DE102014107728A1

DE102014107728A1 - Furniertrocknungsverfahren

Info

Publication number: DE102014107728A1
Application number: DE102014107728.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2015-12-03

Abstract

Furniertrocknungsverfahren, bei dem Furnierblätter (16) in einem Rollentrockner (10) im Durchlauf-Verfahren getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Zone (30, 34) des Rollentrockners eine Atmosphäre mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 1000 g Wasser pro kg Luft herrscht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Furniertrocknungsverfahren, bei dem Furnierblätter in einem Rollentrockner im Durchlauf-Verfahren getrocknet werden.
Bei einem herkömmlichen Verfahren dieser Art werden die Furnierblätter vereinzelt und in mehreren Etagen auf Transportrollen durch mehrere aufeinanderfolgende Zonen des Rollentrockners geführt. Zwischen den Transportrollen sind Luftdüsen angeordnet, mit denen die Furnierblätter sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite her mit Heißluft begast werden. Die Luft hat eine Temperatur zwischen etwa 130 und 180° C und eine Luftfeuchtigkeit zwischen 100 und 500 g pro kg Luft. Die Zonen des Rollentrockners sind durch Schotten nur unzureichend gegeneinander abgegrenzt, so dass sich keine starken Klimaunterschiede zwischen den verschiedenen Zonen aufrechterhalten lassen. Der Füllgrad des Trockners hat oft einen erheblichen Einfluss auf das Klima. Am stromabwärtigen Ende des Rollentrockners ist eine Kühlzone vorgesehen, in der die Furnierblätter wieder auf annähernd Umgebungstemperatur gekühlt werden. Nach der Entnahme aus dem Rollentrockner werden die Furnierblätter gestapelt und gelagert.
Bei dem herkömmlichen Verfahren kommt es aufgrund von Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschieden innerhalb der Furnierblätter zur Bildung von Spannungen, die zur Rissbildung und zur Wellenbildung in den Furnierblättern führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trocknungsverfahren anzugeben, das eine höhere Qualität der getrockneten Furnierblätter ermöglicht und die üblichen Trockenschäden wie Risse und Verwerfungen vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in mindestens einer Zone des Rollentrockners eine Atmosphäre mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 1000 g Wasser pro kg Luft herrscht.
Es hat sich gezeigt, dass man auf diese Weise wesentlich glattere und im wesentlichen wellenfreie Furniere erhält, bei denen auch die Tendenz zur Rissbildung deutlich verringert ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Furniere in einer ersten Trocknungsphase unter Heißlufteinwirkung getrocknet und anschließend in einer Heißdampfatmosphäre nachgetrocknet und/oder konditioniert. Dadurch wird eine definierte Endfeuchte auch im Bereich über 4 % mit geringen Trockenschwankungen möglich.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze einer Trocknungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 eine schematische Darstellung eines Rollentrockners, mit dem verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführbar sind.
Die in 1 gezeigte Trocknungsanlage weist einen Rollentrockner 10 und am stromabwärtigen Ende desselben einen Stapler 12 sowie ein klimatisiertes Lager 14 auf. Furnierblätter 16 werden einzeln zu dem Rollentrockner 10 zugeführt, wie durch Pfeile links in 1 angedeutet wird, und laufen dann über Transportrollen 18 in mehreren Etagen durch den Rollentrockner. Zwischen den Transportrollen 18 befinden sich Heizregister und – zumindest in einer stromaufwärtigen Zone des Rollentrockners – Luftdüsen 20, aus denen Heißluft mit einer Temperatur von etwa 120 bis 180° C auf die oberen und unteren Oberflächen der einzelnen Furnierblätter strömt. Der Feuchtigkeitsgehalt dieser Heißluft beträgt etwa 200 bis 500 g pro kg Luft. Durch die Wärmezufuhr werden die Furnierblätter zunächst oberflächig getrocknet, und im weiteren Verlauf der Trocknungszone strömt dann Feuchtigkeit aus dem Inneren der Furnierblätter nach und verdunstet, wenn sie die Furnieroberfläche erreicht. Aufgrund der Verdunstungskälte steigt die Oberflächentemperatur der Furnierblätter nicht über 100° C. In den weiter stromabwärtigen Zonen des Rollentrockners 10 kann die Temperatur des Furniers auch höhere Werte erreichen.
In dem hier beschriebenen Beispiel weist der Rollentrockner 10 am Ende keine Kühlzone auf. Statt dessen verlassen die Furnierblätter 16 den Rollentrockner heiß, d.h. mit einer Oberflächentemperatur von mindestens 100° C. Mit Hilfe des Staplers 12 werden die einzelnen Furnierblätter 16 aus dem Rollentrockner entnommen und auf einen Förderer 22 zu einem Block 24 gestapelt.
In einer anderen Variante ist eine kurze Kühlzone vorgesehen, die auf das Furnier auf ca. 50° C kühlt.
Der Förderer 22 kann durch ein Förderband oder einen Rollenförderer oder gegebenenfalls auch durch einzelne Förderwagen gebildet werden und verläuft im gezeigten Beispiel quer zur Transportrichtung im Rollentrockner 10, so dass die Blöcke 24 in 1 senkrecht zur Zeichenrichtung in das Lager abtransportiert werden. Die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Lager 14 werden kontrolliert, so dass die Blöcke 24 dort kontrolliert auf eine Temperatur von ca. 50° C bis Umgebungstemperatur abkühlen können. Wahlweise kann anstelle des Lagers 14 oder zwischen dem Stapler 12 und dem Lager 14 auch eine Kühlzone vorgesehen sein, die die Blöcke 24 kontinuierlich durchlaufen, so dass sie nach dem Verlassen der Kühlzonen annähernd Umgebungstemperatur haben und dann gelagert oder abtransportiert werden können.
Ein spezieller Aufbau des Rollentrockners 10 für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 dargestellt. Transportbahnen 26 für die Furnierblätter sind hier lediglich gestrichelt angedeutet. Der Rollentrockner weist ein geschlossenes Gehäuse auf und ist in Transportrichtung in fünf aufeinanderfolgende Zonen 28, 30, 32, 34, 36 unterteilt. Die Zonen sind durch Schotten 38 gegeneinander abgegrenzt, die lediglich schmale Durchlässe für die Transportbahnen 26 bilden und es so erlauben, in jeder Zone ein eigenes Klima aufrechtzuerhalten, unabhängig von dem Klima in den benachbarten Zonen.
In der ersten Zone 28 wird das Furnier bei einer Temperatur von 120 bis 180° C getrocknet. Der Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre wird in dieser Zone auf einem Wert zwischen 200 und 500 g pro kg Luft gehalten. Dazu kann über Öffnungen für die Transportbahnen 26 auf der Einlassseite des Rollentrockners sowie erforderlichenfalls über zusätzliche Lufteinlässe 40 Frischluft zugeführt werden.
Die Furniere laufen mit konstanter Transportgeschwindigkeit durch den Rollentrockner 10, so dass die Länge jeder der Zonen 28–36 die Dauer der Behandlung in dieser Zone bestimmt. Die Gesamt-Durchlaufzeit durch den Rollentrockner beträgt beispielsweise 10 bis 20 Minuten.
Die Länge der Zone 28 und die Klimabedingungen in dieser Zone sind so eingestellt, dass in den getrockneten Furnieren der Feuchtigkeitstransport vom Inneren zur Oberfläche nicht abreißt und somit die Oberflächentemperatur nicht die Siedetemperatur von 100° C übersteigt. Die mit Feuchtigkeit beladene Abluft wird über einen Abluftkamin 42 abgeführt, der einen geregelten Abluftventilator 44 und/oder eine Drosseleinrichtung enthält.
Der Luftdruck in der Zone 28 wird auf etwa Atmosphärendruck gehalten, so dass ein Luft- oder Gasaustausch mit der benachbarten Zone 30 durch das Schott 38 hindurch weitgehend vermieden wird.
Die Trocknung des Furniers in der Zone 28 erfolgt so schnell, dass eine "Pfützenbildung" auf der Oberfläche des Furniers vermieden wird.
In der anschließenden Zone 30 wird durch Heizregister eine Trocknungstemperatur zwischen 120 und 180°, vorzugsweise 140 bis 160° aufrechterhalten. Der Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre in der Zone 30 ist jedoch deutlich höher als in der Zone 28 und liegt vorzugsweise bei mindestens 1000 g Wasser pro kg Luft. Bevorzugt ist eine reine Dampfatmosphäre. In dieser Zone wird deshalb vorzugsweise keine Frischluft zugeführt. Die Dampfatmosphäre wird dadurch aufrecht erhalten, dass während des Trocknungsprozesses ständig Feuchtigkeit aus dem Inneren der Furnierblätter zur Oberfläche strömt und dort verdampft. Überschüssiger Dampf wird durch das stromabwärtige Schott hindurch in die Zone 32 abgegeben. Bei der Heißdampftrocknung in der Zone 30 wird der Feuchtigkeitsgehalt des Furniers auf 1 bis 6% reduziert, wobei es allerdings innerhalb des Furniers noch beträchtliche Feuchtigkeitsunterschiede geben kann.
Die Zone 32 hat die Funktion, einen Teil des Trocknungsgases aus dem System abzuführen und einen anderen Teil in die nachfolgende Zone 34 weiter zu leiten. Dazu weist die Zone 32 einen eigenen Abluftkamin 46 mit einem frequenzgeregelten Ventilator 48 und einer Drosselklappe 50 auf.
Die Zone 34 hat die Funktion, das Furnier auf die gewünschte Holzgleichgewichtsfeuchte von 4 bis 10% zu konditionieren. Außerdem wird hier die Temperatur des Furniers auf ca. 110 bis 120° gesenkt. Zum Absenken der Temperatur und zum Erhöhen der Gasfeuchtigkeit kann in dieser Zone 34 Wasser und/oder Dampf eingedüst werden. Durch die Nachkonditionierung auch Feuchtigkeitsunterschiede im Furnier ausgeglichen, d.h., feuchtere Stellen des Furniers werden nachgetrocknet, während in trockneren Bereichen eine Rückbefeuchtung stattfindet.
In der verhältnismäßig kurzen letzten Zone 36 werden Trocknungsgas und Luft über einen Kamin 52 mit einem Ventilator 54 abgesaugt. Insbesondere wird dadurch vermieden, dass Außenluft von der Trocknerauslassseite her in die Zone 34 eindringt. Die Ventilatoren 48 und 54 werden dabei so geregelt und aufeinander abgestimmt, dass einerseits ausreichend Trocknungsgas aus der Zone 30 abgesaugt wird und andererseits eine genügende Menge an Trocknungsgas in die Zone 34 übertritt.
Durch die Heißdampftrocknung des Furniers in der Zone 30 in Kombination mit den Nachkonditionierung in der Zone 34 werden innere Spannungen und damit Welligkeit und Rissbildung in dem Furnier deutlich unterdrückt, insbesondere wenn die anschließende Abkühlung schonend in den Blöcken 24 erfolgt. Die Heißdampftrocknung stellt hinreichend Feuchte zur Verfügung so dass das im Holz enthaltene Lignin bei den Furniertemperaturen hinreichend plastisch ist um Trockenspannungen in Verformung umzusetzen.
In einer anderen Ausführungsvariante wird das über den Abluftkamin 42 abgesaugte heiße und feuchte Trocknungsgas in einem Luftkühler 56 auf etwa 110° C gekühlt, wobei sich zugleich die relative Feuchte erhöht. Das gekühlte Gas wird dann in die Zone 34 eingeblasen, wie in 2 strickpunktiert angedeutet ist. Bei dieser Variante wird eine besonders energiesparende Verfahrensführung erreicht und verhindert, dass Fremdluft in die Zone 34 eindringt und dort zu einer Absenkung der Luftfeuchte führt.

Claims

Furniertrocknungsverfahren, bei dem Furnierblätter (16) in einem Rollentrockner (10) im Durchlauf-Verfahren getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Zone (30, 34) des Rollentrockners eine Atmosphäre mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 1000 g Wasser pro kg Luft herrscht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Furnierblätter (16) nach dem Trocknen bei einer Temperatur von mindestens 100° C zu einem Block (24) gestapelt und als Block weiter abgekühlt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Oberflächentemperatur der Furnierblätter (16) unmittelbar vor dem Stapeln mindestens 110° C beträgt.
Verfahren nach Anspruch einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in der mindestens einen Zone (30) eine Heißdampftrocknung bei einer Temperatur von mindestens 120°, vorzugsweise mindestens 140° stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Holz bei der Heißdampftrocknung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 1 bis 6% getrocknet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sich die Trocknung in der Atmosphäre mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 1000 g Wasser pro kg Luft an eine Trocknungsphase in einer vorangehenden Zone (28) anschließt, in der die Trocknung unter Heißlufteinwirkung stattfindet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in der mindestens einen Zone (34), in der der Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre mindestens 1000g Wasser pro kg Luft beträgt, eine Nachkonditionierung des Furniers bei einer Temperatur von 110 bis 120° C stattfindet.
Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, bei dem Trocknungsgas aus der Zone (30), in der die Heißdampftrocknung stattfindet, in eine nachgeschaltete Zone (34) überführt wird, in der die Nachkonditionierung stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem feuchtigkeitsbeladene Luft aus der Zone (28), in der unter Heißlufteinwirkung getrocknet wird, über einen Luftkühler (46) in die Zone (34) eingeleitet wird, in der die Nachkonditionierung stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das Furnier bei der Nachkonditionierung auf eine Holzgleichgewichtsfeuchte von 4 bis 10% konditioniert wird.