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Vorfahren zum herstellen von Platten aus Holzfasern Die Erfindung
liegt auf dem Gebiet der Ilerstellung von harten oder weichen Platten aus Holzfasern.
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Das sogenannte Naßverfahren zum Herstellen von Weichfaserplatten oder
Holzfaserhartplatten ist bekannt. Bei diesem Verfahren werden lignozellulosehaltige
Fasern durch thermo-mechanischen Aufschluß von Rohstoffen (Zerfaserung) z.B. aus
Holz gewonnen.
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Dieser Aufschluß erfolgt im wesentlichen durch Zerkleinern des Holzes
und Zerfasern beispielsweise in Defibratoren. Die Fasern werden in Wasser suspendiert,
transportiert
und auf Langsiebmaschinen zu Faservliesen geformt
und vorentwässert. Diese Vliese werden in einer Presse zwischen beheizten Platten
unter Einwirkung von Druck und Warme weiter entwässert, getrocknet und zu Hartfaserplatten
gehärtet.
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Bei diesem Verfahren werden große Mengen von Wasser benötigt.
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In Begleitung der Fasern fallen jedoch auch ca. 8 - 1#o' nichtfaserige
Substanzen an, die zumindest zum größeren Teil in WJasser löslich sind. Die gelösten
Stoffe und die Abwärme werden bei den bekannten Naßverfahren über das Abwasser des
Verfahrens in den Vorfluter geleitet. Diese Belastung der Vorfluter bei einer normalen
Anlage zur Fertigung von Faserplatten entspricht etwa der Belastung durch eine Stadt
von 74.000 bis 148.000 Einwolmern.
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Eine vollbiologische Klärung des Abwassers dürfte technisch zwar möglich
sein, sie ist jedoch aulSerordentlich kostspielig.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Schwierigkeiten und
Kosten, die mit der Beseitigung oder Klärung des Abwassers aus diesen Verfahren
verbunden sind, zu vermeiden.
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Nach der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von harten oder
weichen Platten aus Holzfasern, bei dem die IIolzfasern im Naßverfahren in Defibratoren
oder dergleichen gewonnen werden und in Wasser suspendiert, auf Langsiebmaschinen
unter Entwässerung zu Platten geformt und getrocknet und gegebenenfalls anschließend
unter Verdampfung des restlichen
Wassergehalts zu Iiartplatten gepresst
werden, gekennzeichnet durch die Führung des im Verfahren benötigten Wassers im
Kreislauf mit Rückkiüilung und Ergänzung des durch Verdampfung verlorenen Wassers.
Bei Führung des Wassers in einem Teilkreislauf wird das den Kreislauf verlassende,
stark verschmutzte Wasser verdampft und die Rückstände werden z.B. durch Verbrennen
vernichtet. Bei Führung des Wassers in einem Teilkreislauf kann auch das den Kreislauf
verlassende, stark verschmutzte Wasser unter Vakuum auf hohe Schmutzkonzentrate
eingedampft und anschließend in Kesselfeuerungen eingespritzt werden. Bei Führung
des Wassers in einem Teilkreislauf kann auch das den Kreislauf verlassende, stark
verschmutzte Wasser physikalisch gereinigt und durch elektrolytische Koagulation
und Oxydation gereinigt werden. Ein Teil des im Kreislauf geführten Wassers wird
zweckmäßig durch das auf den Langsiebmaschinen gebildete Faservlies hindurchgegeben
und dadurch gefiltert, gegebenenfalls nach einer physikalischen Vorbehandlung. Vofteilhaft
wird das zur Ergänzung des Kreislaufwassers zuzefilrte Frischwasser zunächst zum
Waschen von Sieben und gegebenenfalls Preßblechen nach jedem Arbeitsgang benutzt.
Die in dem im Verfahren befindlichten wassergelösten Substanzen werden im Produkt,
also in den Faserplatten abgelagert und durch dieses abgeführt.
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Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf ein Ausf-ührungsbeispiel
des Verfahrens erläutert und dabei werden auch die Vorteile erörtert.
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Beim thermo- chemischen Aufschluß der Rohstoffe, z.I3. 1101, fallen
aus 100 #~ lignozelliilosehaltig# Rohstoff ca. 92 - 88 o oder weniger Fasern und
in deren Begleitung etwa 8 - 12 ,0 oder mehr nicht-faseriger Substanzen an, die
soweit verändert werden, daß sie in Wasser löslich sind. Gleichzeitig fällt Abwärme
in Begleitung der Fasern an. Die Abwärmemenge beträgt je nach Durchfühnuig des Aufschlusses
etwa 40.000 kcal bis 500.000 koal pro Tonne Fasern.
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Für die Herstellung der Fasersuspension sind 50 bis 100 cbm Wasser
oder mehr pro Tonne Fasern erforderlich, in diesem whasser sind neben den gelösten
Substanzen auch noch andere Schmutzanteile enthalten. Die Faservliese haben einen
Wassergehalt von ca. 2,0 bis 1,2 cbm pro Tonne Fasern. Bei der Trocknung der Faservliese
werden ca. 0,5 bis 0,7 cbm Wasser pro Tonne Fasern verdampft. Bei der Herstellung
von Weichfaserplatten, also von Platten aus Faservliesen, die nicht gepreßt und
ausgehärtet werden, muß die gesamte in den Faservliesen enthaltene Wassermenge verdampft
werden.
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Aus diesen Angaben ergibt sich schon, welche Wassermengen im Verfahren
gebraucht werden. Da nach der Erfindung die im Wasser gelösten Substanzen durch
besondere Wasserführung im Wasser aufkonzentriert und vollständig direkt und/oder
indirekt durch Verdampfen des Wassers im Produkt abgelagert und durch dieses abgeführt
werden, ergibt sich, daß die Aufkonzentrierung
des Wassers durch
seine Wiederverwendung und durch Begrenzung des Frischwasserzusatzes auf die Mengen
erfolgt, die in der Presse und/oder in den Trocknern verdampft werden. Es fällt
kein Abwasser mehr an, das Verfahrenswasser wird im Kreislauf geftihrbunter Rückicüiilung
und mit hoher Konzentration an löslichen Substanzen. Um die im Wasser enthaltenen
Schmutzmengen zu beseitigen, kann das Wasser im Kreislauf, also ein Teilkreis oder
abgezweigter Strom des Wassers, auch über die auf den Langsiebmaschinen gebildeten
Faservliese geleitet werden. Die Faservliese filtern das Wasser und halten die Schmutzanteile
im Wasser zurück. Diese Schmutzanteile werden dann also mit dem gefertigten Produkt,
den Holzfaserplatten abgeführt. Durch Verdampfen des Wassers beim Troclrnen der
Faservliese und beim Pressen bei der Herstellung von Hartplatten werden weitere
Mengen, insbesondere im Wasser gelöster Substanzen mit dem Produkt aus dem Verfahren
entfernt.
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Das Wasser kann im Verfahren auch in einem Deilkreislauf insofern
geführt werden, als geringe Mengen konzentrierten Restabwassers eingedampft werden
und die Rückstände dann verbrannt werden. In gleicher Verfahrensführung lassen sich
auch geringe Mengen, den Kreislauf verlassende und stark verschmutzte Wasser auf
hohe Schmutzkonzentrate eindampfen und anschließend in Kesselfeuerungen einspritzen.
Dabei wird die Eindampfung bzw. die Schmutzkonzentration derart eingestellt, daß
die brennbaren Anteile des eingespritzten Konzentrates etwa soviel Wärme erzeugen,
wie
zur Verdampfung des Restwassers nötig ist.
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Eine weitere Möglichkeit, das den Kreislauf verlassende, stark verschmutzte
Wasser zu reinigen, besteht in dem an sich bekannten Verfahren der physikalischen
Trennung, bei dem elektrolytisch Kolloide durch Entladung im elektrischen Feld ausgeflockt
oder koaguliert werden und gleichzeitig durch die elektrolytische Trennung der Wassermoleküle
und dabei Entwicklung von Sauerstoff oxydiert werden. Der derart physikalisch gereinigte
Teilstrom kann dem Abwasser und einer biologischen Vollklärung zugeführt werden,
er kann aber auch wieder in das Verfahren eingeführt werden, und zwar vorzugsweise
in der Form, daß dieses mit den oxydierten und Toagulierten Ausflockungen belastete
Wasser über die auf den Langsieben liegenden Faservliese eingegeben wird. Die Verunreinigungen
des Wassers werden durch die Filterwirkung der Faservliese zurückgehalten und mit
diesen aus dem Verfahren entfernt.
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Das im Verfahren befindliche Wasser wird direkt oder indirekt rückgekühlt,
wobei nur jeweils die im Verfahren in das Wasser eingeführten Wärmemengen wieder
abgeführt werden müssen. Wärmequellen im Verfahren sind die Siebreinigung, Zuführung
durch den Defibratorstoff und das Pressenwasser. , Da die größen Wärmemengen durch
die Reinigung der Siebe und Bleche in das Wasser eingeführt werden, wird diese Siebreinigung
zweckmäßig mittels des zugeführten Frischwassers durchgeführt, das dabei erwärmt
wird auf die Temperatur des im Verfahren
im kreislauf gelierten
Wassers. Die iiühloistung wird dadurch vcmindert.
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Wenn das wasser im Verfahren im Kreislauf geführt wird und dabei eine
hohe Konzentration an löslichen Substanzen erhalt, werden die Siebe und Bleche sehr
stark verschmutzt. bei dem bisher bekannten Verfahren trat schon eine Verschinutzung
der siebe und Bleche ein, so daß es zweckmäßig war, gelegentlich eine Reinigung
vorzunehmen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Siebe und Bleche nach
jeden Arbeitsgang gereinigt. Dazu wird vorteilhaft das dem Verfahren ohnehin zuzuf#üirende
Brischwasser unmittelbar benutzt. Es ist dies ein ganz besonderer Vorteil des Verfahrens,
denn im Verfahren finden erhebliche Wasserverluste durch Verdampfung, beispielsweise
in den Pressen und Trocknern statt, die ersetzt werden müssen. Diese Frischwassermengen
werden also vor Einführung in den Wasserkreislauf zunächst zum Reinigen der Siebe
und Bleche verwendet. Wenn die Siebe und Bleche nach jedem Arbeitsgang gereinigt
werden, haben sie trotz der höheren Verschmutzung durch das Wasser eine wesentlich
längere Benutzungszeit.
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Die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung erfolgt beispielsweise
mit den folgenden Schritten: 1. Die für das Naßverfahren erforderliche Wassermenge
von etwa 50 bis 100 cbm Wasser oder mehr pro Tonne Fasernwird bis auf eine Frischwassermenge
von etwa o,5 bis 0,7 cbm pro Tonne Fasern bei der Herstellung von Iiartfaserplatten
und bis auf
etwa 1,2 bis 2,0 cbm pro Tonne Fasern bei der Herstellung
von Weichfaserplatten ausschließlich durch ständige Wiederverwendung gebrauchten
Wassers innerhalb des Naßvc rf ahrens-ICrei slaufes zur Verfügung gestellt, so daß
ein geschlossener Wasser kreislauf stattfindet. Bei gemischer Produktion von lleich-
und Hartfaserplatten in einem Wasserkreis, wird gebrauchtes Wasser bis auf Frischwassermengen
wiederverwendet, die sich nach den.
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oben genannten Mengen aus der Gewichtung ergeben.
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2.Die Frischwassermenge wird bis auf etwa 0,5 bis 0,7 cbm pro Tonne
Fasern bei der Herstellung von Hartfaserplatten und auf etwa 1,2 bis 2,0 cbm pro
Tonne Fasern bei der Herstellung von Weichfaserplatten begrenzt. Bei gemischter
Produktion von Weich- und Hartfaserplatten in einem Wasserkreis, wird die Frischwassermenge
entsprechend gewichtet begrenzt.
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3.Dem Wasserkreislauf wird die dem Frischwasserzusatz entsprechende
Menge Wasser ausschließlich durch Verdampfen im Produkt, in der Presse und/oder
im Trockner entzogen. Dabei werden die aufkonzentrierten, gelösten Substanzen im
Produkt gelagert und abgeführt. Andererseits kann dem Wasserkreislauf die dem Frischwasserzusatz
entsprechende Menge Wasser zum größeren Teil durch Verdampfen im Produkt, in der
Presse und/ oder im Trockner entzogen und zum kleineren Teil in sehr geringen i#ngen
hochkonzentrierten Restabwassers abgeführt und eingedampft werden. Der Rückstand
wird verbrannt.
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Bei beiden Arten der Führung des Verfahrens fällt kein Abwasser ab.
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4. Das Kreislaufwasser, in das der die Fasern begleitende Wärmestrom
einfließt, wird kontinuierlich durch entsprechende Kühlanlagen gekühlt. Die Kühlleistung
entspricht unabhängig vom Wasserdurchsatz dem in das Kreislaufwasser einfließenden
Wärmestrom. Dadurch wird die Temperatur des Kreislallfwassers unabhängig vom Frisch-
und Abwasser geregelt.
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5. Bei der Produktion von Hartfaserplatten werden die verwendeten
Entwässerungssiebe nach jedem Preßgang vollständig gewaschen, um zu vermeiden, daß
sie durch Eindampfrückstände aus dem aufkonzentrierten Kreislaufwassar vorzeitig
verstopfen und funktionsunfähig werden.
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6. Bei der Produktion von Hartfaserplatten wird die frei zufügbare
Menge Frischwassers zuerst für die Siebwäsche benutzt. Das Waschwasser wird anschließend
in den Wasserkreislauf geleitet.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß durch sinnvolle
Anderung einiger Verfahrensschritte und durch zweckmäßige Ergänzung der Verfahrensführung,
insbesondere in Form der Siebreinigung und Rückkühlung des im Kreislauf geführten
Wassers, durch die Erfindung die Möglichkeit gegeben ist, die
Abwasserbelastung
völlig zu vermeiden, weil praktisch kein Abwasser mehr anfällt oder aber Restabwassermengen
derart verringert sind, daß sie einfach zu beherrschen sind oder auf andere Weise
vernichtet werden können. Infolgedessen ist auch der Frischwasserbedarf des gesamten
Verfahrens erheblich vermindert,