JPH06509032A - バインダーとしてイソシアネートを用いて木材チップから繊維板を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バインダーとしてイソシアネートを用いて木材チップから繊維板を製造する方法 この発明は粗い木材細片とバインダーとしてのイソシアネートとから繊維板を製 造する方法に関する。この製造方法においては、木材細片は過剰の水蒸気圧の下 で加熱されるとともに同時に繊維に微細化され、この繊維は次に吹込管より膨張 につれて乾燥機に供給され、この乾燥機において乾燥される。それから乾燥機の 下流において繊維は常法によりマントに形成され、そしてさらに処理されて完成 された繊維板を形成する。この発明による繊維板は中密度の繊維板であり、この 繊維板においては原料木材をより十分に利用するため、木材チップ（小片）すな わち木材の安価な種類を木材細片として使用し得る。この繊維板は厚み全体にわ たって構造物の均一な密度と繊度とを示すけれども、機械的および物理的特性に 関する限り、木材チップボード（ｃｈｉｐｂｏａｒｄｓ）に匹敵し得る。その上 、この繊維板は滑らかな凝集性の表面を有し、これは繊維板の加工を容易になら しめ、数多くの仕上げ技術を受けられ易いものとしている。

ヨーロッパ特許第００９２６９９号は序論で述べた種類の方法を開示している、 木材細片は蒸解がまで過剰の水蒸気圧の下で蒸解され、そしてリファイナーに供 給され、そこにおいて木材細片は熱くて湿った繊維に微細化される。熱くて湿っ た繊維は吹込管を包含する吹込装置を経てリファイナーから分離器に供給される 。蒸解がま、リファイナーおよび吹込管はたとえば８バールの圧力下で運転され る。熱い繊維の温度はおよそ１５０〜１６０℃である０分離器は標準圧の下で運 転されるので、分離器に至る吹込管の端部では圧力減少、すなわち膨張が生じる 。公知の方法では、イソシアネートは吹込管の領域において、すなわち過剰圧が 優勢な領域において、バインダーとして添加される。イソシアネートは膨張に先 立って熱くて湿った繊維に塗布される。吹込管の中では繊維は好ましくは渦巻と なり、イソシアネートは熱くて湿った繊維に均一に散布され、そのため塊の形成 は回避される。それにより、完成された繊維板におけるサイズ剤の斑点も又、好 都合にも回避される。しかしながら、吹込管における熱くて湿った繊維に対する イソシアネートバインダーの添加は、イソシアネートの早期硬化をもたらす。

このことは吹込管の内周に外層が形成可能なことを意味し、したがって吹込管は 徐々に塞がれてしまう。このようにして連続運転は著しく阻害され、そして吹込 管の清掃ができるように運転の停止が必要となる。

”Ｔｅｎｄｅｎｚｅｎ　ｄｅｒ　ＭＤＦ−Ｐｌａｔｔｅｎｅｒｚｅｕｇｕｎｇ” 　（中密度の繊維板の製造における傾向）ジャーナル°Ｈｏ１ｚａｌｓ　Ｒｏｈ −ｕｎｄ　Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆ’　（原料および加工材料としての木材）３６　 （１９７８）の３７９〜３８２頁から、乾燥機の出口においてバインダーを添加 することは公知である。バインダーが添加されるとき、繊維はこうして乾燥処理 の結果として熱い。バインダーはチップボード工業において通常採用されるサイ ズ剤混合機の助けを借りて、薄くて熱い繊維に塗布される。バインダーは標準圧 の下で熱い繊維に塗布されるが、この工程において早期硬化に関する問題も発生 し、これは大容量の中間バンカー（ｂｕｎｋｅｒ）の使用によりそがれる。激し い混合処理にもかかわらず、バインダーを繊維に均一にかつ要求される微細な分 布状態で塗布することが明らかに不可能であるので、初期縮合された尿素樹脂を 用いる繊維の、この一般的なサイジング方法において遭遇する主な問題の一つは 、サイズ剤の斑点である。又、激しい攪拌と大容量の中間バンカーすら用いるこ とは、長々しい時間の期間を必要とし、バインダーの早期硬化を防止する助けと はならない。

この発明は、序論で述べた種類の、イソシアネートでダイジングされた繊維板の 製造方法を提供する課題に基づいており、この発明においてはサイズ剤の斑点の 形成の危険もなければイソシアネートのいかなる重大な早期硬化の危険もないこ の発明によれば、これは繊維が吹込管を去った後で且つ乾燥される前に、繊維に イソシアネートを噴霧することによって達成される。驚くべきことに、イソシア ネートは乾燥工程後の公知の添加時点よりもより早い段階すらで添加されると云 う事実にもかかわらず、繊維原料における塊の形成は、完成した繊維板における サイズ剤の斑点が回避されるのと同様に、回避される。このようにして、吹込管 の出口で発生する膨張とそれに相応する圧力の減少および温度の低下は熟練した 方法で利用され、その結果、イソシアネートはもはや吹込管において熱くて湿っ た繊維には塗布されず、比較的温度の低いより乾燥した繊維に塗布される。

繊維の温度は膨張を通じて水の蒸発の結果として低下する。イソシアネートが繊 維に塗布されるとき、繊維はかなりの速度で激しく流動している状態にあるので 、したがってイソシアネートは微細に分布された形で塗布され、こうして塊の形 成は初めから防止される。又、バインダーでサイジングされた繊維の、中間運搬 装置および特に乾燥機におけるその後の流動は、繊維におけるバインダーの均一 にして微細な分布を完結する目的に利用される。イソシアネートの早期硬化は好 都合にも回避される。これは、イソシアネートが比較的より温度が低く且つより 乾燥した繊維に塗布されるからと云う理由だけでなく、実験が示すように、乾燥 機における温度の上昇とそこでの非常に短い滞留時間とが、いかなる重大な早期 硬化をもたらさないからである。大容量の中間バンカーと乾燥機の下流に配置さ れた強制循環混合機における比較的長い滞留時間とが回避されることは重要な因 子であって、その結果、サイジングされた繊維は乾燥されたのち直ちにさらに繊 維板に加工し得る。そのため、サイズ剤の斑点のない繊維板を製造することだけ ではなく、処理時間も減少させることが可能であり、そして何ものにもまして先 行技術から公知の二つの工程に比べてイソシアネートと繊維との間の大部分の接 触時間を減少させることが可能である。イソシアネートは好ましくは繊維が標準 圧力下にあるとき、すなわち膨張が生じたのちに繊維に噴霧される。この時点に おいて、水の蒸発から生じた繊維の温度低下は充分に効果を発揮し、繊維に噴霧 されたイソシアネートはこうして、もし吹込管内で適用されていれば受けるであ ろう種類の温度範囲には、加熱されない。

イソシアネートは吹込管の出口の直ぐ下流で且つ膨張段階を通じて繊維に噴霧す ることができる。こうして繊維に対するイソシアネートの噴霧もしくは注入のた めに選択される時点は、繊維が特に大きな速度で流動するときである。蒸解がま 、リファイナーおよび吹込管における静止圧はもはや存在しない。しかし、それ は動圧力に変換されている。その結果、ノズルから噴出されたイソシアネートと 高速で飛び去る繊維との間で好都合にも唯一のきわめて短い接触時間が生じる。

繊維が最も大きな流速で流れる時点でイソシアネートを繊維に噴霧することも又 、可能である。

イソシアネートは先行技術に記述されているように、吹込管の内部又は乾燥工程 の後のいずれにおいても繊維に噴霧されないが、これらの２つの工程の間の最も 通した個所で繊維に噴霧される。第一に好ましい個所は工程中の吹込管の出口の 直ぐ下流であり、ここにおいては除去すべき水蒸気の一部を乾燥機から除くため に、吹込管の出口と乾燥工程の出発点との間に分離器が設けられる。もう一つの 可能性は吹込管を乾燥機の直ぐ下流に配置し、そして乾燥機の中において、好ま しくは乾燥工程の出発点において繊維にイソシアネートを塗布することであり、 そのため乾燥機内の繊維の流動はイソシアネートのさらなる分布を可能にするよ うに利用し得る。イソシアネートの圧力は、繊維に噴霧されるとき、適当に高い 、かかる圧力は２０バールに近似する値および約２０バールである。

この発明は次の好ましい具体例によってより詳細に例証され且つ記述される。

図１は発明方法を実施するための装置の最も重要な部分の略図的なダイアダラム を示すものである。

図２は発明方法を実施するためのもう一つの適当な装置の、最も重要な部分を示 すものである。

図３は図２に従う装置の詳細な部分を示すものであり、そして図４は繊維にイソ シアネートを噴霧する方法を示すもう一つの詳細な断面を示すものである。

図１は蒸解がま１およびリファイナー２を図式的に示すものである。吹込管３は リファイナー２から分離器４に向かって伸びている。コンベヤーベルト５は分離 器４の下流に配置され、それらの間に図示しないセルラーフィールスルース（ｃ ｅｌｌｕｌａｒ　１ｉｈｅｅｌ　５ｌｕｉｃｅ）が配置されている。乾燥８１６ も又配設され、それにブロアー７と分離器８が連結されている。

矢印９によって示されるように、粗い木材細片は適当な供給装置によって、加圧 された蒸解がま１に供給される。矢印１０によって示されるように、水蒸気が同 時に圧力下で蒸解がまｌの中に供給される。蒸解がまｌにおいて木材細片は軟化 され、そして次にリファイナー２に導入される。リファイナー２は木材細片を微 細な繊維に変換するため、磨砕円板又はそれに類似する手段を具備し得る。蒸解 がま１、リファイナー２および吹込管３は過剰な圧力の下で運転される。吹込管 ３は分離器４のところで終わっており、この分離器４では優勢な圧力は周囲圧力 であるので、標準力への膨張は吹込管３の末端で発生する。膨張の結果として水 が蒸発する。この水蒸気は分離器４において除去され、そして矢印９によって示 されるように蒸解がまｌへ再導入することができる。水が蒸発する結果、繊維は 冷却され、そして矢印１１によって示されるように吹込管３の出口の下流の分離 器４において、すなわち繊維が標準圧力の下にあり且つ低下した温度を有する個 所において、イソシアネートが繊維に噴霧される。けれども、この時点では繊維 はまだ流動中であるから、イソシアネートは微細に分布された形でｔＩｈＩｉに 噴霧することができる。イソシアネートと混合された繊維はコンベヤーベルト５ を経るか又は分離器４から直接にかのいずれかで乾燥機６に入り、さらに水蒸気 が乾燥機６内で除去される。繊維の温度は高温の空気が導入される結果、上昇す るけれども、乾燥機６を通じての繊維の処理時間は比較的短時間に過ぎないから 、イソシアネートは意味を存する程には早期硬化しない。分離器８において繊維 と乾燥空気とは互いに分離せられ、そして矢印１２によって示されるようにイソ シアネートでサイジングされた繊維は直接的に繊維板へのさらなる処理のため、 とりわけマット形成機械に供給することができる。

図２に略図的に描写されたこの発明方法を実施するための装置において、吹込管 ３は直接に乾燥機６に連結される。そのため、分離器４のうちの一つは省略され る。それによって、分離器８で除去される水蒸気の量は増加するけれども、装置 を通じての繊維の処理量はさらにもっと減少する。イソシアネートバインダーは 矢印１３で示されるように乾燥１１６の領域において、すなわち吹込管３の出口 の下流で且つ乾燥機６の末端の上流において塗布される。その塗布は、好ましく は乾燥機６の発端の部分において噴出によって行ない得る。

図３は図２による装置の部分の少々より詳細なダイアダラムを示している。この 図において、吹込管３は乾燥機６における起立した管の内側においてディストリ ビュータヘッド１４のところで終わっている。ブロアー７はラジェータ１５も有 する吸引ハウジング内に収容されている。イソシアネートのための管１６は、環 状ノズル集成装置１７のところで終わっており、このノズル集成装置１７は乾燥 機６の起立する管においてディストリビュータヘッド１４に対し相対的な位置に あるから、イソシアネートはディストリビュータヘッド１４から噴出される高運 動エネルギーを持った繊維に塗布される。乾燥機６の起立した管の長さはイソシ アネートの均一な分布を確保するため、および発生する渦によってサイジングの 斑点を回避するために役立つ。分離器８において水蒸気および乾燥機の高温空気 が除去される。イソシアネートでサイジングされた繊維はセルラーフィールスル ースを介して放出され、図示しない後段の繊維板の形成装置に供給される。

図４は吹込管３の出口の下流において繊維にイソシアネートを噴霧する部分を示 している。吹込管３の出口は分離器４の壁の中に伸びている。この分離器４の壁 も又、吹込管３の軸線１８の周囲に分配され且つ分離器４の内部に突出ている幾 つかのノズルホルダー１９を収容している。ノズル２０はノズルホルダー１９の 中に置換および調整可能なように配置されており、その助けを借りてイソシアネ ートは吹込管３の出口から自由に吐出される繊維の広がる円錐体に噴霧される、 吹込管３の出口の下流に配置された分離器４の中で繊維にイソシアネートを噴霧 する代わりに、図３に説明されるように乾燥機６の発端の部分においてイソシア ネートを噴霧することもできる。

参照数字の表 １　蒸解がま ２　リファイナー ３　吹込管 ４　分離器 ５　コンベヤーヘルド ６　乾燥機 ７　ブロアー ８　分離器 ９　矢印 １０　矢印 １１　矢印 １２　矢印 １３　矢印 １４　ディストリビュータへラド １７　環状ノズル集成装置 １８　軸線 １９　ノズルホルダー ２０　ノズル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．木材細片を過剰の水蒸気圧の下で加熱するとともに同時に繊維に微細化し、 次いでこの繊維を吹込管により膨張につれて乾燥機に送り、そしてこの乾燥機内 で乾燥する、粗い木材細片とバインダーとしてのイソシアネートとから繊維板を 製造する方法において、繊維が吹込管を去った後で且つ乾燥される前にイソシア ネートを繊維に噴霧することを特徴とする前記繊維板の製造方法。
2. ２．繊維が標準圧力の下にある間、イソシアネートを繊維に噴霧することを特徴 とする請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．吹込管３の出口の直ぐ下流および膨張の段階を通じてイソシアネートを繊維 に噴霧することを特徴とする請求の範囲第３項記載の方法。
4. ４．繊維が最大流速を有する時点でイソシアネートを繊維に噴霧することを特徴 とする請求の範囲第３項記載の方法。
5. ５．繊維が分離器４又は乾燥機６に入るときに吹込管３の出口の下流でイソシア ネートを繊維に噴霧することを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか １項又はそれ以上の項に記載の方法。
6. ６．イソシアネートの高圧を用いてイソシアネートを繊維に噴霧することを特徴 とする、請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項又はそれ以上の項に記載の方 法。