DE4423632A1

DE4423632A1 - Verfahren zum Vorwärmen von Streugut auf eine vorgebbare Vorwärmtemperatur im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten

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Publication number: DE4423632A1
Application number: DE4423632A
Authority: DE
Original assignee: Siempelkamp Giesserei KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1996-01-11
Also published as: CA2153280C; EP0695609B1; US5643376A; FI953332A; EP0695609A2; ATE162975T1; EP0695609A3; EP0695609B2; FI953332A0; CN1121867A; ES2113697T5; DE59501405D1; JPH0880513A; CA2153280A1; CN1060111C; FI116969B; ES2113697T3; JP3704378B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorwärmen von unbeleimtem und/oder von beleimtem Streugut auf eine vorgebbare Vorwärmtemperatur im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten durch Heißpressen einer Streugutmatte in einer kontinuierlichen Presse oder in einer Taktpresse, insbesondere zum Vorwärmen von unbeleimten und/oder von beleimten Spänen im Zuge der Herstellung von Spanplatten. Das Vorwärmen von Streugut im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten wird durchgeführt, um die Leistung von Anlagen für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten zu erhöhen, weil die Preßzeit verkürzt werden kann, und/oder die Qualität der Holzwerkstoffplatten zu verbessern.

Zum Vorwärmen von Streugut im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten sind verschiedene Maßnahmen bekannt. Bei einem bekannten Verfahren (DE-PS 12 76 912) werden aus dem Streugut Preßgutmatten und aus den Preßgutmatten Preßgutmattenabschnitte hergestellt. Es wird Wasserdampf verwendet, um in einer Plattenpresse die Preßgutmattenab schnitte auf Verpressungstemperatur zu erwärmen. Dabei wird mit überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur von 150°C und mehr gearbeitet. Die Preßgutmattenabschnitte werden in die geöffnete Plattenpresse eingeführt, die danach geschlossen wird. Die Preßgutmattenabschnitte werden zwischen den Pressenplatten zunächst ohne Dampfzuführung auf eine geringere Dichte, als es der Enddichte entspricht, vorgepreßt. Dann wird der überhitzte Wasserdampf eingeführt und am Ende werden die Preßgutmattenabschnitte auf Enddichte fertiggepreßt. Dabei werden auch die Pressenplat ten aufgeheizt. Zur Einführung des überheizten Wasser dampfes ist zumindest eine der Pressenplatten an eine Dampfkammer angeschlossen, die über Dampfdurchlaßöffnungen in der Pressenplatte mit dem Preßspalt zwischen den Pressenplatten in Verbindung steht. Die Dampfkammer ist an eine Einrichtung zur Erzeugung von überhitztem Wasserdampf angeschlossen. Die dem Preßraum zugewandte Oberfläche der mit der Dampfkammer versehenen Pressenplatte besitzt Bohrungen oder ist eine Sintermetallplatte mit dampfdurch lässigen offenen Poren. Die Qualität der hergestellten Produkte ist verbesserungsbedürftig.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (DE 36 40 682 A1) wird die Preßgutmatte kontinuierlich aus dem Streugut geformt. Der Vorwärmung ist eine Vorverdichtung vorgeschal tet, die mit Hilfe einer Doppelbandpresse durchgeführt wird, die eine obere und eine untere unbeheizte Pressen platte aufweist. Die Preßgutmatten liegen auf einem Siebband auf. Mit Hilfe einer oberhalb der Preßgutmatte und einer unterhalb der Preßgutmatte angeordneten Kammer wird ein erhitztes Fluid, vorzugsweise ein aus überhitztem oder gesättigtem Wasserdampf bestehendes Fluid, in der Doppel bandpresse in die Preßgutmatte gedrückt und in diese eingesaugt. Man erzielt so erhebliche Einsparungen an Investitions- und Heizkosten in bezug auf die kontinuierliche Fertigpresse und in dieser auch einen schnellen Wärmetransport. Folglich kann die Preßzeit der vorgewärmten Preßgutmatte in der Fertigpresse reduziert werden. Die Durchlaufgeschwindigkeit kann erhöht werden.

Im Rahmen der vorstehend beschriebenen bekannten Maßnahmen bereitet es Schwierigkeiten, die Vorwärmung in bezug auf Temperatur und Feuchte des Streugutes an unterschiedliches Streugut, an unterschiedliche Leime und an unterschiedliche Produktparameter in bezug auf die Holzwerkstoffplatten anzupassen. Das beruht darauf, daß das Fluid, mit dem die Vorwärmung durchgeführt wird, neben der erwünschten Vor wärmung auch unerwünschte Veränderungen im Streugut bewirkt.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Vorwärmung von Streugut im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten so zu führen, daß unerwünschte, störende Veränderungen im beleimten oder unbeleimten Streugut durch die Vorwärmung nicht mehr auftreten.

Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Vorwärmen von unbeleimtem und/oder von beleimtem Streugut auf eine vorgebbare Vorwärmtemperatur im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten durch Heißpressen einer Streugutmatte in einer kontinuierlichen Presse oder in einer Taktpresse, insbesondere zum Vorwärmen von unbeleimten und/oder von beleimten Spänen im Zuge der Herstellung von Spanplatten, mit den Verfahrensschritten

1.1 die Vorwärmung wird mit einem klimatisierten Fluid aus Luft und Wasserdampf durchgeführt, welches das Streugut durchströmt,
1.2 das Fluid, welches das Streugut durchströmt, hat eine Temperatur, die um die Taupunkt differenz höher ist als der Taupunkt,
1.3 der Mengenstrom des Fluids einerseits, der Tau punkt andererseits und außerdem die Taupunkt differenz werden so gewählt, daß die vorge gebene Vorwärmtemperatur des erwärmten Streu gutes sich einstellt,

wobei eine Kondensation des Wasserdampfes in dem Streugut in Kauf genommen und die Feuchte des erwärmten Streugutes erforderlichenfalls durch zusätzliche Verfahrensmaßnahmen eingestellt wird. Es versteht sich, daß die Vorwärm temperatur auch von der Behandlungszeit abhängt. Ein Maß für die erreichbare Vorwärmtemperatur ist die Taupunkt temperatur. Die Vorwärmtemperatur entspricht zumindest der Taupunkttemperatur, kann aber bei ungesättigtem Fluid auch etwas höher liegen.

Der Begriff klimatisiertes Fluid bedeutet, daß Temperatur und Feuchte des Fluids, welches ein Gemisch von Luft und Wasserdampf darstellt, wie in der Klimatechnik üblich eingestellt werden. Zur Einstellung dieses "Klimas" kann daher auf die Erfahrungen der Klimatechnik und grund sätzlich auch auf die in der Klimatechnik üblichen Apparate zurückgegriffen werden, wenn auch im Rahmen der Erfindung mit anderen, zahlenmäßigen Parametern gearbeitet wird. Taupunkt bezeichnet im Rahmen der Erfindung, wie üblich, diejenige Temperatur, bei der in dem Luft/Wasserdampfge misch die Luft mit der vorhandenen Menge des Wasserdampfes gerade gesättigt ist. Unterhalb des Taupunktes tritt Kon densation des Wasserdampfes infolge Übersättigung ein. Der Wasserdampf schlägt sich z. B. tauartig nieder. Die Tau punktdifferenz ist ein Maß für die Feuchtigkeit der Luft. Sie bezeichnet die Differenz zwischen Lufttemperatur und Taupunkt. Eine große Taupunktdifferenz zeigt folglich ein großes Sättigungsdefizit der Luft an (relativ trockene Luft), umgekehrt ist eine kleine Taupunktdifferenz ein Zeichen hoher Luftfeuchtigkeit. Die Luftfeuchtigkeit be zeichnet im Rahmen der Erfindung und wie üblich den Wasserdampfgehalt der Luft, angegeben als relative Feuch tigkeit. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% ist die Luft mit dem Wasserdampf gesättigt. Überschüssiger Wasserdampf kondensiert.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Vor wärmung von unbeleimtem und/oder von beleimtem Streugut im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten der Mengen strom des Fluids, der Taupunkt und die Taupunktdifferenz (und außerdem die Behandlungszeit) ohne Schwierigkeiten so eingestellt werden können, daß die vorgegebene Vorwärm temperatur für das erwärmte Streugut erreicht wird. Die konkreten Werte lassen sich für vorgegebenes Streugut, beleimt oder unbeleimt, unschwer experimentell ermitteln. Erfindungsgemäß wird eine Kondensation des Wasserdampfes aus dem Fluid in dem Streugut in Kauf genommen. Die Feuchte des erwärmten Streugutes kann überraschenderweise, wenn es erforderlich ist durch zusätzliche Verfahrensmaßnahmen, eingestellt werden, die weiter unten beschrieben werden.

Im einzelnen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf verschiedene Weise weiter ausbilden und spezifizieren. Für die meisten Anwendungsfälle empfiehlt es sich, das Ver fahren so zu führen, daß das Fluid eine Temperatur von unter 100°C aufweist. Dabei hat es sich bewährt, mit einem Fluid zu arbeiten, welches eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 30% aufweist. Die Kondensation des Wasserdampfes in dem Streugut wird im Rahmen der Erfindung vorzugsweise derart in Kauf genommen, daß sich die Feuchte im Streugut durch die Vorwärmung um maximal 5% erhöht. Es empfiehlt sich, das Fluid im Kreislauf über eine Klimaanlage zu führen und in dieser den Wasserdampfgehalt, den Taupunkt und die Taupunktdifferenz einzustellen. Da der Wasserdampf bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Vorwärmung infolge der Kondensation verbraucht wird, muß in diesem Kreislauf Wasserdampf immer wieder eingespeist werden.

Um die Feuchte des erwärmten Streugutes einzustellen, bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedene Möglich keiten. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, eine Nachbehandlung des vorgewärmten Streugutes zum Zwecke der Einstellung der Feuchte im vorgewärmten Streugut nicht durchzuführen, wenn die Anfangsbedingungen, die das Streu gut mitbringt, dieses nicht erforderlich machen. Wo eine solche Einstellung der Feuchte erforderlich ist, kann im Rahmen der Erfindung die Feuchte des erwärmten Streugutes dadurch eingestellt werden, daß das Streugut vor der Einführung in das erfindungsgemäße Verfahren einem Trocknungsprozeß unterworfen wird und durch diesen die Ein führungsfeuchte nach Maßgabe der bei der Vorwärmung eintretenden Kondensation des Wasserdampfes reduziert wird. Die Feuchte des erwärmten Streugutes kann aber auch dadurch eingestellt werden, daß der Wasseranteil, den der Leim bei der Beleimung des Streugutes mitbringt, nach Maßgabe der bei der Vorwärmung eintretenden Kondensation des Wasser dampfes reduziert wird. Die Beleimung kann vor oder nach der Vorwärmung durchgeführt werden. Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird die Feuchte des erwärmten Streugutes dadurch eingestellt, daß im Anschluß an die Vorwärmung eine Trocknung durchgeführt wird. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung des erwärmten Streugutes mit Hilfe eines Trocknungsfluids aus Luft und Wasserdampf durchgeführt wird, welches etwa den gleichen Taupunkt wie das Fluid, mit dem die Vorwärmung durchgeführt wurde, jedoch eine gegenüber diesem Fluid ausreichend erhöhte Temperaturdifferenz aufweist. Handelt es sich um die Herstellung von mehrschichtigen Holzwerk stoffplatten aus einer mehrschichtigen Streugutmatte, so kann es zweckmäßig sein, lediglich das Streugut der Mittelschicht vorzuwärmen.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die beschriebene Vorwärmung an verschiedenen Stellen im Prozeß ablauf bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten durchgeführt werden. Handelt es sich um die Herstellung von Spanplatten und erfolgt die Herstellung von Spanplatten in einer Spanplattenanlage mit Trockner für das Streugut, Streugutsilo, Beleimstation, Formstraße und Heißpresse in Form einer kontinuierlichen Presse oder in einer Taktpresse, so kann die Vorwärmung nach Maßgabe der Patentansprüche 11 bis 15 durchgeführt werden. Im Rahmen der Erfindung und insbesondere dieser Patentansprüche 11 bis 15 bezeichnet Spanplatten auch sogenannte MDF-Platten und OSB-Platten (MDF steht für Medium Density Fiberboard, OSB für Oriented Strand Board).

Claims

1. Verfahren zum Vorwärmen von unbeleimtem und/oder von beleimtem Streugut auf eine vorgebbare Vorwärmtemperatur im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten durch Heißpressen einer Streugutmatte in einer kontinuierlichen Presse oder in einer Taktpresse, insbesondere zum Vorwärmen von unbeleimten und/oder von beleimten Spänen im Zuge der Herstellung von Spanplatten, mit den Verfahrensschritten

1.1 die Vorwärmung wird mit einem klimatisierten Fluid aus Luft und Wasserdampf durchgeführt, welches das Streugut durchströmt,
1.2 das Fluid, welches das Streugut durchströmt, hat eine Temperatur, die um die Taupunkt differenz höher ist als der Taupunkt,
1.3 der Mengenstrom des Fluids einerseits, der Taupunkt andererseits und außerdem die Tau punktdifferenz werden so gewählt, daß die vor gegebene Vorwärmtemperatur des erwärmten Streugutes sich einstellt,

wobei eine Kondensation des Wasserdampfes in dem Streugut in Kauf genommen und die Feuchte des erwärmten Streugutes erforderlichenfalls durch zusätzliche Verfahrensmaßnahmen eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluid eine Temperatur von unter 100°C aufweist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Fluid eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 30% aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Kondensation des Wasserdampfes in dem Streugut derart in Kauf genommen wird, daß sich die Feuchte im Streugut durch die Vorwärmung um maximal 5% erhöht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fluid im Kreislauf über eine Klimaanlage geführt und in dieser der Wasserdampfgehalt, der Taupunkt und die Taupunktdifferenz eingestellt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Feuchte des erwärmten Streugutes dadurch eingestellt wird, daß das Streugut vor der Einführung in das erfindungsgemäße Verfahren einem Trocknungsprozeß unterworfen und durch diesen die Einführungsfeuchte nach Maßgabe der bei der Vor wärmung eintretenden Kondensation des Wasserdampfes reduziert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Feuchte des erwärmten Streugutes dadurch eingestellt wird, daß der Wasseranteil im Leim für die Beleimung des Streugutes nach Maßgabe der bei der Vorwärmung eintretenden Kondensation des Wasserdampfes reduziert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Feuchte des erwärmten Streugutes dadurch eingestellt wird, daß im Anschluß an die Vorwärmung eine Trocknung durchge führt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Trocknung des erwärmten Streugutes mit Hilfe eines Trocknungsfluids aus Luft und Wasserdampf durchgeführt wird, welches Fluid etwa den gleichen Taupunkt wie das Fluid, mit dem die Vorwärmung durchgeführt wurde, jedoch eine gegenüber diesem Fluid ausreichend erhöhte Taupunktdifferenz aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei im Zuge der Herstellung von mehrschichtigen Holzwerkstoff platten aus mehrschichtigen Streugutmatten lediglich das Streugut der Mittelschicht vorgewärmt wird.

11. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis im Zuge der Herstellung von Spanplatten in einer Span plattenanlage mit:
einem Trockner für das Streugut,
einem Streugutsilo,
einer Beleimstation,
einer Streustation,
einer Formstraße und
einer Heißpresse in Form einer kontinuierlichen Presse oder einer Taktpresse,
wobei die Vorwärmung in dem Streugutsilo durchgeführt wird.

12. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, im Zuge der Herstellung von Spanplatten in einer Span plattenanlage mit:
einem Trockner für das Streugut,
einem Streugutsilo,
einer Beleimstation,
einer Streustation,
einer Formstraße und
einer Heißpresse in Form einer kontinuierlichen Presse oder einer Taktpresse,
wobei die Vorwärmung in der Beleimstation durchgeführt wird.

13. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 im Zuge der Herstellung von Spanplatten in einer Span plattenanlage mit:
einem Trockner für das Streugut,
einem Streugutsilo,
einer Beleimstation,
einer Streustation,
einer Formstraße und
einer Heißpresse in Form einer kontinuierlichen Presse oder einer Taktpresse,
wobei die Vorwärmung in der Formstraße durchgeführt wird.

14. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 im Zuge der Herstellung von Spanplatten in einer Span plattenanlage mit:
einem Trockner für das Streugut,
einem Streugutsilo,
einer Beleimstation,
einer Streustation,
einer Formstraße und
einer Heißpresse in Form einer kontinuierlichen Presse oder einer Taktpresse,
wobei die Vorwärmung in einer besonderen Vorwärmstation vor der Heißpresse durchgeführt wird.

15. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 im Zuge der Herstellung von Spanplatten in einer Span plattenanlage mit:
einem Trockner für das Streugut,
einem Streugutsilo,
einer Beleimstation,
einer Streustation,
einer Formstraße und
einer Heißpresse in Form einer kontinuierlichen Presse oder einer Taktpresse,
wobei die Vorwärmung in dem Streugutsilo und/oder in der Beleimstation und/oder in der Formstraße und/oder in einer besonderen Vorwärmstation vor der Heißpresse durchgeführt wird.