SE513336C2 - Fiberskiva av MDF-typ, sätt att framställa densamma, samt användning av återvunna cellulosafibrer för tillverkning av sådana fiberskivor - Google Patents

Description

513 336 2 kvalitet, s k kemisk massa, ofta med inblandning av CTMP-massa, är det desto viktigare att finna återvinningslösningar för just denna typ av avfall. Pa' grund av gällande livsmedelsbestämmelser och andra kvalitetskrav är användningen av nya fibrer av hög kvalitet i vätskekartong högst önskvärd och till och med nödvändig.

Det anses då vara ett stort slöseri med naturresurser att behöva lämna livsmedelsförpackningar innefattande vätskekartong direkt till förbränning, så som till övervägande del sker idag.

En process som bygger på torr delaminering och avskiljnlng av olika material i kompositer, har utvecklats pà senare tid av ett företag med bas i Schweiz, nämligen Result Technology AG. Deras teknik bygger pâ att olika material uppför sig olika vid påverkan av starka skjuv- och friktionskrafter, och att dessa krafter överstiger adhesionen och de sammanhållande krafterna mellan de olika materialen i kompositen, som därför delamineras så att materialen separeras från varandra. Skjuvkrafterna påtvingas med hjälp av hög acceleration och starka, turbulenta luftströmmar och innebär således inte att kompositmaterialet mekaniskt måste malas sönder eller pulvriseras. För pappersfibrer är detta viktigt eftersom deras längd och kvalitet på så sätt kan bevaras i stort sett oförändrade och återanvändas i nya högkvalitetsprodukter. Principerna för denna accelerations- och separationsteknik finns beskriven i bland annat det europeiska patentet EP-B- 751831, den internationella patentansökan WO97/26994 samt tysk patentansökan DE-A-19637550.

Med denna nya teknik kan således pappersfibrerna avskiljas från polymer och metallmaterialen på ett enkelt och rationellt sätt. Polymer och metall kan vidare separeras ifrån varandra med utnyttjande av samma teknik i ett vidare process-steg till erhållande av ren metall och ren polymer, som kan återvinnas eller förbrännas oberoende av varandra. För att få denna nya process-teknik att bli lönsam krävs dock att man kan finna avsättning för de olika återvunna materialen och på ett enkelt och flexibelt sätt koppla àtervinningsprocesser till nya användningsområden världen över. Laminat av vätskekartong används ide flesta länder över hela världen idag, och det finns en efterfrågan på en global återvinningslösning för dessa material idag. I takt med att världens befolkning ökar kommer även förbrukningen av vätskekartong att öka, eftersom sådana förpackningsbehållare idag utgör det enda sättet i många länder att med god hållbarhet transportera och distribuera livsmedel på ett ekonomiskt och miljömässigt fördelaktigt sätt, l synnerhet i länder med varmt klimat och allmänt dåliga ekonomiska resurser.

F iberskive-industrin, i synnerhet vid tillverkning av medeldensitets fiberskivor, sk MDF-skivor med en densitet från ca 600 till ca 800 kglm3, har 513 336 3 användning för cellulosafibrer av relativt hög kvalitet. (Även lågdensitets MDF (ca 450-600 kglm3) och tunn MDF (ca 800-1000 kglm3) finns). För speciellt tillverkning av MDF-skivor, är återvinningsfibrer av traditionell typ olämpliga och cellulosafibrer hämtas framför allt från avfall från skogslndustrin i form av träflis, fanérspill och sågspån. Dessa mals, raffineras och omvandlas till massa i en våt och energikrävande process. Den våta massan måste därefter torkas innan den kan användas vidare för tillverkning av fiberskivor. Fibermassan har fortfarande ett högt fuktinnehåll då ett bindemedel av en härdbar polymer tillsätts, vanligen ett urea-formaldehyd harts, för att uppnå jämn fördelning och blandning av det härdbara polymerhartset i fibermassanf Därefter torkas massan ytterligare och formas till en fibermatta som pressas samman till fiberskivor medelst tryck och värme.

Användningen av fiberskivor och i synnerhet MDF-skivor ökar stadigt i hela världen. Dess goda egenskaper vid bearbetning, såsom sågning och fräsning, men även målningsbarhet, gör skivmaterialet speciellt lämpligt för möbel- och inredningsindustrin, exemplevis i träpaneler, golvbeläggningar, skåpluckor etc.

Världskonsumtionen av MDF-skivor har ökat med ca 12,7 % årligen sedan 1989 och tillverkningskapaciteten har ökat från ca 6 miljoner m3 år 1991 till ca 20 miljoner m3 år 1997. Med en MDF densitet av ca 750 kg/ms motsvarar detta ca 15 miljoner ton, som bör jämföras med den totala dryckeskartongtillverkningen som uppgår till ca 3 miljoner ton. Marknaden för sådana fiberskivematerial är således mycket expansiv och efterfrågan av cellulosafibrer av relativt hög kvalitet kommer därför också att öka kraftigt framöver.

Fiberskiveindustrin har under lång tid tampats med och kommit till rätta med stora miljöproblem i samband med bindemedelsformulering och limpressning av skivor av olika kvaliteter. Man har optimerat användningen av formaldehyd och erhållit miljögodkännande enligt tysk 'Ef-norm med bibehållna kvalitetsegenskaper hos fiberskivorna. I fiber- och MDF-skivetillverkning är det mycket viktigt att fibermaterialet är så homogent som möjligt i hela skivan. Detta förutsätter även en jämn kvalitet på fibrerna och en homogen blandning av fibrer med bindemedel.

Fiberskivor spelar redan miljöï och resursmässigt en stor roll, eftersom de tar till vara och förädlar spill från trä- och möbelindustrin genom att omvandla detta till värdefulla fiberpaneler och sk spånplattor. Det är dock mycket önskvärt för fiberskive- och MDF-branschen att ytterligare kunna förbättra sitt rykte och sin image vad gäller hälso- och miljöpåverkan. Man har arbetat på att utveckla processer för användning av begagnade fibrer, sk ”urban fibres", men man har hittills inte kunnat använda returfibrersom råvara 'för MDF-fiberskivor. MDF- 513 336 4 Den amerikanska patentskriften US-A-4,072,273 beskriver en konventionell återvinningsprocess som resulterar i korta fibrer av alltför dålig kvalitet för MDF-tillverkning. Processen är en mekaniskt våldsam process som förstör fiberna ("servere cutting”, "abrading", "trashing", "scrubbing”, "scraping” etc.) och är anpassad för återvinning av avfallsmaterial innehållande grus, småsten, glas, hårdplast och annat. Återvinningsprocessen är våt, dvs fibrerna separeras från varandra vid tillsats av vatten.

Det finns alltså ett behov av att kunna utnyttja den ovan beskrivna nya enkla och rationella återvinningsprocessen i kombination med nya marknader och samarbetspartners för användning av återvunna kartongfibrer såväl som övriga i kartonglaminat ingående material, samtidigt som det föreligger ett behov av att kunna ytterligare öka lönsamheten och kapaciteten samt höja miljöprofilen hos fiberskiveindustrin.

Eftersom fiberskivor traditionellt har tillverkats från flis och spån som startmaterial har en våt massaprocess varit kopplad till skivtillverkningen.

Utgångsmaterialet har haft hög fukthalt vilket har bestämt förutsättningarna för, och underlättat, tillsats och iblandning av bindemedelsharts före pressning.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att ombesörja en kostnadseffektiv, miljövänlig och resurssnål fiberskiva av MDF-typ av hög kvalitet.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att ombesörja en ny process för tillverkning av fiberskivor och träfiberplattor av MDF-typ. Ännu ett annat ändamål med uppfinningen är att ombesörja en ny integrerad, kostandseffektiv, miljövänlig, resurssnål och rationell process som kopplar samman återvinning av vätskekartongfibrer medelst acceleration och turbulenta luftströmmar enligt Result® tekniken med tillverkning av fiberskivor av MDF-typ av hög kvalitet.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att ombesörja en ny användning för vätskekartongfibrer, återvunna med hjälp av den nya torra delaminerings- och separationstekniken medelst acceleration och turbulenta luftströmmar.

Dessa ändamål uppnås med en fiberskiva med det i den kännetecknande delen av patentkravet 1 angivna kännetecknet samt medelst sättet med det i den kännetecknande delen av patentkravet 8 angivna kännetecknet. Variationer och föredragna utföringsformer av fiberskivan och sättet enligt uppfinningen framgår av underkraven 2-7, respektive 9-18.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen ombesörjes vidare en ny användning av vätskekartongfibrer för fiberskivor enligt patentkravet 19. in 513 336 Enligt en annan aspekt av uppfinningen ombesörjes vidare en ny användning av vätskekartongfibrer för flberskivor enligt patentkravet 19.

Den ovan nämnda nya återvinningstekniken från "Result Technology AG" i Schweiz, bygger således på delaminering av fiberskikt från övriga komposit/Iaminatskikt och separation av ceilulosafibrer från de övriga i kompositen ingående materialen medelst en torr, mekanisk process, som ändå inte innebär att materialen mals sönder till alltför små partiklar som är svåra att skilja åt. Genom höghastighetsrotation av kompositmaterialet erhålls en bimodal fördelning av material med olika partikelstorlek. När Iaminerade material utsätts för acceleration och starka, turbulenta luftströmmar (luftvirvlar), reagerar de olika materialen på olika sätt och antar olika morfologi efter acceleratorbehandlingen. Eftersom skjuvkrafterna för de olika materialen åt olika håll delaminerar dessa från varandra. Fibrer delar sig från varandra och intilliggande skikt. Plastskikt tenderar att töjas och dras ut till flingor medan metallskikt istället dras samman och antar en globulär form. På grund av de separerade materialens olika geometri och densitet, kan de sedan lätt avskiljas från varandra med hjälp av olika siktnings- och luftavskiljningsmetoder.

Kompositmaterialet kan vara torrt såväl som relativt fuktigt vid utgångspunkten för delamineringsprocessen, exempelvis ha ett fuktinnehàll av ca %. Materialet skärs i ett första steg sönder medelst en roterande skärkniv eller liknande, till små bitar av storleksordningen 50 x 50 mm, eller mindre. De små bitarna matas därefter in i en accelerationsenhet, dvs en Centrifug, vertikalt uppsatt rotor eller liknande. Accelerationsenheten innefattar vanligen olika anordningar och funktioner för att man skall kunna justera och framkalla olika accelerationsnivåer. Höghastighetsrotationen framkallar starkt turbulenta strömmar och hög acceleration vid anordningens utkant. De starka krafterna i de virvlande luftströmmarna delaminerar de olika skikten från varandra i gränssnitten och deformerar sedan de olikäkïrriponenternas struktur till olika geometrisk form, och dimension. Viktiga parametrar för att reglera accelerationsprocessen är hur materialet har förbehandlats ochsönderskurits, rotationshastigheter, tryckförhàllanden, luftflöden liksom dimensionering av acceleratorn och tillhörande utrustning. inställningarna för delamineringsprocessen måste anpassas till varje enskilt material och varje enskild kompositsammansättning, på grund av de i kompositen ingående materialens olika egenskaper och olika dimensioner (tjocklek etc). Det har således befunnits att ett speciellt val av de olika parametrarna för separation av fiberskikt från övriga laminatskikt av plast, eventuellt i kombination med metallfolie, skiljer sig från de parametrar som är aktuella för separation och delarninering av dessa plastskikt från varandra coh 513 336 6 från de eventuella metallskikten. F iberbindningar kan lösas upp mycket varsamt varvid fibrerna separeras från varandra och från intilliggande skikt och lämnar acceleratorn som ett torrt, fluffigt fibermaterial. I ett senare steg underandra accelerationsförhållanden separeras kvarvarande plastskikt från eventuella metallskikt.

Avskiljning av de olika materialen från varandra sker vanligen först och främst medelst siktningsmetoder och/eller kombinationer av siktnings- och elektrostatiska avskiljningsmetoder. Avskiljning i fluidiserande bäddar är också ett möjligt alternativ eller komplement till siktning. Delaminerat vätskekartonglaminat kan med fördel delas upp i sina beståndsdelar medelst siktning av fibrer och övrigt material, och i ett senare steg medelst siktning i kombination med elektrostatisk uppladdning av polymer gentemot metall.

Tillverkningsprocesser för fiberskivor är välkända av fackmannen.

Exempelvis har processer för tillverkning av MDF fiberskivor utvecklats av både Sunds defibrator och av Kvaerner. Dessa bygger på samma typ av process och innefattar i stort sett samma processteg och för vidare beskrivning av denna kända teknik hänvisas till ett exempel på en MDF-tillverkningsprocess såsom beskrivs i Figur 1.

Det nämnda bindemedlet i form av en härdbar polymer är företrädesvis ett urea-formaldehyd harts av känd typ med E1 godkännande, dvs ett godkänt lågt innehåll av formaldehyd, i synnerhet för tillverkning av MDF-skivor. Det anses allmänt att urea-formaldehyd härdar genom tvärbindning, men även andra fysikaliska former av bindning i materialet har diskuterats. Bindemedlet kan även baseras på phenol-formaldehyd harts för tillverkning av hårdare fiberskivor eller på melamin-formaldehyd harts, eller för vissa användningar, på isocyanat- innehållande prepolymerer, exempelvis av typen PMDl (innefattande metylendiisocyanat) för att helt undvika innehåll av formaldehyd. På grund av det senast decenniets häftiga debatter om hälsopåverkan av formaldehyd i hem- och inredningsmiljö, föredras ibland den senare eller andra typer av formaldehydfria bindemedel.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar i vilka Figur 1 schematiskt visar exempel på en process för tillverkning av fiberskivor, i synnerhet MDF-skivor enligt den kända teknflæn, Figur 2 schematiskt visar ett exempel på en fiberskiva enligt uppfinningen, Figur 3 schematiskt visar ett föredraget sätt enligt uppfinningen. Även om uppflnningen beskrivs närmare med hänvisning till speciella pà ritningarna visade utföringsformer är det uppenbart för fackmannen pà området att 515 336 7 olika modifikationer och variationer kan göras, utan att fràngå uppfinningstanken så som den definieras i de efterföljande patentkraven.

Figur 1 visar således schematiskt ett traditionellt sätt att tillverka fiberskivor, i synnerhet MDF-skivor med den allmänna beteckningen 10.

Trä matas in i en flistugg eller en sk ”chippet” 11. Alternativt används färdig flis och spån, som erhållits vid sågverk och annan träindustri. Flis och spån siktas i en sikt 12 för att reducera mängden föroreningar, såsom exempelvis småsten, spik och andra föremål, iflisen. Den siktade flisen matas vidare till en flistvätt 13 i vilken kvarvarande föroreningar tvättas bort, såsom grus etc. En flistvätt underlättar efterföljande processteg och gör att flisen inte sliter på utrustningen i nästa operation där flisen defibreras. Defibrering 14 sker genom att först ånga flisen upp till en temperatur av ca 80 °C för att mjuka upp flisen och för att underlätta senare extrahering av exempelvis rosinharts. Därefter sönderdelas flisen till fibrer medelst en matningsskruv och en efterföljande trycksatt raffinör. De frigjorda fibrerna torkas i en tork 15 och förs vidare till en fiber-silo 16. Före användning för pressning av fiberskivor matas fibrerna genom en fiber-ströare 17 (sk "fiber-sifter”) där de blandas med polymerharts-bindemedel. Fibrerna har fortfarande en relativt hög fuktkvot som eventuellt bibehållas medelst tillförsel av het ånga, vilket kan underlätta blandning av fibrer och polymerharts. De hartsblandade fibrerna matas därefter vidare till en matt-formare 18 för att förbereda för pressning, varefter den erhållna mattan för-pressas l en för-press 19 under lättare tryck och svagare värme för att ånga av en del av den i fibrerna innehållna fukten, avleda i mattan innehållen luft samt värma upp flbermattan.

Härigenom erhålles högre kapacitet i den efterföljande kontinuerliga pressen. I nästa steg matas den för-pressade mattan således fram genom en kontinuerlig press 20 och sågas efter pressningen upp l skivor av lämplig storlek i en såg- station 21. De uppsågade fiberskivorna förs vidare till en kylanordning 22 för att kyla de pressvarma skivorna utan att de slår sig eller ändrar dimension till följd av okontrollerad avsvalnlng, De kylda fiberskivorna lagras tillfälligt eller under längre tid vid 23 och putsas före leverans i "en putsstation 24 och skärs till önskad storlek i en uppskärningsstation 25, till erhållande av leveransklar flberskive-produkt 26.

I allmänhet är MDF- ochannan fiberskivetillverkning relativt energikrävande och olika system och anordningar för att återvinna värmeenergi innefattas i processen.

Figur 2 visar schematiskt en homogen fiberskiva med beteckningen 2a enligt uppfinningen, l synnerhet en medeldensitets flberskiva (MDF). Den visar hur fibrer 2b av jämn kvalitet och längdfördelning förekommer i homogen blandning 513 336 8 med det sammanbindande hartset 2c av en härdad polymer utan förekomst av sk hartsfläckar till följd av ansamlingar av polymeren ifiberskivan.

Figur 3 visar schematiskt ett föredraget sätt att tillverka fiberskivor, i synnerhet MDF-skivor, enligt uppfinningen, med den allmänna beteckningen 30. insamlat kartongavfall fràn tömda livsmedelsförpackningar 31 innefattande laminatskikt av kartong och exempelvis av polyeten och aluminium, matas in i en anordning för sönderskärning 32 till små bitar av jämn storlek, exempelvis från ca x 20 mm till ca 60 x 60 mm stora. Anordningen kan bestå av en eller flera roterande knivar som snabbt och effektivt skär sönder de inmatade förpackningsbehållarna. De sönderskurna förpackningslaminatbitarna leds vidare till en första acceierator 33, dvs en höghastighets rotor, centrifug eller liknande anordning, I acceleratorn, som dimensionerats för ändamålet att kunna delaminera sådana laminerade förpackningsmaterial, justeras luftflöde, rotorhastighet och tryckförhàllanden så att önskade skjuvkrafter uppnås och kartongfibrerna lösgöres från varandra och lossnar från i laminatet intilliggande skikt. En blandning av polyeten/aluminium-folie och fluffiga frigjorda fibrer erhålls, vilken blandning leds vidare till en siktanordning eller siktningsstation 35 för avskiljning av fibrer från övriga polymer- och metallmaterial. En cyklon för luftavskiijning kan anordnas integralt i anslutning till acceleratorn eller i ett separat steg 34, före siktningsstationen. Eftersom fibrerna har helt olika geometrisk form och tyngdegenskaper jämfört med plast- och metailmaterialet, kan fibrerna 36 avskiljas och ledas vidare till en fibersilo 42. Det kvarvarande plast-och metailmaterialet 37, i dethär specifika fallet polyeten och aluminium, kan ledas vidare till en andra acceierator 38, i vilken luftfiöde, rotorhastighet och tryckförhàllanden justeras så att önskade skjuvkrafter uppnås och polyetenen töjs ut till tunna plastflingor, medan aluminiumen dras samman till kulformade partiklar och därvid delamineras från polyetenskiktet. Blandningen av plastflingor och aluminiumpartiklar matas därefter vidare till en siktningsanordning 39, i förekommande fall kombinerad med en anordning för elektrostatisk avskiljning av plast från metall 39' (ej visad). En första ström av polyetenflingor 40 samt en andra ström av kulformade aluminiumpartiklar 41 erhålls. Polyetenfraktionen kan med fördel förbrännas och därmed omvandlas till energi i den energikrävande tillverkningsprocessen för fiberskivor, i synnerhet i MDF-skivetillverkningen.

Aluminiumfraktionen år i det närmaste ren och kan med fördel säljas för återanvändning i aiuminiumindustrin. På så sätt erhålles en helhetslösning för återvinning av kartongbaserade livsmedelsförpackningar. För fiberskivetillverkning är det dessutom inte lika viktigt att returfibrerna är blekta, eftersom fiberskivor oftast målas eller döljes bakom paneler av fanér eller impregnerat dekorpapper. 513 336 9 För somliga returfiberanvändningar krävs att blekta returfibrer används, varför sådana kan vara lättare att sälja. Eftersom livsmedelskartong oftast trycks och belägges med ett dekorskikt, fungerar oblekt kartong lika bra. Ytterligare en för miljön fördelaktig effekt uppnås således genom att använda återvunna oblekta livsmedelskartongfibrer för MDF-tillverkning.

De torra avskiljda fibrerna 36 kan ledas direkt, eller efter lagring, från silon 42 till en blandningsstation i form av en omloppstub 43 som genomströmmas av luft av relativt hög hastighet 44. Fibrerna får cirkulera i omloppstuben till dess att de homogent blandats med övriga tillsatser till erhållande av en fibermassa som därefter kan pressas till fiberskivor. Den strömmande luften 44 har företrädesvis en hastighet av ca 18-25 m/s, mest föredraget ca 20 mls. Övriga tillsatser består företrädesvis av en härdbar polymer eller pre-polymer 45 av typen urea- formaldehyd av E1-godkänd typ, eventuellt med visst innehåll av melaminharts. l förekommande fall kan de återvunna kartongfibrerna blandas med annan typ av MDF-fiber 46 för att vid behov kunna skräddarsy slutproduktens egenskaper. Den blandade fiber-polymer-massan är i det närmaste torr, eftersom endast ca 10-15 vikts%, företrädesvis ca 12 vikts%, per ugnstorr slutprodukt av den härdbara polymeren 45 tillsätts till de torra fibrerna 36. Blandning kan utföras som en batchvis eller kontinuerlig process". Blandningsanordningen utformas som en blandnings- och omloppstub, företrädesvis för kontinuerlig tillförsel av fibrer och polymerharts och kontinuerligt uttag av homogent blandad fibermassa 47. Den homogent blandade fibermassan 47 leds vidare till en mattformningsanordning 18 för att omforma fibermassan till en fibermatta, vilken fibermatta därefter behandlas vidare såsom beskrivits i Figur 1 i efterföljande för-press 19, kontinuerlig press 20, sågstation 21 och nedkylningsstation 22.

Returfibrer från förpackningar har i allmänhet ett högre pH än gängse MDF- fibrer. Detta har dock inte visat sig orsaka några problem i MDF- tillverkningsprocessen. Kompatibiliteten med urea-formaldehyd (UF) harts (pre- polymer) av E1-typ testades och geltider hos blandningar av returfibrerna och ca 12 vikts% UF mättes. Det visade sig att geltiderna bibehölls vid samma tillsats av katalysator jämfört med softvvööd-íiiörfer (barrträd), och i vissa t o m förkortades.

Speciellt då ett UF harts av typen MR användes, dvs moisture resistant UF med ett innehåll av melaminharts av ca 2-20 vikts%, uppnåddes kraftigt förkortade geltider, vilket tyder på att ytterligare processfördelar i form av kortare presstider och/eller reducerad tillsats avkaíálysator till härdbart harts/ pre-polymer kan uppnås. 513 336 Efter blandning enligt ovan i strömmande luft i en omloppstub och efterföljande pressning till fiberskivor, konstaterades att polymerharts-fläckar helt kunde undvikas och att blandningen därför är i det närmaste helt homogen.

Torrblandning av fibrer med polymerharts har enligt den kända tekniken ej tidigare fungerat väl, eftersom ansamlingar av polymerfläckar alltid tycks uppstå.

Enligt kända tekniker har man arbetat med att spraya polymerhartslösningen på de torra fibrerna, varvid icke dekorativa polymerfläckar alltid uppstår. Till 99 % består därför all MDF-tillverkning av polymertillsats till våt- eller fuktig cellulosafiber.

Andra blandningsanordningar kan vara tänkbara enligt uppfinningen, men anordningar som bygger på mekanisk blandning av fibrer och polymerharts har uteslutits, eftersom de inte fungerar tillräckligt bra, dvs blandar tillräckligt homogent. Blandning medelst luftströmningsmetoder tycks vara lösningen för att erhålla homogena fiber-polymer blandningar. Speciellt och företrädesvis används luftströmning genom en omloppstub såsom beskrivits ovan, eftersom detta fungerar särskilt väl.

Blandningar av återvunna livsmedelskartongfibrer och vanlig soft-wood MDF fiber testades i den med strömmande luft matade omloppstuben, i mängder av ca 10, 20, 80 respektive 90 vikts% MDF-fibrer. De fiberskivor som pressades av blandningarna visade tydligt att inblandning av andra typer av MDF-fiber är fullt möjlig för att eventuellt kunna justera den resulterande fiberskivans egenskaper.

En process med uppenbara fördelar både ekonomiskt, miljömässigt och kvalitetsmässigt, för tillverkning av fiberskivor och i synnerhet MDF-skivor, erhålls.

Hela den våta fiberhanteringen enligt Figur 1 fram till mattformningsstationen 18 kan på detta sätt ersättas med enbart en torr delamineringsprocess, vilken delamineringsprocess är både kostnadseffektiv och miljövänlig eftersom den ger upphov till reducerade utsläpp till luft och vatten. Behovet av rening av avloppsvatten reduceras kraftigt eller t o m elimineras, eftersom man använder en torr fiberframställningsprocess. Även energianvändningen reduceras kraftigt, eftersom ingen uppvärming av ånga eller flistvätt behövs. Utsläppen till luft reduceras enligt uppfinningen, eftersom de återvunna kartongfibrerna inte behöver torkas. MDF- alternativt fiberskivetillverkningen blir dessutom mer miljövänlig eftersom den använder returfibrer och inte kräver avverkning av ny skog.

Av den ovanstående beskrivningen framgår således att uppfinningen på ett enkelt sätt och med enkla medel uppfyller de uppställda ändamålen och ombesörjer kostnadseffektiva, miljövänliga och resurssnåla MDF fiberskivor av hög kvalitet. Genom uppfinningen ombesörjes dessutom en ekonomisk och 513 336 11 rationell process för tillverkning av sådana fiberskivor samt en ny användning för cellulosafibrer återvunna ur kartongbaserade livsmedelsförpackningar.

Claims (19)

515 336 Patentkrav

1. En fiberskiva (2a) av MDF-typ (medeldensitets fiberskiva) innefattande cellulosafibrer (2b) av erforderlig kvalitet och längd samt ett bindemedel (2c), kännetecknad av att cellulosafibrerna huvudsakligen återvunnits från kartongbaserade livsmedelsförpackningar så att de återvunna fibrerna efter återvinning har väsentligen bibehållen kvalitet och längd.

2. En fiberskiva enligt patentkrav 1, kännetecknat av, att fibrerna återvunnits genom skikt-delaminering och separation av cellulosafibrerna från övriga i kartongmaterialet ingående skikt av polymer, och i förekommande fall metall, medelst skjuv- och virvelkrafter från virvlande luftströmmar i en centrifuglaccelerator.

3. En fiberskiva enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av, att bindemedlet (2c) innefattar en härdbar polymer vald från en grupp bestående av urea-formaldehyd polymer, melamin-formaldehyd polymer, phenol-formaldehyd polymer, en isocyanathärdande polymer eller en blandning av några av dessa polymerer.

4. En fiberskiva enligt något av patentkrav 1-3, kännetecknad av att bindemedlet (2c) innefattar ett urea-formaldehyd harts.

5. En fiberskiva enligt något av patentkrav 1-4, kännetecknad av att bindemedlet (2c) innefattar en blandning av en urea-formaldehyd polymer och ca 2-20 vikts % melaminharts (”UF MR").

6. En fiberskiva enligt något av patentkrav 1-5, kännetecknad av att bindemedlet (2c) utgör ca 10-15 vikts-%, företrädesvis ca 12 vikts-%, av fiberskivan, räknat per torr vikt.

7. En fiberskiva enligt något av patentkrav 1-6, kännetecknad av att cellulosafibrerna och bindemedlet är homogent blandade så att inga ansamlingar av bindemedel syns i fiberskivan.

8. Sätt att framställa en fiberskiva av MDF-typ innefattande cellulosafibrer av erforderlig kvalitet och längd samt ett bindemedel, kännetecknat av att cellulosafibrerna huvudsakligen återvinnes ur kartongbaserade livsmedelsförpackningar (31) så att de får väsentligen bibehållen kvalitet och längd 513 336 IB och därefter blandas med bindemediefwöï, 'šäfnt att blandningen därefter sammanpressas till ett skivformat föremål.

9. Sätt att framställa en fiberskiva enligt patentkrav 8, kännetecknat av att fibrerna återvinnes genom skikt-delamlneríng och separation av cellulosafibrerna från de övriga i kartongmaterialet ingående skikten av polymer och i förekommande fall metall, medelst skjuv- och virvelkrafter från virvlande luftströmmar i en centrifug/accelerator (33).

10. Sätt att framställa en fiberskiva enligt krav 8, kännetecknat av att bindemedlet (45) innefattar en härdbar polymer vald från en grupp bestående av urea- formaldehyd polymer, melamin-formaldehyd polymer, phenol-formaldehyd polymer, en isocyanathärdande polymer eller en blandning av några av dessa polymerer.

11. Sätt att framställa en fiberskiva enligt något av patentkrav 8 eller 9, kännetecknat av, att bindemedlet (45) innefattar en blandning av urea-formaldehyd polymer och ca 2-20 vikts% melaminharts (UF MR).

12. Sätt att framställa en fiberskiva enligt något av krav 8-10, kännetecknat av att bindemedel (45) tillsätts till fibrerna (36) i en mängd av ca 10-15 vikts-% av skiv- materialet, företrädesvis ca 12 vikts-%, räknat per torr vikt.

13. Sätt att framställa en fiberskiva enligt något av krav 8-11, kännetecknat av att fibrerna (36) är i det närmaste torra då bindemedlet (45) tillsätts.

14. Sätt att framställa en fiberskiva enligt något av krav 8-12, av cellulosafibrer återvunna ur kartongbaserade laminat i livsmedelsförpackningar, åtminstone innefattande följande steg: a) fiberskiktet delamineras från övriga laminatskikt och cellulosafibrerna separeras från övriga i kartongmaterialet ingående material av polymer, och i förekommande fall metall, i torrtmtill-štånd (33) medelst applicering av skjuv- och virvelkrafter från virvlande luftströmmar i en centrifug/accelerator b) cellulosafibrerna avskiljes från blandningen av separerade fibrer och övriga material (34, 35) c) de torra cellulosafibrema (36) blandas (43) med ett bindemedel (45) d) blandningen pressas samman (20) under värmetillförsel och tryck för härdning av bindemedlet, till bildande av en fiberskiva. 513 336 lt-r

15. Sätt att framställa en flberskiva enligt något av krav 8-14, kännetecknat av att cellulosafibrerna (36) avskiljes från övriga separerade material medelst siktning och/eller luftavskiljning (35, 34)

16. Sätt att framställa en flberskiva enligt något av krav 8-15, kännetecknat av att cellulosafibrerna (36) och det ohärdade bindemedlet (45) homogent blandas (43) så att inga ansamlingar av oblandat bindemedel syns i den härdade fiberskivan.

17. Sätt att framställa en flberskiva enligt något av krav 8-16, kännetecknat av att cellulosafibrerna blandas med bindemedlet medelst strömmande luft (44) i en omloppstub (43).

18. Sätt att framställa en flberskiva enligt krav 17, kännetecknat av att den strömmande luften (44) har en hastighet av ca 18-25 m/s, företrädesvis ca 20 mls.

19. Användning av cellulosafibrer återvunna från kartongbaserade livsmedelsförpackningar för tillverkning av medel-densitets fiberskivor (MDF).