JPH08509920A - ボードの製造において繊維材料を予備プレスする方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ボードの連続製造において粉砕したリグノセールロース含有繊維材料の成形マットを仕上げプレス前に予備プレスするための方法および装置。マットへの成形とその後の最初の圧縮および膨張の後、マットは、加熱されていない２つのエンドレスのベルト（１２）の間に導かれて、引入れ口部分（７）において連続圧縮され、ニップ・ロール（８）の間でプレス処理され、送出し部分（９）において制御され制限された形で膨張される。送出し部分（９）は、マットを仕上げプレスに直接移送するために設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 ボードの製造において 繊維材料を予備プレスする方法および装置 本発明は、繊維ボードやパーティクル・ボードなどのボードの連続製造におい て繊維材料を含む粉砕したリグノセールロースから形成したマットを仕上げプレ スの前に予備プレスするための方法および装置に関する。 繊維ボードは通常ＭＤＦ（中密度繊維板）の形で製造される、木材をもとにし たボード製品で、近年急速に広く使用されるようになった。本明細書においては 、ＭＤＦは、乾燥方法によって製造密度が変化する繊維ボードと理解されたい。 ＭＤＦは、既知の方法で乾燥され、接着され、形成され、ホットプレスでプレス された木材繊維からなる。繊維ウェブまたは成形マットはほとんど例外なくいわ ゆる単層ボードと呼ばれ、すなわち、厚さ方向に均一な繊維分布、均一な含水量 、および均一な添加接着剤を有するほぼ均一構造を有する。これにより、通常は 連続プレスであるホットプレスへの高温引入れ口において、比較的乾燥した毛羽 繊維の表面層が輻射熱および接触熱にさらされる。 パーティクル・ボードは、同様の方法で製造され、今日ではほとんどいわゆる ３層ボードとして作成され、すなわち真中の粗チップ層と表面の２層の微粉チッ プ層で構成される。これらの層は別々に製造され、したがって、層によって異な る含水量および接着剤含有量を選択することもできる。パーティクル・ボードの 製造においても、表面層は圧縮熱にさらされるが、表面層の含水量が多くチップ 材料がより小さいため、同じ強さでは乾燥されない。 前記および類似のボードの製造においては、前述のように、ウェブまたはマッ トは、１５０〜２３０℃の温度において制御された表面圧力および／または厚さ でプレスが行われ従来の尿素ホルムアルデヒド接着剤を使用するホットプレスに 送られる前に予備プレスされ時には予め加熱されて形成される。（高いボード密 度では特に他の接着剤も使用する。）必要なボード特性を実現するためには、融 通性があり、とりわけプレスの初期段階で高い表面圧力を加えることができる連 続プレスを必要とする。これは同時に、この初期段階におけるマットの厚さがす でに仕上げプレスされた厚さに極めて近く、すなわち、マットの厚さをプレスの 引入れ口で極めて十分に薄くしなければなら ないことを意味する。 そのような厚さの減少をマット表面層の破壊または弱化なしに確実に行うため には、引入れ口部分は長く好ましくはくさび型でなければならず、それにより、 マットに含まれた空気をマットから静かに出すために必要な時間が提供される。 しかし、そのような引入れ口は、マットを圧縮するのに必要な表面圧力がまだ極 めて低い状態で表面層を十分に加熱し乾燥させる。したがって、この方法では、 表面の粒子が乾燥され、それにより接着剤も乾燥し非活性化され、その結果表面 層の硬さおよび強度が不十分になる。その結果得られる表面層は予硬化層と呼ば れることもあり、それは繊維または粒子の間の良好な接触を実現するのに十分な 表面圧力が生じる前にそこにある接着剤が硬化および／または乾燥されるからで ある。この表面層は、後の製造段階で研削しなければならず、したがって原料お よび処理の実質的な損失の構成要素となる。 また、これに関連して、プレス工程の初期のプレス温度、すなわちプレスの引 入れ口部分（圧縮部分）におけるプレス温度は、表面圧力が加えられたときにで きるだけ素早く表面層を柔らかくし、またボード内に可能な限り高い熱浸透率を 得るため に、できるだけ高くなければならないことを言及しなければならない。したがっ て、この必要性は、事前硬化の問題とまったく対立する。 事前硬化の増加を促進するもう１つの要因は、既知の連続プレスがスチールの エンドレス搬送ベルトによって提供され、これらのベルトが引入れ口において加 熱するのには避けがたい８００〜１０００ｍｍもの大きな曲率半径を必要とする という事実である。 一方事前硬化を最低限に抑える代わりに、目標は良好な接着のために十分な表 面圧力となるようにできるだけ迅速にマットを圧縮することでなければならない 。既知の連続プレスの設計では、事前硬化をある程度減少させることができるが 、その代わりに、素早く押し出される含まれた空気によりマット内で超過圧力が 生じるので、表面の材料に弱化および表面クラックが生じる。そのような不良は 、かなり時間がたってから発見されることがある。そのような表面クラックは、 ボード製造においてしばしば看過されることがあり、顧客のところでボードに塗 料を塗るときに始めて、表面密度に変化を引き起こす表面クラックが発見され、 この結果塗料の吸込みが変化し、それにより 上がけが変化する。これは、間違いなく苦情のもとになる。 本発明による方法および装置は、前述の問題を解決し同時にさらなる利点をも たらす。たとえば、事前硬化層を最小限に抑えるかまたは防止することができ、 空気の排出がより穏やかに行われる。 本発明の特徴となる主要点は、併記の特許請求の範囲に規定される。 したがって、本発明は、成形と関連して圧縮され拡張された繊維マットの連続 する再圧縮が加熱なしで行われることを含む。その後、マットは、ホットプレス の引入れ口部分まで実際に可能な限り導かれ、そこで、マットはホットプレス内 の高温の表面に移動されそれにより表面層の事前硬化が最小の状態で高い表面圧 力をただちに加えることができる。 以下に、本発明の実施形態を示す添付図面を参照し、本発明をより詳細に説明 する。 第１図は、本発明による装置の側面図である。 第２図は、従来の設計によるホットプレスの送り部分の拡大断面図である。 第３図は、本発明による装置を構成するホットプレスの送り 部分の拡大断面図である。 図に示した連続ホットプレスの引入れ口部分は、引入れ口の半径がガイド・ロ ーラ１の半径と同じ大きさに形成されそれによりほぼ平行な部分４に変形する前 ガイド・ローラ１および加熱板２により既知の様式で設計されている。加熱板２ の間の距離は、引入れ口の半径における距離と関連してわずかに変更できるだけ である。スチール・ベルト３は、ガイド・ローラと駆動ローラの上に引き伸ばさ れ、既知の様式で加熱板まですべるかまたは転がる。引入れ口部分と平行部分４ の間の移行部は、中心線５で区分される。 前記引入れ口には、本発明による予備プレス装置がある。この装置は、３つの 主要部分、すなわち収束引入れ口および圧縮部７、１つまたは複数のニップ・ロ ール対８、およびわずかに発散する送出し部９を含む。引入れ口部分の引入れ口 部１０は、引込みマット１１の高さに合わされるように自動または手動の適切な 方法で調整可能である。これにより、引入れ口部分７の適切な長さとあいまって 、マット１１の空気の圧縮が破壊の危険なしに穏やかに行われる。垂直方向に移 動可能な上側ニップ・ロール８に適切な負荷をかけて、マットの所望の圧縮が成 し 遂げられる。ここでは、成形処理後の先の圧縮で達成される密度に近い密度、好 ましくはそれよりもわずかに小さい密度に圧縮することが好ましい。そのような 再圧縮は、比較的穏やかな負荷を必要とする。負荷は、空気シリンダ、油圧シリ ンダなどによって加えられることが好ましい。上側ニップ・ロール８に最も近い 引入れ口部分７の端部は、ニップ・ロールの垂直方向の動きに従うようにニップ ・ロールと機械的に結合されていることが好ましい。 次の、発散送出し部９では、マットが５〜１５％だけわずかに膨張し、圧縮さ れたマットを保持するために必要な力が実質上減少される。これにより、この部 分を徐々に必要な大きさにすることができる。ニップ・ロール８に最も近い送出 し部分９の端部もまたそれぞれのニップ・ロールと機械的に結合される。 マット１１は、エンドレス・ベルト１２の間の装置を介して移動され、それは 固体でも、空気浸透性でもよく、または線材により形成されてもよい。引入れ口 部分７では、ベルトはロールおよび／またはスライド面上に保持される。送出し 部分９の引出し口では、ベルトはすべり先端部またはローラとして形成された小 半径部１３にかぶせられる。 ベルト１２は、既知の様式で駆動され案内される。引入れ口部分７およびニッ プ８においてベルトに作用する力の点に関して適切だと思われる場合は、より頑 丈な内側ベルトを使用してもよい。 例 従来の設計（第２図）：正味１９ｍｍのボードの製造において、ホットプレス 用に普通に予備プレスした繊維マットが厚さ約１６０ｍｍであると仮定する。提 案された本発明を利用しない場合は、このマットはホットプレスの引入れ口のニ ップにおいて１６０ｍｍから約２５ｍｍに圧縮される。Ａにおける表面圧力は、 繊維と粒子との間の良好な接合が接着剤の硬化で得られるレベルまで上げられて いると仮定する。この厚さは、引入れニップでの厚さよりも約５０％大きいと仮 定する。マット接触部からＡまでの距離はａで示される。 本発明による設計（第３図）：この場合、マットは引入れ口において高い密度 に再圧縮され、ホットプレスの引入れ口に渡される前にわずかに膨張する。第３ 図では、マット接触部からＡまでの距離はｂで示される。ホットプレスの引入れ 口への入口では、マットの厚さは完成したボードの厚さの１．３〜２倍 である。ホットプレスの入口部分の通常の設計では、本発明により、距離ｂをａ の何分の１かに減少させることができる。典型的な値は１０〜３０％である。そ れとほぼ対応して事前硬化が減少する。これにより、スチール・ベルトの温度を 高くすることもできる。さらにまた、マットが接触する前にマットが高温の上側 ベルトからの輻射熱にさらされることはなく事前硬化が減少される。 スチール・ベルトがベルトと接する角度はマットの圧縮率の尺度である。第２ 図および第３図から、角度αは角度βの２倍以上であり、１５°よりも小さく好 ましくは１０°よりも小さくなければならないことを理解されたい。また、排出 される空気の量が第２図では第３図と比べて３〜４倍であることも容易に理解で きる。したがって、第３図の本発明により、表面クラックおよび弱化の危険が十 分に低減される。 連続プレスにおける通常の厚さのボードの製造において、たとえば１９ｍｍの 厚さでは、多くの場合仕上げプレス後に約＋／−０．１５ｍｍの厚さ公差が得ら れ、これは研削されていないボードを販売するのに通常は十分である。しかしな がら、表面の事前硬化のために、プレスは公称厚さ約２０．２ｍｍで行 われなければならない。したがって、この寸法の超過は研削によって減らさなけ ればならず、すなわち、その結果、原料（木材原料、接着剤、ワックス）、乾燥 エネルギー、および研削エネルギーの６〜７％の直接製造損失に、研削作業の全 コストを加えたコストが余分にかかる。したがって、事前硬化をなくすことは本 質的な節約を意味し、本発明への投資は短期間で元がとれる。 本発明のもう１つの重要な利点は、表面層が硬く塗料の吸い込みが少なく、つ やのある表面を維持することである。（プレスする前にノズルにより表面に水を 噴霧したときと比べて） 当然ながら、本発明は示した実施形態に制限されず、本発明の概念の範囲内で 変更することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ボードの連続製造における仕上げプレス処理前に、粉砕したリグノセールロ ース含有繊維材料の成形ウェブを予備プレスする方法であって、マットへの成形 およびその後の最初の圧縮および膨張の後の繊維材料を、再び最初の圧縮におけ る密度に近い密度に加熱なしで圧縮プレスし、その後で送出し部分において制御 され制限された膨張状態にあるマットが仕上げプレス処理に移送されることを特 徴とする方法。 ２．前記制限された膨張が５〜１５％であることを特徴とする請求の範囲第１項 に記載の方法。 ３．予備プレスされたマットが、仕上げプレス後のボードの厚さよりも１．３〜 ２倍大きい厚さで仕上げプレス処理に移送されることを特徴とする請求の範囲第 １項または第２項に記載の方法。 ４．再圧縮が、最初の圧縮の密度よりわずかに低い密度で行われることを特徴と する請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載の方法。 ５．予備プレス処理から仕上げプレス処理に移送されている材 料マットが、仕上げプレスのベルトと角度βをなし、βが１５°よりも小さいこ とを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の方法。 ６．狭くなった引入れ口部分（７）および送出し部分（９）を構成する上側およ び下側のエンドレス・ベルト（１２）を含み、ボードの連続製造における仕上げ プレス処理前に細かく分散されたリグノセールロース含有繊維材料の成形ウェブ を予備プレスする装置であって、前記エンドレス・ベルト（１２）が加熱されず 、ニップ・ロール（８）が前記引入れ口と前記送出し部分の間にあってマットの 成形と関連して材料ウェブを前の圧縮における密度に近い密度でプレスし、前記 送出し部分（９）が次の仕上げプレスに直接連結されていることを特徴とする装 置。 ７．前記送出し部分（９）が、マットの厚さを５〜１５％増やすことができるよ うに広がっていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。 ８．マットが、仕上げプレス処理後のボードの厚さよりも１．３〜２倍大きい厚 さで仕上げプレスに移送されることを特徴とする請求の範囲第６項または第７項 に記載の装置。