TR201807567T4 - Uçucu organik bileşiklerin (voc'ler) azaltılmış emisyonuna sahip odun lifi yalıtım malzemeleri ve bunların üretimine yönelik yöntem. - Google Patents

Abstract

Buluş, a) uygun odunlardan odun parçalarının (odun yongalarının) üretimi, b) odun parçalarının en azından bir bölümünün torrefaksiyonu; c) işlenmemiş odun parçalarının ve torrefaksiyona tabi tutulmuş odun parçalarının en azından bir bölümünün odun lifleri haline getirilmesi; d) torrefaksiyona tabi tutulmuş odun lifleri veya işlenmemiş ve torrefaksiyona tabi tutulmuş odun liflerinin bir karışımının bir bağlayıcı ile karıştırılması; e) odun lifleri ve bağlayıcı karışımının bir lif pastasının oluşumu ile bir taşıma bandı üzerine getirilmesi ve f) lif pastasının ısıtılması ve bir odun lifi matına sıkıştırılması adımlarını içeren, odun lifi yalıtım malzemesi matlarının, özellikle uçucu organik bileşiklerin (VOC'ler) azaltılmış emisyonuna sahip odun lifi yalıtım malzemesi matlarının üretimi için bir yöntem ile ilgilidir. Buluş keza bu yönteme göre üretilebilen bir odun lifi yalıtım malzemesi matı ve odun lifi yalıtım malzemesi matlarından VOC'lerin emisyonunun azaltılması için torrefaksiyona tabi tutulmuş odun liflerinin kullanımı ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME uçucu ORGANIK BILESIKLERIN (VOC'LER) AZALTILMIS EMISYONUNA SAHIP ODUN LIFI YALITIM MALZEMELERI VE BUNLARIN ÜRETIMINE YÖNELIK YÖNTEM Bulus, Istem 1'in teknigin bilinen durumunun anlatildigi kismina göre odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için bir yöntem, Istem 10'e göre yöntem ile üretilmis odun lifi yalitim malzemesi matlari ve Istem 13'e göre torrefaksiyona tabi tutulmus odun liflerinin kullanimi ile ilgilidir.

Açiklama Odun lifi yalitim malzemeleri özellikle sürdürülebilirlikleri nedeniyle sürekli artan begenilirlikten ve örnegin ev yapimi sirasinda kat yalitimi, iç mekan yalitimi olarak veya kat tavani ve döseme kaplamasi arasinda darbe sesini azaltan katman olarak yararlanirlar.

Fakat ahsap esasli malzeme matlarinin veya odun yalitim malzemesi matlarinin özellikle iç mekanlarda kullanimi durumunda su siralarda odun liflerinin üretim islemi sirasinda hafif uçucu organik bilesiklerin (WOC'Ier) veya uçucu organik bilesiklerin (VOC'ler) emisyonu nedeniyle hala bir saglik sorunu kaynagi mevcuttur. Bunlara, kolay buharlasan veya zaten düsük sicakliklarda, örnegin oda sicakliginda gaz halinde bulunan organik bilesikler aittir.

Bu maddelerin salindiklari veya ortaya çiktiklari en önemli islemler odunun Iiflerine ayrilmasi, odun liflerinin kurutulmasi ve odun lifi yalitim malzemelerinin preslenmesidir.

Tüm bu islemlerde odun veya odun Iifleri çok düsük pH degeri ile kombinasyon içinde yüksek sicakliklara tabidirler, ki burada degisik odun bilesenlerinden (lignin, selüloz ve hemiselüloz) maddeler dogrudan veya kimyasal dönüsüm yoluyla salinirlar. Odun lifi yalitim malzemelerinin düsük hacimsel yogunlugu nedeniyle ahsap içerikleri kolayca kaçabilirler ve odun lifi yalitim malzemesi matlarinin kullaniminda koku rahatsizliklarina yol açabilirler.

Ahsap lifi plakalarindan hafif uçucu organik bilesenlerin, özellikle aldehitlerin, emisyonu sorunu, üretilen ahsap esasli plakalarin yogunlugu ne kadar düsükse 0 kadar ciddidir.

Yüksek yogunluktaki bir lif levhasinin (HDF) veya orta yogunluktaki bir lif levhasinin (MDF) durumunda hafif uçucu organik bilesenlerin hiçbir artirilmis degeri elde edilmezken, yaklasik 250 kg/m3'lük bir hacimsel yogunlugun altinda, örnegin odun Iifi yalitim malzemesi plakalarinda, bir büyük VOC emisyonu kaydedilir, çünkü burada düsük yogunluk nedeniyle difüzyon süreçleri hizlandirilmis ilerleyebilir. Her seyden önce bu, yalitim malzemelerinden organik bilesiklerin hizli salinmasina katkida bulunur.

VOC-emisyonu sorununu çözmek için geçmiste degisik yaklasimlar tarif edildi. Bir yandan odun liflerini, böylelikle gelistirilmis emisyon karakteristigi ile bir ekolojik yalitim malzemesi elde etmek için, emisyon davranisi bakimindan daha uygun davranan baska dogal lifler, örnegin yün, keten gibi, ile karistirmak olanagi vardir. Fakat bu baglamda bir dezavantaj, bu lifler ile bagli yüksek maliyetler ve sinirli varliktir, çünkü kismen ilgili lif tipleri için bir baska kullanimi öneren daha yüksek degerli uygulamalar da vardir.

Böylece odun matrisi içinde ilerleyen asidik katalize tepkimeleri önlemek veya azaltmak için, alkali maddelerin katilmasi yoluyla da odun matrisi içindeki pH-degeri artirilir (Roffael odun hamuruna dönüstürme sirasinda serbest kalan aldehitlerin ve organik asitlerin azaltilmasi için poliaminlerin katilmasinda (EP 2 567 978) mevcuttur.

Bu yüzden yukarda söz edilen nedenlerden, kendileri yoluyla ahsap esasli plakalardan, özellikle odun lifi yalitim malzemesi plakalarindan hafif uçucu organik bilesiklerin saliniminin azaltildigi baska çözümleri gelistirmek çabalamaya degerdir.

EP 1674224 bir büyük kalinlik ve hacimsel yogunluk araliginda odun lifi yalitim malzemesi plakalarinin üretimini tarif eder. Burada odun lifleri ve baglayici lifler karistirilir ve daha sonra sicak havanin içinden akacagi uzamsal yönelim altinda bir mata yatirilir, ki bu, üretilmis odun liû yalitim malzemesi plakalarinin mükemmel enine çekme özellikleri ile çapraz baglanmaya yol açar.

Bu bulusun teknik amaci, odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimine uçucu organik bilesiklerin azaltilmis bir emisyonu ile olanak saglayan, odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için bir yöntem sunmaktir.

Buna uygun olarak bu bulusun teknik amaci, odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için uygun olan ve odun lifleri ile kombinasyon içinde kullanilabilir olan ve bir uygun emisyon davranisina sahip olan bir uygun hammadde bulmaktir.

Bu sorun Istem 1'in özelliklerine sahip odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için bir yöntem ve Istem 10'a göre ondan üretilmis bir odun lifi yalitim malzemesi mati ile çözülür.

Buna uygun sekilde, asagidaki adimlari içeren, odun lifi yalitim malzemesi matlarinin, özellikle uçucu organik bilesiklerin (VOC'Ier) azaltilmis emisyonuna sahip odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için bir yöntem saglanir: a) uygun odunlardan odun parçalarinin (veya odun yongalarinin) üretimi, b) odun parçalarinin en azindan bir bölümünün torrefaksiyonu; c) islenmemis odun parçalarinin ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin en azindan bir bölümünün odun lifleri haline getirilmesi; d) torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin veya islenmemis ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin bir karisiminin bir baglayici ile karistirilmasi; e) odun lifleri ve baglayici karisiminin bir lif pastasinin olusumu ile bir tasima bandi üzerine getirilmesi, örnegin serpilmesi veya üflenmesi; ve f) lif pastasinin isitilmasi ve bir odun lifi matina sikistirilmasi.

Bu yöntem, islenmemis odun parçalarina ek veya alternatif olarak bir bilinen üretim islemine sokulan torrefaksiyona tabi tutulmus odunun, özellikle torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin kullanimi ile odun lifi yalitim malzemesinin veya odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimine olanak saglar. Torrefaksiyona tabi tutulmus odunu Içeren bulusa göre yöntem ile üretilmis odun lifi yalitim malzemesi mati, uçucu organik bilesiklerin, özellikle asetik asidin ve furfuralin azaltilmis bir emisyonuna sahiptir.

Torrefaksiyon, torrefaksiyona tabi tutulacak malzemenin bir oksijeni azaltilmis veya oksijenden yoksun gaz atmosferi içinde atmosfer basincinda isitildigi termokimyasal bir islem yöntemidir. Oksijen eksikligi nedeniyle malzeme yanmaz, onun yerine, gazlarin eliminasyonu ve bir sözüm ona torrefaksiyon nedeniyle bir kütle kaybi ortaya çikar.

Torrefaksiyona tabi tutulmus malzeme hidrofobiktir ve bu yüzden çevre nemine karsi daha az duyarlidir, böylece torrefaksiyona tabi tutulmus malzemenin çürüme tehlikesi çok düsüktür.

Odun parçalarinin torrefaksiyonu adimi, bu yöntemde degisik sekilde saglanabilir.

Böylece bir birinci uygulama sekline göre, odun parçalarinin torrefaksiyonu adimini odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretim islemine entegre etmek mümkündür, bir baska deyisle torrefaksiyon adimi tüm isleme veya islem hattina katilir ve çevrim içi gerçeklesir.

Bir ikinci uygulama varyantinda odun parçalarinin torrefaksiyonu adimi odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretim isleminden ayri yürütülebilir. Buna göre torrefaksiyon adimi bu yöntemin bu uygulama varyantinda toplam islemin veya islem hattinin disinda gerçeklesir. Odun parçalari bu baglamda üretim isleminden disari bosaltilirlar ve torrefaksiyon aygiti (örnegin torrefaksiyon reaktörü) içine sokulurlar. Ardindan torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalari, varsa bir ara depolamadan sonra yine geleneksel üretim islemine sokulabilirler. Bu, üretim yönteminde bir yüksek esneklige olanak saglar.

Burada kullanilan odun parçalari 10 ile 100 mm arasinda, tercihen 20 ile 90 mm arasinda, özellikle tercihen 30 ile 80 mm arasinda bir uzunluga; 5 ile 70 mm arasinda, tercihen 10 ile 50 mm arasinda, özellikle tercihen 15 ile 20 mm arasinda bir genislige; ve 1 ile 30 mm arasinda, tercihen 2 ile 25 mm arasinda, özellikle tercihen 3 ve 20 mm arasinda bir kalinliga sahip olabilir.

Torrefaksiyon adimi, tercihen odun parçalarinin atmosfer basinci altinda oksijen bakimindan yoksul veya oksijenden yoksun atmosfer içinde isitilmasini içerir, ki burada doymus buhar veya eylemsiz gaz, tercihen tepkime gazi veya gaz akimi olarak azot özellikle tercihen 240°C ve 260°C arasinda bir sicaklikta torrefaksiyona tabi tutulur.

Torrefaksiyon islemi tercihen %10'dan %30'a kadar, tercihen %15'ten %20'ye kadar odun parçalarinin bir kütle kaybi durumunda sonlandirilir. Islemin süresi kullanilan baslangiç malzemesinin miktarina ve tipine bagli olarak degisir ve 1 ve 5 saat arasinda, tercihen 2 ve 3 saat arasinda olabilir.

Burada kullanilan torrefaksiyon reaktörü kesintili tesis olarak veya sürekli isletilen tesis olarak bulunabilir.

Torrefaksiyon islemi sirasinda esasinda hemiselülozlardan ve baska düsük moleküllü bilesiklerden salinan piroliz gazlarindan islem enerjisinin üretimi için yararlanilir. Bu sirada, islemi enerji bakimindan isletmek için, olusturulan gaz karisiminin miktari gaz halindeki yakit olarak yeterlidir.

Ayrica odun parçalarinin %5 ile %15 arasinda, tercihen %5 ile %10 arasinda bir neme (baslangiç nemine göre) ön kurutulmasi avantajli olarak ortaya çikti.

Torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalari tercihen oda sicakligina sogutulur ve gerektiginde ara depolanir veya üretime dogrudan, gerektiginde nemlendirmeden sonra, yine beslenir.

Bu yöntemin bir baska uygulama seklinde islenmemis ve torrefaksiyona tabi tutulmus parçalarinin en azindan bir bölümü bir su kosullandirmasina ugratilir, ki burada torrefaksiyona tabi tutulmus parçalarinin nemi %5 ila %20, tercihen %10 ila %15'e ayarlanir. Odun parçalari bu adimda örnegin yikanir ve kaynatilir. Su kosullandirma istenir, böylelikle odun parçalari Iiflerine ayirilabilir. Ayrica su olmadiginda liflere ayirma durumunda istenmeyen çok fazla toz ortaya çikardi.

Ardindan odun parçalarinin bir liflere ayrilma islemi bir rafine içinde gerçeklesir, ki burada odun Iiflerine liflere ayirma islemi sirasinda en az bir islatma maddesi katilabilir. Islatma maddesi özellikle torrefaksiyona tabi tutulmus odunun veya odun parçalarinin su ile islatilmasini gelistirir.

Liflere ayirma islemi ile üretilmis odun Iifleri 1,5 mm ve 20 mm arasinda bir uzunluga ve 0,05 mm ve 1 mm arasinda bir kalinliga sahiptir.

Bu yöntemin bir sonraki adiminda odun lifleri liflere ayirma isleminden sonra odun liflerinin çapraz baglanmasi için uygun en az bir baglayici ile temas ettirilir.

Odun Iiflerinin d) adiminda en az bir baglayici ile temas ettirilmesi tercihen baglayicinin odun lifi akimi içine enjekte edildigi bir üfleme hatti yönteminde gerçeklesir. Bu baglamda, tarif edilen baglayicilarin odun lifi çapraz baglanmasi için üfleme hattinda bir odun lifi buhar karisimina beslenmesi mümkündür. Baglayici-Iiflerin kullanimi durumunda, daha asagida açiklandigi gibi bunlar kuru odun Iiflerine karistirilir.

Keza, birden fazla baglayicinin odun Iiflerinin çapraz baglanmasi için kullanilmasi düsünülebilir. Böylece dogal ve sentetik biyolojik parçalanabilen baglayici karisimlari kullanilabilir.

Baglayiciyi kuru tutkallama araciligiyla odun Iifleri ile temas ettirmek de düsünülebilir.

Baglayici burada kurutulmus odun Iiflerine çok ince tozlastirma yoluyla uygulanir. Bu tipteki bir kuru tutkallama bir üfleme hatti tutkallamasina karsi tutkal tüketimini önemli ölçüde azaltir.

Odun lifi karisimi için uygun baglayicilar olarak formaldehit içeren reçineler, örnegin melamin reçineleri gibi, izosiyanatlar veya plastik lifler kullanilabilir.

Tercihen odun lifi karisimi için baska baglayici, alifatik ve aromatik izosiyanatlar içeren bir gruptan seçilen en az bir izosiyanattir. Tipik sekilde alifatik izosiyantlar olarak örnegin hekzametilendiizosiyanat (HDI), izofronediizosiyanat (IPDI) ve/veya 1,4- siklohekzildiizosiyanat (CHDI) kullanilabilir. Tercih edilen aromatik izosiyanatlar olarak polimer difenilmetandiizosiyanat (PMDI) toluendiizosiyanat (TDI) ve/veya difenilmetandiizosiyanat (MDI) kullanilabilir, ki burada PMDI özellikle tercih edilir.

Izosiyanat kendisinin baglayici olarak kullanimi durumunda iki kimyasal tepkimeye ugrar.

Bir yandan 0, suyun varliginda poliüreyi olusturur. Buna paralel olarak odun Iiflerine baglanma izosiyanatlarin selülozun serbest hidroksi- gruplari ile tepkimesi yoluyla bir üretan- baginin olusumu ile gerçeklesir.

Fakat odun lifi karisimi için baglayici olarak plastik lifler de kullanilabilir. Plastik lifler tek bilesenli lifler veya iki bilesenli lifler olarak bulunabilirler. Odun liflerinin bu tipteki baglayici lifler ile karisimi daha asagida ayrintili açiklandigi gibi tercih edilen sekilde bir üfleme hattinda keçe olusumundan önce gerçeklesir.

Tek bilesenli lifler kullanilirsa, bunlar tercihen polietilenden veya bir düsük erime noktasina sahip plastik Iiflerden meydana gelir.

Iki bilesenli lifler (biko-destek lifleri olarak da adlandirilirlar) tipik sekilde bir tasima telinden veya daha düsük erime sicakligina sahip bir plastikten, örnegin polietilen tarafindan sarilmis veya kiliflanmis daha yüksek isi dayanimli bir plastikten, özellikle polyesterden bir çekirdek liften meydana gelir. Kilif veya gömlek kaynayip birlesmeden sonra odun Iiflerinin bir çapraz baglanmasina olanak saglar.

Odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için kullanilan lif karisimi agirlikça % 60'tan tercihen %10'dan %15'e kadar baglayicilari içerebilir.

Bir uygulama seklinde bu kullanilan lif karisimi agirlikça %10 ve %50 arasinda, tercihen arasinda torrefaksiyona tabi tutulmus lifleri içerir.

Keza, baglayici ile birlikte veya ondan ayri sekilde odun Iiflerine en az bir alevden korunma maddesi katman mümkündür.

Alevden koruma maddesi tipik sekilde agirlikça %1 ve %10 arasinda, tercihen %3 ve %7 arasinda, özellikle tercihen %S'lik bir miktarda odun lifi-baglayici karisimina eklenebilir.

Tipik alevden koruma maddeleri, fosfatlari, boratlari, özellikle amonyum polifosfati, tris(tri-bromne0pentil)fosfati, çinko borati veya çok degerli alkollerin borik asit komplekslerini içeren gruptan seçilir.

Bir baglayicinin odun lifi akimina opsiyonel eklenmesinden ve odun Iiflerinin tutkallanmasindan sonra odun liflerinin %1 ile %10 arasinda, tercihen %3 ile %5 arasinda bir nem derecesine bir kurutulmasi gerçeklesir, ki burada bu kurutma islemi iki asamada gerçeklestirilebilir.

Kurutulmus odun lifleri ardindan büyüklügüne göre ayirilir veya elenir ve tercih edilen sekilde, örnegin silolarda veya bunkerlerde, ara depolanir.

Yukarda açiklandigi gibi, bir sivi baglayici yerine baglayici lifleri baglayici olarak kullanmak mümkündür. Bu durumda baglayici lifler balya açicilardan hazirlanir ve gerekli miktarda baglayici lif belirlenir.

Baglayici lifler odun lifleri ile bir birinci tasima bandi üzerine bir keçenin olusumu ile özellikle üflenerek getirilir. Üretim yönteminin bu varyantina göre odun lifleri ve baglayici örnegin baglayici lifler biçiminde bir üfleme hatti üzerinden götürülebilirler ve bir birinci tasima bandi üzerine üflenebilirler. Üfleme hattinda bu sirada odun Iiflerinin ve baglayicilarin (baglayici lifler) ve gerektiginde baska bilesenlerin yogun bir karisimi tasima araci olarak içeri üflenen hava ile gerçeklesir. Beslenen lif karisimi miktari istenen katman kalinligina ve üretilecek odun lifi matinin istenen hacimsel yogunluguna uyar.

Odun lifleri ve baglayicilarin ve gerektiginde baska bilesenlerin karisiminin birinci tasima bandi üzerine biriktirilmesinden sonra burada bir toz serpicinin (üretici: örnegin TPS firmasi) kullanimi ile baska bilesenler örnegin bir isil aktive edilebilen plastik granülleri olusturulmus keçe üzerine serpilebilirler. Isil aktive edilebilen plastik granüller her defasinda kullanilan lif karisimina göre agirlikça %5-°/o45, tercihen %10-%40, özellikle tercihen %20-0/030 miktarlarinda katilabilir. Plastik granüller olarak plastik maddelerin geri dönüsümünde dual sistemden toplananlar çok uygundurlar.

Bu yöntemin bir baska adiminda birinci tasima bandi üzerinde biriktirilen keçe Iiflerine ayirilir, karistirilir ve lif karisimi bir ikinci tasima bandi üzerine bir lif pastasinin olusumu ile getirilir. Elde edilen lif pastasinin veya matin kalinligi bu sirada ikinci tasima bandinin dönüs hizi ile ayarlanir.

Yukarda belirtildigi gibi, lif pastasi ardindan isitilir ve preslenir ve sikistirilir, ki burada arasinda, özellikle 200°C'de bulunurlar. Baglayicinin baglayici liflerin odun lifi mati içindeki bir aktivasyonu sikistirma ve/veya isitma ile baglidir.

Son islemde lif mati son olarak istenen ölçüye düsürülür ve sogutulur; sogutma tercihen kalibrasyon sirasinda ve sürekli firininin sogutma bölgesinde gerçeklesir.

Bir özellikle tercih edilen uygulama seklinde azaltilmis VOC-emisyonuna sahip bir odun lifi yalitim malzemesi matinin üretimi için bu yöntem asagidaki adimlari içerir: al) uygun odunlardan odun parçalarinin (veya odun yongalarinin) üretimi, b1) gerektiginde odun parçalarinin ön kurutulmasi, c1) odun parçalarinin en azindan bir bölümünün torrefaksiyonu, d1) torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin su kosullandirilmasi, el) islenmemis odun parçalarinin ve torrefaksiyona tabi tutulmus oldun parçalarinin en azindan bir bölümünün odun Iifleri haline getirilmesi; f1) torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin veya islenmemis ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin bir karisiminin baglayici lifler, özellikle iki bilesenli lifler ile karistirilmasi; gl) odun Iifleri ve baglayici liflerin karisiminin bir keçenin olusumu ile bir birinci tasima bandi üzerine getirilmesi, örnegin serpilmesi veya üflenmesi; h1) keçenin Iiflerine ayirilmasi, lif karisiminin karistirilmasi ve bir lif pastasinin olusumu ile bir ikinci tasima bandi üzerine getirilmesi, il) lif pastasinin isitilmasi ve bir odun lifi yalitim malzemesi matina sikistirilmasi Odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin kullanimi bir dizi avantaja sahiptir. Torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarindan üretilmis torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin özellikle kolayca kurutulmalari özellikle avantajlidir, ki bu, torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin düsük hidrofilisinin nedenidir. Bu, torrefaksiyona tabi tutulmus odun liflerinden üretilmis yalitim malzemelerinden yararlanilmasi için de avantajlidir, çünkü torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri tanimli sicakliklarda ve hava nemlerinde torrefaksiyona tabi tutulmamis odun liflerinden daha düsük bir dengeleme nemine sahiptirler. Buna uygun sekilde kullanim sirasinda odun lifi yalitim malzemelerinin mikroorganizmalar, örnegin küf mantarlari ile bir sarilmasi büyük ölçüde disarda birakilabilir.

Torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin kullaniminin bir baska olumlu unsuru, baslangiç maddesi odunun bir homojenizasyonuna erisilmesidir. Bu, özellikle ekonomik bakimdan önemlidir, çünkü odun lifi yalitim malzemelerinin veya baska malzemelerin üretimi için odun parçalarinin kullanimi durumunda odun hammaddesinin mevsimsel dalgalanmalari dikkate alinmalidir. Bir baska avantaj, torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin hiçbir biyolojik parçalanmaya veya depolama yoluyla baska degisikliklere tabi olmamasidir, böylelikle torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin daha uzun bir süre üzerinden bir depolanmasi mümkündür. Ayrica su temasi yoluyla hiçbir ingradyant büyümez, çünkü bunlar torrefaksiyon isleminde tahrip edilmislerdir.

Buna uygun sekilde bu yöntem, torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerini içeren, uçucu organik bilesiklerin (VOC'Ier) azaltilmis emisyon ile bir odun lifi yalitim malzemesi matinin üretimine olanak saglar. Bu odun lifi yalitim malzemesi mati bu sirada tümüyle torrefaksiyona tabi tutulmus odun liflerinden meydana gelebilir veya islenmemis (bir baska deyisle torrefaksiyona tabi tutulmamis) odun liflerinden ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun liflerinden meydana gelebilir.

Bu odun lifi yalitim malzemesi mati özellikle odunu asitle çözme sirasinda salinan aldehitlerin, özellikle furfural, organik asitlerin örnegin asetik asit gibi ve/veya terpenlerin azaltilmis bir emisyonuna sahiptir. Bu bakimdan uygulamalara daha asagida göndermede tercihen 100 ile 140 kg/m3 arasinda bir hacimsel yogunluga sahip olabilir.

Bu osun lifi yalitim malzemesi matinin kalinligi 3 ile 20 mm arasinda, tercihen 50 ile 15 mm arasinda olabilir, ki burada özellikle 5 mm'lik bir kalinlik tercih edilir.

Bu odun lifi yalitim malzemesi mati agirlikça %60 ile %90 arasinda, tercihen %70 ile baglayiciyi, özellikle baglayici Iifleri içeren bir lif karisimindan meydana gelir. Bu bakimdan kullanilan baglayicilarin tipine iliskin olarak yukardaki açiklamalara göndermede Yukarda açiklandigi gibi, bu odun lifi yalitim malzemesi mati islenmemis odun liflerinden ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun liflerinden bir karisimindan meydana gelebilir. Odun lif`i yalitim malzemesi mati içinde kullanilan lif karisimi agirlikça %10 ve %50 arasinda, ve %80 arasinda torrefaksiyona tabi tutulmus Iifleri içerebilir.

Bu bulusun sorunu keza Istem 13'e göre torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin kullanimi ile çözülür.

Buna göre odun lifli yalitim malzemesi matlarindan uçucu organik bilesiklerin (VOC'Ier) emisyonunun azaltilmasi için torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri kullanilir.

Torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri tercihen torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarindan kazanilir.

Bir tercih edilen varyantta odunun asitle çözülmesi sirasinda salinan aldehitlerin, organik asitlerin ve/veya terpenlerin azaltilmasi için torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri kullanilir.

Buna uygun olarak torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri burada tercihen ahsap esasli matlardan organik asitlerin, emisyonun azaltilmasi için, özellikle asetik asidin emisyonunun azaltilmasi için kullanilirlar. Organik asitler özellikle ahsap bilesenlerinin selülozun, hemiselülozun ve Iigninin parçalanma ürünleri olarak ortaya çikarlar, ki burada tercihen alkanoik asitler, örnegin asetik asit veya aromatik asitler olusturulur.

Keza torrefaksiyona tabi tutulmus odun liflerini ahsap esasli matlardan aldehitlerin emisyonunun azaltilmasi için kullanmak istenir. Bu baglamda torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin odunu sulu asitle çözme sirasinda salinan aldehitlerin azaltilmasi için kullanilmasi özellikle tercih edilir. Yukarda açiklandigi gibi, odunun veya lignoselülozun hidrolitik islenmesi sirasinda aldehitlerin bir salinimi gerçeklesir. Bu sirada selülozun veya hemiselülozun temel taslarindan spesifik aldehitler olusturulabilir. Böylece örnegin aldehit furfural selülozun veya hemiselülozun mono- ve di-sakkaritlerinden olusturulur iken, aromatik aldehitler Iigninin kismi gerçeklesen hidrolitik disarlamasi sirasinda salinabilirler. Buna göre torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri odun lifi yalitim malzemesi matlari içinde C1-C10 aldehitlerin, özellikle tercihen formaldehit, asetaldehit, pentanal, hekzanal veya furfural da emisyonunun azaltilmasi için kullanilirlar.

Bu bulusun bir baska uygulama seklinde torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri terpenlerin emisyonunun azaltilmasi için kullanilir. Böylece torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri odun lifi yalitim malzemesi matindan kullanilan odun yongalarinda veya odun liflerinde alisildigi üzere salinan terpenlerin, özellikle C10-m0n0terpenlerin ve C15- seskiterpenlerin, özellikle tercihen asiklik veya siklik monoterpenlerin azaltilmasi için kullanilabilirler.

Tipik asiklik terpenler, mirsen gibi terpen hidrokarbonlari, geraniol, linalol, ipsenol gibi terpen alkolleri ve sitral gibi terpen aldehitleridir. Monosiklik terpenlerin tipik temsilcileri, p-mentan, terpeninol, limonen veya karvondur ve bisiklik terpenlerin tipik temsilcileri karan, pinan, bornandir, ki burada özellikle 3-karen ve ci-pinen önemlidir. Terpenler agaç reçinelerinin bilesenleridir ve bu yüzden özellikle karaçam veya ladin gibi çok reçine içeren agaç türlerinde bulunurlar.

Bulus asagida bir uygulama örneginde resmin sekline iliskin olarak daha ayrintili açiklanir.

Bunlar sunlari gösterir: Sekil 1, bulusa göre yöntemin bir birinci uygulama seklinin bir sematik görünüsüdür.

Bulusa göre yöntemin Sekil 1'de gösterilen uygulama sekli, ahsap baslangiç ürününün saglanmasindan baslayarak bitmis odun lifi yalitim malzemesi matina kadar tekil yöntem adimlarini tarif eder.

Buna uygun sekilde öncelikle adim 1'de odun parçalarinin üretimi için uygun ahsap baslangiç malzemesi saglanir. Ahsap baslangiç malzemesi olarak tüm igne yaprakli ahsaplar, yaprak döken agaçlar veya bunlarin karisimlari da uygundur.

Adim Z'ye göre odun baslangiç malzemesinin kiyilmasi bunun için uygun kiyma makinelerinde gerçeklesir, ki burada odun parçalarinin veya odun yongalarinin büyüklügü uygun sekilde kontrol edilebilir. Odun parçalarinin kiyilmasindan ve saglanmasindan sonra bunlar gerektiginde bir ön kuruma islemine ugratilirlar, ki burada odun parçalarinin baslangiç nemine göre %5-%10'luk bir nem ayarlanir.

Sekil 1'de gösterilen uygulama sekli durumunda ön kurutulmus odun parçalarinin en azindan bir bölümü alisildik üretim yönteminden disari bosaltilir ve bir torrefaksiyon reaktörü içine sokulur (adim 3). Disari bosaltilan odun parçalarinin torrefaksiyonu 220° ve 260°C arasinda bir sicaklik araliginda gerçeklesir. Bu sirada ortaya çikan piroliz gazlarindan islem tesisi için gerekli enerjinin üretimi için yararlanilir.

Bu durumda yaklasik 2 saat süren torrefaksiyonun bitisinden sonra torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalari yöntem içine yeniden sokulur ve gerektiginde islenmemis odun parçalari ile bir yikama ve kaynatma adiminda 4 yine %10-%20'lik bir neme getirilir.

Daha sonra odun lifleri bir rafine içinde liflere ayirma islemine (adim 5) tabi tutulurlar, ki burada Iiflere ayirma islemi sirasinda odun liflerine bir uygun islatma maddesi katilir.

Odun lifleri dogrudan lifleri asitle çözmeden sonra bir sivi baglayici ve gerektiginde bir alevden koruma maddesi ile karistirilabilir (adim 6). Odun liflerinin sivi baglayici ile temas ettirilmesi bu yöntem adiminda örnegin bir üfleme hattinda gerçeklesebilir.

Opsiyonel tutkallama adiminin ardindan tutkallanmis odun liflerinin bir kurutma islemi gelir (adim 7), ki burada bu kurutma islemi iki adimda I, II gerçeklesebilir. Kurutucu 2 adimli kurutucu olarak gerçeklestirilir, ki burada ana kurutma adim 1'de sicak gaz (hava veya asiri isitilmis buhar) araciligiyla gerçeklesir ve sonraki kurutma adim 2'de gerçeklesir, ki burada keza sicak havanin veya asiri isitilmis buharin kullanimi mümkündür. Malzeme karsimi her adimda/her adimdan sonra ayirma siklonu ve kapsül Kurutulmus odun lifleri onlarin büyüklügüne göre ayirilir ve elenir (adim 8) ve uygun kaplarda (örnegin silo veya bunker) ara depolanir (adim 9).

Ardindan odun lifleri baglayici lifler olarak iki bilesenli lifler ile karistirilirlar. Bunun için iki bilesenli lifler balya açicilardan (adim 10) saglanirlar ve gerekli miktardaki iki bilesenli lifler belirlenir.

Iki bilesenli liflerin odun lifleri ile karistirilmasi için bunlar bir üfleme hatti üzerinden (adim 11) götürülürler ve bir birinci tasima bandi üzerine üflenirler. Üfleme hattinda (11) odun liflerinin ve iki bilesenli liflerin yogun bir karistirilmasi tasima maddesi olarak içeri üflenen hava yoluyla gerçeklesir.

Odun lifi-iki bilesenli lif karisiminin birinci tasima bandi üzerine biriktirilmesinden sonra bir keçenin olusumu ortaya çikar (adim 12). Keçe birinci tasima bandinin sonunda yeniden liflerine ayrilir, karistirilir ve lif karisimi bir lif pastasinin olusumu ile bir ikinci tasima bandi üzerine getirilir (adim 13). Bir keçenin olusumunu yeniden liflere ayirma ile kombinasyonu da havali serme yöntemi olarak bilinir.

Lif pastasi daha sonra yaklasik 200°C'Iik bir sicaklikta sikistirilir 8adim 14) ve istenen kalinliga ayarlanir. Bu baglamda sicak hava lif pastasinin içinden akar ve odun Iiû mati içindeki baglayici Iiflerin bir aktivasyonu ortaya çikar, böylece isitilmis ve kaynayip birlestirilen baglayici lifler odun Iifleri ile baglanir.

Son islemde elde edilen odun lifi mati uygun sekilde hazir boyutlara getirilir.

Uygulama Örnegi: Kurutulmus veya kurutulmamis, piyasada bulunan odun parçalari baska bir hazirlik olmaksizin bir torrefaksiyon aygitina beslenirler. Bu, sürekli sekilde veya bir kesintili yöntemde çalisabilir.

Odun parçalari daha sonra bir torrefaksiyon isleminde 240°C'|ik bir sicakliga isitilir. Bu, ya doymus buhar altinda ya da bir eylemsiz gaz atmosferi (azot) altinda gerçeklesir.

Islem yaklasik 2 saati gerektirir, ki burada odun parçalari açik saridan ortadan koyuya kadar kahverengiye dönerler. Yaklasik %15-%20'Iik bir kütle kaybina erisildikten sonra, odun parçalari bir su banyosunda sogutulurlar ve daha sonra bir rafinede odun Iiflerine ayirilirlar. Daha iyi ve daha hizli islatma için bir islatma maddesi katilabilir. Bu sirada torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarindaki gibi alisildik islem parametreleri kullanilir.

Odun liflerinden ve iki bilesenli liflerden yalitim malzemelerinin üretimi için bir tesiste odun lifi yalitim malzemeleri üretilir. Iki bilesenli Iiflerin orani bu sirada yaklasik %10'du.

Bu üretimden VOC'lerin (volatile organic compounds = uçucu organik bilesikler) belirlenmesi için bir örnek çekildi. Standart üretimden bir kontrol örnegi karsilastirma olarak birlikte test edildi. 7 gün sonrasinda sonuçlar asagidaki gibi olup, burada yalnizca miktar bakimindan en önemli parametreler verilmistir: Parametre Kontrol örnegi (Lig/m3) Test örnegi (ug/m3) Asetik asit 1073 22 Furfural 57 Benzaldehit 11 4 Test sonuçlarindan çikarilabilecegi gibi, test örneginin emisyonlari kontrol örneginden bir belirgin daha düsük düzeyde bulunurlar.

Claims (9)

ISTEMLER

1. Asagidaki adimlari içeren, odun lifi yalitim malzemesi matlarinin, özellikle uçucu organik bilesiklerin (VOC'Ier) azaltilmis emisyonuna sahip odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretimi için yöntem: a) uygun odunlardan odun parçalarinin üretimi, b) odun parçalarinin en azindan bir bölümünün torrefaksiyonu; c) islenmemis odun parçalarinin ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin en azindan bir bölümünün odun lifleri haline getirilmesi; d) torrefaksiyona tabi tutulmus odun lifleri veya islenmemis ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin bir karisiminin bir baglayici ile karistirilmasi; e) odun lifleri ve baglayici karisiminin bir lif pastasinin olusumu ile bir tasima bandi üzerine getirilmesi; ve f) lif pastasinin isitilmasi ve bir odun lifi matina sikistirilmasi. .

Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi, odun parçalarinin torrefaksiyonu adiminin, odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretim islemine entegre edilmesidir. .

Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi, odun parçalarinin torrefaksiyonu adiminin, odun lifi yalitim malzemesi matlarinin üretim isleminden ayri yürütülmesidir. .

Önceki istemlerden herhangi birine göre yöntem olup, özelligi, odun parçalarinin, atmosfer basinci altinda oksijen bakimindan yoksul veya oksijenden yoksun özellikle tercihen 240°C ve 260°C arasinda bir sicaklikta isitilarak torrefaksiyona tabi tutulmasidir. .

Önceki istemlerden herhangi birine göre yöntem olup, özelligi, torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarinin neminin %5 ila %20, tercihen %10 ile %15'e ayarlanmasidir.

6. Önceki istemlerden herhangi birine göre yöntem olup, özelligi, odun Iiflerinin, liflere ayirma isleminden sonra, odun Iiflerinin çapraz baglanmasi için uygun en az bir baglayici ile temas ettirilmesidir.

7. Önceki istemlerden herhangi birine göre yöntem olup, özelligi, odun Iiflerinin, baglayici lifler ile bir birinci tasima bandi üzerine bir keçenin olusumu ile özellikle üflenerek getirilmesidir.

8. Istem 7'ye göre yöntem olup, özelligi, keçenin Iiflere ayrilmasi, karistirilmasi ve lif karisiminin bir ikinci tasima bandi üzerine bir lif pastasinin olusumu ile getirilmesidir.

9. Önceki istemlerden herhangi birine göre yöntem olup, özelligi, lif pastasinin özellikle 200°C'de sikistirilmasidir. 10.Torrefaksiyona tabi tutulmus odun liflerini içeren, önceki istemlerden herhangi birine göre bir yöntemde üretilebilen uçucu organik bilesiklerin (VOC'ler) azaltilmis emisyonuna sahip odun lifi yalitim malzemesi mati. 11.Istem 10'a göre odun lifi yalitim malzemesi mati olup, özelligi odunu asitle çözme sirasinda salinan aldehitlerin, organik asitlerin ve/veya terpenlerin azaltilmis bir emisyonuna sahip olmasidir. 12.Istem 10 veya 11'e göre odun lifi yalitim malzemesi mati olup, özelligi, bunun tümüyle torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinden veya islenmemis odun Iifleri ve torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin bir karisimindan meydana gelmesidir. emisyonunun azaltilmasi Için torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin kullanimi. 14.Istem 13'e göre torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin kullanimi olup, özelligi, odun Iiflerinin torrefaksiyona tabi tutulmus odun parçalarindan elde edilmesidir. 15.0dunu asitle çözme sirasinda salinan aldehitlerin, organik asitlerin ve/veya terpenlerin azaltilmasi için Istem 13 veya 14'e göre torrefaksiyona tabi tutulmus odun Iiflerinin kullanimi.