SE457630C - Saett och anlaeggning foer framstaellning av fiberskivor - Google Patents

Description

457650 f i 10 15 2 Det har emellertid visat sig, att den avslutande pressnings- och härdningsbehandlingen är mycket känslig för tjockleken hos de framställda skivorna. Vid denna operation uppvärms fiberrå- materialet och bindemedlet,vanligen ett harts eller blandning av hartser med tillsats av vax, varvid bindemedlet häftar vid och binder samman fibrerna. Därvid måste fibrer och bindemedel upp- värmas till en viss minimitemperatur för att ge acceptabel bind- ning. Z P g a den långsamma värmeöverföringen m blir tjocka skivors centrumdel ofullständigt behandlingstider och får därmed sämre egenska ot centrum av skivan uppvärmd vid normala per och lägre håll- mdel till erforder- ânga behandlings- hettning av skivor- fasthet. Upphettning av tjocka skivors centru lig bindningstemperatur leder till orimligt l tider och kan även medföra en skadlig överupp nas ytpartier.

Pâ senare tid har det framkommit ett behov av vor av detta slag, kationer, mycket tjocka ski- t ex 5-15 cm tjocka skivor för vissa appli- där fiberskivornas speciella egenskaper är värdefulla.

SE B 33ü 022 beskriver ett förfarande för framställning av~spån- plattor genom pressning och värmehärdning av en partikelmatta.

Vid detta förfarande föres torkade och klasserade partiklar, företrädesvis träspån, tillsammans med bindemedel till ett an- tal formhuvuden, i detta fall strömaskiner, anordnade ovanför en transportör.

De-jämförelsevis grövre partiklarna, som är avsedda att bilda ett míttbeläget skikt i partikelmattan, un- dergår före mattformningen en förvärmning genom behandling med en med vattenånga mättad luftström av 7D ä 75° C. Vattenångan kondenserar på spånen och därvid höjs spånens fukthalt med c:a 4%. En ytterligare höjning av vattenhalten kommer från i bin- demedlet ingående vatten. Genom att på detta sätt höja tem- peraturen i ett mittbeläget skikt i partikelmattan nedbríngas värmebehandlingstiden i den efterföljande härdningsprocessen avsevärt. Detta tidigare kända förfarande har den nackdelen, att det är nödvändigt att torka råmateríalet till m ycket låg. vattenhalt, t. ex. 3% vatten, se sidan l, rad 10, för att kom- pensera för den fukthaltshöjning, som uppstår vid förvärmning 457630 medelst kondenserande vattenånga. På så sätt blir fukthalten för låg i det i ytskiktet ingående materialet. Det blir därför nödvändigt att utföra en eftervattning av ytskikten, se sidan ß, rad 16-17.

SE B 378 544, DE A l 653 321 och A, l8DlS3l visar alla anlägg- ningar för framställning av spånskivor medelst formhuvuden i form av strömaskiner, som fördelar inkommande spân över under- liggande hjälptransportör resp. huvudtransportör. Spânen bil- dar därvid en hög och den utgående partikelmattan jämnas av och förtunnas med hjälp av en scalper i form av en motroterande avstrykarvals. Syftet med dessa anordningar är att genom matt- framställning på separata band framställa fibermattor med kon- stant tjocklek och med extremt god homogenítet och isotropi även vid en matta med flerskiktad uppbyggnad. Vid anlägg- ningarna enligt det två första skrifterna matas spånen medelst en elevator från en ficka via en doseríngsvåg ner i respektive strömaskin. Vid anläggningen enligt DE A 1801531 är strö-" maskinerna ihopbyggda två och två och uppvisar i sin överdel en vindsikt i slutet kretslopp medelst vilken inkommande spån klasseras i grov-spân och fin-spån till respektive strömaskin- del. Det anges här som en särskild fördel, sid. 8 nästsista stycket, att vindsíktningen_sker med luft med samma tempera- tur. Uppenbarligen eftersträvas inga temperaturskillnader i den sammanslagna, flerskiktade partikelmattan.

US A 3824086 och US A 4120676 beskriver anläggningar för fram- ställning av míneralfibermattor innefattande ett antal hjälp- viror ovanför ett huvudtransportband. Varje hjälpvira uppvi- 'sar ett formhuvud sammanbyggt med en anordning för fiberfram- ställning och en underliggande suglåda. Bindemedel insprutas direkt i respektive formhuvud. Dessa konstruktioner avser att åstadkomma fibermattor med jämnare och homogenare kvalitet och möjliggöra framställning av tjockare fibermattor.

Dessa anläggningar hänför sig till ett helt annat teknikomrâde, nämligen framställning av mineralfiberplattor och inte fiber- 457630 skivor av åtminstone väsentligen cellulosahaltigt råmaterial.

Framställningen av mineralfiberskivor sker under helt andra betingelser med helt andra processtekniska problem, och man behöver här över huvud taget inte befatta sig med problemet att åstadkomma ett mittbeläget skikt med högre temperatur och lägre fukthalt före ett pressnings- och härdningsförfarande.

Syftet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett förfarande för framställning av tjocka fiberskívor, medelst vilket de framställda fiberskívorna erhåller goda hållfasthets- egenskaper även i skívornas centrumdelar, och som innebär korta behandlingstider vid pressnings- och härdningsförfarandet, god värmeekonomi och låga tillverkningskostnader.

Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anlägg- ning för genomförande av sättet.

För att uppnå detta syfte vid det inledningsvis beskrivna sät- tet för framställníng av fiberskivor, kännetecknas uppfinningen framför allt av de i patentkravets l kännetecknande de l angivna särdragen.

Enligt uppfinningen framställs härvid en skiktad fibermatta, varvid varje skikt kan bibringas en optimal temperatur och/eller sammansättning för det efterföljande pressnings- och härdnings- förloppet.

Genom att den råmaterialström, som är avsedd att bilda ett mittbeläget skikt, inte bara värmes, utan även torkas, förhin- drar man att hela råmaterialmängden måste utsättas för en o- / nödigt energislösande övertorkninq.

Vid föreliggande uppfinning undvikes som nämnts en övertork- ning av råmaterialet genom att det i mittskiktet ingående ma- terialet undergår såväl en förvärmning som en torkning. Denna förvärmning i kombination med torkning underlättas enligt en 457630 fördelaktigt utföringsform av uppfinningen av att råmaterialet transporteras i gassuspension och att transportgasen bortföres genom suglådor, varvid suglådorna är anordnade vid respektive formhuvud på undersidan av en tillhörande, gaspermeabel huvud- transportör respektive hjälptransportör. På så sätt kan tork- ningen fortgå under hela transporten och t.o.m. fortsätta i den på respektive transportör bildade fibermattan.

Genom att råmaterialströmmen torkas, förvärmes och transpor~ teras medelst en varmluftström från en hetluftgenerator är det möjligt att utföra torkníngen och förvärmningen i själva tran- sportledningen utan att man behöver använda sig av någon skrymmande och kostsam förvärmningsanordning, såsom den i SE B 334 D22 beskrivna spånvärmaren. Därvid avskiljes en del av torkluften i samband med borttorkat vatten i överloppet till en torkcyklon, medan en anpassad andel av torkluften an- vändes som transportluft fram till respektive formhuvud.

En anläggning för genomförande av förfarandet enligt uppfinnin- gen kännetecknas framför allt av de särdrag, som anges i den kän- netecknande delen av det första anläggningskravet.

Enligt en särskilt fördelaktig utföringsform av uppfinningen tillförs huvudvirans och hjälpvirans eller hjälpvirornas form- huvuden råmaterial och bindemedel med olika temperatur och/eller olika sammansättning.

Enligt ytterligare ett fördelaktigt särdrag hos uppfinningen åstadkoms en skiktad fibermatta med åtminstone tre skikt, varvid åtminstone ett míttbeläget skikt har högre temperatur och/eller innehåller bindemedel med lägre erforderlig värmebehandlíngs- temperatur.

Enligt ytterlígare ett fördelaktigt särdrag hos uppfinningen un- dergâr råmaterialet och bindemedlet för nämnda åtminstone ett mittbelägna skikt på sin väg till formhuvudet en uppvärmning.

Därvid utsätts med fördel råmaterialet för en ytterligare tork- ning för sänkning av den ingående fukthalten. 457630 Uppfinningen förklaras närmare i det F bifogad ritning, ningen som ett gr öljande med hänvisning till som visar en Föredragen utföríngsform av uppfin- ovt schematiserat Flytschema. I ritningen visar: Fig. l ett schematískt flytschema av en anläggning för fram- ställning av fiberskivor enligt uppfinningen i form av ett flytsehema, och Fig. 2 en schematisk sidovy av anläggningens mattformnings- del med en huvudvira och två hjälpviror med ovanför belägna formhuvuden.

I Flytschemat i fig. l ser man en inko mmande ström 1 av väsent- ligen Fiberformigt, cellulosahaltigt råmaterial från en fiber- beredningsanordning, exempelvis en defibrator. en inkommande ström 2 av bindemedel och eventue satser, Vidare visas llt andra till- som tillsammans med fibermaterialströmmen bildar en sam- manslagen råmaterialström 3 Lager- eller buffertfickan 26 uppvisar icke visade matningsor- gan för tre utgående råmaterialströmmar 4, 5, 6 , varav åtmin- stone en uppvisar en slussventil 28.

En Första råmaterial- ström 4 leds därvid via en fläkt 30 t' anordnat ovanför en huvudvira 34. Vid 457630 dor 42, 43 med tillhörande sugledningar 44, 45. Suglådan 43 un- der scalpern 36 är indelad i fack, varvid mattans form och tjock- lek kontrolleras genom att variera sugkraften i respektive fack.

Genom dessa suglådor och sugledningar bortförs fiberråmaterialets transportluft under samtidig sugning av'fibermaterialet mot vi- ran för bildning av en fíbermatta. t Den andra råmateríalströmmen 5 transporteras medelst en varm luftström från en hetluftgenerator 46 via en fläkt 48 till en torkcyklon 50. Därvid nedbringas råmaterialets fukthalt till ungefär 10 %. I cyklonen 50 koncentreras fibersuspensionen, så att en för ett efterföljande formhuvud lämplig sammansättning uppnås. Från torkcyklonens underlopp leds fiberråmateri- alet via en fläkt 52 till ett andra formhuvud 54 beläget ovan- för en hjälpvira 56. Även i anslutning till det andra formhu- vudet finns en scalper 36 ansluten till sugledningen 40 och under hjëlpviran är på motsvarande sätt anordnat suglådor 42, 43 med sugledningar 44, 45. Vid hjälpvirans avlastningsände är anordnat ett lutande överföringsplan 58, som leder en på hjälp- viran S6 bildad fibermatta 60 ned ovanpå den på huvudviran 34 bildade fibermattan 38.

En tredje_råmaterialström 6 leds via en fläkt 62 till ett tred- je formhuvud 64 anordnat ovanför en hjälpvira 66. Även i an- slutning till det tredje formhuvudet finns en scalper 36 an- sluten till sugledningen 40 samt motstående,uhder hjälpviran anordnade suglådor 42, 43 med tillhörande sugledningar 44, 45.

Från hjälpvirans 66 avlastningsände leder ett lutande överfö- ringsplan 68, som leder ned en på hjälpviran 66 bildad fiber- matta 70 ovanpå fibermattan 60.

Framför hjälpviran 66 finns en sammanpressningsanordning be- stående av en pressduk 72 löpande över två valsar ovanför hu- .vudvíran 34 och de två första fibermattorna 38 och 60 samt en under huvudviran anordnad mothållsrulle 74. Medelst denna sammanpressningsanordning tillses, att den andra fibermattan 60 pressas ned tillräckligt mycket för att gå fri från hjälpvi- ran 66. 457630 Från huvudviran överförs den på ovan beskrivet sätt bildade, skiktade Fíbermattan 76 via icke visade överföringsplan, mel- lantransportband, kapningsorgan och matare till en symboliskt antydd press- och härdningsanordning 78 för att slut formas till skivor. giltigt Fig. 2 visar mera i detalj, hur uppbyggnaden av den skiktade fíbermattan sker. I Fig. 2 visas suglâdorna 42 och 43 både i symbolform och i sina ungefärliga lägen under huvudviran 34 respektive hjälpvirorna 56 och 66 54, 64 antyds matta medelst på huvudviran . I respektive formhuvud 32, den gradvisa uppbyggnaden av respektive fiber- streckade linjer BD, De i de olika formhuvudena respektive hjälpvirorna bildade fíbermattorna huvudviran till en gemensam, skiktad fibermat- kommer den först bildade fibermattan 38 att ut- göra ett undre skikt 82, den andra fibermattan 60 bildar ett mittbeläget skikt 84 och slutligen den tredje fibermat- tan 7D bildar ett övre skikt 86. sammanföra på ta 76. Därvid Genom det ovan beskrivna förfarandet är det möjligt att bibrin- ga det mittbelägna skiktet Bh en betydligt högre temperatur än det övre skiktet 86 och det undre skiktet 82. Detta skulle inte“vara möjligt,-om de olika skikten 82, Bh, 86 formades Transportluften utgör nämligen ett mycket effektivt värmeöverföringsmedium. på en enda vira.

Vid formningen av det övre skiktet 86 skulle därvid det mittbelägna skiktet avkylas.

Den bortförda värmen överförs delvis till det undre skiktet 82, delvis till den utgående transportluften i sugledningarna 44, 45. För att åstadkomma en skiktad fibermatta med olika tempe- ratur i de olika skikten är det således nödvändigt att fram- ställa de olika skikten på separata viror.

Enligt uppfinningen är det givetvis möjligt att framställa -en skiktad fibermatta med godtyckligt antal skikt (minst två).

Därvid kan eventuellt mer än ett skikt framställas i form- huvuden anordnade ovanför huvudviran, förutsatt att dessa skikt har samma temperatur, företrädesvis omgivningstemperatur.

Det är givetvis också möjligt att forma samtliga skikt på hjälpviror och därefter överföra skikten till huvudviran el- ler en annan lämplig transportör. 457630 9 Fördelen med att åstadkomma ett mittbeläget skikt 84 med för- höjd temperatur är, att detta medför kortare behandlingstid vid det följande pressnings- och härdningsförfarandet. Den vär- mebehandlade plattan har då redan från början en hög tempera- tur i mitten, varför den erforderliga temperaturhöjningen där är lägre. Vid det i figurerna l och 2 visade exemplet kan exempelvis temperaturen i under- och överskikten 82, 86 vara 200, d v s rumstemperatur, medan det mittbelägna skiktet 84 har en temperatur av omkring 7D°C.

Vid den ovan beskrivna förvärmningen av råmaterialströmmen 5, som bildar det mittbelägna skiktet, sker samtidigt en torkning av råmaterialet. Även detta är till fördel vid det slutliga härdningsförfarandet, eftersom härdningen sker vid en tempe- ratur över 1000, varvid väsentligen allt kvarvarande, obundet vatten måste torkas bort. Det är därvid till fördel, att det mittbelägna skiktet med en lång transportväg för vattenbort- Försel har en låg vattenhalt. Z Vid transporten av de olika råmaterialströmmarna 4, 5, 6 från lager- eller buffertfiekan-Zö respektive torkcyklonen 50 fram till respektive formhuvud 32, 54, 64 och den i dessa form- huvuden skeende mattformningen, sker en ytterligare torkning av råmaterialet. I det nämnda exemplet med de nämnda tempe- raturerna erhålls därvid en vattenhalt u av ungefär 16 % i de undre och övre skikten 82, 86, medan det mittbelägna- skimmer får en våuenhau u på ungefär 7 x. Y Vid en anläggning enligt uppfinningen kan man använda sig av formhuvuden av godtyckligt slag. Det har emellertid visat sig särskilt fördelaktigt att använda sig av ett formhuvud, som är utformat som en macro-fluidistor för att åstadkomma en jämn fördelning av fibrerna över viran. Ett sådant form- huvud säljs underlvarumärket PENDISTDR av Sunds Defibrator.

Vid ett förfarande enligt uppfinningen kan man även åstad- komma en skiktad Fibermatta med olika sammansättning i res- pektive skikt. Denna olika sammansättning kan bestå i olika 457630 10 slags fiberråmaterial eller av olik ella ytterligare tillsatser. belägna skiktet tillföra bind temperatur vid det efterfölja förfarandet. Fibermaterialet olika hållfasthetsegenskaper ten 82, 86 och i det eller de a bindemedel och eventu- Exempelvis kan man i det mitt- emedel med lägre erforderlig nde pressnings- och härdnings- kan varieras, så att fibrer med används i de båda ytterskik- mittbelägna skikten. Sådant egenskaper respektive olika slags bindemedel och/eller ytterligare tillsatser kan till- föras till de olika delströmmarna 4, 5, 6 genom med strecka- de linjer visade, extra materialtillförselledningar 7, 8, 9. fiberråmaterial med särskilda Från torkcyklonerna lb och 50 samt från avskiljningscyklo- nen 22 leder överloppsledningar 88 till särskilda återvin- ningsanordningar, exempelvis filter för fibrer och binde- medel. Uverloppsledningarna kan eventuellt via avfuktare även ledas in på annat ställe i processen, rer och bindemedel återvinna direkt. D 'luftmängd varvid eventuella fib- ärigenom minskas den , som måste renas före utsläpp.

De i beskrivning och flytschemat angivna fukthalterna är endast att betrakta som exempel. De uppnådda och eftersträ- vade fukthalterna kan givetvis varieras inom vida gränser för att vid varje särskild tilläm pning uppnå optimalt re- sultat. v x Genom förfarandet enligt uppfinningen uppnår man inte bara en kortare behandlingstid vid pressnings- och härdningsför- farandet. Genom de genom uppfinningen erhållna gynnsammare alla delar, erhåller de bättre egenskaper bl a Förfarandet enligt uppfinningen tning för att det över huvud härdningsbetingelserna i skivornas på detta sätt framställda skivorna med avseende på hållfasthet. är videre en absolut förutsät

Claims (5)

10 l5 20 25 30 35

1. * 457 650 P A T E>N T K R A V l. Sätt för framställning av fiberskivor, varvid väsentligen fiberformigt, åtminstone väsentligen cellulosahaltigt råmate- rial tillsammans med bindemedel inledningsvis torkas (l2,l4) och därefter, eventuellt via en lager- eller buffertficka (26), föres i form av råmaterialströmmar (4,5,6) till ett antal i rad efter varandra anordnade formhuvuden (32,54,64) samt för- delas och formas av dessa till fibermattor (38,60,70) på an- tingen dels en huvudtransportör (34) och dels två eller flera hjälptransportörer (56,66) eller på tre eller flera hjälptrans- portörer (56,66), varpå nämnda fibermattor (38,60,70) överföres från nämnda hjälptransportörer (56,66) till nämnda huvudtrans- portörer(34) till att bilda en sammanslagen, av ett undre skikt (82), åtminstone ett mittbeläget skikt (84) och ett övre skikt (86) bestående fibermatta (76), som formas till skivor i ett pressnings- och härdningsförfarande (28), k ä n n e t e c k - a t t åtminstone en råmaterial- ström (5), som är avsedd att bilda ett mittbeläget skikt (84), undergår en torknings- och värmningsprocess (46,50) omedelbart n a t av följande kombination: innan den införes i tillhörande formhuvud(32), a t t det fiber- formíga, åtminstone väsentligen cellulosahaltiga råmaterialet transporteras som delströmmar (4,5,6) i gassuspension till resp. formhuvud (32,54,64) a t t lådor (42,43), varvid suglådorna är anordnade vid resp. form- transportgasen bortföres genom sug- huvud på undersidan av en tillhörande gaspermeabel huvudtrans- portör (34) resp. hjälptransportör (56,66), a t t nämnda åtmin- stone en råmaterialström (5) torkas, förvärmes och transporteras medelst en varm luftström från en hetluftgenerator (46), varvid en del av torkluften tillsammans med borttorkat vatten avskiljes i en torkcyklon (50) i dess överlopp (88), och en anpassad andel av torkluften användes som transportluft fram till formhuvudet resp. formhuvudena (54), a t t nämnda, åtminstone en ett mitt- beläget skikt fukthalt efter den inledningsvis utförda torkningen, från 18 - 20 vikt-% till en fukthalt av cza 10 vikt_% vatten och att nämnda, åtminstone en råmaterialström (5) under- bildande råmaterialström (5) torkas från en högre exempelvis vatten, går en ytterligare torkning under transporten från nämnda tork- nings- och värmningsprocess (46,50) fram till och genom resp. 457 630 10 15 20 25 30 35 40 12 formhuvud (54) och under genomsugning av transportluft genom den bildade fibermattan (60) och underliggande permeabla hjälptrans- portör (56).

2. Sätt enligt patentkravet l,k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, a t t tone en råmaterialström (5) avsedd att bilda ett mittbeläget skikt bindemedel med lägre härdningstemperatur tillföres åtmins- (84), och/eller att olika bindemedel, olika slags fíberråmaterial och/eller eventuella ytterligare tillsatser tillföres genom en eller flera extra materialtillförselledningar (7,8,9) till en ellel flera av råmaterialströmmarna (4,5,6) till respektive formhuvud (32,§4,64).

3. Anläggning för framställning av fiberskivor enligt det i patent- kravet l eller 2 angivna sättet innefattande doserings- och trans- portmedel för väsentligen fiberformigt, åtminstone väsentligen cel- lulosahaltigt råmaterial tillsammans med bindemedel via tillopps- ledningar (4,5,6) till åtminstone tre, i rad efter varandr över en huvudtransportör (34) anordnade formhuvuden (32,54,64) för fram- ställning av fibermattor (38, 60,70), varvid åtminstone två form- huvuden (54,64) är anordnade över ovanför och parallellt med huvud- transportören (32) anordnade hjälptransportörer (56,66), medel (58, 68) för överföring av fibermattor (60,70) från hjälptransportörerna (56,66) till huvudtransportören (34) till att bilda en av flera skikt (82,84,86) bestående, sammanslagen fibermatta (76) samt en press- och härdningsanordning (78), k ä'n n e t e c k n a d a t t i tillpppsledningen (5) till åtminstone ett formhuvud (54) avsett att bilda ett mittbeläget skikt (84) före- finns medel (46,50) för att sänka vattenhalten och höja temperatur- d ä r a v , en hos till nämnda formhuvud (54) tíllfört råmaterial och binde- a t t tiska transportmedel (30,48,52,62) för råmaterialet, att suglådor medel nämnda tilloppsledningar (4,5,6) innefattar pneuma- (42,43) för borttransport av transportgas är anordnade under vart och ett av formhuvudena (32,54,64), och att tillhörande huvudtrans- portör (32) och/eller hjälptransportörer (56,66) är utformade som a t t av nämnda åtminstone en tilloppsledning (5) för en råmaterialström (5) avsedd att bilda ett mittbeläget skikt (84) utgöres av en het- luftgenerator (46) och en torkcyklon (50)för avlägsnandeav väsent- viror, och nämnda medel för torkning och temperaturhöjning ligen fiberfrí, fuktanriktad torkluft genom sin överloppsledning (88). 10 15 13 457 630

4. Anläggning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d a v en eller flera extra materialtillFörselledningar (7,8,9) för olika bindemedel, olika slags fiberråmaterial och/eller eventuella ytterligare tillsatser, vilka extra materialtill- förselledningar ansluter till tilloppsledningarna (4,5,6) till respektive formhuvud (32, 54, 64).

5. Anläggning enligt patentkravet 3 eller 4, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v, a t t huvudtransportören (34) uppvisar sammanpressningsmedel (72, 74) framför en ovanför belägen hjälptransportör (56) och/eller (66) för sammanpress- ning av en på huvudtransportören (34) belägen fibermatta (38) eller en av flera fibermattor (38, 60) bestående skiktad fiber- matta (76), och/eller att åtminstone hjälptransportörenna (56, 66), företrädesvis även huvudtransportörer (34), vardera är tillordnade endast ett Formhuvud (32, 54, 64).