FI97961C

FI97961C - Menetelmä puristepuun valmistamiseksi

Info

Publication number: FI97961C
Application number: FI961768A
Authority: FI
Inventors: Ari Hottinen; Pekka Hottinen
Original assignee: Ari Hottinen; Pekka Hottinen
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1997-03-25
Also published as: AU2390097A; FI961768A0; WO1997040968A1; FI961768A; FI97961B

Description

97961

MENETELMÄ PURISTEPUUN VALMISTAMISEKSI

Keksinnön kohteena on menetelmä puristepuun valmistamiseksi, jossa menetelmässä kosteaa tai tuoretta puuta lämmitetään ja 5 puristetaan puristusvaiheessa pääasiassa vakiopaineella kaasuja läpipäästävien puristinpintojen välissä.

Puuta kuivattaessa tavanomaisessa kuivaajassa kuluu aikaa noin 2-3 viikkoa. Kuivaukseen käytettävän ajan lyhentämisek-10 si on tunnettua puristaa puuta erilaisia menetelmiä hyväksikäyttäen eri lämpötiloissa erilaisissa paineissa. Tarkoituksena on saada aikaan kuiva, luja, suora ja työstökelpoi-nen puutavara. Puun lujittaminen ja kuivaaminen puristamalla on onnistunut kuitenkin lähinnä tutkimusympäristössä. Aikai-15 semmilla menetelmillä ei ole saatu aikaan käytännön tarpeisiin riittäviä puumääriä. Lisäksi ongelmana on puun eri osien epätasainen kuivuminen; pintakerros kuivuu nopeammin kuin sisäkerros. Kuivattaessa ja puristettaessa puutavaraa nopeasti eli pyrittäessä kokonaiskäsittelyaikaan alle 10 20 tuntia on halkeamien muodostuminen pinta- tai sisäosiin todennäköistä.

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jolla poistetaan nykyisiin menetelmiin liittyviä epäkohtia. Eri-25 tyisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jota käyttäen saadaan aikaan lujaa, suoraa puutavaraa. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jota käyttäen tällaista puutavaraa voidaan valmistaa teollisessa mittakaavassa suuria määriä kerrallaan. Edelleen kek-30 sinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jota käytettäessä puutavaraan muodostuu mahdollisimman vähän halkeamia.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä, jossa esiläm-mityksen aikana ja ainakin puristuksen alkuvaiheessa puuta 35 ympäröivään ilmaan lisätään kosteutta jatkuvasti tai sopivin välein puun kosteuden tasaamiseksi. Kun kosteutta lisätään lämmityksen ja puristuksen aikana, eivät puutavaran pinta-osat pääse kuivumaan olennaisesti nopeammin kuin sisäosat, 2 97961 joten puu kuivuu tasaisesti, eikä halkeamia tästä syystä muodostu.

Keksinnön edullisessa sovelluksessa puutavaran puristus-5 paineena on 5-30 kg/cm2 ja puutavaraa puristetaan hitaasti haluttuun muotoon käyttäen aikaa 7-15 tuntia. Hitaan puristuksen johdosta kuivuu puu tasaisesti.

Keksinnön edullisessa lisäsovelluksessa puutavaraa puriste-10 taan jaksoittain haluttuun muotoon, jolloin puristus lopetetaan tietyin väliajoin. Kun puristus lopetetaan tietyin väliajoin, pääsee puristavan työkalun ja puumateriaalin välissä oleva kosteus haihtumaan paremmin.

15 Puutavara jäähdytetään yleensä kuivauksen ja puristuksen jälkeen joko antamalla sen jäähtyä tai jäähdyttämällä sitä koneellisesti. Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä sovelluksessa puristuspaine pidetään jäähdytyksen aikana samana kuin kuivauksen aikana. Tällöin puu ei kuivuessaan pääse 20 kieroutumaan.

Keksinnön mukaan puutavarana käytetään edullisesti tuoretta puuta, joka on enintään 10 päivää ennen käyttöä kaadettu. Tuore puu on vielä luonnostaan kosteaa, eivätkä sen ulkoker-25 rokset ole olennaisesti päässeet kuivumaan verrattuna sisäkerroksiin, joten puu ei yleensä ole halkeillut. Tämä riippuu myös ympäristöolosuhteista, joten voi olla edullista käyttää sellaista puutavaraa, joka on kaadettu enintään 7 päivää ennen.

30

Seuraavaksi keksintöä selvitetään tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää osaa eräästä menetelmän soveltamiseen käytettävästä laitteistosta kaaviomaisesti esitettynä sivulta 35 katsottuna, ja kuva 2 esittää laitteiston osaa suuremmassa mittakaavassa. Kuvien mukainen laitteisto on monikerrospuristin 3, ja sen 3 97961 voi muodostaa yksi tai useampia ilmatiiviisti suljettavia kammioita tai vastaavia. Kammioihin on sijoitettu toistensa suhteen liikutettavia tasoja 2, joiden päälle puutavara 1 asetetaan. Tasojen eli puristinpintojen lukumäärä voi vaih-5 della eri laitteistoissa ja tasoja voi olla esim. 15-50 ja edullisesti 25-35 kappaletta. Laitteistoon kuuluu hydrauliset puristimet 5, jotka voivat olla tasojen 2 eri puolilla tai vain yhdellä puolella. Kuvan 2 mukaisesti tasot 2 on valmistettu kahdesta reikälevystä 6 ja niiden välisistä 10 tukiosista 7. Reikälevyjen välissä ovat ilmakanavat 4.

Keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä toimitaan seuraavasti; 15 Käytetetään tuoretta, enintään 7 päivää vanhaa puutavaraa, joka ei ole saanut kuivua pinnalta. Puutavara 1 sijoitetaan tasoille 2 ja esilämmitetään aluksi. Esilämmityksessä lämpö nostetaan ilman ja höyryn avulla noin 100-120°C. Ilma-kanaviin 4 puhalletaan ilmaa ja höyryä esilämmityksen aika-20 na. Esilämmitykseen käytettävä aika riippuu puumateriaalin paksuudesta ja on noin 2-5 tuntia. Ilman suhteellisen kosteuden tulee olla yli 100%.

Esilämmityksen jälkeen raaka-aineeseen kohdistaan puristus-25 paine, joka on noin 5-30 kg/cm2. Puristuspaine saadaan aikaan siirtämällä puristimia 5 tasojen suhteen ja tasoja 2 toistensa suhteen niin, että ne puristuvat vastakkain. Puristuspaine pidetään koko puristusvaiheen ajan samana. Puristuspaine riippuu käytettävästä puumateriaalista sekä 30 puumateriaalin paksuudesta. Ohuen materiaalin ollessa kyseessä on käytettävä puristuspaine pienempi kuin paksumman materiaalin ollessa puristettavana.

Normaalin kuivaus- ja puristuslämmityksen aikana käytettävä 35 lämpötila on noin 120-160°C. Puristuspainetta voidaan jakso-tella eli puristimen hydraulisylinteriä ja tasoja avataan tarvittaessa säännöllisin väliajoin esim. noin 10-60 minuutin välein. Tähän aikaan vaikuttaa puumateriaali ja proses- 4 97961 sin eteneminen. Koko ajan seurataan ilman kosteutta, ja pidetään se halutuissa arvoissa, sillä kosteus ei saa laskea liian nopeasti eri puun kerroksissa. Mikäli näin tapahtuu, lisätään ilmakanavien kautta kosteutta. Tätä joudutaan 5 tekemään varsinkin kuivauksen alkuvaiheissa. Laitteistossa käytetään puristevasteita, jotka estävät hydraulisylnterei-den ja tasojen puristumisen tiettyä välimatkaa enemmän. Puristevasteet mitoitaan siten, että taso on vasteen kohdalla silloin kun puu on riittävän kuiva on ja liike pysähtyy.

10

Puun värjäämiseksi nostetaan kuivauksen loppuvaiheessa kuivaus- ja puristuslämpötila noin 150-200°C lämpötilaan. Näin saadaan helposti ja yksinkertaisesti puu värjätyksi. Kui-vausaika on noin 7-15 tuntia.

15

Sen jälkeen kun haluttu koko on saavutettu jäähdytetään puumateriaali. Jäähdyttämisen aikana puristuspainetta pidetään samana kuin kuivauksen aikana. Jäähdytystä jatketaan kunnes puumateriaalin lämpötila on laskenut alle 40°C. 20 Jäähdytys kestää yleensä noin 1-4 tuntia ja kokonaiskäsitte-lyaika on noin 10-24 tuntia.

Keksintöä ei rajata esitettyyn edulliseen sovellukseen, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten muodostaman keksinnöl-25 lisen ajatuksen puitteissa. Jossakin keksinnön sovelluksessa eri työvaiheille on omat osastonsa tai vastaavat.

Claims

97961
1. Menetelmä puristepuun valmistamiseksi, jossa menetelmässä kosteaa tai tuoretta puuta (1) lämmitetään ja puristetaan 5 puristusvaiheessa pääasiassa vakiopaineella kaasuja läpi-päästävien puristinpintojen (2) välissä, tunnettu siitä, että esilämmityksen aikana ja ainakin puristuksen alkuvaiheessa puuta ympäröivään ilmaan lisätään kosteutta jatkuvasti tai sopivin välein puun kosteuden tasaamiseksi. 10
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että puutavaran puristuspaineena on 5-30 kg/cm2 ja puutavaraa puristetaan hitaasti haluttuun muotoon käyttäen aikaa 7-15 tuntia. 15
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puutavaraa puristetaan jaksoittain haluttuun muotoon, jolloin puristus lopetaan tietyin väliajoin. 20
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, jossa menetelmässä puutavara jäähdytetään kuivauksen jälkeen, tunnettu siitä, että puristuspaine pidetään jäähdytyksen aikana samana kuin kuivauksen aikana. 25
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puutavaraa esilämmitetään ennen puristamista, ja että esilämmityksessä käytettävä lämpötila on noin 100-120°C. 30
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, jossa puutavara esilämmitetään ennen puristamista, tunnettu siitä, että normaalin kuivaus- ja puristuslämmityksen aikana käytettävä lämpötila on noin 120-160°C. 35
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puutavara (1) puristetaan 97961 monikerrospuristimessa (3), jossa puristavien tasojen (2) välissä on ilmakanavat (4) ja reikälevyt (6) kaasujen johtamiseksi .
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puutavarana (1) käytetään tuoretta puuta, joka on enintään 10 päivää ennen käyttöä kaadettu.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puun värjäämiseksi nostetaan kuivauksen loppuvaiheessa kuivaus- ja puristuslämpötila noin 150-200°C lämpötilaan.
15 PATENTKRAV