DE4415277A1

DE4415277A1 - Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten aus der Gruppe der Spanplatten und Faserplatten

Info

Publication number: DE4415277A1
Application number: DE19944415277
Authority: DE
Original assignee: Siempelkamp Giesserei KG; G Siempelkamp GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1994-04-30
Filing date: 1994-04-30
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2014-05-01
Also published as: DE4415277C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollkontinuierlichen Herstellung von Holzwerkstoffplatten aus der Gruppe der Spanplatten und Faserplatten, bei dem aus dem Preßgut auf einem Form- und Transportband kontinuierlich eine bahnförmige Preßgutmatte geformt, die Preßgutmatte durch eine Vorwärmeinrichtung geführt wird, in der ein erhitztes Fluid die Preßgutmatte durchströmt, und bei der im Anschluß daran die Preßgutmatte mit Vorwärm temperatur in eine beheizte kontinuierliche Doppelband presse eingeführt sowie in dieser zur Holzwerkstoffplatte verpreßt wird.

Bei dem bekannten Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht (DE 36 40 682 A1), wird die Preßgutmatte kontinuierlich geformt. Der Vorwärmung ist eine Vorverdichtung vorge schaltet, die mit Hilfe einer Taktpresse durchgeführt wird, die eine obere und eine untere unbeheizte Pressenplatte aufweist. Folglich wird nicht vollkontinuierlich gearbeitet und erfolgt auch die Vorwärmung im Taktbetrieb. Mit Hilfe einer oberhalb der Preßgutmatte und einer unterhalb der Preßgutmatte angeordneten Kammer wird ein erhitztes Fluid, vorzugsweise ein aus überhitztem oder gesättigtem Wasser dampf bestehendes Fluid, in die Preßgutmatte gedrückt oder gesaugt, die auf einem Siebband aufliegt. Eine Doppelbandpresse ist nachgeschaltet. Man erzielt so erhebliche Einsparungen an Investitions- und Heizkosten in bezug auf die kontinuierliche Doppelbandpresse und in dieser auch einen schnellen Wärmetransport. Folglich kann die Preßzeit der vorgewärmten Preßgutmatte in der Doppel bandpresse reduziert werden, die Durchlaufgeschwindigkeit kann erhöht werden.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einem vollkontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten aus der Gruppe der Spanplatten und Faserplatten den Preßdruck beim Verpressen der Preßgutmatte zu reduzieren und die Qualität der hergestellten Holzwerkstoffplatte zu verbessern.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur vollkontinuierlichen Herstellung von Holzwerkstoffplatten aus der Gruppe der Spanplatten und Faserplatten, bei dem aus dem Preßgut auf einem Form- und Transportband kontinuierlich eine bahnförmige Preßgutmatte geformt, die Preßgutmatte durch eine Vorwärmeinrichtung geführt wird, in der ein erhitztes Fluid die Preßgutmatte durchströmt, und bei der im Anschluß daran die Preßgutmatte mit Vorwärmtemperatur in eine beheizte kontinuierliche Doppelbandpresse eingeführt sowie in dieser zur Holzwerkstoffplatte verpreßt wird, wobei die Kombination der folgenden Merkmale verwirklicht wird:

a) die Preßgutmatte wird mit einer Schüttdichte im Bereich von 60 bis 220 kg/m³ und Umgebungs temperatur in die Vorwärmeinrichtung eingeführt, die als kontinuierlich arbeitende Durchlaufvorwärm einrichtung ausgebildet ist,
b) die Vorwärmeinrichtung wird mit einem klimati sierten Fluid aus Luft und Wasserdampf, welches eine Temperatur von unter 100°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von über 30% aufweist, betrieben,
c) die Vorwärmung der Preßgutmatte wird durch die fühlbare Wärme des Fluids und zusätzlich durch eine Kondensation des in dem Fluid enthaltenen Wasserdampfes in der Preßgutmatte gesteuert, und zwar mit der Maßgabe, daß sich die Feuchte in der Preßgutmatte gegenüber der Ausgangsfeuchte um maximal 5% erhöht,
d) es wird beim Verpressen der vorgewärmten Preßgutmatte in der kontinuierlichen Presse mit einem maximalen Preßdruck gearbeitet, der um zumindest 30% kleiner ist als der Preßdruck, der zum Verpressen einer gleichen, nicht vorgewärmten Preßgutmatte zu einer Holzwerkstoffplatte in einer kontinuierlichen Doppelbandpresse aufgewendet werden muß,

wobei das klimatisierte Fluid in einem Fluidkreislauf über eine lufttechnische Anlage geführt und in dieser der bei der Vorwärmung der Preßgutmatte eingetretene Verlust des Fluids an Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit wieder ausgeglichen wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird die Preßgutmatte mit einer Schüttdichte von 60 bis 120 kg/m³ in die Vorwärmeinrichtung eingeführt. Die Vorwärmeinrichtung wird vorzugsweise mit einem klimatisierten Fluid betrieben, welches eine Temperatur von etwa 90°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 40% aufweist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Durchführung der Vorwärmung mit einem klimatisierten Fluid gemäß Merkmal b) eine gleichsam homogene Kondensations erwärmung im gesamten Querschnitt der Preßgutmatte und über deren gesamten Grundriß erreicht werden kann, wenn die Schüttdichte gemäß Merkmal a) für eine Kondensation des Wasserdampfes auch in der Tiefe der Preßgutmatte einge richtet wird. Bei dieser Kondensation wird die beachtliche Kondensationswärme gleichsam an den Holzpartikeln und/oder Fasern der Preßgutmatte frei. Die Partikel oder Fasern erfahren dadurch eine Erweichung, die sich kurzfristig einstellt. Die Kondensation erzeugt in der Preßgutmatte einen Unterdruck, der bewirkt, daß klimatisiertes Fluid nachgesaugt wird. Überraschenderweise erfährt der zur Herstellung der Holzwerkstoffplatten eingesetzte Binder nicht nur keine Beeinträchtigung, sondern zumeist sogar eine Verbesserung seines Abbindeverhaltens. Das gilt insbesondere dann, wenn mit einem Phenolharz als Binder gearbeitet wird. Die Qualitätsparameter der fertigen Holzwerkstoffplatten werden deutlich verbessert. Im Ergebnis erreicht man durch das erfindungsgemäße Verfahren erhebliche energetische Vorteile und mit kurzen Preßzeiten bei reduziertem Preßdruck beachtlich verbesserte Produkte. Die kontinuierliche Doppelbandpresse kann wegen der Reduzierung der Preßzeiten beachtlich verkürzt werden. Es versteht sich, daß die Preßgutmatte als ein ausreichend "offenes System" aufgebaut sein muß, d. h. in ausreichendem Maße offenporig sein muß, um das Fluid eindringen zu lassen. Besonders ausgeprägt sind diese Vorteile, wenn es sich um die Herstellung von sogenannten OSB-Spanplatten handelt, worauf sich die Erfindung besonders bezieht. OSB steht für Oriented Structural Board. - Es versteht sich, daß man zwischen der Preßgutmatte und den Preßbändern der Doppelbandpresse Siebbänder anordnen kann.

Grundsätzlich ist es bekannt (DE 39 14 106 C2), bei der kontinuierlichen Herstellung von Spanplatten und Faser platten die Preßgutmatte aus einer Ausgangsmischung zu formen, deren Feuchte kleiner ist als es der Regelfeuchte entspricht, und diese Preßgutmatte, welche die Umgebungs temperatur aufweist, unmittelbar vor dem Einführen in den Preßspalt mit Wasserdampf so vorzuwärmen, daß ihre Feuchte zumindest annähernd die Regelfeuchte erreicht. Auch inso weit tritt eine Kondensation ein. Es wird jedoch nicht mit einem klimatisierten Fluid im Sinne der Erfindung, sondern mit Wasserdampf gearbeitet, der eine Temperatur von über 100°C bis 150°C aufweist. Eine definierte, gleichsam homogene Kondensation im gesamten Querschnitt der Preßgut matte kann so nicht erreicht werden. Außerdem muß das Preßgut vorgetrocknet werden, wenn die Ausgangsfeuchte nicht ohnehin kleiner ist als es der Regel feuchte eines solchen Preßgutes entspricht.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausgestaltung des Verfahrens. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird die Kondensation des in dem Fluid enthaltenen Wasserdampfes in der Preßgutmatte so gesteuert, daß sich die Feuchte in der Preßgutmatte zumindest um 2% erhöht. Um sehr kurzfristig zu der angestrebten Vorwärmung mit gleichsam homogener Kondensation über den gesamten Querschnitt der Preßgutmatte zu gelangen, empfiehlt es sich, in der Vorwärmeinrichtung mit einer Strömungsgeschwindigkeit des Fluids von 0,5 bis 2 m/Sek., vorzugsweise von etwa 1 m/Sek., auch beim Durch strömen der Preßgutmatte, zu arbeiten. Die Behandlung der Preßgutmatte in der Vorwärmeinrichtung wird zweck mäßigerweise in einer Zeit von 2 bis 10 Sek., nicht jedoch wesentlich länger, durchgeführt. Überraschenderweise führt das erfindungsgemäße Verfahren im gesamten Strang der Preßgutmatte und über deren gesamte Breite zu einer sehr homogenen Kondensation und Vorwärmung, obgleich im Durchlaufverfahren gearbeitet wird. Das beruht auch darauf, daß die Kondensation, wie bereits angegeben, in der Preßgutmatte einen Unterdruck erzeugt, der bewirkt, daß das klimatisierte Fluid nachgesaugt wird und folglich in alle Bereiche der Preßgutmatte sehr gleichmäßig eindringt.

Die Vorwärmung kann mit einer Vorwärmeinrichtung durchge führt werden, die nur eine Vorwärmzone aufweist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Behand lung der Preßgutmatte in einer Vorwärmeinrichtung durchge führt, die eine Mehrzahl von in Durchlaufrichtung der Preßgutmatte hintereinander angeordneten Vorwärmzonen auf weist. Dabei wird zweckmäßigerweise so verfahren, daß die Strömungsrichtung, mit der die Preßgutmatte durchströmt wird, von Vorwärmzone zu Vorwärmzone wechselt. Arbeitet man mit einer solchen Vorwärmeinrichtung, so kann in alle Vorwärmzonen das Fluid aus dem gleichen Fluidkreislauf eingeführt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, in den einzelnen Vorwärmzonen jeweils ein Fluid mit unterschiedlicher Temperatur und unterschiedlicher relativer Luftfeuchtigkeit einzuführen. Diese Maßnahme erlaubt eine Anpassung des erfindungsgemäßen Verfahrens an besonderes Preßgut und besondere Preßgutzusammensetzungen. Immer kann angestrebt oder in Kauf genommen werden, daß im Bereich des Austritts der Vorwärmeinrichtung die Feuchte, welche die Preßgutmatte in der Vorwärmeinrichtung aufgenommen hat, wieder erniedrigt wird.

Es versteht sich, daß die fertiggepreßte Spanplatte oder Faserplatte ein ausreichendes Volumen an Microporen aufweisen muß, um die durch die Vorwärmung eingestellte Feuchte störungsfrei (ohne sogenannte Platzer) aufnehmen zu können. Das läßt sich regelmäßig erreichen, wenn die Verpressung der vorgewärmten Preßgutmatte auf eine Dichte im Bereich von 600 bis 800 kg/m³, insbesondere auf eine Dichte von etwa 680 kg/m³, erfolgt. Auch dieses gilt insbesondere für die Herstellung von OSB-Spanplatten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine graphische Darstellung, die einen wesentlichen Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert,

Fig. 2 schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 2 mit zusätzlichen Anlagenteilen.

In der graphischen Darstellung der Fig. 1 ist auf der Abszissenachse 1 die Preßzeit aufgetragen, die eine im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgewärmte Preßgutmatte in der kontinuierlichen Doppelbandpresse erfährt. Anders ausgedrückt entspricht die Abszissenachse 1 der preßwirksamen Länge einer solchen kontinuierlichen Presse. Auf der Ordinatenachse 2 links ist der Preßdruck aufgetragen, auf der Ordinatenachse 3 rechts die Dicke des Preßspaltes. Die Kurve D in der graphischen Darstellung gibt die Dicke des Preßspaltes an, in den die nach Maßgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgewärmte Preßgutmatte eingeführt wird. Die Kurve P₁ gibt den Preßdruck an, der zum Verpressen einer nicht vorgewärmten Preßgutmatte zu einer Spanplatte in der kontinuierlichen Doppelbandpresse eingerichtet werden muß. Die Kurve P₂ verdeutlicht den Preßdruck, der eingerichtet wird, wenn die Preßgutmatte nach Maßgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens im Zuge der Vorwärmung vorbehandelt worden ist. Vergleicht man die Flächen unter diesen Kurven P₁ und P₂, so erkennt man, daß die Preßarbeit eine beachtliche Reduzierung erfährt. Die Preßzeit wird verkürzt, die Länge der kontinuierlichen Doppelbandpresse kann entsprechend reduziert werden.

Die in der Fig. 2 dargestellte Anlage besitzt eine Formstation für die Preßgutmatte, ein Form- und Transportband 10, eine kontinuierliche Doppelbandpresse und eine Vorwärmeinrichtung 11. Die Formstation ist in Richtung des Pfeiles 12 links in Fig. 2 an die dargestellten Anlagenteile angeschlossen. Die Doppelbandpresse ist an die dargestellten Anlagenteile der Fig. 2 in Richtung des rechts dargestellten Pfeiles 13 angeschlossen. Die Fig. 3 zeigt in gegenüber der Fig. 2 wesentlich vergrößertem Maßstab die Vorwärmeinrichtung 11 aus der erfindungsgemäßen Anlage. Man erkennt, daß die Vorwärmeinrichtung 11 einen oberen, über Umlenkeinrichtungen 14 geführten Siebband umlauf 15 sowie einen unteren, über Umlenkeinrichtungen 16 geführten Siebbandumlauf 17 aufweist. Der Untertrum 18 bzw. der Obertrum 19 dieser Siebbandumläufe 15, 17 bilden den Vorwärmspalt 20 für die vorzuwärmende Preßgutmatte. Dem Untertrum 18 bzw. dem Obertrum 19 sind Fluidkammern 21, 22 für die Zuführung bzw. Abführung des klimatisierten Fluids zugeordnet. Die Fluidkammern 21, 22 sind an Fluidführungs leitungen 23 angeschlossen, die einen Fluidkreislauf mit Steuer- und Regeleinrichtungen bilden. Sie sind über eine lufttechnische Anlage für die Fluidklimatisierung geführt. Die lufttechnische Anlage ist wie eine übliche Klimaanlage eingerichtet, arbeitet jedoch mit nach Maßgabe der Erfindung eingerichteten Parameterbereichen. In der Fig. 2 ist dem Untertrum 18 bzw. dem Obertrum 19 jeweils eine Fluidkammer 21 bzw. 22 zugeordnet. In der Fig. 3 erkennt man, daß am Untertrum 18 bzw. Obertrum 19 der Siebband umläufe 15, 17, die den Vorwärmspalt 20 bilden, jeweils eine Mehrzahl von einander gegenüberliegenden Fluidkammern 21, 22 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel gehören diese Fluidkammern 21, 22 dem gleichen Fluidkreislauf an.

Es könnten aber die gegenüberliegenden Fluidkammern 21, 22 paarweise auch jeweils einem separaten Fluidkreislauf angehören. Der Fluidkreislauf weist einen Rechner auf, so daß die Vorwärmung der Preßgutmatte nach Maßgabe unter schiedlicher Produktprogramme rechnergestützt gesteuert oder geregelt werden kann.

Claims

1. Verfahren zur vollkontinuierlichen Herstellung von Holzwerkstoffplatten aus der Gruppe der Spanplatten und Faserplatten, bei dem aus dem Preßgut auf einem Form- und Transportband kontinuierlich eine bahnförmige Preßgutmatte geformt, die Preßgutmatte durch eine Vorwärmeinrichtung geführt wird, in der ein erhitztes Fluid die Preßgutmatte durchströmt, und bei der im Anschluß daran die Preßgutmatte mit Vorwärmtemperatur in eine beheizte kontinuierliche Doppelbandpresse eingeführt sowie in dieser zur Holzwerkstoffplatte verpreßt wird, wobei die Kombination der folgenden Merkmale verwirklicht wird:

wobei das klimatisierte Fluid in einem Fluidkreislauf über eine lufttechnische Anlage geführt und in dieser der bei der Vorwärmung der Preßgutmatte eingetretene Verlust des Fluids an Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit wieder ausgeglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Preßgutmatte mit einer Schüttdichte von 60 bis 120 kg/m³ in die Vorwärmein richtung eingeführt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Vorwärmeinrichtung mit einem klimatisierten Fluid betrieben wird, welches eine Temperatur von etwa 90°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 40% aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kondensation des in dem Fluid enthaltenen Wasserdampfes in der Preßgutmatte so gesteuert wird, daß sich die Feuchte in der Preßgutmatte zumindest um 2% erhöht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in der Vorwärmeinrichtung mit einer Strömungsgeschwindigkeit des Fluids von 0,5 bis 2,0 m/Sek. auch beim Durchströmen der Preßgutmatte, gearbeitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Behandlung der Preßgutmatte in der Vorwärmeinrichtung in der Zeit von 2 bis 10 Sek. durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Behandlung der Preßgutmatte in einer Vorwärmeinrichtung durchgeführt wird, die eine Mehrzahl von in Durchlauf richtung der Preßgutmatte hintereinander angeordneten Vorwärmzonen aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in alle Vorwärmzonen das Fluid aus dem gleichen Fluidkreislauf eingeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in die einzelnen Vorwärmzonen jeweils ein Fluid mit unterschiedlicher Temperatur und unterschiedlicher relativer Luftfeuchtigkeit eingeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei im Bereich des Austritts der Vorwärmeinrichtung die Feuchte, welche die Preßgutmatte in der Vorwärmeinrichtung aufgenommen hat, wieder erniedrigt wird.

11. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, - mit Formstation für die Preßgutmatte, Form- und Transportband, kontinuierlich arbeitender Doppelbandpresse und Vorwärmeinrichtung vor der Doppelbandpresse, bei der die Vorwärmeinrichtung einen oberen über eine Umlenkeinrichtung geführten Siebbandumlauf sowie einen unteren, über eine Umlenkeinrichtung geführten Siebbandumlauf aufweist, deren Untertrum bzw. Obertrum einen Vorwärmspalt für die Preßgutmatte bilden, wobei den Bändern im Untertrum bzw. im Obertrum Fluidkammern für die Zuführung bzw. Abführung des klimatisierten Fluids zugeordnet sind und wobei die Fluidkammern an Fluidfüh rungsleitungen angeschlossen sind, die einen Fluidkreislauf mit Steuer- und Regeleinrichtungen bilden und über eine lufttechnische Anlage für die Fluidklimatisierung geführt sind.

12. Anlage nach Anspruch 11, wobei am Untertrum und am Obertrum der Siebbandumläufe, die den Vorwärmspalt bilden, jeweils eine Mehrzahl von einander gegenüberliegenden Fluidkammern angeordnet ist.

13. Anlage nach Anspruch 12, wobei die Fluidkammern dem gleichen Fluidkreislauf angehören.

14. Anlage nach Anspruch 12, wobei die einander gegenüber liegenden Fluidkammern paarweise jeweils einem separaten Fluidkreislauf angehören.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Fluidkreislauf bzw. die Fluidkreisläufe einen Rechner aufweisen und von diesem nach Maßgabe unterschiedlicher Produktprogramme steuerbar und/oder regelbar sind.