SE462707B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av varmpressade och vaermehaerdade traefiberskivor - Google Patents

Description

462 707 medel i en blandare och torkas sedan med varmluft. Varmluften har en ingångstemperatur på ca l6D°C och det sker därvid under torkningen en viss lokal överhettning av bindemedlet, som leder till partiell härdning av detsamma. Det härdade binde- medlet har som nämnts nu förlorat sin vidhäftningsförmåga och för att kompensera för förlusten av aktivt verksamt binde- medel måste bindemedel tillsättas i överskott. Detta leder till merkostnader på grund av onödigt hög bindemedelsförbruk- ning. Eftersom bíndemedelskostnaden uppgår till l/4-l/3 av den totala kostnaden för de färdiga skivorna innebär detta en avsevärd förhöjning av tillverkningskostnaden och mot- svarande försämring av tíllverkningsekonomin.

Enligt ett andra förfarande för beredning av träfibermatería- let torkas detta först i en torkanordning med en ingående temperatur på torkgasen av 2ÛD°C. Ifrån torkanordningen ut- gående torra fibrer blandas sedan med bindemedel i en blandare. Bindemedlet är vid tillsättningen uppblandat med en ungefär lika stor mängd vatten. Bindemedelstillsatsen är i storleksordningen 10% av den färdiga blandningens torrvikt, och för att kompensera för det genom bindemedlet tillförda vattnet måste träfibrerna övertorkas i motsvarande grad.

Denna övertorkning leder emellertid tillför torra fibrer, som har dålig vidhäftning gentemot det tillförda bindemedlet.

.I stället för att fördela sig jämnt över träfibrerna kommer därför bindemedlet till en del att bilda små klumpar fördelade i träfibermaterialet, s k limfläckar. Den ojämna fördelningen av bindemedlet måste dels kompenseras med ökade bindemedels- tillsatser och leder dels till försämrad kvalité hos den .färdiga fiberplattan.

På grund av den högre ingångstemperaturen hos torkgasen och den motsvarande mindre gasmängden är det principiellt möjligt att få en bättre värmeekonomi för torkningen vid tillsättning av bindemedel efter torkniñgen. Detta uppnås dock inte i praktiken därför att fibrerna, som nämnts ovan, måste över- torkas och ha högre temperatur. 3 462 707 Genom SE-B-440 621 är tidigare känt ett förfarande för fram- ställning av en träspånsplatta, vilket förfarande dock inte anger någon fördelaktig samlad lösning, då det är behäftat med en del av det i föregående nämnda olägenheter och brister.

Med anledning av de ovan nämnda bristerna hos de hittills använda metoderna för beredning av träfibermaterial är syf- tet med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett förbättrat fiberberedningsförfarande, som ger en fiberblandning med för- bättrad vidhäftning mellan fibrer och bindemedel i det föl- jande pressningsförfarandet, enmínskad bindemedelsförbrukning och låg energiförbrukning vid torkningen av fibrerna. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att åstadkomma en an- ordning för genomförande av förfarandet.

Enligt uppfinningen uppnås detta syfte i huvudsak genom ett förfarande i enlighet med den kännetecknade delen av patent- kravet l. En anordning för genomförande av förfarandet känne- tecknas framför allt av de i den kännetecknande delen av det första anordningskravet angivna särdragen.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritning. I ritningen visar: Figur 1 ett förenklat flytschema för en anläggning för fram- ställning av träfiberskivor av tidigare känt slag och Figur 2 ett förenklat flytschema för en anläggning för fram- ställning av träfiberskívor enligt uppfinningen.

.I figurerna visas grovt schematiskt en anläggning för fram- ställning av träfiberskivor enligt nuvarande teknik och enligt uppfinningen. För anläggningarna gemensamma delar har åsatts samma hänvisningssiffror. I respektive flytschema har även temperaturerna för olika gas- och materialströmmar utsatts vid sidan om materialflödeslinjerna.

I figur 1 visas en icke närmare beskriven, godtycklig fiber- sönderdelningsanordning l, varifrån en fibermassa med ea 7 % fukt räknat på torrvikten föres tillen blandare 2, där en doserad mängd bindemedel tillföres genom en ledning 3. 462 707 Från blandaren 2 ledes den framställda träfiber- bindemedels- blandningen vidare till en torkanordning 4, t ex torkkolonn.

I torkanordningen införes vidare varmluft med en temperatur av ca l60°C från en icke visad, godtycklig varmluftgenerator genom en ledning 5. Från torkanordningen 4 ledes fiberbland- ningen och torkluften under fortsatt torkning genom en led- ning 4' till en cyklon 6 för avskiljning av torkluften genom cyklonens överlopp 6'. Från cyklonens underlopp 6"ledes den erhållna, torra fiberblandningen, eventuellt via ett icke visat mellanlager, till en eller flera torrformningsstationer 7 för bildning av fibermattor, som i en pressanordning 8 varmpressas till träfiberplattor 9.

,Vid anläggningen enligt uppfinningen i figur 2 har den enda torkanordningen 4 med förkopplad blandare 2 ersatts med två torkanordningar 14, 24, varvid blandaren 2 är placerad mellan dessa. Vid denna anordning ledes fibrenm från fibersönder- delningsanordningen l direkt till en första torkanordning 14.

Till denna ledes vidare ca 20ÜqC varm gas från en icke visad varmgasgenerator via en varmgasledning 15. Från den första torkanordningen ledes fibrer och torkgas under fortsatt tork- ning genom en ledning 14' till en första cyklon 16, där tork- gasen avskiljes genom ett cyklonöverlopp l6', medan fibrerna ledes ut genom cyklonens underlopp 16". Därifrån ledas fib- rerna vidare in i blandaren 2, där de blandas med och belägges av en doserad mängd bindemedel, som tillföras genom ledningen 3. Från blandarens utlopp 2' ledes den åstadkomna träfiber- bindemedelsblandningen in i den andra torkanordningen 24. Till denna andra torkanordning ledes varmgas från en-varmgasgene rator vid en temperatur av ca 120” genom en ledning 25. Denna varmgasgenerator kan vara samma som för det första torksteget eller en separat varmgasgenerator. Från torkanordningen 24 ledes träfiber- bindemedelsblandningen och torkgasen under fortsatt torkning vidare genom en ledning 24' till en andra cyklon 26, där torkgasen avskíljes i cyklonens 462 70)' överlopp 26' och fiberblandningen matas ut genom cyklonens underlopp 26". Därifrån ledes den nu torra träfiber- binde- medelsblandningen vidare till nämnda en eller flera torr- formningsstationer 7 för bildning av fibermattor, vilka pressas till träfibermattor 9 i en varmpressningsanordning B.

Den varma, använda torkgasen från cyklonövcrloppen 16' och 26' kan med fördel ledas till värmeâtervinningsanordningar 10, t ex värmeväxlare eller värmepumpar för tillvaratagande av överskottsvärme. Denna överskottsvärme kan exempelvis användas till förvärmning av torkgasen för det första respek- tive andra steget.

Genom förfarandet enligt uppfinningen erhåller man följande fördelar. I det Första torkningssteget 14 torkas träfibrerna, som i ett typfall har en temperatur nära lD0° och en fuktkvot av 0,7 kg H20/kg torra fibrer-med en jämförelsevis liten mängd torkgas med hög temperatur, vilket resulterar i en hög torkningsverkningsgrad och små värmeförluster till om- givningen och i utgående torkgas. De partiellt torkade trä- fibrernarsom nu har en fuktkvot av i storleksordningen 0,22 kg H20/kg torra fibrer, är fortfarande tillräckligt fuktiga för att ge en god vidhäftning mot bindemedlet i den efterföljande blandningsprocessen i blandaren 2. Denna blandare kan givet- vis vara vilken som helst känd blandare med för ändamålet lämpliga blandningsegenskaper. I det andra torkningssteget 24 behöver endast en mindre mängd fukt avlägsnas från trä- fiber-bindemedelsblandningen. Det är därför möjligt att genomföra denna torkning vid jämförelsevis låg temperatur, ca 120% utan att använda sig av allt för stora mängder tork- gas. Vid denna låga torkningstemperatur förefinnes ingen risk för att bindemedlet skall härda i förtid, och hela bindemedelsmängden blir därför effektivt verksam' i den följande varmpressningsoperationen. 462.' 707 Genom det föreslagna förfarandet enligt uppfinningen är det möjligt att sänka den erforderliga bindemedelsmängden för en fiberskiva med medelhög densitet (MDF-board) från ca 10% till ca 8%. Detta motsvarar en sänkning av den totala tillverk- ningskostnaden av i storleksordningen 5%. Dessutom erhålles en ytterligare kostnadsinbesparing genom att en effektivare torkning är möjlig på grund av den högre torktemperaturen i det första torkningssteget.

De angivna temperaturerna på den varma torkgasen är endast angivna som exempel och kan varieras från fall till fall be- roende på bl a härdningstemperaturen för det eller de an- vända bindemedlen och andra omständigheter. Exempelvis kan den ingående varmgastemperaturen till det första steget vara 170- 250°C, företrädesvis 180-23Ü°C, i synnerhet 190-2lÛ°C och särskilt ca 2ÛÛ°C. Likaledes kan temperaturen på den ingå- ende gasen till det andra torkningssteget vara i storleksord- ningen av 95-l5Ü°C, företrädesvis 100-l4Û°C, i synnerhet llÛ-l3Û°C och särskilt ca l20°C. De lägre värdena på tork- gastemperaturen användes i kombination med bindemedel med låg härdningstemperatur, medan varmare torkgas användes i kombination med bindemedel med hög härdningstemperatur.

Vid framställning av mycket tjocka träfiberskivor har det tidigare varit problem att åstadkomma en fullständig och tillfredsställande härdning av träfiberskivornas mittbelägna delar. Föreliggande uppfinning erbjuder härvid en möjlighet att på ett fördelaktigt sätt använda sig av bindemedel med lägre härdningstemperatur för dessa mittbelägna delar. Som framgått av det ovanstående har det nämligen inte tidigare varit möjligt att använda sig av sådant bindemedel med låg härdningstemperatur vid blandning före torkning, eftersom detta skadas i alltför stor utsträckning under torkningen.

Inte heller tillsättning av bindemedlet efter torkningen ger någon tillfredsställande lösning såsom nämnts ovan.

KP 462 707 Genom föreliggande uppfinning är det däremot möjligt att blanda träfibrerna med sådant lågtemperaturhärdande binde- medel och torka den erhållna blandningen vid en betryggande låg temperatur utan att eller endast obetydligt skada detta lågtemperaturhärdande bindemedel. Detta kan ske i en särskild blandnings- och torkningslinje, som i så fall endast behöver omfatta en separat blandare 2 och ett separat andra torknings- steg 24,26. Det är emellertid även möjligt att kampanjvis bereda en sådan träfiber-bindemedelsblandning medlåg härd- ningstemperatur i enenda torknings- och bindemedelsinbland- ningsanläggning, varefter de erhållna normaltemperatur- respektive lågtemperaturhärdande träfiber-bindemedelsbland- ningarna ledes till förvaring var för sig i separata mellan- lager. En framställning av en träskiva med olika sammansätt- ning på dess mittbelägna respektive sidobelägna skikt eller delar kan ske i en formningsstation med flera formhuvuden t ex enligt sökandens svenska patentansökning nr SÉ-8604618-2.

, Uppfinningen åskådliggöres ytterligare av nedanstående tabell över på teoretisk väg beräknade driftsbetingelser vid olika driftsfall.

Spalt l visar enstegstorkning med bindemedelstillsats (lim- ning) före torkning Spalt 2 visar enstegstorkning med bindemedelstillsats (lim- nin ) efter torkning Spalt 3 visar tvåstegstorkning enligt uppfinningen med bindemedelstillsats (limning) mellan torkstegen Blandaren 2 kan vara vilken som helst känd blandare med er- Aforderlig kapacitet och blandningsförmåga.

Träfibermaterial e dyl skall i detta sammanhang fattas i vidast möjliga mening och kan avse allt tänkbart cellulosa- 462 707 ^>uo mcom n Q mv o .ummm @@@.m @H@.> @nN.w zx @E~m> ßpmwflfifih >~.H m>.H ~>.H m\u~= mx @=flc»m==U>< @@.=~ @m.@N Q«.mn @H.@« m\@x mv@H@~@=4 Hfi.@ m@.Q HH.@ ~@>x~x=L mw=@«@~= mm nw om Dß UD ~=~mH@QE@~»L=H @ucmW@~= QNH QDN QQN Qwfl un ~=~m~@QE@»»@=H ÜUCQWQCH @~.@ mw.o @>.@ wuom mx\@N= mx »0>¥~x=» mu=m@@=H Q@_n @@.n 00.» w\@m ox ^Q mv wuom nano» =OH»¥=w@~m HH Uwfiw H mmßm mcficxnofl mcflcxnou mcficsflfi mucmmuwficmfifims Ume mcfi:xnopmmm»ww>» umpmm m:wcEw4 wmww mcflcefl4 44um<» J> G\ v23 ~ :1 CD w haltigt fibermaterial, d v s utom rena träfibrer exempelvis även Fibrer av halm; gräs, vass, bagasse (pressrester från rörsockerutvinning), eller blandningar av olika fiberproduk- ter, som inte nödvändigtvis alla måste vara cellulosahaltiga.

Uppfinningen är inte begränsad till det visade exemplet, utan kan varieras på godtyckligt sätt inom ramen För de efterföljande patentkraven.

Claims (6)

1. 462 707 f” l. Förfarande för framställning av varmpressade och värmehärdade träfiberskivor (9), kännetecknat av följande förfaringssättsteg: a) träråmaterial rives till fibrer under ångtillförsel; b) träfibermaterial för olika mittbelägna resp. sidobelägna skikt i en träfiberskiva bereds separat; c) träfibermaterialet torkas i ett första torkningssteg med híälp av torkgas med en temperatur av 170 - Z5Û°C; d) träfibermaterialet separeras från torkgasen; e) träfibermaterialet blandas med bindemedel i en blandare, varvid för olika skikt avsedda träfibermaterialdelar förses med bindemedel med åtminstone delvis olika härdningstemperatur; f) blandningarna av träfibermaterial och bindemedel torkas i ett ytterligare torkningssteg med hjälp av torkgas med en temperatur, som är lägre än bindemedlets härdningstemperatur, företrädesvis 95 - l5U°C; g) torkgasens temperatur varieras i relation till bindemedlets härdningstemperatur på så sätt, att bindemedel med en lägre härdningstemperatur torkas vid lägre temperatur och vice versa; h) blandningarna torrformas till träfiberskiveämnen; i) träfiberskiveämnena varmpressas och värmehärdas.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e e k n a t d ä r a v, att den till det förstnämnda torkningssteget tillförda torkgasen har en temperatur av l8Ü-230°C, företrädesvis 190-2l0° C och särskilt 200° C.

3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den till det ytterligare torkningssteget tillförda torkgasen har en temperatur av 100-l4Û°C, företrädesvis ll0-l3U°C och särskilt l20° C.

4. Förfarande enligt något av krav l-3, k ä n n e't e c k n a t d ä r a v, att värme återvinnes medelst en värmeåtervinningsanord- ning (lU) ur den utgående torkgasen, i synnerhet från det först- nämnda torkningssteget, och att den återvunna värmen företrädesvis används för förvärmning av torkgasen till det ena eller båda tork- ningsstegen. av ” 462 797

5. Anordning för genomförande av förfarandet enligt patentkravet 1 för framställning av varmpressade och värmehärdade träfíberskívor (9), kännetecknad av följande särdrag: a) b) ß) d> e) f) 9) h) i)

6. en anordning (1) för sönderrivning av träråmaterial till fibrer; medel för separatberedning av träfibermaterial för olika mittbelägna resp. sidobelägna skikt i en träfiberskiva; en torkanordning (14) med en ledning (15) för tillförsel av torkgas med en temperatur av 170 - 250°C för en första torkning; en avskiljningsanordning (16) för separation av träfibermateri- al från torkgasen; en blandare (2) för inblandning av bindemedel i den från avskilj ningsanordningen (16) utgående träfibermaterialströmmen, varvid det finns medel för att förse skikten enligt 5.b) med bindemedel med åtminstone delvis olika härdningstemperatur; en ytterligare torkanordning (24) med en ledning (25) för till- försel av torkgas med en temperatur, som är lägre än bindemed- lets härdningstcmperatur, företrädesvis 95 - l5Ü°C; medel för variering av torkgasens temperatur i relation till bindemedlets härdningstemperatur på så sätt, att bindemedel med en lägre härdningstemperatur torkas vid lägre temperatur och vice versa; en anläggning (7, 8) för torrformning av blandningarna till träfiberskiveämnen; och medel för varmpressning och värmehärdning av träfiberskiveäm- nena till träfiberskivor. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v en anordning (10) för återvinning av värme ur den från åtminstone den ena avskiljningsanordningen (16, 26) utgående torkgasen, vil- ken värmeåtervinningsanordning samverkar med medel för förvärm- ning av torkgas till åtminstone den ena torkanordningen.