NO120808B

NO120808B -

Info

Publication number: NO120808B
Application number: NO16604866A
Authority: NO
Inventors: Johan Goedkoop
Original assignee: Johan Goedkoop
Priority date: 1965-12-21
Filing date: 1966-12-19
Publication date: 1970-12-07
Also published as: LU52633A1; NL6617965A; DE1297023B; SE314944B; BE691559A; DK122678B; FR1505888A; GB1147956A; CH459066A

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av pressede fiberprodukter. Process for the production of pressed fiber products.

Ved fremstilling av hårdpressede plater og liknende gjenstander av lignocellu-losematerialer som tre, maisstilker, bagas-se, halm og liknende blir disse materialer først oppdelt til små stykker. Disse stykker, filtes til en forut bestemt fasong og blir deretter ved hjelp av varme og trykk konsolidert så de får den ønskede tetthet. In the production of hard-pressed plates and similar objects from lignocellulosic materials such as wood, corn stalks, bagasse, straw and the like, these materials are first divided into small pieces. These pieces are felted to a predetermined shape and are then consolidated with the help of heat and pressure so that they get the desired density.

Ved denne fremgangsmåte er kvalite-ten og egenskapene av det fremstilte produkt avhengig av seks hovedfaktorer, nemlig (1) lignocellulosepartiklenes fysiske form, (2) den fysiske og/eller kjemiske behandling som lignocellulosen er blitt utsatt for før, under eller etter dens oppdeling til små partikler, (3) arten og meng-den av stoffer som eventuelt settes til lig-nocellulosepartiklene for å øke sluttproduktets styrke og motstandsevne mot vann, (4) den anvendte type av forme- eller fil-tingsoperasjon, (5) betingelsene ved pressingen, og (6) eventuell behandling før pressingen, f. eks. herdning eller fukting. Blant disse faktorer er lignocellulosepartiklenes fysiske form, den fysiske og kjemiske behandling som lignocellulosen er blitt underkastet, og filtningsoperasjonens art av avgjørende betydning for egenskapene hos det ferdige produkt. Hvis man ser bort fra en hvilken som helst av disse faktorer vil ikke noen som helst forbedring av de andre faktorer kunne gi et produkt som har de best mulige egenskaper. Det er disse faktorer som den foreliggende oppfinnelse vedrører. In this method, the quality and properties of the manufactured product depend on six main factors, namely (1) the physical form of the lignocellulose particles, (2) the physical and/or chemical treatment to which the lignocellulose has been subjected before, during or after its division into small particles, (3) the nature and amount of substances that may be added to the lignocellulose particles to increase the final product's strength and resistance to water, (4) the type of forming or felting operation used, (5) the conditions during pressing , and (6) any treatment before pressing, e.g. hardening or wetting. Among these factors, the physical form of the lignocellulose particles, the physical and chemical treatment to which the lignocellulose has been subjected, and the nature of the felting operation are of decisive importance for the properties of the finished product. If one disregards any of these factors, no improvement whatsoever in the other factors will be able to produce a product that has the best possible properties. It is these factors that the present invention relates to.

Hårdpressede plater er før blitt fremstilt ved mange forskjellige fremgangsmåter, men produktenes egenskaper har ikke vært så gode som ønskelig, fordi en eller flere av de foran nevnte fundamentale variable ikke er blitt regulert på rik-tig måte. Eksempelvis er lignocellulosepar-tiklene blitt anvendt i ikke-fiberform eller fysisk uheldig form. Hvis de besto av sagflis, sagmel, treslip, høvelspon eller -flis blir de derav fremstilte hårdpressede plater nødvendigvis av ringere kvalitet, fordi de partikler som platene består av, på grunn av sin fasong og sine dimensjoner ikke kan sammenføres til en sammenhengende filt, før de konsolideres. Følgen er at det konsoliderte produkt ikke har tilstrekkelig styrke, og denne mangel kan bare delvis kompenseres ved tilsetning av forholdsvis store mengder av et bindemiddel. Hvis det anvendes sagflis, sagmel, treslip og andre materialer som har en stor og porøs overflate opptrer det ennvidere et betydelig tap av bindemiddel ved at partiklene blir impregnert med bindemidlet. Hard-pressed plates have previously been produced by many different methods, but the properties of the products have not been as good as desired, because one or more of the aforementioned fundamental variables have not been properly regulated. For example, the lignocellulose particles have been used in non-fibrous form or in physically unfavorable form. If they consisted of sawdust, sawdust, wood shavings, planer shavings or shavings, the hard-pressed boards produced from them are necessarily of inferior quality, because the particles of which the boards are made, due to their shape and dimensions, cannot be combined into a continuous felt, until they are consolidated. The consequence is that the consolidated product does not have sufficient strength, and this deficiency can only be partially compensated by the addition of relatively large amounts of a binder. If sawdust, sawdust, wood shavings and other materials that have a large and porous surface are used, a significant loss of binding agent also occurs as the particles become impregnated with the binding agent.

Hvis det anvendes et fibrøst lignocel-luloseutgangsmateriale blir de foran nevnte ulemper unngått i betydelig grad fordi materialets fibere kan føres sammen så de danner en sammenhengende filt av betydelig styrke, slik at også det konsoliderte produkt får tilsvarende styrke. Men det er ikke lett å defibrere tre til hele enkeltfibere da treets fibere lett kan brekkes og dessuten er bundet sammen til en godt sammenhengende masse av treets ikke-cellu-losebestanddeler. Følgelig vil ethvert mid-del som er tilstrekkelig virksomt til å skille fibrene fra hverandre også sannsynligvis brekke fibrene på tvers. Dessuten er det vanskelig å omdanne utgangsmaterialet helt til enkeltfibere, hvorfor det fås en stor proporsjon av ikke filtbare, stive, partikler eller masser av treet. If a fibrous lignocellulosic starting material is used, the disadvantages mentioned above are avoided to a considerable extent because the fibers of the material can be brought together so that they form a continuous felt of considerable strength, so that the consolidated product also gains corresponding strength. But it is not easy to defibrate wood into whole single fibers as the wood's fibers can easily break and are also bound together into a well-connected mass of the wood's non-cellulose constituents. Accordingly, any middle member sufficiently effective to separate the fibers from each other is also likely to break the fibers transversely. In addition, it is difficult to convert the starting material completely into single fibres, which is why a large proportion of non-feltable, rigid particles or masses of the wood is obtained.

I en kjent defibreringsmetode blir rått eller ovnstørket tre «gnidd» (kjemmet eller raket med stålbørster langsetter trefibrene, for å skille fra fibrene. Herved blir fibrene nødvendigvis skadd og brukket på tvers, slik at hovedproduktet består av fiberfragmenter og småklumper. In a well-known defibration method, raw or oven-dried wood is "rubbed" (combed or raked with wire brushes to separate the wood fibers from the fibers. In this way, the fibers are necessarily damaged and broken across, so that the main product consists of fiber fragments and small lumps.

I en annen kjent defibreringsmetode blir treflis gnidd mellom metallskiver som er forsynt med fremstikkende partier. Også denne metode har den ulempe at det bru-kes så meget kraft at fibrene brytes i stykker. For å unngå dette blir treflisene ofte forhåndsbehandlet med vanndamp eller kjemikalier for å mykne dem før de defibreres, men dette er også ufordelaktig, som det skal bli forklart nedenfor. In another known defibration method, wood chips are rubbed between metal disks that are provided with protruding parts. This method also has the disadvantage that so much force is used that the fibers break into pieces. To avoid this, the wood chips are often pre-treated with steam or chemicals to soften them before defibrating, but this is also disadvantageous, as will be explained below.

I en annen meget anvendt defibreringsmetode blir treflis underkastet innvirk-ning av vanndamp ved meget høye tem-peraturer og trykk. Deretter blir trykket plutselig avlastet, og treet eksploderer til fiberform. Denne fremgangsmåte har den ulempe at materialet «overbehandles» slik at dets stoff får dårligere kvalitet. In another widely used defibration method, wood chips are subjected to the influence of water vapor at very high temperatures and pressure. Then the pressure is suddenly relieved, and the wood explodes into fibrous form. This method has the disadvantage that the material is "over-processed" so that its fabric is of poorer quality.

Hva angår den annen fundamentale variable, som er av største betydning for sluttproduktets egenskaper, skal det atter nevnes at lignocellulosens egenskaper kan påvirkes uheldig ved at den utsettes for vanndamp og andre kjemikalier før, under eller etter defibreringen. Således blir, i den foran beskrevne prosess hvor treflis utsettes for lengere tids dampning for å mykne flisen før defibrering, lignocellulosestoffet hydrolysert og termisk spaltet. With regard to the other fundamental variable, which is of the greatest importance for the final product's properties, it should be mentioned again that the lignocellulose's properties can be adversely affected if it is exposed to water vapor and other chemicals before, during or after defibration. Thus, in the above-described process where wood chips are subjected to long-term steaming to soften the chips before defibration, the lignocellulosic material is hydrolysed and thermally split.

Dette skjer på grunn av treets isoler-ende egenskaper. For mykning av flisene må disse behandles med vanndamp av høy temperatur inntil det indre av flisene er blitt opphetet tilstrekkelig til å mykne og plastisere ligninet. Følgen er at flisenes ytre parti overhetes og pyrolyseres. Herved nedsettes trefibrenes styrke. Ennvidere om-dannes en betydelig del av trestoffet til vannoppløselige stoffer, som kan gå tapt i etterfølgende behandlingstrinn, hvis fibrene på et eller annet tidspunkt suspende-res i et vandig transportmedium. This happens because of the wood's insulating properties. To soften the chips, these must be treated with high-temperature steam until the interior of the chips has been heated sufficiently to soften and plasticize the lignin. The consequence is that the outer part of the tiles is overheated and pyrolysed. This reduces the strength of the wood fibres. Furthermore, a significant part of the wood material is converted into water-soluble substances, which can be lost in subsequent treatment steps, if the fibers are suspended in an aqueous transport medium at one point or another.

De samme foreteelser opptrer i «eks-plosjons»-metoden som anvendes til defibrering av tre, men i sterkere grad. I denne fremgangsmåte er vanndamptemperaturen og trykket så høyt at trestoffet blir mørk-farget. Dette begrenser metodens anvendelse til fremstilling av mørkfargede produkter. Ved anvendelse av metoden svekkes også fibrene, hvilket bare kan delvis kompenseres ved tilsetning av et bindemiddel. Ennvidere gjør metoden fibrene «døde» og ikke fjærende, og bevirker at fibrene mister en god del av deres evne til å binde seg selv sammen når de presses. Dessuten blir opptil i/3 av det hele trestoff omdannet til vannoppløselige stoffer, som kan gå tapt, hvis fiberproduktet på noen punkt av sin behandling bringes i berøring med et betydelig volum vann. The same phenomena occur in the "explosion" method used to defibrate wood, but to a greater extent. In this method, the water vapor temperature and pressure are so high that the wood material becomes dark-coloured. This limits the method's application to the production of dark-coloured products. When using the method, the fibers are also weakened, which can only be partially compensated for by adding a binder. Furthermore, the method makes the fibers "dead" and not springy, and causes the fibers to lose a good part of their ability to bind themselves together when pressed. In addition, up to 1/3 of the entire wood material is converted into water-soluble substances, which can be lost if the fiber product is brought into contact with a significant volume of water at any point during its processing.

Den tredje av de foran nevnte faktorer som er av avgjørende betydning for sluttproduktets egenskaper er som nevnt den måte hvorved produktet formes til en matte eller en filt før det presses. Generelt finnes det to fremgangsmåter for oppnåelse av dette resultat. I våtmetoden fremstilles det et vandig fiberslam som føres over til en sil hvor vannet siles fra, hvoretter resten behandles på den ved papirfrem-stilling vanlige metode. The third of the aforementioned factors which are of decisive importance for the final product's properties is, as mentioned, the way in which the product is shaped into a mat or a felt before it is pressed. In general, there are two methods for achieving this result. In the wet method, an aqueous fiber sludge is produced which is transferred to a sieve where the water is filtered off, after which the remainder is processed in the usual method for paper production.

Denne arbeidsmåte er uheldig, av flere grunner. Den krever komplisert og kostbart maskineri. Den vasker ut de vannoppløse-lige bestanddeler, som kan utgjøre en stor del av trestoffet og som i betydelig grad bi-drar til at fibrene bindes sammen når de presses. Transportvannet vaskes ut noe av det eventuelt tilsatte bindemiddel osv. De dannede filter inneholder meget vann og er vanskelig å håndtere. På grunn av sitt vanninnhold kan de ikke lagres, transpor-teres eller behandles på annen måte før de er blitt konsolidert i en varmpresse. Filtens store innhold av fuktighet øker i betydelig grad varmeforbruket under pressingen og dermed omkostningene. Det kan ikke fremstilles tilfredsstillende laminerte filter. Under visse forhold har fibrene til-bøyelighet til å orientere seg i maskinens retning når filten fremstilles, slik at det ikke dannes en filt i hvilken fibrene er vilkårlig orientert og sammenbundet. Dessuten hindrer den nødvendigvis store tetthet av den våte matte en vilkårlig orientering av fiberne. This way of working is unfortunate for several reasons. It requires complicated and expensive machinery. It washes out the water-soluble components, which can make up a large part of the wood material and which significantly contribute to the fibers being bound together when they are pressed. The transport water washes out some of the possibly added binder etc. The formed filters contain a lot of water and are difficult to handle. Due to their water content, they cannot be stored, transported or processed in any other way until they have been consolidated in a hot press. The felt's high moisture content significantly increases the heat consumption during pressing and thus the costs. Laminated filters cannot be manufactured satisfactorily. Under certain conditions, the fibers tend to orient themselves in the direction of the machine when the felt is produced, so that a felt is not formed in which the fibers are arbitrarily oriented and bound together. Moreover, the necessarily high density of the wet mat prevents an arbitrary orientation of the fibers.

Den måte hvormed tørre eller fuktige fibere avsettes i form av en matte eller filt fra en transporterende gass overvin-ner mange av de foran beskrevne vanske-ligheter. Det behøves bare et enkelt utstyr og fibrenes innhold av oppløselig stoff blir ikke fjernet. Tilsetningsmaterialer, som f. eks. bindemidler, kan avsettes effektivt på fibrene og vaskes ikke senere ut i bak-vannet, slik som det skjer i betydelig grad i våtprosessen. The way in which dry or moist fibers are deposited in the form of a mat or felt from a transporting gas overcomes many of the difficulties described above. Only a single piece of equipment is needed and the fibers' content of soluble matter is not removed. Additives, such as e.g. binders, can be effectively deposited on the fibers and not later washed out in the backwater, as happens to a significant extent in the wet process.

Men også de fleste av de vanlige opera-sjoner hvor fibere får synke ned på bære-delen har sine ulemper. For det første er det vanskelig å belegge fibrene jevnt med bindemiddel, hvis sådant anvendes. Grunnen er at det ikke anvendes noen suspen-derende væske, hvorfor bindemidlet ikke avsettes jevnt på fiberoverflaten. Ennvidere har fibrene tilbøyelighet til å agglome-rere og danne klumper, hvorved det fås en ujevn filt. But most of the usual operations where fibers are allowed to sink onto the carrier part also have their disadvantages. Firstly, it is difficult to coat the fibers evenly with binder, if such is used. The reason is that no suspending liquid is used, which is why the binder is not deposited evenly on the fiber surface. Furthermore, the fibers have a tendency to agglomerate and form clumps, whereby an uneven felt is obtained.

For det annet er mange av de ved hjelp av luft dannede formasjoner vanske-lige å håndtere fordi de er løst filtet og ikke sammenbundet, slik at de har tilbøye-lighet til å løse seg opp. Eventuelt kan overflatefibrene ikke være forankret i matten, slik at de lett kan blåses bort i luft-strømmer før pressingen, og at de lett kan gnis bort etter pressingen. Secondly, many of the air-formed formations are difficult to handle because they are loosely felted and not bound together, so that they have a tendency to dissolve. Optionally, the surface fibers cannot be anchored in the mat, so that they can be easily blown away in air currents before pressing, and that they can be easily rubbed away after pressing.

For det tredje er det i enkelte av tørr-filtingsmetodene vanskelig å fremstille en integrert flerlaget filt som f. eks. har grove fibere i sitt indre og fine fibere utvendig. Grunnen hertil er at forholdene ikke er riktige for blanding og sammenlåsing av nabofibere i lagene. Følgen er at de konsoliderte produkter lett deles opp i enkelte lag. Thirdly, in some of the dry felting methods it is difficult to produce an integrated multi-layered felt such as e.g. has coarse fibers on the inside and fine fibers on the outside. The reason for this is that the conditions are not right for mixing and interlocking neighboring fibers in the layers. The consequence is that the consolidated products are easily divided into individual layers.

Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse unngås de foran nevnte ulemper og det fås et produkt hvis egenskaper er betydelig bedre derved at man som utgangs-materiale benytter et fibermateriale av en spesielt valgt fysisk form, som er blitt fremstilt under omhyggelig regulerte betingelser, hvor ingen degradering av materialet finner sted, og som filtes ved hjelp av gasstrykk og anslag mot en passende flate. Resultatet er, at alle de tre ovennevnte fundamentalt viktige variable reguleres slik at det beste resultat oppnås. With the help of the present invention, the disadvantages mentioned above are avoided and a product whose properties are significantly better is obtained by using as starting material a fiber material of a specially selected physical form, which has been produced under carefully regulated conditions, where no degradation of the material takes place, and which is felt with the help of gas pressure and impact against a suitable surface. The result is that all three of the above-mentioned fundamentally important variables are regulated so that the best result is achieved.

Dette resultat fås ved hjelp av en ny fremgangsmåte hvis utgangspunkt er at lignocellulose defibreres ved maling mens den befinner seg i en vanndampatmosfære av 3,5—14 kg/cm<2> trykk, i et tidsrom av fra Yt til 30 minutter. Herved fås det et fuktig fibrøst produkt som i hovedsaken består av atskilte hele fibre og av fleksible åpnede bunter av slike fibre. Fibrene har ikke så stort vanninnhold at det dannes en fluid suspensjon av en slik fiber-masse når massen innføres i en strøm av luft eller annen bæregass og drives mot en perforert bæredel. Herved dannes det en filt som inneholder sammenpressede fibre som er vilkårlig orientert. Deretter kan matten konsolideres ved anvendelse av varme og trykk, slik at man får det ønskede sluttprodukt. This result is obtained by means of a new method whose starting point is that lignocellulose is defibrated by grinding while it is in a water vapor atmosphere of 3.5-14 kg/cm<2> pressure, for a period of from Yt to 30 minutes. This results in a moist fibrous product which mainly consists of separate whole fibers and of flexible, opened bundles of such fibers. The fibers do not have such a high water content that a fluid suspension of such a fiber mass is formed when the mass is introduced into a stream of air or other carrier gas and driven towards a perforated carrier part. This creates a felt that contains compressed fibers that are arbitrarily oriented. The mat can then be consolidated by applying heat and pressure, so that the desired end product is obtained.

På tegningen er: In the drawing are:

fig. 1 et skjematisk riss av et apparat som anvendes til fremstilling av fibre som anvendes i henhold til oppfinnelsen, fig. 1 a schematic drawing of an apparatus used for the production of fibers used according to the invention,

fig. 2 er et skjematisk riss av et filt- fig. 2 is a schematic view of a felt-

ningsapparat som benyttes til fremstilling av en filt av fibre som er blitt fremstilt ved hjelp av apparatet i fig. 1, ning apparatus which is used for the production of a felt from fibers which have been produced by means of the apparatus in fig. 1,

fig. 3 viser i større målestokk en detalj fig. 3 shows a detail on a larger scale

av apparatet i fig. 2, of the device in fig. 2,

fig. 4 viser et 40 ganger forstørret fotografi av fibere erholdt på den foran beskrevne måte fra Douglasfuru, fig. 4 shows a 40 times enlarged photograph of fibers obtained in the manner described above from Douglas fir,

fig. 5 er et til fig. 4 svarende fotografi, ved 15 gangers forstørrelse, av vanlige fibere fremstilt ved at douglasfuruflis er blitt dampet og revet mellom metallskiver som er forsynt med fremspring, og fig. 5 is a to fig. 4 corresponding photograph, at 15 times magnification, of ordinary fibers produced by steaming and shredding Douglas pine chips between metal discs provided with protrusions, and

fig. 6 viser et 15 ganger forstørret fotografi av en filt som er blitt fremstillbar av fibere i henhold til fig. 4, ved anvendelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. fig. 6 shows a 15 times enlarged photograph of a felt made from fibers according to FIG. 4, using the method according to the invention.

Råmaterialet innføres i bingen 10 og føres derfra til defibratorens horisontale dampopphetede parti 14 ved hjelp av en skruetransportør 12. Forvarmeren kan være et hvilket som helst egnet apparat i hvilket lignocellulosen gnis mens den påvirkes av vanndamp. Fortrinnsvis består imidlertid apparatet av den kjente Asplund-defi-brator som er beskrevet i U.S. patent nr. The raw material is introduced into the bin 10 and is conveyed from there to the horizontal steam-heated part 14 of the defibrator by means of a screw conveyor 12. The preheater can be any suitable device in which the lignocellulose is rubbed while being affected by water vapour. Preferably, however, the apparatus consists of the known Asplund defibrator which is described in U.S. Pat. patent no.

2 145 851. Forvarmeren i dette apparat har 2 145 851. The pre-heater in this device has

på sin innmatningsside en innretning 16, som tilføres vanndamp under trykk gjennom ledningen 18, som også kan anvendes on its feed side a device 16, which is supplied with water vapor under pressure through the line 18, which can also be used

til innføring av vandamp i defibrerings-kammeret. for introducing water vapor into the defibration chamber.

Etter å ha passert den horisontale forvarmer kommer flisene inn i den vertikale forvarmer 20, og drives derfra gjennom det skrueformede parti 22 inn i defibrerings-kammeret 24. Myknet av vanndampen behandles de så mellom innbyrdes roterbare skiver 26, 28, som deler opp flisene til et fiberprodukt som i hovedsaken består av enkeltfibere samt av en mindre mengde fleksible fiberbunter. Dette oppnås fordi at når treflisene defibreres i en vanndampatmosfære er det ikke nødvendig at hver enkelt flis straks opphetes til den er blitt fullstendig gjennomvarmet, hvilket ville bety at trestoffets verdi ble nedsatt. Derimot blir overflaen av hver enkelt flis opp-varmet inntil ligninet myknes og deretter blir overflatefiberne gnidd løs ved hjelp av defibreringsplatene. Herved frilegges en ny overflate som så myknes av vanndampen og av skivene gnis løs til enkeltfibere. Dette fortsetter inntil hele flisene er blitt oppdelt til fibere, som deretter straks fjer-nes fra området av høyt trykk og høy temperatur, slik at de ikke skades av dette trykk og denne temperatur. After passing the horizontal preheater, the chips enter the vertical preheater 20, and are driven from there through the screw-shaped part 22 into the defibration chamber 24. Softened by the steam, they are then processed between mutually rotatable discs 26, 28, which divide the chips into a fiber product that mainly consists of single fibers as well as a smaller amount of flexible fiber bundles. This is achieved because when the wood chips are defibrated in a water vapor atmosphere, it is not necessary for each individual chip to be immediately heated until it has been completely heated through, which would mean that the value of the wood material was reduced. In contrast, the surface of each individual tile is heated until the lignin softens and then the surface fibers are rubbed loose with the help of the defibration plates. This exposes a new surface which is then softened by the water vapor and the discs are rubbed away into individual fibres. This continues until all the tiles have been split into fibres, which are then immediately removed from the area of high pressure and high temperature, so that they are not damaged by this pressure and temperature.

For å oppnå det ønskede resultat under defibreringen, nemlig oppdeling av lignocellulosen til enkeltfibre, med bare et litet innhold av fleksible fiberbunter, uten at trestoffet ødelegges kjemisk, er det nød-vendig å regulere defibreringsforholdene meget omhyggelig, og disse kan variere for hvert enkelt spesifikt materiale. Treflisene defibreres i en vanndampatmosfære av 3,5 —14 kg/cm<2> trykk og tilsvarende temperatur i fra y4 til 30 minutter hvor det for det laveste trykk-temperaturområde anvendes det lengste tidsområde. Fortrinnsvis anvendes det 5,6—11,2 kg/cm<2> trykk i y2— 6 minutter. Når lignocellulosen defibreres under disse betingelser får man en maksimal proporsjon av enkeltfibere med et minimum av nedsettelse av trestoffets verdi. In order to achieve the desired result during defibration, namely the division of the lignocellulose into individual fibres, with only a small content of flexible fiber bundles, without the wood being chemically destroyed, it is necessary to regulate the defibration conditions very carefully, and these can vary for each specific individual material. The wood chips are defibrated in a water vapor atmosphere of 3.5 -14 kg/cm<2> pressure and corresponding temperature for from y4 to 30 minutes, where for the lowest pressure-temperature range the longest time range is used. Preferably, 5.6-11.2 kg/cm<2> pressure is used for y2-6 minutes. When the lignocellulose is defibrated under these conditions, a maximum proportion of single fibers is obtained with a minimum reduction in the value of the wood material.

Det i defibreringsrommet dannede fiberprodukt ledes ut gjennom en åpning 30 som bevirker at det ved utsiden av apparatets utløpsåpning dannes en fiberpropp. Denne, sammen med den propp som dannes ved innsnevringen 16 ved innmatnin-gens innerside, vedlikeholder det ønskede trykk. The fiber product formed in the defibration chamber is led out through an opening 30 which causes a fiber plug to form on the outside of the device's outlet opening. This, together with the plug formed by the narrowing 16 on the inside of the feed, maintains the desired pressure.

De utgående fibere passerer en første ledning 32 med praktisk talt apparatets temperatur og et fuktighetsinnhold på mellom ca. 30 og 100 vektsprosent (tørr basis). Da fiberne er blitt tvunget plutselig fra et område som har forholdsvis høyt trykk til et område som har praktisk talt atmo-sfæretemperatur foregår det en markert senkning av temperaturen på grunn av dampens øyeblikkelige og derfor nesten adiabatiske utvidelse. Den herved frigjorte varme hjelper til med å tørke fibrene. The outgoing fibers pass a first line 32 with practically the temperature of the apparatus and a moisture content of between approx. 30 and 100 percent by weight (dry basis). When the fibers have been forced suddenly from an area of relatively high pressure to an area of practically atmospheric temperature, a marked lowering of the temperature takes place due to the steam's instantaneous and therefore almost adiabatic expansion. The heat thus released helps to dry the fibres.

Fibrene befinner seg i en tilstand av stor turbulens og kan derfor nå blandes effektivt med tilsetningsmaterialer. Eksempelvis kan et termisk herdnende bindemiddel innføres i beregnet mengde ved å pum-pes inn gjennom ledningen 34. Andre stoffer, som f. eks. termoplastiske bindemidler, herdningsstoffer, stoffer som gjør produktet ildfast og liknende, kan innføres både på dette sted og på andre steder, f. eks. i forvarmeren, gjennom ledningen 36, eller foran defibreringsskivene, gjennom ledningen 38. The fibers are in a state of great turbulence and can therefore now be effectively mixed with additive materials. For example, a thermally hardening binder can be introduced in a calculated amount by being pumped in through line 34. Other substances, such as e.g. thermoplastic binders, curing agents, substances that make the product refractory and similar can be introduced both at this location and at other locations, e.g. in the preheater, through line 36, or in front of the defibration discs, through line 38.

Blant egnede termisk herdnende harpikser er urinstoff-formaldehydharpikser, melaminharpikser og fenolformaldehyd-harpikser som kondensasjonsprodukter av fenol og formaldehyd, fenol og acetalde-hyd, fenol og furfurolkresoler og formaldehyd, resorcin og formaldehyd osv. Among suitable thermosetting resins are urea-formaldehyde resins, melamine resins and phenol-formaldehyde resins such as condensation products of phenol and formaldehyde, phenol and acetaldehyde, phenol and furfurol cresols and formaldehyde, resorcinol and formaldehyde, etc.

Hurtigherdnende harpikser som er særlig egnet til anvendelse i denne fremgangsmåte er fenol-formaldehydharpiks med et formaldehyd-fenol-forhold på fra ca. 1,5—3 til 1, dvs. en som fremstilles ved å anvende ca. 1,5 til ca. 3 mol formaldehyd for hvert mol fenol; de kan karakteriseres ved de følgende omtrentlige egenskaper: Quick-hardening resins that are particularly suitable for use in this method are phenol-formaldehyde resin with a formaldehyde-phenol ratio of from approx. 1.5-3 to 1, i.e. one that is produced by using approx. 1.5 to approx. 3 moles of formaldehyde for each mole of phenol; they can be characterized by the following approximate properties:

pikser kan anvendes enkeltvis eller i blanding med hverandre i mengder på 0,1— 15 %, fortrinnsvis ca. 2 %, og 6 vektsprosent pix can be used individually or in a mixture with each other in quantities of 0.1-15%, preferably approx. 2%, and 6% by weight

beregnet på fiberproduktets tørrvekt. Hvis en termoplatisk harpiks anvendes alene eller med en termisk herdnende harpiks kan den benyttes i en mengde av mellom 2—60 %, fortrinnsvis 5—40 vektsprosent, beregnet på fiberproduktets tørr-vekt. Det kan på denne måten anvendes mange forskjellige slags termoplastiske harpikser deriblant asfalter, gilsomitter, furutreharpikser som ekstrahert trebek calculated on the dry weight of the fiber product. If a thermoplastic resin is used alone or with a thermally hardening resin, it can be used in an amount of between 2-60%, preferably 5-40% by weight, calculated on the dry weight of the fiber product. Many different types of thermoplastic resins can be used in this way, including asphalts, gilsomites, pine tree resins such as extracted tree pitch

(vinsol), de termoplastiske naturlige gurn-miarter som kongogummi, de termoplastiske celluloseetere, de termoplastiske cellu-loseestere, de termoplastiske polyvinylklo-rider og -acetater, og liknende. (vinsol), the thermoplastic natural rubber species such as Congo rubber, the thermoplastic cellulose ethers, the thermoplastic cellulose esters, the thermoplastic polyvinyl chlorides and acetates, and the like.

For å tørke den fuktige blanding av fibere og bindemiddel samt for å føre den termisk herdnende harpiks lengst mulig frem uten at den blir inert og usmeltbar blir den dannede blanding av fibre og bindemiddel like bak åpningen 30 ført hurtig gjennom ledningen 32, i hvilken blandingen avkjøles ved vanndampens ekspansjon og ved utstråling fra ledningen, samt delvis tørkes, slik at blandingens harpiksinn-hold bare herdnes delvis — på grunn av den korte passeringstid gjennom ledningen. Fra ledningen 32 går blandingen gjennom damputskilleren 40, hvor noen videre avkjøling kan opptre, hvoretter den kommer inn i den annen ledning 42. In order to dry the moist mixture of fibers and binder as well as to advance the thermally hardening resin as far as possible without it becoming inert and infusible, the formed mixture of fibers and binder just behind the opening 30 is passed rapidly through the line 32, in which the mixture is cooled by the expansion of the water vapor and by radiation from the line, as well as being partially dried, so that the resin content of the mixture is only partially hardened - due to the short passage time through the line. From the line 32, the mixture passes through the steam separator 40, where some further cooling can occur, after which it enters the other line 42.

Den sist nevnte ledning står i forbindelse med et opphetningskammer 44 som tilføres luft eller andre avvannede gasser, f. eks. kvelstoff eller fyrgasser, som om nødvendig er blitt opphetet i en oppheter 46 og drives inn i ledningen ved hjelp av en vifte 48. Den fra denne oppheter leverte luft er tilstrekkelig het til å heve blandingens temperatur til en høyde ved hvilken blandingen tørkes til 5—40 % fortrinnsvis 10—30 vektsprosent. Oppvarmningen bevirker også at harpiksen herdnes videre, men uten at dens bindeegenskaper og smeltbar-het nedsettes. The last-mentioned line is connected to a heating chamber 44 which is supplied with air or other dewatered gases, e.g. nitrogen or fuel gases, which, if necessary, have been heated in a heater 46 and driven into the line by means of a fan 48. The air supplied from this heater is sufficiently hot to raise the temperature of the mixture to a height at which the mixture is dried to 5— 40% preferably 10-30% by weight. The heating also causes the resin to harden further, but without reducing its binding properties and fusibility.

Når den tørkede blanding skal anvendes som filtningsmateriale kan den skilles fra bæreluften i en syklon 50, i hvilken den avkjøles hurtig. Dette hindrer at harpiksen herdner videre. Fiberproduktet blir deretter, med eller uten tilsatt harpiks, avsatt på transportøren 52 for å ledes til en fi-berfraksjoneringsinnretning 54. Den sistnevnte kan bestå av en rekke vibrerende skjermer, en blåseinnretning eller en eller flere støtluftere (Crites U. S. reissue 20, 543) og har til oppgave å dele opp fiberproduktet i flere størrelsesfraksjoner. Denne innretning adskilles faste partikler av forskjellige størrelse ved å utsette dem for sentrifugalkraft kombinert med en av inn-retningen selv frembragt, oppadrettet luft-strøm. En av disse fraksjoner kan bestå av en forholdsvis liten mengde fint stoff, som kastes bort. En annen fraksjon kan bestå av grovere partikler, som kan kastes bort eller kan deles opp på nytt i et neste raffineringsapparat eller kan føres tilbake gjennom ledningen 56 til trakten 10 for atter å bli ført til defibratoren. En videre fraksjon kan bestå av hovedmassen, som utgjøres av den fraksjon som er anvend-bar for den foreliggende oppfinnelse. Denne fraksjon føres gjennom ledningen 58 til en ledning som fører den til filteappa-ratet. Til ledningen 58 kan det også føres maskinfiber fra transportøren 52 hvis det ønskes og når transportøren 52 drives i den passende retning. When the dried mixture is to be used as felting material, it can be separated from the carrier air in a cyclone 50, in which it is cooled quickly. This prevents the resin from hardening further. The fiber product is then, with or without added resin, deposited on the conveyor 52 to be directed to a fiber fractionation device 54. The latter may consist of a series of vibrating screens, a blowing device or one or more impact aerators (Crites U. S. reissue 20, 543) and has the task of dividing the fiber product into several size fractions. This device separates solid particles of different sizes by subjecting them to centrifugal force combined with an upwardly directed air flow produced by the device itself. One of these fractions may consist of a relatively small amount of fine material, which is thrown away. Another fraction can consist of coarser particles, which can be thrown away or can be divided again in a next refining apparatus or can be fed back through the line 56 to the hopper 10 to be again fed to the defibrator. A further fraction may consist of the main mass, which is made up of the fraction which is applicable for the present invention. This fraction is passed through line 58 to a line which leads it to the felting apparatus. Machine fiber can also be fed to the line 58 from the conveyor 52 if desired and when the conveyor 52 is driven in the appropriate direction.

Ved den foran beskrevne fremgangsmåte fåes det et produkt som er særskilt godt egnet for den nedenfor beskrevne filteoperasjon. For det første består fibermassen av enkeltfibere eller fleksible, åpnede bunter av slike fibere, som vist i fig. 4. Denne figur bør sammenliknes med fig. 5 som illustrerer en vanlig fiberansamling som er blitt fremstilt ved defibrering av på forhånd dampede fliser mellom skiver som arbeider mekanisk under atmosfærefor-hold. Det sees straks, at de vanlige produkter inneholder en stor mengde stilker, ribber og knuter. Dessuten inneholder de en stor proporsjon av fiberfragmenter. Det fremgår herav, at selv om disse fibere fraksjoneres slik at man fjerner stilkene, rib-bene og knutene vil det gjenblivende produkt ikke i første rekke bestå av enkeltfibere og fleksible åpnede bunter av slike, men snarere av en stor proporsjon av fiberfragmenter som ikke har de ønskede filtningsegenskaper, hvilket blir forklart nærmere nedenfor. With the method described above, a product is obtained which is particularly well suited for the felting operation described below. Firstly, the fiber mass consists of single fibers or flexible, opened bundles of such fibers, as shown in fig. 4. This figure should be compared with fig. 5 which illustrates a common fiber accumulation which has been produced by defibrating pre-steamed tiles between disks working mechanically under atmospheric conditions. It is immediately apparent that the usual products contain a large amount of stems, ribs and knots. Moreover, they contain a large proportion of fiber fragments. It appears from this that even if these fibers are fractionated so that the stalks, ribs and knots are removed, the remaining product will not primarily consist of single fibers and flexible open bundles of such, but rather of a large proportion of fiber fragments that have not the desired felting properties, which is explained in more detail below.

De ønskede egenskaper hos den foran beskrevne brukbare fiberfraksjon er dens fordeling av partikkelstørrelser sammen-trykkbarhet og evne til å filtes. Målt med en Clarkclassifier» skal minst 95 % gå gjennom en 8 maskers sikt, hvilket angir at klumper og store partikler nesten ikke forefinnes, og minst 75 vekts% bli tilbake på en 80 maskers sikt, hvilket angir at bare en forholdsvis liten del fint materiale er til stede, og at hovedmengden består av små, hele fibere. Fiberne har ennvidere stor motstandsevne mot kompresjon; en typisk verdi er ca. 5,6 kg/cm- (se U. S. patent nr. The desired properties of the usable fiber fraction described above are its particle size distribution, compressibility and ability to felt. Measured with a Clarkclassifier" at least 95% must pass through an 8-mesh sieve, which indicates that lumps and large particles are hardly present, and at least 75% by weight remains on an 80-mesh sieve, which indicates that only a relatively small portion of fine material is present, and that the main amount consists of small, whole fibres. The fibers also have great resistance to compression; a typical value is approx. 5.6 kg/cm- (see U. S. patent no.

2 325 026). Dette antyder at fibrene er 2,325,026). This suggests that the fibers are

fjærende og kan filtes sammen til en sterk, sammenhengende filt. Filtningsforsøk, som beskrives nærmere nedenfor, viser at en slik filt har en strekkfasthet som er dobbelt så stor som en filt som er blitt fremstilt av samme tresort og som er blitt be-handlet med vanndamp og deretter ved atmosfæretrykk er blitt defibrert til fibere som er beregnet på å filtes til matter som skal presses til hårdpressede plater. springy and can be felted together into a strong, cohesive felt. Felting tests, which are described in more detail below, show that such a felt has a tensile strength that is twice as great as a felt that has been produced from the same type of wood and that has been treated with steam and then defibrated at atmospheric pressure into fibers that are intended to be felted into mats to be pressed into hard-pressed plates.

Den foran beskrevne defibreringspro-sess gir et fiberprodukt som er særskilt godt egnet til fremstilling av fiberplater. Grunnen er at alle fibertypenes egenskaper likner egenskapene hos naturlig tre, og at alle fibertypene kan fremstilles med stort prosentvis utbytte. Dette er et direkte resultat av defibreringsoperasjonen ved hvilken de enkelte fibere skilles fra hverandre under så milde betingelser at det ikke oppstår spaltningsprodukter av lignocellulosen, f. eks. en for stor mengde av vannoppløselige stoffer, som gir produktet en mørkere farge. Forøvrig vil slike opp-løselige stoffer som dannes bli holdt tilbake av fiberne hvorved utbyttet av fiberprodukt økes, og det fås et naturlig bindemiddel som hjelper til ved de følgende konsolideringsoperasj oner. The defibration process described above produces a fiber product which is particularly well suited for the production of fiber boards. The reason is that the properties of all fiber types are similar to the properties of natural wood, and that all fiber types can be produced with a high percentage yield. This is a direct result of the defibration operation, in which the individual fibers are separated from each other under such mild conditions that no cleavage products of the lignocellulose, e.g. an excessive amount of water-soluble substances, which gives the product a darker colour. Incidentally, such soluble substances that are formed will be retained by the fibers whereby the yield of fiber product is increased, and a natural binder is obtained which helps in the following consolidation operations.

Dette naturlige bindemiddel kan sup-pleres med tilsatt bindemiddel som tilføres på et passende tidspunkt, fortrinsvis under defibreringen, på en eller flere av de foran beskrevne måter. Herved nyttes bindemidlet på den mest effektive måte idet det spres over fiberoverflaten, til forskjell fra impregnering av fibrene, og når det gjelder termisk herdbare bindemidler blir disse ført frem til et optimalt punkt for en hurtig presseoperasjon. Ennvidere inneholder fiberne en stor proporsjon av fleksible, elastiske enkeltfibre og fleksible ag-gregater av slike fibere, som alle kan tvinnes og låses sammen, så det dannes en sterk sammenhengende filt av særdeles god kvalitet. This natural binding agent can be supplemented with added binding agent which is added at an appropriate time, preferably during defibration, in one or more of the ways described above. In this way, the binder is used in the most efficient way as it is spread over the fiber surface, unlike impregnation of the fibers, and in the case of thermally curable binders, these are brought to an optimal point for a quick pressing operation. Furthermore, the fibers contain a large proportion of flexible, elastic individual fibers and flexible aggregates of such fibers, all of which can be twisted and locked together, so that a strong cohesive felt of particularly good quality is formed.

For at de foran angitte gode egenskaper hos fiberproduktet skal kunne nyttes må imidlertid den etterfølgende filtnings-prosess være slik at disse egenskaper bibe-holdes og utnyttes. Denne prosess må derfor ikke skade fibrene ved å utsette dem for en for sterk varme eller sterke kjemiske agenser. Heller ikke må den fjerne det ønskelige innhold av i vann oppløselige stoffer. However, in order for the aforementioned good properties of the fiber product to be used, the subsequent felting process must be such that these properties are maintained and utilized. This process must therefore not damage the fibers by exposing them to excessive heat or strong chemical agents. Nor must it remove the desirable content of water-soluble substances.

Ennvidere bør filteoperasjonen være slik at man utnytter fibernes fysiske form, idet de tvinnes og låses sammen så det dannes en sterk sammenhengende filt, som er lett å håndtere, Når så filten presses formes fiberne slik at det dannes et produkt som er bemerkelsesverdig sterkt på grunn av sammenlåsningen mellom fibrene og den klebende virkning av de naturlige forekommende og de tilsatte bindemidler. Furthermore, the felting operation should be such that one utilizes the physical form of the fibers, as they are twisted and locked together to form a strong continuous felt, which is easy to handle. When the felt is pressed, the fibers are shaped so that a product is formed that is remarkably strong due of the interlocking between the fibers and the adhesive effect of the naturally occurring and the added binders.

Et annet grunntrekk ved oppfinnelsen består deri at de ovennevnte fordeler oppnås ved å filte fiberne ved anvendelse av en pneumatisk metode, som nedenfor blir nærmere beskrevet i forbindelse med fig. Another basic feature of the invention is that the above-mentioned advantages are achieved by felting the fibers using a pneumatic method, which is described in more detail below in connection with fig.

2 og 3. 2 and 3.

I den på tegningen viste utførelses-form blir den akseptable fiberfraksjon fra fraksjoneringsapparatet 54 ført gjennom røret 59 til beltet 60. Dette siste står i forbindelse med en veiemekanisme 62, slik at en avveiet mengde fibere innføres i en silo 64. In the embodiment shown in the drawing, the acceptable fiber fraction from the fractionator 54 is led through the pipe 59 to the belt 60. The latter is connected to a weighing mechanism 62, so that a weighed quantity of fibers is introduced into a silo 64.

Siloen 64 står i forbindelse med en ledning 66 i hvilken det finnes en renne 68, som kan tilføre ekstra bindemiddel fra en ytre kilde. Ekstramaterialet tilføres rennen 68 ved hjelp av en veie- og matemekanisme som innbefatter en veieenhet 70, som av-setter tilleggsmateriale på en transportør 72, som igjen avgir sitt materiale til en renne 68. The silo 64 is connected to a line 66 in which there is a chute 68, which can supply additional binder from an external source. The extra material is supplied to the chute 68 by means of a weighing and feeding mechanism which includes a weighing unit 70, which deposits additional material on a conveyor 72, which in turn delivers its material to a chute 68.

En vifte 74 suger blandingen av fiber og tilsetning fra ledningen 66 til en ledning 78 i hvilken fiberne og tilsetningene blandes. Ledningen 76 fører til et hus 78, som tjener som et ekspansjonsrom for den med luften medførte fiberblanding. A fan 74 sucks the mixture of fiber and additive from the conduit 66 to a conduit 78 in which the fibers and additives are mixed. The line 76 leads to a housing 78, which serves as an expansion space for the fiber mixture entrained with the air.

I dette rom nedsettes således fibernes hastighet, filtningen nedsettes til et minimum i huset og luftstrømmen gjennom husets utløpsareal utjevnes. Huset 78 er av denne grunn utvidet nedover, slik at dets tverrsnitt tiltar pyramideaktig. I praksis kan huset 78 ha et rektangulært tverrsnitt ved bunnen på ca. 61 x 137 cm ved et vertikalt fall på ca. 5 m. In this room, the speed of the fibers is thus reduced, the felting is reduced to a minimum in the house and the air flow through the outlet area of the house is evened out. The housing 78 is therefore extended downwards, so that its cross-section becomes pyramidal. In practice, the housing 78 can have a rectangular cross-section at the bottom of approx. 61 x 137 cm at a vertical drop of approx. 5 m.

Husets 78 bunnåpning kan være for-lenget ved en passende rørformet innretning, f. eks. en kasse 80, hvis lengde kan varieres for å passe til forskjellige anlegg da den tjener som forbindelsesledd mellom huset 78 og filtehodet 82. The bottom opening of the housing 78 can be extended by a suitable tubular device, e.g. a box 80, the length of which can be varied to suit different installations as it serves as a connecting link between the housing 78 and the felt head 82.

Filtehodet 82 har en halvsylindrisk del som ligger i praktisk talt rett vinkel til apparatets retning. Et passende buestykke, på f. eks. 100° er symmetrisk forsynt med perforeringer 84 hvis diameter er beregnet slik at det gjennom dem kan passere tre-fibere; disse perforeringer kan ha en diameter av fra 6,35 til 9,52 mm og være dypt forsenket fra yttersiden. Disse åpninger tjener til å bryte opp fiberklumper, så det føres en jevn strøm av enkeltfibere ut til det ytre. Nedsenkningene nedsetter utstrek-ningen av den sylindriske vegg i åpningene og minsker derved åpningenes tilbøy-elighet til å bli stoppet igjen under fiber-avleveringen og til å levere propper som blir filtet inne i hullene. The felt head 82 has a semi-cylindrical part which lies at a practically right angle to the direction of the apparatus. A suitable bow piece, on e.g. 100° is symmetrically provided with perforations 84 whose diameter is calculated so that wood fibers can pass through them; these perforations can have a diameter of from 6.35 to 9.52 mm and be deeply recessed from the outside. These openings serve to break up clumps of fibres, so that a steady flow of individual fibers is carried out to the outside. The immersions reduce the extent of the cylindrical wall in the openings and thereby reduce the propensity of the openings to be stopped again during fiber delivery and to deliver plugs that are felt inside the holes.

For å lette oppbryting av fiberklum-pene og føring av disse gjennom åpningene i filtehodet er det anordnet omrøringsinn-retninger, som i en foretrukken utførelses-form består av et vingehjul 86, som er montert koaksialt med filtehodet og drives av en egnet drivanordning. In order to facilitate the breaking up of the fiber clumps and their passage through the openings in the felt head, stirring devices are arranged, which in a preferred embodiment consist of an impeller 86, which is mounted coaxially with the felt head and is driven by a suitable drive device.

De enkelte fibere som passerer gjennom perforeringene 84 drives av luften i en jevn strøm mot en gjennomhullet bæredel, som fortrinsvis består av en bevege-lig kontinuerlig skjerm 90. Denne skjerm 90 drives ved hjelp av passende innret-ninger med en hastighet som er avpasset i forhold til avsetningen av fiberne, slik at det dannes en filt av den ønskede tyk-kelse. The individual fibers that pass through the perforations 84 are driven by the air in a steady stream towards a perforated support part, which preferably consists of a movable continuous screen 90. This screen 90 is driven by means of suitable devices at a speed which is adjusted in relation to the deposition of the fibres, so that a felt of the desired thickness is formed.

Filtingen av fiberne på skjermen 90 hjelpes ved at det under skjermen etable-res et vakuum. I denne hensikt er det anordnet en sugekasse 92 av passende dimensjoner. Denne står i forbindelse med en ledning 94 som fører til en vifte 96 som blåser gjennom en ledning 98 til et apparat hvor faste partikler skilles ut, f. eks. en syklon 100. Den sistnevnte skiller ut findelte materialer som måtte ha passert gjennom skjermen 90. Disse findelte materialer blir så ført tilbake til siloen 64 hvor de blandes med nytilført materiale. The felting of the fibers on the screen 90 is assisted by a vacuum being established under the screen. For this purpose, a suction box 92 of suitable dimensions is provided. This is connected to a line 94 which leads to a fan 96 which blows through a line 98 to a device where solid particles are separated, e.g. a cyclone 100. The latter separates finely divided materials that may have passed through the screen 90. These finely divided materials are then returned to the silo 64 where they are mixed with newly added material.

Fibrene blir deretter formet til en kontinuerlig, jevn matte eller filt 102 ved samvirkning mellom drivkraften av trykk - strømmen i filtehodet ovenfor skjermen og sugestrømmen i sugekassen under skjermen. Det er klart at filtebetingelsene kan varieres på forskjellige måter for å passe til forskjellige fibertyper og'gi filter med ønskede egenskaper. The fibers are then formed into a continuous, uniform mat or felt 102 by interaction between the driving force of pressure - the flow in the felt head above the screen and the suction flow in the suction box below the screen. It is clear that the felting conditions can be varied in different ways to suit different fiber types and provide filters with desired properties.

Slike variasjoner kan f. eks. skaffes ved å variere tilførselen til medføringsluf-ten, rotorens 86 rotasjonshastighet, di-mensjonene av filtningsarealet, trykkfor-holdet mellom trykk- og vakuumstrøm-mene, og liknende. Generelt sett må man for å oppnå de ønskede resultater regulere forholdene slik at fiberne beveges med en hastighet av 30—450 m/min i området direkte over skjermen. Dette oppnås ved å holde et trykk på 0,25-—2,5 cm vannsøyle i den første kasse og et undertrykk på 5 Such variations can e.g. obtained by varying the supply to the entrainment air, the rotation speed of the rotor 86, the dimensions of the felting area, the pressure ratio between the pressure and vacuum flows, and the like. Generally speaking, in order to achieve the desired results, the conditions must be regulated so that the fibers are moved at a speed of 30-450 m/min in the area directly above the screen. This is achieved by maintaining a pressure of 0.25--2.5 cm water column in the first box and a negative pressure of 5

—75 cm vannsøyle i sugekassen. —75 cm water column in the suction box.

Filten 102 er avgrenset av vertikale sidevegger, av hvilke en er vist ved 104, som befinner seg på motsatte sider av skjermen og er innbyrdes forbundet ved en vertikal endevegg 106. The felt 102 is bounded by vertical side walls, one of which is shown at 104, which are located on opposite sides of the screen and are interconnected by a vertical end wall 106.

Fra formeområdet går filten mellom pressevalser 108, 110, som bevirker en par-tiell konsolidering og gjør filten selvbæ-rende. Deretter går filten til en transportør 116, forbi sidetrimmende sager 118 og under en automatisk arbeidende kuttesag 120, som beveges skrått over den i bevegelse værende matte slik at av matten kuttes ut rektangulære stykker av ønsket lengde. Disse stykker føres deretter til en tran-sportør 122, over bladet 124, og derfra til en transportør 126. Denne har en annen bevegelseshaistighet enn de forangående transportører, for å adskille filtseksjonene. From the forming area, the felt passes between press rollers 108, 110, which causes a partial consolidation and makes the felt self-supporting. The felt then goes to a conveyor 116, past side trimming saws 118 and under an automatically working cutting saw 120, which is moved diagonally over the moving mat so that rectangular pieces of the desired length are cut out of the mat. These pieces are then taken to a conveyor 122, over the blade 124, and from there to a conveyor 126. This has a different speed of movement than the preceding conveyors, in order to separate the felt sections.

Disse blir deretter ført til gitterplater, som fortrinsvis er anbragt i transportørens 126 parti under transportøren 122, og deretter føres de til pressen, som er skjematisk antydet ved 130. These are then taken to grid plates, which are preferably placed in the part of the conveyor 126 below the conveyor 122, and then they are taken to the press, which is schematically indicated at 130.

Pressebetingelsene varierer noe alt etter den anvendte fibertype, tykkelsen av produktet som skal fremstilles, filtens innhold av fuktighet, arten av eventuelt anvendt harpiksaktig bindemiddel, og tett-heten og overflateegenskapene som ønskes i sluttproduktet osv. Som regel kan man imidlertid, for fremstilling av en 3,17 mm tykk hårdpresset plate av en filt som inneholder 5—40 vekts-% fuktighet presse filten ved 120—250° C med et trykk mellom 35 og 70 kg/cm- i en tid av mellom 2 og The pressing conditions vary somewhat according to the type of fiber used, the thickness of the product to be produced, the moisture content of the felt, the nature of any resinous binder used, and the density and surface properties desired in the final product, etc. As a rule, however, for the production of a 3.17 mm thick hard-pressed sheet of a felt containing 5-40% by weight moisture press the felt at 120-250° C with a pressure between 35 and 70 kg/cm- for a time of between 2 and

10 minutter. 10 minutes.

Av det foranstående fremgår, at de særlige egenskaper som utmerker fibere som er blitt fremstilt ved den foreliggende fremgangsmåte ikke på noen måte nedsettes ved filteoperasjonen. Videre er filteoperasjonen slik at den best mulige filt fås av fiberne. Grunnen hertil er at fiberne først føres med i en luftstrøm og deretter drives enkeltvis mot filtningsskjermen. Dette fremgår tydelig av fig. 6. It is clear from the above that the special properties which distinguish fibers which have been produced by the present method are not reduced in any way by the felting operation. Furthermore, the felting operation is such that the best possible felt is obtained from the fibers. The reason for this is that the fibers are first carried along in an air stream and then driven individually towards the felting screen. This is clear from fig. 6.

Det fremgår av denne figur at de fra begynnelsen av fjærende, krusede enkeltfibere, som beholder sin opprinnelige lengde, ligger i alle mulige vinkler i forhold til hverandre. Noen ligger i horisontalpla-net, andre i vinkel til dette, og noen i ver-tikalplanet. De siste kan ansees som «spik-ere», som holder de mere horisontalt anord-nede fibere sammen. Alle fiberne er sam-mentvunnet og sammenlåst så det dannes en sammenhengende matte. Denne virkning fremgår ytterligere ved at filten kan bøyes, og endog rulles sammen om seg selv, uten at det opptrer sprekker i overflaten eller lagdeling i det indre. It is clear from this figure that from the beginning the springy, crimped single fibers, which retain their original length, lie at all possible angles in relation to each other. Some lie in the horizontal plane, others at an angle to this, and some in the vertical plane. The latter can be regarded as "nails", which hold the more horizontally arranged fibers together. All the fibers are woven together and interlocked so that a continuous mat is formed. This effect is further demonstrated by the fact that the felt can be bent, and even rolled up on itself, without cracks appearing on the surface or layering in the interior.

Det er klart at når denne matte konsolideres ved hjelp av varme og trykk blir de vilkårlig orienterte fibere krympet sammen og låst fast sammen i denne stilling ved hjelp av de fra begynnelsen inneholdte og senere tilsatte bindemidler, slik at det dannes et fiberplateprodukt som har maksimal styrke, for de anvendte råmaterialer. Produktet har også en maksimal bøyelig-het, slik at det av dette kan fremstilles gjenstander som har permanent kontur og ikke deler seg lagvis. It is clear that when this mat is consolidated by means of heat and pressure, the randomly oriented fibers are shrunk together and locked together in this position by means of the initially contained and later added binders, so that a fiberboard product of maximum strength is formed , for the raw materials used. The product also has maximum flexibility, so that it can be used to produce objects that have a permanent contour and do not split in layers.

Fremgangsmåten illustreres ved det følgende eksempel. The procedure is illustrated by the following example.

Eksempel: Example:

Flis av Douglasfuru ble defibrert i et Asplundapparat som var regulert for en vanndampatmosfære på 9,8 kg/cm- og en tilsvarende temperatur for mettet vanndamp. Flisenes oppholdstid i apparatet var 1 minutt. 1 % fenol-formaldehydharpiks-bindemiddel, i form av en alkalisk vandig opp-løsning som inneholdt 40 % fast harpiks-stoff og hadde en pH på 11, ble innført like nedenfor apparatets åpning. De resulterende fibere ble tørket til 25 vekts-% fuktighet. Fibrene føres deretter gjennom en fraksjoneringsinnretning som beskrevet på side 14. Chips of Douglas fir were defibrated in an Asplund apparatus which was regulated for a water vapor atmosphere of 9.8 kg/cm- and a corresponding temperature for saturated water vapor. The residence time of the tiles in the device was 1 minute. 1% phenol-formaldehyde resin binder, in the form of an alkaline aqueous solution containing 40% resin solids and having a pH of 11, was introduced just below the apparatus opening. The resulting fibers were dried to 25% moisture by weight. The fibers are then passed through a fractionation device as described on page 14.

Til kontroll ble det anvendt fibere av Douglasfuru fremstilt ved å dampe hel treflis ved et vanndamptrykk av 4,2 kg/cm<2 >og tilsvarende temperatur for mettet vanndamp, i 30 minutter. Deretter ble den dampede flis overført til en Allis-Chalmers In-terplane Grinder, som var innstillet på proporsjonal maksimal fremstilling av enkeltfibere som det var mulig å oppnå med dette apparat. Deretter ble fiberproduktet tørket til det hadde et fuktighetsinnhold på 15 %. As a control, Douglas fir fibers were used, produced by steaming whole wood chips at a water vapor pressure of 4.2 kg/cm<2> and the corresponding temperature for saturated water vapor, for 30 minutes. The steamed chip was then transferred to an Allis-Chalmers Interplane Grinder, which was set to the maximum proportional production of single fibers achievable with this apparatus. The fiber product was then dried to a moisture content of 15%.

De to produkter ble sammenliknet hva angår utseende, fordeling av partikkel-størrelse, løsvekt, komprimeringsegenska-per og filtbarhet. Sammenlikningen med hensyn til utseende er allerede blitt disku-tert foran i forbindelse med fig. 4 og 5, hvor den fremherskende mengde av endelige The two products were compared in terms of appearance, particle size distribution, loose weight, compaction properties and filterability. The comparison with regard to appearance has already been discussed above in connection with fig. 4 and 5, where the predominant amount of final

fibere og relativt fravær av treaktige klumper, fliser og ribber i fibermassen atter fibers and a relative absence of woody lumps, chips and ribs in the fiber mass again

noteres. Den sammenliknbare partikkel-størrelsefordeling, regnet i vekts-% av de to produkter, bestemt ved hjelp av en «Clark-klassifi», er som følger, hvor ver-diene er angitt som maskestørrelser: noted. The comparable particle size distribution, calculated in % by weight of the two products, determined using a "Clark classification", is as follows, where the values are given as mesh sizes:

Ved en sammenlikning av de foran angitte verdier ser man straks at de fibere som fås er nesten fritt for +8-fraksjonen, som inneholder praktisk talt alle de store ikke-fibrøse partikler som ikke er ønsket for det foreliggende formål. Kontrollfiberne derimot inneholdt over 21 % av denne fraksjon. When comparing the values stated above, one immediately sees that the fibers obtained are almost free of the +8 fraction, which contains practically all the large non-fibrous particles that are not desired for the present purpose. The control fibers, on the other hand, contained over 21% of this fraction.

Det følgende viser en sammenlikning av fiberlengdene i de to produkter: The following shows a comparison of the fiber lengths in the two products:

% produkt med partikkellengde på %> slutt-7 mm eller mindre. Jl' 3ere- % product with particle length of %> end-7 mm or less. Jl' 3ere-

Når man studerer de ovenstående data må det erindres at fibere av Douglas-furu har en maksimal lengde av ca. 7 mm. Det er da klart, at i det foreliggende tilfelle hadde 83 % av produktet en partikkellengde på 7 mm eller mindre og derav var 78 % i form av enkeltfibre. I kontrolltilfellet hadde nok 81 % en lengde på 7 mm eller mindre, men bare 38 % var i form av enkeltfibere. Den her beskrevne defibrerings-prosess gir altså en mengde sluttfibere eller enkeltfibere som er over dobbelt så stor som den nærmest sammenliknbare defibreringsmetode. When studying the above data, it must be remembered that fibers of Douglas pine have a maximum length of approx. 7 mm. It is then clear that in the present case 83% of the product had a particle length of 7 mm or less and of this 78% was in the form of single fibres. In the control case, probably 81% had a length of 7 mm or less, but only 38% were in the form of single fibers. The defibration process described here thus produces a quantity of end fibers or single fibers that is more than twice as large as the most comparable defibration method.

En sammenlikning viste at de foreliggende fibere hadde en volumvekt i løs til- A comparison showed that the present fibers had a volume weight in loose

stand av 0,6 kg/28,3 liter mens kontrollfiberne hadde 0,57 kg/28,3 liter. state of 0.6 kg/28.3 litres, while the control fibers had 0.57 kg/28.3 litres.

De foreliggende fibere hadde en mot-stand mot kompresjon på 5,67 kg/cm<2> mens kontrollfiberne bare hadde 3,75 kg/cm-. Disse verdier viser at de foreliggende fibere er mere elastiske og bedre filtbare enn kontrollfiberne. The present fibers had a resistance to compression of 5.67 kg/cm<2> while the control fibers only had 3.75 kg/cm-. These values show that the present fibers are more elastic and better feltable than the control fibers.

For sammenlikning av de to produkters filtningsegenskaper ble det fremstilt en sammenblåst matte som var 3,17 mm tykk og veiet 28,8 kg pr. 28,3 liter. Denne matte ble ved romtemperatur presset i 1 minutt med et trykk av 42 kg/cm<2>. Straks deretter undersøktes strekkfastheten av en 15,2 cm bred strimmel av den resulterende filt. Filten som besto av fibere fremstilt i henhold til oppfinnelsen hadde en strekkfasthet av 5,09 kg mens kontrollfiberne hadde en strekkfasthet av bare 2,98 kg, hvilket igjen viser den iboende styrke hos filt som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen. For comparison of the felting properties of the two products, a blown mat was produced that was 3.17 mm thick and weighed 28.8 kg per 28.3 litres. This mat was pressed at room temperature for 1 minute with a pressure of 42 kg/cm<2>. Immediately thereafter, the tensile strength of a 15.2 cm wide strip of the resulting felt was tested. The felt which consisted of fibers produced according to the invention had a tensile strength of 5.09 kg while the control fibers had a tensile strength of only 2.98 kg, which again shows the inherent strength of felt produced according to the invention.

Av de to fiberprodukter ble det laget hårdpressede plater, ved at fiberne som foran beskrevet ble innført i en luftstrøm som hadde en hastighet av ca. 60 m/min. ved anvendelse av et trykk på 10 mm vann-søyle i pressehodet og et undertrykk på ca. 143 mm vannsøyle i sugekassen. Filtene ble deretter presset ved et trykk av 52,5 kg/ cm<2> og ved 200° C i 8 minutter, hvoretter de to produkters bruddmodul ble bestemt. Produktet av fibere i henhold til oppfinnelsen hadde en bruddmodul av 483 kg/ cm<2>, mens kontrollfiberne ga et hårdpresset produkt hvis bruddmodul bare var 385 kg/cm<2>, begge verdier korrigert til en tetthet av 1,025 kg/cm'1. From the two fiber products, hard-pressed plates were made, by introducing the fibers as described above into an air stream that had a speed of approx. 60 m/min. using a pressure of 10 mm water column in the press head and a negative pressure of approx. 143 mm water column in the suction box. The felts were then pressed at a pressure of 52.5 kg/cm<2> and at 200° C. for 8 minutes, after which the modulus of rupture of the two products was determined. The product of fibers according to the invention had a modulus of rupture of 483 kg/cm<2>, while the control fibers gave a hard pressed product whose modulus of rupture was only 385 kg/cm<2>, both values corrected to a density of 1.025 kg/cm'1 .

Ennvidere gir de foran beskrevne fibere en hårdpresset plate som har bemerkelsesverdig forbedrede bøyeegenskaper, hvilket fremgår av sammenliknende for-søk. Disse ble utført ved å dyppe de hårdpressede plater i vann i forskjellig lang Furthermore, the fibers described above provide a hard-pressed plate which has remarkably improved bending properties, which is evident from comparative tests. These were carried out by immersing the hard-pressed plates in water for different lengths of time

tid og deretter bøye dem i 135° vinkel på time and then bend them at an angle of 135°

en vanlig bøyemaskin som hadde en valse av 7,9 cm diameter. Resultatene er angitt i den følgende tabell: an ordinary bending machine which had a roller of 7.9 cm diameter. The results are shown in the following table:

De foranstående undersøkelser viser at hårdpressede plater som er blitt fremstilt i henhold til oppfinnelsen har flere fundamentalt forbedrede bøyeegenskaper. De er lettere å bøye enn andre hårdpressede plater og krever en langt kortere forutgående behandling med vann. De kan bøyes i en meget skarpere vinkel, og når de er blitt bøyet har de mindre tilbøyelighet til å springe tilbake. Overflaten i bøyen er bedre, både på strekksiden og på kompresjons-siden, da overflaten er glattere og mindre utsatt for å deles opp i lag. Platen er sterkere i bøyen. Den kan også bøyes like godt i alle retninger til forskjell fra visse plater som bare kan bøyes i én retning som er avhengig av f. eks. fibernes orientering. Disse egenskaper skyldes at det først fremstilles et fiberprodukt som har særlig gode egenskaper og at dette før pressingen filtes til en matte i hvilken fibrene er låst sammen, slik at produktet kan bøyes uten å brekke eller dele seg opp i lag eller på annen måte svekkes. The foregoing investigations show that hard-pressed plates which have been produced in accordance with the invention have several fundamentally improved bending properties. They are easier to bend than other hard-pressed sheets and require a much shorter preliminary treatment with water. They can be bent at a much sharper angle, and once bent have less tendency to spring back. The surface in the buoy is better, both on the tension side and on the compression side, as the surface is smoother and less prone to splitting into layers. The plate is stronger in the bend. It can also be bent equally well in all directions, unlike certain plates which can only be bent in one direction, which depends on e.g. the orientation of the fibers. These properties are due to the fact that a fiber product with particularly good properties is first produced and that, before pressing, this is felted into a mat in which the fibers are locked together, so that the product can be bent without breaking or splitting into layers or being weakened in any other way.

Ved oppfinnelsen er det for første gang skaffet kontroll over de tre fundamentale variable som må reguleres hvis det skal fås et hårdpresset produkt av best mulig kvalitet. Det er skaffet et utgangsmateria-le i form av enkeltfibere som er lange, fjærende og fri for klumper og fliser. Dette produkt fås med et minimum av brekasje i tverretningen av fibrene, og uten at fibrene utsettes for noen kjemisk behandling som svekker trestrukturen eller fibrene og medfører dannelse av en altfor stor mengde av i vann oppløselige stoffer. Den forholdsvis lille mengde av sistnevnte som dannes ved den foreliggende fremgangsmåte blir bibeholdt i sin helhet og spres ut over fiberoverflåtene, hvor de tjener som verdifullt bindemiddel. With the invention, control has been obtained for the first time over the three fundamental variables that must be regulated if a hard-pressed product of the best possible quality is to be obtained. A starting material has been obtained in the form of single fibers which are long, springy and free of lumps and chips. This product is obtained with a minimum of breakage in the transverse direction of the fibres, and without the fibers being subjected to any chemical treatment that weakens the wood structure or the fibers and leads to the formation of an excessively large amount of water-soluble substances. The relatively small amount of the latter which is formed by the present method is retained in its entirety and spread over the fiber surfaces, where they serve as a valuable binder.

Filteoperasjonen er slik at fibernes fil-teegenskaper utnyttes best mulig. Fiberne fordeles vilkårlig og tvinner seg sammen, og derved blir sluttproduktet bedre. The felting operation is such that the felting properties of the fibers are utilized as best as possible. The fibers are distributed arbitrarily and twist together, and thus the end product is better.

Claims

1. Procedure for the continuous production of pressed fiber products, consisting of defibrating lignocellulose by grinding according to the Asplund method, while it is in an atmosphere of water

steam that has a pressure of 3.5-14 kg/cm<2 > and a corresponding temperature for saturated steam, for a time of from y4 to 30 minutes, where at the lower limit of the pressure - temperature range the highest time limit is used, after which the thus formed fiber product is fractionated, characterized by the fiber product being dried before being fractionated to a moisture content of 5-40%, after which the product is divided into several fractions of different size levels, of which one fraction mainly consists of individual, whole, finite fibers of flexible opened fiber bundles of uniform particle size, with at least 95% by weight of the particles passing through an 8-mesh sieve and at least 75% by weight remaining on an 80-mesh sieve, and that this fraction is introduced into a gaseous carrier, which is in motion and

which drives the fibers towards a perforated support part, so that a layer of fibers is formed in which the individual fibers are arbitrarily oriented, and that this layer, as is known per se, is consolidated by the application of heat and pressure.

2. Method according to claim 1, characterized in that the speed of the fibers in the carrier gas is 30-450 m/minute.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the fiber product after steaming is mixed with 0.1 to 15% by weight of a thermal curable and/or 2 to 60% by weight of a thermoplastic resin, before it is fractionated.