FI57228B - Foerfarande och anordning foer behandling av saogspaon foer tillverkning av spaonskivor - Google Patents

Description

1-.^- -I ... .... KUULUTUSJULKAISU c Π Π O O

•jgry W (,1)UTLÄOONINe*$KIUFT 57228 (51, uW! B 29 J 5/00 SUOMI—»FINLAND (21) ρ«*ιΛΐίΛ«ι»υ·—ρ*»·««Μβΐβ**ι ιΐ35/7ΐ (22) Hakamltpilvi —AiMttknlnfadaf 23.0L.71 ^ I) (23) AJkupUvi—Glltl(h«t*dK| 23. OU. 71 (41) Tulkit |ulklMkal — Bllvtc offwitllg 25.10.71

Pfttantti-j» rekisteri hallitut (44) Nlhtlvlktlptnon |» kuuL|ulkiliun pvm.—

Patent» och reglsterstyrelsen AmökM utitgd och uti.ikrHtm publicand 31.03.80 (32)(33)(31) Pyydetty atuolkau*-tagiH prtorlttt 2i+. OU. 70

Ruotsi-Sverige(SE) 57^0/70 (71) AB Karlstadplattan, Kungsgatan 12, Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Erik Gustav Lennart Eriksson, Karlstad, Ruotsi-Sverige(SE) (7L) Berggren Oy Ab (5M Menetelmä ja laite sahanpurujen käsittelemiseksi lastulevyjen valmistamista varten - Förfarande och anordning för behandling av sägspän för tillverkning av spänskivor

Keksintö koskee menetelmää ja laitetta sahanpurujen käsittelemiseksi lastulevyjen valmistamista varten patenttivaatimuksen 1 vastaavasti 5 lajimääritelmän mukaisesti.

Sahanpurua saadaan suurin määrin jätetuotteena kehys-, vanne-, pyörö- ja katkaisusahoista ym. Sahanpurulla tarkoitetaan tässä puu-hiukkasia, joiden pituus on yhtä suuri tai pienempi kuin 15 kertaa paksuus, kuitenkin alle n. 10 mm.

Tällaista sahanpurua syntyy huomattavia määriä, ja puunjalostusteollisuus sekä puuntutkimus ovat jo monia vuosia harrastaneet tämän jätetuotteen hyväksikäyttöongelmaa. Se sahanpurumäärä, joka tähän mennessä on joutunut teknilliseen käyttöön, on varsin pieni ja lienee n. 10 % koko määrästä. Suurin osa syntyvästä sahanpurusta käytetään vielä nykyään pääasiallisesti polttoaineeksi. Koska sahanpurua poltettaessa saadaan huono hyötysuhde, sahanpurun käyttöarvo ja siten sen hintakin on verraten alhainen. Jos onnistuttaisiin saamaan tälle jätetuotteelle arvokas jalostusmahdollisuus, tätä varten olisi Käytettävissä suuri määrä halpaa raaka-ainetta ja samalla voitaisiin saavuttaa kansantaloudellinen etu.

Niinpä tähän mennessä onkin suoritettu useita tutkimuksia ja kokeita sen selvittämiseksi kelpaako sahanpuru lastulevyjen valmiatuk- 2 57228 seen. Ensimmäisen kerran alettiin lastulevyjä teollisesti valmistaa sahanpurua raaka-aineena käyttäen jo 19*11, jolloin fenoliformalde-hydihartseja käyttäen valmistettiin levyjä, joiden tilavuuspaino oli välillä 0,8-1,1 g/crn^. Nämä levyt osoittautuivat kuitenkin normaali-olosuhteissa kilpailukelvottomiksi ja valmistus lakkasi. Sahanpurun käyttömahdollisuuksia lastulevyjen valmistukseen koskevat tieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet, etteivät nämä 8-10Ϊ sideainetta lisättäessä ole .teknistäloudellisesti puolustettavissa, koska tuotteiden teknologiset ominaisuudet eivät ole tyydyttäviä. Niinpä W.

Klauditz on laboratoriokokeilla osoittanut, että taivutuslujuus lastulevyillä, joiden tilavuuspaino on 0,8 g/cm^ on ainoastaan n.

110 kg/cm kun on käytetty kuusi-kehyssahanpurua, kun taas vastaava arvo käytettäessä 0,1-0,3 mm paksuisia leikkuulastuja on suuruusluok-kaa 500 kg/cm . Vastaavat arvot tilavuuspainolla 0,6 ovat 30 ja vast. 300, ja tilavuuspainolla 1,1 g/cnr* n. 400 ja vast. n. 700. Tästä voidaan tehdä se johtopäätös, että sahanpuru mahdollisesti voi olla käyttökelpoista painavissa lastulevyissä, mutta ei keveissä.

Keveiden lastulevyjen ominaisuuksia koskevissa W. Klaudiz'in, H.J. Ulbricht’in ja W. Kratz'in suorittamissa lisätutkimuksissa todettiin, että sahanpurua todennäköisesti voidaan käyttää keveiden lastulevyjen valmistukseen. Todettiin kuitenkin myös, että sahanpuru-hiukkasten alhainen hoikkuusluku aiheuttaa sen, että niiden teknologinen sopivuus lastulevyjen valmistukseen on verraten pieni, ja että sahanpuru on vain rajoitetussa määrin sopiva lastuaine lujien, arvokkaiden lastulevyjen valmistamiseen pelkästään siitä.

Jatkotutkimuksissa totesivat W. Klauditz ja A. Buro, että kun sahanpurua liimattiin käyttäen 8 g kiinteää hartsia 100 g kohti abs. kuivaa sahanpurua, sideainepitoisuus oli karkeammissa jakeissa vain 3-**ί kun taas sideainepitoisuus hienommassa jakeessa oli n. 15Ϊ. Tästä tehtiin se johtopäätös, että aines olisi homogenisoitava erottamalla hienojakoisin ainesosa (n. 5-10¾) tasaisemman liimauksen saamiseksi. Lujuusominaisuuksia tutkittaessa todettiin, että tavanomaisiin leikkuulastuista koostuviin levyihin verrattuna on odotettavissa, että sahanpurulevyillä saadaan paljon alhaisemmat arvot taivutus-, veto- ja puristuslujuuksille sekä taivutuksen kimmomo-dulille. Suoritetut laboratoriokokeet osoittivat, että taivutuslujuus on likimäärin vain 1/*4 — 1/3 leikkuulastulevyjen vastaavista arvoista, kun taas poikittaisvetolujuus on 10-30¾ korkeampi. Nämä tutkimukset sekä aikaisemmat kokemukset vahvistivat sen, että keskiraskaita levyjä ei sahanpurusta voida valmistaa, jos niiden on täytettä- 3 57228 vä käytännön vaatimukset esim. huonekaluteollisuudessa.

Parannuskeinoksi suositeltiin sekoittaa n. 30% tavanomaisia leikkuulastuja pintakerroksen ainekseen, minkä kautta arveltiin voitavan parantaa taivutuslujuutta ja kimmomodulia pelkästään sahanpurua olevaan lastulevyyn verrattuna likimäärin kolminkertaiseksi, siis vain n. 2055 huonommaksi kuin pelkästään leikkuulastuista valmistetuilla lastulevyillä. Tämä johtaa tietenkin siihen varjopuoleen, että poikittaisvetolujuus huomattavasti alenee.

Myös O. Liiri on todennut, että sahanpurulevyjen taivutuslujuus on alempi kuin tavanomaisten lastulevyjen. Poikittaisvetolujuus on suhteellisesti parempi kuin taivutuslujuus, mutta sekin ilmoitetaan huonommaksi kuin lastulevyn. Tässä yhteydessä Liiri lisäksi toteaa, että hienojakoinen sahanpuru pyörösahoilla ei ole yhtä hyvää raaka-ainetta kuin karkea sahanpuru. Selostamissaan kokeissa sahanpurulevyjen valmistamiseksi Liiri erotti toisaalta liian suuret hiukkaset ja toisaalta tomun. Tomuksi Liiri laskee sen, joka läpäisee seulan, jossa on 0,296 mm reiät (48 mesh). Liiri on lisäksi esittänyt mäntysahanpurulevyjen tyypillisiä ominaisuuksia. Niistä ilmenee selvästi, että myös tilavuuspainolla on ratkaiseva merkitys sahanpurulevyjen lujuusominaisuuksille. Niinpä tilavuuspaino vaikuttaa suuresti taivutuslujuuteen. Katkaisusahoista saadusta sahanpurusta, joka on hienojakoisempaa, tehtyjen levyjen taivutuslujuus on huonompi kuin kehyssahanpurista tehtyjen. Erotus pienenee kun tilavuus-paino suurenee. Mainittavaa taivutuslujuuden eroa eri sahanpurujakeista ja seulomattomasta sahanpurusta tehdyillä levyillä ei Liiri ole todennut. Sen sijaan hän totesi suurehkoja eroja poikittais-vetolujuudessa eri sahanpurujakeista valmistetuilla levyillä. Taivutuslujuuden mainitsee Liirikin alan muiden tutkimusten kanssa yhtäpitävästi olevan sahanpurulevyllä pienemmän, tarkemmin sanottuna lähes puolet "normaalin” lastulevyn vastaavasta arvosta. Sitävastoin Liiri ilmoittaa, että sahanpurulevyn poikittaisvetolujuus on huomattavasti suurempi kuin normaalin lastulevyn vastaava lujuus. Melkein säännöllisesti on katkaisusahan puru Liirin tutkimuksissa osoittautunut antavan huonompia tuloksia kuin karkeampi kehyssahan puru. Liiri katsoo tämän johtuvan siitä, että hyvin hienojakoinen sahanpuru ei ole edullista. Vihdoin voidaan mainita, että Liiri yhdenmukaisesti Klauditz'in ym. kanssa on todennut, että sahanpurulevyjen teknologiset lujuusarvot, erityisesti taivutuslujuus, saadaan paranemaan jos pintakerroksen ainekseen sekoitetaan tavallisia leikkuulastuja.

» 57228

Yhdistelmänä voidaan näinollen todeta, että ennestään tunnetussa tekniikassa lastulevyjen valmistamiseksi sahanpurusta, joka raskaita levyjä lukuunottamatta melkein yleisesti ei vielä ole labo-ratorioastetta pitemmällä, ei missään tapauksessa ole otettu mukaan hienointa jaetta eikä tavallisesti myöskään syntyvän sahanpurun karkeinta jaetta. Nämä on sen sijaan erotettu pois ja sen jälkeen laboratoriossa liimattu tämä puru ja puristettu levyjä, joilla on kuvion 1 mukaiset taivutuslujuusarvot ja kuvion 2 mukaiset poikit-taisvetolujuusarvot. Näihin kuvioihin on myös piirretty tulokset tämän keksinnön mukaisten sahanpurulevyjen tutkimuksista, jotka levyt on valmistettu puolessa ja täydessä mittakaavassa keksijän kehittämän menetelmän mukaan.

Lisäksi voidaan todeta, että Liirin ja Klauditzin laboratoriokokeissa ei edes niille sahanpurulevyille, joissa "normaaleja" leikkuulastuja on käytetty pinta-aineksena, ole voitu saada täysi-pitoista taivutuslujuutta. Nämä sahanpurulevyt ovat siis laadultaan huonompia kuin tavanomaiset lastulevyt.

Edelleen on tähdennettävä sitä, että taivutuslujuus ja poikit-taisvetolujuus ovat tavallisesti käänteisessä suhteessa toisiinsa, so. että levyllä, jonka taivutuslujuus on erityisen korkea, normaalisti on huonompi poikittaisvetolujuus ja päinvastoin.

Paitsi edellämainittuja tutkimuksia on tältä alalta olemassa eräitä muitakin julkaisuja, jotka käsittelevät laboratoriotutkimuksia, joissa raaka-aineena on käytetty sahanpurua. Kaikissa selostetuissa esimerkeissä on kysymys kuitenkin ollut liian suurikokoi^n , ja liian hienon aineen erottamisesta, eikä raaka-ainetta ole muulla tavoin mekaanisesti käsitelty. Edellämainitut Liiri, Klauditz ym. lienevät kuitenkin kehitystä hyvin edustavia, koska heitä pidetään alan merkitsevimpinä tutkijoina.

Ennestään tunnetun tekniikan pohjalta on esilläolevan keksinnön tarkoituksena saada aikaan menetelmä lastulevyjen valmistamiseksi lähtien raaka-aineesta, joka sisältää jopa 100£, mutta ainakin 50% sahanpurua, sekä saada aikaan lastulevyjä, joilla on tavanomaiset tilavuuspainot, mutta joissa siitä huolimatta tavanomaisiin lastulevy ihin verrattuna lujuusarvot ovat säilyneet tai jopa parantuneet, erityisesti taivutuslujuus, poikittaisvetolujuus sekä turpoaminen niiden kosteutta imiessä. Sideaineen kulutuksen liimattaessa on tällöin pysyttävä tavallisissa rajoissa. Lisäksi tulee tähän mennessä esiintyneen vastakkaisen suhteen taivutuslujuuden ja poikittaisveto-lujuuden välillä huomattavasti heikentyä. Sitäpaitsi sahanpurulevyjen on oltava hintansa puolesta kilpailukykyisiä.

5 57228 Tämä saavutetaan keksinnön mukaan sen kautta, että hylky-tavaran sahanpurusta erottamisen jälkeen sahanpurun hieno-osa, so. pienet ohuet lastut, pienet kuutiomaiset rakeet, tomu, mahdollinen puujauho jne. erotetaan seulomalla karkeammista osista, so. karkeammista lastuista, kuutiomaisista rakeista jne., jotka ovat suhteellisen paksuja kuitujen poikkisuunnassa, että karkeampi osa ainakin osaksi leikataan tai halkaistaan, jolloin hiukkasten paksuus ja/tai leveys pienenee, mutta kuidun suuntainen pituus muuttuu vain mitättömässä määrin, sekä että näin esikäsitelty lastuma-teriaali johdetaan lajittelun kautta karkeampina ja hienompina las-tujakeina yhteen tai useampaan liimauslaitteeseen siinä sideaineella sinänsä tunnetulla tavalla edelleen käsittelyä varten.

Leikkaus vast, halkaisu on sopivaa suorittaa leikkaavilla tai halkaisevilla työkaluilla. Tämä voidaan tehdä veitsimäisillä laitteilla tai myös linkoamalla aines rei'itettyä seulalevyä tai sentapaista vasten, jossa reikien särmät ovat terävät.

Keksinnön mukaan valmistetut sahanpurulevyt ovat taivutus-lujuuteen nähden täysin tavanomaisten lastulevyjen vertaisia alemmallakin tilavuuspainoalueella eli välillä 0,40-0,75 g/cm^. Taivu-tuslujuusarvot ovat tällöin paljon suuremmat kuin Liirin ja Klau-ditz'in ilmoittamat, katso erityisesti kuviota 1. Esillä olevan keksinnön ansiosta saavutetaan lisäksi sekä hyvä taivutuslujuus että hyvä poikittaisvetolujuus, so. aikaisempaa käänteissuhdetta ei esiinny entisessä määrin. Kuvio 2 esittää keksinnön mukaan valmistettujen lastulevyjen poikittaisvetolujuutta tilavuuspainon funktiona, ja kuvioon on piirretty myös käyrä, jonka Liiri on saanut esille tutkiessaan suurta joukkoa markkinoilla esiintyviä lastule-vyvalmisteita. Keksinnön mukaisten sahanpurulevyjen vertailuarvot on saatu kokeissa, joissa keksintöä on sovellettu puolessa ja täydessä mittakaavassa.

Se verraten korkea taivutuslujuus ja poikittaisvetolujuus, joka saatiin keksinnön mukaan valmistettuja sahanpurulevyjä tutkittaessa, johtuu pääasiassa keksinnön mukaisesta purun jalostus-tavasta. Vastakohtana sille, mitä aikaisemmin on ehdotettu, keksinnön mukaan ei hienojakoisinta jaetta poisteta, vaan päinvastoin pienten lastujen jne. osuutta lisätään leikkaamalla, halkaisemalla ja/tai jauhamalla karkein jae pienemmäksi hienon jakeen suurentamiseksi .

Keksintö kohdistuu myös laitteeseen edellä mainitun menetelmän suorittamiseksi. Tällainen laite on tunnettu seulalaitteesta 6 57228 hylkytavaran erottamista varten sahanpurusta, seulalaitteesta sahanpurun hieno-osan erottamiseksi karkeammista osista, leikkaus- tai halkaisukoneesta karkean aineksen pienentämistä varten, koon lajittelulaitteesta näin esikäsitellyn lastuaineksen lajit-telemiseksi karkeammiksi ja hienommiksi lastujakeiksi, sekä yhdestä tai useammasta liimauslaitteesta lastujakeiden käsittelemiseksi sideaineella.

Laitos voidaan jossain määrin yksinkertaistaa yhdistämällä ensimmäinen ja toinen koon lajittelulaite yhdeksi ainoaksi koon lajittelulaitteeksi, jonka karkein jae on sovitettu syötettäväksi jauhatuslaitteeseen ja sen jälkeen palautettavaksi koon lajitte-lulaitteeseen.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisen piirustuksen yhteydessä. Piirustuksessa: kuvio 1 esittää erilaisten sahajauholevyjen taivutuslujuutta tilavuuspainon funktiona, kuvio 2 esittää keksinnön mukaisten sahanpurulevyjen sekä tavanomaisten lastulevyjen poikittaisvetolujuutta tilavuuspainon funktiona, kuvio 3 esittää laitosta keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi , kuvio 4 esittää tämän laitoksen muunnosta, ja kuvio 5 yksinkertaistettua tällaista laitosta.

Keksinnön mukainen menetelmä lähtee raaka-aineesta, joka sisältää vähintään 50 % sahanpurua. Tällöin voidaan ilman muuta myös käyttää pelkästään sahanpurua. Sahanpurua saadaan mm. kehyssahois-ta, pyörösahoista, vannesahoista, katkaisusahoista jne. sahalaitoksissa ja höyläämöissä ym. Yleensä tämä sahanpuru on varsin puhdasta kuoresta vast, kuorijätteistä. On kuitenkin huomattava, että kuori ei vaikuta erityisen häiritsevästi tähän menetelmäään. Sahanpuruun sisältyy tavallisesti myös karkeampia kappaleita, kuten katkaisutähteitä jne, joita nimitetään hylkyaineeksi.

Raaka-aine kulkee ensin karkean seulan SI kautta, jossa lau-danpätkät, isot tikut ja muu hylkyaines erotetaan pois. Näitä voidaan käyttää esim. polttoaineena tai myös syöttää hakkuriin ja sen jälkeen taas palauttaa karkeaseulaan.

7 57228

Karkeaseulan SI jälkeen seuraa kuvion 3 mukaisessa laitoksessa hieno-seula SII, jossa aines jaetaan hienoon puruun fl ja karkeaan puruun gl. Karkealla purulla tarkoitetaan tässä suurehkoja lastuja, kuutioita ja muita menetelmän soveltamiseen liian isoja puuhiukkasia, ja hienolla purulla tarkoitetaan vastaavasti pienehköjä kuutioita, lastuja, pieniä kuitukimppuja sekä puujauhoa ja tomua. Karkea puru gl syötetään laitteeseen MI sen leikkaamiseksi vast, halkaisemiseksi leikkaavilla työkaluilla, jolloin leikkaamiselle vast, halkaisemiselle luonteenomaista on se, että puruhiukkasten pituus muuttuu vain mität-tömästi kun taas niiden paksuus ja/tai leveys pienenee. Leikkauksen jälkeen lastujen pituuden voidaan sanoa olevan yhtä kuin tai vähemmän kuin 30 kertaa paksuus, so. puuhiukkasten nk. hoikkuusluku on alle 30. Leikkaamisen jälkeen karkeapurusta saatu aines syötetään samoin kuin hienopuru fl sopivasti ensin säiliöön ja sen jälkeen siitä ulos tasaisena, säädettävissä olevana virtana kuivauslaitteeseen T, jossa se kuivataan tunnettuun tapaan ja sen jälkeen varastoidaan säiliöön. Tämä on sopivasti varustettu ulossyöttölaitteella, joka syöttää ulos tasaisen, säädettävän hiukkasvirran ensimmäiseen koon lajittelulait-teeseen Fl. Tässä koon lajittelulaitteessa Fl erotetaan kuvion 3 mukaisessa sovellutusmuodossa kolme jaetta, nimittäin hienojae f2, joka käsittää tomun, puujauhon, pikkulastut ja hyvin pienet kuutiot. Tämä hienojae f2 syötetään - mahdollisesti säiliön kautta - suoraan liimausasemalle L. Toiseksi jakeeksi g2a erotetaan suuremmat kuutiot ja lastut, jotka syötetään toiseen koon lajittelulaitteeseen FII, joka jakaa tämän jakeen vielä kuudeksi jakeeksi f3-f8, jotka syötetään edellämainitulle liimaussaumalle L, sekä seitsemänneksi kar-keimmaksi jakeeksi g3, joka yhdessä kolmannen, ensimmäisessä koko-lajittelulaitteessa Fl erotetun karkeimman jakeen g2b kanssa syötetään jauhatuslaitteeseen MII, jossa nämä molemmat jakeet g2b ja g3 jauhetaan pienempään hiukkaskokoon ja palautetaan ensimmäiseen koon lajittelulaitteeseen Fl.

Nämä seitsemän jaetta f2 ja f3~f8 syötetään kukin erikseen liimauslaitteeseen, joissa niitä sinänsä tunnetulla tavalla käsitellään liimalla. Karkeammat hiukkaset viipyvät tällöin kauemmin leimauslaitteessa ja hienommat hiukkaset viipyvät siinä lyhemmän ajan. Liimauksen jälkeen aine syötetään muodostMslaatteeseen ja käsitellään edelleen tunnettuun tapaan lastulevyiksi. Tällöin on tärkeätä, että muodostaminen suoritetaan siten, että hienoimmat hiukkaset joutuvat lähimmäksi pintakerroksia ja karkeammat hiukkaset keskikerrokseen. Käytettäessä nk. puhallussirotusta tämä voidaan suorittaa yhtenä ' 8 57228 muodostuvaiheena.

Kuvion b mukainen sovellutusesimerkki eroaa kuvion 3 mukaisesta sikäli, että lastuaines karkeaseulan SI jälkeen syötetään suoraan kuivauslaitteeseen T, siitä säiliöön ja sen jälkeen hienoseu-laan SII. Karkeampi osavirta gl palautetaan leikkaamisen jälkeen hienoseulaan SII. Koon lajittelulaite FI jakaa hienomman ainevirran fl kahdeksi jakeeksi: hienommaksi jakeeksi f2, joka syötetään säiliöön ja siitä liimausasemalle LII, joka vuorostaan syöttää kahta muodostusasemaa FOII ja FOIII lastulevyn pohja- ja peitekerroksen muodostamiseksi. Karkeampi jae g2 jaetaan kahdeksi osaksi g2a ja g2b, joista ensiksimainittu säiliön kautta syötetään toiselle koon lajittelulaitteella FII ja viimeksimainittu osa g2b syötetään jauha-tuslaitteeseen MII ja palautetaan sen jälkeen ensimmäiselle koon la-jittelulaitteelle FI. Jauhatuslaitteeseen MII syötetään myös karkein jae g3 toiselta koon lajittelulaitteelta FII. Toisen koonlajittelu-laitteen FII muut jakeet f3-f8 syötetään erilliselle liimausasemalle LI ja sen jälkeen muodostusasemalle FOI lastulevyn keskikerroksen muodostamiseksi.

Kuvion 5 mukaisessa laitoksessakin 50-100 % sahanpurua sisältävä raaka-aine syötetään ensiksi karkeaseulaan SI, jossa liian suurikokoinen aine poistetaan, syötetään hakkuriin ja palautetaan karkea-seulaan SI. Sen jälkeen raaka-aine kuivataan kuivurissa T ja syötetään hienoseulaan SII, joka jakaa aineen kolmeksi jakeeksi fl, gl, ja g2, nimittäin erittäin hienoksi jakeeksi fl, joka käsittää tomun, puujauhon sekä hyvin pienet lastut ja kuitukimput,jotka syötetään säiliöön B, josta vuorostaan puru syötetään liimauslaitteeseen LII. Hienoseulan karkein jae gl syötetään leikkauslaitteeseen MI, jossa hiukkaset leikataan vast, halkaistaan kuitujen suunnassa ja palautetaan hienoseulaan SII. Kolmas jae g2 hienoseulalta SII syötetään säiliöön ja siitä koon lajittelulaitteeseen F. Koon lajittelulaitteen karkein jae g3 syötetään jauhatuslaitteeseen MII, pienennetään ja palautetaan säiliöön tai vaihtoehtoisesti suoraan koon lajittelu-laitteeseen F. Koon lajittelulaitteen muut jakeet f3-f8 syötetään kuten edellä on mainittu, kukin erikseen liimausasemalle Li. Lii-mausasemat LI ja LII voi tietenkin olla yhdistetty yhdeksi ainoaksi liimausasemäksi, josta puru syötetään muodostusasemalle. Muodostuksen jälkeen aine käsitellään tavanomaiseen tapaan puristamalla, särmäämällä, katkaisemalla jne. lastulevyiksi. Särmäyksessä ja katkaisussa syntynyt jäte voidaan palauttaa jauhatuslaitteeseen MII tai karkeaseulaan SI.

9 57228

Keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen käytettyjä laitteita voidaan mielivaltaisesti muunnella patenttivaatimusten puitteissa, jolloin kuitenkin on tärkeätä, että laitokseen kuuluu liian suurikokoisten ainesosien (hylkyaineksen) erotuslaite,jos raaka-aineeseen hylkyainesta sisältyy, ja lisäksi laite sellaisen sahanpurun erottamiseksi, jossa hiukkaskoot jo ovat sopivat keksinnön mukaisella menetelmällä käsiteltäviksi, leikkauslaite sahanpurun liian karkeata loppuosaa varten, jossa laitteessa yksityisten puuhiukkas-ten paksuus ja/tai leveys pienennetään, mutta niiden pituuteen vaikutetaan vain mitättömästi. Lisäksi laitokseen tulee kuulua koon la-jittelulaite, jossa ensiksi erotettu sahanpuru vielä jaetaan ainakin yhdeksi hienommaksi ja yhdeksi karkeammaksi jakeeksi, jolloin riittävän määrän hienompia hiukkasia varmistamiseksi on sopivaa erottaa osa karkeasta ainesvirrasta ja jauhaa se pienempään kokoon. Muodos-tuslaitteen on oltava sellainen, että valmiissa lastulevyssä hiukkas-koko pienenee ulospäin mentäessä. Muu osa laitoksesta voitanee tehdä tavanomaiseksi.

Keksinnön mukaisella menetelmällä aikaansaaduille levyille on ominaista se, että ne sisältävät eri kokoisia kuutiomaisia rakeita, eri kokoisia, eri paksuisia ja hoikkuusasteeltaan erilaisia lastuja sekä kuitukimppuja, joiden hoikkuusaste on korkea, ja mahdollisesti puujauhoa ja tomua. Tavanomaisissa lastulevyissä esiintyy ilmeistä lastujen suuntautumista levyn tason suuntaisiksi niin, että vain aivan pieni osa kuitukimppuja, tikkulastuja tms. on kulmassa mainittuun tasoon nähden, sen johdosta, että lastujen pituus yleensä on 10-25 mm tai jopa ylikin, ja että ne levyä muodostettaessa sirotetaan niin, että niiden suurin ulottuvuus tulee levyn tason suuntaiseksi. Keksinnön mukaisissa sahanpuru levyissä suurin hiukkas-pituus sensijaan enimmäkseen on selvästi alle 10 mm. Tämän johdosta käy mahdolliseksi se, että pituusakseli levyn tasoa vastaan poikittain olevien hiukkasten määrä voi muodostua suureksi. Lisäksi puruun sisältyy melkoinen määrä pienempiä ja isompia kuutioita, lastuja ja kuitukimppuja, jotka ovat suuntautuneina kuidunsuunta kulmassa levyn tasoon nähden pitkien ja ohuiden lastujen väleissä. Tästä johtuu mm. se, että levy sitä muodostuksen jälkeen puristettaessa kokonaisuutena puristuu vähemmän kokoon. Tämä johtaa siihen, että pintakerroksissa sijaitsevat pienemmät hiukkaset puristuvat yhteen kovemmin kuin tavanomaisissa levyissä, minkä johdosta tilavuuspaino 57228 10 tulee suuremmaksi lähellä pintaa ja pienemmäksi keskellä. Tämä vuorostaan aiheuttaa sen, että tilavuuspainon ja liimapitoisuuden ollessa varteenotettavaa suuruusluokkaa, taivutuslujuus tulee suuremmaksi esillä olevan keksinnön mukaisissa sahanpurulevyissä kuin tavanomaisissa lastulevyissä.

Siihen katsoen mihin tämän alan tunnetut tutkijat yksimielisesti ovat päätyneet, tämä tulos on täysin yllättävä, koska on oltu sitä mieltä ja tutkimuksilla vahvistettu, että pitkänomaiset litteät lastut antavat paremman taivutuslujuuden kuin lyhyet ja paksut lastut, erikoisesti jos viimeksimainitut lisäksi sisältävät hyvin hienoja Rakeita. Hyvä taivutuslujuus yhtäaikaa poikittaisvetolujuuden kanssa saavutetaan sen kautta, että pintakerroksessa on mm. lastuja, joiden hoikkuusaste ja liimapitoisuus on korkea, ja että pintakerrokset puristetaan valmistusprosessin aikana voimakkaasti kokoon ja että niillä sen johdosta on parempi veto- ja puristuslujuus kuin tavanomaisilla lastulevyillä, katso kuviota 1.

Koska melkoinen osa lastuista ja kuiduista ei ole levyn tason suuntaisina, saavutetaa/i myös hyvä poikittaisvetolujuus - jopa lähes kaksinkertainen verrattuna tavanomaisiin lastulevyihin, joiden tilavuuspaino- ja liimapitoisuus on sama, katso kuviota 2. Lastujen ja kuitujen mainitun suuntautumisen ansiosta myös levyn paksuuden turpoaminen sen kosteutta imiessä jää huomattavasti pienemmäksi, koska yksityisten kuitujen turpoaminen ei tapahdu niiden pituus-vaan poikittaissuunnassa.

Sen sijaan että yleisesti ollaan sitä mieltä, että pelkällä sahanpurulla jopa verraten korkeassa sideainepitoisuudessa saadaan huono lujuus ja että puujauhoa, tomua ja hienolastuja aikaisemmin on pidetty suorastaan sopimattomina, esillä olevan keksinnön mukaan käytetään juuri sahanpurua, puujauho, tomu ja hienolastut mukaanluettuina, ja saavutetaan, vaikka sideainepitoisuutta ei muuteta, korkeampia lujuusarvoja kuin tähän mennessä on saavutettu tavanomaisissa lastulevyissä, katso kuvioita 1 ja 2,

Lisäksi on pidettävä yllättävänä sitä, että keksinnön mukaan, rikastamalla nimenomaan pieniä hiukkasia pintaan, saavutetaan parempia lujuusarvoja, varsinkin parempi taivutuslujuus, vaikka alan ammattimiehet käytännöllisten koetulosten perusteella ovat ehdottaneet tavanomaisten leikkuulastujen, so. pitempien lastujen, käyttämistä keskikerroksessa.

Claims (5)

57228 11

1. Menetelmä puunsahauksessa syntyvän, vähintään 50 % ja 100 %:in asti sahanpurua sisältävän jätemateriaalin käsittelemiseksi lastulevyjen valmistusta varten, jolloin sahanpuru ennen liimausta ainakin osittain muutetaan pienemmäksi keksimääräiseksi hiukkas-kooksi, kuivataan ja liimauksen jälkeen syötetään vähintään yhteen muodostuslaitteeseen, tunnettu siitä, että hylkytavaran sahanpurusta erottamisen (SI) jälkeen sahanpurun hieno-osa (fl), so. pienet ohuet lastut, pienet kuutiomaiset rakeet, tomu, mahdollinen puujauho jne. erotetaan seulomalla (SII) karkeammista osista (gl kuvissa 3 ja 4; gl ja g2 kuvassa 5), so. karkeammista lastuista, kuutiomaisista rakeista jne., jotka ovat suhteellisen paksuja kuitujen poikkisuunnassa, että karkeampi osa (gl) ainakin osaksi leikataan tai halkaistaan (MI), jolloin hiukkasten paksuus ja/tai leveys pienenee, mutta kuidun suuntainen pituus muuttuu vain mitättömässä määrin, sekä että näin esikäS.itelty lastumateriaali (fl ja gl kuvassa 3; fl kuvassa 4; fl ja g2 kuvassa 5) johdetaan lajittelun (F, FI, FII) kautta karkeampina ja hienompina lastujakeina (f2-f8 kuvissa 3 ja 4; fl ja f3-f8 kuvassa 5) yhteen tai useampaan liimauslaitteeseen (L kuvassa 3; LI, LII kuvissa 4 ja 5) siinä sideaineella sinänsä tunnetulla tavalla edelleen käsittelyä varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leikkaus tai halkaisu (MI) suoritetaan leikkaavilla tai halkaisevilla työkaluilla.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leikkaus tai halkaisu (MI) suoritetaan laitteessa, jossa aines lingotaan revitettyä seulalevyä tai sen tapaista vasten, jossa reikien särmät ovat terävät.

4. Laite jonkin tai joidenkin edellisten patenttivaatimusten mukaisen menetelmän soveltamiseksi, jolloin raaka-aineena käytetään puunsahauksessa syntyvää jätemateriaalia, joka sisältää vähintään 50 % ja 100 5i:in asti sahanpurua, jolloin sahanpuru ennen liimausta ainakin osittain muutetaan pienemmäksi keskimääräiseksi hiukkaskook-si ja pienentämisen jälkeen johdetaan lajiteltuna liimauslaittei-siin, tunnettu seulalaitteesta (SI) hylkytavaran erottamista varten sahanpurusta, seulalaitteesta (SII) sahanpurun hieno-osan (fl) erottamiseksi karkeammista osista (gl, g2), leikkaus- tai halkaisukoneesta (MI) karkean aineksen (gl) pienentämistä varten, koon lajittelulaitteesta (F, Fl, FII) näin esikäsitellyn lastuai-neksen (fl, gl, g2) lajittelemiseksi karkeammiksi tai hienommiksi ) Λ' 12 57228 lastujakeiksi (fl-f8) sekä yhdestä tai useammasta liimauslaitteesta (L, LI, LII) lastujakeiden käsittelemiseksi sideaineella.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu sii tä, että ensimmäinen ja toinen koon lajittelulaite (FI ja FII) on yhdistetty yhdeksi ainoaksi koon lajittelulaitteeksi (F).