NO130548B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved varmeherdning ved hjelp av infrarød bestråling av trefiberplater og lignende formlegemer.

Fremstilling av trefiberplater og lignende formlegemer foregår i prinsippet slik

at der ut fra en suspensjon av trefibere i

vann formes døst sammenfiltete våtark, som

deretter på mekanisk vei transporteres til

en hydraulisk presse, i hvilken våtarkene,

som regel i et antall av 20 å 25, samtidig

presses mellom oppvarmete pressebord i

etasjer under høyt trykk. Under pressingen

går vannet ut, og som følge av visse, ikke

fullstendig klarlagte reaksjoner dannes en

temmelig hård plate. Alt etter trykkets

størrelse og påført massemengde i arket er

det mulig å fremstille plater av forskjellig

tykkelse og volumvekt. Slike plater er i be-sittelse av en forholdsvis høy styrke og kan

med fordel anvendes som konstruksjons-materiale. Det har imidlertid vist seg at

hvis platene underkastes en etterfølgende

varmebehandling, en såkalt varmherdning,

kan styrken ytterligere forbedres. Dessuten

forbedres platenes vannmotstand, dvs. deres evne til å absorbere vann minsker, like-som også deres tilbøyelighet til å svelle.

Varmherdingen er hittil i alminnelighet

blitt utført enten på den måte at platene

er blitt anbragt i lukkete kammere, i hvilke

de utsettes for innvirkningen av sirkulerende varmluft, eller også på den måte at

platene bringes til å passere gjennom en

tunnelovn. Også andre, skjønt i mindre ut-strekning praktiserte måter kan komme på

tale, hvilke måter er basert på varmeover-føring gjennom konveksjon fra forbistrøm-

mende, oppvarmet luft. Varmherdingen ut-føres i alminnelighet ved temperaturer på mellom 145° C og 180° C og krever vanligvis

en tid av tilnærmet 3—5 timer. Det er åpen-bart at gjennomføringen av en slik langvarig varmeherdning nødvendiggjør anvendelsen av anlegg av betydelig størrelse for at det skal bli mulig å herde så store

mengder av plater, som det vanligvis er tale om, nemlig 15—20 000 m<2>/døgn og presse. Hertil kommer vanskeligheten med å lede varmherdingsprosessen, da de kjemiske reaksjoner som resulterer i forhøyet styrke og øket vannmotstand hos platene er av eksotermisk natur. Da som regel et meget stort antall plater varmherdes samtidig, kan de derunder utviklede varmemeng-der bli så betydelige at man ikke rekker å føre dem slik at lokale overopphetninger, som ofte gir årsak til brann og ødeleggelse av hele partier av plater oppstår. For i størst mulig grad å minske en slik risiko, må temperaturen hos den sirkulerende luft holdes

så lav at herdingstiden i stedet forlenges betraktelig. Videre er det forbundet med store vanskeligheter å gjenta herdingsfor-løpet nøyaktig under identiske forhold, hvilket i realiteten innebærer at plater, som er herdet ved forskjellige tidspunkter, som regel ikke er blitt underkastet samme behandling. Ved samme herdingstid kan f. eks. en temperaturforskjell av 10° C i høy grad påvirke egenskapene hos det ferdige produkt; ved for høy temperatur blir

produktet hårdt og sprødt, ved for lav temperatur oppnås bare en ubetydelig forbed-ring av produktets styrke, sagsnitt og vannmotstand.

Foreliggende oppfinnelse tilsikter å eliminere de i det foranstående angitte ulem-per og angår en fremgangsmåte til ved varmeherdning av ved presning av løst sammenfiltede fiberark fremstillede, praktisk talt tørre, harde trefiberplater eller lignende ferdig pressede formlegemer for å øke deres fasthet og motstandsevne mot vann, å eliminere i forbindelse med herdningsprosessen foreliggende fare for antennelse av arbeidsstykkene, som er under behandling, som følge av i arbeidsstykkene gjennom herdningsprosessen fremkalte reaksjoner av eksoterm natur.

Det karakteristiske for fremgangsmå-ten ifølge oppfinnelsen består i at der ved utløsning av de kjemiske reaksjoner i de praktisk talt vannfri ferdige formlegemer, som bevirker denne varmeherdning, anvendes infrarød bestråling, idet strålingens intensitet og bølgelengde innstilles slik at overflaten av formlegemet får en temperatur på fra 140° C til 300° C og formlegemets indre i løpet av en tid på fra 30 sekunder til 30 minutter, fortrinnsvis 50 sekunder til 15 minutter og hensiktsmessig 1 til 5 minutter, holdes på en temperatur på minst 140° C. Ved f. eks. en overflate-temperatur av 200° C kan herdingstiden med den nye fremgangsmåte reduseres til noen få minutter. For på beste måte å ut-nytte oppfinnelsens fordeler, er det hensiktsmessig å arbeide med forholdsvis høye energikonsentrasjoner, hvorunder en over-ordentlig rask oppvarming kan oppnås. Den effekt som tilføres platene går derunder gjennomsnittlig opp til mellom 1 og 50 kilowatt/m<2> plate, fortrinnsvis 1-30, hensiktsmessig 5-20 kilowatt/m- plate. Det er videre funnet at et av de viktigste krav for en rask varmherding er at den rette temperatur ikke bare skal oppnås raskt, men at den således oppnådde temperatur skal kunne opprettholdes. Hvis varmen på van-lig måte skal overføres fra strømmende luft gjennom konveksjon, blir det nødven-dig å regne med et visst temperaturfall ved varmeovergangen fra luften til det faste medium, hvoretter den på overflaten ut-viklete varme skal transporteres i retning mot platenes indre gjennom ledning. Véd imidlertid i samsvar med foreliggende oppfinnelse å gå til anvendelsen av infrarød stråling, blir det mulig å unngå det mel-lomtrinn som utgjøres av luften, og over-føre varmen direkte fra det varmeutvik-lende medium til platene. Varmen utvikles derunder ikke bare ved selve overflaten av platene, men i et overflateskikt, hvis dybde blir avhengig av de innfallende infrastrå-lers bølgelengde. Derved at strålingskildens bølgelengdeområde i størst mulig utstrek-ning avpasses i retning mot de områder som har lengst bølger, dvs. ved at der anvendes såkalt mørk stråling, skapes det mulighet for rask og effektiv overføring av varme til platene. Oppvarmningstiden Kan derfor, hvis den tilførte effekt er tilstrek-kelig høy, gjøres så kort som noen minutter eller til og med enda kortere. Etterat den ønskede temperatur er oppnådd, tilføres bare så meget energi som kreves for at platene skal bibeholde denne temperatur i den ønskete tid.

For produksj onsmessig varmeherdning, f. eks. av trefiberplater, i overensstemmelse med oppfinnelsen, kan man prinsipielt gå frem slik at platene, i den takt de forlater pressen, mates direkte inn under et bestrå-lingsaggregat. Stråleelementene bør være anbrakt slik at platene kan bestråles samtidig fra begge sider i det øyemed at be-handlingstiden skal kunne forkortes og det kan oppnås et homogent sluttprodukt. Gode resultater kan dog også oppnås ved bestråling av platene bare fra den ene side.

Bestrålingsaggregatet kan hensiktsmessig utformes slik at platene mates kontinuerlig forbi elementene og slik at platene ved aggregatets innmatningsende, den såkalte forvarmningssone, utsettes for en forholdsvis større energitilførsel enn i den følgende del av aggregatet. Dette kan f. eks. oppnås ved at elementene plaseres tettere ved innmatningsenden enn utmatningsenden, eller ved at elementene ved innmatningsenden meddeles høyere temperatur enn ved utmatningsenden eller ved å la platenes matningshastighet variere i de forskjellige soner av aggregatet med hen-syn til strålingsintensiteten i vedkommende sone. Selvfølgelig kan aggregatet utføres slik at platene meddeles maksimal temperatur ved hvert ønsket trinn av varmeherdningen.

Overgangen mellom forvarmningssonen og den etterfølgende såkalte konstant-holdnings-sonen kan gjøres mer eller mindre markant, beroende på tilgjengelig plass. Således er det mulig å arbeide med en betydelig langsommere forvarmning og i yt-terliggående tilfeller helt å sløyfe forvarmningssonen, og la platenes temperatur gradvis stige mot maksimum i varmeherdnings- I operasjonens avslutningsøyeblikk. Likeledes er det mulig å tilføre platene den nød-vendige energi i jevn fordeling under hele varmeherdningen. Ved å variere kapasite-ten av forvarmningssonen, og dermed opp-varmningshastigheten, og ved samtidig og-så å variere platenes fremføringshastighet, er det mulig etter ønske å fordele varm-herdningseffekten gjennom tverrsnittet av hver plate på en slik måte at der dels oppnås en kraftig herding i ytterskiktet og en svakere herding i midten, dels gradvis oppnås en stadig mere homogen varmherding gjennom hele platen. Likeledes kan platene ved variasjon av den tilførte effekt på platenes under- resp. overside gis en kraftigere herding på den ene side. Videre er det mulig ved variasjon av den tilførte effekt å gi platene en ønsket farvenyanse i brunt. Jo kraftigere og mere langvarig varmeherdningen er, desto mørkere blir overflaten av platene og platenes indre. Det fore-ligger her meget vide grenser for fordeling av farven og oppnåelsen av den ønskede farvetone. En fordel med den nye fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, sammen-lignet med andre metoder, er at forskjellige plater varmeherdes under nøyaktig like betingelser, som kan reproduseres ved ethvert ønsket tidspunkt. Forskjell i be-gynnelsestemperaturen hos de i herdings-aggregatet innmatede plater utj evnes raskt i forvarmningssonen og store differenser kan lett kompenseres med foreliggende reguleringsanordninger for regulering av den tilførte effekt.

Den viktigste fordelen ved den nye fremgangsmåte består i at det blir teknisk mulig å kontrollere den eksoterme reaksjon i hver plate under varmeherdningen, slik at brannfaren elimineres. Dette skjer ved at temperaturen i platen reguleres ved hjelp av en anordning av konvensjonell natur.

For å unngå praktiske vanskeligheter ved kontinuerlig måling av platens temperatur indikeres istedet lufttemparaturen i hver sone nær den pressede plates over-flate. Når temperaturgradienten luft/plate er kjent, kan reguleringsanordningen bringes til å kontrollere platens temperatur. Da det finnes konvensjonelle reguleringsanordninger som styres elektronisk, kan tem-peratursvingningene i platen holdes innen-for snevre grenser. Herigjennom kan hver plate varmeherdes under tilnærmet kon-stante betingelser hvorved brannfare som foran nevnt elimineres.

Utførelseseksempel.

Pressete trefiberplater ble innmatet gjennom et bestrålingsapparat, som utsatte platene for dobbeltsidig bestråling. Den totale strålingsoverflate var 3,5 m<2> og den totale påførte effekt gikk opp til ca. 45 kilowatt. Av disse ble ca. 30 kilowatt jevnt fordelt over hele bestrålingsoverflaten, mens ytterligere 15 kilowatt ble konsentrert til en halv meters bredde av innmatnings-sonen. Platene ble ført frem gjennom aggregatet med en hastighet på ca. 1 m/min. Behandlingen ga som resultat at platenes bøyebrudd-holdfasthet øket med 10 å 15 % og at platenes vannmotstand, uttrykt i pro-sent tykkelses-svelling ved 24 timers lag-ring i vann av 20° C temperatur sank fra ca. 40 % til 15 å 20%.

På vedlagte tegning illustreres skjema-tisk en prinsipiell konstruksjon av et ag-gregat i vertikalsnitt for utførelse av frem-gangsmåten ifølge oppfinnelsen. 1 betegner en plate som skal herdes og som ved hjelp av valser 2 fremmates med jevn hastighet inn resp. ut mellom to rekker av elementer 3. For å minske strålings-tapene er der anbragt reflektorer 4 bak elementene 3. Platen 1 holdes i konstant avstand fra elementene 3 ved hjelp av tverrsteg eller ruller 5, på hvilke platen hviler under passasjen gjennom aggregatet. I hensiktsmessig avstand er der anordnet drivruller 6 for fremdrivning av platen. Hele varmeherdningsrummet er omgitt av et isolasjonsskikt 7 for oppnåelse av god varmeøkonomi. Som det fremgår av teg-ningen er aggregatet oppdelt i to seksjoner A og B. Den seksjon A som ligger først i platens fremmatningsretning er forsynt med et større antall elementer 3, og tjener som forvarmningssone. Den etterfølgende sone B inneholder færre elementer 3 og i denne sistnevnte sone innstilles og bibe-holdes den endelige temperatur innen platen mates ut fra aggregatet. Sonene A og B kan oppdeles i et vilkårlig antall seksjoner med eller uten mellomrom mellom hver-andre.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til varmeherdning av ved presning av løst sammenfiltede fiberark fremstillede, praktisk talt tørre, hårde trefiberplater eller lignende ferdig pressede formlegemer for å øke deres fasthet og motstandsevne mot vann, hvorunder herdningen i det vesentligste skjer på termisk vei ved høye temperaturer, k a-raktisert ved at der ved utløsning av de kjemiske reaksjoner i de praktisk talt vannfri ferdige formlegemer, som bevirker denne varmeherdning, anvendes infrarød bestråling, idet strålingens intensitet og bølgelengde innstilles slik at overflaten av formlegemet får en temperatur på fra 140° C. til 300° C. og formlegemets indre i løpet av en tid på fra 30 sekunder til 30 minutter, fortrinnsvis 50 sekunder til 15 minutter og hensiktsmessig 1 til 5 minutter, holdes på en temperatur på minst 140° C.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at strålings-energien tilføres formlegemene i jevn fordeling under hele varmebehandlingen.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at strålings-energien som tilføres formlegemene, reguleres slik at den er størst under den inn-ledende del av varmebehandlingen.

4. Fremgangmåte som angitt i en hvilken som helst av de foranstående påstan-der, karakterisert ved at den for varmebehandlingen ønskede temperatur reguleres på i og for seg kjent måte ved hjelp av kjente reguleringsanordninger, slik at den ønskede temperatur kan opp-nåes uavhengig av begynnelsestemperatu-ren av formlegemene som skal behandles.

5. Fremgangsmåte som angitt i en hvilken som helst av de foranstående påstan-der, karakterisert ved at varmebehandlingen på i og for seg kjent måte utføres kontinuerlig under fremmatning av formlegemene forbi varmeavgivende elementer.