, dřevěná vlákna 103 a dopravní 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.

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 bezvzducho35 vých vysokotlakých trysek 121. Počet těchto trysek 121 je přibližně 20 až 50 kusů na 1000 kg dřevěných vláken 103, která jsou vedena zařízením za hodinu. Rozsah tlaků v tryskách 121 je od l 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 uspořádán 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 do 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.

-7CZ 310590 B6

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 Obr, 3 znázorňuje tuto variantu se zařízením 130, přičemž oblast mlhy z přísad může být lokálně oddělena od oblasti mlhy 122 z pojívá.

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.

io 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 až 12 m/s, rychlost proudu dopravního vzduchu ve stoupací trubce je mezí 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/m³typ 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/mm²modul 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.

-8CZ 310590 B6

Příklad 2:

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

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

io 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/mm²pevnost tahu napříč: 1,83 N/mm²tloušťkové bobtnání po dobu 24 hodin: 10 %

Nanášení klihu bylo potom jako u příkladu 1 změněno na poměr nanášení dmyšnou ku nanášení za sucha 6 % ku 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; tato deska je vhodná zejména pro střešní a stěnové bednění. Vlastnosti desky byly následující:

hustota 625 kg/m³tloušťka desky: 15 mm množství klihu: 5 % vosková emulze: 2,2 % hmotn, vosku koeficient odolnosti vůči difúzi vody: asi 11 koeficient prostupu tepla: k = 6,7 m²K/W pevnost tahu napříč: 0,35 N/mm²pevnost v ohybu: 17,8 N/mm²modul pružnosti v ohybu: 2150 N/mm² tloušťkové bobtnání po dobu 24 hodin: 9 %

-9CZ 310590 B6

Nanášení klihu se měnilo podle následující tabulky bez podstatné změny vlastnosti desek:

Nanášení dmyšnou: 2 % 0 %

Nanášení na suchá vlákna: 2 % 3 %

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení ke smáčení dřevěných vláken (10, 103) tekutým pojivém, s transportním potrubím (16, 105) pro transportování dřevěných vláken (10, 103) a

- s dmychadlem (14, 106) pro vytváření proudu transportního vzduchu v transportním potrubí (16,105), vyznačující se tím, že transportní potrubí (16, 105) je připojeno k vodícímu potrubí (17, 109) a v tomto vodícím potrubí (17,109) končí;

- přičemž ve vodicím potrubí (17, 109) je upraveno dmychadlo (20, 110) pro vytváření proudu

25 vzduchu ve vodicím potrubí (17,109);

a přičemž ve vodicím potrubí (17, 109) jsou upraveny prostředky (27, 120) pro přivádění tekutého pojivá do vodícího potrubí (17, 109).

30
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodicí potrubí (17, 109) je vytvořeno jako stoupací trubka.
3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že vodicí potrubí (17, 109) je uspořádáno v podstatě svisle.
4. Zařízení podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že otvor (18, 108) transportního potrubí (16, 105), nasměrovaný do vodícího potrubí (17, 109), je vytvořen jako tryska.

40 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že průměr (Dl) vodícího potrubí (17,109) je alespoň dvakrát větší než průměr (D2) otvoru (18, 108) transportního potrubí (16, 105).

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že poměr průměrů (Dl:D1) leží

45 mezi 3:1 a 7:1, zejména mezi 4:1 a 6:1, a s výhodou činí 5:1.

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. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je upraveno zařízení (40) pro nastavování vlhkosti proudu dopravního vzduchu.

- 10CZ 310590 B6

9. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, žev proudu dopravního vzduchu jsou upraveny vodicí elementy (22, 114) proudění pro nastavování rozložení rychlosti proudění.
5 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. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že alespoň jedna tryska (28, 121) io je vytvořena pro vytváření mlhy (29, 122) z tekutiny.

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. 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.

20 14. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že rovnoběžně s vodicím potrubím (17, 109) je uspořádáno obtokové potrubí (111) s regulační klapkou (112) pro nastavování množství vzduchu proudícího vodicím potrubím (17, 109).

15. Zařízení podle jednoho z nároků lažl4, vyznačující se tím, že je upraven ales25 poň jeden další prostředek (131) pro přivádění tekutých přísad nebo přísad dispergovaných v tekutině.

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

30 proudění uvnitř vodícího potrubí (17,109).

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. Způsob smáčení dřevěných vláken tekutým poj ivem, vyznačující se tím, že - dřevěná vlákna se přivádějí proudem transportního vzduchu do vodícího potrubí;

40 - ve vodicím potrubí se vytváří proud dopravního vzduchu;

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

45 - tekuté pojivo se přivádí z vnějšku a ve vodicím potrubí se rozptyluje; a dřevěná vlákna se alespoň částečně smáčejí rozptýleným tekutým pojivém.

19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dřevěná vlákna se ve vodicím

50 potrubí dopravují v podstatě svisle nahoru.

20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že do proudu dopravního vzduchu se přivádí přísada ve formě tekutiny nebo ve formě pevné látky dispergované v tekutině a dřevěná vlákna se alespoň částečně smáčejí touto přísadou.

- 11 CZ 310590 B6

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, vy zn ačuj ící se tím, že dřevo se ve varném kotli rozvaří za působení teploty a tlaku; rozvařené dřevo se mechanicky rozmělní;

io - 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;

15 - 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.