FI73380B

FI73380B - FRAMEWORK FOR FRAMSTAELLNING AV FIBERERS ENLIGT DEN TORRA METODEN.

Info

Publication number: FI73380B
Application number: FI840379A
Authority: FI
Inventors: Karl Gunnar Mauritz Gran
Original assignee: Sunds Defibrator
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1987-06-30
Also published as: DE3390039T1; CA1195071A; FI840379A; SE442724B; JPS59501006A; SE8203516L; WO1983004387A1; FI73380C; FI840379A0

Description

7338073380

Menetelmä kuitulevyjen valmistamiseksi kuivamenetelmällä Förfarande för framställning av fiberskivor enligt den torra metoden Tämä keksintö kohdistuu menetelmään kuitulevyjen valmistamiseksi kuiva-menetelmällä, missä lignoselluloosaa sisältävää kuituainesta on hajoi-tettu kuiduiksi. Kuidut kuivataan ja muodostetaan kuitumatoksi, mikä kuumapuristetaan, kuitujen välinen tarttuminen aikaansaadaan sideaineen 5 avulla.This invention relates to a process for the production of fibreboards by the dry process, in which a fibrous material containing lignocellulose has been broken down into fibers. The fibers are dried and formed into a fibrous mat, which is hot-pressed, the adhesion between the fibers being achieved by means of a binder 5.

Lignoselluloosaa sisältävä kuituaines valmistetaan esimerkkitapauksessa lastuamalla puuta lastuiksi, mitkä kuidutetaan sinänsä tunnettuun tapaan jauhatuslaitteessa, esim. kuiduttimessa halutun hienoiksi kuiduiksi. Sen 10 jälkeen kun kuituihin on lisätty sideainetta ja nämä on kuivattu, muodostuu jatkokäsittely kuitujen muodostamisesta muotoilulaitteessa huokoiseksi kuitumatoksi, jolla on tasainen paksuus, esim. suuruusluokaltaan 300-500 mm. Jotta voitaisiin pienentää sen hydraulisen kuumapuristimen korkeutta, missä kuitumatto tulee tiivistää huomattavasti ohuemmaksi kui-15 tulevyksi sallitaan kuitumaton muotoilutoimenpiteen jälkeen kulkea nk. esipuristimen läpi, missä kuitumatto puristetaan paksuudeltaan samalle alueelle kuin mitä valmiiksi puristettu kuitulevy on. Kun kuitulevy poistuu esipuristimesta, se laajentuu takaisin tietyn määrän verran ja on havaittu, että takaisin laajentuminen on huomattavasti vähempää, mikäli 20 lisätty sideaine on vielä säilyttänyt suurimman osuuden tahmeudestaan.In the exemplary case, the lignocellulosic fibrous material is prepared by chipping wood into chips, which are fiberized in a manner known per se in a grinding device, e.g. a fiberizer, into the desired fine fibers. After the binder has been added to the fibers and these have been dried, further processing is formed from forming the fibers in the forming device into a porous fibrous mat having a uniform thickness, e.g. of the order of 300-500 mm. In order to reduce the height of the hydraulic hot press where the fibrous mat is to be compacted to a much thinner than-15 future, the nonwoven is allowed to pass through a so-called pre-press after the shaping operation, where the nonwoven mat is pressed to the same thickness as the pre-pressed fibreboard. As the fiberboard leaves the pre-press, it expands back by a certain amount and it has been found that back expansion is considerably less if the added binder has still retained most of its tack.

Sideaine lisätään usein kuitumattoon, kun tämä puhalletaan matoksi höyryn avulla jauhatuslaitteesta kuivattimelle, missä kuidut kuivataan niin, että niiden kosteuspitoisuus on 12-15 %. Sideaineella on tällöin likimäärin 25 sama alhainen kosteuspitoisuus kuin kuitumatolla, mikä merkitsee, että sideaine menettää suurimman osan tahmeudestaan niin, että kuitumaton takaisin laajentuminen lisääntyy, kuten yllä on kuvattu. Tässä yhteydessä voitaisiin kuvitella kosteuden lisäämistä myöhemmin, mikä sinänsä saattaisi merkitä tiettyä lisäystä kuitujen tahmeuteen ja tämän seurauksena 30 takaisin laajetumisen pienentymistä. Tällainen lisääminen kuitenkin lisäisi kokonaiskosteuspitoisuutta kuitumatossa niin, että tämä olisi sopi- 2 73380 mattoman korkea myöhempää kuumapuristamlsta varten.The binder is often added to the nonwoven mat when it is blown into the mat by steam from a grinder to a dryer, where the fibers are dried to a moisture content of 12-15%. The binder then has approximately the same low moisture content as the nonwoven mat, which means that the binder loses most of its tack so that the nonwoven back expansion increases, as described above. In this context, it would be conceivable to increase the moisture later, which in itself could mean a certain increase in the stickiness of the fibers and, as a result, a decrease in the back expansion. However, such an addition would increase the total moisture content of the nonwoven mat so that it would be unsuitable for subsequent hot pressing.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi tunnetaan jo, että sen sijaan puhalletaan kuidut jauhatuslaitteesta kuivattimelle ilman mitään sideaineen lisäämis-5 tä ja kuivataan kuidut oleellisesti alhaisempaan kosteuspitoisuuteen, normaalisti 4-6 % tasolle. Kuivatut kuidut sekoitetaan sitten sideaineeseen erillisessä laitteistossa, nk. liimasekoittimessa, missä sideainetta lisätään sen pitoisuuden ollessa noin 50-55 %. Osa vedestä sideaineen liuoksessa imeytyy tällöin kuituihin, mutta todennäköisesti sideaineen IQ kosteuspitoisuus on edelleen alueella 30-40 %, mikä merkitsee, että sideaine enimmäkseen säilyttää tahmeutensa. Tämä tapa sideaineen lisäämiseksi omaa täten etunaan myöhemmissä toimenpiteissä, että kuitumaton takaisin laajentuminen pienentyy. Toiselta puolen tämän liimaamisen menettely sisältää huomattavia haittapuolia, erityisesti koska tällä tavoin valmis-15 tetut kuitulevyt omaavat värjäytyneen pinnan, mikä merkitsee laadun huonontumista.To solve this problem, it is already known that instead the fibers are blown from the grinder to the dryer without any addition of binder and the fibers are dried to a substantially lower moisture content, normally to a level of 4-6%. The dried fibers are then mixed with the binder in a separate apparatus, a so-called adhesive mixer, where the binder is added at a concentration of about 50-55%. Some of the water in the binder solution is then absorbed into the fibers, but it is likely that the moisture content of the binder IQ is still in the range of 30-40%, which means that the binder mostly retains its tack. This way of adding the binder thus has the advantage in subsequent operations that the non-fibrous back expansion is reduced. On the other side of the gluing procedure involves considerable disadvantages, in particular because in this way the ready plates 15 tetut fiber will have a stained surface, which involves deterioration of the quality.

Tämän keksinnön pääasiallinen tarkoitus on täten aikaansaada ratkaisu yllä kuvattuun ongelmaan ja keksinnön pääasiallisin kohde on säilyttää 20 sideaineen tahmeus niin, että aikaansaataisiin sama alhainen takaisin-laajentuminen esipuristamisen jälkeen kuin mikäli sideaine olisi lisätty kuivaamisen jälkeen käyttäen soveliasta kuitujen käsittelyä, ja lisäten sideaine ennen kuivaamista, jolloin sideaine on menettänyt tahmeutensa.The main object of the present invention is thus to provide a solution to the problem described above, and the main object of the invention is to maintain the tackiness of the binder so as to provide the same low back-expansion after pre-compression as if the binder had been added after drying using a suitable fiber treatment. the binder has lost its tack.

25 Nämä tarkoitukset saavutetaan tämän keksinnön mukaan siten, että sideaine lisätään, kuten on mainittu sinänsä tunnettuun tapaan kuituihin ennen niiden kuivaamista, mutta kuivaaminen suoritetaan niin, että saavutetaan kosteuspitoisuus, mikä on alhaisempi kuin mitä on se kosteuspitoisuus, 30 mikä on sovelias kuumapuristamiselle ja että kosteutta sitten lisätään kuituihin sellaisessa määrin, että saavutetaan jälleen kerran kosteuspitoisuus, mikä on sovelias kuumapuristusta varten. Muut tämän keksinnön ominaiset piirteet tulevat käymään ilmi alivaatimuksista.These objects are achieved according to the present invention by adding a binder to the fibers as is known per se before drying them, but drying is carried out so as to obtain a moisture content which is lower than that which is suitable for hot pressing and that the moisture then added to the fibers to such an extent that a moisture content suitable for hot pressing is again reached. Other features of the present invention will become apparent from the subclaims.

35 On yllättäen havaittu, että saadaan useita etuja tämän keksinnön mukaisen menetelmän käyttämisestä, missä kuidut täten kuivataan lisätyn sideaineen mukana oleellisesti alhaisempaan kosteuspitoisuuteen kuin mikä soveltuuIt has surprisingly been found that several advantages are obtained from the use of the method according to the invention, in which the fibers are thus dried with the added binder to a substantially lower moisture content than is suitable.

IIII

3 73380 kuumapuristamista varten ja mikä yleensä on alueella 10-15 %, ollen edullisimmin 11 %, minkä jälkeen kuituja kostutetaan niin, että niillä on sanottu kosteuspitoisuus. Koska sideaine sijaitsee kuitujen ulkopinnalla, saadaan sideaineelle kosteus, mikä on riittävä palauttamaan sen tahmeus 5 oleellisesti täyteen määräänsä siitä tosiasiasta huolimatta, että aineksen kokonaiskosteuspitoisuus, toisin sanoen pitoisuus kuiduissa sekä sideaineessa yhteensä, sijaitsee alueella, mikä on sovelias kuumapuristamista varten. Sideaineen kostuttamisella on vielä toinenkin edullinen positiivinen vaikutus. Sitä mukaa kun sideaineen kosteuspitoisuus kasvaa, on 10 helpompaa sen virrata kuitujen välissä kuumapuristamisen toimenpiteen aikana ja kuitulevyistä saadaan täten lujuudeltaan korkeampia. Toinen tapa saman asian ilmaisemiseksi on sanoa, että tietty kuitulevyjen lujuus voidaan saavuttaa pienemmällä sideaineen määrällä, mikäli sideaineen kosteuspitoisuutta lisätään ennen kuumapuristamista. Koska sideaineiden hin-15 ta on eräs suurimmista kustannustekijöistä tämän tyyppisiä kuitulevyjä valmistettaessa, saattaa pienennys sideaineen lisäysmäärässä täten merkitä säästöjä muuttuvissa kustannuksissa.3,73380 for hot pressing and which is generally in the range of 10-15%, most preferably 11%, after which the fibers are moistened to have said moisture content. Since the binder is located on the outer surface of the fibers, the binder is provided with moisture sufficient to restore its tack 5 to substantially its full extent despite the fact that the total moisture content of the material, i.e. the fibers and total binder, is within the range suitable for hot pressing. Wetting the binder has yet another advantageous positive effect. As the moisture content of the binder increases, it is easier for it to flow between the fibers during the hot pressing operation, and the fiberboards are thus obtained with higher strengths. Another way to express the same thing is to say that a certain strength of the fibreboards can be achieved with a smaller amount of binder if the moisture content of the binder is increased before hot pressing. Since the price of binders is one of the biggest cost factors in the production of this type of fibreboard, a reduction in the amount of binder added may thus mean savings in variable costs.

Sideaine muodostuu yleensä ureahartsista (virtsa-aine hartsista) tai me-20 lamiinilla vahvistetusta ureahartsista, erityisesti mikäli valmistetaan keskikovuusasteen kuitulevyjä. Jotta lisättäisiin ylläkuvattuun tapaan lisätyn kosteuden vaikutusta ja jotta aikaansaataisiin edelleen parannus kuitujen tahmeudessa, saattaa lisätty kosteus muodostua emulsion laimennetusta liuoksesta, mikä sisältää pienen määrän termoplastista tai termo-25 kovettuvaa hartsia, esim. polyvinyyliyhdisteitä tai urealiimaa. Tämä menetelmä soveltuu myös kaiken tai osan sen kovetinaineksesta lisäämiseen samanaikaisesti, mikä määrä normaalisti sekoitettaisiin tähän sideaineeseen, esim. sen tyyppiseen, mitä yllä on kuvattu, mikä sitten lisätään kuitulevyyn ennen kuivaamista. Vaara sideaineen aluksi tapahtuvasta kovet-30 tumisesta, mikä tapahtuisi kuivaamisen toimenpiteen aikana, voidaan täten myös suuressa määrin välttää tämän keksinnön mukaisesti.The binder generally consists of urea resin (urea resin) or me-20 laminated urea resin, especially if medium hardness fiberboards are made. To increase the effect of added moisture as described above and to provide a further improvement in fiber tack, the added moisture may be formed from a dilute solution of the emulsion containing a small amount of thermoplastic or thermo-curable resin, e.g. polyvinyl compounds or urea glue. This method is also suitable for adding all or part of the hardener material at the same time, which amount would normally be mixed with this binder, e.g. of the type described above, which is then added to the fibreboard before drying. The risk of the initial hardening of the binder, which would occur during the drying operation, can thus also be largely avoided in accordance with the present invention.

Keksintö ei luonnollisestikaan ole rajoitettu ylläkuvattuun, vaan voidaan sitä muuntaa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The invention is, of course, not limited to what has been described above, but can be modified within the scope of the appended claims.

3535

Claims

A method for producing fibreboards by a dry process, wherein the ligno-cellulose-containing fibrous material is decomposed into fibers and the fibers are dried and formed into a fibrous mat, which is then hot-pressed, and wherein the interfiber adhesion is provided by a binder, characterized in that the binder is added that the drying operation is carried out to such an extent that the moisture content is lower than the predetermined moisture content suitable for hot pressing and that moisture is then added to the fibers to such an extent that the moisture content suitable for hot pressing is reached.

Method according to Claim 1, characterized in that the moisture is added substantially in the form of water. 15

Process according to Claim 1, characterized in that the moisture is added in the form of an emulsion or a dilute solution containing thermoplastic or thermosetting resins, e.g. polyvinyl compounds or urea glue. 20

A method according to any one of claims 1 to 3, wherein a binder containing hardeners is used, characterized in that all or part of the hardeners are added during wetting. 25

Process according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the drying is carried out to a moisture content which is substantially below the level of 10-15%. Il