DE19616892A1 - Verfahren zur Erzeugung eines für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten geeigneten Vorproduktes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines für die Herstellung von Faserplatten geeigneten Vorpro­ duktes aus Langerfaser-Rohstoffen. Holzwerkstoffplatten bezeichnet Holzwerkstoff-Spanplatten und Holzwerk­ stoff-Faserplatten.

Zur Herstellung von Holzwerkstoff-Spanplatten sind bewährte Technologien bekannt. Die anfallenden Holz-Rohstoffe werden zu Spänen zerkleinert, die Späne werden beleimt und die beleimten Späne werden in Form von Matten zu den Spanplatten verpreßt (vgl. Maloney "Modern Particleboard & Dry-Process Fiberboard Manufacturing", Miller Freeman, San Francisco USA (1977), S. 25 bis 27 und die dort zitierten Seiten).

Holzwerkstoff-Faserplatten bezeichnet die üblichen Faserplatten. Die Fasern werden aus Holz-Ausgangsstoffen erzeugt, insbesondere aus Holz-Hackschnitzeln. Sie werden in sogenannten Refinern oder Kochern unter dem Einfluß von Wasserdampf und Wärme zerfasert. Auch für die Herstellung von Holzwerkstoff-Faserplatten sind die verschiedensten Verfahren und Anlagen bekannt (vgl. Maloney "Modern Particleboard & Dry-Process Fiberboard Manufacturing", Miller Freeman, San Francisco USA (1977), S. 25 bis 27 und die dort zitierten Seiten). Es ist vorgeschlagen worden, die Fasern für die Herstellung von Faserplatten aus Schilf, Rohr und anderen C4-Pflanzen herzustellen. Die insoweit bekannten Maßnahmen sind aufwendig, weil eine energieaufwendige Zerkleinerung der Rohstoffe, insbeson­ dere in bezug auf die Faserlänge, durchgeführt werden muß und im übrigen die bewährten Technologien der Herstellung von Holzwerkstoff-Faserplatten nicht ohne weiteres einge­ setzt werden können. Insbesondere sogenannte MDF-Platten hoher Qualität sind bisher aus solchen Rohstoffen kaum herstellbar. - MDF steht für Medium Density Fiberboard, - und solche Faserplatten haben in großem Umfang in die Praxis Eingang gefunden. Die aus C4-Pflanzen hergestellten Fasern neigen dazu, sich im Refiner festzusetzen.

Spanplatten können aus Fasern aus Schilf, Rohr und anderen C4-Pflanzen praktisch nicht hergestellt werden. Das gilt auch für andere Langfaser-Rohstoffe.

Andererseits fallen weltweit in erheblichen Mengen Langfaser-Rohstoffe an. Dazu gehören die Rohstoffe aus Ölpalmen, z. B. deren Stammholz, die entölten Fruchtstände der Ölpalmen und die Blattstiele. Insbes. die entölten Fruchtstände fallen bei der jährlichen Ernte an. Diese Langfaser-Rohstoffe können bisher nur mit einem störend hohen Zerkleinerungsaufwand in bezug auf die Langfasern für die Herstellung von Faserplatten aufbereitet werden und führen im Refiner oder Kocher zu Verstopfungen. Auch das Abziehen der Fasern nach der Zerfaserung ist schwierig. Insoweit ist eine industrielle Massenfertigung von Faserplatten, insbesondere von solchen der MDF-Qualität, bisher nicht möglich. Ähnliche Lang­ faser-Rohstoffe fallen aber auch bei der Entsorgung von verschiedenen Industrieprodukten als Werkstoffe an, z. B. in Form von Jutesäcken. Im Rahmen der Erfindung bezeichnet der Ausdruck Langfaser-Rohstoffe auch Rohstoffe aus C4-Pflanzen.

Langfaser-Rohstoffe können, wie erwähnt, bisher für die Herstellung von Spanplatten praktisch nicht eingesetzt werden, da die Langfaser-Rohstoffe nicht zu spanartigen Elementen als Vorprodukt für die Herstellung von Spanplatten verarbeitet werden können.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, aus Langfaser-Rohstoffen der vorstehend beschriebenen Provenienz, insbesondere aus Rohstoffen von Ölpalmen, C4-Pflanzen und auch aus den weiteren vorstehend beschrie­ benen Werkstoffen auf einfache Weise ein Vorprodukt zu schaffen, welches problemlos mit Hilfe der bewährten Technologien für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten zu hochwertigen Spanplatten und Faserplatten weiterver­ arbeitet werden kann.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten geeigneten Vorproduk­ tes aus Langfaser-Rohstoffen, welches dadurch gekenn­ zeichnet ist,

• 1.1) daß die Langfaser-Rohstoffe einer Koller- Strangpreßvorrichtung aufgegeben werden, die eine Flachmatrize mit einer Mehrzahl von Strangpreßkanälen und einen Koller aufweist,
• 1.2) daß die Langfasern der Langfaser-Rohstoffe in der Koller-Strangpreßvorrichtung durch Scher­ beanspruchungen an und in den Strangpreß­ kanälen gekürzt werden sowie nach Maßgabe des Querschnitts der Strangpreßkanäle zu Preß­ lingen geformt werden,

wobei die Preßlinge als Schüttgut abgezogen werden und das Vorprodukt bilden. Die Langfaser-Rohstoffe werden zweckmäßigerweise mit einer Feuchte von bis zu 20 Masse-% der Koller-Strangpreßvorrichtung aufgegeben.

In der Ausführungsform für die Erzeugung eines Vorproduktes für die Herstellung von Spanplatten lehrt die Erfindung, daß die Preßlinge einer Trocknung unterworfen werden sowie die Trocknung so geführt wird, daß die Preßlinge zu spanartigen Elementen zerfallen. Das Zerfallen der Preßlinge zu den spanartigen Elementen ist feuchtigkeitsabhängig. Je höher der Feuchtigkeitsgehalt der Preßlinge, desto eher und definierter zerfallen die Preßlinge zu den spanartigen Elementen. Das hängt mit der Struktur zusammen, die die Strangpreßkanäle den Preßlingen aufzwingen. Die spanartigen Elemente können zu feinteili­ gem Deckschichtmaterial für die herzustellenden Spanplat­ ten aufgemahlen werden. Die spanartigen Elemente können, wie in der Spanplattentechnologie üblich, eingesetzt werden.

Wie vorstehend beschrieben, können die spanartigen Elemente vor dem Beleimen aus den Preßlingen erzeugt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Preßlinge einer Trocknung und einer anschließenden Beleimung zu unterwerfen, sowie die Trocknung und die Beleimung so zu führen, daß die Preßlinge zu spanartigen Elementen zerfallen.

Handelt es sich um die Erzeugung eines Vorproduktes für die Herstellung von Faserplatten, so lehrt die Erfindung, daß die Preßlinge in einen für die Herstellung von Faser­ platten üblichen Refiner eingeführt und in diesem zerfasert sowie dadurch für die Herstellung der Faserplatten weiter aufbereitet werden, wobei nach Maßgabe der Lehre der Faserplatten-Technologie, die für die Herstellung von Faserplatten aus Holzwerkstoffen entwickelt ist, die Weiterverarbeitung zu den Faserplatten erfolgen kann.

Sowohl bei der Erzeugung von Vorprodukten für die Herstellung von Spanplatten als auch bei der Erzeugung von Vorprodukten für die Herstellung von Faserplatten aus Langfaser-Rohstoffen kann das Vorprodukt den einzigen Rohstoff für die Spanplatten bzw. die Faserplatten bilden. Das Vorprodukt kann aber auch mit anderen Rohstoffen für die Herstellung von Faserplatten vermischt werden.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. So können die Langfaser-Rohstoffe vor der Aufgabe auf die Koller-Strangpreßvorrichtung einer Ver­ kürzung der Langfasern unterworfen werden, und zwar so, daß die Langfasern auf eine Länge von etwa 50 bis 70 mm verkürzt werden, und können die verkürzten Lang­ faser-Rohstoffe danach, wie beschrieben, weiterverarbeitet werden.

Bei der Herstellung der Preßlinge können den Lang­ faser-Rohstoffen Bindemittel beigegeben werden. Es empfiehlt sich jedoch im Rahmen der Erfindung, die Langfaser-Rohstoffe binderfrei zu den Preßlingen zu formen. Um die Preßlinge schüttgutartig zu gestalten, empfiehlt die Erfindung, daß die aus den Preßkanälen der Flachmatrize strangförmig austretenden Preßlinge unmittel­ bar unter der Flachmatrize durch ein Messer oder einen Schaber zerteilt oder gekürzt werden. Um die Langfasern in der beschriebenen Weise zu kürzen, empfiehlt es sich, daß bei der Herstellung der Preßlinge mit Hilfe der Koller-Strangpreßvorrichtung zwischen der Flachmatrize und dem Koller ein Rohstoffteppich bzw. ein Teppich aus verkürzten Langfasern aufrechterhalten wird.

Koller-Strangpreßvorrichtungen sind bekannt (vgl. Firmendruckschrift "Amandus Kahl Nachrichten", 1994). Es handelt sich um weiterentwickelte klassische Kollergänge. Der klassische Kollergang besteht aus schweren Rollen, den sogenannten Kollern, die um eine senkrecht stehende Welle auf einer horizontalen, ringförmigen Mahlbahn umlaufen. Das Mahlgut wird durch das Gewicht der Mahlkoller zerquetscht. Außerdem tritt eine scherende und reibende Beanspruchung des Mahlgutes auf. Das gemahlene Gut wird bei kontinuierlichem Betrieb durch ein Sieb im Boden der Mahlbahn ausgetragen. Bei einer Koller-Strangpreß­ vorrichtung ist der Boden durch die Flachmatrize, die die beschriebenen Preßkanäle aufweist, ersetzt. Im übrigen bewegen sich bei modernen Koller-Strangpreßvorrichtungen nicht die Koller, die sich auf den aufgegebenen Langfaser-Rohstoffen abstützen und dabei abrollend um eine vertikale Achse umlaufen, es wird vielmehr die Flach­ matrize entsprechend bewegt.

Die Erfindung geht von der überraschenden Tatsache aus, daß bei der beschriebenen Integration und Kombination einer Koller-Strangpreßvorrichtung in die klassischen Technologien der Herstellung von Spanplatten bzw. Faserplatten Vorprodukte entstehen, die einfach gehandhabt und ohne weiteres zu hochwertigen Holzwerkstoffplatten in Form von Spanplatten oder Faserplatten weiterverarbeitet werden können. Die Vorprodukte können, ohne daß Probleme entstehen, in einen Refiner oder einen Kocher eingeführt und dort zerfasert werden. Sie lassen sich aus dem Refiner oder Kocher auch problemlos abführen, beleimen und zu Faserplatten streuen. Bei der Herstellung von Spanplatten entstehen spanähnliche Elemente, die schon bei der Entstehung beleimt werden oder unschwer danach beleimt werden können. Da die Langfasern der Langfaser-Rohstoffe in der Koller-Strangpreßvorrichtung sowohl gekürzt als auch zu den beschriebenen Vorprodukten geformt werden, können die Vorprodukte mit geringem Energieaufwand erzeugt werden. Die untere Grenze, auf welche die Langfasern des Langfaser-Rohstoffes in der Koller-Strangpreßvorrichtung gekürzt werden können, bestimmt sich im Mittel durch das Rastermaß und den Durchmesser der Preßkanäle in der Flachmatrize.

Claims (11)

1. Verfahren zur Erzeugung eines für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten geeigneten Vorproduktes aus Lang­ faser-Rohstoffen, dadurch gekennzeichnet,

• 1.1) daß die Langfaser-Rohstoffe einer Koller-Strangpreßvorrichtung aufgegeben wer­ den, die eine Flachmatrize mit einer Mehrzahl von Strangpreßkanälen und einen Koller aufweist
• 1.2) daß die Langfasern der Langfaser-Rohstoffe in der Koller-Strangpreßvorrichtung durch Scher­ beanspruchungen an und in den Strangpreß­ kanälen gekürzt werden sowie nach Maßgabe des Querschnitts der Strangpreßkanäle zu Preß­ lingen geformt werden,

wobei die Preßlinge als Schüttgut anfallen und das Vorprodukt bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Langfaser-Rohstoffe mit einer Feuchte von bis zu 20 Masse-% der Koller-Strangpreßvorrichtung aufgegeben werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in der Aus­ führungsform für die Erzeugung eines Vorproduktes für die Herstellung von Spanplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge einer Trocknung unterworfen werden sowie die Trocknung so geführt wird, daß die Preßlinge zu span­ artigen Elementen zerfallen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spanartigen Elemente zu feinteiligem Deckschicht­ material der herzustellenden Spanplatten aufgemahlen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge einer Trocknung und einer anschließenden Beleimung unterworfen sowie die Trocknung und die Beleimung so geführt werden, daß die Preßlinge zu spanartigen Elementen zerfallen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in der Aus­ führungsform für die Erzeugung eines Vorproduktes für die Herstellung von Faserplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge in einen für die Herstellung von Faser­ platten üblichen Refiner eingeführt und in diesem zerfasert sowie dadurch für die Herstellung der Spanplatten weiter aufbereitet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Langfaser-Rohstoffe vor der Aufgabe auf die Koller-Strangpreßvorrichtung einer Vorver­ kürzung unterworfen werden, so daß die Langfasern eine Länge von etwa 50 mm bis 70 mm aufweisen, und daß die verkürzten Langfaser-Rohstoffe der Koller-Strangpreßvor­ richtung aufgegeben werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Langfaser-Rohstoffe binderfrei zu den Preßlingen geformt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Strangpreßkanälen der Flachmatrize strangförmig austretenden Preßlinge unmittelbar unter der Flachmatrize durch ein Messer oder durch einen Schaber zerteilt oder gekürzt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei bei der Herstellung der Preßlinge mit Hilfe der Koller-Strang­ preßvorrichtung zwischen der Flachmatrize und dem Koller ein Rohstoffteppich bzw. ein Teppich aus verkürzten Lang­ fasern aufrechterhalten wird.