SE519280C2 - Förfarande och anläggning för kontinuerlig framställning av en flerskiktsskiva - Google Patents

Description

namn» s|vna »nßnn 10 15 20 25 30 35 40 519 280 '''' " .nu u. 2 på grund av att det armars uppstår stora materialfórluster vid kantbeskärningen av ski- vorna efter pressen. , Uppfimiingens syfte är mot denna bakgrund att utveckla ett forfarande med vilket en flerskiktsskiva kan framställas till gynnsam kostnad, varvid skivan har böjhållfasthet och böjstyvhet i nivå med OSB och waferboard men kan framställas till en kostnad betyd- ligt under kostnaden fór dessa skivor. Uppfinníngen avser även en anläggning för genomfö- rande av förfarandet.

Syftet uppfylls enligt uppfinningen med bestämningarna enligt de respektive sj älv- ständiga patentkraven.

Vid framställning av en treskiktsskiva sprids först det undre täckskiket med eller utan orientering på formbandet från en spridaranordning fór en blandning av långa spån (strands) och bindemedel, varefter de långa spån som sticker upp från täckskiktet trycks in i täckskiktsmattan med en glättningsvals och mattan därefter eventuellt glättas med en glidplåt. I en andra spridaranordning för en blandning av avfallsspån eller fina avfallsspån och bindemedel sprids kärnskiktet på det undre täckskiktets glättade ovansida. I en tredje spridaranordning för en blandning av långa spån och bindemedel sprids det övre täckskik- tet med eller utan orientering på kärnskiktets ovansida. Den på detta sätt bildade press- godsmattan kantskärs och den bildade blandningen av avfallsspån, långa spån och binde- medel separeras genom sållning eller siktning och tillförs till de respektive spridaranord- ningarna. Den bildade treskiktiga pressgodsmattan matas direkt in i presspartiet i en kontinuerlig press i vilken den pressas och härdas till en flerskiktsskiva.

Vid framställning av en femskiktsskiva sprids först det undre täckskiket med eller utan orientering på forrnbandet från en spridaranordning för en blandning av långa spån (strands) och bindemedel, varefter ett undre mellanskikt sprids med eller utan orientering på det undre täckskiktets ovansida från en andra spridaranordning fór en likartad eller olikartad blandning av långa spån och bindemedel, vareflzer de långa spån som sticker upp från det andra täckskiktet trycks in i täckskiktsmattan med en glättningsvals och mattan därefter eventuellt glättas med en glidplåt. I en tredje spridaranordning för en blandning av avfallsspån eller fina avfallsspån och bindemedel sprids kärnskiktet på det undre mel- lanskiktets glättade ovansida. Därefter sprids det övre mellanskiktet och det övre täckskik- tet i en fiärde och en femte spridaranordning för en blandning av långa spån och bindeme- del med eller utan orientering på kärnskiktets ovansida. Den på detta sätt bildade femskik- tiga pressgodsmattan kantskärs och den bildade blandningen av avfallsspån, långa spån och bindemedel separeras genom sållning eller siktning och tillförs till de respektive spri- daranordningarna. Den bildade femskiktiga pressgodsmattan matas direkt in i pressparti- et i en kontinuerlig press i vilken den pressas och härdas till en flerskiktsskiva.

Anläggningen fór genomförande av förfarandet har två eller flera spridaranordningar för spridning av orienterade och/eller icke orienterade täckskikt av långa spån (strands) och eventuellt mellanskikt av långa spån och en spridaranordning för spridning av ett käm- skikt av avfallsspån och/eller eller fina avfallsspån. Därefter följeri produktionsriktningen vid båda kanterna av pressgodsmattan anordnade kantbeskärningsanordningar. Det av :..|o i-ini rap!! 10 15 20 25 30 35 40 o o a n n. f519 280 3 dessa avlägsnade materialet från pressgodsmattan separeras i sikt- eller sållningsanord- ningari avfallsspån och långa spån, som av transportanordningar kan föras till de respek- tive tillhörande spridaranordriingarna. i i Förfarandet enligt uppfinningen har fördelen att produktionshastigheten blir mycket hög jämfört med framställningen av OSB genom att spånmattans kärna tack vare det lägre strömningsmotståndet för ånga vinkelrätt mot mattans yta jämfört med vad som är fallet vid användning av långa spån (strands) kan genomvärmas snabbt. Vidare kan ånga avgå snabbare från mattan jämfört med vad som är fallet vid OSB genom att avfallsspå- nen har väsentligt högre horisontell genomsläpplighet än långa spån. Gjorda prov har visat att pressfaktorn ligger i det område som är normalt vid framställning av spånskivor. Den kontinuerliga tillverkningen gör det också möjligt att ställa in höga täckskiktsdensiteter i skiktet av långa spån genom att höga temperaturer och höga yttryck används i början av pressträckan. Med hjälp av förfarandet och anläggningen enligt uppfimiingen är det såle- des möjligt att framställa flerskiktsplattor med mycket hög böjstyvhet.

Vidare har flerskiktsplattan enligt uppfinningen lägre tjocklekssvällning eftersom mittskiktet inte består av långa spån, som fjädrar ut som bladfjädrar när de blir fuktiga och orsakar den mycket kraftiga tjocklekssvällningen för OSB. Tack vare kombinationen av långa spån som täckskikt och beabetningsspån i kärnskiktet blir också flerskiktsskivor- nas draghållfasthet i tvärled högre än för OSB genom att spridningen för draghållfastheten i tvärled är väsentligt större för OSB än för spånskivor och de långa spånen inte kan förses med lim lika jämnfördelat. En väsentlig ekonomisk fördel är att avfallsspån används i kärnskiktet i stället förlänga spån. En annan fördel är att de långa spånen i det undre täckskiktet glättas med en glättningsvals, varigenom långa spån som sticker upp trycks ner. Om detta steg inte genomförs kommer de uppstickande långa spånen att leda bort avfallsspånen, varigenom det uppstår små upphöjningar och nedsänkningar i kärnskiktet.

Detta skulle ge flerskiktsskivan mycket dåliga mekaniska egenskaper genom att de up- pstickande långa spånen inte bidrar alls till böjhållfastheten och genom att flerskiktsski- van skulle få alltför låg densitet på vissa ställen.

En arman fördel är att separeringen (siktningen) av det avlägsnade kantmaterialet i långa spån och avfallsspån gör att de långa spånen inte behöver sönderdelas.

Tack vare åtgärderna enligt uppfinningen att mattan beskärs, att det avlägsnade materialet därefter separeras i avfallsspån och långa spån och att det separerade materia- let tillförs till spridaranordriingarrias silor kan bredden ställas om valfritt. Mattans bredd kan steglöst ställas in på valfri bredd utan att de långa spånen behöver sönderdelas och utan ökad limförbrukning. Som exempel kan spridaranordningen för de långa spånen konstrueras för 12 fot, varefter skivor med 8 eller 10 fots bredd kan framställas genom att kanterna skärs av. Spridaren för avfallsspånen kan i detta fall vara utförd med inställbar bredd för att undvika att en större mängd spån behöver siktas ut.

Till en flerskiktsskiva enligt uppfinningen används till täckskikten och i förekomman- de fall mellanskikten företrädesvis långa spån (strands) med dimensionema 40 mm till 200 mm längd, 10 mm till 40 mm bredd och 0,4 mm till 1,5 mm tjocklek och/eller wafers med rara: uns>n »vili 10 15 20 25 30 35 40 | | n q oo 519 280 n n nu. nu 4 dimensionerna 40 mm till 80 mm längd, 20 mm till 40 mm bredd och 0,3 mm till 0,9 mm tjocklek. I Vidare kan det vara lämpligt att sprida kärnskiktet på ett separat formband, förpres- sa det och lägga på det som en matta på den glättade ytan på det undre täckskiktet eller det undre glättade mellanskiktet (visas ej).

Med hjälp av två förfarandetekniska åtgärder kan även limhalten i kärnskiktet reduceras väsentligt. Mycket fina spån, som passerar en sikt med en maskvidd under 0,3 mm, ger endast ett mindre bidrag till hållfastheten. På grund av den stora ytan förbrukar de dock en stor mängd lim. De mycket fina spånen har dessutom nackdelen att de från kärnskiktet vandrar in i det av långa spån bestående undre täckskiktet, och därigenom också försämrar hållfastheten för detta skikt. Det är därför inte lämpligt att använda spån av detta slag, utan de måste siktas bort innan limmet förs på.

Limförbrukningen kan även reduceras genom att spån vid vilka förhållandet mellan spånens längd och spånens tjocklek (slankhet) ligger under 20 används till kärnskiktet.

Sådana spån har ett lågt förhållande mellan ytan och volymen, vilket reducerar den yta per volymenhet som skall förses med lim, och därmed även lirnförbrukningen.

Finmaterial från framställning av OSB eller waferboard och mellanskiktsspån från framställning av spånskivor har i regel en slankhetsgrad under 20. Vidare har använd- ningen av spån med en slankhetsgrad under 20 fördelen att komprimeringsmotståndet i kärnskiktet blir högre än för spån med högre slankhetsgrad. Detta innebär att komprime- ringen av kärnskiktet blir måttlig även vid högt yttryck och att skiktets skryrndensitet kan hållas låg. Med de båda angivna åtgärderna är det möjligt att framställa en skiva som uppfyller kraven enligt DIN EN 300 OSB 3 (wafers i täckskiktet och avfallsspån i käm- skiktet, densitet 680 kg/ma) med 2,7% isocyanat i kärnskiktet. Det normala inom industrin är minst 3,2% isocyanat.

Glättningsvalsen beläggs företrädesvis med ett material i vilket de limförsedda långa spånen eller avfallsspånen inte häfiar vid. Företrädesvis är materialet polytetrafluoreten.

Diametern är företrädesvis 500 till 1000 mm. Valsen kan vara utförd så att den kan ställas in på en bestämd höjd eller så att den kan trycka mot mattan med ett bestämt tryck.

Kantbeskärningen av pressgodsmattan görs i regel med en cirkelsåg med samtidig utsugning av det avskilda materialet. Därvid trycks pressgodsmattan ned med en stor nedhållarvals på cirkelsågens mot pressgodsmattan vända sida. Graden av orientering av de långa spånen kan styras med hjälp av avståndet mellan spridarhuvudet och pressgods- mattan. En flerskiktsskiva med långa spån i täckskiktet och vid vilken böjhållfastheten inte skall vara väsentligt högre i orienteringsriktningen än vinkelrätt mot denna kräver ett stort avstånd mellan spridarhuvudet och pressgodsmattan. Därigenom blir de långa spå- nens orienteringsgrad lägre.

Genom att små träskivor, så kallade wafers, används är det möjligt att framställa en flerskiktsskiva vars böjhållfasthet är lika i både produktionsriktningen och vinkelrätt mot denna. Wafers sprids i regel ut utan orientering. Användningen av Wafers ger i jämförelse med långa spån även fördelen att spridningen i ytvikt i produktionsriktningen och vinkel- non» ~ :aaon nian: iunnn 10 15 20 25 30 35 o o o Q nu 519 280 5 rätt mot denna blir lägre än vid användning av långa spån. Därigenom blir variationerna i svällningen och tvärdraghållfastheten lägre. Företrädesvis avskiljs de långa spånen avfallsspånen med hjälp av en roterande trumsikt. i Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med ledning av ett på ritningen visat utföringsexempel. Därvid visar fig 1 schematiskt i sidovy en anläggning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen, fig 2 skiktsammansättningen för en av tre skikt bildad pressgodsmatta för framställning av en treskiktsskiva i anläggningen enligt uppfinningen och fig 3 skiktsammansättningen för en av fem skikt bildad pressgodsmatta.

I fig 1 visas uppbyggnaden för en anläggning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen för framställning av en flerskiktsskiva. Anläggningen har ett formband 1, en sikt- eller sållningsanordning 2, kantbeskärningsanordningar 3 och en kontinuerligt arbe- tande press 5, som kan värmas och/eller kylas. Pressgodsmattan 4 överförs till pressen 5 med hjälp av ett överföringsband 20.

En pressgodsmatta 4 för en av fem skikt bestående flerskiktsskiva framställs på formbandet 1 med hjälp av spridaranordningar, som sträcker sig över hela bredden och följer efter varandra i produktionsriktningen. En spridaranordning 6 bildar ett undre täckskikt 11, en spridaranordning 7 bildar ett undre mellanskikt 12, en spridaranordning 8 bildar ett kärnskikt 13, en spridaranordning 9 bildar ett övre mellanskikt 14 och en spridaranordning 10 bildar ett övre täckskikt 15.

En glättningsanordning bildas av en glättningsvals 16, som belastar mellanskiktet 12, eller vid framställning av en treskiktsskiva det undre täckskiktet 11, med ett högt tryck, så att långa spån som inte lagt sig eller på annat sätt sticker ut från mellanskiktet 12 respektive täckskiktet 11 trycks ned och plattas ut. För att de långa spånen inte skall resa sig på nytt följs valsen 16 direkt av en mot materialet anliggande glidplåt 17.

Sedan pressgodsmattan 4 bildats passerar den två på var sin av dess längssidor belägna kantbeskärningsanordningar 3. Det avskilda pressgodsmaterialet sugs upp och förs av transportanordningar 18 till sikt- eller sålhiingsanordningen 2. I denna separeras det uppsugna pressgodsmaterialet i långa spån och avfallsspån, som av transportanord- ningar 22 förs till spridaranordningama 6, 7 och 9, 10 för täck- eller mellanskikten 11, 12, 14, 15 eller av transportanordningen 23 förs till spridaranordningen 8 för kärnskiktet 13.

Fig 2 visar ett sätt att utforma en pressgodsmatta 4 för en treskiktsskiva med ett kärnskikt 8, ett undre täckskikt 11 och ett övre täckskikt 15 med längsorienterat spridda långa spån.

Fig 3 visar ett sätt att utforma en pressgodsmatta 4 för en femskiktsskiva. Det undre täckskiktet 11 och det övre täckskiktet 15 består av långa spån eller wafers, som är längs- orienterat spridda, medan det undre mellanskiktet 12 och det övre mellanskiktet 14 består av långa spån eller wafers som är tvärorienterat spridda. Kärnskiktet 13 består av fina eller normala avfallsspån. ..._- v u 10 15 20 25 519 280 6 Sammanställning av hänvisningsbeteckningarna ÉCDNQGUIßCAINI-l IJ F* I-l [O h* 02 r-fl »ß F* UI b-*P-*I-l æ-JO! k* CO [O O N H NJN) DON) Formband Sikt- eller sållningsanordning Kantbeskärníngsanordning för pressgodsmattan 4 Pressgodsmatta Kontinuerlig press Första spridaranordning Andra spridaranordning Tredje spridaranordning fór kärnskiktet 13 Fjärde spridaranordníng Femte spridaranordning Undre täckskikt Undre mellanskikt Kärnskikt Övre mellanskikt Övre täckskikt Glättningsvals Glidplåt Transportanordning Flerskiktsplatta Överfóringsband Frammatningsriktrfing Transportanordning Transportanordning o u v c o: nu sov

Claims (16)

nian: vara: vaun: 10 15 20 25 30 35 40 519 280 '''' " o ~ u v ø u I I v v! 7 Patentkrav

1. Förfarande för kontinuerlig framställning av en flerskiktsskiva av en blandning av med bindemedel försedda fina, grövre och långa lignocellulosa- och/eller cellulosahaltiga partiklar, till exempel avfallsspån, fibrer och långa spån (strands) eller liknande, varvid skivan har ett kärnskikt (13) och ett eller flera omgivande täckskikt (11, 12, 14, 15) och de enskilda skikten sprids ut till en pressgodsmatta (4) på ett kontinuerligt gående formband (1) med hjälp av spridaranordningar (6, 7, 8, 9, 10), varefter pressgodsmattan (4) bringas till sitt slutliga tillstånd och härdas genom att tryck och värme tillförs, kännetecknat av följande förfarandesteg: - Vid framställning av en treskiktsskiva (11, 13, 15) sprids först det undre täckskiket (11) med eller utan orientering på formbandet (1) med hjälp av en första spridaranordning (6) för en blandning av långa spån (strands) och bindemedel, vareiter de långa spån som sticker upp från täckskiktet (11) trycks in i täckskiktsmattan (11) med en glättningsvals (16) och mattan därefter eventuellt glättas med en glidplåt (17). - Med hjälp av en andra spridaranordning (8) för en blandning av avfallsspån eller fina avfallsspån och bindemedel sprids kärnskiktet (13) på det undre täckskiktets (11) glättade ovansida. - Med hjälp av en tredje spridaranordning (10) för en blandning av långa spån och binde- medel sprids det övre täckskiktet (15) med eller utan orientering på kärnskiktets (13) ovansida. - Den på detta sätt bildade pressgodsmattan (4) kantskärs och den bildade blandningen av avfallsspån, långa spån och bindemedel separeras genom sållning eller siktning och tillförs till de respektive spridaranordningarna. - Den bildade treskiktiga pressgodsmattan (4) matas direkt in i presspartiet i en kontinu- erlig press (5) i vilken den pressas och härdas till en flerskiktsskiva.

2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av följande förfarandesteg: - Vid framställning av en femskiktsskiva (11, 12, 13, 14, 15) sprids först det undre täckski- ket (11) med eller utan orientering på formbandet (1) med hjälp av en spridaranordning (6) för en blandning av långa spån (strands) och bindemedel, - varefter ett undre mellanskikt (12) sprids med eller utan orientering på det undre täck- skiktets (11) ovansida med hjälp av en andra spridaranordning (7) för en likartad eller olikartad blandning av långa spån och bindemedel, varefter de långa spån som sticker upp från det andra skiktet (12) trycks in i täckskiktsmattan med hjälp av glättningsvalsen (16) och mattan därefter i förekommande fall glättas med glidplåten (17 ). - Med hjälp av en tredje spridaranordning (8) för en blandning av avfallsspån- eller fina avfallsspån och bindemedel sprids kärnskiktet (13) på det undre mellanskiktets (12) glätta- de ovansida. - Därefter sprids ett övre mellanskikt (14) och det övre täckskiktet (15) i en fiärde och en femte spridaranordning (9, 10) för en blandning av långa spån och bindemedel med eller utan orientering i följd efter varandra ovanpå kämskiktet (13). .i»a| øaønn 10 15 20 25 30 35 40 519 280 8 - Den på detta sätt bildade femskiktiga pressgodsmattan (4) kantskärs och den bildade blandningen av avfallsspån, långa spån och bindemedel separeras genom sållning eller siktning och tillförs till de respektive spridaranordningarna. - Den bildade femskiktiga pressgodsmattan (4) matas direkt in i presspartiet i den konti- nuerliga pressen i vilken den pressas och härdas till en flerskiktsskiva.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av att fina avfallsspån, grova avfallsspån, sågspån, hyvelspån eller utsiktat finmaterial som bildas vid framställning av långa spån eller wafers används till kärnskiktet (13).

4. Förfarande enligt något av kraven 1 till 3, kännetecknat av att till täckskikten (11, 15) och i förekommande fall mellanskikten (12, 14) används långa spån med dimensio- nerna 40 mm till 200 mm längd, 10 mm till 40 mm bredd och 0,4 mm till 1,5 mm tjocklek och/eller wafers med dimensionerna 40 mm till 80 mm längd, 20 mm till 40 mm bredd och 0,3 mm till 0,9 mm tjocklek.

5. Förfarande enligt något av kraven 1 till 4, kännetecknat av att kärnskiktet (13) sprids på ett separat forrnband, förpressas och läggs på som en matta på den glättade ytan på det undre täckskiktet (11) eller det undre glättade mellanskiktet (12).

6. Förfarande enligt något av kraven 1 till 5, kännetecknat av att små träplattor (wafers) används till täck- (11, 15) och/eller mellanskikten (12, 14).

7. Förfarande enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknat av att endast fina avfallsspån eller avfallsspån med en storlek över 0,3 mm används i kärnskiktet (13).

8. Förfarande enligt något av kraven 1 till 7, kännetecknat av att avfallsspån vid vilka förhållandet mellan spånens längd och spånens tjocklek (slankhet) ligger under 20 används till kärnskiktet.

9. För-farande enligt något av kraven 1 till 8, kännetecknat av att blandningen av fina avfallsspån och/eller avfallsspån och bindemedel limmas med ett isocyanatbindemedel.

10. Anläggning fór kontinuerlig framställning av en flerskiktsskiva av en blandning av med bindemedel försedda fina, grövre och långa lignocellulosa och/eller cellulosahaltiga partiklar, till exempel avfallsspån, fibrer och långa spån (strands) eller liknande, varvid skivan har ett kärnskikt (13) och ett eller flera omgivande täckskikt (11, 12, 14, 15) och de enskilda skikten sprids ut till en pressgodsmatta (4) på ett kontinuerligt gående formband (1) avi anläggningen ingående individuella spridaranordningar (6, 7, 8, 9, 10) för de olika skikten, varefter pressgodsmattan (4) bringas till sitt slutliga tillstånd och härdas av en värmbar press, för genomförande av förfarandet enligt något av kraven 1 till 9, känne- tecknad av att två eller flera spridaranordningar (6, 10, evt. 7, 9) är anordnade för sprid- ning av orienterade och/eller icke orienterade täckskikt (11, 12) av långa spån (strands) och eventuellt mellanskikt (12, 14) av långa spån och en spridaranordning (8) är anordnad för spridning av ett kärnskikt (13) av avfallsspån och/eller fina avfallsspån, att spridaranord- ningarnai produktionsriktningen följs av vid båda kanterna av pressgodsmattan (4) anord- nade kantbeskämingsanordningar (3), och att det av dessa avlägsnade materialet från pressgodsmattan av sikt- eller sållningsanordningar (2) separeras i avfallsspån och långa spån, som av transportanordningar (18) förs till de respektive tillhörande spridaranord- :vu-n »case :utav 10 15 20 519 280 u ~ e. I o o n ø n u n o | . . , ,, ningarna (6, 7, 8, 9, 10).

11. Anläggning enligt kravet 10, kännetecknad av att spridaranordningen (8) for det av en blandning av fina avfallsspån och/eller avfallsspån och bindemedel bestående kämskiktet (13) har inställbar bredd.

12. Anläggning enligt kravet 10 eller 11, kännetecknad av att en glättningsvals (16) trycker in de långa spån som sticker upp från det undre täckskiktet (11) eller det undre mellanskiktet (12) i täckskiktsmattan, varefter mattan eventuellt glättas av en glidplåt (17), och att glättningsvalsen (16) och glidplåten (17) har en beläggning av polyte- trafluoreten.

13. Anläggning enligt kravet 12, kännetecknad av att glättningsvalsens (16) tryck mot täck- eller mellanskiktet (11 eller 12) och glättningsvalsens höjd är inställbara.

14. Anläggning enligt något av kraven 10 till 13, kännetecknad av att vardera kantbeskärriingsanordningen (3) har en utsugsdel och en på den mot pressgodsmattan vända sidan beläggen nedhållarvals med relativt stor diameter.

15. Anläggning enligt något av kraven 10 till 14, kännetecknad av att spridarhuvu- deti spridaranordningarna (6, 7, 9, 10) för täck- och/eller mellanskikten (11, 12, 14, 15) har inställbar höjd i förhållande till pressgodsmattan (4).

16. Anläggning enligt något av kraven 10 till 15, kännetecknad av att det avskilda pressgodsmaterialet separeras i långa spån, wafers och avfallsspån.