EP2036692A1 - Verfahren zur Herstellung von Dämm- und/oder Schallschutzplatten aus Holzfasern im Trockenverfahren und eine Kalibrier- und Aushärtevorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Dämm- und/oder Schallschutzplatten aus Holzfasern im Trockenverfahren und eine Kalibrier- und Aushärtevorrichtung Download PDF

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EP2036692A1
EP2036692A1 EP08016219A EP08016219A EP2036692A1 EP 2036692 A1 EP2036692 A1 EP 2036692A1 EP 08016219 A EP08016219 A EP 08016219A EP 08016219 A EP08016219 A EP 08016219A EP 2036692 A1 EP2036692 A1 EP 2036692A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
calibration
mat
curing unit
cover layer
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08016219A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gernot Dr. Von Haas
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.)
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH and Co KG filed Critical Dieffenbacher GmbH and Co KG
Publication of EP2036692A1 publication Critical patent/EP2036692A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/18—Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off
    • 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
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • 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 producing insulating and / or soundproofing of wood fibers in the dry process without active post-drying according to the preamble of claim 1 and a calibration and curing device for the production of insulating and / or soundproofing panels according to the preamble of claim. 7
  • Previously known and common methods are the wet process and the dry process.
  • the raw material is processed from logs or sawmill residues to wood chips, under pressure and Heat cooked and shredded by means of a refining device (Refiner).
  • Refiner refining device
  • the suspension is spread from the refiner to a wet soft fiber mat and usually calibrated and pressed by calender. Subsequently, the drying and the associated hardening take place via a hydraulic cycle press.
  • the poor environmental compatibility and the enormous energy consumption are disadvantageous.
  • the emerging from the fiberizer (refiner) fibers are dried and formed after the addition of binders dry to a mat.
  • the binder Due to the rapid introduction of moisture and heat, the binder can set quickly and after a short distance, the product leaves the calibration and curing unit with a moisture content of about 12%.
  • the advantage of this method over the prior art is the formaldehyde-free production, the low energy consumption by no longer necessary drying and the possible production of low density wood fiber insulation panels with only one layer. Also the DE 102 42 770 A1 is the subject of this procedure.
  • the object of the present invention is to provide a method by which insulating and / or soundproofing mat or panels can be produced which have an increased density on at least one surface side in order to increase the handling and the usability of the end product.
  • the advantages of the simplified process sequence of the dry process known from the prior art can be used without the necessity for subsequent drying with the associated simple system construction as part of the production.
  • a calibration and Hardening be created in a plant for the production of insulation and / or sound insulation panels, which makes it possible to heat at least one cover layer before or during the compaction of the scattered mat.
  • the solution to this problem for a method is that at least one surface side in the calibrating and curing unit is heated above 95.degree. C., preferably 120.degree. C., to form cover layers, with the mat simultaneously and / or subsequently being used in the calibration and curing unit is compacted and wherein after the compressing to the product thickness of steam or a water vapor-air mixture is introduced into the entire mat and the adhesive is fully cured while the product thickness is kept constant.
  • the solution for a calibration and curing unit is that at least one heating device is provided in the calibration and curing unit in the production direction in front of the sputtering apparatus for at least one cover layer of the mat.
  • the lowest compression resistance of wood fibers is at temperatures greater than or equal to 120 ° at about 6-8% humidity.
  • the wood softening point is achieved in the outer layers, wherein in the middle layers continue to temperatures far below 100 ° C are present. This temperature difference is adjusted by the proposed heating methods of the cover layers.
  • the mat lingers in the softening zone for 10 to 100 seconds, preferably 20 seconds.
  • the dwell time can be set not only individually on the production speed but also on the touch point of the mat with the mesh belt in the softening zone. By moving the contact point of the mat with the mesh belt in the softening zone in the direction of production, the residence time in the softening zone decreases at the same feed rate.
  • At least one cover layer can be sprayed with water before the calibration and curing unit and / or the Overcoat moisture can be adjusted higher by sprinkling two or more layers of the mat, spreading the corresponding layer with a higher moisture content.
  • This higher scattered light can be adjusted by removing fiber material in the drying area in advance and not yet achieving the necessary degree of drying of the fibers necessary for the middle layer.
  • an additional scattering station and the fibers can be equipped, for example, after a split on the transport to the scattering station, in the scattering bin or even in the scattering head itself with a higher humidity.
  • the necessary for the process, but also used alone for the process in a manufacturing plant calibration and curing unit consists of at least one revolving upper screen belt and a lower, the mat-bearing, screen belt.
  • the upper rotating belt is guided by means of several rollers depending on the setting. In this case, it is particularly advantageous to carry out the mesh belt as a metal mesh belt.
  • the steam plates required at the end of the calibration and curing unit consist of hardened steel in order to minimize the abrasion caused by the passing metal mesh belt as much as possible.
  • the upper and / or the lower screen belt it has been found that it is advantageous for the upper and / or the lower screen belt to run as two consecutively arranged screen belts.
  • a metal mesh belt is used, which is driven by a large heated driven drive drum on the inlet side.
  • the metal fabric belt runs past roller rolls, wherein heating plates are arranged in each case in parallel between the roller rollers. These hot plates can be heated, for example, with steam or thermal oil and give their heat energy to the outer layers and the metal mesh tape.
  • the metal mesh tape is preferably made of steel or bronze and has good heat conduction to the cover layers.
  • the insulating or soundproofing panels 12 are produced from a raw material 1 which is ground as dry as possible in a shredding apparatus 2 and defibered.
  • a drying device 3 here shown as a tube dryer
  • the wet fiberized raw material 1 is dried to about 4% to 8% and finally glued in a gluing station 4 with adhesive.
  • the mixing with an adhesive as a binder can on take different ways.
  • the adhesive used here the adhesive is cured by the treatment in the process.
  • PMDI as an adhesive / binder, it makes sense to spray this in a pneumatic conveyor line on the fiber material or even to mix in a suitable mixer.
  • the fibers are scattered in a scattering device 5 on a forming belt 6 to a mat 7 and spent for calibration and curing unit 8.
  • the calibration and curing unit 8 is subdivided into two areas according to the teaching of the invention, wherein in the production direction 22 first the softening area 9 is arranged for the cover layers and then the curing area 10.
  • the calibration and curing unit 8 can also be divided into three areas (not shown). In such a division, only a slight or no densification would take place in the softening area, while the cover layers are softened with the increase in temperature. For a device that meets all requirements, it would be useful in this case to arrange a joint in the softening region 9, at which different compaction angles (two-stage compaction) can be set. Applicable for all areas to be adjusted is that hydraulic or pneumatic actuators are provided which are capable of setting the necessary compaction angles.
  • the endless strand is divided into insulating or soundproofing plates in a dividing device 11, preferably a diagonal saw with moving transverse saws or a rotary clipper.
  • a dividing device 11 preferably a diagonal saw with moving transverse saws or a rotary clipper.
  • the transition from relatively stiff plates to relatively flexible mats is fluid. It is understandable that in this case also deformable insulation material can be produced.
  • the denser top layers facilitate handling during manual transport or when processing the insulation or soundproofing mats.
  • FIG. 2 Now, a first embodiment of a calibration and curing unit 8 is shown.
  • the peculiarity relates to the use of only one upper mesh belt 19 in the entire calibration and curing unit 8.
  • the lower mesh belt can be made either by the forming belt 6 or in the calibration and curing unit 8 own Siebgewebeband 25 is arranged. It is the teaching of the invention after irrelevant whether Siebgewebeb currently or pure screen belts are used.
  • the circulating Siebgewebeb sectionsn are basically performed by means of several rollers 14 and pulleys 13 and 16 depending on the setting. In this case, it is particularly advantageous to carry the Siebgewebeb selectedn 19 and 25 as a metal mesh belt.
  • the necessary at the end of the calibration and curing unit 8 steam plates 18 in Curing area 10 consist of hardened steel in order to minimize the abrasion caused by the passing metal fabric belt as possible.
  • a heating device 26 is arranged in the softening region 9 for the cover layers. This is after FIG. 2 an arranged between the pressure rollers 14 RF heater 24. This is shown lined on the lower mesh belt 25 only lined as an option. In an advantageous manner, a joint can also be arranged between the heating area 9 and the curing area 10 in order to better adjust the different angular positions of the individual areas relative to one another.
  • the upper mesh belt is advantageously divided into two parts. This can also apply to the lower mesh belt, depending on the application.
  • a metal fabric belt 20 is used here, which is driven by a large heated driven drive drum 13 on the inlet side.
  • the metal fabric belt 20 passes in the context of compaction past pressure rollers 14, wherein in each case 14 parallel heating plates 15 are arranged between the pressure rollers. These heating plates 15 can be heated, for example, with steam or thermal oil and release their heat energy to the cover layers directly and via the metal fabric belt 20.
  • the metal fabric tape 20 is preferably made of steel or bronze and has a good heat conduction to the outer layers of the mat 7. Due to the division of the upper circumferential sieve cloth belt, it is now possible to carry out the second circulating sieve cloth belt as a plastic cloth belt 21. This is possible because the plastic fabric tape 21 in the curing area 10 plays no role in the heat transfer, since the heat is introduced into the mat 7 through the vapor-air mixture. As a result, the service life of a circulating mesh fabric belt made of plastic increases significantly and the steam plates of the steamer 27 need not be made hardened.
  • release agent is also a spraying on the forming belt 6 before scattering of the fibers and / or wetting of the surfaces of the mat 7 before entering the calibration and curing unit.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Wood Science & Technology (AREA)
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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von Dämm- und/oder Schallschützplatten aus Holzfasern im Trockenverfahren ohne aktive Nachtrocknung mit zumindest einer gegenüber der Mittelschicht erhöhten Deckschichtdichte, wobei Hackschnitzel oder ähnliches Material aufgeschlossen, auf unter 10% atro Holz getrocknet und ggf. mit einem wasserfreien Bindemittel beleimt und zu einer Matte geformt wird, wobei diese Matte anschließend in einer kontinuierlich arbeitenden Kalibrier- und Aushärteeinheit verdichtet und mit Dampf und/oder einem Dampf-Luft-Gemisch beaufschlagt und ausgehärtet wird. Die Erfindung besteht darin, dass zumindest eine Oberflächenseite der Matte in der Kalibrier- und Aushärteeinheit zur Bildung einer Deckschicht auf über 95° C, bevorzugt 120° C, erwärmt wird, wobei gleichzeitig und/oder nachfolgend die Matte in der Kalibrier- und Aushärteeinheit verdichtet wird und wobei nach dem Verdichten auf die Produktdicke Wasserdampf oder ein Wasserdampf-Luft-Gemisch in die gesamte Matte eingeleitet und das Bindemittel vollständig ausgehärtet wird, während die Produktdicke konstant gehalten wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dämm- und/oder Schallschutzplatten aus Holzfasern im Trockenverfahren ohne aktive Nachtrocknung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Kalibrier-und Aushärtevorrichtung für die Herstellung von Dämm- und/oder Schallschutzplatten nach dem Oberbegriff des Anspruches 7.
  • Mit dem steigenden Bedarf an Wärmedämmstoffen für die Herstellung von Energiesparhäusern (Wärmeschutzverordnung aus dem Jahre 1982 und die nachfolgenden Verschärfungen derselben einschließlich des nach der Jahrtausendwende neu eingeführten Energiepasses für Häuser) hat sich in den letzten 30 Jahren in der Wärmedämmung auch wieder ein ökologisch abbaubarer und nachwachsender Rohstoff ins Gespräch gebracht, die Holzfaser. In den letzten Jahren, aufgrund der Aktualität des Klimawandels, haben sich die Wärmedämmstoffe, basierend auf Holzfasern, wieder einen Markt erobert und es zeigt sich ein großer Innovationsbedarf Holzfaserdämmstoffe wirtschaftlich herzustellen. Holzfaserdämmstoffe gibt es derzeit auf dem Markt in loser Form, dabei werden die Holzfasern in vorbereitete Hohlräume eingeblasen und bilden hierbei die Dämmschicht oder in fester Form als Holzfaserdämmplatten.
  • Seit dem weltweiten Anstieg der Rohöl- und Energiepreise ist man bestrebt die Hausdämmung nicht nur auf ölbasierten Dämmstoffen durchzuführen, man möchte auch bei der Herstellung der Dämmstoffe möglichst viel Energie sparen und von ölbasierten Dämmstoffen unabhängig sein. Gleichzeitig sollen die erstellten Dämmstoffe für der Wanddämmung leicht zu verarbeiten sein, eine ausreichende Festigkeit beim Transport oder bei der Handhabung gegen Bruch oder Risse aufweisen und gleichzeitig keine organisch-schädlichen Schadstoffe emittieren. Dazu kommt, dass die bisherigen Hartschaumprodukte oder verwendete Mineralwolle neben den ökologischen Problemen auch kein optimales Wohnklima innerhalb eines Gebäudes gewährleisten konnten. Die bisherigen Gründe für Bauherren unökologisch zu dämmen waren bisher die hohen Kosten für Holzfaserdämmstoffe aufgrund des hohen Energieverbrauchs.
  • Bisher bekannte und übliche Verfahren sind das Nassverfahren und das Trockenverfahren. Grundsätzlich wird der Rohstoff aus Rundholz oder Sägewerksresten zu Hackschnitzeln verarbeitet, unter Druck und Hitzeeinwirkung gekocht und mittels einer Zerfaservorrichtung (Refiner) zerfasert. Bei der nassen Herstellung von Holzfaserdämmplatten wird die Suspension aus dem Refiner zu einer nassen weichen Fasermatte ausgebreitet und meist mittels Kalander kalibriert und ausgepresst. Anschließend erfolgen die Trocknung und die damit verbundene Aushärtung über eine hydraulische Taktpresse. Neben einer ungenügenden Maßhaltigkeit sind auch die schlechte Umweltverträglichkeit und der enorme Energieverbrauch von Nachteil.
    Bei der trockenen Herstellung von Holzfaserdämmplatten werden die aus dem Zerfaserer (Refiner) austretenden Fasern getrocknet und nach der Zumischung von Bindemitteln trocken zu einer Matte geformt. Die Kalibrierung, die Trocknung und auch die Aushärtung erfolgen dann in einem Durchströmtrockner, in dem die Holzfaserdämmplatte mit heißer Luft durchströmt wird ( EP 0 330 671 B1 ).
    Die Vereinfachung der Anlagenteile und der Vorteil wesentlich dickere Dämmplatten mit eigenständiger Festigkeit herstellen zu können, haben das Verfahren, trotz der enormen Energiekosten für die Trocknung, verbreitet Anwendung finden lassen.
  • In dem Artikel "Holzfaserdämmstoff nach dem Super-Trockenverfahren" von Hans Korte, Wismar, erschienen im Holz-Zentralblatt Nummer 110, Seite 1300, Ausgabe vom 13. September 2002, wird die Fortentwicklung der bisherigen Trockenverfahren zu einem Super-Trockenverfahren beschrieben. Dabei ist der Ablauf wie folgt: Nach der Zerfaserung werden die feuchten Fasern in einem Rohrtrockner auf eine Endfeuchte von etwa 6% getrocknet und dann mit einem wasserfreien Bindemittel (PMDI) vermischt. Anschließend werden die Fasern zu einer Matte gestreut und nach der Formung in einer Kalibrier- und Aushärteeinheit zur Produktdicke verdichtet und ausgehärtet. Die Aushärtung erfolgt dabei durch die Einleitung eines Dampf-Luftgemisches, das in der bis dahin trockenen Fasermatte kondensiert. Durch die schnelle Einbringung von Feuchtigkeit und Wärme kann das Bindemittel schnell abbinden und bereits nach kurzer Wegstrecke verlässt das Produkt die Kalibrier- und Aushärteeinheit mit einer Feuchte um etwa 12%. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik ist die formaldehydfreie Herstellung, der geringe Energieverbrauch durch eine nicht mehr notwendige Trocknung und die mögliche Herstellung von Holzfaserdämmplatten geringer Dichte mit nur einer Lage. Auch die DE 102 42 770 A1 hat dieses Verfahren zum Gegenstand.
  • Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit der Dämm- und/oder Schallschutzmatte bzw. -platten herstellbar sind, die an zumindest einer Oberflächenseite eine erhöhte Dichte aufweisen um die Handhabbarkeit und die Verwendbarkeit des Endproduktes zu erhöhen. Gleichzeitig soll im Rahmen der Herstellung weiter die Vorteile des aus dem Stand der Technik bekannten vereinfachten Verfahrensablaufes des Trockenverfahrens ohne notwendige Nachtrocknung mit einhergehendem einfachen Anlagenaufbau genutzt werden können. Weiter soll eine Kalibrier-und Aushärteeinheit in einer Anlage zur Herstellung von Dämm- und/oder Schallschutzplatten geschaffen werden, die es ermöglicht vor oder während der Verdichtung der gestreuten Matte zumindest eine Deckschicht zu erwärmen.
  • Die Lösung diese Aufgabe für ein Verfahren besteht darin, dass zumindest eine Oberflächenseite in der Kalibrier- und Aushärteeinheit zur Bildung von Deckschichten auf über 95° C, bevorzugt 120° C, erwärmt wird, wobei gleichzeitig und/oder nachfolgend die Matte in der Kalibrier- und Aushärteeinheit verdichtet wird und wobei nach dem Verdichten auf die Produktdicke Wasserdampf oder ein Wasserdampf-Luft-Gemisch in die gesamte Matte eingeleitet und der Klebstoff vollständig ausgehärtet wird, während die Produktdicke konstant gehalten wird.
  • Die Lösung für eine Kalibrier- und Aushärteeinheit besteht darin, dass in der Kalibrier- und Aushärteeinheit in Produktionsrichtung vor der Bedampfungsvorrichtung für zumindest eine Deckschicht der Matte zumindest eine Heizvorrichtung vorgesehen ist.
  • Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist es nun möglich Dämm- und/oder Schallschutzmatte bzw. -platten mit den Vorteilen des einfachen Super-Trockenverfahrens ohne Nachtrockung ökologisch und ökonomisch herzustellen und gleichzeitig entsteht durch die Erwärmung der Deckschichten auf über 95° C vor oder während der Kalibrierverdichtung auf Produktdicke eine Deckschicht mit einer erhöhten Dichte. Dies ist möglich, weil nach der Lehre der Erfindung die Deckschichten vor oder während der Verdichtung bereits weicher sind und sich während der Verdichtung somit besser komprimieren lassen als die anderen noch nicht erwärmten Schichten.
  • Diese nach der Lehre durchgeführte Verdichtung führt effektiv zu höheren Dichten in den Deckschichten der späteren Dämm- oder Schallschutzplatte. Der geringste Verdichtungswiderstand von Holzfasern ist bei Temperaturen größer gleich 120° bei etwa 6-8% Feuchte. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Holzerweichungspunkt in den Deckschichten erreicht, wobei in den Mittelschichten weiterhin Temperaturen weit unter 100° C vorhanden sind. Diese Temperaturdifferenz wird eingestellt durch die vorgeschlagenen Erwärmungsmethoden der Deckschichten. In einer bevorzugten Ausführungsform verweilt die Matte in der Erweichungszone 10 bis 100 Sekunden, bevorzugt 20 Sekunden. Die Verweildauer kann nicht nur individuell über die Produktionsgeschwindigkeit sondern auch über den Berührpunkt der Matte mit dem Siebgewebeband in der Erweichungszone eingestellt wird. Indem der Berührpunkt der Matte mit dem Siebgewebeband in der Erweichungszone in Produktionsrichtung verschoben wird, vermindert sich die Verweilzeit in der Erweichungszone bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest eine Deckschicht vor der Kalibrier- und Aushärteeinheit mit Wasser besprüht werden und/oder die Deckschichtfeuchte kann höher eingestellt werden, in dem zwei oder mehr Schichten der Matte gestreut werden, wobei die entsprechende Schicht mit einer höheren Feuchte gestreut wird. Diese höhere Streufeuchte kann eingestellt werden indem Fasermaterial im Bereich der Trocknung bereits vorher entnommen wird und noch nicht den notwendigen Trocknungsgrad der für die Mittelschicht notwendigen Fasern erreicht hat. Es kann aber auch für die jeweilige Schicht eine zusätzliche Streustation vorgesehen sein und die Fasern können zum Beispiel nach einer Aufteilung auf dem Transport zur Streustation, im Streubunker oder auch im Streukopf selbst noch mit einer höheren Feuchte ausgestattet werden.
  • Die für das Verfahren notwendige, aber auch allein für sich ohne das Verfahren in einer Herstellungsanlage verwendbare Kalibrier- und Aushärteeinheit besteht aus zumindest einem umlaufenden oberen Siebband und einem unteren, die Matte tragenden, Siebband. Dabei wird das obere umlaufende Siebband mittels mehreren Walzenrollen je nach Einstellung geführt. In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft das Siebband als Metallgewebeband auszuführen. Die am Ende der Kalibrier- und Aushärteeinheit notwendigen Dampfplatten bestehen dabei aus gehärtetem Stahl, um den Abrieb durch das vorbeilaufende Metallgewebeband möglichst zu minimieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Kalibrier- und Aushärteeinheit hat sich gezeigt, dass es von Vorteil ist das obere und/oder das untere Siebband als jeweils zwei hintereinander angeordnete Siebbänder auszuführen. Im Bereich der Deckschichterwärmung und der Verdichtung wird in diesem Fall ein Metallgewebeband verwendet, das durch eine einlaufseitig große beheizte angetriebene Antriebstrommel angetrieben wird. Das Metallgewebeband läuft im Rahmen der Verdichtung an Walzenrollen vorbei, wobei jeweils parallel zwischen den Walzenrollen Heizplatten angeordnet sind. Diese Heizplatten können beispielsweise mit Dampf oder Thermoöl beheizt werden und geben ihre Wärmeenergie an die Deckschichten und das Metallgewebeband ab. Das Metallgewebeband ist bevorzugt aus Stahl oder Bronze gefertigt und weist eine gute Wärmeleitung auf die Deckschichten auf. Durch die Zweiteilung des oberen umlaufenden Siebgewebebandes ist es nun möglich das zweite umlaufende Siebgewebeband aus Kunststoff zu fertigen und zu verwenden. Da der Kunststoff keine Rolle für den Wärmetransfer mehr spielt (der Transfer wird durch das in die Matte einströmende Dampf oder Dampf-Luft-Gemisch durchgeführt) entsteht auch weniger Reibung an den Dampfplatten und somit erhöht sich die Standzeit eines umlaufenden Siebgewebebandes aus Kunststoff und die Standzeit der Dampfplatten signifikant. Bei einem zweiteiligen oberen Siebband in der Kalibrier- und Aushärteeinheit entsteht eine kleine Lücke zwischen den beiden umlaufenden Siebgewebebändern, die an Umlenktrommeln geführt sind. In vorteilhafter Weise neigen die Deckschichten nicht mehr dazu sehr stark aufzufedern und es sollte nicht notwendig sein besondere Maßnahmen für eine Niederhaltung der Matte zu treffen. Allerdings kann, um diese Lücke zwischen den Siebbändern möglichst gering zu halten, das zweite hintere Siebgewebeband aus Kunststoff an einer Stichnase (sehr kleiner Umlenkrollendurchmesser) umgelenkt werden. Bei einem Metallgewebeband wäre dies in dieser Form nicht möglich.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die notwendigen Parameter und Verfahrensschritte aus dem Stand der Technik übernommen und mit der Lehre der Erfindung modifiziert:
    • Demnach werden Hackschnitzel oder dgl. im Trockenverfahren in einem Refiner gemahlen, die aus dem Refiner austretenden feuchten Fasern werden auf eine Feuchte von 4% bis 8% atro Holz getrocknet, vorzugsweise mit einem Trommeltrockner und mit einem wasserfreien Bindemittel in einem Mischer oder während dem Durchlauf durch eine pneumatische Förderlinie vermischt. Anschließend werden die trockenen Fasern zusammen mit dem Bindemittel auf einem Formband zu einer Matte gestreut. Je nach Anlagenform wird die Matte an eine Kalibrier- und Aushärteinheit übergeben und dort auf die gewünschte Produktdicke mit einer Rohdichte von 40 - 200 kg/m3 verdichtet und ausgehärtet. Dabei wird in die verdichtete Matte ein Dampf oder ein Dampf/Luft-Gemisch eingeführt, das noch während des Durchlaufes durch die Kalibrier- und Aushärteeinheit für ein vollständiges Aushärten der Matte zu einem verarbeitbaren Endprodukt führt, wobei die Ausgleichsfeuchte in etwa 12% beträgt. Das verwendete wasserfreie Bindemittel, vorzugsweise PMDI, wird ab einer Temperatur von 90° C aushärten. Der Vorteil durch die extreme trockene Herstellung besteht darin, dass die Feuchte am Endprodukt nicht mehr entfernt werden muss und teure Energie- und Anlagekosten für diese bisher übliche Trocknung entfallen.
  • Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    Eine schematisch dargestellte Herstellungsanlage von Dämm- oder Schallschutzplatten aus Holzfasern im Trockenverfahren ohne aktive Nachtrocknung,
    Figur 2
    die Kalibrier- und Aushärteeinheit nach Figur 1 mit einem oben umlaufenden Siebgewebeband und
    Figur 3
    die Kalibrier- und Aushärteinheit nach Figur 1 mit zwei oben umlaufenden Siebgewebebändern für den Erweichungsbereich der Deckschichten und den Aushärtebereich.
  • Wie in Figur 1 dargestellt werden die Dämm- oder Schallschutzplatten 12 aus einem Rohmaterial 1 hergestellt, das in einer Zerfaservorrichtung 2 möglichst trocken zermalen und zerfasert wird. In einer Trocknungsvorrichtung 3, hier als Rohrtrockner dargestellt, wird das feuchte zerfaserte Rohmaterial 1 auf etwa 4% bis 8% getrocknet und schließlich in einer Beleimstation 4 mit Klebstoff beleimt. Die Vermischung mit einem Klebstoff als Bindemittel kann auf verschiedenem Wege stattfinden. Hierbei wird im Übrigen als Bindemittel Klebstoff verwendet, der durch die Behandlung im Verfahren aushärtet. Bei der Verwendung von PMDI als Klebstoff/Bindemittel ist es sinnvoll dieses in einer pneumatischen Förderlinie auf das Fasermaterial aufzusprühen oder auch nur in einem geeigneten Mischer zu vermischen. Anschließend werden die Fasern in einer Streuvorrichtung 5 auf ein Formband 6 zu einer Matte 7 gestreut und zur Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 verbracht. Die Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 wird nach der Lehre der Erfindung in zwei Bereiche unterteilt, wobei in Produktionsrichtung 22 zunächst der Erweichungsbereich 9 für die Deckschichten angeordnet ist und anschließend der Aushärtebereich 10.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann die Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 auch in drei Bereiche (nicht dargestellt) aufgeteilt sein. In einer solchen Aufteilung würde im Erweichungsbereich nur eine geringe oder keine Verdichtung stattfinden, während die Deckschichten mit der Temperaturerhöhung aufgeweicht werden. Anschließend folgt ein Verdichtungsbereich bzw. Kalibrierbereich und daran anschließend der Aushärtebereich 10. Für eine allen Ansprüchen gerecht werdende Anlage wäre es in diesem Falle sinnvoll im Erweichungsbereich 9 ein Gelenk anzuordnen, an dem unterschiedliche Verdichtungswinkel (Zwei-Stufen-Verdichtung) eingestellt werden können. Für alle entsprechenden einzustellenden Bereiche gilt, dass hydraulische oder pneumatische Stellglieder vorgesehen sind, die in der Lage sind die notwendigen Verdichtungswinkel einzustellen.
  • Nach dem Verlassen der Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 wird der endlose Strang in einer Aufteilvorrichtung 11, vorzugsweise einer Diagonalsäge mit fahrenden Quersägen oder einem Rotationsclipper, in Dämm- oder Schallschutzplatten aufgeteilt. Im Bereich der Dämmung ist der Übergang von relativ steifen Platten zu relativ biegsamen Matten fließend. Es ist nachvollziehbar, dass hierbei auch verformbares Dämmmaterial hergestellt werden kann. Die dichteren Deckschichten erleichtern hier die Handhabung beim händischen Transport oder beim Verarbeiten der Dämm- oder Schallschutzmatten.
  • In Figur 2 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 dargestellt. Die Besonderheit bezieht sich dabei auf die Verwendung von nur einem oberen Siebgewebeband 19 in der gesamten Kalibrier- und Aushärteeinheit 8. Das untere Siebgewebeband kann dabei entweder durch das Formband 6 gestellt werden oder in der Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 wird ein eigenes Siebgewebeband 25 angeordnet. Es ist der Lehre der Erfindung nach unerheblich ob Siebgewebebänder oder reine Siebbänder verwendet werden. Die umlaufenden Siebgewebebänder werden grundsätzlich mittels mehrerer Walzenrollen 14 und Umlenkrollen 13 und 16 je nach Einstellung geführt. In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft die Siebgewebebänder 19 und 25 als Metallgewebeband auszuführen. Die am Ende der Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 notwendigen Dampfplatten 18 im Aushärtebereich 10 bestehen dabei aus gehärtetem Stahl, um den Abrieb durch das vorbeilaufende Metallgewebeband möglichst zu minimieren. Im Erweichungsbereich 9 für die Deckschichten ist eine Heizvorrichtung 26 angeordnet. Diese ist nach Figur 2 eine zwischen den Druckwalzen 14 angeordnete HF-Heizung 24. Diese ist am unteren Siebgewebeband 25 nur liniert als Option dargestellt. In vorteilhafter Weise kann auch zwischen dem Erwärmungsbereich 9 und dem Aushärtebereich 10 ein Gelenk angeordnet sein, um die unterschiedlichen Winkellagen der einzelnen Bereiche zueinander besser einstellen zu können.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist das obere Siebgewebeband vorteilhaft zweigeteilt. Dies kann je nach Anwendungsfall auch für das untere Siebgewebeband gelten. Im Erweichungsbereich 9 und der hier gleichzeitig vorgenommenen Verdichtung (diese kann je nach Notwendigkeit auch erst nach einer entsprechenden Vorwärmung vorgenommen werden) wird hier ein Metallgewebeband 20 verwendet, das durch eine einlaufseitig große beheizte angetriebene Antriebstrommel 13 angetrieben wird. Das Metallgewebeband 20 läuft im Rahmen der Verdichtung an Druckwalzen 14 vorbei, wobei jeweils parallel zwischen den Druckwalzen 14 Heizplatten 15 angeordnet sind. Diese Heizplatten 15 können beispielsweise mit Dampf oder Thermoöl beheizt werden und geben ihre Wärmeenergie an die Deckschichten direkt und über das Metallgewebeband 20 ab. Das Metallgewebeband 20 ist bevorzugt aus Stahl oder Bronze gefertigt und weist eine gute Wärmeleitung auf die Deckschichten der Matte 7 auf. Durch die Zweiteilung des oberen umlaufenden Siebgewebebandes ist es nun möglich das zweite umlaufende Siebgewebeband als Kunststoffgewebeband 21 auszuführen. Dies ist möglich, weil das Kunststoffgewebeband 21 im Aushärtebereich 10 keine Rolle bei der Wärmeübertragung spielt, da die Wärme durch das Dampf-Luft-Gemisch in die Matte 7 eingeführt wird. Dadurch erhöht sich die Standzeit eines umlaufenden Siebgewebebandes aus Kunststoff signifikant und die Dampfplatten der Bedampfungsvorrichtung 27 müssen auch nicht gehärtet ausgeführt sein. Bei einem zweiteiligen oberen Siebgewebeband in der Kalibrier- und Aushärteeinheit entsteht eine kleine Lücke zwischen dem vorne umlaufenden Metallgewebeband 20 und dem nachfolgend umlaufenden Kunststoffgewebeband 21, da beide über Umlenktrommeln 16/17 geführt werden müssen. In vorteilhafter Weise neigen die Deckschichten nicht mehr dazu stark aufzufedern und es sollte nicht notwendig sein besondere Maßnahmen für eine Niederhaltung der Matte zu treffen. Um dennoch diese Lücke 28 zwischen den Siebgewebebändern möglichst gering zu halten, kann das Kunststoffgewebeband 21 an einer sehr kleinen Umlenktrommel 17 (Durchmesser etwa 20 mm) umgelenkt werden. Je nach Ausführung der Kalibrier- und Aushärteeinheit 8 kann im Erweichungsbereich 9 anfänglich nicht oder nur wenig verdichtet werden. Die Verdichtung kann dabei variabel eingestellt werden, in dem der Erweichungsbereich über entsprechende Hubvorrichtungen verfügt, die den Verdichtungswinkel und die Höhe der Matte 7 einstellen können.
  • Grundsätzlich kann es sinnvoll sein die Siebgewebebänder oder Metallgewebebänder im Rücklauf mit einem Trennmittel durch eine Trennmittelauftragseinheit 29 zu besprühen oder mit einer geeigneten Kontaktvorrichtung (Walze) zu benetzen und/oder eine Reinigungsvorrichtung 30 vorzusehen. Grundsätzlich ist bei der Verwendung von Trennmittel auch eine Aufsprühung auf das Formband 6 vor Aufstreuung der Fasern und/oder eine Benetzung der Oberflächen der Matte 7 vor dem Einlauf in die Kalibrier-und Aushärteeinheit 8.
    • Bezugszeichenliste: DP 1346 EP
    • 1.
    Rohmaterial
    2.
    Zerfaservorrichtung (Refiner)
    3.
    Trocknungsvorrichtung
    4.
    Beleimstation
    5.
    Streuvorrichtung
    6.
    Formband
    7.
    Matte
    8.
    Kalibrier- und Aushärteeinheit
    9.
    Erweichungsbereich Deckschichten
    10.
    Aushärtebereich
    11.
    Aufteilvorrichtung
    12.
    Dämm- oder Schallschutzplatte
    13.
    Umlenktrommel
    14.
    Druckwalze
    15.
    Heizplatten
    16.
    Umlenktrommel
    17.
    Umlenktrommel
    18.
    Dampfplatten
    19.
    Siebgewebeband
    20.
    Metallgewebeband
    21.
    Kunststoffgewebeband
    22.
    Produktionsrichtung
    23.
    Produktdicke
    24.
    HF-Heizung
    25.
    Siebgewebeband
    26.
    Heizvorrichtung
    27.
    Bedampfungsvorrichtung
    28.
    Lücke
    29.
    Trennmittelauftragseinheit
    30.
    Reinigungsvorrichtung
    31.
    Befeuchtungsvorrichtung

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung von Dämm- und/oder Schallschutzplatten aus Holzfasern im Trockenverfahren ohne aktive Nachtrocknung mit zumindest einer gegenüber der Mittelschicht erhöhten Deckschichtdichte, wobei diese aus Hackschnitzel oder ähnlichem Material in einem Refiner aufgeschlossen werden, anschließend werden die Holzfasern auf unter 10% atro Holz getrocknet und gleichzeitig oder nachfolgend mit einem wasserfreien, zu Gruppe der reaktiven Isocyanate gehörenden Bindemittel, vorzugsweise PMDI, beleimt und nach der Beleimung mit einer Faserstreumaschine auf einem Formband abgestreut und zu einer Matte geformt wird, wobei diese Matte anschließend in einer kontinuierlich arbeitenden Kalibrier- und Aushärteeinheit verdichtet und mit Dampf und/oder einem Dampf-Luft-Gemisch beaufschlagt und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Oberflächenseite der Matte in der Kalibrier- und Aushärteeinheit zur Bildung einer Deckschicht auf über 95° C, bevorzugt 120° C, erwärmt wird,
    wobei gleichzeitig und/oder nachfolgend die Matte in der Kalibrier- und Aushärteeinheit verdichtet wird und
    wobei nach dem Verdichten auf die Produktdicke Wasserdampf oder ein Wasserdampf-Luft-Gemisch in die gesamte Matte eingeleitet und das Bindemittel vollständig ausgehärtet wird, während die Produktdicke konstant gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Oberflächenseiten der gestreuten Matte vor dem Einlauf in die kontinuierlich arbeitende Kalibrier- und Aushärteeinheit mit Wasser beaufschlagt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Beaufschlagung mit Wasser einer oder beider Oberflächenseiten der Matte 10 - 400 g/m2 Wasser Verwendung finden.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während oder vor der Verdichtung in der Aushärteeinheit Dampf oder ein Dampf-Luft-Gemisch in zumindest eine Deckschicht eingeleitet wird.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise Matten für eine Produktdichte von unter 100 kg/m3 gefertigt werden.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweischichtige Matte geformt wird, wobei zumindest eine Deckschicht entweder eine erhöhte Feuchte und/oder feinere Fasern mit einer höheren Schüttdichte aufweist, die im Rahmen der Verdichtung im Vergleich zur Mittelschicht weniger Verdichtungswiderstand entgegenbringt.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Matte und/oder die Siebbänder mit Trennmittel beaufschlagt werden.
  8. Kalibrier- und Aushärteeinheit in einer Anlage zur Herstellung von zur Herstellung von Dämm- und/oder Schallschutzplatten aus Holzfasern im Trockenverfahren ohne aktive Nachtrocknung, bestehend aus einem Refiner, einem Trockner, einer Beleimungsstation, einer Faserstreumaschine mit darunter angeordnetem Formband und einer in Produktionsrichtung abschließenden Kalibrier- und Aushärteeinheit,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in der Kalibrier- und Aushärteeinheit (8) in Produktionsrichtung (22) vor dem Aushärtebereich (10) für zumindest eine Deckschicht der Matte (7) zumindest eine Heizvorrichtung (26) vorgesehen ist.
  9. Kalibrier- und Aushärteeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Heizvorrichtungen (26) in der Kalibrier-und Aushärteeinheit (8) Heizplatten (15) oder HF-Heizungen (24) angeordnet sind.
  10. Kalibrier- und Aushärteeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Befeuchtung zumindest einer Deckschicht auf die gestreute Matte (7) zumindest eine Befeuchtungsvorrichtung (31) vor dem Einlauf in die kontinuierlich arbeitende Kalibrier- und Aushärteeinheit (8) angeordnet ist.
  11. Kalibrier- und Aushärteeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Rücklauf der Siebgewebebänder eine Reinigungsvorrichtung (30) angeordnet ist.
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