NO133595B - - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte ved kontinuerlig fremstilling av fiberplater ut fra lignocelluloseholdig materiale.

Description

Ved fremstilling av trefiberplater eller lignende blir et rå-materiale som f.eks. fuktig treflis myket opp ved termisk og/eller kjemisk behandling, hvoretter det sønderdeles til en våt masse, f.eks. ved maling. Den termiske behandling skjer i alminnelighet ved direkte dampoppvarmning til temperaturer over 100°C, og også malingen blir som regel utført ved høy temperatur og ved trykk over atmosfærens. Massens fuktighetskvotient, dvs. forholdet mellom vektmengdene av vann og tørr-stoff, ved atmosfæretrykk avhenger av råmaterialets fuktighetskvotient, tilsatt dampmengde samt tilført maleenergi og er vanligvis omkring 1.

Ved den såkalte våte metode blir den våte masse suspendert i vann til et tyntflytende slam, hvorfra fibrene så i en såkalt opptagermaskin sedimenteres til en jevn massebane med fuktighetskvotient 1,5-3. Massebanen blir deretter delt opp i våte ark, som presses under høyt trykk og høy temperatur til stive, tørre plater. Under presningen senkes fuktighetskvotienten til omkring 1 ved mekanisk utpresning av vann ved høyt trykk og deretter til nær 0 ved fordampning ved et lavere trykk. Bakvannet som skilles fra i opptagermaskin og presse, kan resirkuleres for tilberedning av nytt slam, men for å unngå at opptager-maskinen tettes igjen av slam, må ferskvann tilføres og bakvann ledes bort i mengder som normalt går opp i 5 - 15 m /tonn ferdig produkt. Det bortledede vann er forurenset av vannoppløselige stoffer som frigjøres fra råmaterialet ved massefremstillingen, og som kan volde betydelige miljøskader ved utslipp i vassdrag. Mengden av forurensninger andrar til mellom 5 og 15% av tilført mengde tremateriale og er kostbar å skille fra.

En annen ulempe ved den våte metode er at de våte ark Ved presningen under høyt trykk blir så kompakte og uelastiske at den etter-følgende tørkning - selv om den skjer ved lavt trykk - resulterer i plater med høyere tetthet enn 650 kg/m 3 . For å o skaffe plater med lavere tetthet må man derfor redusere vannutpresningen, slik at tørkningen be-gynner ved en fuktighetskvotient av 1,5 - 2. Fordampningen tar derfor adskillig lengre tid og krever mer varme, noe som tilsammen innebærer så høye produksjonsomkostninger at plater med tetthet omkring 500 kg/m<3 >ikke blir fremstilt etter denne metode.

Ved en annen metode - den tørre - blir den våte masse tørket til fuktighetskvotient omkring 0,1, hvoretter den suspendert i en gass - vanligvis luft - sedimenteres til en massebane som deles opp i tørre ark som siden presses under høyt trykk og høy temperatur til stive, tørre plater. Denne metode er fri for svakhetene ved den våte metode, men krever produksjonsfordyrende tilsetninger av kunstharpikser, da de -naturlige bindemidler som forekommer i den våte masse, blir gjort uvirk-somme ved tørkningen.

Der er også (f.eks. fra svensk patentsøknad 5132/64) kjent en halvvåt metode, hvor den våte masse blir suspendert i en gass og siden ved hovedsakelig uforandret fuktighetsinnhold blir sedimentert fra gassen til en massebane for oppdeling i våte ark og varmpressing.

Formningen fra gassfase løser problemet med avløpsvannet og tillater økonomisk fremstilling av plater med lav tetthet, samtidig som den relativt høye fuktighetskvotient gjennom hele prosessen eliminerer eller sterkt reduserer behovet for tilsetning av kunstharpikser. På grunn av det varierende fuktighetsinnhold hos den våte masse er det vanskelig å forme en massebane med jevn vektfordeling over flaten av tørrsubstansen. Selv om massebanen freses ned til jevn tykkelse, blir tørrsubstansfordelingen ujevn, da massens pakningsgrad varierer med f uktighe ts innholdet • Den halwåte metode har derfor ikke funnet indus-triell anvendelse.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte til ved den halwåte metode å fremstille fiberplater og lignende med jevn vekt pr. flateenhet. Med andre ord går oppfinnelsen ut på en fremgangsmåte ved kontinuerlig fremstilling av fiberplater ut fra lignocelluloseholdig materiale efter den såkalte halwåte metode, hvorunder materialet mykes opp og sønderdeles til en våt'fibermasse som defibrert suspenderes i en gass og sedimenteres fra gassen på en vire for dannelse av en fibermatte, og hvorunder variasjonen i den våte fibermasses fuktighetsinnhold utjevnes innen fibermatten formes på viren, og hovedprinsippet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at denne utjevning bevirkes ved mekanisk utpresning av væske før den våte fibermasse blir suspendert i gassen. Med kjent apparatur er det dermed mulig å oppnå en jevnhet av fuktighetskvotient innen grenser på f.eks. - 2%, verdier som ikke behøver å forringes under suspenderingen i gass eller sedimen-teringen til en massebane. Dette innebærer at man ved formning av en massebane med konstant totalvekt pr. overflateenhet ved den ovennevnte jevnhet av fuktighetskvotienten skulle få en variasjon av tørrsubstans pr. flateenhet innen grensene - 1% ved fuktighetskvotient omkring 1. Selv ved formning av en jevntykk massebane fås jevn fordeling av tørr-substansen, da massens pakningsgrad blir jevnere jo mindre fuktighetskvotienten varierer.

Oppfinnelsen vil bli forklart nærmere i forbindelse med en anvendelse for fremstilling av fiberplater og under henvisning til teg-ningen. De apparater som kreves til utførelsen av oppfinnelsen, er vel-kjente for fagfolk og vil for oversiktens skyld ikke bli beskrevet i detalj. Enklere transportinnretninger som pumper, vifter med videre er ikke vist. Isteden er transportretningene avmerket med piler.

Fig. 1 viser en fliskoker 1 som får tilført flis 2 og damp 3 med overtrykk. Den termisk oppmykede flis 4 blir under overtrykket tilført en skivekvern 5 hvor den males til en våt masse 6, som av damptrykket i kvernen 5 blåses inn i en atmosfærisk syklon 7 hvor der på grunn av trykksenkningen skjer en senkning av massetemperaturen til 100°C og en avgivelse av damp 8. I syklonen 7 blandes massen med vann 9, og fuktet masse 10 ledes til en mekanisk awanningsinnretning 11 som avgir avvannet masse 12 til en river 13, som i sin tur avgir en massestrøm 14 med en stykkestørrelse egnet for transport og lagring, til en masse-

bunker 15.

Det vann 16 som skilles fra i awanningsinnretningen 11, tilføres en tank 17, som vannet 9 til syklonen 7 hentes ifra. Fra massebunkeren 15 fører en utmatningsinnretning 18 en jevn massestrøm 19 til en skivekvern 20 som løser opp massen i fibre og fiberbunter og avgir en fiber-strøm 21 til et mattelegningsorgan 22. Dette skaffer en gass-fiber-suspensjon 23, hvorfra en massebane 24 sedimenteres på et underlag 25 som beveger seg i forhold til mattelegningsorganet. Massebanen kom-primeres av en komprimator 26 og blir ved hjelp av en sag 27 kappet opp i masseark 28, som innføres i en vognpresse 29 hvor de fortettes til stive plater 30 under avgivelse av damp 31. Lar man varmpressen utvikle en tilstrekkelig stor kraft på massearkene, blir der også avgitt vann 32 i væskefase, som ledes til tanken 16. Hvis den gjen-nomsnittlige fuktighetskvotient hos den våte masse 6 i det viste eksempel oppveies av den damp 8 som syklonen 7 avgir, og den damp 31 som avgis ved pressen 29, samt fuktighetskvotienten i de ferdige

•plater 30, fås der ikke noe over- eller underskudd av vann. Skulle der være grunn til å tilføre prosessen mindre mengder ferskvann 33, f.eks. i tanken 17, innebærer dette at den mengde damp 31 som går bort i varmpressen 29, må økes, noe som krever lengre pressetid. Blir isteden en viss mindre strøm av avløpsvann 34 ledet bort fra prosessen, innebærer dette at pressetiden kan forkortes. Fig. 2 viser et arrangement hvor fibermassen kan lagres i bunkeren 15, mates ut av innretningen 18, løses opp av skivekvernen 20 og formes av mattelegningsorganet 22 ved en lavere fuktighetskvotient enn den massearkene 28 har når de føres inn i varmpressen 29. Dette oppnås ved at der f.eks. fra tanken 17 tilføres massebanen 24 en vannstrøm 35 hvis styrke er avpasset etter tilveksthastigheten av massebanen 24. Fig. 3 viser et arrangement hvor kravet om jevnhet av den fra bunkeren 15 utmatede massestrøm 19 kan minskes og jevnheten av masse--banen 24 tilveiebringes av en fres 36 som avfreser toppen av massebanen, og hvorfra det avfresede materiale 37 føres tilbake til bunkeren 15. Fig. 4 viser et arrangement med en river 13 hvorfra der ledes en massestrøm 14 over en båndvekt 38 som kontinuerlig avføler styrken av massestrømmen og sørger for en proporsjonalregulering av hastigheten av den i forhold til mattelegningsorganet 22 bevegelige vire 25, hvorved massebanen 24 blir jevn, forutsatt at hastighetsendringene blir faseforskjøvet et tidsrom lik massens transporttid fra båndvekten 38 gjennom skivekvernen 20 og mattelegningsorganet 22 til den bevegelige vire 25. Ved hjelp av det viste arrangement kan man unnvære maga-sineringen av masse i bunker. For å oppnå en jevn tilførsel av masseark 28 til pressen 29 ved varierende tilveksthastighet av massebanen 24 kan man på kjent måte la lengden av massebanen 24 eller antallet av masseark 28 foran pressen 29 variere. Fig. 5 viser et arrangement med en fliskoker 1, en skivekvern 5 og en awannirigsinnretning 11, alle under forhøyet trykk, samt en atmosfærisk syklon 7. Fliskokeren 1 får tilført flis 2 og damp 3, oppmyket flis 4 og vann 39 tilføres skivekvernen 5, våt masse 40 ledes til awanningsinnretningen 11, hvorfra avvannet masse 41 blåses til syklonen 7 hvor damp 8 avgår, og man får en avvannet og avdampet masse-strøm 42 som f.eks. ledes til eh massebunker. Det vann 43 som skilles fra i awanningsinnretningen, ledes til en tank 44 som står under samme overtrykk som innretningen 11, og som vannet 39 til skivekvernen 5 hentes ifra.. Fig. 6 viser et arrangement med en fliskoker 1, hvorfra oppmyket flis 4 under overtrykk mates til en mekanisk awanningsinnretning 11 sc avgir vann 45 og awannet flis 46, som så under overtrykk ledes til en skivekvern 5 hvor den males ned til en våt masse 6, som ledes til en atmosfærisk syklon 7. I syklonen avgis damp 8, og fra syklonen ledes masse 47 levert av awannet flis, f.eks. til en massebunker. Arrange-mentene på fig. 5 og 6 tillater awanning ved en temperatur-over 100°C, hvorved fuktighetsinnholdet kan minskes lettere enn ellers, og fuktighetsinnholdet minker ytterligere ved utblåsningen av massen i syklonens atmosfæretrykk ved temperatursenkningen til 100°C og den derved be-virkede avgivelse av damp. Fig. 7 viser et arrangement med en mekanisk avvanningsinnrething 48 av den art som avgir en avvannet massestrøm 49 som er jevn med hen-syn til såvel fuktighetsinnhold som tørrstoffmengde. Strømmen 4 9 ledes via en river 13 og en skivekvern 20 til mattelegningsorganet 22. For utjevning av den varierende vekt av den fuktede massestrøm 10 pr. tidsenhet er der foran awanningsinnretningen 48 innskutt en masse-beholder 50.

For det tilfelle at skivekvernen 5 avgir en utillatelig stor andel utilstrekkelig sønderdelt ved - såkalte skiver - kan massen nedmales ytterligere i skivekvernen 20 eller i riveren 13 eller i en egen, ikke vist skivekvern som er bestemt særskilt for dette formål og er innsatt etter skivekvernen 5 eller etter syklonen 7. Den energi som behøves for en slik ettermaling, går vesentlig over i varme i massen med derav følgende avgivelse av damp og øket tørrstoffinnhold. En ytterligere økning av tørrstoffinnholdet fås selvsagt under massens transport frem til mattelegningsorganet 22, særlig om den skjer ved luftblåsning, samt under selve legningen. Økningen i tørr-stof f innhold tillater en forkortelse av tørketiden i pressen 29, men må ikke få gå så langt at massens naturlige bindemidler inaktiveres.

Forsåvidt der er behov for å tilsette fargestoffer, insekticider eller andre kjemikalier, kan dette skje f.eks. i tanken 17 eller til en eller annen av vannstrømmene 9, 32, 33, 35.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved kontinuerlig fremstilling av fiberplater ut fra lignocelluloseholdig materiale efter den såkalte halwåte metode, hvorunder materialet mykes opp og sønderdeles til en våt fibermasse som defibrert suspenderes i en gass og sedimenteres fra gassen på en vire for dannelse av en fibermatte, og hvorunder variasjonen i den våte fibermasses fuktighetsinnhold utjevnes innen fibermatten formes på viren, karakterisert ved at denne utjevning bevirkes ved mekanisk utpresning av væske før den våte fibermasse blir suspendert i gassen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den mekaniske væskeutpressing skjer ved en temperatur omkring 100°C eller derover.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den væske som fraskilles ved den mekaniske væskeutpresning, i det minste delvis resirkuleres i prosessen.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den væske som fraskilles ved den mekaniske væskeutpresning, i det minste delvis føres tilbake til massen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den mekaniske utpresning av væske utføres ved hjelp av en av-vanningsinnretning av den art som avgir en tilnærmelsesvis konstant strøm av tørrsubstans.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav .1, karakterisert ved at den mekaniske væskeutpresning etterfølges av en tørking av massen innen denne suspenderes i en gass, til en fuk-tighetskvotient av minst 1/3.