DE3623624A1

DE3623624A1 - Verfahren zur herstellung eines brennstoffes aus abfall-holzhackspaenen

Info

Publication number: DE3623624A1
Application number: DE19863623624
Authority: DE
Inventors: Claus-Peter Mohr
Original assignee: MOHR CLAUS PETER
Current assignee: MOHR CLAUS PETER
Priority date: 1986-07-12
Filing date: 1986-07-12
Publication date: 1988-01-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung eines im wesentlichen aus Abfall-Holz hackspänen, die zumindest zu einem Teil harzhal tiges Holz enthalten, aufbereiteten Brennstoffes, wobei den durch einen Hacker oder dergleichen her gestellten Spänen auch Späne aus dem Holzschlag und den ersten Verarbeitungsschritten, beispielsweise aus dem Sägewerk, zugesetzt sein können.

Hacker und Zerspaner sind Zerkleinerungsmaschinen zum Zerspanen von Holz.

Sie arbeiten etwa nach dem Prinzip der Schneide mühlen.

Sie besitzen einen schnellaufenden Rotor, an dessen Umfang Messer angeordnet sind, während sich am Sta tor die Gegenmesser befinden.

Ein ebenfalls geläufiger Zerspaner ist der Prall zerspaner, bei dem das Aufgabegut von einem Mitnehmer rotor gegen den Umfang eines mit Messern versehenen, entgegengesetzt umlaufenden Messerhacker gepreßt wird.

In diesem Zusammenhang ist auch das Holzschliffver fahren zuerwähnen, das den Holzschliff als Haupt rohstoff für Zeitungspapier oder dergleichen auf bereitet.

Holzschliff gewinnt man durch das Schleifen von ganzen Baumstämmen an Schleifsteinen unter Druck und Zusatz von viel Wasser.

Der Hauptanfall an sogenannten "Ausschußspänen" liefert die Spanplattenindustrie.

Die Ausgangsstoffe zur Herstellung von Spanplatten sind Gemische von in Spanen hergestellten Flach spänen, sowie die an Hobel- und Fräsmaschinen als Abfall entstehenden Holzspäne.

Für die Qualität einer aus Flachspänen erzeugten Platte sind der Feinheitsgrad der Späne und das Maß ihrer Dichte maßgebend. Mit zunehmender Span feinheit und der damit möglichen dichten Schüttung wächst die Biege- und Zugfestigkeit der Spanplatte, wobei für Qualitätsplatten Spandicken von 0,2 bis 0,5 mm, 5 bis 10 mm Breite und 20 bis 30 mm Länge üblich sind.

Sie werden auf einen Trockenheitsgrad von 97% ge trocknet und auf ihrer gesamten Oberfläche mit einer Leimflotte beschichtet.

Es werden in der Regel drei Spanschichten gebildet und diese senkrecht zu den Schichtlagen gepreßt.

Für die Herstellung von Preßspanplatten im Strang preßverfahren werden vorrangig Reißspäne, ver mischt mit grobkörnigen Sägespänen, in einem vorbe heizten Formkanal stoßweise verdichtet.

Jeder Spanaufbereitung hat jedoch grundsätzlich die Entrindung der Stämme vorauszugehen, die fallweise bereits mit einem relativ hohen Verlust für die Spanplattenindustrie an nutz barem Spanholz verbunden ist.

Die Trennung der den Stamm umfassenden Rinde vom eigentlichen Stammholz ist, insbesondere auch wachstumsbedingt, nicht gleichmäßig, da letztlich die Stämme keinen "idealen" Rundquerschnitt auf weisen, und damit die Rinde nicht unmittelbar ent lang der Grenzlinien abgeschält werden kann.

Die Rindenschicht der Späne führt in aller Regel jeweils in eine Stammholzlage unterschied licher Stärke über.

Die Harze selbst bilden eine Gruppe von festen oder halbfesten, organischen Substanzen, die zwar unterschiedliche chemische Zusammensetzung haben, sich jedoch in einer Reihe von physikalischen Eigenschaften ähneln.

Die natürlichen Harze werden im wesentlichen aus Kiefern und Fichten gewonnen und treten verstärkt in der Rinde und im peripheren Bereich des Holzes auf.

Das Harz lagert in Hohlräumen, die als Zwischen zellräume (Interzellularen) zwischen den harzab sondernden Zellen entstehen.

Der Austritt erfolgt entweder spontan oder nach künstlicher Verwundung, gelöst in ätherische Ölen.

Die Harze selbst haben einen relativ hohen Heizwert, der in aller Regel zwischen 7000 und 10 000 × 4,186 KJ anzusetzen ist, so daß gerade die Späne aus der Peripherie des Stammes einen höheren Heizwert als der Durch schnittsheizwert des Holzes aufweisen.

Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren nach der eingangs beschriebenen Art zu nennen, durch das diese Späne in einen ein fach manipulierbaren Brennstoff auf wirtschaft liche Weise aufbereitet werden, wobei verklebende Zusätze im Interesse der Rußreduzierung vermieden werden sollen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor,

a) daß die Späne einem weiteren, im wesent lichen reißenden Misch-Zerkleinerungsprozeß unterworfen werden, der so lange fortgesetzt wird, bis fasrige Peletts entstehen;
b) daß die fasrigen Peletts, anschließend einem die Cellulosefasern, einschließlich der sie umschließenden Hemicelluloseschicht und das Lignin partiell trennenden zwei- bis dreistündigem Kochprozeß unterworfen werden, und der Sud, der auch aus den Inter zellularen austretende Harzanteile enthält, in ein auch in heißem Zustand adhäsives Pro dukt überführt wird, dem die nicht voll ständig zerkochten, fasrigen und stückigen, im wesentlichen zellulosehaltigen Anteile einlagern;
c) daß die Masse in eine Preßform einge bracht, verdichtet und hierbei klebend verbunden wird;
d) daß der unmittelbar nach seiner Verdichtung entstandene Formling der Preßform entnommen wird;
e) daß durch weitere, zwei- bis dreitägige Freiluftlagerung die Stapelfestigkeit des Formlings eingestellt wird.

Durch die Weiterführung des Misch-Zerkleinerungs prozesses werden im wesentlichen die fasrigen Substanzen erhalten, wobei die Bindung der Holz fasern, d.h. der Verband aus Cellulosefasern, erhalten bleibt, das umgebende Lignin jedoch partiell gebrochen und für den weiteren Ausschluß zugänglich gemacht wird.

Die Interzellularen sind ebenfalls dem Reiß vorgang unterworfen, wobei das einlagernde Harz sich schon vor Einleitung des Kochprozesses, zumindest partiell, verteilt, was in der relativ hohen Ver bindungskraft der Peletts zum Ausdruck kommt.

Die Menge des zugegebenen Wassers ist so abge stimmt, daß nach dem Kochprozeß ein gelartiger Sud entsteht, in dem die nicht vollständig zer kochten Anteile einlagern.

Diese Masse wird in Preßformen eingegeben, die den üblichen Stückbriketts entsprechen.

Der Harzanteil und das ebenfalls partiell frei gewordene Lignin, das ursprünglich lediglich zur Verkittung der Holzfasern untereinander beigetragen hat, entwickeln gemeinsam eine ausreichende Klebe kraft, so daß nach Verdichtung das Brikett der Preßform direkt entnommen werden kann.

Die anschließende Freiluftlagerung reduziert den Wasseranteil und führt zur Härtung des Harzan teiles, so daß bereits nach wenigen Tagen die Briketts unbegrenzt stapelbar sind.

Im weiteren hat es sich gezeigt, daß es zweck mäßig ist, dem Schüttvolumen der Peletts etwa das gleiche Volumen an Wasser zur Durchführung des Koch prozesses zuzusetzen.

Die nach der Kochzeit verbleibende flüssige Rest menge weist den erwünschten gelartigen Charakter mit stark klebenden Eigenschaften auf.

Der Kochprozeß wird vorzugsweise in einem Kupfer gefäß vollzogen.

Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung eines solchen Sudkessels besonders wirkungsvoll ist. Die definitive Erklärung dieser Tatsache ist bis jetzt nicht möglich.

Beispiel

Die aus Kiefernholz bestehenden, partiell mit einer Rindenauflage versehenen Späne werden, wie beschrieben, einem reißenden Misch-Zerkleine rungsprozeß unterworfen, der so lange aufrechter halten wird, bis das fasrige Produkt in sich ver filzte Peletts bildet.

Von diesem, in der ersten Aufbereitungsstufe ent standenen Produkt wird einem Anteil Pelett-Schütt volumen ein gleicher Anteil Wasservolumen zuge setzt, wobei sich ein Verhältnis von einem Teil Holz zu 3,3 Teilen Wasser ergibt.

Diese Anteile können in gewissen Grenzen, d.h. je nach Dichte der Peletts und deren Wasseraufnahme fähigkeit, variieren.

Das Produkt wird insgesamt drei Stunden gekocht und anschließend, bei Pressen des Formlings, weit gehend entwässert und die Bestandteile des Form lings adhäsiv verbunden.

Durch die anschließende Freiluftlagerung von etwa drei Tagen erhalten die Formlinge ihre erforderliche Stapelfestigkeit.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen aus Abfall-Holzhackspänen, die zumindest zu einem Teil harzhaltiges Holz enthalten, aufbereiteten Brennstoffes, wobei den durch einen Hacker oder dergleichen hergestellten Spänen auch Späne aus dem Holzschlag und den ersten Verarbeitungsschrit ten, beispielsweise aus dem Sägewerk, zugesetzt sein können, gekennzeichnet durch nachfolgende Verfahrensschritte:

a) daß die Späne einem weiteren, im wesent lichen reißenden Misch-Zerkleinerungsprozeß unterworfen werden, der so lange fortgesetzt wird, bis fasrige Peletts entstehen;
b) daß die fasrigen Peletts anschließend einem die Cellulosefasern, einschließlich der sie umschließenden Hemicelluloseschicht und das Lignin partiell trennenden zwei- bis dreistündigem Kochprozeß unterworfen werden, und der Sud, der auch aus den Interzellularen austretende Harzanteile enthält, in ein auch in heißem Zustand adhäsives Produkt überführt wird, dem die nicht vollständig zerkochten, fasrigen und stückigen, im wesentlichen zellulosehaltigen Anteile einlagern,;
c) daß die Masse in eine Preßform einge bracht, verdichtet und hierbei klebend verbunden wird;
d) daß der unmittelbar nach seiner Ver dichtung entstandene Formling der Preß form entnommen wird;
e) daß durch weitere, zwei- bis dreitägige Freiluftlagerung die Stapelfestigkeit des Formlings eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schüttgut der Peletts etwa das gleiche Volumen an Wasser zur Durchführung des Kochprozes ses zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kochprozeß vorzugsweise in einem Kupfer gefäß vollzogen wird.