EP1663593A1 - Hochdruckbeleimung im faser-mischer - Google Patents

Hochdruckbeleimung im faser-mischer

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Publication number
EP1663593A1
EP1663593A1 EP03818847A EP03818847A EP1663593A1 EP 1663593 A1 EP1663593 A1 EP 1663593A1 EP 03818847 A EP03818847 A EP 03818847A EP 03818847 A EP03818847 A EP 03818847A EP 1663593 A1 EP1663593 A1 EP 1663593A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glue
fibers
pressure
chips
nozzles
Prior art date
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Granted
Application number
EP03818847A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1663593B1 (de
Inventor
Josef Stutz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kronospan Technical Co Ltd
Original Assignee
Kronospan Technical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kronospan Technical Co Ltd filed Critical Kronospan Technical Co Ltd
Priority to SI200330942T priority Critical patent/SI1663593T1/sl
Publication of EP1663593A1 publication Critical patent/EP1663593A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1663593B1 publication Critical patent/EP1663593B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a process for gluing fibers that are used to produce a panel from a wood-based material, and to a device for carrying out the process.
  • WO 03/01 3808 and FIG. 3 illustrate a process for producing a plate in the overall context.
  • Hardwood or softwood in the form of trunks, branches and / or sawmill and industrial wood are used as the starting material.
  • the wood is first shredded into chips with a size of approximately 20 x 5 mm in a shredding device 31.
  • These schnitzel can also come directly from the forest or from sawmills. They can be screened to make them too small or too big
  • the chips are the right size, they can be washed to remove foreign objects (especially sand and earth). In this way, cutting and other tools are spared and not damaged in the later manufacturing and processing process.
  • Sawdust which is placed in a silo 32 is advantageously used.
  • the wood components are fed from the shredding device 31 and from the silo 32 to a funnel-shaped pre-steam container by means of conveyor belts.
  • the feed is typically in the ratio of about 6: 4 (60% by weight of chips, 40% by weight of sawdust). In this way, sawdust is also used. This further reduces costs. Resource resources are conserved.
  • the proportion of chips should predominate, since this creates fibers and later fiber mats that stabilize mechanically.
  • the wood components are mixed, pre-steamed and heated to 60 to 70 ° C.
  • the wood components are then fed to a cooker 34, for example by means of a stuffing screw.
  • the wood components are about 2 to 3 minutes at a pressure of 1 1 cooked to 1 6 bar and a temperature of 1 40 to 1 80 ° C. Pressure and temperature are selected so that they split into liquid and solid wood components.
  • the liquid constituents are separated from the solid and fed to a line 36 which is gas-tightly connected to the cooker 34.
  • the solid wood components are fed to a fiberizing machine 36 (refiner or defibrator).
  • the defibrator 36 typically includes a stator and a rotor that are driven by a motor.
  • the solid wood components are broken down into fibers.
  • the fibers which are mixed with sawdust in one embodiment, are pneumatically fed to a drying tube 37.
  • fibers are spoken of independently.
  • the drying tube 37 the fibers are dried at 160 to 220.degree. Drying is relatively quick and inexpensive because the liquid wood components have already been removed.
  • the fibers reach cyclones 38 from the drying tube. Here the steam is separated. The fibers are led out below.
  • the temperature of the fibers is then typically 50 ° C.
  • the fibers are then mechanically glued in gluing devices 39 at comparatively cool temperatures.
  • the subsequently glued fibers typically have a temperature of 35 to 40 ° C.
  • the glued fibers enter one or more sifting devices 40.
  • the sifting devices 40 comprise heating devices in order to heat the fibers to 55 to 60.degree. Increasing the temperature is advantageous if the plates are to be pressed at temperatures of 80 ° C, for example.
  • the pressing step can be accelerated in this way since the desired temperature does not have to be reached exclusively by means of the heated press. Shorter press times lead to larger production capacities or lower procurement costs for the presses with rotating belts, as these can then be shorter. The space requirement for such presses is also less. This further saves costs.
  • the pre-glued fibers are supplied to one or more separating devices 41.
  • the pre-glued fibers get from the separators 41 g to a scattering 42.
  • the scattering 42 places the pre-glued fibers on a conveyor belt.
  • the conveyor belt leads the fibers to a pre-press 44.
  • the fibers are pre-pressed and thus compressed.
  • the pre-press comprises circulating belts, between which the fibers are fed and thereby pressed.
  • the fibers then pass through a forming line 45 which has various facilities which ensure that the fibers are in the desired shape.
  • the molding line leads to an evaporation device 46.
  • the fibers are evaporation from above and / or below.
  • the fibers can be divided parallel to the conveyor belt and thus vaporized in the "inside".
  • the fibers finally reach the main press 47, which consists of two rotating steel belts pressed against each other.
  • the pressing takes place, for example, at 80 ° C.
  • the plates are then pressed using a Saw device 48 is sawn and fed to a holding device 49.
  • the plates are held in the holding device in such a way that they do not touch each other.
  • the plates are cooled in this way.
  • the separated liquid constituents which were fed to line 35 are cooled within the gas-tight system Once these liquid constituents have been adequately cooled, they are either disposed of or fed to the gluing device 39.
  • the plates are then further processed, for example into panels, and the plates are then coated with papers, for example, and the layer system is fed to a press.
  • the layer system is pressed in the press at temperatures above 1,50 ° C, for example at temperatures between 180 ° C and 230 ° C.
  • the resins used then harden.
  • the panel is sawn further and provided with coupling elements by milling.
  • the panels can serve as a covering for walls or floors. If these are used as floor covering, they are
  • WO 03/01 3808 discloses gluing of already dried fibers by forming fibers into a mat. Glue is then sprayed onto this mat. The glue gets onto the fibers in the form of droplets.
  • a gluing device for the application of glue to fibers and the subsequent production of fiberboard is known from the document EP 0 744 259 A2.
  • a process for the production of boards from a wood-based material can be found in US Pat. No. 5,554,330.
  • GB 791, 554 discloses a method for mixing solid and liquid components.
  • a device for the continuous gluing of wood chips can be found in the document DE 41 1 5 047 CI.
  • the object of the invention is the creation of a method with which inexpensive high-quality plates of the type mentioned can be produced.
  • the object of the invention is also to provide a device for performing the method.
  • a device for performing the method comprises the features of the subclaim. Advantageous refinements result from the subordinate claims.
  • the glue is applied to the fibers at relatively low temperatures of preferably 20 to 40 ° C.
  • glue is not only sprayed on, but before it is applied to the Fibers atomized or nebulized. Instead of relatively large drops, the glue is sprayed onto the fibers.
  • atomization is achieved in particular by conveying glue under very high pressure until it emerges through nozzles. The glue then emerges under very high pressure
  • High pressure nozzles The outlet pressure is then preferably 1 5 bar to 250 bar, particularly preferably 40 to 90 bar.
  • the flow rate per nozzle is then preferably about 1.3 to 1.4 l / min in order to achieve high flow rates on the one hand and to ensure nebulization in the sense of the invention.
  • compressed air is fed in in addition to the glue, so as to ensure at relatively large delivery rates of 1.3 to 1.4 l / min per nozzle that edge areas at the outlet cone from the nozzles are atomized in the sense of the invention .
  • the compressed air is fed to the nozzles at a pressure of, for example, about 2 bar.
  • the water content in the glue can be reduced by the present invention, in particular when using a glue which consists entirely or predominantly of urea resin.
  • the glue content in the glue-water mixture can now be 45 to 65% by weight.
  • the glue content is preferably 50 to 60% by weight. If the glue-coated fibers are pressed, the glue hardens faster. It can do that
  • the high glue pressure is advantageously generated by means of a high-pressure pump, the speed of which can be regulated. By regulating the speed, the degree of atomization of the glue can advantageously be set very precisely. In contrast to the state of the art, there is a very sensitive dosing and optimization option available during the application of glue. The ratio of fibers to applied glue can thus be further optimized. Production costs can be further reduced by minimizing the amount of glue, since the amount of glue in particular contributes significantly to the manufacturing costs.
  • the solid wood components are therefore fed to a belt weigher before gluing the solid wood components are transported on one side by means of a circulating conveyor belt, on the other hand they are weighed. This provides information on the amount of glue to be added to the solid wood components of the wood in the subsequent step.
  • the solid wood components are transferred to the subsequent facility using the belt scale.
  • Weight fluctuations of the supplied solid wood components are recorded during transport, registered and, in one embodiment, stored. This data is processed and can serve as a control variable for the amount of glue that is subsequently applied to the solid wood components.
  • the transport speed in the belt weigher is controlled so that a uniform amount of solid wood components is fed to the subsequent gluing device (device in which the solid wood components are provided with glue).
  • a constant amount of material is supplied to the following devices.
  • the weight of the solid wood components which can be in the form of fibers or chips, can be carried out in the smallest steps and enables the solid wood components to be fed evenly with an accuracy of, for example, ⁇ 1%.
  • Wood components are in the form of fibers. Fibers tend to bulge together like wadding. It is then difficult to evenly distribute the glue on the fibers.
  • the gluing is therefore carried out in a mixer in which glue and solid wood components are mixed with one another. After drying the solid wood components, they are distributed over a large area in one embodiment of the invention and a kind of curtain or mat is formed. This is particularly the case when the solid wood components are in the form of fibers, since a mat or a curtain can be easily formed from them. Glue is then nebulized and fed to the curtain in nebulized form.
  • the formation of a curtain ensures that the glue is evenly distributed over the solid wooden components. This is particularly the case when the solid wood components are in the form of fibers.
  • a curtain or mat formed from solid wooden components is introduced into the mixer.
  • the curtain or mat is then fed with the glue mist via high-pressure nozzles.
  • the curtain or mat is then preferably passed through the mixer without contact.
  • the contactless implementation advantageously prevents the solid wooden components from sticking to the walls.
  • the glue is blown into the dried solid wood components of the wood, in particular at a temperature of 35 to 70 ° C., preferably at a temperature of up to 60 ° C. This ensures that the glue reaches a dry outer skin. So it is activated minimally. In this way it is improved that the subsequent mixture of solid wood components and glue does not stick to transport devices and equipment, for example inside the mixer.
  • the glue mist is atomized together with heated compressed air and this mist is the dried one solid wood components, e.g. fibers or chips added.
  • the warm air which is introduced into the mixer together with the glue and the dried solid wood components, for example, activates glue a little on its surface. This suitably counteracts the adherence of solid wood components to subsequent equipment, for example mixer walls.
  • Reactive resins that is to say resins with constituents which can chemically build up a network
  • reactive resins are: solid or liquid phenol resins, amino resins such as urea resins, melamine resins, acrylate resins, epoxy resins and / or polyester resins.
  • a calender press is preferably used for the pressing of the fibers provided with glue, in particular for the production of plates with a thickness of less than 10 mm.
  • the gluing according to the invention is particularly well suited, in particular, in the production of boards with the specified thickness.
  • a calender press with a rotating press belt as disclosed for example in DE 20303207 U l, enables particularly high processing speeds.
  • the high processing speed is of particular advantage in order to now process the unusually well-distributed glue very quickly and thus to avoid undesired premature activation of the glue.
  • FIG. 1 shows a section through a belt scale 1 and a subsequent mixer 2. As indicated by the arrow 3, dried fibers which were produced from wood chips are fed to the belt scale 1 via an opening 4 in a housing 4. A slope 5 directs the incoming fibers onto the belt of the belt scale.
  • the belt scale detects and controls the amount of material that is transported in the direction of the three rollers 6.
  • the three rollers 6 are arranged one above the other and offset such that they enclose an acute angle alpha with the belt scale 1.
  • the fibers on the belt scale come into this acute angle. They pass through the rotating rollers 6.
  • a curtain is formed from the fibers, which, due to gravity, is transported vertically downwards along the arrow 7. The curtain thus enters the mixer 2, namely between a plurality of nozzles 8 and tools 9.
  • the mixer consists of a tubular housing.
  • the housing is formed by a double wall 1 0 and 1 1. Central inside the
  • An axis 1 2 is arranged on the housing, on which the tools 9 are fastened.
  • a tool 9 forms a right i angle with the axis 1 2.
  • Four rudder blade-like tools 9 are combined in a star shape. Several of these combined tools are attached to the axis 12 at uniform intervals. The front one
  • the area where the curtain made of fibers is inserted is free of tools. This ensures that there is a sufficiently large distance between the tools 9 and the nozzles 8.
  • This distance is provided so that it emerges from the nozzles 8
  • the diameter of the mixer housing corresponds to the width of the opening through which the fiber curtain is introduced into the mixer.
  • the width of the curtain is adapted to the width of the opening.
  • the high pressure nozzles 8 are arranged in a semicircle around the axis 1 2 in an upper area and are both with Glue in the range of 40 to 90 bar and fed with compressed air.
  • the high-pressure nozzles used are designed as single-substance nozzles or also as two-substance nozzles if both glue and compressed air are to be fed to a nozzle.
  • the glue pressure of 40 to 90 bar is swirled as it emerges from the nozzle. Leaving the intended very narrow opening gap, the glue escaping "explodes" into a mist.
  • the nozzles are designed in such a way that glue is atomized even at a pressure of 250 bar.
  • the glue pressure is provided by a pump, the output of which is controlled can and in particular by regulating the speed.
  • the curtain is uniformly provided with nebulous glue and, on the other hand, the nebulized glue emerging from the nozzles 8 does not directly hit parts of the mixer.
  • a distance is arranged between the nozzles 8 and the housing 1 0, 1 1, so that a type of annular gap is formed. Air is sucked in through this annular gap, which additionally ensures that a glue mist is created.
  • the curtain provided with glue (in other words a mat made entirely or predominantly of fibers) is transported by the air flow parallel to the axis 1 2 through the mixer 2. The axis rotates during transport and thus the tools 9.
  • the glue is further mixed with the fibers.
  • a cooled liquid is introduced between the two walls 1 0 and 1 1 of the double wall in order to allow a layer of condensation to form on the inside of the mixer on its inside walls.
  • FIG. 2 shows a top view of the mixer parallel to axis 1 2. For the sake of clarity, only two tools 9 are shown. A single-row, semicircular arrangement of the nozzles in the upper region is particularly illustrated with the aid of FIG. In particularly advantageous embodiments, the invention comprises one or more steps which are disclosed by FIG. 3 in conjunction with the associated description.
  • Glue is fed to a pump 51 via a line 50.
  • the performance of the pump can be regulated.
  • Glue is transported further by the pump 51, then passes a first shut-off valve 52 and finally arrives at the shut-off valves 53 and 54. If the glue passes through the shut-off valve 53, it then flows through a flow meter 55. This serves for control and / or controlling the amount of glue that is transported.
  • the glue can be passed via a parallel line 56 in order to allow large flow rates.
  • the glue reaches a distributor 57, from which the glue is directed in the direction of the high-pressure nozzles 58 and 59.
  • the glue emerges in atomized form from the high-pressure nozzles 58 and 59.
  • compressed air is brought to the side of the nozzles.
  • the compressed air is fed into a line 60, passes shut-off valves 61, 62, 63, 64, which serve for the individual control of the supplied compressed air, and finally emerges adjacent to the high-pressure nozzles 58 and 59.
  • the compressed air is blown in the direction of the emerging glue mist.
  • the glue mist is swirled further.
  • Another supply line 65 is used to supply warm water with which the lines, valves and nozzles can be cleaned.
  • the high-pressure nozzles can be closed with compressed air in order to be able to close the nozzles when the system is at a standstill and to prevent glue from escaping.

Description

Hochdruckbeleimunα im Fαser-Mischer
Die Erfindung betrifft ein Verfahren Beleimung von Fasern, die zur Herstellung einer Platte aus einem Holzwerkstoff dienen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In der WO 03/01 3808 sowie in der Figur 3 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Platte im Gesamtzusammenhang verdeutlicht. Als Ausgangsmaterial werden Laub- oder Nadelhölzer in Form von Stämmen, Ästen und/ oder Sägewerks- sowie Industrieresthölzer eingesetzt. Das Holz wird zunächst in Schnitzel mit einer Größe von etwa 20 x 5 mm in einer Zerkleinerungseinrichtung 31 zerkleinert. Diese Schnitzel können aber auch direkt aus dem Forst oder aus Sägewerken kommen. Sie können gesiebt werden, um zu kleine bzw. zu große
Teilchen zu trennen. Wenn die Hackschnitzel die richtige Größe haben, können sie gewaschen werden, um anhaftende Fremdkörper, insbesondere Sand und Erde) zu beseitigen. So werden Schneid- und andere Werkzeuge im späteren Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren geschont und nicht beschädigt. Vorteilhaft wird Sägemehl verwertet, welches in einen Silo 32 gegeben wird. Von der Zerkleinerungseinrichtung 31 sowie vom Silo 32 werden die Holzbestandteile einem trichterförmigen Vordampfbehälter mittels Förderbänder zugeführt. Die Zuführung erfolgt typischerweise im Verhältnis von etwa 6 : 4 (60 Gew.-% Späne, 40 Gew.-% Sägemehl) . Auf diese Weise wird Sägemehl ebenfalls verwertet. Kosten werden so weiter gesenkt. Ressourcen an Rohstoff werden geschont. Der Anteil an Spänen sollte überwiegen, da hieraus Fasern und später Fasermatten entstehen, die mechanisch stabilisieren. Eine Untergrenze für den Sägemehlanteil ist daher nicht einzuhalten. Im Vordampfbehälter 33 werden die Holzbestandteile gemischt, vorbedampft und dabei 60 bis 70 °C erwärmt. Beispielsweise mittels einer Stopfschnecke werden die Holzbestandteile anschließend einem Kocher 34 zugeführt. Im Kocher 34 werden die Holzbestandteile ca. 2 bis 3 Minuten bei einem Druck von 1 1 bis 1 6 bar und einer Temperatur von 1 40 bis 1 80 °C gekocht. Druck und Temperatur sind so gewählt, dass eine Aufspaltung in flüssige und feste Holzbestandteile stattfindet. Die flüssig en Bestandteile werden von den festen abgetrennt und einer Leitung 36 zugeführt, die gasdicht mit dem Kocher 34 verbinden ist. Die festen Holzbestandteile werden einer Zerfaserungsmaschine 36 (Refiner bzw. Defibrator) zugeführt. Die Zerfaserungsmaschine 36 umfasst typischerweise einen Stator und einen Rotor, die über einen Motor angetriebe n werden. Die festen Holzbestandteile werden hier in Fasern zerlegt. Die Fasern, die in einer Ausführungsform mit Sägemehl vermisc ht sind, werden pneumatisch einem Trocknungsrohr 37 zugeführt. Im Folgenden wird unabhängig hiervon von Fasern gesprochen. Im Tro cknungsrohr 37 werden die Fasern bei 1 60 bis 220 °C getrocknet. Die Trocknung läuft relativ schnell und kostengünstig ab, da die flüssigen Holzbestandteile bereits entfernt wurden. Vom Trocknungsrohr aus gelangen die Fasern in Zyklone 38. Hier wird der Dampf abgeschieden. Na ch unten werden die Fasern herausgeführt. Die Temperatur der Fasern beträgt dann typischerweise 50°C. Die Fasern werden dann in Beleimungseinrichtungen 39 bei vergleichsweise kühlen Temperaturen mechanisch beleimt. Die anschließend beleimten Fasern weisen eine Temperatur von typischerweise 35 bis 40 °C auf. Die be leimten Fasern gelangen in eine oder mehrere Sichteinrichtungen 40. In einer Ausführungsform umfassen die Sichteinrichtungen 40 Heizeinrichtu ngen, um die Fasern auf 55 bis 60 °C zu erwärmen. Die Erhöhung der Temperatur ist dann von Vorteil, wenn die Platten bei Temperaturen vo n zum Beispiel 80°C verpresst werden sollen. Der Pressschritt kann so beschleunigt werden, da die gewünschte Temperatur nicht ausschließlich mittels der beheizten Presse erreicht werden muss. Kürzere P resszeiten führen zu größeren Produktionskapazitäten oder geringere n Anschaffungskosten der eingesetzten Pressen mit umlaufenden Bändern, da diese dann kürzer sein können. Auch ist der Platzbedarf f ür solche Pressen geringer. Hierdurch werden weiter Kosten eingespart. Die vorbeleimten Fasern werden einem oder mehreren Abschei deeinrichtungen 41 zugeführt. Von den Abscheideeinrichtungen 41 g elangen die vorbeleimten Fasern zu einer Streustαtion 42. Die Streustαtion 42 gibt die vorbeleimten Fasern auf ein Transportband. Das Transportband führt die Fasern zu einer Vorpresse 44. Hier werden die Fasern vorgepresst und so verdichtet. Die Vorpresse umfasst umlaufen de Bänder, zwischen die die Fasern zugeführt und dabei gepresst werden. Anschließend durchlaufen die Fasern eine Formstrasse 45, die über diverse Einrichtungen verfügt, die sicherstellen, dass die Fasern in der gewünschten Form vorliegen. Die Formstrasse führt in einer Ausführungsform zu einer Bedampfungseinrichtung 46. Hier werden die Fasern von oben und/ oder unten bedampft. Die Fasern können parallel zum Transportband geteilt und so im „ Inneren" bedampft werden. Die Fasern gelangen schließlich zur Hauptpresse 47, die aus zwei umlaufenden gegeneinander gepressten Stahlbändern besteht. Hier findet die Pressung beispielsweise bei 80°C statt. Anschließend werden die Platten mittels einer Sägeeinrichtung 48 zersägt und einer Halteeinrichtung 49 zugeführt. In der Halteeinrichtung werden die Platten so gehalten, dass diese sich nicht berühren. Die Platten werden so gekühlt. Die abgetrennten flüssigen Besta ndteile, die der Leitung 35 zugeführt wurden, werden innerhalb des gasdicht abgeschlossenen Systems abgekühlt. Sind diese flüssigen Bestandteile hinreichend abgekühlt worden, so werden diese entweder entsorgt oder der Beleimungseinrichtung 39 zugeführt. Anschließend werden die Platten beispielsweise zu Paneelen weiter verarbeitet. Die Platten werden dann beispielsweise mit Papieren beschichtet und das Schichtsystem einer Presse zugeführt. In der Press e wird das Schichtsystem bei Temperaturen oberhalb von 1 50°C, so zum Beispiel bei Temperaturen zwischen 180°C und 230 °C verpresst. Die eingesetzten Harze härten dann aus. Die Platte wird weiter zersägt und mit Kupplungselementen durch Fräsen versehen. Die Paneele könne n als Belag für Wände oder Fußböden dienen. Werden diese als Fuß bodenbelag eingesetzt, so sind die
Paneele auf der Dekoroberse ite mit einer abriebfesten, transparenten Schicht versehen. Die WO 03/01 3808 offenbart ei ne Beleimung von bereits getrockneten Fasern, indem Fasern zu einer Matte geformt werden. Auf diese Matte wird Leim dann aufgesprüht. Der Leim gelangt so in Form von Tröpfchen auf die Fasern. Eine Beleimungseinrichtung für die Aufbringung von Leim auf Fasern nebst anschließender Fertigung von Faserplatten ist aus der Druckschrift EP 0 744 259 A2 bekannt. Ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus einem Holzwerkstoff ist der Druckschrift US 5,554,330 zu entnehmen . Die Druckschrift G B 791 ,554 offenbart ein Verfahren zum Mischen von festen und flüssig en Bestandteilen. Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beleimung von Holzspänen geht aus der Druckschrift DE 41 1 5 047 C I hervor. Kontinuierliches Mischen von span- und faserartigen Stoffen mit Bindemitteln ist der Druckschrift DE-OS 1 956 898 zu entnehmen. Die Gewinnung von Leim aus Holzbestandteilen offenbart die Druckschrift WO 98/371 47. Vorbedampfungsverfahren werden in den Druckschriften D E-OS 44 41 01 7, US 1 1 1 7 95 sowie in der dänischen Patentanmeldung Nr. 0302/97 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist d ie Schaffung eines Verfahrens, mit dem kostengünstig qualitativ hochwertige Platten der eingangs genannten Art hergestellt werden können . Aufgabe der Erfindung ist ferner die Bereitstellung einer Vorrichtun g zur Durchführung des Verfahrens.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eines der beanspruchten Verfahren gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst die Merkmale des Nebenanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den U nteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird der Lei m bei relativ niedrigen Temperaturen von vorzugsweise 20 bis 40 °C auf die Fasern aufgebracht. Im Unterschied zum Stand der Technik, wie er aus der WO 03/013808 bekannt ist, wird Leim nicht lediglich aufgesprüht, sondern vor dem Aufbringen auf die Fasern zerstäubt bzw. vernebelt . Anstelle von verhältnismäßig großen Tropfen gelangt der Leim in zerstäubter Form auf die Fasern.
Erfindungsgemäß gelingt die Zerstäubung insbesondere durch Förderung von Leim unter sehr hohem Druck, bis dieser über Düsen austritt. Der Leim tritt dann unter sehr hohem Druck aus
Hochdruckdüsen aus. Der Austrittsdruck liegt dann vorzugsweise bei 1 5 bar bis 250 bar, besonders bevorzugt bei 40 bis 90 bar. Vorzugsweise liegt dann die Durchflussmenge pro Düse bei etwa 1 ,3 bis 1 ,4 l/min, um einerseits hohe Durchflussmeng en zu erzielen und andererseits eine Vernebelung im Sinne der Erfindu ng sicherzustellen .
In einer vorteilhaften Ausführu ngsform der Erfindung wird zusätzlich zu dem Leim Druckluft eingespeist, u m so bei relativ großen Fördermengen von 1 ,3 bis 1 ,4 l/min pro Düse sicherzustellen, dass auch Randbereiche beim Austrittskegels aus den Düsen im Sinne der Erfindung vernebelt sind. Die Druckluft, wird mit eine m Druck von beispielsweise etwa 2 bar den Düsen zugeführt. Bei niedrig eren Durchflussraten unterhalb von 1 ,3 l/min ist es jedoch regelmäßig nicht erforderlich, zusätzlich Druckluft zuzuführen, um auch bei Randb ereichen die gewünschte Vernebelung zu erzielen.
Indem der Leim in vernebelter Form aufgetragen wird, gelingt eine verbesserte Verteilung des Leims auf die Fasern. Im Vergleich zum Stand der Technik kann daher die Leimmenge erhöht werden, die pro Zeiteinheit auf die Fasern aufgebracht wird. Dabei besteht nicht die Gefahr, dass eine ungleiche Verteilung des Leims zu Qualitätsmängeln beim Produkt führen.
Eine Beschleunigung der Produktion senkt die Herstellungskosten . Dies ist insbesondere dann der Fal l, wenn Leim mit mehr als 1 l/min, bevorzugt mit mehr als 1 ,3 l/min pro Düse austritt. Vor allem derart hohe Austrittsmengen konnten beim Stand der Technik nicht realisiert werden, da andernfalls regelm äßig deutliche Qualitätseinbußen bei den Endprodukten durch sogenannte Leimflecken auftreten. Die durch die Vernebelung erreichte gleichmäßigere Verteilung sichert dagegen eine hohe Qualität der hergestellten Produkte.
Im Vergleich zum Stand der Technik kann durch die vorliegende Erfindung der Wasserge halt im Leim herabgesenkt werden und zwar insbesondere bei Einsatz eines Leims, der ganz oder überwiegend aus Harnstoffharz besteht. So kann der Leimanteil im Leim-Wassergemisch nun bei 45 bis 65 Gew.-% liegen. Bevorzugt liegt der Leimgehalt bei 50 bis 60 Gew.-%. Werden die mit Leim versehenen Fasern verpresst, so härtet der Leim schneller aus. Es kann so die
Produktionsgeschwindigkeit weiter erhöht und damit die Produktionskosten weiter gesenkt werden.
Vorteilhaft wird der ho he Leimdruck mittels einer Hochdruckpumpe erzeugt, deren Drehzah l geregelt werden kann. Durch Regelung der Drehzahl kann der Zerstäubungsgrad des Leims vorteilhaft sehr genau eingestellt werden. I m U nterschied zum Stand der Technik steht so eine sehr feinfühlige Dosier- und Optimierungsmöglichkeit während der Aufbringung von Leim zur Verfügung. Das Verhältnis von Fasern zu aufgebrachtem Leim kann so weiter optimiert werden. Produktionskosten können durch Minimierung des Leimanteils weiter gesenkt werden, da vor allem der Leimanteil maßgeblich zu den Herstellungskosten beiträgt.
Indem der Leim erst im Anschluss an die Trocknung auf die Holzbestandteile in vernebelter Form aufgebracht wird, wird die Menge des für die Plattenherste l lung benötigten Leims reduziert.
Eine wesentliche Größe, um die geeignete Beleimung von Fasern oder Spänen zu bewirken, ist das „richtige" Verhältnis der festen Holzbestandteile zu Leim . Erfindungsgemäß werden daher in einer Ausgestaltung des Verfa hrens die festen Holzbestandteile vor der Beleimung einer Bandwaage zugeführt. Auf der Bandwaage werden die festen Holzbestαndteile auf der einen Seite mittels eines umlaufenden Transportbandes weiter transportiert, auf der anderen Seite werden sie gewogen. Hierdurch wird die Information erhalten, welche Menge an Leim den festen Holzbestandteilen des Holzes im nachfolgenden Schritt zuzufügen ist.
Die festen Holzbesta ndteile werden mittels der Bandwaage an die nachfolgende Einrichtung übergeben. Mögliche
Gewichtsschwankung en der zugeführten festen Holzbestandteile werden während des Transportes erfasst, registriert und in einer Ausführungsform ges peichert. Diese Daten werden aufbereitet und können als Stellgröße für die Menge an Leim dienen, die nachfolgend auf die festen Holzbes tandteile aufgebracht wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Transportgeschwindigkeit bei der Bandwaage so gesteuert, dass eine gleichmäßige Menge an festen Holzbestandteilen der nachfolgenden Beleimungseinrichtung (Einrichtung, in der die festen Holzbestandteile mit Leim versehen werden) zugeführt wi rd. Durch eine Geschwindigkeitsveränderung des Einzuges wird also ei ne konstante Materialmenge den nachfolgenden Einrichtungen zuge führt. Die Gewichtserfassung der festen Holzbestandteile, die in Form von Fasern oder der Spänen vorliegen können, kann in kleinsten Schritten erfolgen und ermöglicht eine gleichmäßige Zuspe isung der festen Holzbestandteile mit einer Genauigkeit von zum Beispiel ± 1 %.
Es ist nicht einfach, d i e festen Holzbestandteile mit Leim geeignet gleichmäßig zu versehen, und zwar insbesondere, wenn die festen
Holzbestandteile in Form von Fasern vorliegen. Fasern neigen dazu, sich watteartig zusammen bauschen. Es ist dann schwierig, den Leim auf den Fasern gleichmäßig zu verteilen. In einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Beleimung daher in einem Mischer, in dem Leim und feste Holzbestandteile mite inander vermischt werden . Nach der Trocknu ng der festen Holzbestandteile werden diese in einer Ausgestaltu ng der Erfindung flächig verteilt und eine Art Vorhang oder Matte gebildet. D ies ist insbesondere dann der Fall, wenn die festen Holzbestandteile i n Form von Fasern vorliegen, da hieraus ohne weiteres eine Matte bzw. ein Vorhang gebildet werden kann . Leim wird anschließend vernebelt und in vernebelter Form dem Vorhang zugeführt.
Durch die Bildung eines Vorhangs wird erreicht, dass der Leim gleichmäßig auf die festen Holzbestandteile verteilt wird. Dies ist insbesondere dan n der Fall, wenn die festen Holzbestandteile in Form von Fasern vorliegen .
Ein aus festen Holzbestandteilen gebildeter Vorhang bzw. gebildete Matte wird in einer Ausgestaltung in den Mischer eingeführt. Der Vorhang bzw. die Matte wird dann über Hochdruck-Düsen mit dem Leim-Nebel gespeist. Anschließend wird der Vorhang oder die Matte vorzugsweise kon taktlos durch den Mischer hindurchgeführt. Durch die kontaktlose Durchführung wird ein Anhaften von den festen Holzbestandteilen an Wänden vorteilhaft vermieden.
Verschmutzungsprobleme und damit verbunden Kosten werden so verringert.
Der Leim wird in vernebelter Form insbesondere bei einer Temperatur von 35 bis 70 °C, bevorzugt bei einer Temperatur bis 60°C in die getrockneten festen Holzbestandteile des Holzes hineingeblasen. Hierdurch wird erreicht, dass der Leim eine trockene Außenhaut erreicht. Er wird also minimal aktiviert. Hierdurch wird verbessert erreicht, dass das anschließende Gemisch aus festen Holzbestandteilen und Leim nicht a n Transporteinrichtungen und Geräten, so zum Beispiel im Inneren des Mischers kleben bleibt.
In einer Ausgesta ltung der Erfindung wird der Leimnebel zusammen mit erwärmter Druckl uft vernebelt und dieser Nebel den getrockneten festen Holzbestα ndteilen, also zum Beispiel Fasern oder Spänen hinzugefügt. Die Warmluft, die zum Beispiel über eine Kabine zusammen mit dem Leim und den getrockneten festen Holzbestandteilen in den Mischer eingeführt wird, aktiviert Leim ein wenig an seiner Oberfläche. Hierdurch wird einem Anhaften von festen Holzbestandteilen an nachfolgenden Einrichtungen, so zum Beispiel an Mischerwänden, geeignet entgeg engewirkt.
Als Leim werden bevorzugt Reaktiv-Harze eingesetzt, also Harze mit Bestandteilen, die chemisch ein Netzwerk aufbauen können. Beispiele für Reaktiv-Harze sind: Fest- oder Flüssig-Phenol-Harze, Amino-Harze wie zum Beispiel Harnstoff-Harze, Melamin-Harze, Acrylat-Harze, Epoxyd- Harze und/ oder Polyester-Harze.
Bevorzugt wird für das Verpressen der mit Leim versehenen Fasern eine Kalanderpresse eingesetzt und zwar vor allem zur Herstellung von Platten mit einer Dicke von weniger als 1 0 mm . Erstens hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäß Beleimung insbesondere bei der Herstellung von Platten mit der angegebenen Dicke besonders gut geeignet sind. Zum anderen ermöglicht eine Kalanderpresse mit einem umlaufenden Pressband, wie sie beispielsweise in der DE 20303207 U l offenbart wird, besonders hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten . In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Beleimung ist die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit von besonderem Vorteil, um den ungewöhnlich g ut verteilten Leim nun auch sehr schnell zu verarbeiten und so unerwünschte vorzeitige Aktivierungen des Leims zu vermeiden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren weiter verdeutlicht.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Bandwaage 1 und einen nachfolgenden Mischer 2. Wie durch den Pfeil 3 angedeutet, werden getrocknete Fasern, die aus Holzhackschnitzeln hergestellt wurden, über eine Öffnung e ines Gehäuses 4 der Bandwaage 1 zugeführt. Eine Schräge 5 lenkt die ankommenden Fasern auf das Band der Bandwaage.
Die Bandwaage erfasst und steuert die Materialmenge, die in Richtung der drei Walzen 6 transportiert wird. Die drei Walzen 6 sind übereinander sowie versetzt so angeordnet, dass diese mit der Bandwaage 1 einen spitzen Winkel Alpha einschließen. Die auf der Bandwaage befindli chen Fasern gelangen in diesen spitzen Winkel hinein. Sie passieren die rotierenden Walzen 6. Dabei wird aus den Fasern ein Vorhang gebildet, der schwerkraftbedingt senkrecht nach unten entlang des Pfeils 7 weiter transportiert wird. Der Vorhang gelangt so in den M ischer 2 hinein und zwar zwischen eine Mehrzahl an Düsen 8 und Werkze uge 9.
Der Mischer besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse. Das Gehäuse wird durch eine Doppelwand 1 0 und 1 1 gebildet. Zentral im Inneren des
Gehäuses ist eine Achse 1 2 angeordnet, auf der die Werkzeuge 9 befestigt sind. Ein W erkzeug 9 schließt mit der Achse 1 2 einen rechten i Winkel ein. Jeweils vier ruderblattartige Werkzeuge 9 sind sternförmig zusammengefasst. Mehrere dieser zusammengefassten Werkzeuge sind in gleichförmigen A bständen auf der Achse 12 befestigt. Der vordere
Bereich, in den der aus Fasern bestehende Vorhang eingeführt wird, ist frei von Werkzeugen. So wird gewährleistet, dass ein hinreichend großer Abstand zwischen d en Werkzeugen 9 und den Düsen 8 vorhanden ist.
Dieser Abstand ist v orgesehen, damit aus den Düsen 8 austretender
Leim nicht während des Betriebes auf die Werkzeuge unmittelbar auftrifft.
Der Durchmesser des Gehäuses des Mischers entspricht der Breite der Öffnung, über die d er aus Fasern bestehende Vorhang in den Mischer eingeführt wird. Die Breite des Vorhangs ist an die Breite der Öffnung angepasst. Die Hoc hdruck-Düsen 8 sind halbkreisförmig um die Achse 1 2 herum in einem oberen Bereich angeordnet und werden sowohl mit Leim im Bereich von 40 bis 90 bar und mit Druckluft gespeist. Die eingesetzten H ochdruckdüsen sind als Einstoffdüse oder aber auch als Zweistoffdϋse ausgebildet, wenn einer Düse sowohl Leim als auch Druckluft zugeführt werden soll. Der Leimdruck von 40 bis 90 bar wird während des A ustritts aus der Düse drallförmig bewegt. Durch Verlassen des vorgesehe nen sehr engen Öffnungsspaltes „explodiert" der austretende Leim zu einem Nebel. Die Düsen sind so konstruiert, dass Leim auch bei einem Druck von 250 bar noch vernebelt wird. Der Leimdruck wird durch eine Pumpe bereitgestellt, deren Leistung gesteuert werd en kann und zwar insbesondere durch Regelung der Drehzahl.
Es kann so erreicht werden, dass einerseits der Vorhang gleichmäßig mit nebeiförmigem Leim versehen wird und andererseits der aus den Düsen 8 austretende vernebelte Leim nicht unmittelbar auf Teile des Mischers auftrifft. Zwischen den Düsen 8 und dem Gehäuse 1 0, 1 1 ist ein Abstand angeordnet, so dass eine Art Ringspalt gebildet wird . Über diesen Ringspalt wird Luft angesaugt, die ergänzend sicherstellt, dass ein Leim- Nebel entsteht . Der mit Leim versehene Vorhang (mit anderen Worten eine ganz oder überwiegend aus Fasern gebildete Matte) wird durch den Luftstrom parallel zur Achse 1 2 durch den Mischer 2 transportiert. Die Achse rotiert während des Transports und somit die Werkzeuge 9. Dabei wird der Leim mit den Fasern weiter vermischt. Zwischen die beiden Wände 1 0 und 1 1 der Doppelwand wird eine gekühlte Flüssigkeit eingeleitet, um im Inneren des Mischers an seinen Innenwänden eine Kondenswasserschicht entstehen zu lassen.
In der Figur 2 wird eine Aufsicht auf den Mischer parallel zur Achse 1 2 gezeigt. Aus G ründen der Übersichtlichkeit sind nur zwei Werkzeuge 9 eingezeichnet. Anhand von Figur 2 wird insbesondere eine einreihige, halbkreisförmige Anordnung der Düsen im oberen Bereich verdeutlicht. Die Erfindung umf asst in besonders vorteilhaften Ausführungsformen einen oder mehre re Schritte, die durch Figur 3 in Verbindung mit der zugehörigen Besc hreibung offenbart werden.
In der Figur 4 wird die grundsätzliche Anordnung mit Hochdruckpumpe für den Leim nebs t Zuführung zu einer Düse näher verdeutlicht. Über eine Leitung 50 wird Leim einer Pumpe 51 zugeleitet. Die Leistung der Pumpe kann gere gelt werden. Von der Pumpe 51 aus wird Leim weiter transportiert, passiert dann ein erstes Absperrventil 52 und gelangt schließlich zu den Absperrventilen 53 und 54. Passiert der Leim das Absperrventil 53, so fließt er anschließend durch einen Durchflussmengen messer 55. Dieser dient der Kontrolle und/ oder der Steuerung der Me nge an Leim, die transportiert wird. Alternativ oder ergänzend kann der Leim über eine parallele Leitung 56 geleitet werden, um so große Durchflussmengen zu ermöglichen. Über weitere Absperrventile ge langt der Leim zu einem Verteiler 57, von dem aus der Leim in Richtung der Hochdruck-Düsen 58 und 59 geleitet wird. Aus den Hochdruck-Düsen 58 und 59 tritt der Leim in vernebelter Form aus.
Um die Vernebelu ng weiter zu verstärken, wird Druckluft seitlich an die Düsen herangefü hrt. Die Druckluft wird in eine Leitung 60 eingespeist, passiert Absperrv entile 61 , 62, 63, 64, die der individuellen Steuerung der zugeführten Druckluft dienen, und tritt schließlich benachbart bei den Hochdruckdüsen 58 und 59 aus. Die Druckluft wird dabei in Richtung des austretenden Leimnebels geblasen. Der Leimnebel wird so weiter verwirbelt.
Eine weitere Zulei tung 65 dient der Zufuhr von warmen Wasser, mit dem die Leitungen, Ve ntile und Düsen gereinigt werden können. Die Hochdruck-Düsen können mittels Druckluft verschlossen werden, um bei Stillstand des Systems die Düsen zusperren zu können und so ein dann unerwünschtes A ustreten von Leim verhindern zu können .

Claims

Ans prüche
1 . Verfahren für das Beleimen von Fasern oder Spänen und zwar insbesondere von Holzfasern oder Holzspänen, indem der Leim zerstäubt wird und anschließend der zerstäubte Leim auf die Fasern oder Späne aufgebracht wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1 bei dem der Leim mittels Hochdruckluft zerstäubt wird, wobei insbesondere ein Druckbereich zwischen 1 5 bis 250 bar, bevorzugt ein Druckbereich zwischen 40 und 90 bar vorgesehen wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem für das Zerstäuben des Leims eine Hochdruckpumpe eingesetzt wird, deren Drehzahl bevorzugt geregelt werden kann.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Leim-Wasser-Gemisch zerstäubt wird, bei dem der Leimanteil 45 - 65 Gew.-%, besonders bevorzugt 50 bis 60 Gew.-% beträgt, wobei als Leim insbesondere ganz oder überwiegend ein Harnstoffharz eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mit Leim versehenen Fasern und/ oder Späne zu einer Platte verpresst werden und zwar insbesondere mittels einer Kalanderpresse, wobei die Menge an mit Leim versehenen Fasern und/ oder Spänen vorzugsweise so gewählt ist, dass die Plattendicke nicht mehr als 1 0 mm beträgt.
6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Hochdruckpumpe (51 ) für die Vernebelung von Leim, deren Drehzahl bevorzugt geregelt werden kann. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, mit halbkreisförmig angeordneten Hochdruck-Düsen (8, 58, 59) für die Vernebelung von Leim und Zuführung von vernebeltem Leim in einen Mischer, der für die Vermischung von vernebeltem Leim und Fasern oder Spänen vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche mit einer Kalanderpresse für das Verpressen der mit Leim versehenen Fasern oder Späne.0 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 mit einem Durchflussmengenmesser [55) zur Messung und/ oder Steuerung des transportierten Leims. 5 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 mit einer Zuführung (60) von Druckluft zu den Hochdruck-Düsen (8, 58, 59) .
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 mit einer Zuleitung (65) für die Einspeisung von warmem Wasser in dieO Leimzuführung.
1 2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 mit einer Leitung 56, die parallel zum Durchflussmesser (55) der Zuführung von Leim zu den Hochdruck-Düsen (8, 58, 59) dient.5 1 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 2 mit Absperrventilen zur Steuerung und/ oder Dosierung der Leim-, Warmwasser- und/ oder Druckluftzufuhr. 0 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13 mit einer Einrichtung für das Zusperren der Hochdruck-Düsen (8, 58, 59)
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, bei dem die Leitungen und Ventile, die der Zuführung von Leim zu den Hochdruckdüsen (8, 58, 59) dienen, so ausgelegt sind, dass diese einen Druck von bis zu 100 bar, bevorzugt einem Druck von bis zu 250 bar zu widerstehen vermögen.
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