EP1688230A1 - Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Holzwerkstoffplatten - Google Patents
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- B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
Definitions
- the invention relates to a method for the continuous production of wood-based panels according to the preamble of claim 1 and a system for carrying out the method according to claim 7.
- a process for the continuous production of wood-based panels, in particular plates with a closed plate surface on both sides in the thickness range of 1.5 - 6 mm in the dry process is known.
- a mat formed from a scattering station is sprayed with water after the pre-pressing and the Matsbeanäumung on the top of the mat is often sprayed with water, the molding tape on which the mat scattered.
- the lignocellulosic particles have a moisture content below 15%, as a rule, the moisture content of the mat is around 9%.
- a higher humidity can not be adjusted, otherwise it will burst in the hot press.
- the Platzer are caused by a high vapor pressure, which in turn has its cause in the high humidity.
- Dry-process adhesive consumption is significantly higher than in semi-dry and wet processes, as dry-bonded hydrogen bonds can not be used in the same way.
- the so-called semi-dry process the mat is introduced on a wire belt in the press.
- the upper side of the mat and partly the sieve is additionally sprayed with water to a Ungrawn fiberboard with densities above 800 kg / m 3 and thicknesses below 6 mm from the semi-dry and wet process can be directly painted on the top of the board, without a very high paint quantity per m 2 plate is necessary_
- the cause the low paint consumption is in the closed disk surface.
- the closed plate surface also improves the leveling properties of the paint on the plate surface.
- plates from the semi-dry and wet process can only be produced to a maximum thickness of 6 mm and are characterized by a very low adhesive consumption in addition to the closed surface.
- the object of the present invention is now to provide a method and to provide a system with the closed surface wood material panels are produced by dry process and with this method, the semi-dry and wet process of fiber board production is replaced by a more environmentally friendly and cost-effective dry process with low adhesive use ,
- the solution to this problem for the method is that the fibers glued with an adhesive containing predominantly phenolic components in a blowpipe and / or in a mixer, wherein the dosage is less than 5% of solid resin atro wood, the mat is in the continuous working press introduced and in the beginning with maximum specific Pressure of 2.5 N / mm 2 to 5.5 N / mm 2 compacted and cured to a fiber board with double-sided closed surfaces and the finished plates are warm stacked and fed to a heat treatment at about 60 ° C.
- the solution for a system by performing the method is that after the continuously operating press a heat channel or a heated hall is arranged
- the pressing time must be extended by at least 15% compared to the conventional drying process due to the longer curing time of the adhesive, the time-consuming activation of the bondable substances and the prolonged devolatilization.
- a high hotplate temperature at the beginning of the hot pressing has proven to be favorable.
- the maximum specific pressure above 2.5 N / mm 2, preferably 5 N / mm 2 as soon as possible after mat contact with the steel strip of the hot press is applied to the mat. This ensures that the fibers of the mat surface are compacted during the passage of an optimum softening state, whereby a closed plate surface is formed.
- the system for carrying out the method is shown in side view. It is now possible to limit the press length to less than 15 m. By using a very short continuous press 5 under 15 m in length, no pre-press of the usual kind is necessary due to the low feed rate below 200 mm / s for plates 10 thicker than 10 mm and waiving a width adjustment. Instead, in the production of fiberboard 11 with the moistening apparatus 1, 3, 4 and 10 is very easily pre-compacted and moistened the upper mat half.
- the pre-compaction should be carried out with fibers to a density of about 70 kg / m 3 , ie about 30% of the original bed height. For this purpose, only a specific pressure of a maximum of 0.3 N / mm 2 is necessary, so that the precompacting and preheating 4 can be performed in cost-effective lightweight construction.
- Phenolleim unlike Aminoplastharzen at the end of the blowpipe (not shown) must be planned shortly before the dryer in the pipe.
- the Phenolleim leads to caking on the inner wall of the blower tube, which can only be removed mechanically.
- Aminoplastleimen the caking is degraded by hydrolysis with time during operation, without mechanical removal is necessary. It has also proved advantageous for trouble-free operation that a switch is installed shortly after dosing so that it is possible to clean one pipe and to guide the fiber flow through the other.
- the dark plates thus produced must be thermally treated after the hot pressing.
- the plates are passed through a heat channel or stacked warm in a heated hall.
- the heat treatment of the fiberboard 11 at temperatures between 110 ° C and 200 ° C after the continuous press, the bonding of the individual fibers is increased, whereby the bending properties and the swelling values improved become.
- the fiber plates 11 are warmly stacked or pulled as a package through a heat channel.
- the device for introducing steam in each case consists of a steam box 5 and 10, are introduced to the mat side openings, for example in slot shape.
- the steam boxes 5 and 10 can be additionally heated to avoid condensate or a condensate separator is connected.
- the steam boxes 10 are installed in the wire 9 directly in front of the inlet of the continuous press 6.
- the steam box 10 should be installed as close as possible in front of the continuous press 6 to avoid precuring of the adhesive. If the moistening is to take place also on the upper side of the mat 8, an upper steam box 5 with a further circulating screen belt must be used.
- the system is still running without pre-press, then must be precompressed before the steam box 5 on a short distance with a Vorverdichtungs- and preheating 4. For this, the sieve can be guided over rollers.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Holzwerkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7.
- Ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Holzwerkstoffplatten, insbesondere von Platten mit geschlossener Plattenoberfläche auf beiden Seiten im Dickenbereich von 1,5 - 6 mm im Trockenverfahren ist bekannt. Dazu wird eine aus einer Streustation gebildete Matte nach der Vorpressung und der Mattenbesäumung auf der Mattenoberseite mit Wasser besprüht Häufig wird auch das Formband, auf das die Matte gestreut, mit Wasser besprüht. Die lignozellulose Partikel haben eine Feuchte unter 15 %, in der Regel beträgt die Feuchte der Matte um die 9 %. Eine höhere Feuchte kann nicht eingestellt werden, da es sonst in der Heißpresse zu Platzern kommt. Die Platzer werden durch einen hohen Dampfdruck verursacht, welcher wiederum seine Ursache in der hohen Feuchte hat. Bei einer höheren Feuchte als 15 % müsste ein Sieb in der Heißpresse zum Entdampfen verwendet werden. Der damit verbundene Siebabdruck ist jedoch störend und muß abgeschliffen werden. Durch die Besprühung wird erreicht, dass in der Heißpresse eine geschlossene Plattenoberfläche hoher Dichte ausgebildet wird, wobei das Dichtemaximum nahe der Plattenoberfläche liegt- Das auf der Matte befindliche Wasser wird zum Teil von den lignozellulose Partikeln, welche sich in der äußersten Plattenschicht befinden, aufgenommen. Die gebundene Feuchte dieser Partikel erhöht sich. Durch die Feuchteerhöhung werden die Partikel beim Heißpressen nach der Erwärmung auf knapp über 100 °C sehr weich und fließen unter dem spezifischen Druck. Damit die lignozellulose Partikel nicht am besprühten Formband kleben bleiben, wird dem Sprühwasser Trennmittel zugegeben oder das Trennmittel wird direkt auf das Formband gesprüht. Durch das Trennmittel ist es möglich eine größere Menge an Wasser auf das Formband zu sprühen, ohne dass die Partikel am Formband kleben bleiben. Die Kosten des Trennmittels pro m2 produzierte Platte sind erheblich.
- Der Klebstoffverbrauch beim Trockenverfahren ist wesentlich höher als im Halbtrocken- und Nassverfahren, da die Wasserstoffbrückenbindungen im Trockenverfahren nicht in der gleichen Weise genutzt werden können. Im Fall der Herstellung von Faserplatten mit einer Feuchte über 15 % und maximal 35 % - dem sogenannten Halbtrockenverfahren - wird die Matte auf einem Siebband in die Presse eingeführt. Die obere Mattenseite und zum Teil auch das Sieb wird zusätzlich noch mit Wasser besprüht, um eine geschlossene Plattenoberfläche zu erhalten- Ungeschliffene Faserplatten mit Dichten über 800 kg/m3 und Dicken unter 6 mm aus dem Halbtrocken- und dem Nassverfahren können auf der Plattenoberseite direkt lackiert werden, ohne dass eine sehr hohe Lackmenge pro m2 Platte notwendig ist_ Die Ursache für den geringen Lackverbrauch liegt in der geschlossenen Plattenoberfläche. Durch die geschlossene Plattenoberfläche wird auch die Verlaufeigenschaft des Lackes auf der Plattenoberfläche verbessert. Platten aus dem Halbtrocken- und dem Nassverfahren können jedoch nur in einer Dicke bis 6 mm maximal hergestellt werden und zeichnen sich neben der geschlossenen Oberfläche durch einen sehr niedrigen Klebstoffverbrauch aus.
- Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist nun, ein Verfahren anzugeben und eine Anlage zu schaffen, mit dem Holzwerkstoffplatten mit geschlossener Oberfläche im Trockenverfahren produzierbar sind und mit diesem Verfahren das Halbtrocken- und das Nassverfahren der Faserplattenherstellung durch ein umweltfreundlicheres und kostengünstigeres Trockenverfahren mit geringem Klebmitteleinsatz zu ersetzen ist.
- Die Lösung dieser Aufgabe für das Verfahren besteht darin, daß die Fasern mit einem aus überwiegend phenolische Komponenten enthaltenden Klebstoff in einem Blasrohr und/oder in einem Mischer beleimt, wobei die Dosierung unter 5% Festharz bezogen atro Holz beträgt, die Matte wird in die kontinuierlich arbeitende Presse eingeführt und am Anfang mit maximalem spezifischen Druck von 2,5 N/mm2 bis 5,5 N/mm2 verdichtet und zu einer Faserplatte mit beidseitig geschlossenen Oberflächen ausgehärtet und die Fertigplatten werden warm eingestapelt und einer Wärmebehandlung bei über 60 °C zugeführt.
- Die Lösung für eine Anlage durch Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass nach der kontinuierlich arbeitenden Presse ein Wärmekanal oder eine beheizte Halle angeordnet ist
- Es hat sich nun überraschenderweise herausgestellt, dass in einer kontinuierlich arbeitenden Presse Platten mit beidseitig geschlossenen Oberflächen und geringem Klebstoffverbrauch produzierbar sind.
- Als besonders günstig hinsichtlich des Klebstoffverbrauches hat sich eine Kombination von Blasrohrbeleimung und Mischerbeleimung herausgestellt. In der Blasrohrbeleimung und/oder im Mischer kann Formaldehyd - ein Vernetzer - den Holzpartikeln zugegeben werden, welches mit den gebildeten verklebbaren Substanzen Reaktionen eingeht und damit auch zur Klebstoffreduktion beiträgt. Überraschenderweise hat sich nun erwiesen, dass bei einer Beleimung der so hergestellten Fasern mit Phenol-Kondensationsklebstoff eine besonders niedrige Dosierung möglich ist. Durch die obigen Maßnahmen ist es somit gelungen die Dosierung von Kondensationsklebstoffen, die üblicherweise über 10 % Festharz bezogen auf atro Faserstoff beträgt, auf unter 5 % zu verringem.
- Die Presszeit muss gegenüber dem herkömmlichen Trockenverfahren um mindestens 15 % aufgrund der längeren Aushärtezeit des Klebstoffes, der zeitaufwendigen Aktivierung der verklebbaren Substanzen und der längeren Entdampfung verlängert werden. Um eine große Verlängerung der Presszeit zu vermeiden, hat sich eine hohe Heizplattentemperatur zu Beginn der Heißpressung als günstig erwiesen. Bei der Heißpressung muß beachtet werden, dass der maximale spezifische Druck über 2,5 N/mm2 bevorzugt 5 N/mm2 möglichst schnell nach Mattenkontakt mit dem Stahlband der Heißpresse auf die Matte aufgebracht wird. Dadurch wird erreicht, dass die Fasern der Mattenoberfläche während des Durchlaufens eines optimalen Erweichungszustandes verdichtet werden, wodurch eine geschlossene Plattenoberfläche entsteht.
- Durch dieses Verfahren können nun Platten mit sehr gut geschlossener Oberfläche auf der Oberseite und gut geschlossener Oberfläche auf der Unterseite produziert werden. Es ist es möglich, Platten zu produzieren, ohne dass Trennmittel auf das Formband aufgetragen wird, was die Produktionskosten der Anlage erheblich vermindert. Die Platten können sogar auf beiden Seiten direkt lackiert werden, ohne sie vorher schleifen zu müssen. Durch den hohen spezifischen Druck zu Beginn der Heißpressung von 2,5 bis 5 N/mm2 wird eine geschlossene Plattenoberfläche erreicht. Zusätzlich wird das Dichtemaximum durch die Befeuchtung um bis zu 150 kg/m3 erhöht und das Dichtemaximum liegt näher der Plattenoberfläche (geringere Presshaut). Durch das erhöhte Dichtemaximum werden die Biegeeigenschaften der Platte verbessert.
- In der Zeichnung ist die Anlage zur Durchführung des Verfahrens in Seitenansicht dargestellt. Es besteht nun die Möglichkeit die Presslänge auf unter 15 m zu begrenzen. Durch die Verwendung einer sehr kurzen kontinuierliche Presse 5 unter 15 m Länge ist aufgrund der geringen Vorschubgeschwindigkeit unter 200 mm/s bei Platten 10 dicker als 10 mm und des Verzichts auf eine Breitenverstellung keine Vorpresse üblicher Art notwendig. Stattdessen wird bei der Produktion von Faserplatten 11 mit der Befeuchtungsapparatur 1, 3, 4 und 10 sehr leicht vorverdichtet und auch die obere Mattenhälfte befeuchtet. Die Vorverdichtung sollte bei Fasern auf etwa eine Dichte von 70 kg/m3, also etwa 30 % der ursprünglichen Schütthöhe erfolgen. Dafür ist nur ein spezifischer Druck von maximal 0,3 N/mm2 notwendig, wodurch die Vorverdichtungs- und Vorwärmapparatur 4 in kostengünstiger Leichtbauweise ausgeführt werden kann.
- Durch diese Maßnahmen ist es möglich, zum einen dünne HDF-Platten und andererseits auch dicke MDF Platten zu produzieren, wobei der Investitionsbetrag für die Anlage im Vergleich zu einer herkömmlichen MDF-Anlage mit Vorpresse und Sternwender sehr niedrig ist. Der Pressfaktor sehr dünner Platten 11 ist bei langen Pressen durch die Begrenzung in der Vorschubgeschwindigkeit deutlich höher als bei kurzen Pressen. Bei langen kontinuierlich arbeitenden Pressen 6 ist der Vorschub durch die Endfertigung und durch die Gefahr von Ausbläsern im Presseneinlauf begrenzt.
- Bei Zugabe des Phenolleims im Blasrohr muß berücksichtigt werden, dass Phenolleim im Gegensatz zu Aminoplastharzen am Ende des Blasrohrs (nicht dargestellt) kurz vor dem Trockner in das Rohr gedüst werden muß. Der Phenolleim führt zu Anbackungen an der Innenwand des Blasrohres, die nur mechanisch entfernt werden können. Bei Aminoplastleimen werden die Anbackungen durch Hydrolyse mit Zeit während des Betriebes abgebaut, ohne dass ein mechanisches Entfernen notwendig ist. Vorteilhaft für einen störungsfreien Betrieb hat sich auch erwiesen, dass kurz nach der Dosierung eine Weiche eingebaut wird, so dass die Möglichkeit besteht, ein Rohr zu reinigen und durch das andere den Faserstrom zu führen.
- Die so hergestellten dunklen Platten müssen nach der Heißpressung thermisch nachbehandelt werden. Insbesondere werden die Platten durch einen Wärmekanal geführt oder in einer beheizten Halle warm eingestapelt. Durch die Wärmebehandlung der Faserplatten 11 bei Temperaturen zwischen 110 °C und 200 °C nach der kontinuierlichen Presse wird die Verklebung der einzelnen Fasern erhöht, wodurch die Biegeeigenschaften und die Quellwerte verbessert werden. Zur Durchführung der Wärmebehandlung werden die Faserplatten 11 warm eingestapelt oder als Paket durch einen Wärmekanal gezogen.
- Die Vorrichtung zur Dampfeinbringung besteht jeweils aus einem Dampfkasten 5 und 10, an dem zur Mattenseite Öffnungen, zum Beispiel in Schlitzform, eingebracht sind. Die Dampfkästen 5 und 10 können zur Kondensatvermeidung zusätzlich beheizt werden oder es wird ein Kondensatabscheider angeschlossen. Die Dampfkästen 10 sind in das Siebband 9 direkt vor dem Einlauf der kontinuierlichen Presse 6 eingebaut. Der Dampfkasten 10 sollte so dicht wie möglich vor der kontinuierlich arbeitenden Presse 6 installiert werden, um eine Voraushärtung des Klebstoffes zu vermeiden. Wenn die Befeuchtung auch auf der Oberseite der Matte 8 erfolgen soll, muß ein oberer Dampfkasten 5 mit einem weiteren umlaufenden Siebband verwendet werden. Wenn zusätzlich noch die Anlage ohne Vorpresse ausgeführt wird, dann muß vor dem Dampfkasten 5 auf einer kurzen Strecke mit einer Vorverdichtungs- und Vorwärmeinrichtung 4 vorverdichtet werden. Dazu kann das Sieb über Rollen geführt werden.
- Bezugszeichenliste: DP 1327EP
- 1.
- Wassersprüheinrichtung
- 2.
- Streumaschine
- 3.
- Wassersprüheinrichtung
- 4.
- Vorverdichtungs- und Vorwärmeinrichtung
- 5.
- Bedampfungsvorrichtung
- 6.
- Kontinuierlich arbeitende Presse
- 7.
- Formband
- 8.
- Matte
- 9.
- Siebband
- 10.
- Bedampfungsvorrichtung
- 11.
- Faserplatte
Claims (9)
- Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Holzwerkstoffplatten, wie Span- und Faserplatten, insbesondere Faserplatten aus Holz und anderen lignozellulosehaltigen Materialien nach dem Trockenverfahren, bei dem aus einer Streustation auf ein sich kontinuierlich bewegendes Formband eine mit Bindemittel versetzte Pressgutmatte gebildet wird, die nach Einführung zwischen die um einen oberen und unteren Rahmenteil umlaufend geführten Stahlbänder einer kontinuierlich arbeitenden Presse unter Anwendung von Druck und Wärme zu einem Plattenstrang oder einer endlosen Holzwerkstoffplatte ausgehärtet wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:1.1 die Fasern werden mit einem aus überwiegend phenolische Komponenten enthaltenden Klebstoff beleimt, wobei die Dosierung unter 5% Festharz bezogen atro Holz beträgt,1.2 die Pressgutmatte wird in eine kontinuierlich arbeitende Presse eingeführt und am Anfang mit maximalem spezifischen Druck von 2,5 N/mm2 bis 5,5 N/mm2 verdichtet und zu einer Faserplatte ausgehärtet1.3 die Faserplatten werden warm eingestapelt und einer Wärmebehandlung bei über 60 °C zugeführt.
- Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung der Faserplatten bevorzugt bei über 100 °C durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gestapelten Faserplatten bei der Wärmebehandlung durch einen Wärmekanal gezogen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-net, dass die gestapelten Faserplatten der Wärmebehandlung in einer beheizten Halle unterworfen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Faserplatten nach Verlassen der kontinuierlich arbeitenden Presse ohne einen Kühlsternwender zu durchlaufen abgestapelt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern bevorzugt mit einer Dosierung unter 2% Festharz bezogen atro Holz beleimt werden.
- Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei in Arbeitsrichtung ein Hackschnitzelkocher, eine Beleimeinrichtung aus Blasrohr und/oder Mischer, eine Streumaschine (2) zur Bildung einer Preßgutmatte (8) auf einem kontinuierlich bewegten Formband (7) und eine kontinuierlich arbeitende Presse (6) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass nach der kontinuierlich arbeitenden Presse (6) eine beheizte Halle oder ein Wärmekanal angeordnet ist. - Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlänge der kontinuierlich arbeitenden Presse (6) geringer als 15 m ist.
- AnlagenachAnspruch7,dadurch gekennzeichnet,daß die Platten (11) nach Verlassen der kontinuierlich arbeitenden Presse (6) ohne einen Kühlsternwender zu durchlaufen abstapelbar sind.
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