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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Platten aus lignozellulosehaltigem Material, bei welchem vorerst das Ausgangsmaterial in wenigstens einer Stufe zerfasert wird und das erhaltene Fasermaterial in einer Förderflüssigkeit aufgeschwemmt wird, darnach in der Formstufe aus dieser Aufschwemmung Rohlinge der zu formenden Körper geformt werden und schliesslich die
Förderflüssigkeit mechanisch abgeschieden wird sowie die Endprodukte unter Druck und Wärme getrocknet werden.
Bei Papier- und bei Zellstoffherstellung wird im allgemeinen der aus den Reinigungsstufen kommende
Stoffbrei von etwa 0, 5% Stoffdichte auf eine solche von 5 bis 6% eingedickt sowie in einer Stoff-Bütte gestapelt und von dort aus der Maschinen-Bütte zugeführt, in welcher der Stoffbrei mit dem Kreislaufwasser aus der
Blattbildungs-Vorrichtung auf die erforderliche Konsistenz von 1% oder weniger verdünnt wird ; dadurch sollen im Kreislauf : Maschinen-Bütte-Entwässerungs-vorrichtung, Frischwasser-Zusätze und Abwassermengen möglichst niedrig gehalten werden. Bei solchen Herstellungsverfahren ist ausserdem die Trocknung von
Zellstoffbrei durch Verdampfen bekannt. Ferner wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung von Platten entwickelt, welche bis zu 100% aus Baumrinde bestehen.
Um bei derartigem Ausgangsmaterial Form- und
Entwässerungseigenschaften zu verbessern, wird dasselbe nach der Zerfaserung auf einen Trockengehalt zwischen
30 und 80 Gew.-% vorgetrocknet und der dabei entstehende Dampf kondensiert sowie das Kondenswasser wieder zugemischt. Die zugehörige Veröffentlichung enthält jedoch keine Angaben über Behandlung des Abwassers oder über Trockengehalt des Materials nach der mechanischen Entwässerung im Vergleich zu demjenigen nach der
Vortrocknung.
Weiters ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Asbest-Papieren bekannt, bei welchem an einer
Formstation den Rohlingen für das zu formende Gut Frischwasser zugeführt wird. Zur Herstellung von
Formkörpern, beispielsweise von Platten aus lignozellulosehaltigem Material wird gleichfalls das konventionelle, sogenannte "nasse" Verfahren angewandt, bei welchem aus einer Aufschwemmung des zerfaserten Materials die
Rohlinge für die zu formenden Körper geformt und dieselben anschliessend auf einen Trockengehalt von etwa 30 bis 40 Gew.-% entwässert werden ; darnach gelangen die Rohlinge in eine Heisspresse, in welcher dieselben durch mechanisches Auspressen von Wasser auf höhere Trockengehalte von etwa 50 bis 55% gebracht werden und dabei das restliche Wasser durch Zuführung von Wärme über die Pressplatten verdampft wird.
Beim sogenannten "trockenen" Verfahren werden Faserplatten od. dgl. ohne Einsatz von Wasser als Fördermittel bei der Formung der Rohlinge hergestellt ; hiebei werden die zu formenden Körper unmittelbar aus ganz oder teilweise getrockneten Fasern unter Anwendung einer pneumatischen Fördertechnik und Formtechnik geformt ; die
Rohlinge werden ohne Wasserentzug mit einem Trockengehalt von 50 bis 100% vorgepresst und gelangen dann in die Heisspresse, in welcher sie gepresst und getrocknet werden ; aus der Heisspresse tritt kein Wasser in flüssiger Form aus.
Diese beiden Methoden zur Herstellung von Formkörpern aus lignozellulosehaltigem Material werden auch in grösserem Umfang angewandt : das nasse Verfahren wird vor allem deswegen bevorzugt, weil es wesentlich einfacher durchzuführen und mit Wasser als Fördermittel die Formung der Rohlinge einwandfrei beherrschbar ist ; die dabei verbrauchte Förderflüssigkeit enthält jedoch aus dem behandelten Fasermaterial ausgelöste Bestandteile, so dass durch die anfallende Abwassermenge an der betreffenden Aufnahmestelle, beispielsweise in stehendem oder fliessendem Gewässer erhebliche Verunreinigung entsteht.
Aus diesem Grunde wird bereits häufig das trockene Verfahren bevorzugt, bei welchem zwar keine verunreinigte Förderflüssigkeit anfällt, bei welchem jedoch erst unter zusätzlichem Einsatz künstlicher Bindemittel zwischen den Fasern eine gleich gute Fibrillenbindung erzielt wird wie bei den nassen Verfahren, wofür im allgemeinen ein Zusatz von teuren Präparaten in Mengen von 1 bis 12 Gew.-% erforderlich ist.
Das Herstellungsverfahren der eingangs beschriebenen Art für Formkörper, insbesondere von Platten aus lignozellulosehaltigem Material soll nun derart vorteilhaft ausgestaltet werden, dass sowohl die beim Nassverfahren gegebenen Vorteile bezüglich besserer Faserbindung als auch diejenigen des Trockenverfahrens (Vermeidung von umweltschädlichem Abwasser-Anfall) gemeinsam realisiert werden.
Nach der Erfindung wird dies bei derartigen Herstellungsverfahren in einfacher und befriedigender Weise dadurch erreicht, dass das durch Zerfaserung erhaltene Material in der Aufschwemmungsstufe durch mittels Wärmezufuhr hervorgerufene Verdampfung von Wasser auf einen solchen Trockengehalt vorgetrocknet wird, welcher grösser ist als der Trockengehalt der Rohlinge für die zu formenden Körper nach in der Formstufe erfolgter mechanischer Entwässerung, so dass, trotzdem der zwischen Aufschwemmungsstufe und Formstufe umgewälzten Förderflüssigkeit Frischwasser zugesetzt wurde, während der anschliessenden Trocknungsstufe im wesentlichen ausschliesslich Wasserdampf abgeht.
Eine bevorzugte Ausgestaltung dieses Herstellungsverfahrens ergibt sich dadurch, dass in der Formstufe Frischwasser durch Aufbringen auf die Rohlinge für die zu formenden Körper zugeführt wird, welchem zweckmässig Chemikalien zugesetzt sind, mittels welcher die Güteeigenschaften der zu formenden Körper beeinflusst werden. Dem Frischwasser können einerseits zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit der Formkörper beispielsweise Paraffin-Emulsionen, Phenolharze oder Karbanide zugesetzt werden, bzw. anderseits Wasserglas, Ammoniumsalze, Sulfate oder Borate zwecks Erzielung feuerfester Eigenschaften.
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Bei Durchführung dieses erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens für Formkörper aus lignozellulosehaltigem Material wird trotz Zusatzes von Frischwasser zu der zwischen Aufschwemmung des Fasermaterials und Formung der Rohlinge umgewälzten Förderflüssigkeit kein Abwasser in flüssiger Form abgeführt ; durch das im speziellen vorgesehene Aufbringen des Frischwassers in der Formstufe auf die Rohlinge für die zu formenden Körper werden in den Rohlingen ausgelöste lignozellulosehaltige Substanzen von den Oberflächen derselben in deren innere Abschnitte verdrängt, wodurch das Endergebnis weiter verbessert wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Herstellung von Formkörpern aus lignozellulosehaltigem Material nach dem erfindungsgemässen Verfahren schematisch dargestellt.
Bei dieser Fertigungsanlage wird von einem Vorrat-10-stückförmiges lignozellulosehaltiges Rohmaterial, beispielsweise in Form von Holz-Hackstückchen durch eine Leitung --12-- einer Zerfaserungsstufe --14-- zugeführt und in derselben zerfasert bzw. raffiniert. Diese Zerfaserung kann in einem oder mehreren Schritten erfolgen, entweder unter atmosphärischen Bedingungen oder unter Überdruck bei
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durch unmittelbare oder mittelbare Berührung der Trockengehalt des Fasermaterials erhöht wird gegenüber demjenigen der Rohlinge nach der mechanischen Entwässerung in der Formstufe. Mittels einer Blasvorrichtung
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aufgeschwemmt wird, welches durch eine Leitung --30-- zugeführt wird, wie unten noch näher erläutert.
Anschliessend wird dann das Fasermaterial in wässeriger Aufschwemmung durch eine Leitung --32-- zur Formstufe-33-für die zu formenden Körper geleitet, in welcher in bekannter Weise mittels Entwässerung gearbeitet wird, beispielsweise durch Flüssigkeitsabzug über ein längs einer endlosen Bahn bewegtes Siebtuch - -34--, wobei die Hauptmasse des als Förderflüssigkeit dienenden Wassers abgeschieden und in einem Trog --36-- od. dgl. gesammelt wird ; in dieser Formstation--33-kann die Entwässerung mittels eines Vakuumoder Saugkastens --38-- bzw. zusätzlich durch Auspressen in einer Walzenpresse-40-weiter gesteigert werden.
An den in der Formstufe --33-- hergestellten Rohlingen ist in Abhängigkeit von den eingesetzten Entwässerungs-Vorrichtungen der Trockengehalt der Rohlinge in weiten Grenzen variabel und beträgt gewöhnlich zwischen 20 und 60 bis 65 Gew.-%. Von der Formstation--33--werden die Rohlinge für die zu formenden
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weiter Wasser in flüssiger Form ausgepresst wird ; der Trockengehalt der Rohlinge soll vor der Heisspresse --42-- jedenfalls so hoch sein, dass die Trocknung in dieser Presse nur dadurch erfolgt, dass Wasser in Dampfform, und also nicht in flüssiger Form, entweicht. Die Heisspresse kann als Etagenpresse ausgeführt sein und hat in an sich bekannter Weise Pressplatten, zwischen denen die Faserplattenrohlinge einer kombinierten Druck- und Wärmebehandlung zu ihrer endgültigen Form unterworfen werden.
Aus der Vorpresse--44-- austretendes Wasser wird in einem Trog --46-- gesammelt und einem Behälter-48-, der für den Trog --46-- und den Trog--36--gemeinsam sein kann, zugeführt.
Falls die in der Vortrocknungsstation--20-verdampfte Wassermenge grösser ist als die Wassermenge, die bei der mechanischen Entwässerung zu dem Behälter --48-- entweicht, kann Flüssigkeit, vorzugsweise in der Form von Frischwasser, durch eine Leitung --50-- Düsen oder Spritzvorrichtungen--52--an der Formstation-33--, wie beispielsweise über dem Vakuumsaugkasten-38--, zugeführt werden. Das Frischwasser kann auch gewünschte Chemikalien, die also in dem Enderzeugnis vorhanden sein sollen, enthalten.
Durch dieses Aufbringen von Wasser auf die Oberfläche der Faserplattenrohlinge werden in der Oberflächenschicht herausgelöste lignozellulosehaltige Substanzen von der Oberfläche in Richtung zur Mitte der Rohlinge verdrängt, was von grosser Bedeutung ist, um Verfärbung der Enderzeugnisse und auch Verschmutzung z. B. der Matrizen der Formpresse zu vermeiden. Das zugeführte Frischwasser ersetzt den Verlust durch die Vortrocknung in der Station--20--.
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--56-- dem Stoffkasten--28-für die Aufschwemmung neuer Mengen getrockneten Faserstoffes zugeführt. Dank der Verdampfung von Wasser in der Vorrichtung --20-- braucht kein Auslassen von Herstellungswasser in die Umgebung stattfinden.
Der Vorteil, die rein mechanische Entwässerung vor die Behandlung in der Heisspresse zu legen, wobei diese Auspressung also bei niedrigen Temperaturen vorgenommen werden kann, liegt darin, dass hiebei eine weitere Auslösung von lignozellulosehaltigen Bestandteilen aus dem Faserstoff vermieden wird, was dagegen eintreten würde, wenn die mechanische Entwässerung bei der in der Heisspresse herrschenden erhöhten Temperatur vorgenommen werden würde. Die in der Heisspresse somit durch Zufuhr von Wärmemittel über die Pressplatten endgetrockneten geformten Körper werden danach aus der Anlage herausgeführt, um weiter behandelt, z. B. bezüglich ihres Formates bearbeitet zu werden.
In der Heisspresse soll somit vorzugsweise lediglich reine Verdampfung von in dem geformten Körper verbliebener Flüssigkeit vorkommen dürfen.
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Von dieser Formatisierung herrührender lignozellulosehaltiger Abfall wird, vorzugsweise ohne Zusatz von Wasser, zerkleinert, wonach das feinzerteilte Erzeugnis der Anlage für die Stoffaufschwemmung, die für die Nassformung der zu formenden Körper benutzt wird, zurückgeführt wird.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern lässt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrundeliegenden Leitgedankens abwandeln. In gewissen Fällen ist es denkbar, einen kleineren überschuss an Förderflüssigkeit insoweit zuzulassen, dass der Trockengehalt der abschliessenden Trocknungsstufe zugeführten geformten Körper den des dem Prozess zugeführten feinverteilten Faserstoffes übersteigen darf. Der überschuss an Förderflüssigkeit wird dann derart behandelt, dass darin gelöste lignozellulosehaltige Substanzen unschädlich gemacht oder in einen andern Prozess überführt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Platten aus lignozellulosehaltigem Material, bei welchem vorerst das Ausgangsmaterial in wenigstens einer Stufe zerfasert wird und das erhaltene Fasermaterial in einer Förderflüssigkeit aufgeschwemmt wird, darnach in der Formstufe aus dieser Aufschwemmung Rohlinge der zu formenden Körper geformt werden und schliesslich die Förderflüssigkeit mechanisch abgeschieden wird sowie die Endprodukte unter Druck und Wärme getrocknet werden,
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stufe durch mittels Wärmezufuhr hervorgerufene Verdampfung von Wasser auf einen solchen Trockengehalt vorgetrocknet wird, welcher grösser ist als der Trockengehalt der Rohlinge für die zu formenden Körper nach in der Formstufe erfolgter mechanischer Entwässerung, so dass,
trotzdem der zwischen Aufschwemmungsstufe und Formstufe umgewälzten Förderflüssigkeit Frischwasser zugesetzt wurde, während der anschliessenden Trocknungsstufe im wesentlichen ausschliesslich Wasserdampf abgeht.
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