PL99491B1 - Sposob wytwarzania plyt pilsniowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania plyt pilsniowych, obejmujacy takie fazy produkcyjne jak wytwarzanie surowca wlóknistego, który w wodzie obiegowej zostaje doprowadzony do postaci zawiesiny i któ¬ remu przez mechaniczne odwodnienie zostaje nadany ksztalt mokiych arkuszy lub mokrych pólfabrykatów, suszenie mokrych arkuszy przez doprowadzenie ciepla, a nastepnie obróbke cieplna i klimatyzacje oraz odpro¬ wadzenie mechaniczne oddzielonej wody obiegowej dla wytworzenia zawiesiny wlóknistej.

Azeby mozna bylo w takim cyklu wytwarzania pracowac z ukladem calkowicie zamknietego obiegu wo¬ dy, to znaczy bez odplywu wody z procesu fabrykacyjnego do otoczenia, wchodzacy surowiec wlóknisty musi miec stopien wysuszenia znacznie wyzszy od stopnia wysuszenia mokrego arkusza albo pólfabrykatu, zanim one zostana ostatecznie wysuszone do zadanej gestosci przez obróbke cieplna pod mechanicznym naciskiem, wzglednie obróbke cieplna bez cisnienia.

Przy wytwarzaniu twardych plyt pilsniowych cisnienie przy prasowaniu na goraco jest zwykle dosc wyso¬ kie i wymaga sie doprowadzenia w mokrym arkuszu albo pólfabrykacie do 50% stopnia wysuszenia po zakoncze¬ niu mechanicznego wyciskania wody, azeby mozna bylo pozostala ilosc wody odprowadzic przez odparowanie.

Na trydycyjnej maszynie do mokrego ksztaltowania nie mozna uzyskac tak wysokiego stopnia wysuszenia, poniewaz takie maszyny zazwyczaj nie daja stopnia wysuszenia wyzszego od 30% do 40%. Podwyzszenie stopnia wysuszenia z 30% na 55% daje sie uzyskac tylko w prasach wysokocisnieniowych, korzystnie w prasach plaszczy¬ znowych pod potrzebnym do tego celu cisnieniem, rzedu 50—75 kg/cm2. Toodwodnienie mozna przeprowadzic w specjalnej fazie prasowania, przed prasowaniem na goraco, albo tez w zespole sciskajacym przybudowanym bezposrednio do maszyny ksztaltujacej. Ale równiez mozliwe jest przeprowadzenie ostatniego mechanicznego wyciskania wody w prasie pracujacej na goraco, jezeli tylko woda z odsaczenia zostanie zebrana i odprowadzona z powrotem do zamknietego obiegu wody. Z powodu wysokiej temperatury w prasie pracujacej na goraco jest to polaczone z pewnym niekorzystnym zjawiskiem z powodu wystepowania syropowatych lub zywicowatych osa¬ dów.2 " 99491 Jak wlasnie uprzednio podkreslono wchodzacy surowiec wlóknisty musi posiadac znacznie wyzszy niz mokry arkusz albo pólfabrykat przed koncowym wysuszeniem stopien wysuszenia, jezeli ksztaltowanie mokrego arkusza albo pólfabrykatu mialoby byc przeprowadzone w calkowicie zamknietym ukladzie wody obiegowej.

Przy wytwarzaniu twardych plyt stopien wysuszenia wlókien przed doprowadzeniem do stanu zawiesiny musi byc doprowadzony do 60—75%. Wyzszy stopien wysuszenia surowca wlóknistego umozliwia doprowadzenie pewnej ilosci swiezej wody, na przyklad ze zbiorników cisnieniowych, bez powstawania nadmiaru wody obiego¬ wej.

Jezeli stosuje sie drewno bardzo suche ze stopniem wysuszenia 70—80%, co mozna uzyskac przez sklado¬ wanie albo sztuczne suszenie drewna, wówczas mozna wyprodukowac surowiec wlóknisty z wystarczajaco wyso¬ kim stopniem wysuszenia. Jednak zazwyczaj drewno posiada bardzo wysoki stopien wilgotnosci, albo potrzeba do niego doprowadzic tyle wody przy rozwlóknianiu, ze stopien wysuszenia surowca wlóknistego jest za niski.

Zrozumiale jest samo przez sie, ze surowiec wlóknisty moze byc suszony wszystkimi znanymi i nadajacy¬ mi sie do tego celu sposobami, przy czym uzyskany surowiec wlóknisty zostaje wysuszony w sposób ciagly do 40—90%, zwlaszcza 60—75%, a nastepnie surowiec zostaje doprowadzony w wodzie obiegowej, ewentualnie z dodaniem swiezej wody, do stanu zawiesiny, po czym zostaje uksztaltowany i sprasowany albo tylko wysuszo¬ ny. Nastepuje wysuszenie surowca wlóknistego do odpowiedniego stopnia suchosci, przy czym plyty pilsniowe zostaja wytworzone przy calkowicie zamknietym obiegu wody bez wypuszczania wody z procesu produkcyjne¬ go, przez co uzyskuje sie sposób wlasciwy z punktu widzenia ochrony srodowiska.

Rozwlóknienie poi cisnieniem i przy podwyzszonej temperaturze nastepuje zazwyczaj przy temperaturach w zakresie 160—170°C. Przy tym wystepuje wzglednie duze wydzielanie organicznych skladników, a mianowicie w wielkosci rzedu 7—10% i na skutek tego przeplywajaca woda w obiegu zamknietym zostaje stopniowo wzboga¬ cana w wydzielone skladniki organiczne. Z tego powodu wskazane jest zastosowanie nizszej temperatury, rzedu 130—150° C i krótszego czasu wstepnego podgrzewania, przez co mozna ograniczyc wydzielanie skladników organicznych do okolo 4—5%. Dzieki temu uzyskuje sie wode obiegowa z,nizsza koncentracja rozpuszczonych skladników organicznych. Jednak trzeba sie z tym liczyc, ze woda obiegowa bedzie zawierala wzglednie duza ilosc hydrolizowanej hemicelulozy, dekstryny, niskoczasteczkowej ligniny a takze i zywic. Te rozmaite skladniki powoduja osady i/albo tworzenie sie w wodzie obiegowej platków, co moze wywolac na gotowej plycie pilsnio¬ wej plamy, które powoduja obnizenie klasy jakosci; ponadto moga powstawac przypalania przy obróbce cieplnej prasowanych plyt.

Okazalo sie, ze mozna zapobiec powstawaniu plam i powodowaniu przypalen w ukladzie calkowicie zam¬ knietego obiegu wody przez shomogenizowanie wody obiegowej i.przez rozdrobnienie i rozprószenie skutecznym mieszaniem platków i osadów, przy zalozeniu, ze równoczesnie zostanie dodany do wody obiegowej formalde¬ hyd. To niezwykle wazne oddzialywanie potwierdzilo sie przy produkcji na skale przemyslowa. Wedlug wyna¬ lazku mozna wiec wytwarzac w ukladzie calkowicie zamknietego obiegu wody plyty pilsniowe bez wad, bez plam, z jednolitym zabarwieniem, pod warunkiem, ze do wodnistej zawiesiny bedzie dodawac sie w sposób przerywany lub ciagly formaldehyd i to korzystnie w ilosci od 0,02 do 0,5 ciezaru wlókna i pod warunkiem, ze wytworzone platki albo istniejace osady zostana rozbite i dokladnie wymieszane, tak, ze otrzyma sie shomogeni- zowana wode obiegowa. Homogenizacje uzyskuje sie dzieki umieszczeniu skutecznych mieszadel i aparatów rozbryzgujacych w zbiorczych pojemnikach wody obiegowej. Obecnosc formaldehydu decyduje o niwelowaniu szkodliwego oddzialywania osadów. W pracy z ukladem zamknietego obiegu wody przy temperaturze od 65 do 75°C albo wyzszej nie wystepuje zazwyczaj niebezpieczenstwo powstawania sluzów jak to jednak jest przy temperaturach 40—65°C. W tym zakresie temperatur mozna opanowac tworzenie sie sluzu tylko przez dodanie formaliny, to znaczy wodnego roztworu formaldehydu. Woda taka moze byc magazynowana bez obawy dziala¬ nia bakterii.

Jakosc wody obiegowej mozna dodatkowo poprawic dzieki filtrowaniu lub przepuszczaniu przez wirówke do usuwania osadu.

Zmniejszenie osadu mozliwe jest dzieki obnizeniu pH zawiesiny wlókien do 3,0—4,5, korzystnie 3,6—4,0 przez dodanie skladników zasadowych, a nastepnie przez dodanie jonów Al i Fe uzyskuje sie zwiazanie wydzie¬ lonych zywic i innych skladników organicznych z masa wlóknista.

Dalsza korzysc z calkowicie zamknietego obiegu wody polega na tym, ze przy dodawaniu kolorowych pigmentów, tworzyw sztucznych, wosków i/albo srodków ognioodpornych, na przyklad soli, mozna pracowac z mozliwie najmniejsza iloscia dodatków i eliminowac ich straty.

Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do stosowania przy wytwarzaniu porowatych plyt pilsniowych, pomimo, ze nie wystepuje tu prasowanie na goraco, lecz cala zawartosc wody w mokrym arkuszu albo pólfabry-99491 3 kacie zostaje odprowadzona po uksztaltowaniu przez odparowanie w suszarkach rolkowych albo w podobnych urzadzeniach. Warunkiem uzyskania takiego wyniku jest równiez stopien wysuszenia mokrego arkusza albo pólfabrykatu po uksztaltowaniu i przed koncowym suszeniem.

Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1-3 przedstawiaja schematy ciagów produkcyjnych dla trzech postaci zastosowania wynalazku.

Ze skladu 10 drewna material wyjsciowy zostaje doprowadzony do urzadzenia 12, w którym zostaje podzielony na mniejsze kawalki. Rozdrobniony material zostaje nastepnie doprowadzony przez przewód 16 do silosa skladowego 14. Stad przechodza porabane kawalki materialu wyjsciowego do stanowiska rozwlókniania 18, na którym zostaja rozwlóknione wzglednie oczyszczone w jednym lub kilku stopniach przeróbki. Rozdrob¬ nienie surowca na mase wlóknista moze byc przeprowadzone albo w warunkach atmosferycznych albo przy podcisnieniu przy podwyzszonej temperaturze, w atmosferze pary. Nastepnie surowiec wlóknisty zostaje dopro¬ wadzony przewodem 20 do wnetrza stanowiska suszenia 22, przez które przechodzi gaz wzglednie powietrze o podwyzszonej temperaturze. Podgrzanie tego gazu moze byc przeprowadzone w wymienniku ciepla 24 za pomoca pary albo goracej wody. Gorace gazy zostaja zassane za pomoca wentylatora 28 przez stanowisko suszenia 22 do oddzielacza 26 przy czym surowiec wlóknisty wychodzacy przez przewód 20 zostaje równiez zassany i w stanowisku suszenia wysuszony do stopnia wysuszenia, który jest wyzszy od stopnia uzyskiwanego po ostatecznej fazie mechanicznego suszenia w dalszym ciagu przeróbki, co jest blizej objasnione w dalszym ciagu opisu. Wydzielajaca sie przy suszeniu para wodna uchodzi z.oddzielacza cyklonowego 26 i wentylatora 28 na wolne powietrze. Wysuszony, surowiec wlóknisty spada do pojemnika 30 surowca, gdzie zostaje doprowadzony do stanu wodnistej zawiesiny, a mianowicie za pomoca wody obiegowej doprowadzonej bezposrednio przewodem 32 do oddzielacza cyklonowego 26 albo do pojemnika 30 surowca. Zawiesina wlóknista zostaje przepompowana pompa 33 przez przewód 34 do stanowiska ksztaltowania 36 dla pólfabrykatów plyt. To stanowisko pracuje w znany sposób przez odwodnienie, jak na przyklad przez odciagniecie wody plótnem sitowym poruszajacym sie na przenosniku tasmowym. Przy tym zostaje oddzielona glówna ilosc wody obiegowej sluzacej jako plyn transportujacy i odprowadzona przez rynne 40 do pojemnika 42 wody obiegowej.

W rozwiazaniu wedlug fig. 1 pólfabrykaty plyt zostaja poddane dalszemu mechanicznemu wyciskaniu wody obiegowej w stanie plynnym we wstepnej prasie 44. Woda wycisnieta w tej prasie zostaje zebrana poprzez rynne 46 w celowo oddzielonym pojemniku 48 wody obiegowej. Ten pojemnik jest polaczony z glównym pojemnikiem 42 wody obiegowej za pomoca przewodu 50 i pompy 52.

W kombinowanej prasie 54 dzialajacej cisnieniem i cieplem nastepuje koncowe wysuszenie plyt. Ich sto¬ pien wysuszenia zostal przez te prase obnizony do 50—55%, cala ilosc pozostajacej wewnatrz wody uchodzi w postaci pary. Ciag produkcyjny posiada na koncu stanowisko 56 dla obróbki cieplnej pracujace w znany sposób, stanowisko 58 dla klimatyzacji i stanowisko 60 dla rozpilowania pólfabrykatu.

Wedlug wynalazku przewiduje sie w pojemniku zbiorczym 42 wody obiegowej lub w pojemniku zbiorczym 48 jedno lub kilka napedzanych silnikami mieszadel 62 wzglednie 64, które utrzymuja wode obiegowa i ciala stale z nia plynace w stanie mocnego wymieszania, dzieki czemu woda obiegowa jest shomogenizowana przez co przeciwdziala sie skutecznie powstawaniu osadów lub tworzeniu sie platków w pojemnikach zbiorczych. Woda zostaje z powrotem odprowadzona poprzez pompe 66 i przewód 32 do oddzielacza cyklonowego 26 wzglednie do pojemnika 30 z surowcem celem utworzenia nowej wodnej zawiesiny wstepnie podsuszonego surowca wlókni¬ stego. Rozpuszczone lub wymieszane w wodzie obiegowej skladniki sa rozlozone w zawiesinie w sposób shomo- genizowany, gdy dochodza w dalszym ciagu do stanowiska ksztaltowania. Równoczesnie zostaje doprowadzona w ilosciach dozowanych, formalina, ze zbiornika 68 przez przewód 70 do pojemnika zbiorczego 42 wody obiego¬ wej. Przez dodanie formaliny surowce plynace z woda obiegowa zostaja rozlozone wzglednie w ten sposób przeksztalcone, ze w gotowej plycie nie mozna ich juz zauwazyc. Silne wymieszanie w pojemnikach 42 i 48 zapewnia, ze równiez formalina rozklada sie równomiernie w wodzie obiegowej.

Korzystne jest, zeby pojemniki zbiorcze wody obiegowej 42 wzglednie 48 posiadaly duza pojemnosc, tak azeby mogly pomiescic cala ilosc przepompowywanej w ukladzie wody obiegowej, azeby w przypadku mimo¬ wolnej przerwy w produkcji nie wystepowalo zbieranie sie wody w poszczególnych zbiornikach.

Na stanowisku 22 suszenia zostaje odprowadzona tak duza ilosc wody z surowca wlóknistego, ze mozna utrzymywac wystarczajaco nisko jego stopien wysuszenia, zeby zezwolic na usuwanie wody w prasie pracujacej na goraco tylko pod postacia pary. Jako przyklad podaje sie, ze jezeli stopien wysuszenia przed prasa pracujaca na goraco jest rzedu 50—55%, to po przejsciu przez prase pracujaca na goraco moze on podniesc sie do 65—75%.

Dlatego mozna równiez doprowadzic pewna ilosc swiezej wody przez przewód 72 do urzadzenia dyszowego lub rozbryzgowego na stanowisku ksztaltowania 36, dla ulepszenia cech powierzchni zewnetrznych twardych plyt pilsniowych. Mozna dodac do swiezej wody skladniki chemiczne, które powinny wystepowac w wyrobie osta-4 99 491 tocznym. Jak widac z wyzej podanego opisu utrzymuje sie wode obiegowa w ukladzie calkowicie zamknie¬ tym - przynajmniej w tych granicach, które zapobiegaja jakiemukolwiek odprowadzeniu wody z procesu fabry- kacyjnego do otoczenia.

Rozwiazanie wedlug fig. 2 rózni sie od uprzednio opisanego tym, ze zostala pominieta prasa 44 wstepnego prasowania, przy czym w prasie 54 dokonuje sie równiez ostatecznego mechanicznego odprowadzenia wody jak i usuniecia wody w postaci pary. Woda zbiera sie w pojemniku zbiorczym 48 wody obiegowej, który jest wyposa¬ zony w mieszadlo 64 i polaczony poprzez przewód 50 i pompe 52 z glównym pojemnikiem zbiorczym. W tym przypadku moga^ pólfabrykaty plyt posiadac przy wejsciu do prasy 54 pracujacej na goraco stopien wysuszenia —35%, a wiec stopien wysuszenia nizszy od podanego w uprzednio opisanym przypadku, to znaczy, ze w pra¬ sie 54 ilosc mechanicznie wycisnietej wody jest mniej wiecej równie duza, jak ilosc uprzednio wycisnietej wody przez prase 44.

Rozwiazanie wedlug fig. 3 jest przeznaczone szczególnie do wytwarzania porowatych plyt pilsniowych i w nim zbedna jest równiez prasa 54 pracujaca na goraco. Koncowe suszenie nastepuje przez doprowadzenie ciepla w suszarce rolkowej 76, która jest wyposazona w wentylator ssacy 78 dla odprowadzenia pary powstajacej przy suszeniu. W tym przypadku mozna przewidziec za stanowiskiem ksztaltowania 36 jedna lub kilka par walków prasujacych 80, które stanowia zakonczenie mechanicznego oddzielania wody. Tutaj stopien wysuszenia pólfabrykatów plyt przed suszeniem moze wynosic 40-45%. Te wartosci sa nizsze, a najlepiej znacznie nizsze, od stopnia wysuszenia surowca wlóknistego przed stanowiskiem wstepnego suszenia 22.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania plyt pilsniowych, w którym material zawierajacy ligninoceluloze rozwlóknia sie w co najmniej jednej operacji i zawiesza w wodzie obiegowej, po czym przez odwodnienie mechaniczne ksztaltuje sie plyty dosuszane nastepnie przez odparowanie wody, przy czym material zawierajacy ligninoceluloze przed zawieszeniem w wodzie obiegowej doprowadza sie do zawartosci wilgoci mniejszej, niz zawartosc wilgoci w plytach przed dosuszeniem, a cala ciecz otrzymana przy odwodnieniu mechanicznym wprowadza sie zwrotnie jako wode zawiesinowa, znamienny t y m, ze do wody zawiesinowej, wprowadzanej zwrotnie dodaje sie formaline, homogenizuje i dysperguje wystepujace osady i/lub strzepy za pomoca silnego mieszania.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze homogenizacje prowadzi sie w zbiornikach wody obiegowej.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze formaline dodaje sie w ilosci 0,02-0,5% wago¬ wych w stosunku do ilosci wlókien.99 491 58 56 —*—i Ej* n "w 7? ^ 34' ^74 38 Trrm~ c 60 ITO-S FT? 66 52 ^2 6699 491 EUo I&6 62 ki 766 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 46 zl