DE102008052961A1

DE102008052961A1 - Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffen

Info

Publication number: DE102008052961A1
Application number: DE102008052961A
Authority: DE
Original assignee: Kronotec AG
Current assignee: Swiss Krono Tec AG
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: EP2179826B1; ES2511846T3; EP2179826A1; PT2179826E; PL2179826T3; DE102008052961B4

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffen aus lignozellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten, das folgende Schritte umfasst: a) Trocknen der Zerkleinerungsprodukte auf eine vordefinierte Restfeuchte, b) Vermischen der Zerkleinerungsprodukte mit einem Transportluftstrom, der eine Transportrichtung aufweist, c) Zuführen eines Klebstoffes zu dem Transportluftstrom-Zerkleinerungsprodukte-Gemisch, wobei sich der Klebstoff in feinen Tröpfchen oberflächlich an die Zerkleinerungsprodukte anlegt und anhaftet, d) Verbinden der Zerkleinerungsprodukte unter Druck- und Temperatureinfluss, zeichnet sich dadurch aus, dass das Transportluftstrom-Zerkleinerungsprodukte-Gemisch beim Zuführen des Klebstoffs in eine rotierende oder turbulente Bewegung um die Transportrichtung versetzt wird und das Gemisch nach dem Zuführen des Klebstoffes von einem weiteren Luftstrom parallel zur Transportrichtung umhüllt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffen aus lignozellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten, das folgende Schritte umfasst:

a) Trocknen der Zerkleinerungsprodukte auf eine vordefinierte Restfeuchte,
b) Vermischen der Zerkleinerungsprodukte mit einem Transportluftstrom, der eine Transportrichtung aufweist,
c) Zuführen eines Klebstoffs zu dem Transportluftstrom-Zerkleinerungsprodukt-Gemisch, wobei sich der Klebstoff in feinen Tröpfchen oberflächlich an die Zerkleinerungsprodukte anlegt und anhaftet,
d) Verbinden der Zerkleinerungsprodukte unter Druck- und Temperatureinfluss.

Zudem betrifft die Erfindung eine Anlage zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen von Holzwerkstoffen aus lignozellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten mit einem Trockner, einer dem Trockner nachgeordneten Beleimungseinrichtung, die eine zylinderförmige Beleimungszone mit einem Querschnitt ausbildet und mit dem Trockner über eine Rohrleitung verbunden ist, und einer Transportrohrleitung, die sich an die Beleimungszone anschließt.
Aus der EP 1 337 384 ist ein Verfahren zum Aufbereiten von Fasern vor ihrer Heißverpressung zu Faserplatten bekannt, bei dem die Fasern zunächst auf eine vorbestimmte Restfeuchte getrocknet werden und anschließend beleimt werden. Der Transport vom Trockner zur Beleimungseinrichtung erfolgt dabei über Luftdruck. Der Leim wird den getrockneten Fasern durch Bedüsen zugeführt, wodurch er sich in feinen Tröpfchen auf der Oberfläche der Fasern anlagert. Anschließend werden die beleimten Fasern über eine Verbindungsrohrleitung der weiteren Verarbeitung, beispielsweise direkt einer Streumaschine, zugeführt.
Die Beleimungszone in der Materialtransportleitung wird durch ein luftdurchlässiges Innenrohr mit einem druckdichten Außenmantel gebildet. In den dadurch vorhandenen Ringspalt wird Druckluft eingespeist. Gleichzeitig wird der Leim oder das Bindemittel über mehrere Düsen eingesprüht und mit dem im inneren Rohr hindurchtretenden Faserstrom vermischt.
Nachteilig ist, dass sich der beleimte Faserstrom an die Innenwand der Transportleitung anhaftet, die sich an die Leimbenetzungszone anschließt. Diese Transportleitung wird dadurch verschmutzt und ihr Innendurchmesser wird verringert. Daher müssen derartige Anlagen zur Trockenbeleimung von Zeit zu Zeit stillgelegt und gereinigt werden. Dies hat neben dem erhöhten Wartungs- auch einen erhöhten Kostenaufwand zur Folge.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen von Holzwerkstoffen anzugeben, bei dem das Anhaften beleimter Zerkleinerungsprodukte aus dem Materialstrom in der Transportleitung vermieden wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Verfahren, bei dem das Transportluftstrom-Zerkleinungsprodukte-Gemisch beim Zuführen des Klebstoffes in eine rotierende oder turbulente Bewegung um die Transportrichtung versetzt wird und das Gemisch nach dem Zuführen des Klebstoffes von einem weiteren Luftstrom parallel zur Transportrichtung umhüllt wird.
In der Beleimungszone, in der dem Gemisch aus Transportluft und Zerkleinerungsprodukten der Klebstoff beigemischt wird, herrscht im erfindungsgemäßen Verfahren entweder eine rotierende laminare Luftströmung oder eine turbulente Luftströmung. Durch beide Strömungsarten wird vermieden, dass sich beleimte Zerkleinerungsprodukte an den Rohrwänden anhaften und diese verschmutzen. Insbesondere bei einer rotierenden laminaren Strömung kann die Dralllänge, also die Strecke in Transportrichtung, die die Luft für eine Umdrehung in Drallrichtung benötigt, frei eingestellt werden. Der Materialstrom der Zerkleinerungsprodukte wird dabei durch seine Trägheit an die Rohraußenwand der Beleimungszone geführt und verhindert somit sicher Anbackungen bzw. beseitigt bereits vorhandene Anhaftungen. Den gleichen Effekt hat eine turbulente Luftströmung, die ebenfalls verhindert, dass beleimte Zerkleinerungsprodukte an der Rohrinnenwand hängen bleiben.
Nachdem das Gemisch aus beleimten Zerkleinerungsprodukten und Transportluft die Beleimungszone verlassen hat, wird es von einem weiteren Luftstrom parallel zur Transportrichtung umhüllt. Dadurch ist sichergestellt, dass sich auch nach dem Verlassen der Beleimungszone beleimte Zerkleinerungsprodukte nicht an einer Innenwand eines Transportrohres anhaften können. Durch die Ummantelung des Gemisches mit einem weiteren Luftstrom wird ein Kontakt zwischen beleimten Zerkleinerungsprodukten und der Rohrinnenwand weitgehend vermieden.
Vorteilhafterweise sind die Zerkleinerungsprodukte faserförmig oder spanförmig.
Bei faserförmigen Zerkleinerungsprodukten beträgt die Restfeuchte, auf die die Zerkleinerungsprodukte im Verfahrenschritt a) getrocknet werden, vorzugsweise 4 bis 6% bezogen auf atro, also absolut trockenes, Holz. Bei spanförmigen Zerkleinerungsprodukten beträgt die Restfeuchte vorteilhafterweise 2 bis 4% bezogen auf atro-Holz. Die turbulente Bewegung des Gemisches aus Zerkleinerungsprodukten und Transportluft in der Beleimungszone wird vorteilhafterweise durch eine hohe Transportgeschwindigkeit des Gemisches von 25 bis 100 m/s erreicht. Durch diese hohe Geschwindigkeit wird zudem auch die Anhaftung von bereits beleimten Zerkleinerungsprodukten an der Innenwand in der Beleimungszone weiter vermieden.
Vorteilhafterweise wird die turbulente Strömung zusätzlich oder alternativ zur hohen Geschwindigkeit durch eine Druckerhöhung erreicht. Auch dies hat eine geringere Anhaftung von bereits beleimten Zerkleinerungsprodukten an einer Innenwand eines Rohres zur Folge.
Der weitere Luftstrom, der das Gemisch aus beleimten Zerkleinerungsprodukten und Transportluft nach dem Verlassen der Beleimungszone umhüllt, ist vorteilhafterweise ringförmig und laminar. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich im Transportluftstrom befindende beleimte Zerkleinerungsprodukte nicht an der Innenwand eines Transportrohres anhaften, da sie mit dieser Innenwand kaum noch in Kontakt kommen.
Besonders vorteilhafterweise weist der weitere Luftstrom eine Temperatur auf, die größer ist als die Temperatur des Gemisches.
Eine erfindungsgemäße Anlage zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen von Holzwerkstoffen aus lignozellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten zeichnet sich dadurch aus, dass die Transportrohrleitung einen größeren Querschnitt als die zylinderförmige Beleimungszone aufweist und dass sich zwischen einem Ende der Beleimungszone und der Transportrohrleitung ein Ringspalt befindet, durch den der weitere Luftstrom in die Transportrohrleitung einbringbar ist.
Dabei mündet das Ende der Beleimungszone vorteilhafterweise konzentrisch in der Transportrohrleitung, so dass der Ringspalt überall die gleiche Breite aufweist. Dadurch ist sichergestellt, dass das Gemisch aus beleimten Zerkleinerungsprodukten und Transportluft, das die Beleimungszone in die Transportrohrleitung verlässt, auf allen Seiten gleichmäßig vom weiteren Luftstrom umschlossen wird.
Vorteilhafterweise verjüngt sich der Querschnitt der Rohrleitung in Transportrichtung. Dadurch, dass sich der Querschnitt der Rohrleitung vor der Beleimungszone in Transportrichtung verjüngt, wird die Geschwindigkeit des in ihr strömenden Gemisches aus Zerkleinerungsprodukten und Transportluft erhöht.
In der Rohrleitung befindet sich vorzugsweise wenigstens eine Drallklappe, um einen durch die Rohrleitung strömenden Luftstrom in Rotation zu versetzen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Luftstrom in der Beleimungszone rotiert und so Anhaftungen von beleimten Zerkleinerungsprodukten vermieden werden.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Drallklappe elektromotorisch verstellbar. Auf diese Weise kann die Dralllänge der rotierenden Strömung frei eingestellt werden.
Vorteilhafterweise ist der Ringspalt so ausgebildet, dass sich an der Innenwand der Transportrohrleitung eine laminare Strömung ausbildet. Dadurch ist gewährleistet, dass das Gemisch aus Transportluft und bereits beleimten Zerkleinerungsprodukten nicht mit der Innenwand der Transportrohrleitung in Kontakt kommt. Insbesondere gibt es im Bereich der Innenwand der Transportrohrleitung wenig Wirbel und Turbulenzen, die zum Kontakt beleimter Zerkleinerungsprodukte mit der Innenwand führen können.
Mit Hilfe einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt:
1 – eine schematische Teildarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anlage und
2 – einen vergrößerten Ausschnitt aus 1.
In 1 ist der Teil einer erfindungsgemäßen Anlage gezeigt, der zum Trocknen der Zerkleinerungsprodukte verwendet wird. Die zu beleimenden Zerkleinerungsprodukte werden zunächst in einem Trockner 1 getrocknet und dann über ein Kapselwerk 2 einer Rohrleitung 5 zugeführt. Die Rohrleitung 5 führt die zu beleimenden Zerkleinerungsprodukte zur Beleimungseinrichtung. Anschließend werden die dann beleimten Zerkleinerungsprodukte durch die Transportrohrleitung 25 zu einem Sichterzyklonabscheider 3 und anschließend über ein weiteres Kapselwerk 2 einem Sichter 4 zugeführt.
Die Zerkleinerungsprodukte, die über das Kapselwerk 2 vom Trockner 1 in die Rohrleitung 5 eingebracht werden, werden über einen Luftstrom von einem Ventilator 6 zum Sichterzyklonabscheider 3 transportiert. Dabei werden sie über eine Zunge 8 im Luftstrom aufgelöst. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in der Rohrleitung 5 eine Drallklappe 7 mit Verstellvorrichtung vorgesehen, um das Gemisch aus Transportluft und Zerkleinerungsprodukten in Rotation versetzen zu können. Durch einen gleichmäßigen Konus 14 wird der Strom aus Zerkleinerungsprodukten in der Rohrleitung 5 beschleunigt und einer Beleimungszone 12 zugeführt.
Vor dem Konus 14 befinden sich in der Rohrleitung 5 nur unbeleimte Zerkleinerungsprodukte. Um hier Anhaftungen an der Rohrleitungswand sicher zu vermeiden, ist eine Luftgeschwindigkeit von 20 bis 25 m/s notwendig.
In der Beleimungszone 12 ist die Geschwindigkeit des Gemisches aus Transportluft und Zerkleinerungsprodukten durch den deutlich kleineren Querschnitt in der Beleimungszone 12 deutlich erhöht. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Sollgeschwin digkeit in der Beleimungszone 12 100 m/s. Die notwendige Länge der Beleimungszone 12 richtet sich nach der erwünschten Verweilzeit der Zerkleinerungsprodukte in der Beleimungszone 12. Als vorteilhaft hat sich eine Länge der Beleimungszone 12 vom 3- bis 8-fachen des Rohrdurchmessers herausgestellt.
In der Beleimungszone 12 befinden sich Leimzuführungen 11, über die der Leim oder Klebstoff den durchfliegenden Zerkleinerungsprodukten beigemischt wird. Diese Zugabe erfolgt beispielsweise über eine Verdüsung. Vorteilhaft sind Einstoffdüsen, da diese ohne zusätzliche Luft, insbesondere Pressluft, auskommen. Am Ende der Beleimungszone 12 wird über einen Ringspalt 9 der weitere Luftstrom eingegeben. Dieser Luftstrom wird als Ringluft ausgeführt, was für das gesamte Transportsystem vorteilhaft ist, da ein Temperaturverlust in den Zerkleinerungsprodukten vermieden wird.
Vorteilhafterweise wird der weitere Luftstrom oder die Ringluft mittels eines Ringluftventilators 15 vom Sichterzyklonabscheider 3 entnommen und in einer Ringluftleitung 16 in den vorherigen Prozess zurückgeführt. Dabei besteht die Möglichkeit, diese Ringluft über einen Wärmetauscher 10 zu erwärmen und dem Ventilator 6 zuzuleiten. Ein Teil des weiteren Luftstromes wird über einen weiteren Wärmetauscher 10 abgekühlt und als weiterer Luftstrom über den Ringspalt 9 zurückgegeben.
Vorteilhaft wirkt sich dabei insbesondere die unterschiedliche Dichte der Luft bei verschiedenen Temperaturen auf die Ausprägung der Trenneigenschaft des weiteren Luftstroms aus. Die Menge des weiteren Luftstroms in den einzelnen Teilströmen kann mittels Einstellklappen 17 geregelt werden.
Für die Verdüsung des Leimes in der Beleimungszone 12 durch die Leimzuführung 11 werden sowohl der Flüssigkeitsdruck und die Düsenform als auch die Scherspannungsabrisse durch turbulente Strömungen benutzt. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel endet die Beleimungszone zentrisch in der Transportrohrleitung 25, wo der Strom aus Transportluft und beleimten Zerkleinerungsprodukten vom weiteren Luftstrom ummantelt wird.
2 zeigt die eigentliche Beleimungseinrichtung in einer vergrößerten Darstellung. Deutlich zu erkennen ist, dass die von links einlaufende Rohrleitung 5 über den Konus 14 zur Beleimungszone 12 verengt wird. In der Beleimungszone 12 befindet sich die Leimzuführung 11, über die der Leim oder Klebstoff den durchfliegenden Zerkleinerungsprodukten beigemischt wird. Die Beleimungszone 12 endet zentrisch in der Transportrohrleitung 25, in der der Transportluftstrom mit den darin enthaltenen Zerkleinerungsprodukten vom weiteren Luftstrom ummantelt wird. Der weitere Luftstrom wird durch Ringspalten 9 aus einer Druckkammer 13 in die Transportrohrleitung 25 eingeführt.

1: Trockner
2: Kapselwerk
3: Sichterzyklonabscheider
4: Sichter
5: Rohrleitung
6: Ventilator
7: Drallklappe
8: Zunge
9: Ringspalt
10: Wärmetauscher
11: Leimzuführung
12: Beleimungszone
13: Druckkammer
14: Konus
15: Ringluftventilator
16: Ringluftleitung
17: Einstellklappe
25: Transportrohrleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1337384 [0003]

Claims

Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffen aus lignozellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten, das folgende Schritte umfasst: a) Trocknen der Zerkleinerungsprodukte auf eine vordefinierte Restfeuchte, b) Vermischen der Zerkleinerungsprodukte mit einem Transportluftstrom, der eine Transportrichtung aufweist, c) Zuführen eines Klebstoffes zu dem Transportluftstrom-Zerkleinerungsprodukte-Gemisch, wobei sich der Klebstoff in feinen Tröpfchen oberflächlich an die Zerkleinerungsprodukte anlegt und anhaftet, d) Verbinden der Zerkleinerungsprodukte unter Druck- und Temperatureinfluss, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportluftstrom-Zerkleinerungsprodukte-Gemisch beim Zuführen des Klebstoffs in eine rotie rende oder turbulente Bewegung um die Transportrichtung versetzt wird und das Gemisch nach dem Zuführen des Klebstoffes von einem weiteren Luftstrom parallel zur Transportrichtung umhüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsprodukte faserförmig sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierte Restfeuchte 4 bis 6% bezogen auf atro-Holz beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsprodukte spanförmig sind.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Restfeuchte 2 bis 4% bezogen auf atro-Holz beträgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die turbulente Bewegung durch eine Geschwindigkeit des Gemisches von 25 bis 100 m/s erreicht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die turbulente Bewegung durch eine Druckerhöhung erreicht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Luftstrom ringförmig und laminar ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Luftstrom eine Temperatur aufweist, die größer ist als eine Temperatur des Transportluftstrom-Zerkleinerungsprodukte-Gemischs.
Anlage zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen von Holzwerkstoffen aus lignozellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten mit einem Trockner (1), einer dem Trockner (1) nachgeordneten Beleimungseinrichtung, die eine zylinderförmige Beleimungszone (12) mit einem Querschnitt ausbildet und mit dem Trockner (1) über eine Rohrleitung (5) verbunden ist, und einer Transportrohrleitung (25), die sich an die Beleimungszone (12) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrohrleitung (25) einen größeren Querschnitt als die zylinderförmige Beleimungszone (12) aufweist und sich zwischen dem Ende der Beleimungszone (12) und der Transportrohrleitung (25) ein Ringspalt (9) befindet, durch den ein weiterer Luftstrom in die Transportrohrleitung (25) einbringbar ist.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Rohrleitung (5) in Transportrichtung verjüngt.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Rohrleitung (5) wenigstens eine Drallklappe (7) befindet, um einen durch die Rohrleitung (5) strömenden Luftstrom in Rotation zu versetzen.
Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Drallklappe (7) elektromotisch verstellbar ist.
Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (9) so ausgebildet ist, dass sich an einer Innenwand der Transportrohrleitung (25) eine laminare Luftströmung ausbildet.