DE2624603A1

DE2624603A1 - Verfahren zum entfernen von wasser aus faserplatten oder -pappe

Info

Publication number: DE2624603A1
Application number: DE19762624603
Authority: DE
Inventors: George Russel Adams; William Thomas Meisenbach
Original assignee: Armstrong Cork Co
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 1975-09-03
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1977-03-17
Also published as: AU1373976A; JPS56559B2; IL49535A; FR2322971A1; PL108067B1; FR2322971B1; DE2624603B2; GB1561801A; DE2624603C3; SE418514B; SE7605104L; CA1044058A; FI64678B; JPS5234006A; IL49535A0; FI761608A; FI64678C; US4063996A

Description

1 BERLIN 33 8 MÜNCHEN

Auguste-Viktoria-StraBe 65 _n pi IQΓ*UKP Jt, PΔPTM PP Pienzenauerstraße 2 L) Γ. KUbOMKb & KAK I INtK Pat.-Anw. Dr. Ing. Ruschke "·· l\W^viir\L «, ι πι\ ι ιιι_ι» Pat.-Anw. Dipl.-Ing.

PATENTANWÄLTE τ^Γ"««»

Telefon: 030 /SSS3 BERLIN -MÖNCHEN 089/649⁸So⁵I

Telegramm-Adresse:

τ F ι P x ■ 1 m 786 Quadratur München

TELEX: 183786 TELEX: 522767

Telegramm-Adresse: Quadratur Berlin

-A 1565-Armstrong Cork Company, Lancaster, Pennsylvania, ^J₀St₀A₀

Verfahren zum Entfernen von Wasser aus Faserplatten oder

-papp e

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von nassen gerippten Platten oder gerippter Pappe und insbesondere die Maßnahme eines zusätzlichen Wasserentzugs in einem herkömmlichen Verfahren zur Platten - oder Pappenbildung«

Aus der US-PS 3 o56 718 geht die Ausgangsvorrichtung hervor, die erfindungsgemäß verbessert worden ist. Das Pappe- oder Plattenerzeugnis wird auf einer herkömmlichen Langsiebpapiermaschiene gebildet und dann einem Saugkasten 14 zwecks Wasserentzug aus dem Pappengefüge vor einem Preßabschnitt ( Walzen 16 und 2o ) ausgesetzte Die Pappe wird dann unter Verwendung der Preßwalzen 16 und 2o verdichtete

Die US-PS 3 066 068 befaßt sich mit einer herkömmlichen Langsiebpapiermaschine und mit der Vakuumeinrichtung, die zum Entzug

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des überschüssigen Wassers aus der Pappe auf dem Langsieb verwendet wirdo

Die US-PS'n 2 937 7o1, 2 938 582 und 2 992 963 befassen sich mit herkömmlichen Zylinderformmaschinen, die zur Eildung eines WasserholzSchlammerzeugnisses verwendet werden und eine Alternative zu dem Langsiebaufbau bieten, mit dem ein Pappeerzeugnis aus einem Faserbrei gebildet wird»

Die Erfindung bezieht sich somit auf ein Verfahren zur Herstellung eines Faserpappen- oder plattengefüges bei einem WasserhoIzaufschlemmverfahrens, wobei die Faserpappe- oder platten zwei parallele Oberflächen aufweisen, ein wasserhaltiger Brei mindestens eines fasrigen Materials gebildet wird, eine Faserpappe- oder platte aus der Aufschlämmung auf einer herkömmlichen, eine Wasser-Holz-Aufschlämmung bildenen Maschine verfilzt wird und die Faserpappe- oder platte teilweise durch !!trockenlegung und/

; oder Vakuum entwässert, mittels Druckbetätigung zwecks weitere Entwässerung, Verringerung ihrer Dicke sowie Verminderung ihrer Porosität verdichtet und dann abermals nach dem Verdichtungsvorgang der Wirkung eines sehr hohen Vakuums zwecks weitere Entwässerung ausgesetzt wird_e

Die Erfindung wird nunmehr im Einzelnen beispielhaft an Hand der Zeichnung erläutert,, In letzterer sind:

j Figo 1 die Ansicht eines Aufbaus zur Bildung der Platte oder Pappe, wobei ein Aufbau mit einem Langsieb zur Bildung

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der gerippten Pappe oder Platte verwendet wird und Pig. 2 eine schematische Ansicht eines Aufbaus zur Bildung der Pappe oder Platte, wobei die Erfindung bei Verwendung eines Aufbaus mit Vakuumzylinder zwecks Bildung der Platte oder Pappe Anwendung findete

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung zur Herstellung eines Platten- oder Pappeerzeugnisses verwendet, wie es aus '■ der US-PS 2 995 198 hervorgeht«, Das Erzeugnis ist eine schall- j dämpfende Platte, hergestellt aus einer Wasserholzaufschlämmung

ί auf einem herkömmlichen Sieb zur Papierherstellung einer Lang- :

siebpapiermaschineβ j

Das Erzeugnis wird durch ein Umformverfahren hergesellt, wie es j aus der US-PS 3 o56 718 hervorgeht„ jüin Faserbrei wird der Umformmaschine zugeführt und auf ein herkömmliches langsieb zur Formung aufgelegt„ In der Umformmaschine kann eine bestimmte Menge an Wasser aus den auf das Formsieb aufgelegten Fasern abtropfen. Außerdem wird durch Vakuumeinrichtungen 2 und 4 V/asser aus der Faserplatte oder -pappe 6 gesaugt,die auf der Formkonstruktion oder dem Sieb 8 liegt· Die /akuumeinrichtungen sind von herkömmlicher Art und ähnlich denen in der US-PS 3 o56 718 beschriebene^ An diesem Punkt wird das Formsieb 8 mit der teilweise entwässerten Faserplatte oder -pappe 6 zu einem Verdichtungswalzenaufbau 1o bewegt, der ähnlich dem in der US-PS 3 o56 718 beschriebenen ist.

Der Aufbau der verdichtungswalzen 1o weist ein unteres und ein oberes Sieb 12 bzw. 14 auf_o Das obere Sieb 12 ist auf zwei festen Walzen 16 und 18 gelagert und trägt die teilweise entwässerte

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Paserplatte oder -pappe 6_O Das Formsieb 8 und das untere Sieb 12 können ein fortlaufendes Sieb bilden« Das obere Sieb 14 wird von Walzen 2o,22,24 und 26 getragene Die Walze 2o ist gegenüber der Walze 16 angeordnet und die Klemmstelle zwischen diesen beiden Walzen 2o und 16 übt wirksam den Druck sowie die Verdichtung auf die teilweise entwässerte laserplatte oder -pappe 6 aus« Die Walze 2o ist eine Vakuumwalze, d_eh_o sie ist perforiert und weist einen Innenhohlraum auf, in dem ein Vakuum hergestellt wird. Infolge hiervon wird eine bestimmte Menge des Wassers aus der entwässerten Faserplatte oder -pappe während des von den Walzen 16 und 2o ausgeführten Verdichtungsvorgangs abgesaugte Die Walzen 22,24 und 26 tragen einfach das endlose, obere Sieb 14, so daß es sich in einer endlosen Bahn um die Walze 2o bewegen kann. Wie aus der US-PS 3 o56 718 hervorgeht, wirken beide Walzen 2o mit beiden Walzen 16 zur Verdichtung der Platte zusammen,, Bei der dargestellten Vorrichtung verdichten nur die Walzen 16 und 2o die teilweise entwässerte Faserplatte oder -pappe 6 und eine Verdichtung letzterer wird zwischen den Walzen 18 und 22 nicht ausgeführte

Zwischen den Walzen 16 und 2o wird die Faserplatte oder -pappe verdichtet oder durch die Druckwirkung der Walzen 16 und 2o in der Dicke verringert. Die Dicke der Platte wird ungefähr auf die Hälfte durch die Walzen 16 und 2o verringert, d_oh, die Dicke der Faserplatte oder -pappe ist vor den Walzen 16 und 2o annähernd doppelt so groß wie nach Austritt der Faserplatte oder -pappe aus der Klemmstelle zwischen den Walzen 16 und 2o₀ An den Walzen 16 und 2o wird die Faserplatte oder -pappe infolge

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der Verringerung ihrer Dicke verdichtet, und zwar "bewirken die Walzen 16 und 2o für gewöhnlich einen Anstieg der Verdichtung der Paserplatte oder -pappe um ungefähr 4o bis I2o^_o Normalerweise weist eine typische Platte oder Pappe vor den Walzen 16 : und 2o eine Dicke von annähernd 1,5 inch_o(3>8 cm) sowie eine j Dichte von O,47«O,454 kg pro Volumen einer Pappe von 1 inch_o

·*

^; Dicke und 1 sq.«, ft „Fläche =2,3597 dm auf«, Nachdem die Paser-

ί platte oder -pappe durch die Walzen 16 und 2o gelaufen ist, j weist sie eine Dicke von 0,7 incho(1,8 cm) und eine Dichte von ungefaähr 0,45 kg (1,0 Pfund) pro 2,3597 dm⁵ auf«,

! In Fig. 2 ist eine zweite Verfahrensart zur Bildung und verdichtung einer Paserplatte oder -pappe dargestellt. Eine Bütte 4o enthält einen Paserschlamm, der dem Paserschlamm sehr ähnlich ist, der auf dem Langsieb einer herkömmlichen Langsiebpapiermaschine angeordnet wird. In der Bütte 40 ist ein Vakuumzylinder 42 angeordnete Ein Pappenerzeugnis wird auf dem Außenmantel des Vakuumzylinders 42 in der gleichen V/eise, wie der US-PS 2 937 701 beschrieben, erzeugto Das gebildete Faserplatten- oder -pappeerzeugnis 61 wird von einer Vielzahl von Walzen 44 getragen. Wenn es auch nicht oft vorkommt, so ist jedoch möglich, eine herkömmliche Vakuuraeinrichtung 45 zwecks zusätzlicher Entwässerung der Paserplatte oder -pappe zu verwenden₀ Letztere läuft dann zu einem Preßabschnitt, der auch ein unteres und ein oberes Sieb 48 bzw_o 46 aufweist«. Hier kommt eine Vielzahl von Walzen mit dem teilweise entwässerten Paserplatten- oder -pappeerzeugnis zwecks Verdichtung in Eingriffe Bei der Ausführungs-

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form nach Pig» 2 wird das untere Sieb 48 von fünf festen Walzen 5o getragen,, Oberhalb letzterer sind Vakuumwalzen 52 angeordnet, die mit dem oberen Drucksieb in Eingriff stehen₀ Die teilweise entwässerte Faserplatte oder -pappe 61 wird druckmäßig zwischen dem oberen und dem unteren Sieb gehalten und durch die fünf Sätze der Walzen 5o und 52 gepreßt und verdichtet,, Diese Walzen wirken auf die Faserplatte oder -pappe 61 zwecks weiterer Entwässerung infolge einer kurzen Yakuumeinwirkung und des Walzendruckes ein. Vor Gelangen in den Preßabschnitt weist eine typische Faserplatte oder -pappe einer Dicke von ungefähr 1,18 inch« (3,o cm) eine Dichte von ungefähr o,72»o,454 kg pro 2,3597 dm auf. Nach Austreten der Faserplatte oder -pappe aus dem Preßabschnitt ist ihre Dicke ungefähr o,61 inch«, (1,6 cm) und ihre Dichte ungefähr 1,4«o,454 kg pro 2,3597 dm ,

Beim Verlassen des Yerdichtungsaufbaus nach Fig* 1 weist das Erzeugnis ungefähr 7o % Wasser auf. Beim Verlassen des Preßabschnittes gemäß Fig. 2 wird die Faserplatte oder -pappe auch 7o ja Wasser aufweisen,, Herkömmlicherweise wird, wie aus der US-PS 3 o56 718 hervorgeht, die Faserplatten- oder -pappenbahn auf bestimmte Längen zugeschnitten, die einem Ofen zugeführt werden, wo eine Erwärmung zur Senkung des Wassergehalts auf ungefähr 2 % erfolgte Offensichtlich wird eine wesentliche Menge der Wärme zur Entfernung dieser Wassermenge aus der Faserplatte oder -pappe verwendet,,

Erfindungsgemäß wird nach dem Preß- oder Verdichtungsabschnitt ■

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herkömmlicher Maschinen zur Bildung von Faserplatten oder -pappen ■ eine ein hohes Vakuum aufweisende Einrichtung vorgesehen»
Bislang ist eine vakuummäßige Behandlung der Faserplatten -oder

-pappe nach der Preß- und Verdichtungseinwirkung nicht ausge- :

führt worden, weil gemeinhin die Ansicht herrschte, infolge j

der um 40- bis 120% gesteigerten Verdichtung der Faserplatte j

. oder -pappe habe die Dichte letzterer ein Stadium erreicht,so j

daß ein auf einer Seite der Faserplatte oder -pappe angesetztes ι

Vakuum nicht mehr leicht eine Luftmenge durch die Faserplatte i

oder -pappe zwecks Entwässerung der letzteren zu saugen vermöge,, ι

j Außerdem wies die Faserplatte oder -pappe in diesem Stadium j

für eine Handhabung eine ausreichende Festigkeit auf, so daß '

j " i

die Faserplatte oder-pappe verhältnismäßig leicht auf einem '

Rollenforderband zu einem Ofen zwecks Entfernung des überschüssigen Wassers befördert werden konnte» ü-emäß Figo 1 ist
eine herkömmliche^ ein hohes Vakuum aufweisende Vorrichtung 3o
nach den letzten Verdichtungswalzen 16 und 20 angeordnet, Q-emäß Figo 2 ist eine herkömmliche, ein hohes Vakuum aufweisende
Vorrichtung 60 hinter den Preßwalzen 50 und 52 angeordnete Die
Vakuumvorrichtung kann eine Vielzahl von Segmenten aufweisen,
die sich quer zur Längsrichtung des unteren Preßsiebes erstrecken Jedes Segment der Vakuumvorrichtung kann an einer Vakuumquelle
angeschlossen sein und unabhängig für die Herstellung eines
Vakuums sorgen. Jede beliebige Vakuumvorrichtung, wie sie bei
herkömmlichen, eine Wasserholzaufschlämmung formenden Vorrichtung Anwendung finden, können verwendet werden Ein spezieller Aufbau
einer verwendeten Vakuumvorrichtung, der zur Anwendung gelangt

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ist, ist der der.Firma Edge Wallboard üompany und der der Firma Evans hotabelt«. Wie oben dargelegt worden ist, erstreckt sich die "vakuumvorrichtung über die volle Breite des unteren Preß« siebes, das die teilweise entwässerte und verdichtete Paserplatte oder -pappe trägt. Die Vorrichtung weist eine Vielzahl von Segmenten auf, die jeweils eine Länge von ungefähr 12 bis 18 inch (12 bis 18·25.4 mm ) sowie die Breite der Faserplatte oder -pappe 6 oder 61 aufweisen_o In jedem Segment herrscht ein geringeres vakuum von 10 bis 20, vorzugsweise zwischen 15 bis 20 incho Quecksilbersäule(iO bis 20* 25,4 mm, vorzugsweise zwischen 15 20· 25,4 mm Quecksilbersäule). Die Zahl der Segmente wird derart gewählt, daß ein hohes Vakuum aufrecht erhalten wird und daß die Faserplatte oder -pappe einer Stillstandzeit von zwei bis fünf Sekunden über der Anordnung der Vakuumvorrichtung

; ausgesetzt ist. Das bedeutet, daß die Faserplatte oder -pappe

■ bei ihrem Laufen über die Vakuumvorrichtung einem Vakuum von

■ 15 bis 20*25,4 mm Quecksilbersäule während einer Zeit von an-

, nähernd zwei bis fünf Sekunden ausgesetzt wird_e Während dieser iZeit wird die Wasserlast der Faserplatte oder -pappe auf 1/5 j bis 1/4 der anfänglichen Wasserlast reduzierte Diese Verminderung des V/a s s er gehalt s der Faserplatte oder -pappe sorgt für eine Einsparung von annähernd 20% der zum trocknen der Faserplatte oder -pappe im Ofen erforderlichen Wärmemenge, Weiterhin hat sich herausgestellt, daß es möglich ist, eine Faserplatte oder -pappe geringerer Dichte herzustellen, wenn eine nachfolgende, oben beschriebene Vakuumeinwirkung angewendet wird» Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Faserplatten

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oder -pappe, bei den ein Pressen oder Verdichten zunächst ausgeführt und die Paserplatte oder -pappe zu dem Ofen befördert wird, weist die Paserplatte oder -pappe normalerweise eine dichte von 0,454 bis 1,4 ^β ο,454 mm pro 2,3597 dnr auf, so daß die faserplatte oder -pappe eine ausreichende festigkeit und richte besitzt, um ein Auseinanderbrecnen während ihrer Bewegung zum Ofen zu verhindern. Bei der Anwendung einer nachfolgende.! "vakuumeinwirkung der oben beschriebenen Weise ist es nun möglich, die Paserplatte oder -pappe geringer zu pressen oder zu verdichten, als es normalerweise getan worden wäre, und dann anschließend die Paserplatte oder -pappe einer weiteren Entwässerungsbearbeitung mittels der genannten Vakuumeinwirkung zu unterziehen«. Es wird nunmehr eine Paserplatte oder -pappe gebildet, die eine Dichte von o,9 ° o,454 kg pro 2,3597 dm aufweist,, Eine Paser- : platte oder -pappe dieser Dichte wird nach Aussetzen der Vakuumj wirkung eine ausreichende üaßgewebefestigkeit aufweisen, um sich j zum Ofen bewegen zu können« Eine Paserplatte oder -pappe der ! Dichte von o,7 bis o,9 ^c o,454 kg pro 2,3597 dm , die einer Yakuumeinwirkung in einer herkömmlichen Arbeitsweise nicht ausgesetzt wird, würde wahrscheinlich bei ihrer Beförderung zum Ofen auseinanderbrechenβ

Schließlich hat sich die Möglichkeit herausgestellt, die Menge des Kraftzellstoffes zu verringern und andere Zusätze für die haßgewebefestigkeit in dem Paserplatten- oder -pappenerzeugnis zu eliminieren, wenn eine zusätzliche Vakuumeinwirkung angewendet wird. Der Kraftzellstoff wird verwendet, um den Paserplatte

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-1ο-

oder -pappe eine Naßgewebefestigkeit zu verleihen, und zwar, insbesondere für die Bewegung von dem Preß- und/oder Verdichtungsabschnitt zum Ofen hin sowie durch die anfänglichen Stufen des Ofens hindurcho Falls der Kraftzellstoffgehalt auf 80% seines ursprünglichen Wertes verringert werden würde, würde" die Faserplatte oder -pappe keine ausreichende Festigkeit aufweisen, um sich ohne ein Auseinanderbrechen zum Ofen bewegen zu können» Bei Anwendung einer zusätzlichen Vakuumeinwirkung gemäß der Erfindung ist es jedoch möglich, den Gehalt an Kraftzellstoff auf 25% seines ursprünglichen Wertes zu senken, wobei die Faserplatte noch ausreichende Festigkeit für eine Bewegung zum Ofen und durch die Anfangsstufen des letzteren ohne ein Zubruchgehen aufweist, lieben der Verminderung, des Kraftzeil stoff gehalt es erweist sich die Verbesserung der Feuerbeständigkeit und der Abmessungs-Stabilität des Erzeugnisses als vorteilhafte

Durch die Anwendung einer zusätzlichen Vakuumeinwirkung nach der Preß- und/oder Verdichtungseinwirkung auf die Faserplatte oder -pappe sind folglich eine verhältnismäßig große Reduzierung des Energiebedarfs, der für die Trocknung der Faserplatte oder -pappe sonst notwendig wäre, sowie der Dichte der hergestellten Faserplatte oder -pappe und die Eliminierung zusätzlicher Verstärkungsmaterialien möglich, die sonst zwecks Verleihung einer Naßgewebefestigkeit unmittelbar vor sowie während der anfänglichen Ofentrocknung zugegeben werden müßten.

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Claims

Patentansprüche

f 1_βλ Verfahren zur Herstellung eines Faserplatten- oder -pappengefüges bei einer V/asser-Holz-Auf schlämmung, wobei die Faserplatten oder «pappen zwei parallele Oberflächen aufweisen, ein wasserhaltiger Brei mindestens eines fasrigen Materials gebildet wird^ eine Faserplatte oder -pappe aus dem Brei auf einer herkömmlichen, eine Wasser-Holz-Auf schlämmung bildenen ilaschine verfilzt wird und die Faserplatte oder -pappe teilweise durch Trockenlegung und/oder Vakuumeinwirkung entwässert und mittels Lruckeinwirkung zwecks weiterer Entwässerung, Verringerung ihrer Dicke sowie Verminderung ihrer Porosität verdichtet wird, dadurch gekennzeich-: net, daß die Faserplatte oder -pappe anschließend an den Verdichtungsvorgang abermals der Wirkung eines sehr hohen Vakuums zwecks ! ', weiterer Entwässerung ausgesetzt wird_o

2o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

■ abschließende Vakuumeinwirkung während einer zwei- bis fünfminu-

i
tigen Stillstandperiode der Faserplatte oder -pappe auf letztere ausgeübt wird, und daß das Vakuum mindestens 1o bis 2ο·25,4 mm Quecksilbersäule (1o bis 2o inch₀ Quecksilber) beträgt.

Ho / Se

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