PL191670B1 - Sposób i urządzenie do wtryskiwania pary wodnej, stosowane przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego - Google Patents

Abstract

1. Sposób wtryskiwania pary wodnej stosowany przy wzmac- nianiu wyrobów z tworzywa celulozowego, znamienny tym, ze laczy sie zywiczne spoiwo z materialem celulozowym dla utworze- nia mieszaniny, po czym formuje sie mate z mieszaniny utworzonej z polaczenia zywicznego spoiwa z materialem celulozowym, na- stepnie zestala sie mate, przy doprowadzaniu pary wodnej pod cisnieniem, w urzadzeniu prasujacym posiadajacym pare podgrze- wanych plyt dociskowych zawierajacych plyte dociskowa z wtry- skiem pary wodnej, która ma liczne otwory sluzace do przechodze- nia przez nie pary wodnej, po czym dostarcza sie plyte rozdzielacza pary wodnej ze szczelinami, przylegajacej do plyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i kontaktujacej sie z mieszanina, przy czym plyta rozdzielania pary wodnej ze szczelinami posiada szcze- liny, które przecinaja sie wzajemnie z otworami znajdujacymi sie w porowkowanej plycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, a szczeliny i plyta rozdzielania pary tworza otwarty obszar do wtryskiwania przez niego pary wodnej, obejmujacego przynajmniej 6% glównej powierzchni przylegajacej do zlozonego wyrobu, na- stepnie wtryskuje sie pare wodna przez otwory w porowkowanej plycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i przez szczeliny w plycie rozdzielania pary wodnej, po to by uzyskac kontakt z para wodna w calej mieszaninie, ............................................................. 9. Urzadzenie do wtryskiwania pary wodnej stosowane przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego, przy czym pare wodna wtryskuje sie do wnetrza maty zawierajacej material celulozowy i zywiczne spoiwo do spajania materialu celulozowego, znamienne tym, ze ma prase zawierajaca przeciwlegle podgrzewane plyty dociskowe (12, 22), wlacznie z plyta dociskowa (24) z wtryskiem pary wodnej posiadajaca liczne kanaly (36) do odbierania pary wodnej, ........ PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wtryskiwania pary wodnej, stosowane przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego. Wynalazek w ogólności dotyczy produkcji wzmocnionych wyrobów z tworzywa celulozowego, a zwłaszcza, dotyczy procesu produkcyjnego wzmocnionych wyrobów z tworzywa celulozowego, stosującego operację prasowania z wtryskiwaniem pary wodnej, w której to operacji para wodna jest wtryskiwana i usuwana poprzez jedną płytę dociskową, podczas gdy przy tym uzyskuje się doskonały rozkład pary wodnej, poprzez cały wyrób z tworzywa celulozowego podlegający umocnieniu, tak żeby przeciwległą płytą dociskową mógł on być teksturowany lub deseniowany.

Lepiszcza z żywic syntetycznych, takich jak żywice na bazie fenolu, są szeroko stosowane jako spoiwa w produkcji złożonych artykułów, takich jak wzmocnione wyroby z tworzywa celulozowego (na przykład płyty sklejkowe, płyty wiórowe, ukierunkowane płyty splatane, oraz płyty pilśniowe). Kompozycje takie mogą być tworzone w różnych procesach technologicznych, oraz mogą być formowane w rozmaitych pożądanych kształtach i rozmiarach, zależnie od ich końcowego przeznaczenia. Generalnie jednak, umocnione wyroby z tworzywa celulozowego są formowane przez zespalanie żywicy fenolowej, takiej jak żywica fenolowo-formaldehydowa, z materiałem wypełniającym, takim jak włókno celulozowe lub drobiny celulozowe, a następnie spajanie razem materiału wypełniającego przy użyciu prasy, która dostarcza ciepła i nacisku. Różne procesy technologiczne są opisywane w opisach patentów USA, o numerach: 5,367,040 i 5,637,658, oraz w zgłoszeniu patentowym USA o ogólnie nadanym numerze kolejnym 08/888,878 (zgłoszonym 7 lipca 1997) i jednocześnie będącym przedmiotem postępowania, ujawnienia których są tu załączone na zasadzie odniesienia.

Głównym procesem technologicznym wykonywania umocnionego wyrobu z tworzywa celulozowego jest proces „suchy. W suchym procesie, materiał wypełniający, taki jak włókna celulozowe, jest ogólnie pokrywany spoiwem żywicznym, w strumieniu gazowym lub sposobami mechanicznymi. Na przykład, włókna dostarczane przez urządzenie rozwłókniające (na przykład przez rafinator ciśnieniowy) mogą być pokrywane syntetyczną żywicą termoutwardzalną, taką jak żywica fenolowo-formaldehydowa, przy zastosowaniu procedury łączenia składników w strumieniu gazu, w której żywica jest łączona z włóknami w turbulentnym strumieniu powietrza. Następnie, pokryte żywicą włókna, z operacji łączenia w strumieniu gazowym, są poddawane wstępnemu osuszaniu pod ciśnieniem, na przykład w suszarce rurowej, i wtedy są w sposób przypadkowy formowane w postać maty przez przenoszenie strumieniem powietrza włókien na człon podpierający (na przykład uformowany z drutu). Uformowana mata, korzystnie posiadająca zawartość wilgoci mniejszą niż 10% wagowo, jest wtedy prasowana, przy podgrzewaniu i pod naciskiem, w prasie pomiędzy parą podgrzanych płyt dociskowych, po to by utwardzić żywicę termoutwardzalną i zagęścić matę przekształcając ja w jednolitą zestaloną strukturę. Zestalona struktura może być podczas zestalania deseniowana na zewnętrznej powierzchni, przez fakturę wykonaną na jednej z płyt dociskowych, dla uzyskania pożądanego wytłoczonego wzoru naniesionego na zewnętrzną powierzchnię wyrobu.

W procesie technologicznym mokro-suchym, włókno połączone z żywicą, z operacji łączenia w strumieniu gazowym, jest mieszane z wodą pełniącą rolę czynnika nośnego, i jest formowane w matę jako mokra zawiesina na członie podpierającym, gdzie woda jest usuwana sposobami mechanicznymi do uzyskania zawartości wilgoci około 60% lub poniżej. Uformowana mata jest wtedy przeprowadzana mechanicznie przez wielopoziomową suszarkę powietrzną, w której zawartość wilgoci jest dalej redukowana do około 10% lub mniej. Mata jest wtedy prasowana, przy podgrzewaniu i pod naciskiem, podobnie jak w powyższym „suchym procesie technologicznym.

Prasowanie z wtryskiwaniem pary wodnej jest operacją zestalania, która może być zastosowana, na przykład, w suchym i w mokro-suchym procesie produkcji umocnionych kompozycji z tworzywa celulozowego. Przy prasowaniu z wtryskiwaniem pary wodnej, para wodna jest wtryskiwana przez jedną lub obie płyty dociskowe, przewidzianymi do tego otworami, na przykład otworami przewierconymi, znajdującymi się w płycie dociskowej, jednej lub obu, tak żeby para wodna wpływała przez nie, a następnie żeby wydobywała się z maty zawierającej żywicę syntetyczną i materiał wypełniający. Para wodna skrapla się na powierzchniach wypełniacza i podgrzewa matę. Ciepło przenoszone przez parę wodną do maty, jak również ciepło przenoszone od płyt dociskowych do maty, powoduje utwardzanie się żywicy. W porównaniu z konwencjonalnymi operacjami prasowania, prasowanie z wtryskiwaniem pary wodnej może przynieść rozliczne korzyści, na przykład takie jak krótszy czas prasowaPL 191 670 B1 nia, szybsze i zadawalające utwardzanie grubszych płyt, oraz wyroby posiadające bardziej jednorodne właściwości fizyczne.

Prasowanie z wtryskiwaniem pary, mat zawierających konwencjonalne żywice fenolowe, daje jednak często w rezultacie złożony produkt finalny wykazujący niepożądane właściwości, takie jak powstawanie słabej zwięzłości i/lub konturów o zbyt małej ilości kleju. W celu zapewnienia powstawania dobrej zwięzłości wymagane jest uzyskanie jednorodnego rozproszenia żywicy fenolowej w całej macie. Jednakże, z powodu, że żywice fenolowe mają zdolność rozpuszczania się w wodzie kiedy maty zawierające takie żywice, nasycone parą wodną, są prasowane, para wodna skraplając się często rozpuszcza żywicę. Żywica rozpuszczona przemieszcza się w sposób niepożądany do rejonów maty w taki sposób, że ta żywica nie jest już dłużej rozproszona równomiernie, dając w rezultacie produkt posiadający rejony ubogie w żywicę i powstawanie słabej zwięzłości w takich rejonach. Powstawanie słabej zwięzłości jest także nacechowane znanym zjawiskiem wcześniejszego utwardzania (to jest, żywica utwardza się przedtem zanim mata zostaje ściśnięta do jej finalnych rozmiarów, jako jednolicie scalona struktura), i wstrzymywaniem wilgoci (to jest, woda występująca w rdzeniu lub we wnętrzu maty, zapobiega przekraczaniu temperatury odparowania wody 100°C przez temperaturę maty, przez co wstrzymuje utwardzanie żywicy). Kontury z niedoborem kleju, spowodowanym przez nadmierną penetrację żywicy, mogą pojawić się przy powierzchni formowanego wyrobu, gdzie żywica została w sposób niepożądany wymyta z powierzchni maty i przemieściła się do brzegów maty lub do rdzenia maty. Brak żywicy przy powierzchni wyrobu - a skutkiem tego występowanie konturów z niedoborem kleju powoduje łuszczenie się wyrobu.

Innym problemem napotykanym przy sposobach prasowania z wtryskiwaniem pary wodnej, oraz przy urządzeniach stosowanych do scalania wyrobów z tworzywa celulozowego, jest to, że trudno jest uzyskać całkowitą penetrację pary wodnej poprzez całą objętość materiału celulozowego podlegającego scalaniu, w celu osiągnięcia równomiernego nagrzania materiału celulozowego. Wymienione dalej opisy patentów mówią o wtryskiwaniu pary wodnej przez jedną płytę dociskową, i wydalanie tej pary wodnej poprzez przeciwległą płytę dociskową, w próbie uzyskiwania całkowitego przepływu pary na wskroś, przez materiał celulozowy podlegający prasowaniu, są to opisy patentów o numerach: 3,891,738, Shen, 4,605,467, Bottger, oraz 4,850,849, Hsu. Opisy patentów o numerach: 5,195,428 i 5,158,012, Gawlitta i inni - mówią o wtryskiwaniu pary przez kanały rozciągające się równolegle, poprzecznie do długości płyt dociskowych, oraz o wydalaniu pary po przeciwnej stronie płyt dociskowych, dla uzyskania przepływu pary przechodzącego całkowicie na wskroś. Opisy patentów o numerach: 4,393,019, Geimer, oraz 4,517,147, Taylor - mówią o dziurkowanych płytach dociskowych, zarówno górnej jak i dolnej, prasy do materiału celulozowego podlegającego prasowaniu.

Opisy patentów o numerach: 4,162,877, Nyberg, 3,280,237, Corbin i inni, oraz 5,078,938, Munk i inni - ujawniają wtryskiwanie pary od tylko jednej płyty dociskowej prasy, włącznie z układem dystrybucji pary wodnej, takim jak duża ilość małych okrągłych otworków, na przykład o średnicy od 1 mm do 5 mm. Opis patentowy, numer 3,280,237, Corbin i inni, także mówi o stosowaniu porowatej płyty metalowej umieszczonej poniżej otworków, w kontakcie z matą przeznaczoną do prasowania, dla dostarczenia licznych drobnych kanałków dla rozpraszania przegrzanej pary wodnej, opuszczającej gładszą powierzchnię wykańczanej płyty. Inne opisy patentowe, które ujawniają stosowanie pary wodnej podczas prasowania zestalającego, są następujące: opisy patentowe o numerach 5,028,286 i 5,134,023, Hsu, opis patentowy numer 3,686,383, Makinen - ujawnia tworzenie się pary wodnej w miejscu prasowania, z wilgoci zawartej wewnątrz materiału celulozowego, oraz ujawnia stosowanie siatki drucianej do ulatniania się pary, opis patentowy numer 4,895,508, Held - ujawnia okrągłe lub szczelinowe otworki w opaskach ciśnieniowych, które są montowane na wałkach, przy ciągłym tworzeniu płyty z tworzywa celulozowego, albo przelotowe pionowo rozmieszczone otwory sąsiadujące z płytą, przy produkcji sposobem półciągłym, oraz opis patentowy numer 3,619,450, Futo.

Jak ujawniono we wspominanym wyżej opisie patentowym numer 3,280,237, Corbin i inni, inne problemy napotykane przy dystrybucji pary wodnej na wskroś przez podgrzewany wyrób z tworzywa celulozowego, są takie, że rozkład otworków do pary wodnej w sąsiedztwie wyrobu z tworzywa celulozowego powoduje wchodzenie włókien do otworków podczas operacji prasowania, dając w rezultacie nierówną (niegładką) powierzchnię, która może wymagać wygładzania papierem ściernym, lub innego zabiegu wygładzającej obróbką skrawaniem. Mimo że nie wspomina się w opisie patentowym numer 3,280,237, Corbin i inni, że wprawdzie porowata płyta metalowa dostarcza znakomitego rozkładu pary wodnej i zapewnia gładką powierzchnię scalanego wyrobu, to porowate płyty wykazują się bardzo wolnymi szybkościami przepływu pary, tak że czas wymagany do uzyskania wymaganej temperatury

PL 191 670 B1 płyty, i nasycenia parą, byłby nie do przyjęcia ze względów technicznych, albo skutkowałby niezupełnym kontaktem pary wodnej z materiałem celulozowym podlegającym zestalaniu.

Innym problemem, napotykanym wtedy gdy otworki rozkładu pary wodnej są wystarczająco duże dla właściwego wtrysku pary wodnej, to jest gdy mają, według opisu patentowego numer 4,162,877, Nyberg, średnicę od 1 mm do 5 mm, jest to, że materiał celulozowy, który jest zestalony wewnątrz otworków, powoduje skrajne trudności występujące przy oddzielaniu wyrobu od podziurkowanej płyty rozdzielania pary wodnej. Dlatego też, uzyskanie sposobu i urządzenia do wtrysku pary wodnej, na wskroś przez cały materiał celulozowy, w czasie technicznie akceptowanym i przy jednoczesnym uzyskiwaniu powierzchni o dostatecznej gładkości, która jest łatwo oddzielana od płyty rozdzielania pary wodnej, jest zadaniem o olbrzymim znaczeniu. Uzyskiwanie wystarczającego rozkładu pary wodnej, w technicznie akceptowalnym czasie i przy jednoczesnym uzyskiwaniu wyrównanej powierzchni na głównej powierzchni zewnętrznej wyrobu, przylegającej do wlotów pary wodnej, podczas gdy uzyskuje się główną powierzchnię czołową wyrobu z naniesioną fakturą lub deseniem, jest nawet jeszcze trudniejsze.

Parametry procesu technologicznego, oraz urządzenie do prasowania z wtryskiwaniem pary wodnej, są pełniej opisane w publikacji autorstwa K. Walter, Steam Pressing Experience from Operating Plants and Future Possibilities, (G. Siempelkamp GmbH and Co.), oraz w opisach patentowych patentów USA o numerach: 5,195,428, 5,134,023, i 4,850,849, z których każdy poszczególny ujawniono tutaj na zasadzie odniesienia.

Ze względu na powyższe, byłoby pożądane przedstawienie sposobu wytwarzania wyrobu z tworzywa celulozowego, który pokonuje opisywane wyżej problemy. A dokładniej, byłoby pożądane przestawienie sposobu wytwarzania umocnionych wyrobów z tworzywa celulozowego, używając do tego konwencjonalnego spoiwa żywicznego takiego jak żywica fenolowa, oraz stosując operację prasowania z wtryskiwaniem pary wodnej, który to sposób zachowuje korzyści i przezwycięża wady dotychczasowych sposobów wytwarzania kompozycji z tworzywa celulozowego.

Celem wynalazku pokonać trudności związane z problemami, jednym lub więcej, opisywanymi wyżej.

Według jednego z głównych aspektów niniejszego wynalazku, jest dostarczony sposób i urządzenie do zestalania prasowaniem na gorąco wyrobów zawierających materiał celulozowy, gdzie do materiału celulozowego podczas zestalania wyrobu jest wtryskiwana para wodna, w czasie technicznie akceptowanym i podczas gdy jest uzyskiwana względnie wyrównana powierzchnia na głównej stronie wyrobu, która to para wodna jest tak wtryskiwana żeby wyrób mógł być łatwo oddzielany od płyty rozdzielania pary wodnej, stykającej się z wyrobem. Ten ważny aspekt niniejszego wynalazku jest osiągany podczas uzyskiwania wyrobu zawierającego materiał celulozowy, który może być deseniowany lub fakturowany podczas zestalania z wtryskiwaniem pary wodnej, i posiada następujące właściwości: na powierzchni tylnej wymaga niewielkiego, lub nie wymaga wcale, wygładzania papierem ściernym lub innego zabiegu wygładzającej obróbki skrawaniem, dla osiągnięcia wystarczającej gładkości powierzchni tylnej, ma znakomitą obrabialność, wodoodporność i stabilność wymiarową, ma polepszoną wytrzymałość na wyginanie, ma zredukowane zapotrzebowanie na spoiwo żywiczne, oraz zapewnia zestalanie w obniżonym czasowym cyklu prasowania, w porównaniu do zestalania bez wtryskiwania pary wodnej, dla wyrobów posiadających ciężar właściwy, na przykład, od około 0,60 do około 0,90.

Sposób wtryskiwania pary wodnej stosowany przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że łączy się żywiczne spoiwo z materiałem celulozowym dla utworzenia mieszaniny, po czym formuje się matę z mieszaniny utworzonej z połączenia żywicznego spoiwa z materiałem celulozowym, następnie zestala się matę, przy doprowadzaniu pary wodnej pod ciśnieniem, w urządzeniu prasującym posiadającym parę podgrzewanych płyt dociskowych zawierających płytę dociskową z wtryskiem pary wodnej, która ma liczne otwory służące do przechodzenia przez nie pary wodnej, po czym dostarcza się płytę rozdzielacza pary wodnej ze szczelinami, przylegającej do płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i kontaktującej się z mieszaniną, przy czym płyta rozdzielania pary wodnej ze szczelinami posiada szczeliny, które przecinają się wzajemnie z otworami znajdującymi się w porowkowanej płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, a szczeliny i płyta rozdzielania pary tworzą otwarty obszar do wtryskiwania przez niego pary wodnej, obejmującego przynajmniej 6% głównej powierzchni przylegającej do złożonego wyrobu, następnie wtryskuje się parę wodną przez otwory w porowkowanej płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i przez szczeliny w płycie rozdzielania pary wodnej, po to by uzyskać kontakt z parą wodną w całej

PL 191 670 B1 mieszaninie, potrzebny przy zestalaniu mieszaniny w wyrób z tworzywa celulozowego posiadający strukturalną integralność, oraz potrzebny do utwardzenia żywicznego spoiwa, a na koniec wydala się parę wodną z układu wtryskiwania pary wodnej poza urządzenie do prasowania.

Żywiczne spoiwo zawiera żywicę fenolową.

Żywica fenolowa zawiera produkt wchodzący w reakcję, w postaci związku fenolowego i aldehydu, związek fenolowy jest wybrany z grupy związków chemicznych obejmującej fenole, krezole, fenole podstawione, oraz ich mieszaniny, przy czym aldehyd jest wybrany z grupy związków chemicznych obejmującej formaldehyd, paraformaldehyd, aldehyd octowy, furfuraldehyd, oraz glioksal.

Żywica fenolowa zawiera formaldehyd fenolowy.

Szczeliny w płycie rozdzielania pary wodnej mają szerokość od 0,2 mm do 1,0 mm, i długość przynajmniej 50 mm.

Szerokość szczelin w płycie rozdzielania pary wodnej jest od około 0,5 mm do około 0,9 mm.

Szczeliny w płycie rozdzielania pary wodnej mają szerokość około 0,7 mm i długość przynajmniej 50 mm, oraz są rozstawione z odstępami od około 7mm do około 15mm.

Sposób wtryskiwania pary wodnej stosowany przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że łączy się żywiczne spoiwo z materiałem celulozowym dla utworzenia mieszaniny, po czym formuje się maty z mieszaniny utworzonej z połączenia żywicznego spoiwa z materiałem celulozowym, następnie zestala się matę pod działaniem ciepła, przy doprowadzaniu pary wodnej i pod ciśnieniem, w urządzeniu prasującym do formowania wyrobu, po czym rozdziela się parę wodną w objętości maty przy jej zestalaniu, podczas gdy jest ona pod działaniem ciepła i pod ciśnieniem, poprzez otwory w płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i przez przecinające się z nimi wzajemnie szczeliny w przylegającej płycie rozdzielania pary wodnej, szczeliny posiadają szerokość mniejszą niż 1 mm i dostarczają przynajmniej 6% obszaru otwartego, w stosunku do obszaru głównej powierzchni maty przylegającej do płyty rozdzielania pary wodnej.

Urządzenie do wtryskiwania pary wodnej stosowane przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego, przy czym parę wodną wstrzykuje się do wnętrza maty zawierającej materiał celulozowy i żywiczne spoiwo do spajania materiału celulozowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma prasę zawierającą przeciwległe podgrzewane płyty dociskowe, włącznie z płytą dociskową z wtryskiem pary wodnej posiadającą liczne kanały do odbierania pary wodnej, przy czym płyta dociskowa z wtryskiem pary wodnej posiada liczne otwory w swej górnej powierzchni będące w połączeniu komunikacyjnym przepływowym z jednym, lub więcej, z kanałów odbierających parę wodną, służące do zapewnienia przepływu pary wodnej przez nie, płytę do rozdzielania pary wodnej rozmieszczoną nad otworami znajdującymi się w płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, przy czym płyta do rozdzielania pary wodnej ma w sobie liczne szczeliny przechodzące całkowicie na wskroś przez jej grubość, a szczeliny są tak umieszczone w płycie do rozdzielania pary wodnej, że przecinają się wzajemnie z otworami znajdującymi się w płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, po to by odbierać parę wodną z płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej i zapewniać przepływ pary wodnej przez płytę rozdzielania pary wodnej, do powierzchni głównej maty, ponadto szczeliny w płycie rozdzielania pary wodnej dostarczają przynajmniej 6% powierzchni otwartej przylegającej do maty.

Szczeliny w płycie ze szczelinami posiadają szerokość od 0,2 mm do 1,0 mm oraz długość przynajmniej 50 mm.

Szerokość szczelin w płycie do rozdzielania pary wodnej jest od około 0,5 mm do około 0,9 mm.

Szczeliny w płycie do rozdzielania pary wodnej mają szerokość około 0,7 mm i długość przynajmniej 50 mm oraz są rozstawione z odstępami od około 7 mm do około 15 mm.

Dalsze zalety wynalazku mogą stać się dostrzegalne dla specjalistów w dziedzinie, przy zapoznawaniu się z następującym dalej szczegółowym opisem, wykonanym w powiązaniu z rysunkiem i z załączonymi zastrzeżeniami patentowymi.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny, w kierunku szerokości, przez urządzenie do prasowania z wtryskiwaniem pary wodnej, według niniejszego wynalazku, przy czym lewa strona rysunku ilustruje „prasowanie wnękowe uszczelki ściskanej, a prawa strona rysunku ilustruje „prasowanie zaporowe uszczelki ściskanej, fig. 2 - przekrój wzdłużny, w kierunku długości, przez urządzenie do prasowania z wtryskiwaniem pary wodnej, według niniejszego wynalazku, przy czym lewa strona rysunku ilustruje „prasowanie wnękowe uszczelki ściskanej, a prawa strona rysunku ilustruje „prasowanie zaporowe uszczelki ściskanej, a fig. 3 - częściowo wyrwany rzut z góry, dolnej podgrzewającej płyty dociskowej, płyty wtrysku pary wodnej, oraz płyty rozdzielania pary wodnej - części urządzenia do wtryskiwania

PL 191 670 B1 pary wodnej według niniejszego wynalazku, pokazujący płytę dociskową z wtryskiem pary wodnej i nałożoną płytę rozdzielania pary, przedstawiający, liniami przerywanymi, kanały rozdzielania pary wodnej uformowane w górnej powierzchni płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, przy czym górna część rysunku ilustruje „prasowanie wnękowe uszczelki ściskanej, a dolna część rysunku ilustruje „prasowanie zaporowe uszczelki ściskanej.

Według wynalazku, umocniony wyrób z tworzywa celulozowego jest wytwarzany z połączenia spoiwa żywicznego i materiału celulozowego takiego jak włókna celulozowe lub drobiny celulozowe. Formowana jest mata i ta mata jest zestalana w urządzeniu do prasowania, pod wpływem ciepła, przy doprowadzaniu pary wodnej pod ciśnieniem. Może być przy tym stosowany czynnik przyspieszający, korzystnie taki jak opisywany niżej bardziej szczegółowo kwas, który może być opcjonalnie wprowadzany do żywicy i/lub materiału celulozowego, korzystnie zanim jeszcze mata przejdzie w stan zestalony.

Zgodnie ze sposobem, według niniejszego wynalazku, żywica fenolowa jest łączona z materiałem celulozowym dla uformowania mieszaniny, opcjonalnie z później dodawanym do mieszaniny związkiem kwasowym. Związek kwasowy może być rozpylany na mieszaninie żywicy fenolowej i tworzywa celulozowego znanymi dostępnymi sposobami. Sposób dalej obejmuje etap formowania maty, z mieszaniny tworzywa celulozowego i spoiwa żywicznego, na członie podpierającym, oraz etap wprowadzania maty do urządzenia prasującego. Mata jest zestalana przy podgrzewaniu, z doprowadzaniem pary wodnej i pod ciśnieniem, w urządzeniu prasującym służącym do formowania integralnego umocnionego wyrobu.

W innej opcjonalnej postaci wynalezionego sposobu, związek kwasowy jest początkowo łączony z materiałem celulozowym dla uformowania mieszaniny, a następnie do mieszaniny jest wprowadzana żywica fenolowa. Żywica fenolowa może być rozpylana na mieszaninie tworzywa celulozowego i kwasu. Ten sposób także obejmuje dodatkowe etapy, formowania maty z mieszaniny zawierającej związek kwasowy, na członie podpierającym, oraz wprowadzania maty do urządzenia prasującego. Mata zawierająca związek kwasowy jest zestalana przy podgrzewaniu, z doprowadzaniem pary wodnej i pod ciśnieniem, w urządzeniu prasującym służącym do formowania integralnego umocnionego wyrobu.

Wypełniacz z tworzywa celulozowego, stosowany w wynalazku, jest korzystnie włóknem celulozowym lub celulozowymi drobinami (na przykład wióry, cięgna lub płatki).

Zalecane żywice stosowane według wynalazku, obejmują żywice fenolowe, włączając w to modyfikowane żywice fenolowe. Chociaż żywica fenolowa może być w stanie sproszkowanym, wysoki ciężar cząsteczkowy sprawia, że postać sproszkowana jest zwykle bardziej kosztowna w produkcji, i dlatego jest zalecana postać rozwodniona żywicy.

W handlu jest dostępnych wiele odpowiednich żywic fenolowych. Ogólnie, żywica fenolowa jest produktem reakcji związku fenolowego i aldehydu, reakcji zachodzącej w obecności związku alkalicznego. Związek fenolowy żywicy fenolowej, dla użytku zgodnie z wynalazkiem, może być fenolem, kresolem, ksylenolami, innymi podstawionymi fenolami, i/lub ich mieszaninami. Przykłady podstawionych fenoli obejmują: o-krezol, p-krezol, p-butylofenol trzeciorzędowy, p-nonylofenol, p-dodecylofenol, oraz dwufunkcyjne ksylenole (na przykład 3,5-ksylenole). Mieszanina krezoli, fenoli i ksylenoli (znana powszechnie jako kwas tolilowy) może być w praktyce użyteczna na skalę techniczną w wynalezionym sposobie, na skutek jej dostatku i stosunkowo niskich kosztów.

Składnik aldehydowy żywicy fenolowej, dla użytku zgodnie z wynalazkiem, nie jest ograniczony do samego aldehydu, ale obejmuje aldehyd, formaldehyd, oraz ich pochodne, które są znane w technice jako użyteczne w związku z wytwarzaniem żywic fenolowych. Zatem, odnosi się to tutaj do składnika aldehydowego żywicy, która zawiera aldehydy, formaldehydy, oraz ich pochodne. Formaldehyd jest zalecanym aldehydem. Pochodne formaldehydu obejmują, na przykład, paraformaldehyd, urotropinę, aldehyd octowy, glioksal, oraz furfuraldehyd.

Stosunek składnika aldehydowego do składnika fenolowego może być rzędu 2,0 mole aldehydu lub mniej, na mol składnika fenolowego, a dokładniej od około 0,5 mola do około 1,2 mola aldehydu na mol składnika fenolowego, na przykład około 0,8 mola do 1,0 mola aldehydu na mol składnika fenolowego. Jeżeli jest stosowany dwufunkcyjny składnik fenolowy (na przykład 3,5-ksylenole), ekwiwalent stosunku molowego (to jest stosunek moli aldehydu do ilości wolnych miejsc na pierścieniu fenolowym, dostępnych do wykorzystania w reakcji z aldehydem) może być w przedziale wielkości od około 0,4:1 do około 0,66:1.

PL 191 670 B1

Jak zauważono wyżej, formowanie żywicy fenolowej, dla użytku zgodnie z wynalazkiem, zachodzi korzystnie w obecności związku alkalicznego (czasami nazywanego „substancją kaustyczną), który jest używany: (a) do dokonywania metylacji fenolu, (b) do przyspieszania zachodzenia reakcji pomiędzy aldehydem i związkiem fenolowym, oraz (c) do rozpuszczania uformowanej żywicy. Znane są w technice rozmaite odpowiednie związki alkaliczne, które obejmują, na przykład, wodorotlenek sodu, wodorotlenek potasu, lub ich mieszaniny. Chociaż mogą być stosowane wyższe proporcje substancji kaustycznych, a specjaliści w dziedzinie będą w stanie dobrać odpowiednie poziomy kaustyczne, ilość substancji kaustycznej dodana do mieszaniny fenolowo aldehydowej może być rzędu od około 0,05 mola do około 0,2 mola związku alkalicznego na mol związku fenolowego. Taka ilość substancji kaustycznej generalnie zapewnia bardzo korzystne właściwości formowanego wyrobu, pozwalając jednocześnie na wystarczająco szybkie utwardzanie się żywicy.

Opcjonalnie, do żywicy fenolowej może być dodana pewna ilość modyfikatora dwuhydroksybenzenowego (na przykład rezorcyny). Przykłady związków dwuhydroksybenzenowych obejmują rezorcynę, hydrochinon i katechinę. Rezorcyny niepodstawione i podstawione, włączając w to ich mieszaniny, mogą być także stosowane. Reakcja między żywicą fenolową i modyfikatorem zachodzi, korzystnie, bez dalszego dodawania substancji kaustycznej, aż dotąd, dopóki nie zostanie osiągnięta wymagana długość łańcucha do wytworzenia zmodyfikowanej żywicy fenolowej. Jakkolwiek rezorcyna jest zalecanym związkiem modyfikatora, do innych związków modyfikatorów, które mogą oddziaływać chemicznie z żywicą fenolowo formaldehydową, należą aminofenole i fenylenodwuaminy.

Przykłady aminofenoli obejmują ortohydroksyanilinę, metahydroksyanilinę, oraz parahydroksyanilinę. Przykłady fenylenodwuamin obejmują ortofenylenodwuaminę, metafenylenodwuaminę, oraz parafenylenodwuaminę. Związek modyfikatora, kiedy jest stosowany, jest korzystnie obecny w ilości rzędu mol rezorcyny na około od jednego mola do około dziesięciu moli związku fenolowego, a korzystniej przy zachowaniu stosunku pięciu moli do około dziesięciu moli fenolu na mol rezorcyny. Stosunek molowy aldehydu do ogólnej ilości związków fenolowych (to jest związków fenolowych plus modyfikatora dwuhydroksybenzenowego), korzystnie jest, gdy przewyższa 1:1, korzystniej, gdy jest w przedziale wielkości rzędu od około mola do około 1,8 moli formaldehydu na mol związków fenolowych, a najbardziej korzystnie, w przedziale wielkości rzędu od około 1,1 moli do około 1,4 moli formaldehydu na mol związków fenolowych.

Według wynalazku, skoro została uformowana mata zawierająca, korzystnie, spoiwo żywiczne, spoiwo żywiczne fenolowe, oraz zawierająca materiał celulozowy, mata ta jest wprowadzana do odpowiedniego urządzenia prasującego, korzystnie posiadającego wielokrotne otwarcia prasownicze dla zestalania licznych wyrobów równocześnie, za pośrednictwem ładowarki bez płyt przekładkowych, dobrze znanej w technice.

Każde otwarcie prasownicze będzie zawierało płytę dociskową z wtryskiem pary wodnej, i płytę rozdzielania pary wodnej ze szczelinami, znajdującą się nad dolną grzejną płytą dociskową, dostarczającą układu do transportowania pary wodnej w głąb maty i do jej usuwania na zewnątrz. Zasilanie parą wodną i wydmuchiwanie jej do każdej płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, będzie się odbywać poprzez zespół dostarczania i wydmuchiwania pary wodnej, który zawiera rurę rozgałęźną podłączoną do każdej płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, poprzez łącznikowe rurki spasowane z łącznikami wahliwymi. Kompletny zespół dostarczania i wydmuchiwania pary wodnej jest zamontowany na górnej powierzchni każdej dolnej grzejnej płyty dociskowej, wyposażonej w oddzielne zasilanie parą wodną, przewidziane do podgrzewania grzejnych płyt dociskowych.

Górna powierzchnia prasująca otwarcia prasowniczego jest wyposażona w ramę zderzakową lub w listwy zderzakowe, i w płytę kontaktującą się z powierzchnią wyrobu, przymocowaną do płyty nośnej, zamontowanej na dolnej powierzchni górnej grzejnej płyty dociskowej. Płyta kontaktująca się z powierzchnią wyrobu może być albo wyposażona w deseń, albo gładka, zależnie od wymaganej powierzchni wyrobu.

Wtryskiwana para wodna może być zatrzymywana w macie przez ramę zderzakową, przymocowaną do płyty nośnej, która to rama zderzakowa całkowicie okrąża matę formując autoklaw wewnątrz otwarcia prasowniczego (prasowanie wnękowe), jak pokazano w lewej części rysunku na figurach 1i 2. Mata w całej swej objętości będzie poddawana pełnej obróbce przez wtryskiwaną parę wodną. Uszczelnienia ciśnieniowe dla pary wodnej, są wykonywane z elastycznych członów uszczelniających, na przykład z gumy, montowanych do ramy zderzakowej. Finalny wymiar wyrobu, odbierany przez sprawdzian szczękowy, jest uzyskiwany za pośrednictwem grubości ramy zderzakowej.

PL 191 670 B1

Alternatywnie, wtryskiwana para wodna może być zatrzymywana w macie za pośrednictwem żebra lub zapory, korzystnie uformowanej jednolicie z powierzchnią płyty (prasowanie zaporowe), jak pokazano w prawej części rysunku na figurach 1i 2. Podnoszona zapora ma rozmiar tak obliczony, by uzyskać zagęszczenie maty wokół jej całego obrzeża, dla uformowania zamknięcia wewnątrz obszaru ograniczonego zaporą, kiedy prasa jest całkowicie zamknięta. Tylko mata wewnątrz obszaru ograniczonego zaporą będzie poddawana pełnej obróbce przez wtryskiwaną parę wodną. Obwód maty w stanie zagęszczonym, ściskany przez zapory, będzie formował uszczelnienie, które nie może być penetrowane przez przechodzący przez nie boczny przepływ wtryskiwanej pary wodnej. W tym układzie, finalny wymiar wyrobu odbierany przez sprawdzian szczękowy, jest ograniczany przez grubość listew zderzakowych, które są przymocowane tylko długich boków płyty nośnej.

Sposób zatrzymywania pary wodnej w macie przez ramę zderzakową może być określany jako „prasowanie wnękowe, a sposób z zaporą obwodową jako „prasowanie zaporowe. W każdym z tych sposobów występują zalety i wady, ale oba sposoby dostarczają efektywnego uszczelnienia dla zatrzymanej w macie wtryskiwanej pary wodnej.

Po tym jak już w każdym otwarciu prasowniczym zostanie umieszczona mata, za pośrednictwem ładowarki bez płyt przekładkowych, prasa jest zbliżana do swej końcowej pozycji określonej przez grubość ramy zderzakowej lub przez grubość listew zderzakowych. Mata jest ściskana do jej finalnej grubości, poprzez zamykanie prasy, przed wtryskiwaniem pary wodnej. Podczas zamykania prasy i ściskania maty, wnęka z matą jest otwarta do atmosfery, tak że z maty i z wnęki prasy może być wydalane do atmosfery powietrze, drogą przez: płytę rozdzielania pary wodnej ze szczelinami i płytę dociskową z wtryskiem pary wodnej, urządzenie z rurą rozgałęźną i rurami łącznikowymi, oraz zawór wydechowy włączony w instalację rurowej wtrysku pary wodnej.

Jak tylko prasa zostanie zamknięta w jej finalnej pozycji, a nacisk powodowany przez ciśnienie hydrauliczne zostanie podniesiony do poziomu przy którym siła zamykania przewyższa, przy odpowiednim współczynniku bezpieczeństwa, siły przeciwstawne wywierane przez ściskaną matę i przez maksymalne ciśnienie pary wodnej wtryskiwanej do wnęki, rozpoczynane jest wtryskiwanie pary wodnej.

Zalecane ciśnienia pary we wnęce prasy, zależne od grubości wyrobu i jego przeznaczenia, mogą zmieniać się w przedziale wielkości od 6,896x10⁵ Pa do 20,688x10⁵ Pa nadciśnienia, odpowiadających temperaturom nasycenia pary wodnej od 168,33°C do 218,33°C. Zalecane ciśnienie pary wodnej płyty dociskowej grzejnej, jest o wartości nominalnej w przedziale wielkości od 27,584x10⁵ Pa do 34,480x10⁵ Pa nadciśnienia, odpowiadających temperaturom nasycenia pary wodnej od 232,22°C do 246,11°C i utrzymywane jest w sposób ciągły jako stałe.

Po tym jak zostanie wtryśnięta para wodna do maty i po upłynięciu okresu czasu wymaganego na utwardzenie się żywicy, zawór dostarczający wtryskiwaną parę wodną jest zamykany, a ciśnienie może być powoli obniżane, przez zawór obniżania ciśnienia, do ustalonego wcześniej poziomu dla otwieranego następnie zaworu wydechowego pary wodnej. Przepustowość zaworu wydechowego daleko przewyższa przepustowość zaworu obniżającego ciśnienie. Zawór obniżający ciśnienie, z regulatorem ciśnienia wstecznego, może być także używany do ograniczania wartości szczytowych ciśnienia wewnątrz wnęki, które mogą wystąpić, wskutek przenoszenia ciepła przez przewodzenie, od płyt dociskowych grzejnych.

Wcześniej przed otwarciem prasy, ciśnienie pary wodnej we wnęce zostaje korzystnie zredukowane do mniej niż 0,3448x10⁵Pa nadciśnienia, a korzystniej do mniej niż 0,2069x10⁵Pa nadciśnienia. Dekompresja wnęki, mówiąc ogólnie, wymaga około dwukrotnie dłuższego czasu niż zwiększanie ciśnienia. Po zredukowaniu ciśnienia we wnęce do poziomu możliwego do przyjęcia, prasa może być otwierana dla załadowania jej następną matą, lub następnymi matami.

Przy przetwarzaniu prasowaniem mat, w wyroby o ciężarach właściwych w przedziale wielkości od około 0,60 do około 0,90, oraz przy wymiarach wyrobu odbieranych sprawdzianem szczękowym rzędu od 12,7 mm do 25,4 mm, przy stosowaniu sposobu z wtryskiwaniem pary wodnej według niniejszego wynalazku, ogólne czasy prasowania (włączając w to załadunek maty, prasowanie, wyładunek maty) są osiągalne w przedziale od około 3min do około 5min, co jest całkowicie niespodziewane kiedy się porówna czasy prasowania przy sposobach konwencjonalnego prasowania, dla suchych lub mokrych procesów technologicznych wytwarzania wyrobów, bez wtryskiwania pary wodnej, w których przenoszenie ciepła następuje tylko przez przewodzenie od płyt dociskowych grzejnych.

Całkowicie niespodziewanie i nieoczekiwanie stwierdzono, że wynalazek dostarcza znakomitych wyrobów z tworzywa celulozowego, wykonywanych przez prasowanie z wtryskiwaniem pary

PL 191 670 B1 wodnej, z maty zawierającej materiał celulozowy i żywiczne spoiwo, takie jak fenolowa żywica formaldehydowa.

Wracając teraz do rysunku, a początkowo do figur 1i 2, przedstawiono tam nowe i udoskonalone urządzenie 10 do prasowania, z wtryskiwaniem pary wodnej podczas zestalania w procesie prasowania, z podgrzewaniem materiału celulozowego i żywicznego spoiwa, zgodnie ze sposobem i przy konstrukcji urządzenia według niniejszego wynalazku. Jak przedstawiono na fig. 1 urządzenie prasujące posiada: górną płytę dociskową grzejną 12, która zawiera płytę nośną 14, niosącą na sobie płytę 16 wygniatającą kontur deseniu, kontaktującą się z górną główną powierzchnią 17 zestalanego wyrobu 18 z tworzywa celulozowego, nanoszącą na górną główną powierzchnię 17 wytłoczony wzór deseniowy, dolną płytę dociskową grzejną 22, będącą w kontakcie z płytą dociskową 24 z wtryskiem pary wodnej (albo jednolitą z nią), do prasowania zaporowego, parę zderzaków 26 płyt dociskowych (tylko jeden z nich jest pokazany po prawej stronie rysunku na fig. 1), albo ramę zderzakową 28 dla prasowania wnękowego, która ma na sobie elastomerowe uszczelki 29 (lewa strona fig. 1) rozciągające się wokół obrzeża płyty nośnej 14 oraz wokół płyty dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej, dla wytworzenia uszczelnienia zatrzymującego parę wodną pomiędzy nimi. Podnoszone żebro lub zapora 19 (po prawej stronie rysunku na figurach 1 i 2), umieszczone wokół całego obrzeża płyty 16 wygniatającej kontur deseniu i uformowane jako integralne z nią, utworzy uszczelnienie zatrzymujące parę wodną przy prasowaniu zaporowym, poprzez zagęszczenie obszaru w wyrobie 18 znajdującego się wokół całego obrzeża wyrobu. Płyty dociskowe grzejne, górna 12 i dolna 22, zawierają kanały 31 i 32 dla pary wodnej, odpowiednio, będące w połączeniu komunikacyjnym przepływowym z kanałami wlotowymi 33 i 35 dla pary wodnej, odpowiednio, służące do nagrzewania płyt dociskowych grzejnych, górnej 12 i dolnej 22. Płyty dociskowe grzejne 12 i 22 przewodzą ciepło na wskroś poprzez płytę nośną 14 i płytę 16 wygniatającą deseń (górna część prasy), oraz przez płytę dociskową 24 z wtryskiem pary wodnej i przez płytę 44 do rozdzielania pary wodnej (dolna część prasy), do maty 18.

Płyta dociskowa 24 z wtryskiem pary wodnej, zawiera liczne wlotowo-wylotowe kanały 34 połączone wzajemnie przepływowo z podłużnymi kanałami 36 tej samej płyty, rozmieszczone wewnętrznie w płycie dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej, służące do rozdzielania pary wodnej do rozmieszczonych wzdłuż, albo na długości, licznych biegnących wszerz lub poprzecznie, kanałów 38 wtrysku pary wodnej, otwartych przy górnej powierzchni płyty dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej. Jak to najlepiej widać na fig. 3, kanały 36 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, prowadzą do, są uformowane jednolicie oraz znajdują się w komunikacji przepływowej z, licznymi równoległymi, połączonymi wzajemnie przepływowo, kanałami lub otworami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej. Kanały 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, są rozmieszczone w poprzek szerokości płyty dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej, dla zapewniania przepływu pary poprzez górną powierzchnię płyty dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej, na całym obszarze o zasięgu rzeczywiście równym obszarowi dolnej głównej powierzchni ze szczelinami płyty 44 do rozdzielania pary wodnej. Wzdłużne kanały 36 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, są połączone przepływowo wzajemnie z kanałami 38 wtrysku pary wodnej, rozciągającymi się wszerz przy górnej powierzchni płyty dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej, poprzez szeregi łączących ujść 40 rozmieszczonych tak by się przecinały wzajemnie z, i zapewniały komunikację przepływową pomiędzy, kanałami 33 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej i kanałami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej.

Jak to najlepiej widać na fig. 3, górna powierzchnia 50 płyty dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej, zawierająca otwarte kanały 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, jest uformowana tak by zawierała obniżenie 42 służące do osadzania w nim i pozycjonowania płyty 44 do rozdzielania pary wodnej ze szczelinami. Płyta 44 do rozdzielania pary wodnej, jest uformowana tak by zawierała rozstawione równoległe szczeliny 46, które rozprzestrzenione są na całej płycie 44 do rozdzielania pary, pokazane na fig. 3 jako zajmujące położenia wewnątrz wgłębienia 42 w płycie dociskowej 24 z wtryskiem pary wodnej. Szczeliny 46 płyty rozdzielania pary wodnej, są w połączeniu komunikacyjnym przepływowym z kanałami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, przeznaczonymi do rozdzielania pary wodnej na całą powierzchnię górną ze szczelinami, płyty dociskowej 44 do rozdzielania pary wodnej. Powinno być zrozumiałe, że wprawdzie szczeliny 46 płyty rozdzielania pary wodnej są pokazane na rysunku fig. 3 jako uformowane wzdłużnie, pod kątem 90° względem uformowanych poprzecznie kanałów 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, ale mogłyby być też uformowane pod innymi kątami względem kanałów 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej. Dla uzyskania pełnej korzyści ze stosowania niniejszego wynalazku, kanały 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary, mają szerokość od około 5mm do około 20mm, korzystnie około 10mm.

PL 191 670 B1

Według ważnej cechy niniejszego wynalazku, szczeliny 46 w płycie 44 do rozdzielania pary wodnej, przecinają się wzajemnie pod kątem z kanałami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej (ułożenie szczelin 46 płyty, nie jest współliniowe z kanałami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej), jak pokazano, przecinają się korzystnie pod kątem 90°. Dla uzyskania pełnej korzyści ze stosowania niniejszego wynalazku, szczeliny 46 w płycie dociskowej 44 do rozdzielania pary wodnej, mają szerokość od około 0,2 mm do 1,0 mm, korzystnie od około 0,5 mm do około 0,9 mm, i mają długość mniej więcej tę samą co odstęp w kierunku wzdłużnym między kanałami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, na przykład około 90 mm, a korzystnie są długie od około 50 mm do około 150 mm. W przykładzie zalecanym, szczeliny 46 płyty dociskowej rozdzielania pary wodnej, są 0,7 mm szerokie i 90 mm długie, oraz są rozstawione w odstępach od około 10 mm do około 15 mm, korzystnie około 11 mm, w postaci licznych równoległych, przesuniętych poprzecznie rzędów, jak pokazano na fig. 3.

Całkowicie niespodziewanie, szczeliny 46 przechodzące przez płytę rozdzielania pary wodnej, przecinające się wzajemnie z kanałami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, zapewniają zasilanie parą wodną równomiernie rozłożone i przenikające przez całą spodnią powierzchnię 48 maty 16 podlegającej zestalaniu, oraz zapewniają jednorodny i zupełny rozkład pary wodnej na wskroś poprzez całą matę podlegającą zestalaniu, oraz nie wyłapują dostatecznej ilości materiału celulozowego, by stwarzać problem przy usuwaniu wykończonego umocnionego wyrobu wykonanego z tworzywa celulozowego, z podgrzewanej prasy 10.

Zostało stwierdzone, ze szczeliny 46 w płycie 44 do rozdzielania pary wodnej, powinny zapewniać przynajmniej 6% otwartego obszaru, korzystnie od około 8% do około 10% otwartego obszaru, przy spodniej powierzchni maty 16, w celu dostarczenia wystarczającej ilości pary do materiału celulozowego i spoiwa. Inaczej biorąc, wymiary i kąty wzajemnego przecinania się występujące pomiędzy szczelinami 46 płyty dociskowej rozdzielania pary wodnej oraz kanałami 38 płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, mogą w szerokim zakresie się zmieniać, pozwalając uzyskiwać przy tym korzyści według niniejszego wynalazku.

Powyższy opis jest podany tylko w celu wyjaśnienia i zrozumienia, a nie po to by wnioskować o wynikających z niego niepotrzebnych ograniczeniach, kiedy przez specjalistów w dziedzinie mogą być dostrzegane modyfikacje mieszczące się w zakresie wynalazku.

Claims (12)

1. Sposób wtryskiwania pary wodnej stosowany przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego, znamienny tym, że łączy się żywiczne spoiwo z materiałem celulozowym dla utworzenia mieszaniny, po czym formuje się matę z mieszaniny utworzonej z połączenia żywicznego spoiwa z materiałem celulozowym, następnie zestala się matę, przy doprowadzaniu pary wodnej pod ciśnieniem, w urządzeniu prasującym posiadającym parę podgrzewanych płyt dociskowych zawierających płytę dociskową z wtryskiem pary wodnej, która ma liczne otwory służące do przechodzenia przez nie pary wodnej, po czym dostarcza się płytę rozdzielacza pary wodnej ze szczelinami, przylegającej do płyty dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i kontaktującej się z mieszaniną, przy czym płyta rozdzielania pary wodnej ze szczelinami posiada szczeliny, które przecinają się wzajemnie z otworami znajdującymi się w porowkowanej płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, a szczeliny i płyta rozdzielania pary tworzą otwarty obszar do wtryskiwania przez niego pary wodnej, obejmującego przynajmniej 6% głównej powierzchni przylegającej do złożonego wyrobu, następnie wtryskuje się parę wodną przez otwory w porowkowanej płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i przez szczeliny w płycie rozdzielania pary wodnej, po to by uzyskać kontakt z parą wodną w całej mieszaninie, potrzebny przy zestalaniu mieszaniny w wyrób z tworzywa celulozowego posiadający strukturalną integralność, oraz potrzebny do utwardzenia żywicznego spoiwa, a na koniec wydala się parę wodną z układu wtryskiwania pary wodnej poza urządzenie do prasowania.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że żywiczne spoiwo zawiera żywicę fenolową.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że żywica fenolowa zawiera produkt wchodzący w reakcję, w postaci związku fenolowego i aldehydu, związek fenolowy jest wybrany z grupy związków chemicznych obejmującej fenole, krezole, fenole podstawione, oraz ich mieszaniny, przy czym aldehyd jest wybrany z grupy związków chemicznych obejmującej formaldehyd, paraformaldehyd, aldehyd octowy, furfuraldehyd, oraz glioksal.

PL 191 670 B1

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że żywica fenolowa zawiera formaldehyd fenolowy.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szczeliny w płycie rozdzielania pary wodnej mają szerokość od 0,2 mm do 1,0 mm, i długość przynajmniej 50 mm.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że szerokość szczelin w płycie rozdzielania pary wodnej jest od około 0,5 mm do około 0,9 mm.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że szczeliny w płycie rozdzielania pary wodnej mają szerokość około 0,7 mm i długość przynajmniej 50 mm, oraz są rozstawione z odstępem od około 7 mm do około 15 mm.

8. Sposób wtryskiwania pary wodnej stosowany przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego, znamienny tym, że łączy się żywiczne spoiwo z materiałem celulozowym dla utworzenia mieszaniny, po czym formuje się maty z mieszaniny utworzonej z połączenia żywicznego spoiwa z materiałem celulozowym, następnie zestala się matę pod działaniem ciepła, przy doprowadzaniu pary wodnej i pod ciśnieniem, w urządzeniu prasującym do formowania wyrobu, po czym rozdziela się parę wodną w objętości maty przy jej zestalaniu, podczas gdy jest ona pod działaniem ciepła i pod ciśnieniem, poprzez otwory w płycie dociskowej z wtryskiem pary wodnej, i przez przecinające się z nimi wzajemnie szczeliny w przylegającej płycie rozdzielania pary wodnej, szczeliny posiadają szerokość mniejszą niż 1 mm i dostarczają przynajmniej 6% obszaru otwartego, w stosunku do obszaru głównej powierzchni maty przylegającej do płyty rozdzielania pary wodnej.

9. Urządzenie do wtryskiwania pary wodnej stosowane przy wzmacnianiu wyrobów z tworzywa celulozowego, przy czym parę wodną wtryskuje się do wnętrza maty zawierającej materiał celulozowy i żywiczne spoiwo do spajania materiału celulozowego, znamienne tym, że ma prasę zawierającą przeciwległe podgrzewane płyty dociskowe (12,22), włącznie z płytą dociskową (24) z wtryskiem pary wodnej posiadającą liczne kanały (36) do odbierania pary wodnej, przy czym płyta dociskowa (24) z wtryskiem pary wodnej posiada liczne otwory (38) w swej górnej powierzchni będące w połączeniu komunikacyjnym przepływowym z jednym, lub więcej, z kanałów (36) odbierających parę wodną, służące do zapewnienia przepływu pary wodnej przez nie, płytę (44) do rozdzielania pary wodnej rozmieszczoną nad otworami (38) znajdującymi się w płycie dociskowej (24) z wtryskiem pary wodnej, przy czym płyta (44) do rozdzielania pary wodnej ma w sobie liczne szczeliny (46) przechodzące całkowicie na wskroś przez jej grubość, a szczeliny (46) są tak umieszczone w płycie (44) do rozdzielania pary wodnej, że przecinają się wzajemnie z otworami (38), znajdującymi się w płycie dociskowej (24) z wtryskiem pary wodnej, po to by odbierać parę wodną z płyty dociskowej (24) z wtryskiem pary wodnej i zapewniać przepływ pary wodnej przez płytę (44) do rozdzielania pary wodnej, do powierzchni głównej maty (18), ponadto szczeliny (46) w płycie (44) do rozdzielania pary wodnej dostarczają przynajmniej 6% powierzchni otwartej przylegającej do maty (18).

10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że szczeliny (46) w płycie (44) ze szczelinami posiadają szerokość od 0,2 mm do 1,0 mm oraz długość przynajmniej50 mm.

11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że szerokość szczelin (46) w płycie (44) do rozdzielania pary wodnej jest od około 0,5 mm do około 0,9 mm.

12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że szczeliny (46) w płycie (44) do rozdzielania pary wodnej mają szerokość około 0,7 mm i długość przynajmniej 50 mm, oraz są rozstawione z odstępami od około 7mm do około 15 mm.