專利名稱：纖維混合裝置中的高壓膠合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膠合纖維的方法，該方法用于生產(chǎn)木質(zhì)材料的板；本發(fā)明還涉及用于實施該方法的裝置。
背景技術(shù)：
在圖3以及WO 03/013808中概括描述了一種板的生產(chǎn)。成段的軟木或硬木、樹枝和/或木材廠及工業(yè)上的廢木料被用作為原材料。這些木料接下來會在切碎機31中被切成約20×5mm大小的木屑。但是，這些木屑也可以直接來自森林或木材廠?？梢院Y選這些木屑以分離過大或者過小的顆粒。如果所切碎的木屑的大小合適，就可以對其進行清洗，以去除附著的異物(特別是沙子和土)。這樣，在后續(xù)的生產(chǎn)和加工過程中就保護了切割部件以及其它部件，防止其受到損壞。有利的是，利用儲料倉32中的鋸末。木料成分借助于輸送帶從切碎機31以及儲料倉32供給到隧道狀的預(yù)汽容器。所述輸送典型地以約6∶4(重量的60％為碎屑，重量的40％為鋸末)的比率實現(xiàn)。在這種方式下，也使用鋸末。這樣，成本就可以進一步降低。原材料資源得到節(jié)約。碎屑是占主要份額的，因為提供機械穩(wěn)定性的纖維和隨后的纖維片是由其產(chǎn)生的。因此，鋸末的份額并沒有下限。木料成分在在預(yù)汽容器33中混合、預(yù)汽并從而加熱到60～70℃。例如，借助于堵頭螺絲，木料成分接下來被供給到蒸煮器34。木料成分在11～16bar的壓力下和140～180℃的溫度下在蒸煮器34中蒸煮約2到3分鐘。適當(dāng)選擇壓力和溫度，以使得流態(tài)和固態(tài)的木料成分發(fā)生分離。流態(tài)的成分從固態(tài)成分中分離，并供給到以氣密方式與蒸煮器34相連接的導(dǎo)管36。固態(tài)木料成分被供給到纖維分離機36(Refiner 或 Defibrator)。典型的是，纖維分離機36包括定子和轉(zhuǎn)子，它們由馬達(dá)驅(qū)動。固態(tài)木料成分在該處被切成纖維。在一個實施例中，與鋸末相混合的纖維被以氣動方式供給到干燥管37。下面所使用的纖維的含義與此不同。纖維在干燥管37中被干燥為160～220℃。由于流態(tài)的木料成分已被去除，因而干燥進行得相對較快且成本經(jīng)濟。纖維從干燥管出來到達(dá)旋流裝置38。蒸汽在此被分離。纖維被從此處向下輸送。典型的是，此時纖維的溫度為50℃。這時，纖維在相對較低的溫度下在膠合裝置39中機械地膠合。隨后膠合的纖維典型地具有35～40℃的溫度。膠合的纖維到達(dá)一個或多個觀察裝置40。在一個實施例中，觀察裝置40包含用于將纖維加熱到55～60℃的加熱裝置。如果所述板在例如80℃下受到擠壓，那么溫度的升高是有利的。加熱步驟可以被加速，因為所期望的溫度不必僅借助加熱擠壓裝置實現(xiàn)。較短的擠壓時間導(dǎo)致所使用的具有環(huán)繞皮帶的擠壓裝置的較大的生產(chǎn)能力或者較少的購置成本。而且，這種擠壓裝置對面積的需求較少。因此，會進一步節(jié)約成本。預(yù)先膠合的纖維被供給到一個或多個分離裝置41。預(yù)先膠合的纖維從分離裝置41到達(dá)播灑臺42。播灑臺42將膠合的纖維撒播到傳送帶上。傳送帶將纖維引導(dǎo)到預(yù)擠壓裝置44。在該處預(yù)擠壓纖維并使其密實。預(yù)擠壓裝置包含環(huán)繞皮帶，纖維被供給到其間并從而受到擠壓。隨后，纖維穿過成型管線45，所述成型管線具有確保纖維成型為期望形狀的多個裝置。在一個實施例中，成型管線被導(dǎo)引到蒸汽裝置46。纖維被從上和/或下受到蒸汽加工。纖維能夠被平行于傳送帶地分開，以便從內(nèi)部受到蒸汽加工。纖維最終到達(dá)主擠壓裝置47，該主擠壓裝置由兩個環(huán)繞的、相對擠壓的鋼帶構(gòu)成。擠壓發(fā)生在例如80℃。隨后，該板由鋸裝置48鋸開并供給給保持裝置49。在保持裝置中，所述板被保持成使得它們彼此不相互接觸。該板被冷卻。供給給導(dǎo)管35的所分離的流態(tài)成分在氣密密封的系統(tǒng)內(nèi)部受到冷卻。如果所述流態(tài)成分充分冷卻，那么就將它們除去或輸送到膠合裝置39。然后，該板被進一步加工成例如面板。然后，該板由例如紙覆蓋并將此被覆層系統(tǒng)供給到擠壓裝置。在擠壓裝置中，該覆層系統(tǒng)在150℃以上(例如180～230℃之間)的溫度下受到擠壓。隨后，所使用的樹脂硬化。該板被進一步鋸開，并通過銑削而設(shè)置有連接元件。所述面板可以用于覆蓋墻壁或地板。如果其用于覆蓋地板，那么所述面板就在裝飾性的上表面上設(shè)置有耐磨的透明層。
WO 03/013808公開了對已經(jīng)干燥的纖維的膠合，其中纖維以墊的形式形成。在所述墊上噴有膠。膠以小液滴的形式到達(dá)所述纖維上。公開出版的EP 0 744 259 A2中說明了一種用于將膠施加到纖維上并隨后對纖維板進行加工的膠合裝置。由US 5,554,330的公開中可以得知一種用木材生產(chǎn)所述板的方法。GB 791,554公開了一種用于混合固態(tài)和氣態(tài)成分的方法。DE 41 15 047 C1中闡述了一種連續(xù)膠合木板的裝置。屑狀和纖維狀材料與粘接介質(zhì)的連續(xù)混合公開于DE-OS 1956 898。從木料成分中提取膠的方法公開于WO 98/37147。預(yù)先蒸汽加工方法闡述于DE-OS 44 41 017、US 11 17 95以及丹麥專利申請No.0302/97。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種方法，該方法提供了一種能以在開頭提及的的方法生產(chǎn)的成本經(jīng)濟的高品質(zhì)板。本發(fā)明的目的還在于提供一種用于實施該方法的裝置。
本發(fā)明的目的由權(quán)利要求所述的方法實現(xiàn)。用以實施該方法的裝置包含獨立權(quán)利要求的特征。優(yōu)選實施例源自從屬權(quán)利要求。
根據(jù)本發(fā)明，膠以相對較低的溫度(優(yōu)選的是20～40℃)施加到纖維上。與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，正如由WO 03/013808所知，膠并不只是噴射，而且在施加之前噴霧或霧化在纖維上。到達(dá)纖維上的膠不是較大的液滴，而是呈噴霧狀。
根據(jù)本發(fā)明，特別是通過在非常高的壓力下推動膠直到其從噴嘴中噴出而實現(xiàn)霧化。然后，膠在非常高的壓力下從高壓噴嘴噴出。噴出壓力優(yōu)選的是在15bar～250bar之間，特別優(yōu)選的是在40～90bar之間。優(yōu)選地，每個噴嘴的流量在約1.3～1.4l/min，以便一方面實現(xiàn)較高的流量，而另一方面則確保實現(xiàn)本發(fā)明旨在實現(xiàn)的霧化。
在本發(fā)明的一個有利的實施例中，壓縮空氣被另外地供給到所述膠，以便確保每噴嘴1.3～1.4l/min的這一相對較大的排放量，從而根據(jù)本發(fā)明的從噴嘴出來的排放錐的邊緣區(qū)域也被霧化。壓縮空氣在例如約2bar的壓力下被輸送到噴嘴。在低于例如1.3l/min的流速下，原則上并不必提供附加的壓縮空氣，以便在邊緣部分實現(xiàn)所期望的霧化。
由于膠呈霧化形式，因而就實現(xiàn)了膠在纖維上的更好的分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以提高單位時間施加在纖維上的膠量。從而不存在由不一致的膠分布而導(dǎo)致的生產(chǎn)中的質(zhì)量缺陷。
生產(chǎn)率的提高降低了生產(chǎn)成本。特別是在膠以每噴嘴大于1l/min優(yōu)選的是大于1.3l/min的流速噴出的情況下。首先，這種較高的排放量是現(xiàn)有技術(shù)下所不能實現(xiàn)的，因為否則的話，所最終形成的產(chǎn)品就會由于所謂的膠污損而出現(xiàn)明顯的質(zhì)量損失。通過霧化實現(xiàn)的更一致的分布確保所生產(chǎn)產(chǎn)品的較高質(zhì)量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以根據(jù)本發(fā)明來降低膠中的水分含量，并特別是通過提供完全或主要由尿素樹脂構(gòu)成的膠來降低膠中的水分含量。這樣，在膠水混合物中膠的份額就占到重量百分比的45～65％。優(yōu)選的是，膠成分占重量百分比的50～60％。如果與膠一起提供的纖維受到擠壓，那么膠就迅速硬化。因此可以進一步提高生產(chǎn)速度并從而進一步降低生產(chǎn)成本。
有利的是，利用其轉(zhuǎn)數(shù)可以受到控制的高壓泵產(chǎn)生較高的膠壓力。通過控制轉(zhuǎn)數(shù)，能夠有利地非常精確地設(shè)置膠的噴霧程度。與現(xiàn)有技術(shù)不同，在施用膠時，提供了十分靈敏的計量和優(yōu)化的可能性。纖維和所施用的膠的比例可以被進一步地優(yōu)化。生產(chǎn)成本能夠通過膠份額的最小化而進一步降低，因為膠份額占有生產(chǎn)成本的相當(dāng)大的部分。
通過膠僅僅在干燥結(jié)束后才以噴霧的形式施加到木料成分上，因此降低了面板生產(chǎn)所需要的膠量。
固態(tài)木料成分與膠的“正確”比例是使纖維或碎屑發(fā)生適當(dāng)?shù)哪z合的決定性的量。因而，根據(jù)本發(fā)明，在該方法的一個實施例中，固態(tài)木料成分在膠合之前被輸送到帶式自動秤。在帶式自動秤上，固態(tài)木料成分一方面由環(huán)繞的傳送帶向前傳送，而另一方面則被稱重。這樣，就獲得了在后續(xù)步驟中要添加給木料的固態(tài)木料成分的膠量的信息。
固態(tài)木料成分由帶式自動秤輸送到后續(xù)裝置。在輸送過程中，檢測、記錄并以一種實施形式存儲所輸送的固態(tài)木料成分的可能重量波動。這些數(shù)據(jù)會被處理并可以作為對于隨后施加到該固態(tài)木料成分上的膠量的調(diào)整量。
在本發(fā)明的一個實施例中，帶式自動秤的傳送速度可以受到控制，以使得均勻一致量的固態(tài)木料成分供給后續(xù)的膠合裝置(將膠供給固態(tài)木料成分的裝置)。通過進給速度的改變，可以向后續(xù)裝置供給恒定的材料量。對于可能呈纖維或碎屑形式的固態(tài)木料成分的重量的檢測可以以最少的步驟實現(xiàn)，并使得固態(tài)木料成分可以以例如±1％的精確度均勻一致地供給。
將固態(tài)木料成分與膠適當(dāng)均勻的設(shè)置在一起并不容易，特別是當(dāng)固態(tài)木料成分以纖維形式提供時。纖維傾向于呈絮狀結(jié)團。因此重要的是，將膠均勻地分配到纖維上。在本發(fā)明的一個實施例中，在混合裝置中進行膠合，在該混合裝置中，膠和固態(tài)木料成分彼此相混合。
在本發(fā)明的一個實施例中，固態(tài)木料成分干燥后均勻地分布并構(gòu)成一種幕或墊。在固態(tài)木料成分以纖維形式提供的情況下特別是這種情況，因為此時可以容易地形成墊或幕。膠隨后會霧化并以霧狀形式輸送到幕。
通過幕的構(gòu)成可以使膠一致地分布到固態(tài)木料成分上。在固態(tài)木料成分以纖維形式提供的情況下尤其是這種情形。
在一個實施例中，由固態(tài)木料成分構(gòu)成的幕或墊被供給到混合裝置中。膠通過高壓噴嘴供給到所述幕或墊。隨后，所述幕或墊優(yōu)選地?zé)o接觸地穿過混合裝置。利用這種無接觸的供給，固態(tài)木料成分在壁上的粘接有利地得以避免。從而避免了污染問題并由此降低了相關(guān)的成本。
膠以霧化形式，特別是在35～70℃之間，優(yōu)選的是在60℃下被吹入到木材的干燥的固態(tài)木料成分中。由此可以使膠獲得干燥的外表面。這樣，膠就被最小地活化。因而以一種改善的方式使固態(tài)木料成分和膠的最終混合物并不粘結(jié)到傳送裝置和設(shè)備，例如混合裝置的內(nèi)部。
在本發(fā)明的一個實施例中，膠霧與加熱后的壓縮空氣一起霧化，而該霧狀物則被供給到干燥的固態(tài)木料成分，即例如纖維或碎屑。熱空氣，例如是在一個腔室中與膠和干燥的固態(tài)木料成分一起引入到混合裝置中的熱空氣，使膠在其上表面上發(fā)生少量活化。以這樣的方式，固態(tài)木料成分與后續(xù)裝置的粘結(jié)，例如與混合裝置的壁的粘結(jié)，得以受到阻礙。
反應(yīng)樹脂(即，具有能夠以化學(xué)方式構(gòu)成網(wǎng)狀物的成分的樹脂)優(yōu)選地作為膠提供。例如，固態(tài)或流態(tài)酚樹脂、諸如氨基樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂和/或聚合物樹脂都作為反應(yīng)樹脂使用。
優(yōu)選的是，設(shè)置砑光機以用于擠壓設(shè)置有膠的纖維，主要是用于生產(chǎn)厚度小于10mm的面板。首先，業(yè)已證明，根據(jù)本發(fā)明的膠合尤其實在具有給定厚度的面板的生產(chǎn)中適合得特別良好。另一方面，如同如在DE 20303207 U1中所公開的是，具有環(huán)繞擠壓帶的砑光機能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的加工速度。與本發(fā)明的膠合有關(guān)的是，高加工速度具有顯著的優(yōu)點，以便非常快地加工非同一般的好地分配的膠并避免防止膠發(fā)生所不希望的提早活化。
具體實施例方式
下面將根據(jù)附圖進一步說明本發(fā)明。


圖1示出了橫跨帶式自動秤1和后續(xù)的混合裝置2的一個截面。如箭頭3所示，由木料粉碎裝置生產(chǎn)的干燥的纖維被輸送到帶式自動秤1的殼體4的開口。傾斜裝置5將到達(dá)的纖維導(dǎo)引到帶式自動秤的傳送帶上。
帶式自動秤檢測并控制沿三個輥子6的方向傳送的材料量。所述三個輥子6以一個疊在另一個上的方式設(shè)置，以使得它們與帶式自動秤1成一個銳角α。位于帶式自動秤上的纖維到達(dá)該銳角內(nèi)。他們經(jīng)過轉(zhuǎn)動著的輥子6。從而由纖維構(gòu)成一個在重力作用下向下沿箭頭7方向下降的幕，并進一步輸送此幕。因此，該幕達(dá)到混合裝置2中，也就是位于多個噴嘴8和部件9之間。
混合裝置由管狀殼體構(gòu)成。所述殼體由雙層壁10和11構(gòu)成。殼體內(nèi)部的中心設(shè)置有軸12，所述部件9固定在該軸上。部件9與軸12成直角。四個槳葉狀部件9以星形形式分別連接在一起。若干個這樣組裝的部件以一致的距離固定在軸12上。由纖維構(gòu)成的幕被導(dǎo)引到的前部區(qū)域沒有部件。這樣就可以確保在部件9和噴嘴8之間設(shè)置有足夠大的距離。這個距離被設(shè)置成使得從噴嘴8噴出的膠在驅(qū)動時不會直接噴到該部件上。
混合裝置的殼體的直徑與由纖維構(gòu)成的幕被導(dǎo)引到混合裝置所經(jīng)過的開口寬度相對應(yīng)。幕的寬度與該開口寬度相匹配。高壓噴嘴8呈圍繞軸12的半圓形，設(shè)置于上部區(qū)域，并且被供給有40～90bar范圍內(nèi)的膠和壓縮空氣。所使用的高壓噴嘴以單工作介質(zhì)噴嘴的形式構(gòu)成，或者以雙工作介質(zhì)噴嘴的形式構(gòu)成，在所述雙工作介質(zhì)噴嘴中，噴嘴被輸送有膠和壓縮空氣。40～90bar的膠壓力在噴出噴嘴時呈渦旋形。所噴出的膠通過從所設(shè)置的很窄的開口槽的離開而“噴散”成霧。噴嘴構(gòu)造成使膠在250bar的壓力下還保持霧化。膠壓力由泵調(diào)節(jié)，該泵的功率可控，并特別是可通過控制轉(zhuǎn)數(shù)來控制。
這樣，可以實現(xiàn)的是，一方面幕與霧狀膠一致地設(shè)置，另一方面，從噴嘴8中噴出的霧狀膠并不直接噴射到混合裝置的部分上。在噴嘴8和殼體10、11之間的距離被設(shè)置為構(gòu)成一種環(huán)狀槽?？諝庥森h(huán)狀槽上方吸入，這附加地確保了產(chǎn)生膠霧。設(shè)置有膠的幕(也就是完全或主要地由纖維構(gòu)成的墊)會通過平行于軸12的氣流穿過混合裝置2傳送。軸在傳送過程中轉(zhuǎn)動，從而部件9轉(zhuǎn)動。因此，膠與纖維進一步混合。被冷卻的流體被導(dǎo)引在雙層壁的兩壁10和11之間，以便在混合裝置的內(nèi)部、在其內(nèi)壁上產(chǎn)生冷凝水。
在圖2中示出了平行于軸12的混合裝置的頂視圖。為清楚起見，僅僅示出了兩個部件9。根據(jù)圖2，特別說明了噴嘴在上部區(qū)域的單行、半圓形設(shè)置。
本發(fā)明在特別有利的實施形式中包含由圖3以及相關(guān)說明書所公開的一個或多個步驟。
在圖4中進一步說明了具有用于膠的高壓泵以及噴嘴的供給的基本設(shè)置。膠通過導(dǎo)管50供給到泵51。泵的功率可以受到控制。膠由泵51進一步傳送，經(jīng)過第一停止閥52并最終到達(dá)停止閥53、54。如果膠經(jīng)過停止閥53，那么膠就流過流量計55。所述流量計用于控制和/或監(jiān)控所傳送的膠的量?？蛇x或作為補充的是，膠由平行導(dǎo)管56導(dǎo)引，以便實現(xiàn)大的流量。膠經(jīng)由另一個停止閥到達(dá)分配器57，從該分配器起膠被導(dǎo)引向高壓噴嘴58和59的方向。從高壓噴嘴58、59噴射出呈霧狀的膠。
為進一步強化霧化，壓縮空氣沿側(cè)向?qū)б驀娮?。壓縮空氣供給到導(dǎo)管60，經(jīng)過用于個別控制所供給的壓縮空氣的停止閥61、62、63、64，并最終從高壓噴嘴58和59附近噴出。這樣，壓縮空氣就沿噴出的膠霧方向吹出。膠霧被進一步轉(zhuǎn)動。
另一供給管65用于供給能夠清潔導(dǎo)管、閥門和噴嘴的熱水。高壓噴嘴能夠由壓縮空氣阻塞，以便在系統(tǒng)停頓的情況下能夠阻塞噴嘴并能夠避免膠的意外噴出。
權(quán)利要求
1.用于膠合或碎屑的方法，尤其是用于膠合木纖維和木碎屑的方法，其中，膠被霧化，然后，霧化的膠被施加到纖維或碎屑上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，膠被借助高壓空氣霧化，尤其是在15～250bar的壓力范圍內(nèi)，優(yōu)選的是在40～90bar的壓力范圍內(nèi)。
3.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，為使膠霧化，設(shè)置有高壓泵，其轉(zhuǎn)數(shù)優(yōu)選地是可控的。
4.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，膠-水混合物被霧化，膠成分占重量百分比45-65％，特別優(yōu)選的是占重量百分比50～60％，其中，尤其是尿素樹脂完全地或主要地用作膠。
5.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其中，設(shè)置有膠的纖維和/或碎屑被擠壓成面板，尤其是用砑光機來擠壓，其中，設(shè)置有膠的纖維和/和碎屑的量優(yōu)選地被選擇為使得面板厚度不超過10mm。
6.用于實施根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述方法的裝置，其包括用于使膠霧化的高壓泵(51)，其轉(zhuǎn)數(shù)優(yōu)選的是可控的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，具有用于霧化膠的半圓形高壓噴嘴(8、58、59)以及將霧化的膠供給到混合裝置的供給裝置，所述混合裝置用于使霧化的膠和纖維或碎屑混合。
8.根據(jù)前述兩項權(quán)利要求中任意一項所述的裝置，具有用于擠壓設(shè)置有膠的纖維或碎屑的砑光機。
9.根據(jù)權(quán)利要求6到8中任意一項所述的裝置，具有用于測量和/或控制所傳送的膠的流量計(55)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中任意一項所述的裝置，具有用于將壓縮空氣供給到高壓噴嘴(8、58、59)的供給裝置(60)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6到10中任意一項所述的裝置，具有用于將熱水供給到膠供給裝置中的供給管(65)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6到11中任意一項所述的裝置，具有導(dǎo)管(56)，該導(dǎo)管并聯(lián)于流量計(55)，用于將膠供給到高壓噴嘴(8、58、59)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6到12中任意一項所述的裝置，具有用于控制和/或按計量供給膠、熱水和/或壓縮空氣的停止閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求6到13中任意一項所述的裝置，具有用于阻塞高壓噴嘴(8、58、59)的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求6到14中任意一項所述的裝置，其中，用于將膠供給到高壓噴嘴(8、58、59)的導(dǎo)管和閥門被設(shè)置成能夠承受高達(dá)100bar的壓力，優(yōu)選的是高達(dá)250bar的壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膠合纖維或碎屑的方法，具體而言，涉及一種膠合木纖維或木碎屑的方法，其中膠被霧化并接著將霧化的膠施用于纖維或碎屑上。
文檔編號B27N1/02GK1845815SQ03827060
公開日2006年10月11日 申請日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者約瑟夫·斯蒂茨 申請人:克隆納斯板技術(shù)有限公司