EP0330671B1 - Naturfasern enthaltende wärmedämmplatte sowie verfahren und vorrichtung für ihre herstellung - Google Patents
Naturfasern enthaltende wärmedämmplatte sowie verfahren und vorrichtung für ihre herstellung Download PDFInfo
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- EP0330671B1 EP0330671B1 EP19870907930 EP87907930A EP0330671B1 EP 0330671 B1 EP0330671 B1 EP 0330671B1 EP 19870907930 EP19870907930 EP 19870907930 EP 87907930 A EP87907930 A EP 87907930A EP 0330671 B1 EP0330671 B1 EP 0330671B1
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- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
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- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31971—Of carbohydrate
- Y10T428/31993—Of paper
Definitions
- the present invention consists in a thermal insulation board made of ground paper in a mixture with natural fibers such as jute or the like.
- a thermal insulation panel of the same type is e.g. described in patent application DE-A-35 45 001. Then paper is separated into the individual cellulose fibers by grinding until a woolly state is reached and mixed with vegetable or animal fibers with a length of 2-10 cm. The connection of the fibers is brought about by glue, to which fire-retardant or rot-preventing substances have also been added, by pressing the mixture in a mold and solidifying it with superheated steam and then drying it.
- thermal insulation boards have at most insignificant proportions of synthetic chemicals, they are therefore particularly environmentally friendly and meet modern building biological requirements.
- a major problem in the manufacture of such panels is the previously unavoidable inhomogeneities in the end product, which on the one hand impair the mechanical strength and on the other hand also cause the bond to break up during storage and transport.
- the object of the present invention is therefore to improve such thermal insulation boards, in particular to increase their mechanical strength, to bind the fibers in a more durable manner and to provide a method and an apparatus therefor with the aid of which such boards can be produced.
- the thermal insulation board according to the invention is obtained from a mixture of shredded and with putrefactive additives, such as preferably borates, pretreated newspaper or the like, paper free of surface coatings or fillers and natural fibers, and glues and / or reaction aids, characterized in that the shredded paper in Flakes of 1-5 mm edge length are present and the natural fibers have a length of 5-100 mm.
- putrefactive additives such as preferably borates, pretreated newspaper or the like, paper free of surface coatings or fillers and natural fibers, and glues and / or reaction aids
- the nature of the natural fibers to be used is largely uncritical with regard to their nature, in particular jute, sisal, cotton, coconut, flax, those made from recycling or waste material from spinning mills or processed material made from straw or wood or animal hair, such as preferably wool, preferably one Length from 5 to 100 mm.
- Balsam resins such as rosin, starch or lignin glue, rubber or else cement, gypsum, aluminum sulfate and water glass are preferably used as glues and reaction aids.
- the plates can be produced in such a way that the substances are mixed and loosened, placed in a mold, compressed to the desired density and treated with hot air and / or superheated steam and dried.
- the lignin components contained in the paper are activated and used as binders.
- a particularly effective method according to the invention consists in first premixing paper flakes and fibers, blowing the mixture into a mixing vessel and adding glue or glue and reaction aids, if necessary in the form of an aqueous solution, in countercurrent, then loosening the mixture, in free case in introduces and compresses a molding station and then treats and dries it with hot air or hot air and steam.
- the glues and optionally reaction aids can be injected into the flake and fiber stream in powder form, in molten form or as an aqueous solution and essentially settle on the surfaces of the particles.
- the desired orientation of the fibers and the interlocking or matting of the fibers and flakes are achieved by compacting onto plate form, which improve the bond and reduce the need for glue.
- the compacted mass is then treated with hot air or hot air and steam, causing the glue components to flow and then set.
- the mixture then collected and loosened again mechanically can be treated with superheated steam (or hot air if the moisture inherent in the fibers is sufficient) during the free fall into the forming station to stretch and swell the fiber components, depending on the nature of this, what is obtained Product can improve.
- the loosening and separation of the components before they are introduced into the mold is of major importance. It is therefore further proposed to collect (continuously) the mixture of the components produced by countercurrent in a container provided with a loosening mixing element, to discharge it into a chute with the aid of a lock, preferably a cellular wheel lock, and to mix and loosen the mixture there again.
- a lock preferably a cellular wheel lock
- the "setting" of the plates takes place under mechanical pressure, whereby hot steam or hot air or both, depending on the moisture available and required for the activation of the glues used, is passed through the press material under excess pressure and then dried, which e.g. can be done by passing dry air through, which can also be sucked through to generate a negative pressure and to accelerate evaporation.
- the process can be varied during filling in such a way that different mixtures are produced in separate mixing devices and these are successively layered on top of one another and then pressed.
- the outer layer can have higher proportions of glue and paper in order to make them smoother or to cover them with the aid of the glue, or, depending on the application, also increasingly contain longer or shorter fiber proportions.
- the material trickling out of the chute be placed on a (perforated) conveyor belt to which an upper belt (top belt) is assigned.
- the latter has an inclined feed area that narrows in the direction of transport, which lowers to the desired level of the plate thickness and runs into the hot steam and / or hot air supply and the drying station.
- the product to be compacted also be guided laterally, for example by its own belts.
- the device according to the invention consists of a cyclone with an upper tangential feed of the fiber / flake mixture and approximately opposite flow of the glue components. This mixture rotates peripherally and reaches the bottom of the cyclone, where it is collected and monitored by a level indicator. Filter bags are provided on the head side for dedusting.
- Rotating comb tine shafts are arranged in the collecting area, underneath there is a rotary valve which doses the material onto another mixing element, whereby it can be steamed if necessary. Below the latter mixing element there is a chute and below this the filling station, with stripping shafts being provided at the outlet.
- the cyclone 1 has two mutually directed, approximately tangential material inputs, the feed 2 for the premixing of paper flakes and natural fibers.
- This premix contains the essential substances, ie, in addition to the fibers and paper flakes, for example also the putrefactive substances which can be added to the paper during grinding.
- the glue is blown into the rotating mixture in powder form or as a melt or in aqueous solution.
- the storage container 4 with mixer 5 and the metering container 6 with screw discharge 7 are used to produce the glue.
- the material entry is preferably carried out with little air at high speed, for which there are suitable devices.
- the excess pressure generated by the material input in the interior of the cyclone 1 serves at the same time for dedusting by the filter bags 9 at the top of the cyclone 1.
- the cyclone is equipped with a fill level control 11, which throttles the material supply before being overloaded.
- Mixing elements in the form of comb teeth shafts 10 are arranged on the bottom of the cyclone 1, which homogenize the material and prevent premature setting of the glue by constant movement.
- a lock preferably a cellular wheel lock 12, which doses the material into the chute 13.
- Evaporation 14 can be provided below the cellular wheel sluice, which serves to pre-swell and stretch the fibers.
- This chute 13 is preferably designed to widen downwards in order to prevent caking of glue components when the addition is dissolved or melted.
- a fill level control 15 and underneath the molding station which is designed here as a plurality of molding boxes 16 open at the top. The material flows into these boxes 16 in a completely loosened state.
- the boxes 16 are slidably mounted.
- the press After filling a box, it arrives at a press 17 in which the loose bed is compressed to the desired density.
- the press consists in a simple way of a perforated sheet, just like the molded boxes, adapted to the dimensions of the boxes, which is placed on the filling and pressed down.
- the perforated plate can remain on the box until it is removed from the mold, but it is also possible to apply your own perforated plates in the following stages for holding down and setting. This creates the desired orientation and entanglement of the fibers, which mechanically strengthens the bond.
- scraper shafts 18 can be arranged, which ensure a uniform degree of filling.
- the device should therefore preferably be started up and kept in continuous operation.
- the temperature and moisture treatment stages follow the press 17. First, hot air and hot steam can be blown in to activate the glue and the activatable lignin components 19.
- Compressed air 20 can then be blown in for drying and then, in a further stage 21, either further drying air can be supplied, the exhaust air in 20 of which can be used for predrying, or it can also be dried to residual building physics with the aid of a vacuum in 21.
- the mold boxes are circulated after removal from the mold.
- the degree of filling can be regulated via the scraper shafts 18 if they are height-adjustable.
- the temperature and humidity control is preferably carried out as follows: A mixture of hot air and superheated steam is driven in through the openings in the perforated plate below, the temperature and mixing ratio of which can be regulated.
- the gas mixture is fed into the mold until the material is heated to just below the boiling point of the liquid it contains.
- the moisture must be sufficient to enable the setting and reaction specifications, including the reactivation of the glues contained in the paper.
- the drying process of the plates does not take so long until the moisture diffuses from the inner areas of the plate through the salts and fiber materials to the outside is, but is carried out of the plate much faster by the air flow, which also brings evaporation energy with it.
- Another part of the evaporation energy is contributed by controlling the pressure in the closed form.
- a moisture residue that slightly exceeds the building moisture (approx. 10% moisture weight) can remain in the plate. As soon as the moisture has dropped so far, the plate can be dried and switched off and packed.
- Treating the wet plate with hot air can optionally post-cure certain adhesives, e.g. Effect lignin glue.
- the energy management of the gas central system can be optimized by minimizing heat losses through thermal insulation of the temperature-conducting lines and surfaces and good seals, as well as recovering heat from the post-drying of the plates, the heat of condensation from the moist drying exhaust air and the superheated steam-hot air excess from steaming.
- the vaporization mixture can also be obtained by reheating the moist drying exhaust air (containing steam) and the moisture can thus be circulated.
Description
- Die vorliegende Erfindung besteht in einer Wärmedämmplatte aus vermahlenem Papier in einer Mischung mit Naturfasern wie Jute oder dergleichen.
- Eine gattungsgleiche Wärmedämmplatte ist z.B. in der Patentanmeldung DE-A-35 45 001 beschrieben. Danach wird Papier durch Vermahlen in die einzelnen Cellulosefasern aufgetrennt bis ein wolliger Zustand erreicht ist und mit pflanzlichen oder tierischen Fasern einer Länge von 2-10 cm gemischt. Die Verbindung der Fasern wird durch Leim, dem auch feuerhemmende oder fäulnisverhindernde Stoffe zugesetzt sind, bewirkt, indem man die Mischung in einer Form preßt und mit Heißdampf und anschließendem Trocknen verfestigt.
- Derartige Wärmedämmplatten weisen höchstens unwesentliche Anteile an synthetischen Chemikalien auf, sie sind daher besonders umweltfreundlich und erfüllen moderne baubiologische Erfordernisse. Ein wesentliches Problem bei der Herstellung solcher Platten sind die bisher nicht vermeidbaren Inhomogenitäten im Endprodukt, die einmal die mechanische Festigkeit beeinträchtigen, zum anderen aber auch eine Auflösung des Verbundes bei Lagerung und Transport bewirken.
- Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, derartige Wärmedammplatten zu verbessern, insbesondere ihre mechanische Festigkeit zu erhöhen, die Fasern haltbarer einzubinden und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung hierfür zu schaffen, mit deren Hilfe derartige Platten herstellbar sind.
- Die erfindungsgemäße Wärmedämmplatte wird erhalten aus einer Mischung aus zerkleinertem und mit fäulnishemmenden Zusätzen, wie vorzugsweise Boraten, vorbehandeltem Zeitungs- oder ähnlichem, von Oberflächenbeschichtungen oder Füllstoffen freiem Papier sowie natürlichen Fasern, und Leimen und/oder Reaktionshelfern, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Papier in Flocken von 1-5 mm Kantenlänge vorliegt und die natürlichen Fasern eine Länge von 5-100 mm aufweisen.
- Es hat sich durch Versuche überraschenderweise herausgestellt, daß auf die Qualität des Endproduktes die Kantenlänge und die Form des verwendeten Papiers entscheidenden Einfluß ausübt.
- Bei einer Zerkleinerung des Papiers auf eine Flocken- oder Plättchenform der obengenannten Kantenlängen entstehen Produkte, die an ihren Kanten eine Vielzahl von Härchen aufweisen, die sich beim Verdichten mit den Naturfasern besonders gut verkrallen und aus denen durch Einwirkung von Wärme und Feuchtigkeit der Ligninbestandteil zur Verklebung mit den Naturfasern besonders gut aktivierbar ist. Dabei stören die z.B. in oder auf Glanzdruckpapieren vorhandenen Füllstoffe und Oberflächenbeschichtungen, so daß die verwendeten Papiersorten frei davon sein müssen. Besonders gut hat sich Zeitungspapier (auch in bedruckter Form) bewährt, z.B Qualität "E 12" im Rohstoffhandel.
- Die notwendige Zerkleinerung auf Flocken- oder Plättchenform in der notwendigen Größe ohne Auflösung in die einzelnen Cellulosefasern gelingt besonders gut in einer Hammermühle, wobei der Staubanteil im gemahlenen Produkt besonders gering sein kann. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß Staubanteile die Festigkeit der Dämmplatte herabsetzen und Materialverbrauch vermehren.
- Die zu verwendenden Naturfasern sind hinsichtlich ihrer Beschaffenheit weitgehend unkritisch, es kommen insbesonders Jute, Sisal, Baumwolle, Kokos, Flachs, solche aus Recycling- oder Abfallmaterial aus Spinnereien oder aufbereitetes Material aus Stroh oder Holz oder tierische Haare, wie vorzugsweise Wolle infrage, vorzugsweise einer Länge von 5 - 100 mm. Als Leime und Reaktionshelfer werden vorzugsweise Balsamharze, wie Kolophonium, Stärke- oder Ligninkleber, Kautschuk oder auch Traßzement, Gips, Aluminiumslulfat und Wasserglas eingesetzt. Die Herstellung der Platten kann dabei derart erfolgen, daß die Substanzen gemischt und aufgelockert, in eine Form gegeben, auf das gewünschte Raumgewicht verdichtet und mit Heißluft und/oder Heißdampf behandelt und getrocknet werden.
- Insbesondere werden dabei die im Papier enthaltenen Ligninbestandteile aktiviert und als Bindemittel ausgenutzt.
- Ein besonders effektives Verfahren besteht erfindungsgemäß darin, daß man zunächst Papierflocken und Fasern vormischt, die Mischung in ein Mischgefäß einbläst und Leim bzw. Leim und Reaktionshelfer ggf. in Form einer wässrigen Lösung dazu im Gegenstrom einträgt, danach die Mischung auflockert, in freiem Fall in eine Formstation einbringt und verdichtet und anschließend mit Heißluft oder Heißluft und Dampf behandelt und trocknet.
- Hierbei werden die Komponenten mit hoher Relativgeschwindigkeit aufeinanderzu bewegt, so daß eine hohe Homogenität der Mischung gewährleistet ist. Die Leime und ggf. Reaktionshelfer können pulverförmig, in erschmolzener Form oder als wässrige Lösung in den Flocken- und Faserstrom eingedüst und setzen sich im wesentlichen auf den Oberflächen der Teilchen ab.
- Durch die notwendigerweise hohen Strömungsgeschwindigkeiten kommt es zu einer gewissen Vorverdichtung und einer Ausrichtung der Fasern, die durch mechanisches Auflockern wieder aufgehoben werden. Das so erhaltene aufgelockerte Produkt wird anschließend in freiem Fall kontinuierlich in die Formstation gebracht und danach verdichtet. Hierdurch wird unter anderem erreicht, daß die Fasern sehr gleichmäßig über den Raum verteilt in der Form liegen und daß eine hohe Konstanz der Mischungsverhältnisse eingehalten werden kann.
- Zusätzlich wird durch das Verdichten auf Plattenform eine gewünschte Ausrichtung der Fasern und ein Verhaken oder Verfilzen der Fasern und Flocken erreicht, die den Verbund verbessern und den Leimbedarf senken. Die verdichtete Masse wird anschließend mit Heißluft oder Heißluft und Dampf behandelt, wodurch die Leimbestandteile fließen und anschließend abbinden.
- Da, wie schon erwähnt, Staubanteile stören, wird vorgeschlagen, die Gegenstromdurchmischung von Flocken, Fasern und Leimbestandteilen in einem Zyklonabscheider durchzuführen, wobei die Substanzen im wesentlichen tangential zu- und Staub mittig mit Luft nach oben abgeführt werden.
- Die danach gesammelte und wieder mechanisch aufgelockerte Mischung kann während des freien Falles in die Formstation mit Heißdampf (oder Heißluft, falls die den Fasern innewohnende Feuchtigkeit ausreicht) behandelt werden, um die Faserbestandteile zu strecken und zu quellen, da dies je nach deren Natur das erhaltene Produkt verbessern kann.
- Wesentliche Bedeutung kommt der Auflockerung und Separierung der Bestandteile vor dem Einbringen in die Form zu. Es wird daher weiter vorgeschlagen, die durch Gegenstrom erzeugte Mischung der Komponenten in einem mit einem auflockernden Mischorgan versehenen Behälter (kontinuierlich) zu sammeln, mit Hilfe einer Schleuse, vorzugsweise einer Zellradschleuse, in einen Fallschacht auszuschleusen und dort die Mischung erneut zu mischen und aufzulockern.
- Auf diese Weise wird eine unerwünschte Klumpenbildung sicher vermieden und die Homogenität des Gefüges garantiert.
- Das "Abbinden" der Platten geschieht unter mechanischem Preßdruck, wobei man durch das gepreßte Material Heißdampf oder Heißluft oder beides, je nach der vorhandenen und der für die Aktivierung der verwendeten Leime benötigten Feuchtigkeit, unter Überdruck hindurchleitet und anschließend trocknet, was z.B. durch Hindurchleiten von Trockenluft geschehen kann, wobei diese zur Erzeugung eines Unterdruckes und zur Verdampfungsbeschleunigung auch hindurchgesaugt werden kann.
- Das Verfahren kann beim Füllen derart variiert werden, daß man unterschiedliche Mischungen in separaten Mischvorrichtungen herstellt und diese nacheinander aufeinander schichtet und anschließend verpreßt. So kann die Außenschicht höhere Leim- und Papieranteile aufweisen, um diese glatter zu machen oder mit Hilfe des Leimes zu kaschieren, oder je nach Anwendungsfall auch vermehrt längere oder kürzere Faseranteile enthalten.
- Für eine kontinuierliche Herstellungsweise wird vorgeschlagen, das aus dem Fallschacht rieselnde Material auf ein (gelochtes) Förderband zu geben, dem ein oben laufendes Lochband (Oberband) zugeordnet ist. Letzteres besitzt einen schrägen, sich in Transportrichtung verengenden Einzugsbereich, der sich auf das gewünschte Maß der Plattenstärke absenkt und in die Heißdampf und/oder Heißluftzufuhr und die Trockenstation ausläuft.
- Da das Material dem Transport auf einem Band einen hohen Widerstand entgegensetzt, wird vorgeschlagen, das zu verdichtende Produkt auch seitlich mitlaufend, beispielsweise durch eigene Bänder zu führen.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Zyklon mit oberer tangentialer Zuführung der Faser/Flockenmischung und etwa gegenüberliegender Gegenstromeingabe der Leimbestandteile. Diese Mischung rotiert peripher und gelangt auf den Boden des Zyklons, wo sie gesammelt und von einem Füllstandsanzeiger überwacht wird. Kopfseitig sind zur Entstaubung Filtersäcke vorgesehen.
- Im Sammelbereich sind rotierende Kammzinkenwellen angeordnet, darunter befinden sich eine Zellradschleuse, die das Material auf ein weiteres Mischorgan dosiert, wobei es gegebenenfalls bedampft werden kann. Unterhalb des letzteren Mischorganes befindet sich ein Fallschacht und unter diesem die Füllstation, wobei am Ausgang Abstreifwellen vorgesehen sein können.
- Anhand der beiliegenden Figur wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
- Der Zyklon 1 besitzt zwei gegeneinander gerichtete, etwa tangentiale Materialeinträge, die Zuführung 2 für die Vormischung aus Papierflocken und Naturfasern. Diese Vormischung enthält die wesentlichen Substanzen, d.h. neben den Fasern und Papierflocken z.B. auch die fäulnishemmenden Substanzen, die dem Papier schon beim Vermahlen zugegeben werden können.
- Mit Hilfe der Druckdüse 3 wird in das rotierende Gemisch der Leim in Pulverform oder als Schmelze oder in wässriger Lösung eingeblasen. Zur Herstellung des Leimes dienen dabei der Vorratsbehälter 4 mit Mischer 5, sowie der Dosierbehälter 6 mit Schneckenaustrag 7. An den Schneckenaustrag schließt sich ein Druckeinstäuber 8 an, der in die Druckdüse 3 mündet. Der Materialeintrag geschieht vorzugsweise luftarm mit hoher Geschwindigkeit, wofür geeignete Vorrichtungen bestehen.
- Der durch den Materialeintrag im Inneren des Zyklons 1 erzeugte Überdruck dient gleichzeitig der Entstaubung durch die Filtersäcke 9 am Kopf des Zyklons 1.
- Der Zyklon ist mit einer Füllstandskontrolle 11 ausgerüstet, der vor Überfrachtung die Materialzufuhr drosselt. Am Boden des Zyklons 1 sind Mischorgane in Form von Kammzinkenwellen 10 angeordnet, die das Material homogenisieren und durch ständige Bewegung ein vorzeitiges Abbinden des Leimes verhindern. Unterhalb dieser Kammzinkenwellen 11 liegt eine Schleuse, vorzugsweise eine Zellradschleuse 12, die das Material in den Fallschacht 13 eindosiert. Unterhalb der Zellradschleuse kann eine Bedampfung 14 vorgesehen sein, die einer Vorquellung und Streckung der Fasern dient.
- Unterhalb der Zellradschleuse 12 am Kopf des Fallschachtes 13 sind wiederum Mischorgane, auch hier vorzugsweise in Form von Kammzinkenwellen 10 angeordnet, die das Material ebenfalls in ständiger Bewegung halten und zur Vereinzelung in den Fallschacht 13 bringen.
- Dieser Fallschacht 13 ist vorzugsweise sich nach unten erweiternd ausgebildet, um ein Anbacken von Leimbestandteilen bei gelöster oder erschmolzener Zugabe zu verhindern. Am Fuß des Fallschachtes befindet sich ebenfalls eine Füllstandskontrolle 15 und darunter die Formstation, die hier als Vielzahl von oben offenen Formkästen 16 ausgebildet ist. In diese Kästen 16 rieselt das Material vollkommen aufgelockert ein.
Die Kästen 16 sind verschieblich gelagert. - Nach Befüllen eines Kastens gelangt dieser zu einer Presse 17, in der die lockere Schüttung auf das gewünschte Raumgewicht verdichtet wird. Die Presse besteht in einfacher Weise aus einem ebenso wie die Formkästen gelochten, auf die Maße der Kästen angepaßten Blech, das auf die Füllung gelegt und niedergedrückt wird.
- Das gelochte Blech kann bis zum Entformen auf dem Kasten verbleiben, es ist jedoch auch möglich, in den folgenden Stufen zum Niederhalten und Abbinden eigene gelochte Bleche aufzubringen. Dabei entsteht eine gewünschte Orientierung und Verhakung der Fasern, die den Verbund mechanisch festigt.
- Am Austritt der Formkästen 16 aus dem Fallschacht 13, können Abstreifwellen 18 angeordnet sein, die für einen gleichmäßigen Füllgrad sorgen.
- Da die Fallgeschwindigkeit der Mischungsbestandteile unterschiedlich ist, kommt es bei jeder Inbetriebnahme des Fallschachtes zu einer geringfügigen Entmischung durch Voreilung der schneller sinkenden Komponente.
- Die Vorrichtung ist daher vorzugsweise anzufahren und kontinuierlich in Betrieb zu halten.
- An die Presse 17 schließen sich die Temperatur- und Feuchtigkeitsbehandlungsstufen an. Zunächst kann Heißluft und Heißdampf zur Aktivierung des Leimes und der aktivierbaren Ligninbestandteile eingeblasen werden 19.
- Danach kann Druckluft 20 zur Trocknung eingeblasen und anschließend in einer weiteren Stufe 21 entweder weitere Trockenluft zugeführt werden, deren Abluft in 20 zur Vortrocknung dienen kann, oder, es kann auch mit Hilfe von Vakuum in 21 auf bauphysikalische Restfeuchte getrocknet werden.
- Die Formkästen werden nach Entformen im Kreislauf geführt.
- Über die Abstreifwellen 18 kann der Füllgrad geregelt werden, wenn diese höhenverstellbar ausgebildet sind.
- Die Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung geschieht vorzugsweise folgendermaßen:
Durch die Öffnungen des untenliegenden Lochbleches wird ein Gemisch aus Heißluft und Heißdampf eingetrieben, dessen Temperatur und Mischungsverhältnis regelbar ist. - Sobald das einströmende Gasgemisch die Luft aus dem durch den Deckel leicht verdichteten Plattenrohmaterial verdrängt ist, wird durch Drosselung des Absaugventils ein Überdruck erzeugt, der die anschließende Befeuchtung des Flocken-Faser-Leim-Gemisches fördert.
- Das Gasgemisch wird der Form so lange zugeführt, bis eine Aufheizung des Materials auf knapp unter dem Siedepunkt der enthaltenden Flüssigkeit erreicht ist. Die Feuchtigkeit muß ausreichen, um die Abbinde- und Reaktionsvorgabe einschließlich der Reaktivierung der im Papier enthaltenen Leime zu ermöglichen.
- Sobald diese Feuchte im Material erreicht ist (vorzugsweise im niedrigen Bereich zwischen 10 und 25 Gewichts-% Wasseraufnahme), wird die Zufuhr des Dampf-Luft-Gemisches beendet, der Überdruck entspannt und aus dem Saugdeckel ein Unterdruck erzeugt.
- Die erneute Verdampfung der Feuchtigkeit wird durch gedrosselte Zufuhr von Heißluft aus dem Bodenelement und gegebenenfalls durch zusätzliche Beheizung herbeigeführt und das entstehende Dampf-Luft-Gemisch durch den trocknenden Plattenkörper in den Saugdeckel abgesaugt = Unterdruck.
- Durch diesen Vorgang benötigt der Trockenprozeß der Platten nicht so lange, bis die Feuchte auch aus den inneren Bereichen der Platte durch die Salze und Fasermaterialien nach außen hindurchdiffundiert ist, sondern wird durch den Luftstrom, der gleichzeitig Verdampfungsenergie mitbringt, wesentlich schneller aus der Platte herausgetragen.
- Ein weiterer Teil der Verdampfungsenergie wird durch die Steuerung des Druckes in der geschlossenen Form beigetragen.
- Ein die baupraktische Feuchte (von ca. 10 % Gewicht Feuchte) geringfügig übersteigender Feuchterest kann in der Platte verbleiben. Sobald die Feuchte soweit abgesunken ist, kann die Platte nachtrocknen und ausgeschalt und verpackt werden.
- Erwünschte Aufkaschierung mit feuchte- oder windschützenden Baupapieren können jetzt vorgenommen werden.
- Die Behandlung der feuchten Platte mit Heißluft kann gegebenenfalls die Nachhärtung bestimmter Kleber, z.B. Ligninkleber bewirken.
- Die Energiewirtschaft der Gasamtanlage kann durch Minimierung von Wärmeverlusten durch Wärmedämmung der temperaturführenden Leitungen und Oberflächen und gute Abdichtungen, sowie eine Rückgewinnung von Wärme aus der Nachtrocknung der Platten, der Kondensationswärme der feuchten Trocknungsabluft und des Heißdampf-Heißluft-Überschusses aus der Bedampfung optimiert werden.
- Die Bedampfungsmischung kann auch durch Nachheizung der feuchten Trocknungsabluft (dampfhaltig) gewonnen und so die Feuchtigkeit im Kreislauf geführt werden.
Claims (14)
- Wärmedämmplatte, erhalten aus einer Mischung aus zerkleinertem und mit fäulnishemmenden Zusätzen, wie vorzugsweise Boraten, vorbehandeltem Zeitungs- oder ähnlichem, von Oberflächenbeschichtungen oder Füllstoffen freiem Papier sowie natürlichen Fasern, und Leimen und/oder Reaktionshelfern, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Papier in Flocken von 1-5 mm Kantenlänge vorliegt und die natürlichen Fasern eine Länge von 5-100 mm aufweisen.
- Wärmedämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier in einer Hammermühle, staubarm, vorzugsweise staubfrei zerkleinert ist.
- Wärmedämmplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr als natürliche Fasern solche aus Jute, Sisal, Baumwolle, Kokos, Flachs, insbesondere solche aus Recycling- oder Abfallmaterial aus Spinnereien oder aufbereitetes Material aus Stroh oder Holz oder tierische Haare, wie vorzugsweise Wolle, enthalten sind.
- Wärmedämmplatte nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Leime und Reaktionshelfer Balsamharze, wie Kolophonium, Stärke- oder Ligninkleber, Kautschuk oder auch Traßzement, Gips, Aluminiumsulfat und Wasserglas verwendet sind.
- Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmplatten nach Anspruch 1 bis 4, wobei man zunächst Papierflocken und Fasern vormischt, die Mischung in ein Mischgefäß einbläst und Leim bzw. Leim und Reaktionshelfer ggf. in Form einer wässrigen Lösung dazu im Gegenstrom einträgt, danach die Mischung auflockert, in freiem Fall in eine Formstation einbringt und verdichtet und anschließend mit Heißluft oder Heißluft und Dampf behandelt und trocknet.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Fasern und Papierflocken tangential in einen Zyklonabscheider (1) einbringt, im Gegenstrom dazu Leim und ggf. Reaktionshelfer eindüst, mittig nach oben Luft abzieht und entstaubt und die derart vorbehandelte Mischung auflockert, der Formstation (16) zuführt und dabei die Fasern ggf. mit Heißdampf behandelt.
- Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichent, daß man die Mischung aus Fasern, Papier und Leim bzw. Reaktionshelfern in einem mit auflockernden Mischorganen (10) versehenen Vorratsbehälter ansammelt, mit Hilfe einer (Zellrad)schleuse (12) in einen Fallschacht (13) einträgt, dort erneut mischt und auflockert und das Produkt in die Formstation (16) rieseln läßt.
- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das locker eingefüllte Material auf die gewünschte Dichte preßt und bodenseitig Heißluft und Heißdampf zuführt, Leim und ggf. Reaktionshelfer und im Papier vorhandene Leimstoffe bei Temperaturen von mehr als 160 °C aktiviert und anschließend unter Luftdurchleitung durch das unter Verdichtungsdruck stehende Material abbinden läßt und trocknet.
- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus separaten Füllstationen unterschiedliche Mischungen in die Formen aufeinander gefüllt werden.
- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung auf ein umlaufendes Loch-Band gegeben und durch ein schrägeinziehendes, ebenfalls mit Löchern versehenes Oberband verdichtet wird, wobei die seitliche Begrenzung ggf. ebenfalls mitlaufend ausgebildet ist.
- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch ein Mischungsverhältnis der Komponenten von Papier : Faser : Leimen und Reaktionshelfern, wie von 4 : 4 : 1 bis 5 : 2 : 2.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 bis 11, bestehend aus einem Zyklon (1) mit kopfseitiger Entstaubung (9), darunter angeordneter tangentialer, luftarmer Zuführung (2) der Vormischung aus Papierteilchen, Fasern und fäulnishemmenden Zusätzen, einer Gegenstromdüse (3) für Leime und Reaktionshelfer sowie einer Mehrzahl von Kammzinkenwellen (10) und darunter angeordneter Zellradschleuse (12), wobei unterhalb der Zellradschleuse weitere Kammzinkenwellen (10) angeordnet sind, unter denen sich ein sich vorzugsweise nach unten erweiternder Fallschacht (13) befindet, der in eine Formstation (16) mündet.
- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation (16) diskontinuierlich arbeitend mit aufeinander folgenden separaten Formen und auf sie aufsetzbaren Druckplatte (17) ausgebildet sind, wobei Formen und Druckplatte gelocht sind, und daß an den Fallschacht (13) in Förderrichtung anschließend eine Zufuhrstation (19) von Heißluft und Heißdampf und an diese anschließend eine oder mehrere Trockenstationen (20,21) mit Zwangsluftführung vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation aus einem gelochten, umlaufenden Bodenband und einen schräg verlaufenden, ebenfalls gelochten Kopfband besteht, zwischen die die aufgeschüttete Mischung eingezogen und verdichtet wird, die beide seitlich, gegebenenfalls mitlaufend begrenzt sind und daß an den Verdichtungsbereich anschließend eine Heißluft- und ggf. Heißdampfzufuhr sowie eine Trockenstation mit Zwangsluftführung vorgesehen ist.
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