DE2020810A1 - Verfahren zum Verdichten und Trocknen von Ganzholz und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwälte

ZELLENTiN _u, LUYKEN

8OiO München 22
Zweifarückenstr. $

1. Institut chimii drevesiny 28. April 1970 Akademii nauk Latvijskoj SSR, ρ «ο

Riga / UdSSR

2. DereyoobrabatyvajusTSij
kombinat N 13,

. Ljubercy / UdSSR

VERFAHREN ZUM VERDICHTM UND TROCKNEN VON GANZHOLZ UND EINRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DBS VERFAHRENS

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Verdichten und Trocknen von Ganzholz insbesondere Verfahren, bei denen das Verdichten und Trocknen durch Behandlung mit Ammoniak und durch Pressung erfolgt.

iis ist bekannt, daß zum Trocknen und Verdichten des zur Herstellung von verschiedenartigen Erzeugnissen bestimmten Holzes eine Behandlung desselben mit Ammoniak unter üblichen Verhältnissen oder bei höheren Temperaturen bis ⁰ 009886/1949

und unter einem Druck im Ammoniakmedlum bis 78 atü vorgesehen wird, danach erfolgt das Verdichten durch Fressung.

Bis jetzt wurde eine solche Behandlung von Ganzholz in zwei Stufen durchgeführt: zunächst wurde das Holz unter den oben erwähnten Verhältnissen mit Ammoniak behandelt und dann nach Beendigung der Behandlung mit Ammoniak und nach dem Verflüchttieejajdes nicht gebundenen Ammoniaks aus dem Holz wurde letzteres einer Pressung unterworfen.

Zur Durchführung des Verfahrene in dieser Axt wurde haupi sächlich eine Ausrüstung, die zur chemischen Behandlung des

Holzes bestimmt ist, benutzt sowie verschiedenartige Trockenkammern und hydraul is ehe Fressen oder Walzstraßen; eine jede Gruppe dieser Aufrüstung ist zur Ausführung der entsprechenden Holzbearböitungsstufe vorgesehen.

Bei dem bekannten Verfahren zur Bearbeitung von Ganzholz wurde nicht immer eine Gleichmäßigkeit; der Holzverdichtung erreichte Ist es erforderlich eine Holsdiahtβ von

W -χ

1200 kp/sr zu erzeugen oder worden Werkstücke bearbeitet, deren Stoke a«hr als 40 ea betritt, m» weisen die HoIsobereohiehteB eia® viel größere Dichte $ls die inneren ßehiehteja auf. Bei einigen £&U<efn₉ w®xm die Werketückedieke groß ist, wird die Dichte Her Innaasehiohten nach der Pressung- im Vergleleii mit der natürlichen Olohte seilt wenig erhöht/Eine solche üaglficlMlßigk®« der Dichte wirkt aioä

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sehr negativ auf die Festigkeit des Werkstückes aus.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Sicherung der Gleichmäßigkeit der Verdichtung in allen oben erwähnten Fällen und in der Entwicklung einer vereinfachten Technologie der Erzeugung von verdichtetem HoIa unter Einhaltung einer vollständigen Automatisierung des Verlaufes sowie auch in der Entwicklung einer Einrichtung, an der die kombinierte Holzbehandlung, durch Ammoniak und durch zwangsläufige Verdichtung in einem einzigen Aggregat gewährleistet ist.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß beim Verdichten und Trocknen von Ganzholz durch Behandlung mit Ammoniak unter Druck und durch zwangsläufige Verdichtung, erfindungs· gemäß das Verdichten während des Verlaufes der Ganzholzbehandlung mit Ammoniak: erfolgt, wobei zur Intensivierung der Holzentwässerung während des Verdichtungsablaufes wird das gasförmige Medium, in dem das bearbeitete Holz

η liegt, einem Zwangsumlauf unterworfen. Ein solches Verfahre zur Bearbeitung von Ganzholz ermöglicht es, nicht nur die Gleichmäßigkeit der Holzverdichtung in allen Fällen zu erreichen, sondern zeigt auch nach den durchgeführten Versuchen den Vorzug, der darin besteht, daß die Vortrocknung des Holzes als selbständiger Arbeitsablauf nicht erforderlich ist und daß Frischholz mit demselben Erfolg benutzt werden kann. Außerdem wird die Technologie der

Holzbehandlung durch das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich vereinfacht.

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Gemäß der Erfindung stellt die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu;n Verdichten und Trocknen von Ganzholz bei zusammenfallend en Behandlungen durch Ammoniak sowohl unler höheren Temperaturen als auoh unter Druck eine luftdichte beheizte Kremier dar, in deren Innenraum der Preßtiscn angeordnet ist, auf dem das bearbeitete Holz verlegt wird, in die Kammerwände aber sind mindestens ein vertikal stehender Kraftzylinder eingebaut", dessen innerhalb der Kammer sitzendes freies Ende uie Preßplatte trä^t, außerdem sind nocxx eine mit der Einrichtung verbundene fionrleitung zur Auimoniakzuführung unter Druck sowie dda Ventilator zum Ausführen des Zwangs Anlaufes des gasförmigen Mediums innerhalb der Kauumer vorgesehen. An einer solchen Einrichtung kann die zeitlich zusammenfallende Behandlung ausgeführt werden, außerdem sind hier die Arbeitsverijiltnisse erleichtert, da das Eindringen von Ammoniak in die Umgebungsluft verhindert wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist die Einrichtung zur Durchführung des erfindungagemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.

Die Einrichtung zur kombinierten Holzbehandlung mit Ammoniak und durch zwangsläufige Verdichtung in einem einzigen Atgi'egat enthält die luftdichte Kammer 1», in deren

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innerem der Preßtisch. 2 angeordnet ist;» der ζ üb leichteren Ver- und Entladen des bearbeiteten Holzes auf dem Wagen 3 montiert wird. Der Wagen 2 steht in der Kammer 1 auf den Führungen 4 und wird in die Kammer 1 durch die in der letzteren vorgesehene Stirnwandöffnung gefÄhren, die mittels abnehmbarem Stirndeckel 5 abzuschließen ist. Im Innern ^der Kammer 1 sind auch, die Lufterhitzer 6 zum Beheizen des Innenraumes angeordnet. Oben sind in den Wänden der Kam- { mer 1 die hydraulischen Zylinder 7 senkrecht montiert, deren freie Baden der Stangen 8 im Innern der Kammer sitzen und die Preßplatten 9 tragen. Die hydraulischen Zylinder 7 werden vom hydraulischen Triebwerk 10 betätigt. Die Zuführung dee Ammoniaks in das Innere der Kammer .1 erfolgt aus dem Behülter 11 durch die Rohrleitung 12. Die Bohrleitung 15 dient erforderlichenfalls zur Zuführung von direktem Dampf* Die Rohrleitung 14 dient zum Druckentlaaten des Innenrauaes der Kammer 1, die Rohrleitung 15 zum Ableiten dea Kondensates aus der Kammer 1. Das Absaugen dea Medium* »ob der " Kammer 1 erfolgt duroji die Vakuumpumpe 16. Der Ventil nt or 17 sichert den Jbrangaumlauf dea gaaförmigen Medium* ix fernem, der Eammar 1. Zur Gewährleistung eines gefahrlosen · Kamme rbe triebe β ist daa Sicherheiten anti! 18 vorgesehen· Vor Betriebebeginn wird der Stirndeckel 5 geöffnet

und in den Innenraun der Kammer l· der Wagen 3 eingefahren,

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auf dessen Tisch 2 die Werkstücke 19 gestapelt sind, die durch Zwischen!ßgen 20 aus schwerumfoimbarem Werkstoff voneinander getrennt werden. Das zur Behandlung bestimmte Holz kann zur beliebigen Art darunter auch zu Nadelholzarten gehören und einen beliebigen Feuchtigkeitsgrad aufweisen. Danach wird die Kauter 1 durch den Deckel 5 dicht abgeschlossen, das Ventil 21 wird geöffnet und die Vakuumpumpe 16 zur Bezeugung im Innenrau» der Kammer 1 des erforderlichen Uhterdruckes eingeschaltet, und nachdem das erreicht let, wird das Ventil 21 gesperrt, das Ventil 22 an der Rohrleitung 12 geöffnet, um das gasförmige Ammoniak dem Innenraum der Kapa&tr 1 solange zuzuführen, bis in der Kammer <in Annoniakgaedxuolc von q<pu 2 attt entsteht. Der Druck wird mittels Druckminderventil 25 geregelt. Gleichzeitig wird das Ventil 24- geöffnet und somit den Lufterhitzern 6 Dampf zugeführt, die in Abhängigkeit von den durch den Trocknungsablauf erforderlichen Bedingungen die Temperatur im Innern der Kammer 1 bis 13K)⁰C erhöhen. Das Kondensat wird aus den Lufterhitzern durch die Rohrleitung 25 abgeleitet.

■Nachdem die Kammer 1 mit Ammoniak gefüllt 1st, .wird das Ventil 21 gesperrt, der Ventilator 17 eingeschaltet und mit der Holztroeknung wird begonnen«, Gleichzeitig mit der Ein·»·* schaltung des Ventilators 17 wird auch das hydraulische Aatriebawerk inbetriebgeeetst;, daa die hydraulischen Zylinder 7 betätigt und somit erfolgt der Ablauf der Holzverdiciituag

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ge^einsaui mit der Behandlung des Holzes durch Ammoniak. Dabei kann, in Abhängigkeit von der erforderlichen Dichte des bearbeiteten Holzes der spezifische Druck der zwangsläufigen Verdichtung im Bereich von 0,1 bis 12 kp/cm gehalten werden. Das Kondensat und die Feuchtigkeit, die beim Trocknungsverlauf ausscheiden, werden nach Bedarf durch die Rohrleitung 15 abgeleitet. Dazu wird das Ventil 26 von Zeit au Zeit geöffnet. Erforderlichenfalls wird zum Einhalten des l'rocknungsverlauf es durch öffnen des Ventils 27 direkter Dampf der Kammer 1 durch die Rohrleitung IJ zugeführt· Der Verlauf der gemeinsamen Behandlung durch Ammoniak und zwangsläufige Verdichtung dauert in Abhängigkeit von I der Größe der Holzwerkstücke und ihrer Anfangsfeuchtigkeit bis 200 Stunden. Nachdem die erforderliche Zeit abgelaufen ist, wird die Beheizung der Kammer 1 abgeschaltet, das Ventil, 21 geöffnet und durch Einschaltung der Vakuumpumpe 16 das ' gasförmige Medium aus der Kammer 1 entfernt. Nach dem Entfernen des gasförmigen Mediums wird die Vakuumpumpe 16 ausgeschaltet, das Ventil 21 gesperrt und die Rohrleitung 14· durch das Ventil 28 geöffnet. Nach Abkühlung Iu :.-invic^«a.^: , der Einrichtung und des hier untergebrachten Holzes bis zur Umgebungsluft-Temperatur wird der Ventilator 17 eingeschaltet. ,

Die vom hydraulischen Antriebswerk 10 betätigten hydraulischen Zylinder 7 vollziehen den Rückgang, die Preßplatten 9 nehmen somit die obere Randstellung ein, und das Holz wird vom Druck entlastet. Danach erfolgt das Entladen?¹ des behan£- delten Holzes. Dazu wird der Stirndeckel 5 geöffnet und der

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Wagen *> mit dem behandelten Holz zusammen nach außen gefahren.

Im folgenden kann das Arbeitsbeispiel wie bereits oben beschrieben wurde, wiederholt werden.

Als Ergebnis einer derartigen Behandlung kann Holz, dessen Dichte 1J55O kp/nr beträgt, erhalten werden. Dabei weist das Holz in der Praxis sogar bei einer Dichte von 900...1200 kp/cur sowohl an den Ober- als auch an den inneren Schichten die gleiAhe Dichte auf. Nachstehend bringen wir Ausführungsbeispiele des Verfahrens an einer erfindungsgemäßen Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Beispiel 1.

Werkstücke von einer Größe 370x90x4-5 mm aus frischem Birkenholz werden in der Kammer 1 der oben beschriebenen Einrichtung wie bereits angedeutet war, gestapelt. Dann wird in der Kammer 1 ein Unterdruck bis 0,8 kp/om gemäß Vakuummeter erzeugt, wonach das gasförmige Ammoniak unter einem Druck bis 1,0 atü dem Inneren der Kammer 1 zugeführt wird, dann schalten wir die Beheizung und den Ventilator ein und unterbieten die Werkstücke einer Pressung mit einem spezifischen Druek von 0,2 kp/cm², wobei dieser Druck bis zum Verlauf sehde β ingekalten wird., Die Temperatur in der Kammer wird allmählich bis 118°+2°C erhöht und das Holz Stunden lang ausgemalten. Nach Abkühlung der Kammer mit den hier behandelten Werkstücken wird hier ein Holz erhalten,

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■χ

dessen gleichmäßige Dichte 700 bis 800 kp/cnr beträgt mit einer ρ bis 5%igen Feuchtigkeit.

Bei diesem sowie bei allen nachfolgenden Beispielen wird das Ammoniak mit den in ihm enthaltenen Wasserdämpfen während des Behandlungsverlaufes einem Zwangsumlauf mittels Ventilator 17 unterworfen, der gleichzeitig mit der Ammoniakzuführung am Beginn der Beheizung eingeschaltet wird. Der angegebene Druck auf die Werkstücke wfcrd bis zu Bade des Behandlungsverlaufes eingehalten. Bei alltn Beispielen erfolgt ebenfalle das Abkühlen der Kammer Bit den behandelten Werkstücken, gerneins·* bis zur Temperatur der Umgebungs-

Beispiel 2»

Werkstücke von einer Größe 460x70x50 mm aus frischem Birkenholz werden in der Kammer 1 gestapelt und dann wit oben bereits erwähnt wurde» ein Unterdruck in der. Kammer erzeugt· Darauf wird dem Innenraum der Kammer 1 gasförmiges Ammoniak unter einem Druck bis 1,5 atü zugeführt. Danach werden die Werkstücke einem allmählich anwachsenden spezifischen Druck bis 1,2 kp/om² unterworfen. Die Temperatur in der Kammer 1 wird allmählich bis 116+2⁰C gehoben und das Holz 60 Stunden lang auegehalten·

Wir erhalten bearbeitete Werkstücke, deren Dichte 900 bis 1050 kp/m⁵ und bei denen die Feuchtigkeit ? bis beträgt.

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- ίο -

Beispiel 3»

Werkstücke von einer Größe 300x100x80 mm aus Birkenhol», dessen Durchschnittliche Feuchtigkeit 70% beträgt, werden in der. Kammer 1 gestapelt und hier, wie oben erwähnt wurde, ein Unterdruck erzeugt. Danach wird der Kammer 1 solange gasförmiges Ammoniak zugeführt, bis im Inneren der Kammer ein Druck von 1,2 atü entsteht. Dann werden die Werkstücke •bei gleichmäßiger Druckerhöhung der Pressung mit einem spezifischen Druck von 5 kp/cnr unterworfen. Die' Temperatur wird allmählich bis 118°₊ 2⁰C erhöht und das Holz 70 Stunden lang in der Kammer ausgehalten. Wir erhalten bearbeitete Stäbe mit einer gleichmäßigen Sichte von 1000 bis 1200 Ιφ/ffl³, bei denen die Feuchtigkeit 3 bis 5% beträgt·

Beispiel 4»

Werkstücke von einer Größe 1200x60x80 mm aus frischem Birkenholz werden in der Kammer 1 gestapelt und hier wird, wie oben angegeben wurde, ein Unterdruck erzeugt. Danach wird der Kammer 1 solange gasförmige« Ammoniak zugeführt, bis im Innern der Kammer ein Druck von 2 atü entstellt· Dann werden die Werkstücke einer Pressung mit allmählich bis 7 kp/cm² anwachsend·» spezifische* Druck unterworfen· « Die lemperatur in dor Kammer wird allmählich bis 118°_±2°0 erhöht und da« HoIs 120 Stunden, lang in der Kammer auegehalten. *

Wir erhalten behandelt« Werkstücke, deren Dichte

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-.11 -

1150 bis 1^00 kp/m⁵ beträgt.
Beispiel 5.

Werkstücke von einer Größe 500x100x100 mm aus frischem Birkenholz werden in der Kammer 1 gestapelt und hier wird, wie oben angegeben wurde, ein Unterdruck erzeugt. Danach wird der Kammer 1 solange gasförmiges Ammoniak zugeführt, bis im Innern der Kammer 1 ein Druck von 0,5 atü entsteht. Dann werden die Werkstücke einer Pressung mit allmählich bis

10 kp/cnr anwachsenden spezifischem Druck unterworfen. Die Temperatur in der Kammer 1 wird allmählich bis il8°+2°C erhöht und das Holz 70 Stunden lang auegehalten. Wir erhalten bearbeitete Werkstücke mit einer Dichte von 12£0 bis 1350 kp/ffl⁵, bei denen die Feuchtigkeit 3 bis 5% beträgt.

Beispiel 6,

Werkstücke von der Größe 225x75x70 ma aus frischem Espenholz werden in der Kammer 1 wie oben angegeben wurde, gestapelt. Wir -«ehalten den Ventilator 17 ein, erhöhen die Temperatur in der Kammer 1 bis 118° +^ 2⁰C und 14 bis 15 Stunden lang werden die Werkstücke ausgehalten. Nach Ablauf dieser Frist sinkt die Feuchtigkeit der Werkstücke bis zu 30%· Wird vorgetrocknetes Holz genommen» eo entfallen die oben erwähnten Behandlungegänge. Danach wird die Temperatur im Innern der Kammer bis 60 £ 5⁰C "gesenkt und mit der Zuführung von gasförmigem Ammoniak begonnen ui|d weiter fortge-

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setzt bis ein Druck von 0,2 atü im Innern der Kammer entsteht, 2 bis 3 Stunden nach der Ammoniakzuführung werden

die «Verkstücke einem spezifischen Druck von 7 kp/cia unterzogen. .Die Temperatur wird allmählich bis 118^Of2°C erhöht und die Werkstücke 25 Stunden lang ausgehalten.

Wir erhalten Werkstücke mit einer Dichte von 1000 bis 1100 kp/m^ bei denen die Feuchtigkeit 3 bis 5% beträgt.

In das erfindungs^emäße Verfahren können verschiedene Abänderungen, Verbesserungen und Ergänzungen eingetragen werden, die sowohl von der Art, Größe und Feuchtigkeit des zu behandelnden Holzes als auch vom Trocknungsmittel abhängig sind.

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Claims (2)

28. April 2<fP20810 P 28 604/2 PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Verdichten und Trocknen von

durch Behandlung mit Ammoniak bei höheren Temperaturen unter Druck und durch zwangsläufige Verdichtung, dadurch gek-ennze ichnet, daß das Verdichten im Laufe der Holzbehandlung mit Ammoniak erfolgt, wobei während des Verdichtungsablaufes das gasförmige Medium, in dem das bearbeitete Holz liegt, einem Zwangsumlauf unterworfen wird,

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Verdichten und Trocknen von Holz nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß sie eine luftdichte beheizte Kammer (1) darstellt, in deren Innenraum der Preßtisch (2) angeordnet ist, auf dem das bearbeitete Holz verlegt wird, in die Kammerwände aber mindestens ein vertikal stehender Kraftzylinder (7) eingebaut ist, dessen innerhalb der Kammer sitzendes freies Bade die Preßplatte (9) trägt, und noch eine mit der Einrichtung verbundene Rohrleitung zur Ammoniakzuführung unter Druok sowie der Ventilator (17) zum Ausführen des Zwangsumlaufes des gasförmigen Mediums innerhalb der Kammer vorgesehen sind»

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