PL190214B1 - Urządzenie klejące dla instalacji do produkcji płyt z włókien drzewnych - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie klejace dla instalacji do produkcji plyt z wlókien drzewnych, metoda sucha, zawierajace rurowy korpus i srodki rozpylajace do wstrzykiwania odpowiedniego cieklego kleju do wnetrza korpusu rurowego, znamienne tym, ze przekrój przez rurowy korpus (250) obejmuje obszar, który zwiek- sza sie przy przechodzeniu z jego otwartego konca wlotowego (253), do którego wprowa- dzane sa wlókna drzewne przenoszone przez strumien powietrza, do jego otwartego konca wylotowego (2, przy czym rurowy korpus (250) zawiera szczelna scianke zewnetrzna (252) i przepuszczalna dla powietrza scianke wewnetrzna (254) oddalona od tej poprzed- niej (242), a w sciance zewnetrznej (252) rurowego korpusu (250) znajduje sie wiele otworów rozmieszczonych wzdluz tego dru- giego, które umozliwiaja dostarczanie do niego dodatkowych strumieni powietrza za pomoca rur (258). Fig 6 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie klejące dla instalacji do produkcji płyt z włókien drzewnych metodą suchą (zwłaszcza do produkcji płyt pilśniowych o średniej gęstości albo płyt MDF), przy czym urządzenie miesza w tym przypadku włókna drzewne z termoutwardzalnym ciekłym klejem. Urządzenie to może również służyć do mieszania żywic.

Jak dobrze wiedzą eksperci w tej dziedzinie techniki, płyty MDF są wytwarzane przez dwa typy instalacji, znane odpowiednio jako instalacja do dekatyzacji parowej i instalacja mieszająca żywice albo tradycyjna

Włoski opis patentowy nr 1274565, zgłoszony na rzecz mniejszego zgłaszającego, opisuje urządzenie klejące do wytwarzania płyt z włókien drzewnych za pomocą suchego procesu, które po zastosowaniu w tradycyjnej instalacji umożliwia przezwycięzeme powyzszych wad To urządzenie klejące zawiera ustawiony poziomo pusty w środku cylindryczny korpus, na którego jednym końcu jest umieszczony otwór wlotowy do dostarczania strumienia powietrza, który przenosi masę włókien drzewnych, w której ma być rozprowadzany ciekły klej, a na drugim końcu cylindrycznego korpusu znajduje się otwór wylotowy do wypływu strumienia powietrznego przenoszącego włókna impregnowane klejem. Zastosowane są także środki rozpylające do rozpylania kleju na masę włókien dostarczaną do urządzenia klejącego Zapewnione są także elementy do utrzymywania włókien w pobliżu ścianki wewnętrznej cylindrycznego korpusu przez określoną długość, kiedy przez mego przepływają Wspomniane elementy rozpylające są ustawione współosiowo wzdłuz wspomnianej długości, na której

190 214 włókna są utrzymywane w pobliżu powierzchni wewnętrznej cylindrycznego korpusu. Środki do utrzymywania włókien w pobliżu wspomnianej ścianki wewnętrznej zawierają rurę posiadającą otwarty koniec zwrócony ku wylotowi, który otwiera się do cylindrycznego korpusu w pobliżu środków rozpylających, przy czym rura ta rozciąga się współosiowo w kierunku wylotowym od wspomnianego końca przynajmniej przez pewną długość, zanim opuści cylindryczny korpus, a strumień powietrza jest dostarczany do drugiego końca tej rury'.

To urządzenie klejące może zawierać element mieszający (na przykład napędzany silnikiem wał wyposażony w łopatki) umieszczony za miejscem, w którym we włókna uderzają strumienie kleju

Jeśli są stosowane w instalacji mieszającej żywice zamiast tradycyjnych urządzeń klejących, to opisane powyżej urządzenie klejące umożliwia uzyskanie płyt z włókien drzewnych o zasadniczo lepszej jakości niz te otrzymywane w tradycyjnych instalacjach wyposażonych w urządzenie klejące. Ma jednak taką wadę, ze poprzeczna ścianka wewnętrzna cylindrycznego korpusu urządzenia klejącego bardzo łatwo zarasta, ponieważ przyklejają się do niej impregnowane klejem włókna. Oznacza to, ze wymagane są częste wyłączenia instalacji służące oczyszczaniu wspomnianej ścianki wewnętrznej, co powoduje poważne następstwa związane z kosztami produkcji.

Celem wynalazku jest więc dostarczenie urządzenia klejącego dla instalacji do produkcji płyt z włókien drzewnych

Urządzenie klejące dla instalacji do produkcji płyt z włókien drzewnych metodą suchą, zawierające rurowy korpus i środki rozpylające do wstrzykiwania odpowiedniego ciekłego kleju do wnętrza korpusu rurowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, ze przekrój przez rurowy korpus obejmuje obszar, który zwiększa się przy przechodzeniu z jego otwartego końca wlotowego, do którego wprowadzane są włókna drzewne przenoszone przez strumień powietrza, do jego otwartego końca wylotowego, przy czym rurowy korpus zawiera szczelną ściankę zewnętrzną i przepuszczalną dla powietrza ściankę wewnętrzną oddaloną od tej poprzedniej, a w ściance zewnętrznej rurowego korpusu znajduje się wiele otworów rozmieszczonych wzdłuz tego drugiego, które umożliwiają dostarczanie do mego dodatkowych strumieni powietrza za pomocą rur.

Korzystnie ścianka wewnętrzna rurowego korpusu jest ukształtowana z płyty perforowanej .

Korzystnie elementy rozpylające są rozmieszczone wzdłuz przynajmniej części długości rurowego korpusu, zaczynając od wlotu.

Korzystnie elementy rozpylające są ustawione współosiowo.

Korzystnie otwory zasilające dla dodatkowych strumieni powietrza są połączone z rurami posiadającymi fragment najblizszy do rurowego korpusu nachylony w kierunku wylotowym

Korzystnie przekrój przez ściankę zewnętrzną korpusu rurowego ma profil w postaci czterech garbów, a otwory zasilające dla dodatkowych strumieni powietrza są połączone ze środkiem każdego garbu.

Korzystnie przekrój przez ściankę wewnętrzną rurowego korpusu ma kołowy profil.

Wspomniana przepuszczalna dla powietrza ścianka wewnętrzna korzystnie jest ścianką (na przykład stalową) wyposażoną w wiele otworów zasadniczo równomiernie rozmieszczonych

Dzięki przeprowadzonym testom okazało się, ze urządzenie klejące według wynalazku me posiada wady polegającej na zarastaniu jego powierzchni wewnętrznych, nawet jeśli umożliwia uzyskanie płyt wiórowych o optymalnej jakości przy wykorzystaniu tylko małej ilości kleju, oraz z minimalnym uwalnianiem przez odpowiednią instalację formaldehydu do atmosfery. Ponadto umożliwia uzyskanie płyt z włókien drzewnych o optymalnej jakości (to znaczy odpowiednich do malowania albo okładania) za pomocą odpowiedniej instalacji o niskim zuzyciu kleju i minimalnej emisji formaldehydu i me wymaga jednocześnie częstego czyszczenia wewnętrznej powierzchni poprzecznej korpusu urządzenia klejącego.

Poniżej zostanie opisana instalacja do dekatyzacji parowej przedstawionej schematycznie na fig 1. Przedstawia ona rozcieracz 10, który jest napełniany drewnem i para (napełnianie

190 214 to jest oznaczone strzałką 12), w celu rozłozema drewna na włókna. Wytworzone w ten sposób włókna opuszczają rozcieracz 10 przez zawór wydmuchowy 14 wymieszane z parą (wilgotność względna 100%) i są transportowane przewodem 16 do osuszacza 18. Ciekły klej jest wstrzykiwany przez zawór wydmuchowy 14 (co pokazano na fig. 1 strzałką 20) pod ciśnieniem około 6-8 barów tak, ze mieszanina włókien drzewnych i kleju jest dostarczana do osuszacza 18. Gorący gaz 26 i powietrze 28 o temperaturze otoczenia także są dostarczane do osuszacza 18 poprzez wentylator 22 i przewód 24, w celu osuszenia włókien. W tym celu temperatura w osuszaczu 18 może się zmiemać od 120 do 250°C. Włókna osuszone w ten sposób są transportowane przewodem 30 do baterii cyklonów 32, w których suche włókna są oddzielane od pary i gazu (formaldehydu), który powstaje podczas osuszania, a para i gaz są wydalane do atmosfery, co pokazano strzałką 34.

Włókna opuszczające cyklony 32, posiadające zawartość wilgoci zmieniającą się od 2 do 10%, są przenoszone przenośnikiem mechanicznym 46 do działającej w sposób ciągły tak zwanej wagi bunkrowej 38, gdzie są one ważone. Włókna opuszczające wagę bunkrową 38 są przenoszone do separatora pneumatycznego 40, którego celem jest usunięcie „nieczystości” znajdujących się we włóknach (grudki kleju i włókna grube). Po wyjściu z separatora 40 włókna są dostarczane za pomocą przenośnika pneumatycznego 42 do cyklonu 44 zasilającego urządzenie formujące 48 poprzez pas odmierzający 46.

Ten typ instalacji wytwarza płyty o dobrej jakości, to znaczy wolne od grudek kleju, które ograniczałyby ich dalsze wykorzystanie (na przykład czyniąc je nie nadającymi się do malowania albo do „okładania”, to znaczy pokrywania papierem dekoracyjnym przyklejonym do płyty). Charakterystyki mechaniczne tych płyt mieszczą się w odpowiednich przepisach Zużycie kleju jest jednak wysokie (pomiędzy 120 i 180 kg na m³ wykończonej płyty), z powodu faktu, że klej jest wstrzykiwany w zaworze wydmuchowym 14. Jeśli oto chodzi, to klej przechodzi, razem z włóknami, przez osuszacz 18 (który pracuje w wysokiej temperaturze), a stąd podlega wstępnej polimeryzacji, która zmniejsza jego skuteczność.

Jeszcze bardziej niekorzystna dla tej metody jest obecność formaldehydu (zawartego w kleju) w gazie wydalanym do atmosfery w punkcie 34 po opuszczeniu cyklonów osuszających 32 Oznacza to, ze muszą być zastosowane płuczki wieżowe dla tego gazu wraz z urządzeniami do oczyszczania dla powstającej wody, co powoduje znaczne koszty instalacji i jej eksploatacji

Instalacja tradycyjna albo mieszająca żywice jest schematyczme przedstawiona na fig. 2, na której elementy podobne albo identyczne z tymi z fig. 1 są oznaczone tymi samymi numerami odnośników plus 100. Znowu zastosowany jest rozcieracz, zasilany w drewno i parę zgodnie ze strzałką 112. Włókna uzyskane z rozcieracza 112 i zmieszane z parą (wilgotność względna 100%) są transportowane poprzez zawór wydmuchowy 114 i wzdłuz przewodu 116 do osuszacza 118 podobnego do osuszacza 18 z fig. 1. Gorący gaz 126 i powietrze 128 o temperaturze otoczenia także są dostarczane do osuszacza poprzez wentylator 122 i przewód 124 w celu osuszenia włókien. Następnie osuszone włókna są przenoszone przewodem 130 do baterii cyklonów 132, w których suche włókna są oddzielane od pary, która powstaje podczas osuszania, oraz która jest wydalana do atmosfery, co pokazuje strzałka 134.

Włókna opuszczające cyklony 132, posiadające zawartość wilgoci zmieniającą się od 2 do 10%o, są dostarczane poprzez przenośnik mechaniczny 146 do wagi bunkrowej 138, gdzie są ważone, a następnie są przenoszone do urządzenia klejącego (znanego także pod nazwą urządzenia mieszającego żywice) 120. To urządzenie klejące jest zasadniczo poziomo ustawioną cylindryczną komorą, wewnątrz której znajduje się element mieszający 223 składający się zasadniczo ze współosiowego wału obrotowego wyposażonego w promieniowe łopatki. Ciekły klej jest wstrzykiwany przez dysze do komory (co schematycznie pokazuje strzałka 121), przy czym celem elementu mieszającego 223 jest równomierne rozprowadzenie kleju w masie włókien. Po przejściu przez całe urządzenie klejące, włókna są przenoszone do separatora pneumatycznego 140 w celu oddzielenia „zanieczyszczeń” znajdujących się we włóknach Następnie włókna są dostarczane za pomocą przenośnika pneumatycznego 142 do cyklonu 144 zasilającego urządzenie formujące 148 poprzez pas odmierzający 146

190 214

W porównaniu z poprzednią, ten typ instalacji posiada zaletę małego zużycia kleju i niskiej emisji formaldehydu do atmosfery. Jednak urządzenie klejące 120 nie rozprowadza kleju w masie włókien z wystarczającą równomiernością, toteż ten typ instalacji wytwarza płyty 0 niskiej jakości, wytwarzając grudki i plamy, które drastycznie ograniczają zastosowania uzyskanego wyrobu. Wytworzone płyty me mogą być zwłaszcza malowane albo okładane Ponadto z powodu słabego rozprowadzenia kleju płyty te me posiadają charakterystyk mechanicznych i technicznych, które są stałe w czasie i równomierne w płycie.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 3-6 przedstawiają- fig 3-rzut pionowy urządzenia klejącego według wynalazku, fig. 4-jego widok w kierunku strzałki 4 z fig. 3; fig. 5-powiększony przekrój ogólny tylko przez rurowy korpus urządzenia klejącego; oraz fig. 6-schemat instalacji wykorzystującej urządzenie klejące według wynalazku.

Jak pokazano na fig. 3 i 4, urządzeme klejące 220 zawiera rurowy korpus 250, który, w tym konkretnym przypadku, posiada dla prostoty konstrukcji całkowity kształt w postaci stożka ściętego. Przekrój przez rurowy korpus 250 obejmuje obszar, który zwiększa się od wlotu do wylotu, w którym to kierunku (oznaczonym strzałką 251) przepływają. włókna drzewne dostarczane przez strumień powietrza do otworu wlotowego 253 rurowego korpusu 250, które przechodzą całkowicie przez niego i wychodzą przez otwór wylotowy 257.

Jak to najlepiej pokazano na fig. 5, rurowy korpus 250 składa się ze szczelnej ścianki zewnętrznej, przy czym profil jej przekroju ma kształt czterech widocznych garbów (252A, 252B, 252C, 252D), oraz z przepuszczalnej dla powietrza ścianki wewnętrznej 254 o przekroju kołowym Ścianka wewnętrzna 254 jest w praktyce ukształtowana z płyty perforowanej z wieloma małymi otworami 255 równomiernie rozmieszczonymi w dość gęsty sposób. Perforowana ścianka wewnętrzna 254 jest podtrzymywana przez ściankę zewnętrzną 252 poprzez rozporki 256.

Jak pokazano na fig. 3 i 4, w ściance zewnętrznej 254 jest umieszczonych wiele rur 258 nachylonych w kierunku wylotowym, które są połączone z odpowiednimi rurociągami 260 w celu dostarczania do rurowego korpusu 250 odpowiednich dodatkowych strumieni powietrza, oraz które są wprowadzane pomiędzy ścianką zewnętrzną 252 i perforowaną ścianką wewnętrzną 254. Rurociągi 260 są zasilane strumieniem odfiltrowanego powietrza, który jest dodawany do strumienia powietrza przenoszącego włókna dostarczane do otworu wejściowego 254.

Jak pokazano na fig. 4, rury 258 są podzielone na cztery grupy po cztery rury, przy czym każda rura z każdej grupy jest umieszczana w ściance zewnętrznej zgodnie z odpowiednim garbem (252A, 252B, 252C, 252D). Dysze rozpylające 262 rozmieszczone promieniowo i wzdłuzme wzdłuz najblizszej wlotu części rurowego korpusu 250 są używane do wstrzykiwania ciekłego kleju do tego drugiego, przy czym odpowiednie strumienie uderzające w masę włókien przechodzą przez rurowy korpus 250. W praktyce warstwa powietrza ukształtowana w pobliżu perforowanej ścianki wewnętrznej 254 przez dodatkowe strumienie powietrza dostarczane przez rury 258 zapobiega stykaniu się cząsteczek ciekłego kleju i impregnowanych klejem włókien ze ścianką wewnętrzną 254, która dzięki temu me zarasta.

Jak juz napisano, opisane powyżej urządzenie umożliwia uzyskanie dobrego rozprowadzenia kleju w masie włókien drzewnych.

Instalacja do produkcji płyt z włókien drzewnych zawierająca urządzenie według wynalazku jest przedstawiona na fig.6

Pierwsza część instalacji, az do urządzenia klejącego 220, jest identyczna z tą z fig. 2 (zastosowano więc te same numery odnośników plus 100) i dlatego me będzie opisywana. We włókna opuszczające wagę 238 uderza strumień powietrza, który przenosi je w sposób pneumatyczny do końca wejściowego 253 urządzenia klejącego 220 (pokazanego na fig. 6 w sposób bardzo schematyczny), przez którego całą długość przechodzą więc włókna i strumień powietrza Jak juz napisano, podczas tego przechodzenia na włóknach jest rozpylany klej pochodzący z dysz 262 (fig 3) albo innych środków rozpylających (na przykład typu współosiowego) Mieszanina włókien i kleju opuszczająca wylotowy koniec 257 urządzenia klejącego 220 jest dostarczana przez wentylator 264 do cyklonu 266, którego celem jest

190 214 oddzielenie włókien od przenoszącego powietrza i od powietrza z dodatkowych strumieni dostarczanych przez rury 258. Następnie włókna są dostarczane transportem pneumatycznym albo mechanicznym (oznaczonym numerem odnośnika 268) do separatora pneumatycznego 240 podobnego do tego z instalacji z fig. 1 i 2. Powietrze opuszczające cyklon 266 jest wdmuchiwane do filtra 272 (na przykład filtra tulejowego) przez wentylator 270. Czyste powietrze opuszczające filtr 272 jest (jeśli jest to właściwe) podgrzewane poprzez przejście przez baterię podgrzewającą 274 i używane do dostarczania wspomnianych dodatkowych strumieni powietrza do urządzenia klejącego 220 poprzez rury 258.

Jeśli chodzi o separator pneumatyczny 240, to pełni on podwójną funkcję. Nie tylko oddziela on włókna od ciał „obcych” (włókien grubych i grudek kleju), ale będąc wyposażonym w niezalezne środki podgrzewające jest zdolny do wytworzenia równomiernej zawartości wilgoci dla mieszaniny włókien-kleju, oraz wyposażenia jej w zawartość wilgoci odpowiednią do późniejszego wytłaczania (nie pokazanego). Mieszanina opuszczająca separator 240 jest dostarczana przenośnikiem pneumatycznym 242 do cyklonu 244 w celu załadowania urządzenia formującego 248, które (tak jak w przypadku instalacji z fig. 1 i 2) znajduje się przed limą wytłaczającą.

Jeśli jest to pożądane (oraz jak to pokazano na fig. 6), to powietrze oddzielane przez cyklony 244 może być dostarczane z powrotem do separatora 240 poprzez wentylator 276 i odpowiedni przewód 278. Do tego powietrza można dodać powietrze wciągane z zewnątrz (284) przez wentylator 280, ewentualnie podgrzewane przez zespół promiennikowy 282.

Z powyzszego opisu jasno wynika, ze dzięki zastosowaniu urządzenia klejącego według wynalazku instalacja z fig. 6 me podlega zarastaniu i wytwarza płyty z włókien drzewnych o wysokiej jakości, posiadające charakterystyki mechaniczne stałe w czasie, przy znacznym zmniejszeniu ilość wykorzystywanego kleju i emisji formaldehydu do atmosfery.

190 214

ΟΖΖ

190 214

F⁵

190 214

190 214

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz Cena 2.00 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie klejące dla instalacji do produkcji płyt z włókien drzewnych, metodą suchą, zawierające rurowy korpus i środki rozpylające do wstrzykiwania odpowiedniego ciekłego kleju do wnętrza korpusu rurowego, znamienne tym, ze przekrój przez rurowy korpus (250) obejmuje obszar, który zwiększa się przy przechodzeniu z jego otwartego końca wlotowego (253), do którego wprowadzane są włókna drzewne przenoszone przez strumień powietrza, do jego otwartego końca wylotowego (257), przy czym rurowy korpus (250) zawiera szczelną ściankę zewnętrzną (252) i przepuszczalną dla powietrza ściankę wewnętrzną (254) oddaloną od tej poprzedniej (242), a w ściance zewnętrznej (252) rurowego korpusu (250) znajduje się wiele otworów rozmieszczonych wzdłuz tego drugiego, które umożliwiają dostarczanie do niego dodatkowych strumieni powietrza za pomocą rur (258).
2. 2 Urządzenie według zastrz 1, znamienne tym, ze ścianka wewnętrzna (254) rurowego korpusu (250) jest ukształtowana z płyty perforowanej (255).
3. 3 Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze elementy rozpylające (262) są rozmieszczone wzdłuz przynajmniej części długości rurowego korpusu (250), zaczynając od wlotu.
4. 4 Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze elementy rozpylające są ustawione współosiowo
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwory zasilające dla dodatkowych strumieni powietrza są połączone z rurami (258) posiadającymi fragment najblizszy do rurowego korpusu (250) nachylony w kierunku wylotowym
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze przekrój przez ściankę zewnętrzną (252) korpusu rurowego (250) ma profil w postaci czterech garbów (252A, 252B, 252C, 252D), a otwory zasilające dla dodatkowych strumieni powietrza są połączone ze środkiem każdego garbu.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, ze przekrój przez ściankę wewnętrzną (254) rurowego korpusu (250) ma kołowy profil.