FI119681B - Vaahdotusmenetelmä ja -laite - Google Patents

Description

VAAHDOTUSMENETELMÄ JA -LAITE

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty vaahdotusmenetelmä ja pa-5 tenttivaatimuksen 7 johdanto-osassa määritelty vaahdo-tuslaite käytettäväksi puuperäisten levyjen, kuten vanerin, rimalevyn tai vastaavan valmistuksessa tarvittavan liiman vaahdottamiseen.

Vanerilla tarkoitetaan tässä yhteydessä vane-10 ria, rimalevyä tai vastaavaa monikerroksista tuotetta, joka on muodostettu ainakin kolmesta päällekkäin tai ristikkäin asetetusta viilukerroksesta, jotka on liimattu ja puristettu toisiaan vasten.

Entuudestaan tunnetaan erilaisia vaahdotusme-15 netelmiä ja -laitteita käytettäväksi puulevyteollisuu-dessa liiman vaahdottamiseksi kaasun, edullisesti ilman avulla ennen sen syöttöä puulevyn liimaukseen. Tunnetuissa vaahdotusmenetelmissä ja -laitteissa liima ja ilma johdetaan suoraan vaahdotuskammioon, jossa 20 liima vaahdotetaan ilman avulla mekaanisesti.

Tunnettujen vaahdotusmenetelmien ongelmana on, ettei liiman vaahdotus ole riittävän tehokasta. Halutun vaahdotustuloksen aikaansaamiseksi joudutaan käyttämään suuria mekaanisen vaahdottimen pyörimisno-25 peuksia, jolloin lisähaittana on liimaseoksen lämpiä- minen.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uusi, parempi ja tehokkaampi liiman 30 vaahdotusmenetelmä ja -laite.

Keksinnön mukaiselle vaahdotusmenetelmälle ja vaahdotuslaitteelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksintö perustuu menetelmään liiman vaahdot-35 tamiseksi puuperäisten levyjen valmistusta varten, jossa liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin toistensa kanssa ja liimausaine vaahdotetaan mekaanisesti kaa- 2 sun avulla. Keksinnön mukaisesti liimausaine ja kaasu sekoitetaan olennaisesti homogeeniseksi seokseksi ennen mekaanista vaahdotusta suihkuttamalla ne yhteen useina suunnattuina osavirtauksina siten, että aikaansaadaan 5 mahdollisimman suuri kontaktipinta liimausaineen ja kaasun välille.

Mekaanisessa vaahdotuksessa liimausaine-kaasuseosta sekoitetaan voimakkaasti mekaanisen vaahdo-tusvälineen kanssa, jolloin liimausaine saadaan vaahdotit) tumaan kaasukuplien avulla.

Keksinnön eräässä sovelluksessa liimausaine ja kaasu suihkutetaan kehämäisesti siten, että liimausaine syötetään olennaisesti keskeltä ja kaasu kehältä lii-mausainesyötön ympäriltä liimausaine- ja kaasusuihkujen 15 ollessa suunnattu siten, että liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin toistensa kanssa.

Keksinnön eräässä vaihtoehtoisessa sovelluksessa liimausaine ja kaasu suihkutetaan kehämäisesti siten, että kaasu syötetään olennaisesti keskeltä ja liimausai-20 ne kehältä kaasusyötön ympäriltä liimausaine- ja kaasusuihkujen ollessa suunnattu siten, että liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin toistensa kanssa.

Eräässä sovelluksessa liimausaine- ja kaa-suosavirrat suihkutetaan samanaikaisesti syöttöpinta-25 alalta, jossa liimausaineen ja kaasun syöttösuuttimet vuorottelevat olennaisen symmetrisesti koko pinta-alalla.

Keksinnön eräässä sovelluksessa kaasuna käytetään ilmaa.

30 Keksinnön eräässä sovelluksessa liimausaineena käytetään koostumusta, joka sisältää hartsia, vaahdo-tusainetta, täyteainetta ja/tai kovetinta. Eräässä sovelluksessa hartsina, so. varsinaisena liima-aineena, voidaan käyttää edullisesti fenolitormaldehydihartse-35 ja, ureaformaldehydihartseja, aminohartseja tai muita vastaavia hartseja. Vaahdotusaineena, täyteaineena ja 3 kovettimena voidaan käyttää erilaisia alalla tunnettuja ja tarkoitukseen sopivia aineita.

Lisäksi keksintö perustuu laitteeseen liiman vaahdottamiseksi puuperäisten levyjen valmistusta var-5 ten, johon laitteeseen kuuluu liimausaineen ja kaasun suutinjärjestelmä liimausaineen ja kaasun syöttämiseksi, sekoituskammio syötetyn liimausaineen ja kaasun sekoittamiseksi, ja vaahdotuskammio ja vaahdotusvälineet liimausaineen vaahdottamiseksi mekaanisesti kaasun avulla, 10 ja välineet vaahdotetun liimausaineen johtamiseksi ulos laitteesta. Keksinnön mukaisesti suutinjärjestelmän lii-mausaine- ja kaasusuuttimet on järjestetty sekoituskam-mion yhteyteen, ja ne on suunnattu sekoituskammioon syötettävien kaasun ja liimausaineen sekoittamiseksi olen-15 naisesti homogeeniseksi seokseksi ennen mekaanista vaah-dotusta siten, että suutinjärjestelmä on järjestetty sekoittamaan suihkuttamalla liimausaineen ja kaasun osa-virtaukset useista suunnatuista liimausaine- ja kaa-susuuttimista niin, että aikaansaadaan mahdollisimman 20 suuri kontaktipinta-ala liimausaineen ja kaasun välille.

Keksinnön eräässä sovelluksessa suutinjärjes-telmän suuttimet on järjestetty siten, että lii-mausainesuuttimet on järjestetty olennaisesti keskelle ja kaasusuuttimet liimausainesuuttimien ympärille ren-25 gasmaiseen muotoon, ja kaasu- ja liimausainesuuttimet on suunnattu siten, että suihkutettavat liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin toistensa kanssa.

Keksinnön eräässä sovelluksessa suutinjärjes-telmän suuttimet on järjestetty siten, että kaasusuutti-30 met on järjestetty olennaisesti keskelle ja liimausainesuuttimet kaasusuuttimien ympärille rengasmaiseen muotoon, ja kaasu- ja liimausainesuuttimet on suunnattu siten, että suihkutettavat liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin toistensa kanssa.

35 Keksinnön eräässä sovelluksessa suutinjärjes- telmän suuttimet on järjestetty matriisirakenteeksi, jossa kaasu- ja liimausainesuuttimet vuorottelevat suu- 4 tinjärjestelmän koko syöttöpinta-alalla. Kaasu- ja lii-mausainesuuttimet ovat olennaisen tasaisesti jakautuneet koko suutinrakenteen pinnalle.

Keksinnön mukaisessa laitteessa suuttimien mää-5 rä voi vaihdella riippuen esim. sovelluskohteesta ja käytetyistä olosuhteista.

Edullisesti suutinjärjestelmän liimausaine- ja kaasusuuttimet voivat olla suunnattu periaatteessa millä tahansa tavoin, kuitenkin niin että liimausaine- ja kaa-10 susuihkujen välille muodostuu mahdollisimman suuri kontaktipinta-ala. Suuren kontaktipinta-alan ja siinä tapahtuvan aineen sekoittumisen ansiosta tapahtuu mahdollisimman täydellinen liimausaineen ja kaasun sekoittuminen tasaiseksi, homogeeniseksi seokseksi. Suuttimet voi-15 vat olla suunnattu suoraan alaspäin tai suoraan sivulle 90 asteen kulmassa tai mihin tahansa kulmaan 0° - 90° välillä.

Keksinnön eräässä sovelluksessa vaahdotusväli-neisiin kuuluu roottorilevyt, joiden pyörimisnopeus on 20 edullisesti n. 500 - 1200 rpm.

Eräässä sovelluksessa vaahdotuslaitteeseen kuuluu vesikiertojärjestelmä, jonka avulla voidaan ylläpitää vaahdottimen toiminta esim. prosessiseisahduksen aikana ilman liimausaineen turhaa vaahdottamista ja vaah-25 don sammuttamista.

Keksinnön ansiosta saavutetaan aiempaa tehokkaampi liiman vaahdotusprosessi. Homogeenisen liimaus-aine-kaasuseoksen muodostamisen ansiosta liimausaine vaahtoutuu paremmin pienemmällä kierrosnopeudella ja 30 lämpiää vähemmän vaahdotuksen aikana.

Keksinnön ansiosta aikaansaadaan tasainen, homogeeninen liimausaineen ja kaasun seos jo ennen varsinaista mekaanista vaahdotusta, jolloin myös vaahdotettu liimaseos, joka ohjataan liimattavalle pinnal-35 le, on erittäin homogeeninen. Lisäksi vaahdotettu liimaseos on helposti ja nopeasti levitettävissä liimattavalle pinnalle.

5

Keksinnön mukainen vaahdotusmenetelmä ja -laite soveltuvat käytettäväksi erilaisten puuperäisten levyjen valmistuksen yhteydessä erilaisissa olosuhteissa .

5 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityis kohtaisten sovellusesimerkkien avulla viitaten seuraa-viin kuviin, joissa kuva 1 esittää erään keksinnön mukaisen vaah-dotuslaitteen, ja 10 kuva 2 esittää kuvan 1 laitteen suutinjärjes- telmän yksityiskohdan.

Kuvassa 1 on esitetty vaahdotuslaite, joka on tarkoitettu liimausainekoostumuksen vaahdottamiseksi ilman avulla. Vaahdotettua liimausainetta käytetään 15 puuperäisten ohuiden levyjen liimaamiseen ja liittämi seen toisiinsa, esim. vanerin muodostamiseksi.

Kuvan 1 vaahdotuslaitteeseen kuuluu suutin-järjestelmä 1-4, jonka kautta liimausaine ja ilma syötetään vaahdotuslaitteeseen ja sekoituskammio 7, johon 20 liimausaine ja ilma syötetään ja jossa tapahtuu lii- mausaineen ja ilman suihkutus riittävän homogeeniseksi seokseksi ennen varsinaista vaahdotusta. Vaahdotuslaitteeseen kuuluu lisäksi vaahdotuskammio 5 ja neljä vaahdotusvälineinä toimivaa roottorilevyä 6 liimausai-25 neen vaahdottamiseksi mekaanisesti ilman avulla. Keski- pakoroottorilevyt 6 on järjestetty vaahdotuskammion 5 sisään, jossa liimausaine vaahdotetaan. Roottorilevy-jen pyörimisnopeudeksi on säädetty 500 - 1200 rpm.

Roottorilevyihin kuuluu ulkonemia 8, jotka on järjes-30 tetty symmetrisesti viiteen rengasmaisesti kiertävään riviin. Ulkonemat 8 edesauttavat liimausaineen vaahdottamista. Mekaaniseen vaahdottamiseen voidaan käyttää minkälaisia tahansa vaahdottamiseen sopivia sekoi-tinelimiä, joita ei kuvata tässä yhteydessä yksityis-35 kohtaisemmin. Lisäksi vaahdotuslaitteeseen kuuluu put ki tai kanava 9 vaahdotetun liimausaineen johtamiseksi ulos laitteesta ja liimanlevitykseen.

6

Kuvien 1 ja 2 suutinjärjestelmään 1-4 kuuluu liimausaineen 2 ja ilman 1 syöttövälineet sekä seitsemän suutinta 3 liimausaineelle ja ympyrän muotoon rengasmaisesti sijoitetut suuttimet 4 ilmalle liimausai-5 neen ja ilman syöttämiseksi suihkuttamalla sekoitus-kammioon 7. Suuttimet 3,4 on järjestetty suutinjärjes-telmän syöttöpinta-alalle 10 siten, että liimausaineen suuttimet 3 on sijoitettu symmetrisesti syöttöpinta-alan keskelle ja ilman suuttimet 4 kehämäisesti yhdel-10 le kehälle liimausaineen suuttimien 3 ympärille. Sekä liimausaineen että ilman suuttimet 3,4 on suunnattu siten, että liimausaineen ja ilman osavirtausten välille muodostuu suuri ja hyvä kontaktipinta ja ne sekoittuvat olennaisen homogeeniseksi seokseksi sekoi-15 tuskammiossa 7 ennen varsinaista vaahdotuskammiota 5, kun liimausaine- ja ilmaosavirtaukset suihkutetaan samanaikaisesti suuttimista 3 ja 4 sekoituskammioon 7. Liimausaine- 3 ja ilmasuuttimet 4 on järjestetty sekoituskammioon 7.

20 Edelleen kuvan 1 laitteeseen kuuluu välineet ilman paineen kohottamiseksi ja säätämiseksi, edullisesti n. 4 bar:iin, ennen vaahdotuslaitteeseen syöttöä. Lisäksi laitteeseen kuuluu ilmavirtauksen säätö-väline. Paineen ja virtauksen säätövälineitä ei ole 25 esitetty kuvassa.

Edelleen kuvan 1 laitteeseen kuuluu liimaus-aineen pumppu liimausaineen pumppaamiseksi liimasäili-östä suutinjärjestelmään ja virtauksen säätömittari halutun virtausnopeuden säätämiseksi. Pumppua ja sää-30 tömittari ei ole esitetty kuvassa.

Lisäksi kuvan 1 laitteeseen kuuluu lämpötilan mittausanturi ja lämpötilan säätöväline, joita ei ole esitetty kuvassa, liimausaine-ilmaseoksen lämpötilan säätämiseksi.

35 Keksinnön mukaisessa menetelmäsovelluksessa ilma, n. 4 bar paineessa, johdetaan ja liimausaine pumpataan halutulla virtausnopeudella kuvan 1 vaahdo- 7 tuslaitteeseen suutinjärjestelmän kautta siten, että liimausaineen osavirtaukset suihkutetaan keskellä olevista suuttimista ja ilma suihkutetaan rengasmaisesti liimausainesuihkujen ympäriltä sekoituskammioon. Lii-5 mausaine- ja ilmasuuttimet on suunnattu sekoituskammi ossa siten, että liimausaineen ja ilman välille muodostuu suuri kontaktipinta-ala, jolloin tapahtuu niiden homogeeninen sekoittuminen ennen johtamista varsinaiselle vaahdotusalueelle. Varsinaisella vaahdotus-10 alueella homogeeninen liimausaine-ilmaseos vaahdote taan mekaanisesti sekoitinvälineiden eli roottorilevy-jen avulla. Vaahdotettu liimausaine johdetaan liiman-levityslaitteelle levitettäväksi puuperäisten levyjen liimaamiseksi ja liittämiseksi toisiinsa. Vaihtoehtoi-15 sesti liimausaine voidaan johtaa, esim. proses- siseisahduksen tai tilapäisen häiriön ajaksi, ns. vaahdon sammutukseen ja kierrättää myöhemmin uudelleen liimausaineen vaahdotukseen.

Keksinnön mukainen vaahdotusmenetelmä ja 20 laite soveltuvat erilaisina sovelluksina erilaisten puuperäisten levyjen valmistukseen tarvittavan liiman vaahdottamiseen.

Keksinnön sovellukset eivät rajoitu esitettyihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella oheis-25 ten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (10)

1. Menetelmä liiman vaahdottamiseksi puuperäisten levyjen valmistusta varten, jossa liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin toistensa kanssa ja lii- 5 mausaine vaahdotetaan mekaanisesti kaasun avulla, tunnettu siitä, että liimausaine ja kaasu sekoitetaan olennaisesti homogeeniseksi seokseksi ennen mekaanista vaahdotusta suihkuttamalla ne yhteen useina suunnattuina osavirtauksina siten, että aikaansaadaan mah-10 dollisimman suuri kontaktipinta liimausaineen ja kaasun välille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liimausaine ja kaasu suihkutetaan kehämäisesti siten, että liimausaine syötetään 15 olennaisesti keskeltä ja kaasu kehältä liimausainesyötön ympäriltä liimausaine- ja kaasusuihkujen ollessa suunnattu siten, että liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin toistensa kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että liimausaine ja kaasu suihkutetaan kehämäisesti siten, että kaasu syötetään olennaisesti keskeltä ja liimausaine kehältä kaasusyötön ympäriltä liimausaine- ja kaasusuihkujen ollessa suunnattu siten, että liimausaine ja kaasu saatetaan kontaktiin 25 toistensa kanssa.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuna käytetään ilmaa.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen 30 menetelmä, tunnettu siitä, että liimausaineena käytetään koostumusta, joka sisältää hartsia, vaahdo-tusainetta, täyteainetta ja/tai kovetinta.

6. Laite liiman vaahdottamiseksi puuperäisten levyjen valmistusta varten, johon laitteeseen kuuluu 35 liimausaineen ja kaasun suutinjärjestelmä (1,2,3,4) liimausaineen ja kaasun syöttämiseksi, sekoituskammio (7) syötetyn liimausaineen ja kaasun sekoittamiseksi, vaah- dotuskainmio (5) ja vaahdotusvälineet (6) liimausaineen vaahdottamiseksi mekaanisesti kaasun avulla, ja välineet (9) vaahdotetun liimausaineen poistamiseksi laitteesta, tunnettu siitä, että suutinjärjestelmän liimausai-5 ne- (3) ja kaasusuuttimet (4) on järjestetty sekoitus-kammion (7) yhteyteen, ja ne on suunnattu sekoituskammi-oon syötettävien kaasun ja liimausaineen sekoittamiseksi olennaisesti homogeeniseksi seokseksi ennen mekaanista vaahdotusta siten, että suutinjärjestelmä (1,2,3,4) on 10 järjestetty sekoittamaan suihkuttamalla liimausaineen ja kaasun osavirtaukset useista suunnatuista liimausaine- (3) ja kaasusuuttimista (4) niin, että aikaansaadaan mahdollisimman suuri kontaktipinta-ala liimausaineen ja kaasun välille.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimet (3,4) on järjestetty siten, että liimausainesuuttimet (3) on järjestetty olennaisesti keskelle ja kaasusuuttimet (4) lii-mausainesuuttimien (3) ympärille kehämäiseen muotoon.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimet (3,4) on järjestetty siten, että kaasusuuttimet (4) on järjestetty olennaisesti keskelle ja liimausainesuuttimet (3) kaasusuut-timien (4) ympärille kehämäiseen muotoon.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimet (3,4) on järjestetty matriisirakenteeksi, jossa kaasu- (4) ja liimausainesuuttimet (3) vuorottelevat suutinjärjestelmän koko syöttöpinta-alalla (10).

10. Jonkin patenttivaatimuksista 6-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että vaahdotusvälineisiin kuuluu roottorilevyt (6).