EP1504865A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Benetzen von rieselförmigen Gütern mit einem Bindemittel - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Benetzen von rieselförmigen Gütern mit einem Bindemittel Download PDF

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EP1504865A2
EP1504865A2 EP04018258A EP04018258A EP1504865A2 EP 1504865 A2 EP1504865 A2 EP 1504865A2 EP 04018258 A EP04018258 A EP 04018258A EP 04018258 A EP04018258 A EP 04018258A EP 1504865 A2 EP1504865 A2 EP 1504865A2
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wetting
section
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binder
flowing
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Peter Wolff
Klaus Radzimanowski
Roberto Fasa
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SCHENCKMANN-PIEL-Engineering GmbH
Dieffenbacher GmbH and Co KG
Original Assignee
SCHENCKMANN PIEL ENGINEERING G
SCHENCKMANN-PIEL-Engineering GmbH
Maschinenfabrik J Dieffenbacher GmbH and Co
Dieffenbacher GmbH and Co KG
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B27N1/0227—Mixing the material with binding agent using rotating stirrers, e.g. the agent being fed through the shaft of the stirrer
    • B27N1/0254—Mixing the material with binding agent using rotating stirrers, e.g. the agent being fed through the shaft of the stirrer with means for spraying the agent on the material before it is introduced in the mixer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for Wetting of free-flowing goods with a binder.
  • Giant goods are here in particular lignocellulosic particles such as wood fibers, wood shavings, Wood chips as well as fibers, chips and shavings renewable raw materials such as straw, hemp, bamboo, rice straw and granular plastic materials.
  • the Wetting the fibers with a binder puts in this Manufacturing process is an important step in the process.
  • Die Beleimungssysteme or procedures have the task of the Spread binder evenly over the fibers so that the binder content can be kept low.
  • a known method for gluing of free-flowing Goods is the so-called blow-line gluing.
  • the still wet fibers by steam pressure through a Transported conveying line while admixed with binder.
  • the glued fibers are then placed in a dryer dried and fed to the further manufacturing process.
  • fiber drying after gluing has the disadvantage a high glue consumption. Because the cost of the glue (Binder) in relation to the cost of the fibers very high are, the high glue consumption represents a drastic increase the cost of production.
  • Another disadvantage of this Gluing process is that when drying the previously glued fibers formaldehyde is released and thereby elaborate dryer exhaust air cleaning measures required are.
  • Object of the present invention is to provide a method and a device for wetting free-flowing goods with a binder in the course of the production of plate-shaped Materials such that a uniform Leimver whatsoever and high reliability achieved becomes.
  • Binder to be wetted gush goods, below Particles, initially dried to final moisture.
  • the dried particles are then transported by means of transport air fed to a wetting section, which is provided with a plurality provided by Beleimungsdüsen.
  • a wetting section which is provided with a plurality provided by Beleimungsdüsen.
  • the Gluing nozzles along the wetting section over the Circumference distributed spirally.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the Device according to the invention for wetting particles in particular of wood fibers with a binder in the course of Production of fiberboard.
  • the previously processed wood fibers are here first fed to a dryer, not shown, in which the Wood fibers to a required for the manufacturing process Final moisture content of about 3 - 20%, preferably 10 - 12%, dried become.
  • a standard Dryer for example, a power dryer and is on This section will not be described in detail dried wood fibers to separate the drying air one Cyclone 1 fed from where they have a feed 2 and a lock 3 are placed in a delivery line 4.
  • the delivery line 4 is by means of a heat exchanger 5 with heated air, which is about 60-120 °, preferably 90 °.
  • heated air serves as transport air and leads the wood fibers along the feed line 4 in the direction of Arrows 6 the wetting section 7 to.
  • the transport air could also Have room temperature.
  • a Reduzierabrough 8 integrated, which a reduction of the diameter D1 of the delivery line 4 a diameter D2 and thus an increase in speed the subsidized wood fibers causes.
  • the at the Reduzierabrough 8 subsequent wetting section 7 is as a pipe section with constant diameter D2 educated.
  • the diameter of the pipe section can be in Conveying direction also slightly smaller or larger be educated.
  • the length of the wetting section L1 is 20 to 30 meters, depending on the plant capacity. Due to the Reduction of the diameter from D1 to D2 immediately before the Wetting section 7 reach the wood fibers when flowing in the wetting section 7 a maximum speed of about 30 - 60 m / s.
  • the number and arrangement of the glue nozzles 9 can ever be adjusted according to glue type and glue content.
  • the glue or the Binder is made by diluting to that for injecting required viscosity brought.
  • the wetting section 7 is made of a high quality polished material to Glue deposits on the inner lateral surface along the Prevent wetting section 7.
  • a residence zone 10 formed, which also serves as a pipe section with the Diameter D2 is formed and a length L2 of about 15 up to 30 meters.
  • This pipe section also exists Made of high quality polished material, so that glue deposits be avoided.
  • the downstream of the wetting zone 7 Indulgence zone 10 serves to further homogenize the Wetting of the fibers.
  • a mixing chamber 11 Following the residence zone 10 is a mixing chamber 11 arranged, which is provided with baffles to a uniform mixing of glued fibers with a additionally effecting supplied airflow.
  • the baffles are parallel spaced running in the conveying direction arranged.
  • the supplied air flow has a temperature of 60-120 ° C, preferably 90 ° C and is a separate Supply line 12 of the mixing chamber 11 is supplied.
  • the mixing chamber 11 downstream is a further delivery line 13, in the the glued fibers by means of the supplied hot air be dried. This drying is on this Required place, because by the Leimzugabe the fibers water supplied and thus the previously set final moisture through wetting with binder was increased.
  • the mixing chamber 11 downstream delivery line 13 has over the Diameter of the wetting and residence section a much larger diameter D3, so the Transport speed is reduced at this point and the residence time in this section is greater.
  • the inventive method and the device was in As part of the production of wood fiber boards described. It is of course that instead of wood fibers and the be used at the beginning enumerated free-flowing goods can.

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Abstract

Ein Verfahren zum Benetzen von rieselförmigen Streugütern insbesondere Fasern, Späne, Schnitzel aus lignozellulosehaltigen und/oder zellulosehaltigen Rohstoffen oder Kunststoffen mit einem Bindemittel soll derart weitergebildet werden, dass eine gleichmäßige Leimverteilung sowie eine hohe Betriebssicherheit erreicht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass das Benetzen der rieselförmigen Streugüter mit erhöhter Strömungsgeschwindigkeit erfolgt und anschließend die rieselförmigen Streugüter mittels eines zugemischten erhitzten gasförmigen Fördermediums in einer Förderleitung (13) nachgetrocknet werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Benetzen von rieselfähigen Gütern mit einem Bindemittel. Unter rieselförmigen Gütern sind hierbei insbesondere lignozellulosehaltige Partikel wie Holzfasern, Holzspäne, Holzschnitzel sowie Fasern, Schnitzel und Späne aus nachwachsenden Rohstoffen wie Stroh, Hanf, Bambus, Reisstroh und granulären Kunststoffmaterialien umfasst.
Plattenförmige Werkstoffe, insbesondere Faserplatten, werden durch Verpressen von beleimten Fasern hergestellt. Das Benetzen der Fasern mit einem Bindemittel stellt in diesem Herstellungsprozess einen wichtigen Verfahrensschritt dar. Die Beleimungssysteme bzw. -verfahren haben dabei die Aufgabe, das Bindemittel gleichmäßig auf die Fasern zu verteilen, so dass der Bindemittelanteil gering gehalten werden kann.
Ein bekanntes Verfahren zur Beleimung von rieselförmigen Gütern ist die sogenannte Blow-Line-Beleimung. Hierbei werden die noch nassen Fasern mittels Dampfdruck durch eine Förderleitung transportiert und dabei mit Bindemittel bedüst. Die beleimten Fasern werden anschließend in einem Trockner getrocknet und dem weiteren Herstellungsprozess zugeführt. Die Fasertrocknung nach der Beleimung hat jedoch den Nachteil eines hohen Leimverbrauches. Da die Kosten des Leims (Bindemittel) im Verhältnis zu den Kosten der Fasern sehr hoch sind, stellt der hohe Leimverbrauch eine drastische Erhöhung der Herstellungskosten dar. Ein weiterer Nachteil bei diesem Beleimungsverfahren ist, das bei der Trocknung der zuvor beleimten Fasern Formaldehyd freigesetzt wird und hierdurch aufwendige Trocknerabluft-Reinigungsmaßnahmen erforderlich sind.
Im Unterschied zur vorstehend beschriebenen Nassbeleimung sind auch einige Vorrichtung und Verfahren zur Trockenbeleimung bekannt.
Aus der EP 0 728 562 ist ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Trockenbeleimung von pneumatisch geförderten Partikeln bekannt. Hierbei werden die Holzfasern zunächst in einem Trockner auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet und dann über eine Förderleitung die eine Querschnittsreduzierung aufweist, einem Benetzungsabschnitt zugeführt. Der Benetzungsabschnitt ist mit Leimdüsen versehen. Um ein gleichmäßiges Benetzen der Partikel zu erzielen, ist der Benetzungsabschnitt als Diffusorabschnitt ausgebildet, der eine Querschnitterweiterung und somit eine turbulente Strömung der Fasern in dem Abschnitt bewirken soll.
Aufgrund der turbulenten Strömung soll mit dem oben beschriebenen Verfahren das bilden von Faserzusammenballungen vermieden werden, da diese Faserzusammenballungen in der Faserplattenoberfläche zu Leimflecken führt sowie Schäden an den Pressbändern der Presse verursachen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, es ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Benetzen von rieselfähigen Gütern mit einem Bindemittel im Zuge der Herstellung von plattenförmigen Werkstoffen derart weiterzubilden, dass eine gleichmäßige Leimverteilung sowie eine hohe Betriebssicherheit erreicht wird.
Diese Aufgabe wir durch die im Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die mit Bindemittel zu benetzenden rieselförmigen Güter, nachfolgend Partikel genannt, zunächst auf Endfeuchte getrocknet.
Die getrockneten Partikel werden dann mittels Transportluft einem Benetzungsabschnitt zugeführt, der mit einer Vielzahl von Beleimungsdüsen versehen ist. Vorzugsweise sind die Beleimungsdüsen längs des Benetzungsabschnittes über den Umfang verteilt spiralförmig angeordnet.
Unmittelbar vor dem Benetzungsabschnitt ist ein Reduzierabschnitt vorgesehen, der eine Querschnittsreduzierung von D1 der Förderleitung auf D2 des Benetzungsabschnittes bewirkt.
Diese Reduzierung des Querschnittes in Förderrichtung bewirkt eine Geschwindigkeitserhöhung des geförderten Partikelstroms. Aufgrund der Vielzahl der vorgesehenen Beleimungsdüsen und die Anordnung der Beleimungsdüsen längs des Benetzungsabschnittes sowie der hohen Geschwindigkeit des Partikelstromes im Benetzungsabschnitt wird eine gute Verwirbelung der Partikel und gleichmäßige Verteilung des Bindemittels auf den Partikeln erreicht.
Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird die Bildung von Faserzusammenballungen vermieden, so dass Leimfleckenbildung und auch insbesondere Beschädigungen an nachfolgenden Anlagenteilen wie Pressbänder verhindert werden.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Benetzen von Partikeln insbesondere von Holzfasern mit einem Bindemittel im Zuge der Herstellung von Faserplatten.
Die zuvor aufbereiteten Holzfasern werden hierbei zunächst einem nicht dargestellten Trockner zugeführt, in dem die Holzfasern auf eine für den Herstellungsprozess erforderliche Endfeuchte von ca. 3 - 20%, vorzugsweise 10 - 12%, getrocknet werden. Im Anschluss an den Trockner, der ein üblicher Trockner, beispielsweise ein Stromtrockner ist und der an dieser Stelle nicht näher beschrieben wird, werden die getrockneten Holzfasern zum Abtrennen der Trocknungsluft einem Zyklon 1 zugeführt, von wo aus sie über eine Zuführung 2 und eine Schleuse 3 in eine Förderleitung 4 aufgegeben werden.
Die Förderleitung 4 wird mittels eines Wärmetauschers 5 mit erhitzter Luft beschickt, die in etwa 60 - 120°, vorzugsweise 90° aufweist. Die erhitzte Luft dient als Transportluft und führt die Holzfasern längs der Förderleitung 4 in Richtung der Pfeile 6 dem Benetzungsabschnitt 7 zu. In einem alternativen Ausführungsbeispiel könnte die Transportluft auch Raumtemperatur aufweisen.
Unmittelbar vor dem Benetzungsabschnitt 7 ist in die Förderleitung 4 ein Reduzierabschnitt 8 integriert, welcher eine Reduzierung des Durchmessers D1 der Förderleitung 4 auf einen Durchmesser D2 und somit eine Geschwindigkeitserhöhung der geförderten Holzfasern bewirkt. Der an den Reduzierabschnitt 8 anschließende Benetzungsabschnitt 7 ist als Rohrabschnitt mit gleichbleibenden Durchmesser D2 ausgebildet. Der Durchmesser des Rohrabschnittes kann in Förderrichtung auch geringfügig kleiner oder größer werdend ausgebildet sein. Die Länge des Benetzungsabschnittes L1 beträgt je nach Anlagenkapazität 20 bis 30 Meter. Aufgrund der Reduzierung des Durchmessers von D1 auf D2 unmittelbar vor dem Benetzungsabschnitt 7 erreichen die Holzfasern beim Einströmen in den Benetzungsabschnitt 7 eine maximale Geschwindigkeit von ca. 30 - 60 m/s.
In Förderrichtung sind längs des Benetzungsabschnittes 7 eine Vielzahl über den Umfang spiralförmig angeordneter Leimdüsen 9 vorgesehen. Die Anzahl und Anordnung der Leimdüsen 9 kann je nach Leimtyp und Leimmenge angepasst werden. Der Leim bzw. das Bindemittel wird durch Verdünnen auf die für das Eindüsen erforderliche Viskosität gebracht. Der Benetzungsabschnitt 7 besteht aus einem hochwertigen polierten Material, um Leimablagerungen an der inneren Mantelfläche längs des Benetzungsabschnittes 7 zu verhindern. Weiterhin ist zur Vermeidung von Anbackungen an der Mantelinnenfläche der Benetzungsabschnitt 7 als doppelwandiges Rohr mit einem Einlass E und einem Auslass A für ein Kühlmedium ausgebildet. Die Temperatur des Kühlmediums wird derart eingestellt, dass sich an der Rohrinnenwand ein Kondensatfilm bildet.
Im Anschluss an den Benetzungsabschnitt 7 ist eine Verweilzone 10 ausgebildet, die ebenfalls als Rohrabschnitt mit dem Durchmesser D2 ausgebildet ist und eine Länge L2 von ca. 15 bis 30 Meter aufweist. Dieser Rohrabschnitt besteht ebenfalls aus hochwertigem poliertem Material, damit Leimablagerungen vermieden werden. Die der Benetzungszone 7 nachgeschaltete Verweilzone 10 dient zur weiteren Vergleichmäßigung der Benetzung der Fasern.
Im Anschluss an die Verweilzone 10 ist eine Mischkammer 11 angeordnet, die mit Leitblechen versehen ist, um eine gleichmäßige Vermischung der beleimten Fasern mit einem zusätzlich zugeführten Luftstrom zu bewirken. Die Leitbleche sind dabei parallel beabstandet in Förderrichtung verlaufend angeordnet. Der zugeführte Luftstrom weist eine Temperatur von 60 - 120°C, vorzugsweise 90°C auf und wird über eine separate Zuführleitung 12 der Mischkammer 11 zugeführt. Der Mischkammer 11 nachgeschaltet ist eine weitere Förderleitung 13, in der die beleimten Fasern mittels der zugeführten heißen Luft nachgetrocknet werden. Diese Nachtrocknung ist an dieser Stelle erforderlich, da durch die Leimzugabe den Fasern Wasser zugeführt und somit die zuvor eingestellte Endfeuchte durch das Benetzen mit Bindemittel erhöht wurde. Die der Mischkammer 11 nachgeschaltete Förderleitung 13 besitzt gegenüber dem Durchmesser des Benetzungs- und Verweilabschnittes einen wesentlich größeren Durchmesser D3, so dass die Transportgeschwindigkeit an dieser Stelle verringert wird und die Verweilzeit in diesem Abschnitt größer ist.
Im Anschluss an diesen Abschnitt durchlaufen die beleimten Fasern einen Zyklon und werden anschließend dem Streubunker zugeführt, der einer Formstation zugeordnet ist. Dort werden die beleimten Fasern zu einem Faservlies gestreut und anschließend zu Holzfaserplatten verpresst.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wurde im Zuge der Herstellung von Holzfaserplatten beschrieben. Es ist selbstverständlich das anstelle von Holzfasern auch die eingangs aufgezählten rieselförmigen Güter verwendet werden können.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Benetzen von rieselförmigen Streugütern insbesondere Fasern, Späne, Schnitzel aus lignozellulosehaltigen und/oder zellulosehaltigen Rohstoffen oder Kunststoffen mit einem Bindemittel mit folgenden Verfahrensschritten:
    a) Trocknen der rieselförmigen Streugüter auf eine Endfeuchte von 3 - 20%;
    b) Zuführen der rieselförmigen Streugüter einer Förderleitung (4);
    c) Pneumatisches Fördern der rieselförmigen Streugüter innerhalb der Förderleitung (4) zu einem Benetzungsabschnitt (7);
    d) Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der rieselförmigen Streugüter in einem Reduzierabschnitt (8) der dem Benetzungsabschnitt (7) unmittelbar vorgeschaltet ist;
    e) Benetzen der rieselförmigen Streugüter mit einem Bindemittel in dem Benetzungsabschnitt (7);
    dadurch gekennzeichnet, dass das Benetzen der rieselförmigen Streugüter mit erhöhter Strömungsgeschwindigkeit erfolgt und anschließend die rieselförmigen Streugüter mittels eines zugemischten erhitzten gasförmigen Fördermediums in einer Förderleitung (13) nachgetrocknet werden.
  2. Verfahren zum Benetzen von rieselförmigen Streugütern nach Patentanspruch 1, wobei im Anschluß an den Benetzungsabschnitt (7) die benetzten Streugüter zunächst durch einen Verweilabschnitt (10) gefördert werden.
  3. Verfahren zum Benetzen von rieselförmigen Streugütern nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das pneumatische Fördern mittels erhitzter Luft erfolgt.
  4. Verfahren zum Benetzen von rieselförmigen Streugütern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mantelfläche des Benetzungsabschnittes (7) derart temperierbar ist, dass sich an der Innenwandung ein Kondensatfilm bildet.
  5. Vorrichtung zum Benetzen von pneumatisch geförderten rieselförmigen Gütern mit einem Bindemittel, wobei die rieselförmigen Güter zunächst in einem Trockner auf Endfeuchte getrocknet werden, die getrockneten Güter in einer Förderleitung (4) einem Benetzungsabschnitt (7) zugeführt werden, wobei dem Benetzungsabschnitt (7) ein Reduzierabschnitt (8) vorgeschaltet ist, der eine Querschnittsreduzierung D1 der Förderleitung (4) auf D2 des Benetzungsabschnittes (7) bewirkt, wobei der Benetzungsabschnitt (7) mit einer Vielzahl von Beleimungsdüsen (9) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Benetzungsabschnitt (7) über die gesamte Förderlänge (L1) einen reduzierten Querschnitt D2 aufweist und dass im Anschluss an den Benetzungsabschnitt (7) eine Förderleitung (13) vorsehen ist, in der ein Nachtrocknen der rieselförmigen Güter erfolgt.
  6. Vorrichtung zum Benetzen von pneumatisch geförderten rieselförmigen Gütern mit einem Bindemittel nach Patentanspruch 5, wobei dem Benetzungsabschnitt (7) und der Förderleitung (13) ein Verweilabschnitt (10) zwischengeschaltet ist.
  7. Vorrichtung zum Benetzen von pneumatisch geförderten rieselförmigen Gütern mit einem Bindemittel nach Patentanspruch 6, wobei der Verweilabschnitt (10) mit einer Mischkammer (11) verbunden ist, und die Mischkammer (11) eine Zuführleitung (12) für ein erhitztes gasförmiges Fördermedium aufweist.
  8. Vorrichtung zum Benetzen von pneumatisch geförderten rieselförmigen Gütern mit einem Bindemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Benetzungsabschnitt (7)aus hochwertigem poliertem Material besteht und als doppelwandiges Rohr ausgebildet ist, das einen Einlass und einen Auslass für ein Kühlmedium aufweist.
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