LT3163B

LT3163B - Process for making board

Info

Publication number: LT3163B
Application number: LTIP389A
Authority: LT
Inventors: Leif Flodman; Jan-Erik Nordqvist
Original assignee: Casco Nobel Ab
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1995-02-27
Also published as: EP0663972A1; SE9200784D0; SE9200784L; ES2093417T3; LTIP389A; CA2131525A1; RU94040866A; NO943379D0; GR3021653T3; NO301944B1; DE69305529T2; FI944158A0; LV10657A; FI96976B; FI96976C; EE9400251A; FI944158A; AU665817B2; LV10657B; NZ251000A

Abstract

In a process for making board according to the wet method, a stock is prepared from fibres produced from a fibrous raw material, and a binder is added prior to dewatering and pressing. The process is distinguished by adding the binder to the fibres before the preparation of the stock. The binder may be a water-soluble binder which is precipitated and fixed to the fibres by acidification. Acidification may take place in connection with the preparation of the stock or prior thereto as well as prior to the addition of the binder. The binder can be added to the fibres in the blow line from the defibrator for producing the fibres from the fibrous raw material, or it may be added to the fibres before the defibrator.

Description

Šis išradimas siejamas su plokščių gamyba taip vadinamu šlapiu metodu. Tiksliau pasakius, šis išradimas apibūdina plokščių gamybos būdą, kurio metu rišiklis pridedamas ankstyvoje . gamybos stadijoje. Šiuo būdu galima gaminti, pavyzdžiui, izoliacines plokštes, statybines plokštes ir kietas plokštes.The present invention relates to a so-called wet process for the production of panels. Specifically, the present invention describes a method of making boards in which the binder is added early. at the production stage. For example, insulation boards, building boards and rigid boards can be produced in this way.

Gaminant plokštes šlapiu metodu, pirmiausiai paruošiama plaušo masė iš plaušingų žaliavų, tokių kaip skiedros ar pjuvenos, keletą kartų maišant jas su vandeniu. Kad plokštės plaušai susiklijuotų, pridedama rišiklio, o tada masė nusausinama ir plaušo pulpa suspaudžiama (analogiškas sprendinys - JAV patentas Nr. 3 649 396). Jei rišiklis tirpus vandenyje, jis nusodinamas ir fiksuojamas ant plaušų, parūgštinus plaušo masę alūnu arba rūgštimi. Rišiklą galima pridėti toje vietoje, kur masės koncentracija yra maždaug 5-15 %, pavz., skiedimo kameroje, o parūgštinimo sąlygojamas nusėdimas ir fiksacija vyksta ten, kur masės koncentracija yra apieIn the wet process of preparing the boards, the pulp is first prepared from fibrous raw materials, such as chips or sawdust, by mixing them several times with water. To bind the fiber to the panel, a binder is added, and then the pulp is drained and the fiber pulp compressed (analogous solution, U.S. Patent No. 3,649,396). If the binder is water soluble, it is precipitated and fixed on the fibers by acidifying the fiber mass with alum or acid. The binder can be added at a concentration of about 5-15% by weight, e.g. in a dilution chamber, and acidification-dependent deposition and fixation occurs at concentrations of about

2-3 %, pvz., liejimo mašinos kameroje. Kitu atveju rišiklis gali būti pridedamas ir nusodinamas ant plaušų pačioje liejimo mašinos kameroje (JAV patentas Nr, 3 673 020).2-3%, eg in the chamber of a casting machine. Alternatively, the binder may be added and deposited onto the fibers within the chamber of the injection molding machine (U.S. Patent No. 3,673,020).

Šio gamybos būdo trūkumas yra tai, kad rišiklis nusėda ne tik ant plaušų, bet ir ant kitų medžiagų, esančių plaušo masėje. Masėje yra ne tik naudingi plaušai, bet ir plaušų dalelės, kurios paprastai vadinamos smulkme, o taip pat ištirpę angliavandeniliai ir tam tikras kiekis ištirpusių ir koloidinių medienos medžiagų. Kadangi technologinis vanduo bent iš dalies recirkuliuojamas, naudojant masės paruošimui nusausinimo metu atskirtą vandeni, šių pašalinių produktų koncentracija yra gana didelė. Rišiklio dalis, nusėdusi ant šių komponentų, jau negali dalyvauti formuojant plaušo matricą. Todėl reikia didinti pridedamo rišiklio kieki, nors kai kuriais atvejais net ir tokiu būdu nepavyksta gauti norimų rezultatų. Dervos kiekio didinimą riboja ir tai, kad dervos koncentracij ai viršijus tam tikrą ribą (maždaug 6-8 %), masę nusausinti darosi sunkiau. Be to, daugumoje Europos įmonių dėl gamtosauginių priežasčių (siekiant mažinti cheminį deguonies sunaudojimą (CDS) skatinančių medžiagų išleidimą į vandens telkinius) gamybos procesai yra daugiau ar mažiau uždari. Todėl smulkmės ir ištirpusių medžiagų koncentracijos dar didesnės. Šis išradimas praktiškai pašalina minėtus trūkumus.The disadvantage of this production method is that the binder is deposited not only on the fibers but also on other materials in the pulp. The pulp contains not only useful fibers but also fiber particles, commonly referred to as fines, as well as dissolved hydrocarbons and a certain amount of dissolved and colloidal wood materials. Because process water is recirculated, at least in part, using water separated for pulping during dewatering, the concentration of these by-products is quite high. The part of the binder deposited on these components can no longer participate in the formation of the fiber matrix. It is therefore necessary to increase the amount of binder added, although in some cases the desired results may not be achieved. The increase in the resin content is also limited by the fact that resin concentrations are more difficult to desiccate when the concentration of resin exceeds a certain threshold (about 6-8%). In addition, most European companies are more or less closed due to environmental reasons (to reduce the release of chemical oxygen demand (CDS) agents into water bodies). This results in even higher concentrations of fines and dissolved substances. The present invention practically eliminates the above disadvantages.

Taigi vienas šio išradimo tikslas - efektyviau naudoti klijus plaušo matricai formuoti. Kitas išradimo tikslas sudaryti sąlygas norimo dervos kiekio pridėjimui, nepakenkiant po to sekančiam sausinimui.Thus, one object of the present invention is to use glue more efficiently to form a fiber matrix. Another object of the invention is to provide the desired amount of resin without compromising subsequent drying.

Kaip parodyta pridedamoje išradimo apibrėžtyje, išradimo tikslai pasiekti, sukūrus šlapią plokščių gamybos būdą, kurio esmė yra tai, kad plaušo masė paruošiama iš plaušingų žaliavų, tokių kaip skiedros ir pjuvenos, o rišiklis pridedamas prieš sausinimą ir presavimą, t.y., rišiklis pridedamas prieš plaušo masės paruošimą. Visai netikėtai buvo atrasta, kad pridėjus rišiklį į plaušo masę proceso pradžioje, prieš masės sumaišymą su vandeniu, rišiklis gali būti panaudotas daug efektyviau, o pagamintos plokštės turi geresnes savybes. Be to, taip galima pridėti daug rišiklio, nesukeliant neigiamos Įtakos tolimesniam apdirbimo procesui.As illustrated in the appended claim, the object of the present invention has been achieved by providing a wet board manufacturing process which consists in preparing the pulp from fibrous materials such as chips and sawdust and adding the binder prior to drying and pressing, i.e. the binder is added before the pulp. preparation. Quite unexpectedly, it has been discovered that adding binder to the pulp at the beginning of the process, before mixing the pulp with water, can use the binder much more efficiently, and the panels produced have better properties. In addition, it is possible to add a lot of binder without adversely affecting further processing.

Šiame išradime teikiamam gamybos būdui tinka tradicinė plokščių gamybos šlapiu metodu Įranga. Medžio žaliava pakaitinama garu ir paduodama į defibratorių dezintegracijai. Gauta plaušų pulpa pneumatine linija paduodama į kameras, kuriose paruošiama plaušų masė. Pripylus šviežio ar recirkuliacinio vandens, medžiagų koncentracija masėje būna apie 5-15 %. Ši masė paduodama į rafinatorių galutiniam plaušo paruošimui. Iš rafinatoriaus plaušų masė paduodama į liejimo mašinos kamerą, kurioje galutinai atskiedžiama šviežiu ar recirkuliaciniu vandeniu. Po atskiedimo masėje yra apie 2-3 % kietų medžiagų. Po to masė nusausinama, suspaudžiama ir išdžiovinama karštame prese.The production method of the present invention is suited to conventional wet board manufacturing equipment. Wood material is heated by steam and fed to a defibrator for disintegration. The resulting pulp pulp is fed through a pneumatic line to the chambers where the pulp is prepared. When fresh or recirculated water is added, the concentration of the substances in the mass is about 5-15%. This mass is fed to a refiner for final fiber preparation. From the refiner, the pulp is fed to the chamber of the molding machine for final dilution with fresh or recirculating water. After dilution, the mass contains about 2-3% solids. The mass is then drained, compressed and dried in a hot press.

Pagal šį išradimą rišiklis gali būti pridedamas į plaušus bet kuriuo momentu, kol dar nepripilta daug vandens plaušų masės paruošimui. Rišiklį patogu pridėti pneumatinėje linijoje po defibratoriaus. Šioje vietoje kietų medžiagų koncentracija plaušo masėje yra apie 4060 svorio %. Tai geriausias išradimo diegimo būdas. Rišiklis gali būti pridėtas į plaušus ir prieš defibratorių.According to the present invention, the binder may be added to the fibers at any time before the addition of a large amount of water to prepare the pulp. It is convenient to add the binder in the pneumatic line after the defibrator. At this point, the solids concentration in the pulp is about 4060% by weight. This is the best way to implement the invention. The binder may be added to the fibers and prior to the defibrator.

Išrastame gamybos būde naudojami tie patys dažniausiai plokščių gamyboje sutinkami rišikliai. Tai kietėjantys organiniai ar neorganiniai rišikliai, tokie kaip fenolio dervos, amino dervos, silikatai ar jų mišiniai. Dažniausiai naudojami vandenyje tirpūs rišikliai. Naudojant vandenyje tirpias dervas, jas reikia nusodinti ir fiksuoti ant plaušų. Šiam tikslui masė parūgštinama, pvz., alūnu ar rūgštimi. Geriausiai rūgštinti masės paruošimo metu arba anksčiau, šiuo atveju anksčiau, negu pridedamas rišiklis. Nusodinimo agentą galima pridėti pirmojo skiedimo kameroje, kurioje masės koncentracija yra maždaug 1-15 svorio %, dažniausiai 5-15 svorio %. Jei parūgštinimas atliekamas vėlesnėje gamybos stadijoje, pvz., liejimo mašinos kameroje, gali būti, kad dalis vandenyje tirpaus rišiklio, skirto plaušo matricai formuoti, ne nusės ant plaušo masės medžiagų, o ištirps ir kenks gamybos procesui.The inventive manufacturing process uses the same binders commonly found in the manufacture of panels. These are curing organic or inorganic binders, such as phenolic resins, amino resins, silicates, or mixtures thereof. Water-soluble binders are commonly used. When using water-soluble resins, they should be deposited and fixed on the fibers. For this purpose, the mass is acidified, for example, with alum or acid. It is best to acidify during the mass preparation or earlier, in this case before the binder is added. The precipitating agent may be added in a first dilution chamber having a mass concentration of about 1-15% by weight, usually 5-15% by weight. If the acidification is carried out at a later stage of production, such as in a casting machine chamber, it is possible that part of the water-soluble binder for forming the fiber matrix will not settle on the pulp but will dissolve and damage the manufacturing process.

Be to, šis išradimas leidžia kontroliuoti dervos Įsiskverbimą į plaušą. Tokiu būdu galima įvairiai keisti plokščių savybes, pvz., vidinio ryšio jėgą bei lūžimo modulio santykį su brinkimu ir vandens absorbcija. Jei naudojama mažai tirpi ar koncentruota derva, įsiskverbimas mažesnis, ir derva kaupiasi ant plaušo paviršiaus. Tokiu būdu tarp plaušelių gaunamos aktyvios klijų jungtys ir stipresnės plokštės. Priešingu atveju, t.y., kai naudojamos atskiestos ir neklampios dervos, Įsiskverbimas padidėja, plokštės mažiau brinksta, o svarbiausia - sumažėja vandens absorbcija. Įsiskverbimą galima sumažinti ir pridėjus alūną ar rūgšti prieš defibratorių arba anksčiau, negu pridedamas rišiklis. Tada rišiklis nusėda tiesiogiai ant rūgštaus plaušų paviršiaus, ir įsiskverbimas sumažinamas iki minimumo. Taigi šis išradimas įgalina keliais būdais keisti galutinio produkto savybes norima kryptimi.In addition, the present invention provides control over resin penetration into the fiber. In this way, the properties of the panels can be varied in various ways, such as the internal bonding force and the ratio of the modulus of fracture to swelling and water absorption. If a low soluble or concentrated resin is used, penetration is reduced and the resin accumulates on the fiber surface. This results in active adhesive joints between the fibers and stronger panels. Otherwise, i.e. when using diluted and non-viscous resins, the penetration increases, the panels swell less, and most importantly, the water absorption decreases. Penetration can also be reduced by the addition of alum or acid before or prior to the addition of the binder. The binder is then deposited directly on the acidic surface of the fiber, and penetration is minimized. Thus, the present invention makes it possible in several ways to change the properties of the end product in the desired direction.

Be to, naudojant plokščių gamybos būdą pagal šį išradimą, galima pridėti labai daug rišiklio, ir tai neapsunkina masės nusausinimo. Iki šiol žinomuose gamybos būduose pridedamo rišiklio kiekis ribojamas 6-8 %, ir tada jau reikia naudoti tam tikrus cheminius flokuliantus. Pridėjus daugiau rišiklio, sausinimas ant tinklo taip apsunkinamas, kad presų sekcijoje lakštas gali lūžti. Gaminant plokštes pagal šį išradimą, nėra jokių rišiklio dozavimo problemų nuo 0,5 svorio % iki 40 svorio % (sausos dervos sausoje plaušo matricoje), ypač iki 15-20 svorio %. Paprastai rišiklio pridedama 0,5-10 svorio %, geriausiai 1-5 svorio %.In addition, the plate manufacturing method of the present invention can add a large amount of binder and does not complicate the drying of the mass. In prior art methods, the amount of binder added is limited to 6-8%, and then certain chemical flocculants have to be used. Adding more binder makes drying on the net so difficult that the sheet in the press section may break. In the manufacture of panels according to the present invention, there are no binder dosing problems from 0.5 wt% to 40 wt% (dry resin in dry fiber matrix), especially up to 15-20 wt%. Typically, 0.5-10% by weight of binder is added, preferably 1-5% by weight.

Plokščių gamyba šlapiu metodu šiame išradime teikiamu būdu neturi jokios įtakos kitoms gamybos sąlygoms. Rišiklį galima pridėti per paprastą jungiamąjį vamzdį pneumatinėje linijoje po defibratoriaus. Rišiklio kiekis reguliuojamas dozavimo siurbliu. Rišiklį galima nusodinti, pavyzdžiui, alūnu pirmojo skiedimo kameroje, kurioje masės koncentracija yra apie 10 %.The wet production of the panels in the process of the present invention has no effect on other manufacturing conditions. The binder can be added via a simple connecting tube in the pneumatic line after the defibrator. The amount of binder is controlled by the dosing pump. The binder may be precipitated, for example, with alum in a first dilution chamber having a mass concentration of about 10%.

Po to masė apdirbama tradiciniu būdu rafinatoriuje, skiedimo kameroje, liejimo mašinoje ir sausinimo įrenginyje. Taigi gamybos būdą pagal ši išradimą labai lengva įdiegti esamoje technologijoje.The pulp is then treated in the traditional way in a refiner, a dilution chamber, a casting machine and a dehumidifier. Thus, the manufacturing method according to the present invention is very easy to implement in existing technology.

Dabar išradimas bus aprašytas detaliau, pasitelkus pavyzdžius, kuriuose dalys ir procentai išreikšti svorio dalimis ir svorio procentais, jei nenurodyta kitaip.The invention will now be described in more detail with reference to examples wherein parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

pavyzdysexample

Izoliacinių plokščių gamyba.Manufacture of insulating panels.

svorio % koncentracijos fenolio derva buvo pridėta taip vadinamo pneumatinės linijos dozavimo būdu tuoj už defibratoriaus per vamzdį pneumatinės linijos centre. Taigi fenolio derva buvo pridėta į koncentruotus karštus plaušus, kurių temperatūra apie 150°C (sausų kietų medžiagų koncentracija apie 50 svorio %) . Derva dozuota tinkamu dozavimo siurbliu ir nusodinta bei fiksuota ant plaušų tuoj pat už ciklono, pirmojoje skiedimo kameroje, esant didelei masės koncentracijai (8-10 %) .The phenolic resin at a concentration by weight of% was added by a so-called pneumatic line dosing method immediately down the defibrator through a tube at the center of the pneumatic line. Thus, the phenolic resin was added to the concentrated hot fibers at about 150 ° C (dry solids concentration about 50% by weight). The resin was dosed with a suitable dosing pump and deposited and fixed on the fibers immediately after the cyclone in the first dilution chamber at high mass concentration (8-10%).

Nusodinimui naudotas alūno tirpalas, pridėtas į skiedimo vandenį.An alu solution added to the dilution water was used for precipitation.

Po to plaušo masė buvo apdirbta tradiciniu būdu rafinatoriuje, liejimo mašinoje ir sausinimo įrenginyj e.The pulp was then processed in a conventional manner in a refiner, a die-casting machine and a drier.

Plokštės storis buvo 13 mm.The plate thickness was 13 mm.

Dozavimo Dosing Fenolio Phenol Lūžimo Breakage Vidinio Internal Brin- Brin- Van- Van- būdas way dervos resins modulis, module, ryšio connection kimas Kim dens dens kiekis, quantity, MPa MPa stiprumas strength 2 h % 2h% ab- ab- o o o o MPa MPa sorb- sorb

ei j a 2 h %no and 2 h%

Pagal išradimą According to invention 5 5 6, 5 6, 5 0,26 0.26 1, 9 1, 9 12, 4 12, 4 Pridėta į liej imo mašinos kamerą, tipinės reikšmės* Added to let me imo machines camera, typical meanings * 5 5 3, 0-3,5 3, 0-3.5 0,08-0,12 0.08-0.12 2,3-3,5 2.3-3.5 18-30 18-30 Standartinė plokštė Standard plate 0 0 2,7 2.7 0, 11 0, 11 7,0 7.0 173 173

* Kokybę iš dalies sąlygoja parafino pridėjimas.* The quality is partly due to the addition of paraffin.

pavyzdysexample

Izoliacinės plokštės 16 mmInsulation panels 16 mm

Plokštės pagamintos tokiu pat būdu, kaip ir 1 pavyzdyje, vienintelis skirtumas tai, kad šį kartą naudota koncentruota 43 % derva (t.y. klampesnė, negu 10 naudota 1 pavyzdyje) ._The panels were made in the same manner as in Example 1, the only difference being that this time 43% concentrated resin was used (i.e. more viscous than 10 used in Example 1).

Dozavimo Dosing Fenolio Phenol Lūžimo Breakage Vidinio Internal Brin- Brin- Van- Van- būdas way dervos resins modulis, module, ryšio connection kimas Kim dens dens kiekis, quantity, MPa MPa stiprumas strength 2 h % 2h% ab- ab- O. o O o MPa MPa sorb- sorb

ei j a 2 h %no and 2 h%

Pagal išradimą According to invention 5 5 4,0 4.0 0, 16 0, 16 3,2 3.2 15 15th Pridėta į Added to 2 2 2,2 2.2 0, 07 0, 07 3,5 3.5 22 22nd liejimo maši- injection molding machine- nos kamerą nos camera

*Kokybę iš dalies sąlygoja parafino pridėjimas (2 %).* Quality is partly due to the addition of paraffin (2%).

Matosi, kad sumažinus dervos įsiskverbimą, padidėja stiprumas, nors įtaka brinkimui ir vandens absorbcijai mažesnė.It is seen that reducing resin penetration increases the strength, although the effect on swelling and water absorption is reduced.

Claims

DEFINITION OF INVENTION

CLAIMS 1. A method of making a board by a wet process wherein the pulp is prepared from fibers obtained from pulp raw materials and the binder is added prior to drying and pressing, wherein the binder is added to the fibers prior to pulping.

2. A process according to claim 1, wherein the water-soluble binder is precipitated and fixed on the fiber by acidification.

The process according to claim 2, wherein the acidification is by precipitation.

b e s performs by intersecting with the mass

4. The method according to claim 2, wherein the acidification is carried out prior to the preparation of the pulp.

5. The method of claim 2, wherein the acidification is performed prior to the addition of the binder.

6. A process according to any one of claims 2 to 5, characterized in that it is acidified with alum or acid.

7. The method of claim 1, wherein the binder is added to the fibers in a pneumatic line behind the defibrator, which produces fibers from a fibrous raw material.

8. The method of claim 1, wherein the binder is added to the fibers prior to the defibrator, wherein the fiber is made from a fibrous raw material.

9. The process of claim 1, wherein the binder is a low-soluble or concentrated resin.

10. The method of claim 1, wherein the binder is a diluted low viscosity resin.

The process of claim 1, wherein the binder is up to 40% by weight (dry matrix).

the dry content is from 0.5 weight% of binder in dry fiber