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Verfahren zum Härten und bzw. oder Entgasen von Faserplatten Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Härten und bzw. oder Entgasen von Faserplatten. Durch
das Härten sollen die Faserplatten widerstandsfähiger gegen Feuchtigkeit und Wasser
werden und eine höhere mechanische Festigkeit bekommen. Das Entgasen soll aus der
Faserplatte alle darin eingeschlossenen Gase entfernen, deren Abspaltung später
bei unzulässiger Erwärmung zu Explosionsgefahr führen kann.
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Zum Härten von Faserplatten ist es bereits bekannt, Naßbogen aus Faserstoff
unter Druck und Wärme zu pressen. Die Temperatur der Preßwalzen beträgt dabei etwa
150 bis 210°, und der Druck bewegt sich zwischen 15 und 30 kg/cm2. Das Pressen von
Naßbogen hat aber den Nachteil, daß ein großer Teil der Wärme der Preßwalzen zur
Verdunstung des in den Faserplatten noch enthaltenen Wassers und zur Dampfbildung
verbraucht wird, so daß die Temperatur der Platten während der Behandlung wesentlich
unter 150° bleibt. Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß eine ausreichende Härtung
von Faserplatten nur dann eintritt, wenn eine Temperatur von über 210° längere Zeit
auf die trockene Platte einwirken kann. Außerdem wurde beobachtet, daß unter Druck
behandelte Plätten leicht zu dicht und infolgedessen spröde werden und nicht genügend
Schalldämmung und Schwingungsfestigkeit haben. Wärmehärtungsanlagen mit Druckkammern
sind außerdem in der Anschaffung teuer.
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Das Verfahren nach der Erfindung härtet die Platten ohne die erwähnten
Nachteile und arbeitet bei normalem Druck. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß die geformten und entwässerten Faserplatten einige Minuten in Abwesenheit von
Luft bei etwa Atmosphärendruck mit überhitztem Wasserdampf über 210° erhitzt werden.
Zum Vortrocknen kann man dabei überhitzten Dampf verwenden, der bereits für einen
gleichen vorangehenden Härtungsprozeß benutzt worden ist. Durch die Vertrocknung
lassen sich die Faserplatten sehr schnell auf eine Temperatur von über 210° erwärmen.
Bei dieser hohen Temperatur würden sich die Faserplatten üblicherweise von selbst
entzünden oder ankohlen. Die Selbstentzündung wird bei der Erfindung durch die Behandlung
in überhitztem Wasserdampf verhindert. Nach diesem Verfahren behandelte Faserplatten
sind trotz großer Härte verhältnismäßig elastisch und zeigen eine gute Schalldämmung.
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Es hat sich gezeigt, daß die mechanischen Eigenschaften der Faserplatten
um so besser werden, je höher die Temperatur während der Behandlung in überhitztem
Wasserdampf ist. Im Bereich zwischen 210 und 250° werden z. B. die wasserabstoßenden
Eigenschaften sehr verbessert. Bei Faserplatten aus einer Mischung von Strohmasse,
die durch Aufschließen von Stroh in einer Lösung von Kalk oder anderen Alkalien
gewonnen nst, und Holzfasern kann man sogar bis zu einer Temperatur von 280 bis
300° heraufgehen; die Platten verkohlen oder verfärben sich dabei jedoch leicht.
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Die Behandlungszeit ist von der Plattendicke abhängig, da die Platten
schlechte Wärmeleiter sind. Im allgemeinen reicht jedoch für Platten mit einer Dicke
von etwa 0,3 bis 0,6 cm eine Härtungszeit von einigen Minuten. Dickere Platten von
z. B. etwa 5 cm Stärke erfordern eine Behandlung von etwa 30 Minuten und mehr. Eine
hohe Behandlungstemperatur kürzt naturgemäß die Behandlungszeit.
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Nach der Erfindung behandelte Platten sind außerdem weniger feuergefährlich
als die nach dem bekannten Verfahren behandelten Faserplatten. Erfahrungsgemäß brennen
erhitzte Faserplatten äußerst kräftig und verbreiten das Feuer mit nahezu explosionsartiger
Geschwindigkeit. Die Feuersgefahr hängt mit gewissen durch die organischen Substanzen
der Faserplatten gebundenen brennbaren Gasen, wie CO,
H2 und Kohlenwasserstoffen,
zusammen. Bei der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung mit überhitztem Wasserdampf
von über 210° werden diese brennbaren Gase zusammen mit unbrennbaren Gasen, wie
CO.,
kräftig abgespalten und mit dem überhitzten Dampf abgeführt. Die Gasabspaltung
steigt mit der Temperatur und der Behandlungsdauer. Bei einer Temperatur von 230
bis 240° ist die Gasabspaltung im wesentlichen
nach etwa 10 bis
20 Minuten Behandlungszeit abgeschlossen. Eine einmal genügend lang behandelte Faserplatte
spaltet bei späterer Erwärmung äuf die gleiche Temperatur kein Gas mehr ab. Geraten
derart behandelte Faserplatten in Brand, dann brennen sie ruhig und ohne explosionsartige
Erscheinungen. Die abgespaltenen Gase können aus dem Wasserdampf in bekannter Weise
abgeschieden werden, so daß man den Wasserdampf erneut für die Behandlung weiterer
Faserplatten benutzen kann.
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Man kann die Platten bei der Wärmebehandlung auch mit Silikonen imprägnieren,
um sie besonders feuchtigkeitsfest zu machen.
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Die Erwärmung der Platten in überhitztem Wasserdampf erfolgt vorteilhaft
etwa bei Atmosphärendruck. Hierdurch läßt sich die Wärmebehandlungsanlage erheblich
vereinfachen. Während der Behandlung soll zweckmäßig eine ständige Strömung des
überhitzten Dampfes durch die Behandlungskammer erfolgen. Nach der Behandlung müssen
die Platten in der -Regel in einer inerten Atmosphäre, wie überhitztem Wasserdampf,
etwas gekühlt werden, bevor man sie der Luft aussetzt, da sie sich sonst selbst
entzünden. Dazu wird die Temperatur zweckmäßig vor der Entnahme der Platten aus
der Härtekammer auf etwa 150° oder weniger gesenkt. Man kann dabei die Kühlung der
fertiggehärteten Faserplatten mit dem Vorwärmen neuer, noch ungehärteter Faserplatten
verbinden. Dazu kann man zwei Behandlungskammern anwenden, von denen die eine Kammer
als Härtekammer A und die zweite als Vorwärmkammer B- dient. Diese beiden Kammern
A, B kann man mit einer Umwälzeinrichtung für überhitzten Wasserdampf so im Ring
schalten, daß der durch-die Härtekammer A. geführte überhitzte Wasserdampf nach
dem Härten in die Vorwärmkammer B überführbar ist, wobei jede- Kammer zusätzlich
einen eigenen Umwälzer und Erhitzer für ihren Wasserdampfumlauf hat, so daß jede
Kammer wahlweise als Härte- oder Vorwärmkammer benutzbar ist. Bei der Benutzung
dieser Vorrichtung enthält z. B. die Kammer A in überhitztem Wasserdampf bei 240°
gehärtete Platten und die zweite Kammer B bei 110° in überhitztem Wasserdampf vorgetrocknete
Platten. Nach Abschluß der Härtebehandlung in der Kammer A wird der abgekühlte Wasserdampf
durch die Ringleitung in die Kammer B übergeführt und dort durch den Umwälzer und
Erhitzer auf 240° erwärmt, so daß auch die in der Kammer B enthaltenen Platten gehärtet
werden. Dabei läßt man die Temperatur in der Kammer A zur Kühlung der bereits gehärteten
Faserplatten auf etwa 150° fallen; bei der Herausnahme der Platten fällt die Temperatur
dann auf etwa 110° ab. In dieser Temperatur trocknet man dann die nächsten noch
ungehärteten Faserplatten "vor, worauf sich der Prozeß durch erneute Umsteuerung
des Dampfumlaufs wiederholt.
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Zur Entfernung der sich beim Härtungsvorgang bildenden Gase entfernt
man zweckmäßig an einer Stelle des Kreislaufs den verbrauchten Wasserdampf und führt
im gleichen Maße an anderer Stelle Frischdampf zu. Zur Vermeidung von größeren Wärmeverlusten
beim Herausnehmen der fertiggehärteten, Faserplatten aus den Kammern kann man an
tejden Kammern Luftschleusen vorsehen.
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Das Härten und Abkühlen der Platten kann auch ununterbrochen in einer
einem Ring- oder Izanaleien" ähnlichen Vorrichtung geschehen, in der die Platten
im Gegenstrom zur Strömungsrichtung des überhitzten Dampfes transportiert werden.
Der Transport kann jedoch auch in der Strömungsrichtung °:"des" Dampfes erfolgen.
@u@ ^?@ Die behandelten Platten können porös oder '''bare sein. Vor der Behandlung
sollen sie zweckmäßig vorgetrocknet werden, doch kann eine gewisse Nach trocknung
in den beiden Kammern A und B erfolgen. Man kann die Trocknung auch
ganz oder größtenteils in überhitztem Wasserdampf bei den obengenannteri hohen Temperaturen
durchführen. Hierbei kann W@ii.die Trocknung z. B. erst in überhitztem Wasserdampf
bei 240 bis 300° und dann bei niedriger Temperäfiur von z. B. 175 bis 200° C, ebenfalls
in überhitz' Wasserdampf, erfolgen. Hierdurch erzielt mari günstige Bedingungen
für Wärmerückgewinnung und braucht wenig Platz für die Trocknungsvorrichtung.