DE10144793A1

DE10144793A1 - Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus Holzwerkstoffreststücken

Info

Publication number: DE10144793A1
Application number: DE2001144793
Authority: DE
Inventors: Andreas Michanickl; Christian Boehme
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-03-27
Also published as: WO2003026859A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus mit Harnstoff-Formaldehyd-Bindemitteln oder mit anderen hydrolysierbaren oder chemisch aufschließbaren Bindemitteln verleimten Holzwerkstoffreststücken, Altmöbeln, Produktionsrückständen, Abfällen und anderen holzwerkstoffhaltigen Materialien. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens werden erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen: DOLLAR A a) Ein in seinem oberen Bereich mit einem Abgasventil versehener, in seinem Innenraum unter Atmosphärendruck stehender Aufschlussbehälter wird mit den Holzwerkstoffstücken befüllt und dann bei geöffnetem Abgasventil geschlossen; DOLLAR A b) in den unteren Bereich des so befüllten Innenraumes des Aufschlussbehälters wird unter leichtem Überdruck so lange Dampf eingeleitet, bis dieser die Luft aus dem Aufschlussbehälter über das geöffnete Abgasventil zumindest weitgehend verdrängt hat und im Behälterinnenraum eine Temperatur von etwa 100-120 DEG C erreicht ist und ein etwas über Atmosphärendruck liegender Druck herrscht; DOLLAR A c) der hierbei aus dem Abgasventil austretende Dampf wird zusammen mit der von ihm aus dem Behälterinnenraum verdrängten Luft in eine Imprägnierlösung zu deren Vorwärmung eingeleitet; DOLLAR A d) anschließend wird in den Aufschlussbehälter die vorgewärmte Imprägnierlösung so lange eingeleitet, bis das Füllgut im Aufschlussbehälter vollständig mit der Imprägnierlösung bedeckt ist; DOLLAR A e) nachdem die Holzwerkstoffstücke zumindest ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus mit Harnstoff-Formaldehyd-Bindemitteln oder mit anderen hydrolysierbaren oder chemisch aufschließbaren Bindemitteln verleimten Holzwerkstoffreststücken, Altmöbeln, Produktionsrückständen, Abfällen und anderen holzwerkstoffhaltigen Materialien.

Ein derartiges Verfahren ist in der EP 0 697 941 B1 beschrieben. Danach wird den Holzwerkstoffstücken in einem ersten Schritt eine Tränk- bzw. Imprägnierlösung im Überschuss zugegeben. Nachdem die Holzwerkstoffstücke mindestens 50% ihres Eigengewichtes an Imprägnierlösung aufgenommen haben, wird die restliche Flüssigkeit abgelassen. Die so imprägnierten Holzwerkstoffstücke werden auf 80°C-120°C erwärmt; das so aufgeschlossene Holzwerkstoffmaterial wird anschließend durch eine Siebung und/oder Windsichtung sortiert. Gemäß einem abgewandelten Verfahren wird den Holzwerkstoffstücken eine Tränk- bzw. Imprägnierlösung zugegeben, die so bemessen ist, dass die gesamte Flüssigkeit durch die Holzwerkstoffstücke aufgenommen wird, wenn die Holzwerkstoffstücke mindestens 50% ihres Eigengewichtes an Imprägnierlösung aufgenommen haben. Die so imprägnierten Holzwerkstoffstücke werden dann auf 80-120°C erwärmt. Imprägnierung und Temperatureinwirkung finden in einem Aufschlussbehälter statt, in dem ein Überdruck bis 2 bar herrschen kann.

In der DE 196 40 503 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Sekundärspänen und -fasern beschrieben. Hier werden Altmöbel und Produktionsabfälle zu einem stückigen Ausgangsmaterial zerkleinert, aus dem dann Feingut abgetrennt wird. In einem ersten Aufschlussschritt wird dem Ausgangsmaterial durch Evakuierung des Reaktionsbehälters und durch den dadurch erzeugten Unterdruck die in Hohlräumen eingeschlossene Luft entzogen. In einem zweiten Aufschlussschritt wird das Material mit einer vorgewärmten Imprägnierlösung versetzt, die während einer vorgegebenen Quelldauer eine Quellung und Gewichtszunahme auf nahezu das doppelte Eigengewicht des eingesetzten Materials bewirkt, wonach in Überschuss zugegebene Imprägnierlösung abgelassen wird. In einem dritten Aufschlussschritt wird dieses vorgequollene Material bei Überdruck mit heißem Wasserdampf beaufschlagt und zu einer im Wesentlichen aus Span- und Faserbestandteilen gebildeten, bröckeligen Aufschlussmasse zersetzt. In dem zweiten Aufschlussschritt beträgt die Quelldauer des eingesetzten Materials zwischen 10 und 20 Minuten, während in dem Reaktionsbehälter eine Quelltemperatur von 75-90°C herrscht. In dem dritten Aufschlussschritt wird der Wasserdampf mit einer Dampftemperatur zwischen 120-140°C und mit einem Dampfdruck von 1,9-3,6 bar gleichmäßig verteilt über den Behälterinnenraum in den Reaktionsbehälter eingebracht.

In der DE 42 24 629 A1 ist ein Verfahren zum Recycling von Holzwerkstoffen offenbart, bei dem die zuvor hergestellten Bruchstücke in einem Aufschließungsschritt über eine bestimmte Aufschließungszeit einer vorzugsweise gesättigten Wasserdampfatmosphäre unter hohem Druck und unter hoher Temperatur ausgesetzt werden. Dabei wird im Aufschließungsschritt mit einer Temperatur zwischen 120°C und 180°C und einem Druck zwischen 2 und 11 bar gearbeitet.

Der heiße Wasserdampf aus dem Aufschließungsschritt kann in einem Vorwärmschritt bei normalem Druck zur Vorwärmung und Dämpfung der Bruchstücke verwendet werden.

In der DE-AS 12 01 045 ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Spanmaterial aus mit ausgehärteten Bindemitteln durchsetzten Abfällen, Sägespänen, Müll usw. zur Herstellung von Spanplatten oder dergleichen beschrieben. Hier soll der Abfall der Einwirkung von überspanntem Dampf ausgesetzt werden, wobei der Dampf mit einem Überdruck von 1-5 atü während einer Zeitspanne zwischen 0,5 und 4 Stunden auf den Abfall einwirken soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs beschriebenen Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern die Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

a) ein in seinem oberen Bereich mit einem Abgasventil versehener, in seinem Innenraum unter Atmosphärendruck stehender Aufschlussbehälter wird mit den Holzwerkstoffstücken befüllt und dann bei geöffnetem Abgasventil geschlossen;
b) in den unteren Bereich des so befüllten Innenraumes des Aufschlussbehälters wird unter leichtem Überdruck so lange Dampf eingeleitet, bis dieser die Luft aus dem Aufschlussbehälter über das geöffnete Abgasventil zumindest weitgehend verdrängt hat und im Behälterinnenraum eine Temperatur von etwa 100-120°C erreicht ist und ein etwas über Atmosphärendruck liegender Druck herrscht;
c) der hierbei aus dem Abgasventil austretende Dampf wird zusammen mit der von ihm aus dem Behälterinnenraum verdrängten Luft in eine Imprägnierlösung zu deren Vorwärmung eingeleitet;
d) anschließend wird in den Aufschlussbehälter die vorgewärmte Imprägnierlösung so lange eingeleitet, bis das Füllgut im Aufschlussbehälter vollständig mit der Imprägnierlösung bedeckt ist;
e) nachdem die Holzwerkstoffstücke zumindest 50% ihrer Trockensubstanz an Imprägnierlösung aufgenommen haben, wird die restliche Imprägnierlösung abgelassen;
f) bei geschlossenem Abgasventil werden durch Einleiten von Dampf in den Aufschlussbehältern die Holzwerkstoffstücke auf 80° bis 120°C erwärmt und dadurch zu Spänen und/oder Fasern aufgeschlossen.

Der die Luft aus dem Behälterinnenraum verdrängende Dampf führt zu einer Vorerwärmung der Holzwerkstoffstücke, nicht aber zu deren Aufschluss, da hierfür im Dampf zu wenig Wasser enthalten ist bzw. beim Durchströmen des Dampfes durch das Füllgut auf Letzterem zu wenig Wasser kondensieren kann. Dabei ist es unter dem Gesichtspunkt einer Energieeinsparung wichtig, dass der die Luft aus dem Behälterinnenraum verdrängende Dampf zusammen mit der von ihm erwärmten verdrängten Luft zur Vorwärmung der Imprägnierlösung eingesetzt werden kann.

Dadurch, dass der Dampf erfindungsgemäß von unten in den Aufschlussbehälter eingeleitet wird, den Behälterinnenraum von unten nach oben durchströmt und teilweise oben aus dem Abgasventil wieder austritt, kann sich im unteren Teil des Aufschlussbehälters kein Kondensat sammeln, da ein Kondensat durch den einströmenden Dampf unmittelbar wieder in die Dampfphase überführt würde. Dadurch wird eine übermäßige Aufnahme von Wasser bzw. eine vorzeitige, unerwünschte Befeuchtung der im unteren Teil des Aufschlussbehälters befindlichen Holzwerkstoffstücke vor deren eigentlicher Imprägnierung vermieden.

Um alle Holzwerkstoffstücke des in den Aufschlussbehälter eingefüllten Füllgutes allseitig gleichmäßig vorzuwärmen, wird der Dampf so lange in den Behälterinnenraum eingeleitet, bis dort eine Temperatur von ≥ 100°C feststellbar ist, wobei der Druck des eingeleiteten Dampfes immer etwas oberhalb des umgebenden atmosphärischen Drucks liegen soll, um eine Rückströmung der Luft in den Behälterinnenraum zu vermeiden.

Die Einleitung der Imprägnierlösung in den Behälterinnenraum erfolgt erfindungsgemäß im Überschuss und zwar bis zur vollständigen Bedeckung des in den Aufschlussbehälter eingefüllten Füllgutes. Wenn die vorgewärmte Imprägnierlösung eine Temperatur von z. B. 80°C aufweist, und die Holzwerkstoffstücke infolge der Dampfbeaufschlagung auf z. B. 60°C vorgewärmt sind, kühlt sich die in den Aufschlussbehälter eingeleitete Imprägnierflüssigkeit etwas ab. Es kann daher zweckmäßig sein, die Dampfzufuhr in den Behälterinnenraum auch noch während der Einleitung und Einwirkung der Imprägnierlösung aufrechtzuerhalten. Die hierdurch erzielte Vergleichmäßigung der Abnahme des Dampfes wirkt sich überdies vorteilhaft u. a. auch für die Dampferzeugung aus.

Claims

1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus mit Harnstoff-Formaldehyd-Bindemitteln oder mit anderen hydrolysierbaren oder chemisch aufschließbaren Bindemitteln verleimten Holzwerkstoffreststücken, Altmöbeln, Produktionsrückständen, Abfällen und anderen holzwerkstoffhaltigen Materialien, mit folgenden Verfahrensschritten:

a) ein in seinem oberen Bereich mit einem Abgasventil versehener, in seinem Innenraum unter Atmosphärendruck stehender Aufschlussbehälter wird mit den Holzwerkstoffstücken befüllt und dann bei geöffnetem Abgasventil geschlossen;

b) in den unteren Bereich des so befüllten Innenraumes des Aufschlussbehälters wird unter leichtem Überdruck so lange Dampf eingeleitet, bis dieser die Luft aus dem Aufschlussbehälter über das geöffnete Abgasventil zumindest weitgehend verdrängt hat und im Behälterinnenraum eine Temperatur von etwa 100-120°C erreicht ist und ein etwas über Atmosphärendruck liegender Druck herrscht;

c) der hierbei aus dem Abgasventil austretende Dampf wird zusammen mit der von ihm aus dem Behälterinnenraum verdrängten Luft in eine Imprägnierlösung zu deren Vorwärmung eingeleitet;

d) anschließend wird in den Aufschlussbehälter die vorgewärmte Imprägnierlösung so lange eingeleitet, bis das Füllgut im Aufschlussbehälter vollständig mit der Imprägnierlösung bedeckt ist;

e) nachdem die Holzwerkstoffstücke zumindest 50% ihrer Trockensubstanz an Imprägnierlösung aufgenommen haben, wird die restliche Imprägnierlösung abgelassen;

f) bei geschlossenem Abgasventil werden durch Einleiten von Dampf in den Aufschlussbehältern die Holzwerkstoffstücke auf 80° bis 120°C erwärmt und dadurch zu Spänen und/oder Fasern aufgeschlossen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass noch während der Einleitung und Einwirkung der Imprägnierlösung in den Aufschlussbehälter bei noch geöffnetem Abgasventil weiterhin Dampf in den Behälterinnenraum eingespeist wird.