DE1966444A1

DE1966444A1 - Cellulose and adhesive mixture - esp fibreboard is cooled during transit to prevent premature polymerisation

Info

Publication number: DE1966444A1
Application number: DE19691966444
Authority: DE
Inventors: Reinhall Rolf Bertil
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-10-23
Filing date: 1969-10-13
Publication date: 1972-12-07
Also published as: DE1966444B2

Abstract

After breaking down cellulose in a defibrating zone in pressurised gas at above 100 degrees C is as follows: after this stage, the materials is mixed with hot setting binding agent and passed along a duct to a further treatment stage; during the passage along this duct, the mixture is cooled. The preferred apparatus comprises a grinder or defibrator, followed by a combined centrifugal separator and mixer, preferably jacket cooled, followed by a jacket cooled discharge duct.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern aus Zellulose Ausscheidung aus Patent . ... Method and device for the production of molded articles from cellulose Retired from patent. ...

(Patentanmeldung P 49 51 539.0-15) Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Zellulose, die bei einer Temperatur von ijber 1000 C, Uberatmosphärendruck und in gasförmigem Medium in einer Defibrierzone zerkleinert wird, wonach der auf diese Weise erhaltene Stoff mit wärmehärtendem Bindemittel vermischt und durch eine oder mehrere Leitungen einer weiteren Behandlung zugeleitet wird. (Patent application P 49 51 539.0-15) The invention relates to a process for the production of molded articles from cellulose, which at a temperature of over 1000 C, about atmospheric pressure and in a gaseous medium in a defibrating zone is crushed, after which the material obtained in this way with thermosetting Binder mixed and passed through one or more lines for further treatment is forwarded.

Unter einer derartigen Zerkleinerung wird in erster Linie eine Feinverteilung des pflanzlichen oder Lignozellulose enthaLtenden Materials zu gbichförmigeren Teilchen, wie Fasern oder Faserbündeln, verstanden. Nach einem Zusatz von BiXemittel oder Leim werden aus dieser Masse von Teilchen oder Fasern durch mechanische und/oder thermische Bearbeitung Formkörper gebildet, z. B. Faserpiatten, Spanplatten oder dl. Der Stoff kann einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, beispielsweise 3 bis 40 90. In einem solchen Fall wird nach dem zuso dem sogenannten Trocken- bzw. Halbtrockenverfahren gearbeitet.Such comminution is primarily a fine division the vegetable or lignocellulose-containing material into more uniform particles, like fibers or fiber bundles. After adding BiXmittel or Are made from this mass of particles or glue Fibers by mechanical and / or thermal processing formed body, z. B. fiber boards, chipboard or dl. The fabric can have a low moisture content, for example 3 to 40 90. In such a case, the so-called dry or Semi-dry process worked.

Die Zerkleinerung des Ausgangsmaterials, z. B. Holzhackstückchen, erfolgt vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, weil dies den Leistungsverbrauch günstig beeinflußt. Es sind verschiedene Verfahren für das Zusetzen von Bindemitteln angegeben worden. Diese können entweder wärmehärtend oder thermoplastisch sein. Das Bindemittel kann dem Ausgangsmaterial zugesetzt werden, bevor dieses in den Defibrator hebt. r;ine andere Möglichkeit besteht darin, das Bindemittel während des Zerkleinerungsvorgangs zuzusetzen. Schließlich kann das Bindemittel auch dann eingemischt werden, nachdem das zerkleinerte Material in feinverteilter Gestalt den Defibrator verlassen hat.The comminution of the starting material, e.g. B. pieces of wood, preferably takes place at an elevated temperature because this lowers the power consumption influenced. Various methods of adding binders are given been. These can be either thermosetting or thermoplastic. The binder can be added to the starting material before it is lifted into the defibrator. Another possibility is to remove the binder during the shredding process to add. Finally, the binder can also be mixed in afterwards the crushed material has left the defibrator in finely divided form.

Die Verwendung von wärmehärtendem Bindemittel wird durch den Umstand beeinträchtigt, daß es bei erhöhter Temperatur beschleunigt polymerisiert, was zur Folge hat, daß ein großer Teil des Bindemittels zusammen mit Fasern sich auf den inneren Flächen des Defibrators und an den Innenwänden der anschließenden Leitung festsetzt und einen Belag bildet, der nach kurzer Zeit den weiteren Betrieb unterbindet. Dies gilt fiir sämtliche oben genannten Möglichkeiten der Einmischung des Bindemittels, insbesondere für die ersten beiden, bei denen das Bindemittel vor oder im Defibrator zugesetzt wird. Im Zusammenhang mit der dritten Möglichkeit ist bereits bekannt, Bindemittel in einer Ausblasleitung zuzusetzen, durch die das aus dem Defibrator ausgetraçrene Material in einer Gas- oder Dampfatmosphäre hindurchgeht.The use of thermosetting binders is supported by the fact impaired that it polymerizes accelerated at elevated temperature, which leads to Consequence has that a large part of the binder together with fibers on the inner Defines surfaces of the defibrator and on the inner walls of the connecting line and forms a coating that prevents further operation after a short time. this applies to all of the above-mentioned possibilities of mixing in the binder, especially for the first two, where the binding agent is in front of or in the defibrator is added. In connection with the third possibility, it is already known Add binding agent in a blow-out line through which the defibrator comes out discharged material passes through in a gas or steam atmosphere.

Auch hier läßt sich eine verhältnismäßig schnelle Verstopfung der Leitung nicht vermeiden, die durch Absetzen des Gemisches von Fasermaterial und Bindemittel auf der l.eitungswand verursacht wird. Das Bindemittel polymerisiert und erschwert in steigendem Maße den Transport des Gemisches.Here, too, can be a relatively quick clogging of the Do not avoid conduction by settling the mixture of fiber material and Binder is caused on the pipe wall. The binder polymerizes and increasingly complicates the transport of the mixture.

ßs ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, bei dem der obige Nachteil behoben wird und ein Transport eine Gemischcws aus Fasermaterial und Bindemittel in einer Leitung reibungslos vonstatten geht.ßs is therefore the object of the invention to provide a method in which the above disadvantage is eliminated and a transport of a mixture of fiber material and binding agent in a pipe runs smoothly.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mischung während des Transports in der Leitung gekühlt wird.In a method of the type mentioned above, this task solved in that the mixture is cooled during transport in the line.

Die Mischung wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in vorteilhafter Weise bis auf eine Temperatur gekühlt, bei der ein Niederschlag von gehärtetem Bindemittel an der Leitungswand nicht stattfindet. Durch die Kühlung wird das Bindemittel im Bereich der Leitungswand so weit flüssig gehalten, daß es leicht von nachfolgendem Fasermaterial, das auf das Bindemittel auftrifft, mitgenommen werden kann.According to one embodiment of the invention, the mixture is more advantageous Way cooled down to a temperature at which a precipitate of hardened binder does not take place on the pipe wall. As a result of the cooling, the binder is in the The area of the pipe wall is kept fluid so that it can easily be removed from the following Fiber material that hits the binder can be taken away.

Dabei ist nur wesentlich, daß das Material im Wandbereich ausreichend gekühlt wird. Das weiter innen liegende Material braucht nicht eine entsprechend niedrige Temperatur aufweisen.It is only essential that the material in the wall area is sufficient is cooled. The material lying further inside does not need a corresponding one have a low temperature.

Da während des Transports in der Leitung eine Suspension aus Zellulosematerial mit Bindemittel und gasförmigem Medium besteht, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, eine Kühlung bis zu einer Temperatur vorzunehmen, bei der ein Kondensieren des gasförmigen Mediums an der Leitungswand erfolgt. Das Kondensat vermischt sich mit dem Bindemittel und bewirkt, daß es durch die ankommenden Teilchen noch leichter von der Leitungswand abgelöst wird. Dies gilt auch für Fasern, die bereits eine bestimmte Zeit mit dem Bindemittel an der Leitungsinnenwand haften.Because a suspension of cellulose material was in the line during transport consists with binder and gaseous medium, provides an embodiment of the invention propose to carry out cooling to a temperature at which condensation of the gaseous medium takes place on the pipe wall. The condensate mixes with the binder and causes it to pass through the incoming particles is even more easily detached from the pipe wall. This also applies to fibers that have already adhered to the inner wall of the pipe with the binder for a certain period of time.

Bei ein er bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vermischung von Stoff und Bindemittel während einer Abscheidung des gas;örmigen Mediums, vorzugsweise durch Fliehkraftabscheidung vorgenommen wird und das Bindemittel unter mechanischer Einarbeitung innig mit dem Stoff vermischt wird, bevor dieser durch die gekühlte Leitung weitergeleitet wird.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the mixing of substance and binder during a separation of the gaseous Medium, preferably by centrifugal separation, and the binder with mechanical incorporation is intimately mixed with the substance before it is passed through the cooled pipe.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, die Leitung zumindest teilweise mit einem Kühlmantel zu umgeben, durch den Kühlmedium geleitet wird. Als Kühlmedium kommt beispielsweise Wasser in Frage.In a preferred embodiment for carrying out the invention The method is provided, the line at least partially with a cooling jacket to surround, is passed through the cooling medium. The cooling medium used is, for example Water in question.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden.An exemplary embodiment of the invention is to be described below with reference to FIG Drawings are described in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 1 shows a section through a device for implementation of the method according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1.FIG. 2 shows a section through part of the device according to FIG. 1.

Fig. 3 zeigt im Schnitt einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 2.FIG. 3 shows in section a part of the device according to FIG. 2.

In den Zeichnungen ist 10 ein stehender Behälter, in dem ein Überdruck herrscht und in den das pflanzliche Ausgangsmaterial, vorzugsweise Holzhackstückchen, mit Hilfe eines Förderers 12 eingebracht werden. Dieser hat eine Einlaßöffnung 14 für das Ausgangsmatedal, das von einer durch einen Motor 18 angetriebenen Förderschraube 16 unter starker Zusammenpressung in Richtung zu dem Behälter 10 geführt wird.In the drawings, 10 is a standing container in which an overpressure prevails and in which the vegetable raw material, preferably pieces of wood, be introduced with the aid of a conveyor 12. This has an inlet opening 14 for the output material, which is driven by a conveyor screw driven by a motor 18 16 is guided under strong compression in the direction of the container 10.

Um einen dichten Pfropfen aus Rohmaterial zu schaffen, der den Überdruck in dem Behälter 10 auszuhalten vermag, ist vor dem Einlaß in dem Behälter 10 für den Förderer in bekannter Weise ein axial einstellbares, von einem Servomotor 22 betätigbares Gegendruckventil 20 vorgesehen.In order to create a tight plug from raw material, the overpressure able to withstand in the container 10 is before the inlet in the container 10 for the conveyor is axially adjustable by a servomotor 22 in a known manner actuatable back pressure valve 20 is provided.

Das Material fällt in den Behälter 10 herab und wird von einer von einem Motor 26 über Ubersetzungsglieder 28 angetriebenen Förderschraube 24 zu einer Mahlvorrichtung, wie einem Defibrator 30, geführt. Letzterer hat hierbei zwei Mahlscheiben, von denen die eine, mit 32 bezeichnet, stillsteht, während die andere, mit 34 bezeichnet, durch einen Motor 36 in Umlauf versetzt wird, während sie mit Hilfe eilies Servomotors 38 gegen die stillstehende Scheibe 32 gedrückt wird. Eine Mahlvorrichtung dieser Art ist z. B.The material falls into the container 10 and is from one of a motor 26 via transmission members 28 driven conveyor screw 24 to a Grinding device, such as a defibrator 30, out. The latter has two grinding discs, of which one, designated 32, stands still, while the other, designated 34, through a Motor 36 is rotated while using eilies servomotor 38 is pressed against the stationary disk 32. A grinder this type is z. B.

durch das DBP 1 043 062 bekannt. Während seines Durchganges durch den Spalt zwischen den Mahlscheiben 32, 34 wird das Ausgangsmaterial zu Fasern bzw. Faserbündeln zerteilt.known from DBP 1 043 062. During its passage through the gap between the grinding disks 32, 34 turns the starting material into fibers or Divided fiber bundles.

In dem Defibrator 30 wird eine Temperatur über 1000 C, wie 140-200° C, und ein den atmosphärischen Druck übersteigender Druck, wie 5-10 kg/cm2, geschaffen, und zwar zweckmäßig in an sich bekannter Weise durch Einleiten von Dampf mit entsprechenden Eigenschaften entweder zu dem Defibrator oder dem Behälter 10.In the defibrator 30, a temperature above 1000 C, such as 140-200 ° C, and a pressure exceeding atmospheric pressure, such as 5-10 kg / cm2, is created, and expediently in a manner known per se by introducing steam with appropriate Properties to either the defibrator or the container 10.

Das ltahlgut tritt durch eine Leitung 40, in der ein Regelventil 42 sitzt, zu einem Fliehkraftabscheider oder Mischer 44 über, und dort wird Bindemittellösung in dem vermahlenen Stoff eingemischt. Hierfür hat der Abscheider 44 einen tangentiellen Einlaß 46 für den aus der Mahlvorrichtung 30 kommenden zerteilten, in einer Atmosphäre des gasförmigen Mittels, vorzugsweise Wasserdampf, suspendierten Stoff. Der Abscheider hat Flügel 48, die über eine zentrale Welle 50 in Umlauf versetzt werden. In dem Abscheider werden der Stoff und der diesen suspendierende Dampf voneinander geschieden, so daß sich der Stoff stark an der inneren Wand des Mantels des Abscheiders konzentriert, während sich der Dampf in dem zentralen Teil des Abscheiders sammelt. Die innere Mantelfläche 52 des Abscheiders ist vorzugsweise geriffelt oder in anderer Weise mit Vertiefungen oder Ausnehmungen um ihren zylindrischen Umkreis herum versehen.The oil passes through a line 40 in which a control valve 42 sits, to a centrifugal separator or mixer 44, and there is binder solution mixed into the milled substance. The separator 44 has a tangential one for this purpose Inlet 46 for the diced coming out of the grinder 30, in one atmosphere of the gaseous agent, preferably water vapor, suspended substance. The separator has blades 48 which are set in rotation via a central shaft 50. By doing Separators are used to separate the substance and the vapor that suspends it, so that the substance is concentrated strongly on the inner wall of the jacket of the separator, while the steam collects in the central part of the separator. The inner one The outer surface 52 of the separator is preferably corrugated or in some other way provided with depressions or recesses around their cylindrical periphery.

Bindemittel \ wird in den Abscheider und Bisher 44 durch z.Binder \ is in the separator and so far 44 by z.

B. drei tangentiell in ihn mündende Leituqçn 54 eingeleitet.B. three lines 54 opening tangentially into it.

Das Bindemittel ist vorzugsweise wärmehärtbar, z. B. Phenolharz in Wasserlösung.The binder is preferably thermosetting, e.g. B. phenolic resin in Water solution.

Bei ihrem Umlauf bewirken die Flügel 48 in Verbindung mit den Riefen 52 eine mechanische Einarbeitung oder Einknetung der Bindemittellösung in den Stoff, so daß sie sich hompn in diesem verteilt. Gleichzeitig werden feine Teilchen von staubartiger Beschaffenheit, die der Stoffsuspension in dem Dampf aus dem Defibrator 30 mitfolgen, gebunden.As they revolve, the wings 48 work in conjunction with the grooves 52 mechanical incorporation or kneading of the binder solution into the fabric, so that they are distributed in this hompn. At the same time, fine particles of dusty texture, that of the pulp suspension in the steam from the defibrator 30 follow, bound.

Der Abscheider oder Mischer 44 hat einen bngentiellen Auslaß 58, durch den der mit Bindemittel vermischte Stoff zusammen mit dem abgeschiedenen Dampf austritt. Diese beiden Komponenten werden also erneut zusammengeführt, nachdem das Bindemittel gleichmäßig in dem Stoff verteilt worden ist.The separator or mixer 44 has a general outlet 58 through which the substance mixed with the binder escapes together with the separated steam. So these two components are brought together again after the binder has been evenly distributed in the fabric.

An den Auslaß 58 ist, gegebenenfalls über ein Rqplventil 60, eine Leitung 62 angeschlossen. Die Suspension von Stoff mit eingemischter Bindemittellösung und Dampf wird durch die Leitung 62 von dem Abscheider und Mischer 44 für die weitere Behandlung, wie etwa zu einem Dampfabscheider bzw.At the outlet 58, optionally via a return valve 60, a Line 62 connected. The suspension of fabric with mixed in binder solution and steam is passed through line 62 from separator and mixer 44 for further use Treatment, such as to a steam separator or

einem Fliehkraftabscheider, weitergeleitet. Die Leitung 62 ist gekühlt, vorzugsweise dadurch, daß sie von einem mit Einlaß 66 und Auslaß 68 für ein Kühlmittel wie kaltes Wasser, versehenen Mantel 64 umgeben sind. Auch der Mischer 44 ist in dem AusffihrungsbeislDiel von einem Kühlmantel 70 mit Einlaß 72 und Auslaß 74 für ein Qllmittel, wie kaltes Wasser, umgeben. Dieser Kühlmantel 70 soll sich in erster Linie um den zylindrischen Mantel des Abscheiders oder Mischers erstrecken, kann aber auch dessen Stirnseiten mitumfassen.a centrifugal separator. The line 62 is cooled, preferably by having an inlet 66 and an outlet 68 for a coolant like cold water, provided jacket 64 are surrounded. The mixer 44 is also in the embodiment example of a cooling jacket 70 with inlet 72 and outlet 74 for surrounded by a liquid such as cold water. This cooling jacket 70 is intended to be in the first place Line can extend around the cylindrical jacket of the separator or mixer but also include its end faces.

Das in Kühlmantel durchströmende Kühlmittel kühlt auch die Leitung 54 für die durch diese einströmende Bindemittellösung in einem die Leitung umgebenden Mantelspalt 56 mit Einlaß 55 und Auslaß 57 für das Kühlmittel.The coolant flowing through the cooling jacket also cools the line 54 for the binder solution flowing in through this in a surrounding the line Jacket gap 56 with inlet 55 and outlet 57 for the coolant.

Durch diese Kühlung wird sichergestellt, daß Bindemittelflüssigkeit, die mit Innenflächen der Leitung 62 bzw. des Abscheiders und Mischers 44 in Berührung kommen, so stark abgekühlt wird, daß sich das Bindemittel nicht nennenswert polymerisieren und damit einen festen Belag auf den Oberflächen bilden kann. Statt dessen hält sich die Lösung in flüssigem Zustar -so daß sie leicht von dem nachfolgenden Stoffstrom mitgerissen und in diesen erneut eingeführt werden kann. Falls sich Dampf auf der inneren Oberfläche der Leitung kondensieren darf, wird dem Bindemittel bzw. Fasern, die-im Begriff sind, sich an der Oberfläche festzusetzen, Wasser zugeführt, wodurch der Bildung eines Belages noch stärker entgegengewirkt wird. Die Zufuhr von Kühlmittel zu der Leitung 62 bracht nicht so groß zu sein, daß der Inhalt der Leitung zur Gänze auf die Kondensationstemperatur abgekühlt wird.This cooling ensures that binder liquid, which are in contact with inner surfaces of the conduit 62 and the separator and mixer 44, respectively come, is cooled so much that the binder is not significant polymerize and thus can form a solid coating on the surfaces. Instead it holds The solution is in a liquid state -so that it is easily removed from the subsequent stream of substances can be carried away and reintroduced into it. If there is steam on the condensation on the inner surface of the line, the binder or fibers, which-are about to stick to the surface, supplied with water, whereby the formation of a deposit is counteracted even more strongly. The supply of coolant to the line 62 is not brought to be so large that the contents of the line are entirely is cooled to the condensation temperature.

Zusammen mit dem Bindemittel können Härter, andere Chemikalien usw. zugeführt werden.Together with the binder, hardeners, other chemicals, etc. are fed.

Die Einmischung von Bindemittellösung in die den Zerteiler verlassende Suspension der Stoffasern in Dampf kann auch direkt durch eine Einspritzleitung erfolgen, die in eine gekühlte Leitung 62 einmündet, wodurch der Abscheider 44 überflüssig wird.The mixing of the binder solution into the one leaving the splitter Suspension of the pulp fibers in steam can also be carried out directly through an injection line take place, which opens into a cooled line 62, whereby the separator 44 superfluous will.

Claims

0 Process for the production of molded articles from cellulose, which are used in a temperature above 1000C, above atmospheric pressure and in the gaseous medium in a Defibrierzone is comminuted, after which the substance obtained in this way mixed with thermosetting binder and through one or more lines of a further treatment is passed, characterized in that the mixture during their transport is cooled in the pipe.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Mæ hung is cooled to a temperature at which a precipitate of hardened binder does not take place on the pipe wall.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Mixing of substance and binder during a separation of the gaseous Medium, preferably by centrifugal separation, is made and the binder with mechanical incorporation is intimately mixed with the substance before it is passed through the cooled pipe.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the cooling of the mixture transported in the line to a temperature takes place, in which a condensation of the gaseous medium takes place.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that also cooling takes place during the deposition process.

6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that that the binder is cooled before it is fed to the separator.

7. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 6, with a defibrator in which cellulosic collecting material in one gaseous medium is crushed at over 1000 C and above atmospheric pressure, and a line connected to the defibrator through which the shredded material mixed with thermosetting binder is supplied to a treatment site, thereby characterized in that the line (62) is at least partially covered by a cooling jacket (64) is surrounded, through which a coolant is passed.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that when used a separator, preferably a centrifugal separator (44) for mixing of the binder in the crushed material of the separator (44) and / or the supply line (54) for the binding agent is at least partially surrounded by a cooling jacket (70, 56), is passed through the coolant.

L e r s e i t e