NL8921150A

NL8921150A - Method for fabricating shape-retaining articles

Info

Publication number: NL8921150A
Application number: NL8921150A
Authority: NL
Original assignee: Hartmann As Brdr
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1991-08-01
Also published as: GB9108931D0; GB9108932D0; AU636585B2; PT92098A; EP0441835B1; SE467469B; EP0441835A1; DK592488D0; GB2251402A; DE3991216T; BR8905455A; CA2001296A1; CN1025060C; CH677944A5; DK168020B1; CN1042389A; MX169792B; NO911634D0; GR890100687A; SE9101242L

Abstract

By means of a method for fabricating shape-retaining articles, a fluidized fibrous raw material is applied to a form base by a pulp of the fibrous raw material being aspirated onto said base. To this end, such an amount of readily dewaterable pulp made of a layer of fluidized fibrous raw material is applied to the base, and the aspiration is carried out and monitored in such a way, that aspiration causes to be applied to the base a layer of fibrous raw material of such a wall thickness that it substantially confers onto the article the desired shape- retaining ability.

Description

WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN CONTOTIRSTARTF.T .F. VOORWERPENMETHOD FOR MANUFACTURING CONTOTIRSTARTF.T .F. OBJECTS

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor hetvervaardigen van contourstabiele voorwerpen, door het op een vormonder-grond aanbrengen van een gefluïdiseerde vezelgrondstof, door een vezel-grondstofpulp op deze ondergrond te zuigen.The present invention relates to a method for manufacturing contour-stable objects, by applying a fluidized fiber raw material to a mold substrate by sucking a fiber raw material pulp on this substrate.

Het uitgangsmateriaal bestaat uit een gefluïdiseerde vezelgrond¬stof, die in natte vorm kan verkeren, een vezelig karakter heeft en ge¬schikt is voor het vervaardigen van de gewenste voorwerpen. Een dergelijkuitgangsmateriaal kan bijvoorbeeld een vezelpulp zijn zoals bijvoorbeeldgebruikt wordt voor kartonnen bladen voor het verpakken van breekbare ensnel beschadigbare voorwerpen zoals, fruit, bloemen, eieren en bijvoor¬beeld glazen voorwerpen. De vezelpulp bestaat meestal uit een gesuspen¬deerde vezelachtige cellulose.The starting material consists of a fluidized fiber raw material, which can be in wet form, has a fibrous character and is suitable for manufacturing the desired objects. Such a starting material may be, for example, a fiber pulp as used, for example, for cardboard sheets for packaging fragile and rapidly damaged objects such as fruit, flowers, eggs and, for example, glass objects. The fiber pulp usually consists of a suspended fibrous cellulose.

Het is welbekend om voor dit doel een produktietechniek te gebrui¬ken, waarbij het uitgangsmateriaal dat de vorm van een pulp heeft, dooreen aanbrengwerkwijze tegen de de omtrek vormende buitenkant van een vormwordt aangebracht, die op zodanige wijze doorlaatbaar is, dat een gasvor¬mig werkmedium, door een zuigeffect, het materiaal door het materiaal vande vorm heen beïnvloedt en dus door zuiging de contour van het materiaalop de vorm vormt.It is well known to utilize a production technique for this purpose, wherein the raw material having the shape of a pulp is applied by an application method to the circumferential outside of a mold which is permeable in such a manner that a gaseous working medium, through a suction effect, influences the material through the material of the mold and thus forms the contour of the material on the mold through suction.

Het doel van de uitvinding is aan te geven hoe deze op zich ge¬schikte produktietechniek niet alleen voor het vervaardigen van betrekke¬lijk kleine en lichte voorwerpen kan worden gebruikt, maar ook voor hetvervaardigen van grote, tamelijk zware voorwerpen, met een zeer hoogbelastingsvermogen, die gekenmerkt worden door een contourstabiliteit diein hoofdzaak gebaseerd is op een overeenkomstige dikte van de laag mate¬riaal die op de vormondergrond is aangebracht. In vergelijking daarmee isde wanddikte van de genoemde kleine en lichte voorwerpen tamelijk dun ende in de praktijk noodzakelijke stijfheid wordt meestal verkregen doorweloverwogen de wandpanelen te vormen die bijvoorbeeld de genoemde voor¬werpen steunen, aangezien de wanden voor een tamelijk stijf totaalvoor¬werp zorgen door elkaar wederzijds te steunen.The object of the invention is to indicate how this suitable production technique can be used not only for the production of relatively small and light objects, but also for the production of large, rather heavy objects, with a very high load capacity, which are characterized by a contour stability mainly based on a corresponding thickness of the layer of material applied to the mold substrate. In comparison, the wall thickness of said small and light objects is rather thin and the rigidity necessary in practice is usually obtained by deliberately forming the wall panels supporting, for example, the said objects, since the walls create a fairly rigid overall object. mutually support.

Volgens de uitvinding wordt het genoemde doel bereikt door op deondergrond een dusdanige hoeveelheid pulp aan te brengen die gevormdwordt door een gefluïdiseerde vezelgrondstof, die gemakkelijk te ontwate¬ren is, en het zuigen zodanig te regelen, dat op de ondergrond een laagvezelgrondstof wordt afgezet met een zodanige dikte, dat door zuigen hetvoorwerp op alle wezenlijke punten de gewenste contourstabiliteit krijgt.According to the invention, the said object is achieved by applying to the substrate such an amount of pulp that is formed by a fluidized fiber raw material, which is easy to dehydrate, and to control the suction such that a low fiber material is deposited on the substrate with a such a thickness that the object acquires the desired contour stability at all essential points through suction.

Door gebruik te maken van de hierboven beschreven produktietech-niek, wordt het ook mogelijk elementen te vervaardigen met een hoge be-lastingscapaciteit, zoals laadborden en bouwelementen die, in tegenstel¬ling tot de genoemde verpakkingsvoorbeelden, vlakkere en gladdere buiten¬oppervlakken hebben en die op zich een hoge mate van contourstabiliteitvertonen. Het aanbrengen van een laag vezelgrondstof met de gedefinieerdedikte, betekent dat de negatieve druk die gebruikt wordt voor het zuigen,een materiaaldichtheid kan verschaffen in de laag vezelgrondstof die hethoogst is aan de buitenkant van de laag materiaal die naar het vormopper-vlak is gericht en die een verstevigend effect zal hebben, aangezien dezezich op een afstand van het doorgaande middenvlak van het afgezette voor¬werp bevindt.By using the production technique described above, it is also possible to produce elements with a high load capacity, such as pallets and building elements which, in contrast to the packaging examples mentioned, have flatter and smoother outer surfaces and which in itself shows a high degree of contour stability. The application of a layer of fiber stock of the defined thickness means that the negative pressure used for suction can provide a material density in the layer of fiber stock that is highest on the outside of the layer of material facing the mold surface and which will have a firming effect since it is spaced from the continuous central plane of the deposited article.

Door gebruik te maken van de dikte van de laag van het aldus ver¬vaardigde voorwerp, kan volgens de uitvinding de contourstabiliteit vanhet voorwerp ook worden vergroot door in de laag vezelgrondstof, en ver¬deeld over deze laag, één of meer variaties in de dikte van de laag aante brengen door dienovereenkomstig plaatselijk het zuigeffect te variërengedurende een gezamenlijke zuigwerkwijze voor de hoeveelheid vezelpulpdie nodig is voor het vervaardigen van het gehele voorwerp. Op deze wijzewordt het mogelijk in één en dezelfde werkwijze, dat wil zeggen bij hetaanbrengen van de vezelgrondstof op de vormondergrond, zowel de gewensteuiteindelijke buitenkant van het voorwerp te vormen, als, door de diktevan de laag materiaal te gebruiken, een contourstabiliteit verhogendestructuur in het betreffende materiaalvoorwerp te vormen, dat het voor¬werp vormt. Volgens de uitvinding kan een dergelijke constructie bijvoor¬beeld worden vormgegeven als een verbonden structuurpatroon met een dik¬kere laagdikte in vergelijking met de andere delen van het voorwerp.According to the invention, by making use of the thickness of the layer of the object thus manufactured, the contour stability of the object can also be increased by distributing one or more variations in the thickness in the layer of fiber raw material, and distributed over this layer. of the layer by correspondingly locally varying the suction effect during a joint suction method for the amount of fiber pulp required to manufacture the entire article. In this way, it becomes possible in one and the same method, i.e. when applying the fiber raw material to the molding substrate, to both form the desired final exterior of the article and, by using the thickness of the layer of material, to increase a contour stability structure in the respective material object, which forms the object. According to the invention, such a construction can for instance be designed as a connected structure pattern with a thicker layer thickness compared to the other parts of the object.

Volgens de uitvinding wordt een geschikte manier voor het uitvoerenvan de werkwijze gekenmerkt doordat voor het in de gewenste dikte zuigenvan een vezelgrondstofpulp, die gemakkelijk kan worden ontwaterd, eenvorm wordt gebruikt die bij negatieve druk een gasvormig actief werk-medium doorlaat en die een het werkmedium doorlaatbaar vormoppervlakheeft, waarvan de permeabiliteit aangepast is aan de dikte van de laagvezelgrondstof die door zuigen op dit oppervlak moet worden aangebracht.According to the invention, a suitable method for carrying out the method is characterized in that for sucking a fiber raw material pulp, which can be easily dewatered, into the desired thickness, a form is used which permits a gaseous active working medium under negative pressure and which permits a working medium to be permeable. mold surface, the permeability of which is adapted to the thickness of the low-fiber raw material to be applied to this surface by suction.

Op deze wijze is het mogelijk een zodanige interactie tussen deontwaterbaarheid van de pulp en de zuigcapaciteit van het vormoppervlakte krijgen dat ook elementen met een dikke vezellaagdikte met het oog opde gewenste laadcapaciteit, rationeel kunnen worden vervaardigd.In this way it is possible to obtain such an interaction between the dewaterability of the pulp and the suction capacity of the mold surface that elements with a thick fiber layer thickness can also be manufactured rationally in view of the desired loading capacity.

Ten einde plaatselijke variaties in de dikte van de laag vezel- grondstof van het voorwerp te verkrijgen, kan er volgens de uitvindingeen vorm gebruikt worden die een vormoppervlak heeft met een permeabili¬teit die respectievelijk overeenkomstig de dikte van de laag van deplaatselijke variatie of variaties varieert of overeenkomstig het cohe¬rente structurele patroon van de laag gemakkelijk te ontwateren vezelpulpdie door zuigen op het vormoppervlak is aangebracht.In order to obtain local variations in the thickness of the fibrous stock layer of the article, according to the invention a mold can be used which has a molding surface with a permeability that varies according to the thickness of the layer of the local variation or variations, respectively. or according to the coherent structural pattern of the layer of easily dehydrated fiber pulp applied to the mold surface by suction.

Dit betekent dat de hoeveelheid op het vormoppervlak afgezettevezelgrondstof zal variëren volgens de permeabiliteit van dit oppervlak,wat leidt tot plaatselijke variaties in het zuigeffect, wat in gebiedenwaar het vormoppervlak weinig permeabel is verminderde afzetting vanvezelgrondstof in het vormoppervlak tot gevolg heeft, terwijl er veelvezelgrondstof zal worden afgezet in gebieden waar het vormoppervlak eenhoge permeabiliteit heeft.This means that the amount of fiber raw material deposited on the mold surface will vary according to the permeability of this surface, leading to local variations in the suction effect, resulting in reduced deposition of fiber raw material in the mold surface in areas where the mold surface is less permeable, while there will be high fiber raw material deposited in areas where the mold surface has high permeability.

Volgens de uitvinding, wordt een uitvoeringsvorm van deze werkwijzegekenmerkt doordat voor het in de gewenste dikte zuigen van een gemakke¬lijk te ontwateren vezelgrondstofpulp, gebruik wordt gemaakt van een vormdie bij negatieve druk een gasvormig actief werkmedium doorlaat, die tenminste voor wat betreft het de omtrek vormende deel, bestaat uit eengedeeltelijk samengesteld materiaal, waarvan de deeltjes samen wordengehouden voor het vormen van een contourstabiel vormoppervlak en tegelij¬kertijd de doorgangen begrenzen die open zijn voor het werkmedium, welkedoorgangen zich door het samengestelde materiaal uitstrekken naar hetbuitenvlak van de vorm, en doordat de dikte van ten minste de laag samen¬gesteld materiaal die het vormoppervlak vormt, is aangepast aan de diktevan de laag vezelgrondstof die door zuigen van de pulp op dit oppervlakmoet worden afgezet.According to the invention, an embodiment of this method is characterized in that, for sucking an easily dewaterable fiber raw material pulp into the desired thickness, use is made of a mold which, under negative pressure, transmits a gaseous active working medium, which is at least circumferential forming part, consists of a partially composite material, the particles of which are held together to form a contour-stable mold surface and at the same time define the passages open to the working medium, which passages extend through the composite material to the outer surface of the mold, and in that the thickness of at least the layer of composite material forming the molding surface is adapted to the thickness of the layer of fiber raw material to be deposited on this surface by suction of the pulp.

Een dergelijke vorm kan vervaardigd worden op basis van een goed¬kope anorganische grondstof, zoals zand, en tevens met behulp van eeneenvoudige, kortdurende en dus eveneens goedkope produktietechniek. Detotale produktiekosten van de vorm kunnen laag worden gehouden en dezeuitvoeringsvorm is dienovereenkomstig geschikt voor het in kleine aantal¬len vervaardigen van produkten.Such a mold can be manufactured on the basis of a cheap inorganic raw material, such as sand, and also using a simple, short-term and thus also inexpensive production technique. The total production cost of the mold can be kept low, and this embodiment is accordingly suitable for small-scale production of products.

Ten einde plaatselijke variaties in de dikte van de laag vezel¬grondstof van het voorwerp te verkrijgen, kan er, volgens de uitvinding,een vorm worden gebruikt waarbij het samengestelde materiaal dat door hetvormoppervlak wordt gevormd, een dikte heeft die varieert overeenkomstigde dikte van de laag van respectievelijk de plaatselijke variatie ofvariaties of overeenkomstig het gewenste coherente structurele patroonvan de laag gemakkelijk te ontwateren vezelpulp die door zuigen op het vormoppervlak wordt afgezet.In order to obtain local variations in the thickness of the fiber base material layer of the article, according to the invention, a mold can be used wherein the composite material formed by the molding surface has a thickness that varies according to the thickness of the layer of the local variation or variations or according to the desired coherent structural pattern of the layer of easily dewatered fiber pulp deposited by suction on the mold surface.

Volgens de uitvinding kan er een vorm worden gebruikt waarvan hetpermeabele vormoppervlak is samengesteld uit deeltjes met een variërendegrootte, waarbij deze grootte van deze deeltjes klein is in het deel dathet vormoppervlak van de vorm vormt en groter is in een onderliggendesternlaag voor dit deel. Op deze wijze is het mogelijk een goede doorgangvoor lucht te verschaffen en tegelijkertijd een tamelijk gladde vormbui-tenkant voor het te vervaardigen voorwerp te verschaffen, waardoor hetvoorwerp een glad oppervlak krijgt.According to the invention, there can be used a mold whose permeable mold surface is composed of particles of varying size, said size of these particles being small in the part forming the mold surface of the mold and larger in an underlying star layer for this part. In this way it is possible to provide a good passage for air and at the same time to provide a rather smooth molded outer side for the object to be manufactured, thereby giving the object a smooth surface.

De sterkte van de vorm die noodzakelijk is voor het uitvoeren vaneen produktieproces kan op een eenvoudige wijze worden bereikt door devormdeeltjes te vermengen met geschikte bindmiddelen die adhesie verbete¬rende middelen kunnen bevatten en door de door een dergelijk mengselvervaardigde vorm bijvoorbeeld door een warmtebehandeling harder te ma¬ken. Ook kan wigwerking tussen de deeltjes worden gebruikt om de vormsterkte te geven.The strength of the mold necessary to carry out a production process can be achieved in a simple manner by mixing the mold particles with suitable binders which can contain adhesion improvers and by hardening the form produced by such a mixture, for example by heat treatment. ¬ken. Also wedge action between the particles can be used to give the shape strength.

Verder is het volgens de uitvinding mogelijk een vorm te gebruikendie op de bodem een basisdeel heeft waarin de samengestelde deeltjes metelkaar verbonden zijn door een echte samensmelting, terwijl de deeltjesin de rest van de vorm met elkaar verbonden zijn door een hardende con-glutinerende verbinding. Een dergelijke vorm wordt gekenmerkt door eengoede sterkte waardoor de vorm ook bestand is tegen aanzienlijke werk¬druk.Furthermore, according to the invention it is possible to use a mold which has a base part on the bottom in which the composite particles are joined together by a real fusion, while the particles in the rest of the mold are joined together by a hardening conglutinating compound. Such a shape is characterized by good strength, so that the shape can also withstand considerable operating pressure.

Het ligt ook binnen het bereik van de uitvinding om een vorm tegebruiken waarvan het vormoppervlak gevormd is met een zodanige sterktedat de vorm gebruikt kan worden voor het afwerkende persen van een ge¬vormd voorwerp. Ter afwerking persen kan niet alleen worden gebruikt voorhet snel uit de op het vormoppervlak af gezette pulplaag verwijderen vanwater, maar ook voor het verkrijgen van een bijzonder goede materiaal-dichtheid in de afgezette, tamelijk dikke laag vezelmateriaal en dus vaneen bijzonder hoge mate van contourstabiliteit in het uiteindelijke voor¬werp.It is also within the scope of the invention to use a mold whose molded surface is formed with a strength such that the mold can be used for finishing pressing a molded article. Pressing for finishing can be used not only for the rapid removal of water from the pulp layer deposited on the mold surface, but also for obtaining a particularly good material density in the deposited, rather thick layer of fiber material and thus of a particularly high degree of contour stability in the final object.

De gewenste porositeit van de vorm kan worden verkregen door eengeschikte korrelgrootte te kiezen en door de verdeling van de deeltjeswaaruit het permeabele vormoppervlak kan zijn samengesteld, zowel omgunstige omstandigheden te verkrijgen voor de vastzettende verbindingtussen de deeltjes als om de porositeit de geschikte afmetingen te gevenom een ongewenste drukdaling door een bouwmateriaal dat onnodig dik is tevermijden.The desired porosity of the mold can be obtained by choosing a suitable grain size and by the distribution of the particles from which the permeable mold surface can be composed, both to obtain favorable conditions for the fastening bond between the particles and to give the porosity the appropriate dimensions in order to achieve an undesirable pressure drop through a building material that is unnecessarily thick.

De hierboven beschreven procedure en vorm mogen zoals genoemd is inde praktijk gebruikt worden voor het vervaardigen van voorwerpen vanverschillende vezelbevattende suspensies, waarbij er hulpmaterialen kun¬nen worden gebruikt die nodig kunnen zijn om een verbinding in de mate-riaallaag te verkrijgen die verkregen is door deze op de vorm te zuigen.The procedure and shape described above may, as mentioned, be used in practice for the manufacture of articles of various fiber-containing suspensions, using auxiliary materials which may be required to obtain a compound in the material layer obtained by this to suck on the mold.

Het verwijderen van een voorwerp dat gevormd is door het afzettenvan een gefluïdiseerde vezelgrondstof op de de omtrek vormende buitenkantvan het vormoppervlak door middel van een gasvormig werkmedium, kan in depraktijk worden uitgevoerd door tegen het voorwerp door de luchtdoorgan¬gen van de vorm perslucht te blazen, waardoor dit vrij van de vorm wordtgelicht. In de praktijk zal het voorwerp meestal echter nog tamelijkzacht zijn en het kan daarom voor het verwijderen van het voorwerp uit devorm geschikt zijn een overbrengvorm te gebruiken die kan samenwerken metde kant van het voorwerp die van de genoemde de omtrek vormende buiten¬kant afwijst om het voorwerp van deze buitenkant af te halen en om ditvoorwerp vervolgens op bijvoorbeeld een transportband te zetten om hetnaar een droogkamer te brengen. Het ligt binnen het bereik van de uitvin¬ding ook een dergelijke overbrengvorm te vervaardigen van een uit deel¬tjes samengesteld materiaal zoals eerder genoemd is door de materiaal-deeltjes met elkaar te verbinden voor het creëren van een open, stabielestructuur waardoor zich luchtdoorgangen uitstrekken naar de buitenkantvan de vorm en door deze te verbinden met een zuigbron voor het creërenvan een vacuüm.Removal of an object formed by depositing a fluidized fiber raw material on the circumferential exterior of the mold surface by means of a gaseous working medium can be practiced by blowing compressed air against the object through the air passages of the mold, thus lifting it free from the mold. In practice, however, the article will usually still be quite soft, and it may therefore be appropriate to use the transfer mold to remove the article from the mold, which can cooperate with the side of the object that rejects the said circumferential exterior to form the object from this outside and then place this object on, for example, a conveyor belt to take it to a drying chamber. It is also within the scope of the invention to manufacture such a transfer form from a particulate material as previously mentioned by bonding the material particles together to create an open, stable structure through which air passages extend to the outside of the mold and by connecting it to a suction source to create a vacuum.

De overbrengvorm kan direct op grond van een op de vorm vervaardigdvoorwerp worden gemaakt, wanneer op dit voorwerp een eerste hulpvorm(negatief) van bijvoorbeeld gips wordt gemaakt die overeenkomt met dekant van het voorwerp die van de vorm afwijst en op deze eerste hulpvorm(negatief) een tweede hulpvorm (positief) wordt gevormd, bijvoorbeeldook van gips, en de overbrengvorm (negatief) dan direct op deze tweedehulpvorm gevormd wordt.The transfer mold can be made directly on the basis of an article made on the mold when a first auxiliary mold (negative) of, for example, plaster is made on this object, corresponding to the side of the object which rejects the mold and on this first auxiliary mold (negative) a second auxiliary mold (positive) is formed, for example also of plaster, and the transfer mold (negative) is then formed directly on this second auxiliary mold.

Het permeabele vormoppervlak kan schoon worden gehouden door, voor¬afgaand aan het afzetproces of het overbrengproces, het vormoppervlakvoor reinigingsdoeleinden schoon te laten blazen door een luchtstroom diedoor de doorgangen in de vorm voor een gasvormig medium gaat.The permeable mold surface can be kept clean by blowing the mold surface clean for cleaning purposes by an air stream passing through the gaseous medium mold passages prior to the deposition or transfer process.

Een vorm die gebruikt wordt volgens de uitvinding en opgebouwd isuit een samengesteld deeltjesmateriaal kan zodanig vervaardigd worden,dat deze na gebruik of in geval van slijtage opnieuw gebruikt kan worden,aangezien het opbouwende materiaal in de vorm van deeltjes van de vormhergebruikt kan worden.A mold used in accordance with the invention and constructed from a composite particulate material can be manufactured such that it can be reused after use or in case of wear, since the build up material can be reused in the form of particles.

Voor het vervaardigen van een pulp die gemakkelijk kan worden ont¬waterd, kan volgens de uitvinding als vezelgrondstof ten minste gedeelte¬lijk een uitgangsmateriaal worden gebruikt dat lange vezels bevat, welkmateriaal verwerkt wordt tot een pulp, gedeeltelijk door middel van eenvervezeling in een pulper en gedeeltelijk door een daaraan voorafgaande,afzonderlijke, gecontroleerde droge maling, door welke het uitgangsmate¬riaal verdeeld wordt in doseerhoeveelheden en tot vezels gescheidenwordt, waarna het voorwerp wordt vervaardigd van de aldus gemaakte pulp.According to the invention, for the production of a pulp which can be easily dewatered, at least partly a starting material containing long fibers can be used as fiber raw material, the material of which is processed into a pulp, partly by means of fiberization in a pulper and partly by a prior, separate, controlled dry grind, by which the starting material is divided into dosage quantities and separated into fibers, after which the object is manufactured from the pulp thus made.

Het gebruik van een pulper als een wezenlijke stap in de verwerkingvan de vezelgrondstoffen voor het maken van een pulp waarvan de gewenstevoorwerpen vervaardigd moeten worden, vindt onder andere plaats in geval¬len, waarin de vezelgrondstoffen worden opgenomen in de vorm van droge inbalen verpakte substanties, bijvoorbeeld afvalpapier.The use of a pulper as an essential step in the processing of the fiber raw materials for making a pulp from which the desired articles are to be manufactured takes place, inter alia, in cases where the fiber raw materials are incorporated in the form of dry baled packaged substances, for example waste paper.

In de pulper worden hevige wervelingen veroorzaakt, waardoor deenkele delen van het materiaal tegen elkaar wrijven en daardoor verpul¬verd worden en het ruwe materiaal in vezels verdeeld wordt.Violent vortices are caused in the pulper, causing some parts of the material to rub against each other, thereby pulverizing and dividing the raw material into fibers.

In het bijzonder in het geval van heterogeen materiaal, zoals af¬valpapier of kringlooppapier, moet er van te voren rekening mee wordengehouden dat deze scheiding in achtereenvolgende stappen wordt uitge¬voerd, zodat de eerst vrijgekomen vezels worden blootgesteld aan eenhogere mate van extra substantiële verwerking, dan de later vrijgekomenvezels. Met andere woorden: het verwerken in de pulper gaat dus ongecon¬troleerd voort en is dus heterogeen. De genoemde extra verwerking leidttot een toename in zowel de mate van vermaling (eSR-Schopper-Riegler) endus tot de vorming van slijm in de pulper, wat een negatieve invloedheeft op het vervolgens ontwateren van het uit de pulp vervaardigde voor¬werp en wat het krimpen van het voorwerp gedurende het ontwateren endrogen van zijn materiaal verhoogt.Particularly in the case of heterogeneous material, such as waste paper or recycled paper, it should be taken into account in advance that this separation is performed in successive steps, so that the first released fibers are exposed to a higher degree of additional substantial processing , then the fibers released later. In other words, the processing in the pulper continues unchecked and is therefore heterogeneous. Said additional processing leads to an increase in both the degree of grinding (eSR-Schopper-Riegler) and thus the formation of mucus in the pulper, which has a negative influence on the subsequent dewatering of the article made from the pulp and what the shrinkage of the object during dewatering increases and drying of its material.

Met de werkwijze volgens de uitvinding wordt bereikt dat aan depulper ten minste gedeeltelijk een vezelgrondstof wordt toegevoegd waar¬van de vezels al in substantiële mate gescheiden zijn in afzonderlijkevezels, wat de reden is dat zij meer gereed zijn en tegelijkertijd meerontvankelijk zijn voor het zelfmalende en mengende effect dat in de pul¬per verkregen wordt. Wanneer de pulper een gelijkmatigere grondstof ver¬werkt, kan ook de mate van vermaling die met de pulper verkregen wordtdoor het zelfmalende effect gelijkmatiger zijn en het eerder genoemdebinden van water in de pulp die de pulper verlaat, zal dus beter geregeldkunnen worden.With the method according to the invention it is achieved that at least partly a fiber raw material is added to the pulper, the fibers of which are already substantially separated in separate fibers, which is why they are more ready and at the same time more receptive to the self-grinding and mixing effect obtained in the pulper. When the pulper processes a more even raw material, the degree of grinding obtained with the pulper can also be more uniform due to the self-grinding effect and the aforementioned binding of water in the pulp leaving the pulper will thus be better controlled.

Dezelfde werkwijze heeft echter nog andere voordelen die in het bijzonder waardevol zijn in het geval van het recycleren van papierafval.However, the same method has other advantages which are particularly valuable in the case of paper waste recycling.

Hergebruikt papierafval is er in vele uiteenlopende kwaliteiten engradaties. Als dit materiaal voorafgaand aan het vervezelen in de pulperwordt onderworpen aan een afzonderlijke, gecontroleerde droge maling, ishet in veel gevallen mogelijk een slechtere kwaliteit en dus een goedko¬per materiaal te gebruiken, dan als de verdeelstap alleen zou wordenuitgevoerd als een vervezeling in de pulper.Recycled paper waste comes in many different grades. If this material is subjected to a separate, controlled dry grind prior to fiberization in the pulper, in many cases it is possible to use a poorer quality and thus a cheaper material than if the distribution step were only performed as a fiberization in the pulper .

Het ligt in het bereik van de uitvinding het voornoemde afzonder¬lijke droge malen, zoals hierboven vermeld, uit te voeren als een uitmeer fasen bestaand proces, waarbij het mogelijk is om het uitgangsmate¬riaal in gedoseerde hoeveelheden op een bijzonder efficiënte manier tescheiden.It is within the scope of the invention to implement the aforementioned individual dry milling, as mentioned above, as a multi-stage process, whereby it is possible to separate the starting material in dosed quantities in a particularly efficient manner.

Op deze speciale manier kan bijvoorbeeld ook papierafvalmateriaal,dat kunststof bevat, waterafstotend papier en met kunststof gelamineerdkarton en papier, in de gewenste mate in vezels en andere deeltjes wordengescheiden. Gescheiden bestanddelen die geen papier zijn kunnen wordenverwijderd voor het materiaal in de pulper gaat of het is mogelijk omdeze bestanddelen, aangezien deze zich in verpulverde toestand bevinden,in het volgende produktieproces toe te laten.In this special way, for example, waste paper material containing plastic, water-repellent paper and plastic-laminated cardboard and paper can also be separated into fibers and other particles to the desired extent. Non-paper separated components can be removed before the material enters the pulper or it is possible to admit these components, since they are in a pulverized state, in the next production process.

Bij het uitvoeren van de werkwijze kan een langvezelig uitgangsma¬teriaal dat eerst afzonderlijk gecontroleerd droog is gemalen, wordentoegevoegd aan een al in de pulper gevormde pulp en gedurende een bepaal¬de tijd daarmee onderworpen worden aan een gezamenlijke vervezeling.In carrying out the method, a long-fiber starting material that has first been individually dry milled in a controlled manner can be added to a pulp already formed in the pulper and subjected to a joint fiberization therewith for a certain period of time.

Op deze wijze kan er een voorwerp worden vervaardigd, waarvan hetvezelmateriaal gedeeltelijk is gebonden door hydrogene vezelbindmiddelendie gedeeltelijk zijn vermengd met het in de lucht gesuspendeerde vezel¬materiaal voor het binden waarvan normaal lijm wordt gebruikt. Het isgebleken dat het op deze wijze mogelijk is af te stappen van een traditi¬oneel volledig hydrogeen binden van de gehele pulp, wat betekent dat hetontwateren en daardoor de produktietijd van het voorwerp aanzienlijkkunnen worden verkort. Verder maakt de werkwijze het mogelijk de gewenstesterkte-eigenschappen van het voorwerp zeer precies te regelen, aangezienhet mogelijk is deze nauwkeurig te regelen door de toevoeging van lijm.In this way, an article can be manufactured, the fiber material of which is partially bonded by hydrogen fiber binders which are partially mixed with the air-suspended fiber material for bonding of which normal glue is used. It has been found that it is possible in this way to move away from traditional full hydrogen bonding of the entire pulp, which means that dewatering and thereby the production time of the article can be considerably shortened. Furthermore, the method makes it possible to control the desired strength properties of the object very precisely, since it is possible to control them accurately by the addition of glue.

Deze voordelen zijn van groot belang voor een rationele en duseconomische industriële vervaardiging van ook grote, vormstabiele voor¬werpen door het toepassen van de beschreven zuigtechniek.These advantages are of great importance for the rational and thus economical industrial manufacture of also large, dimensionally stable objects by applying the described suction technique.

Het is bijvoorbeeld mogelijk het droog malen in meerdere fasen uitte voeren door gebruik te maken van een scheurmachine, die ook wel pa¬pierversnipperaar wordt genoemd, en vervolgens een hamermolen te gebrui¬ ken, die dus in gedoseerde hoeveelheden het materiaal van de papierver¬snipperaar kan opnemen en dit materiaal aan een verder vermaalprocesonderwerpt voor het, indien gewenst, ook in speciaal gedoseerde hoeveel¬heden aan de pulper wordt toegevoegd voor de feitelijke vervezelbewer-king.For example, it is possible to perform multi-stage dry grinding by using a tearing machine, also known as a paper shredder, and then using a hammer mill, which in measured quantities thus shreds the material from the shredder. and subject this material to a further grinding process before, if desired, also being added to the pulper in specially dosed amounts for the actual fiber processing.

Het afzonderlijke, gecontroleerde droge malen van de vezelgrond-stoffen, dat volgens de uitvinding is voorgesteld, voorafgaand aan hunvervezeling in de pulper, schept ook de mogelijkheid mede gerecycleerdpapierafval te gebruiken in gevallen waarin de te vervaardigen voorwerpenkrimpvrij en maatvast moeten zijn. Een uitgangsmateriaal met een hooghoutvezelgehalte veroorzaakt minder krimp dan cellulosevezels. Het isgebleken dat bij het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding hetzelfs mogelijk is aan een houtpapiergrondstof een aanzienlijke hoeveel¬heid goedkoop recyclingpapier toe te voegen, inclusief kartonafval datniet noodzakelijkerwijze van hout is, aangezien het mogelijk is, dank zijhet voorafgaande afzonderlijke gecontroleerde droge malen van de grond¬stof een pulp te maken die geen ongewenste krimp van de vervaardigdevoorwerpen veroorzaakt.The separate, controlled dry grinding of the fiber raw materials proposed according to the invention, prior to their fiberization in the pulper, also creates the possibility of also using recycled paper waste in cases where the objects to be manufactured must be shrink-free and dimensionally stable. A raw material with a high wood fiber content causes less shrinkage than cellulose fibers. It has been found that when applying the method according to the invention it is also possible to add a considerable amount of inexpensive recycling paper to a wood paper raw material, including cardboard waste which is not necessarily wood, as it is possible, thanks to the prior separate controlled dry milling of to make the raw material into a pulp that does not cause unwanted shrinkage of the manufactured objects.

Het is een welbekend principe voor het vervaardigen van voorwerpenvan een gefluïdiseerde vezelgrondstof hulpmaterialen te gebruiken zoalseen vulmateriaal, chemicaliën en bindmiddelen. De hulpmaterialen bepalenof de vervaardigde voorwerpen meer of minder sterk, hard, transparant, ofslap, zacht en absorberend zullen zijn. De onderhavige uitvinding is ookgunstig in verband met de toepassing van dergelijke hulpmaterialen.It is a well-known principle for the manufacture of fluidized fiber raw material articles to use auxiliary materials such as filler material, chemicals and binders. The auxiliary materials determine whether the manufactured articles will be more or less strong, hard, transparent, or slack, soft and absorbent. The present invention is also beneficial in connection with the use of such auxiliary materials.

Het in verschillende stappen onderverdelen van de vervaardigings-werkwijze verhoogt in feite de mogelijkheid hulpmaterialen bij verschil¬lende stappen van de vervaardigingswerkwijze in zijn geheel, toe te voe¬gen. De bereikte open structuur van de uiteindelijke pulp, die verkregenis als resultaat van deze bepaalde uitvinding, zorgt zelfs voor een bete¬re toegankelijkheid voor de hulpmaterialen, zodat een bandmateriaal bij¬voorbeeld minder of meer integrerend op het oppervlak van de voorwerpenkan worden aangebracht om de sterkte van de wand te vergroten. Door toe¬voeging van hulpmateriaal bij het voorafgaande, gecontroleerde, drogemalen, kan er op een speciaal goede wijze worden gezorgd voor een bijzon¬der gelijkmatige verdeling van de hulpmaterialen in de vervaardigde ve-zelmassa. Natuurlijk is het ook nog mogelijk de hulpmaterialen in depulper toe te voegen.Subdividing the manufacturing process into several steps in fact increases the ability to add auxiliary materials to various steps of the manufacturing process as a whole. The achieved open structure of the final pulp, obtained as a result of this particular invention, even provides better accessibility to the auxiliary materials, so that, for example, a tape material can be applied less or more integrally to the surface of the articles to provide the increase the strength of the wall. By adding auxiliary material to the previously controlled, dry milling, it is possible in a particularly good manner to ensure a particularly uniform distribution of the auxiliary materials in the manufactured fiber mass. Of course it is also possible to add the auxiliary materials in depulper.

Verder ligt het binnen het bereik van de uitvinding dat het verve-zelen in de pulper wordt uitgevoerd als een vervaardigingsstap die af¬ hangt van de voorafgaande afzonderlijke, gecontroleerde maalstap. Metandere woorden: de verkregen mate van zelfmaling in de pulper kan wordenbijgesteld in overeenstemming met de mate van maling die overeenkomstigde omstandigheden is uitgevoerd in de voorafgaande droge maalstap(pen).Voorbeeld: aan een papierpulp die in de pulper is gescheiden in een nor¬male, met zelfmaling verkregen maalmate van 60° SR (Schopper-Riegler),wordt droog gemalen vezelmateriaal toegevoegd, waarna het mengsel nog 5minuten in de pulper wordt bewerkt. Voorwerpen die zijn vervaardigd vaneen dergelijke mengpulp kunnen een speciale grote dikte, grote porositeiten permeabiliteit hebben. Dat betekent dat de produkten goede ontwate-rings-eigenschappen kunnen hebben en daardoor ook kunnen worden vervaar¬digd met een grote wanddikte.Furthermore, it is within the scope of the invention that the fiberizing in the pulper is carried out as a manufacturing step depending on the previous separate, controlled grinding step. In other words, the degree of self-grinding in the pulper obtained can be adjusted in accordance with the degree of grinding carried out according to conditions in the previous dry grinding step (s). Example: on a paper pulp separated in the pulper into a normal , self-milled grind of 60 ° SR (Schopper-Riegler), dry milled fiber material is added, after which the mixture is worked in the pulper for another 5 minutes. Articles made of such a mixing pulp can have a special large thickness, large porosity permeability. This means that the products can have good drainage properties and can therefore also be manufactured with a large wall thickness.

Een gemakkelijk te ontwateren pulp die vervaardigd is volgens deuitvinding vergemakkelijkt zonder problemen een gelijkmatige toevoegingvan vezelsuspensie over de vorm, zelfs in gevallen waarin voorwerpen metdikke wanden worden gemaakt.An easily dewatered pulp made according to the invention easily facilitates uniform addition of fiber slurry over the mold, even in cases where thick walled articles are made.

Afvalpapier, ook wel kringlooppapier genoemd, kan een zeer uiteen¬lopende samenstelling hebben, en vezels bevatten met zeer uiteenlopendelengten. Het is echter feitelijk gebleken dat de gemiddelde lengte van devezels zo lang is, dat de bovengenoemde voordelen in het bijzonder watbetreft het ontwateren en de structuur, verkregen kunnen worden wanneerdit papiermateriaal deel uitmaakt van het vervaardigingsproces.Waste paper, also known as recycled paper, can have a very diverse composition, and contain fibers with very different lengths. However, it has actually been found that the average length of the fibers is so long that the above-mentioned advantages, especially in terms of dewatering and structure, can be obtained when this paper material is part of the manufacturing process.

De werkwijze volgens de uitvinding is ook beschikbaar voor hetverwerken van zogenaamd nog ongebruikt materiaal.The method according to the invention is also available for processing so-called unused material.

Claims

A method for manufacturing dimensionally stable articles by applying a fluidized fiber raw material to a mold providing a substrate by sucking a pulp of fiber material on this substrate, characterized in that a pulp is prepared from said fluidized material which is by the use of a long fiber starting material provides improved dewatering properties, said pulp is applied in such an amount to said substrate and the suction action is carried out and controlled so that a fiber base layer is suction-coated on the substrate is deposited with a thickness such that it gives the desired contour stability at all essential points on the object.

A method for manufacturing dimensionally stable articles by applying a fluidized fiber raw material to a substrate providing a substrate, by drawing a fiber raw material pulp onto this substrate, characterized by applying the pulp formed in such an amount to the substrate by the fluidized fiber raw material and which is easy to dehydrate, and by carrying out and checking the suction effect in such a way that a layer of fiber raw material is applied to the substrate by suction, which thickness is such that it is applied to all essential points provide the object with the desired contour stability.

Method according to claim 1, characterized in that one or more variations in the wall thickness are provided in the layer of fiber raw material distributed over this layer, in that the suction effect is locally varied correspondingly according to a common suction process for the amount of fiber pulp which required to manufacture the whole item.

A method according to claim 1, characterized in that one or more variations in the wall thickness are applied in the layer of fiber raw material, distributed over this layer, by the suction effect correspondingly locally in a common suction process for the amount of fiber pulp required for the manufacture of the whole object.

Method according to claim 2, characterized in that applying the fiber raw material with a thickness corresponding to the desired dimensional stability is carried out as a coherent structured pattern with a wider wall thickness compared to the other areas.

3. Method according to claim 2, characterized in that the application of the fiber raw material with a thickness corresponding to the desired shape stability is carried out as a coherently structured pattern with a greater wall thickness compared to the other areas.

4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for sucking an easily dewatered pulp of the fiber raw material into the desired thickness, a mold is permeable for a gaseous active working medium at negative pressure, and which has a working medium permeable molding surface, the thickness of which is adapted to the layer of fiber raw material to be deposited by sucking the pulp onto this surface.

Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for sucking an easily dewatered fiber raw material pulp into the desired wall thickness, a mold is used which is permeable to a gaseous active working medium at negative pressure which has a moldable surface permeable to a working medium, the permeability of which is adapted to the thickness of the layer of fiber raw material to be applied to this surface by sucking the pulp.

Method according to claim 4 for carrying out the method according to claim 2 or 3, characterized in that a mold is used, the mold surface of which has a permeability that varies in accordance with the wall thickness of the local variation (s) and with the desired coherent structured pattern of the layer of easily dehydrated fiber pulp which is deposited on the mold surface by suction.

5. Method according to claim 4, for carrying out the method according to claim 2 or 3, characterized in that a mold is used, the molding surface of which has a permeability that varies according to the wall thickness of the local variation (s) respectively. ) or according to the desired coherent structured pattern of the layer of fiber pulp which is easy to dehydrate and which has been applied to the molding surface by suction.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fiber raw material used is at least partly a starting material containing long fibers, which has been partly pulped by the use of a fiber in a pulper and partly by a preceding, separately, controlled dry milling, whereby the starting material is divided into metered proportions and its fibers are separated, after which the object is manufactured from the pulp thus formed.

A method according to claim 4, characterized in that for sucking an easily dewaterable fiber raw material pulp into the desired wall thickness, a mold is used which is permeable to a gaseous active working medium at negative pressure and which is at least for the contouring part of the mold is made of a particle composite material, the particles of which are held together to create a contour-stable mold surface and at the same time form open passages for the working medium, which extend through the composite material to the outer surface of the mold, and the thickness is at least the layer of composite material forming the molding surface is adapted to the thickness of the layer of fiber raw material to be applied to this surface by sucking the pulp.

7. A method according to claim 6, characterized in that the previously controlled processing step of the separate dry milling is performed as a multi-stage manufacturing step.

Method according to claim 5, characterized in that a mold is used in which the layer of composite material forming the mold surface is manufactured with a thickness that varies according to the local variation (s) of the wall thickness, or the desired coherent structured pattern of the easily dewaterable fiber pulp layer which is applied to the mold surface by suction.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that a long fiber starting material subjected to a separate, controlled, dry grinding step is added in metered quantities to a pulp already made in the pulper and incorporated herein. subject to a common, temporal fiberization.

8. A method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that a mold is used whose permeable mold surface is composed of particles of different sizes, the size of the particles being smaller in the part of the mold. shape that forms the surface, and is larger in a lower support layer of this part.

Method according to claim 8, characterized in that a mold is used, the particles of which are covered with a layer formed by a binder.

Method according to claim 9, characterized in that a mold is used whose binder is thermosetting.

A method according to claim 9, characterized in that a mold is used, the binder of which consists of an adhesion improver.

Method according to claim 8, characterized in that a shape is used in which the particles have a rounded outline.

13. A method according to claim 8, characterized in that a mold is used in which the particles are wedged together.

Method according to claim 5 or 6, characterized in that a mold is used which has a base part at the bottom in which the composite particles are joined together by an actual fusion, while the particles of the rest of the mold are are joined together by a curing adhesive joint.

Method according to any one of claims 4 to 14, characterized in that a mold is used, the molding surface of which has such strength that the mold can be used for finishing pressing of an object.

16. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the raw material of the fiber is at least partly used as a starting material containing long fibers, the starting material being partly processed into a pulp by using a fiber in a pulper and partly by a preliminary, separate, controlled dry milling, whereby the starting material is separated in metered quantities and divided into fibers, after which the object is made from the pulp thus made.

A method according to claim 16, characterized in that the previously controlled manufacturing operation of the individual dry milling is performed as a multi-step operation.

A method according to claim 16 or 17, characterized in that the fiberizing is carried out as a controlled manufacturing step which depends on the individual dry milling.

A method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that a long fiber raw material subjected to a separate, controlled dry grind is added in dosing amounts to a pulp already made in the pulper and subjected thereto to a joint fiberization lasting a certain time.

A method according to any one of claims 16 to 19, characterized in that auxiliary material is added in connection with the prior separate dry milling.

21. A method according to any one of claims 16 to 20, characterized by an addition of auxiliary material during further use of the manufactured pulp.

A method according to any one of claims 16-21, characterized in that a pulp is produced as described in claim 16, and that this pulp is added in metered quantities to another pulp produced, after which the object is manufactured from the thus made mixture. Changed conclusions

9. A method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that auxiliary material is added in connection with the preceding separate dry milling.