在生產(chǎn)材料板過程中用于膠合碎屑、纖維或者類纖維材料的方法和裝置的制造方法
【專利說明】在生產(chǎn)材料板過程中用于膠合碎屑、纖維或者類纖維材料的方法和裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1或2的前序部分的、在生產(chǎn)材料板過程中用于膠合碎肩、纖維或者類纖維材料的方法以及根據(jù)權(quán)利要求8的前序部分的用于膠合的裝置。
[0002]由例如碎肩或中密度纖維或其它可流動材料生產(chǎn)材料板目前是自動化過程，并已在許多國家使用多年。如公知的那樣，處理過的碎肩或纖維的壓制要么是周期壓制要么是連續(xù)壓制。在此，除了位于壓力機之前和之后的設備部件外，借助散布機器來生產(chǎn)散布料墊起到重要的作用，然而，除了原材料的質(zhì)量外，生產(chǎn)出的散布料墊的質(zhì)量卻是重要的因素。在大規(guī)模工業(yè)化制造木質(zhì)材料板中，采用連續(xù)工作的壓力機投入生產(chǎn)，但部分還是單級的或多級的壓力機。由天然原料和人造粘合劑制成的低價材料板的需求迫使生產(chǎn)商開發(fā)更多高效的工藝方法。這里特別的重點是能源成本、保持同樣質(zhì)量下的原材料和膠合材料的節(jié)約，以及停機時間短和損耗低的技術(shù)優(yōu)化的設備構(gòu)造。
[0003]本發(fā)明涉及的領(lǐng)域是粘合劑消耗的優(yōu)化以及由此帶來的能源成本的節(jié)約。因為用含水量少的膠合劑進行優(yōu)化膠合時，不僅由于膠合劑消耗少而降低成本，而且碎肩/纖維中的膠合劑在干燥機中的干燥量變小，這又節(jié)約了能量和成本。原則上將膠合劑理解為所謂的粘合漂浮液，其主要成分由粘合材料組成。根據(jù)需要還添加了乳化劑、硬化劑、甲醛吸附劑、染料、除蟲劑、防霉劑以及其它添加劑等。
[0004]通常也可使用沒有添加劑的粘合材料。在此，在需要硬化劑時多半將其單獨加入混合裝置中，以使粘結(jié)劑與硬化劑混合。
[0005]作為粘結(jié)劑，不求完全，以下材料當屬考慮之列:異氰酸酯、MD1、三聚氰胺尿素甲醛(MUF)、尿素甲醛(UF)、MUPF或PF。
[0006]原則上依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)，在用于碎肩板或纖維板的生產(chǎn)設備中借助于噴射噴嘴來膠合碎肩或纖維。此時，噴嘴碎化粘結(jié)劑并將粘結(jié)劑噴灑在移動的碎肩或纖維上。在此，分成三種膠合方法:在旋轉(zhuǎn)混合的碎肩上、在下落的或加速的碎肩上或者在輸送管中以高速運動的纖維上進行噴灑過程。
[0007]碎肩一般已經(jīng)作為碎肩供應，或者在現(xiàn)場生產(chǎn)并在烘干之前或之后引入膠合。纖維大多通過纖維松散裝置在現(xiàn)場生產(chǎn)，并在纖維松散之后、在兩個磨盤之間通過輸送管(英文Blow Line (吹送管線))運送到烘干機。視設備規(guī)模和結(jié)構(gòu)而定，該輸送管可以長達100米。在較佳以非常高的速度并且在小直徑的管內(nèi)進行輸送的過程中，膠合被纖維，接著被送入烘干機以進行烘干。
[0008]接著，將碎肩或纖維散布到底板上，并借助于壓力機將其擠壓成材料板。
[0009]通常膠合所需要的粘結(jié)劑借助噴嘴引入輸送管內(nèi)或者混合裝置(膠合筒旋轉(zhuǎn)和/或帶有運動的混合元件)內(nèi)，噴嘴在噴灑時將粘結(jié)劑分散成盡可能小。
[0010]從DE 10 2008 059 877A1和之后從DE 10 2011 007 336A1已知用于膠合碎肩、纖維或類纖維材料的方法和裝置，采用該方法，粘結(jié)劑在從噴嘴噴出之前與蒸汽混合。在此，蒸汽的高溫以及噴嘴的混合腔內(nèi)極度紊流的流動應該有助于粘結(jié)劑的最優(yōu)散開。
[0011]在此，尤其在高壓膠合時這是有利的，因為在“吹送管線(Blow-Line) ”的輸送管內(nèi)存在壓力的情況下，較佳以比輸送管內(nèi)更高的壓力噴入。還可以控制和更精細地調(diào)節(jié)噴入，因為不再有壓力差，而是輸送管或混合裝置內(nèi)的最優(yōu)分布才是決定性的判斷依據(jù)。
[0012]須強調(diào)的是，特別是粘結(jié)劑，MD1、UF、MUF和PF以液體或懸浮體(半流體)或分散形式適于用本發(fā)明的方法或者裝置來進行噴灑。
[0013]這個方法和裝置基本上被證明有效，但已發(fā)現(xiàn)，所建議的將已與硬化劑混合的粘合漂浮液引入會在用蒸汽溶解之前便有硬化傾向，而且阻塞粘合漂浮液的送入，并可能由于膠合不良而導致運行失敗。特別是，蒸汽可能在粘結(jié)劑饋入過程中出現(xiàn)反噴，并可能引起過早硬化。還有問題的是，將粘合漂浮液與硬化劑粘固定在溫熱的或熱的裝置桿件附近。
[0014]作為替代方案，粘結(jié)劑和硬化劑分別施加在待膠合的材料上一般有這樣的缺點，一種組分或另一組分經(jīng)常發(fā)生過定量，而且還可能出現(xiàn)這些組分彼此不符合必要的混合比例。
[0015]當粘結(jié)劑由于缺少硬化劑不能及時硬化，而該板由于缺少內(nèi)部強度而不能保持蒸汽時，在壓力機之后可能裂開(蒸汽破裂)。純硬化劑區(qū)域在之后的板中起缺口作用，這是因為沒有粘結(jié)劑存在，因此，同樣缺乏所需的內(nèi)部粘結(jié)。
[0016]本發(fā)明的任務在于，提出一種克服上述缺點的用于膠合碎肩和/或纖維的方法和
目.ο
[0017]這個任務的解決方案對于該方法來說在于，借助另一栗將硬化劑定量地饋送到粘結(jié)劑管道中的粘結(jié)劑中或者饋送到噴嘴內(nèi)。
[0018]針對基于蒸汽的膠合的方法的第二種解決方案在于，將用于粘結(jié)劑的硬化劑較佳地以流量可調(diào)節(jié)的方式定量到蒸汽管道內(nèi)或者噴嘴的混合腔內(nèi)。
[0019]這個任務的解決方案對于用于膠合的裝置來說在于，為了將硬化劑在粘結(jié)劑管道或噴嘴內(nèi)定量到粘結(jié)劑，將另一栗設置成與硬化劑管道有效連接，該另一栗優(yōu)選適于調(diào)節(jié)硬化劑或粘結(jié)劑的流量。
[0020]現(xiàn)在，較佳地能夠在設備短時間停機的情況下不再需要立即清洗粘結(jié)劑管道，較佳地在停止給送粘結(jié)劑之前停止添加硬化劑。
[0021]另外，現(xiàn)在可更精確地調(diào)整定量，這在分別添加粘結(jié)劑和硬化劑的情況下并不這樣容易。硬化劑通常在分別添加時還要附帶地與水混合，這在生產(chǎn)材料板的過程中必須考慮濕度波動方面，并且這實際上是不希望出現(xiàn)的，因為尤其在生產(chǎn)中纖板(MDF)時提高了烘干費用。特別較佳的是，硬化劑與粘結(jié)劑在噴嘴中直接混合。尤其較佳和有利的是，硬化劑在與粘結(jié)劑接觸之前已經(jīng)被蒸汽溶解而且精細地分布。
[0022]最后，也有利的是，蒸汽已經(jīng)使粘結(jié)劑溶解，或者這三種單獨的成分單獨地或者結(jié)合一起地送入混合腔。較佳地，各組分通過壓力和/或通過其流量、尤其是在其彼此之間的配比上進行調(diào)節(jié)。
[0023]在圖1和2的環(huán)形間隙噴嘴上，特別有利的是，需要消耗的蒸汽量小，該蒸汽可斷開，而且該噴嘴可以只作為壓力噴嘴使用，而且粘結(jié)劑的霧化壓力通過調(diào)節(jié)環(huán)形間隙或開口是可調(diào)的。
[0024]特別較佳的是，在混合腔中設置有混合葉片，這些混合葉片在靜態(tài)混合器的意義下混勻所流過的材料。
[0025]還特別較佳的是，為了饋送硬化劑和/或粘結(jié)劑而使用栗，這些栗可以脈動地控制，例如通過脈沖發(fā)生器。通過采用這個方法，保證向每個噴嘴都可引入精確可調(diào)的硬化劑或者粘結(jié)劑的量。由此可保證，每個粘結(jié)劑液滴都有正確和需要的硬化劑量。
[0026]將噴嘴有利地這樣配置，S卩，適于形成蒸汽粘結(jié)劑混合物的混合腔可與蒸汽管道或者硬化劑的饋送分開。
[0027]尤其令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在有利的是，可在時間上更好地確定硬化劑與粘結(jié)劑的反應時間，而且總體變得均勻了，以使得現(xiàn)在由于均勻的硬化而可以達到更好的板質(zhì)量。
[0028]在此直接有利的還在于，所述裝置在噴嘴區(qū)域內(nèi)可以容易地或自動化地、尤其是可預防地進行清潔。還排除了噴頭的阻塞或者卡住，或允許毫無困難地通過相應的調(diào)節(jié)裝置排除這些問題。同樣，通過蒸汽流動或粘結(jié)劑流動(當將它們接入時)可提供自清潔效果O
[0029]結(jié)合或者單獨采用其他較佳的實施方式:粘結(jié)劑和硬化劑可以在混合腔中、較佳地借助于靜態(tài)混合元件來進行混合。
[0030]硬化劑的定量或者流量可以根據(jù)粘結(jié)劑的流量來調(diào)節(jié)，可脈動地加入硬化劑。
[0031]可以通過控制或調(diào)節(jié)裝置來控制或調(diào)節(jié)硬化劑和/或蒸汽和/或粘結(jié)劑和/或噴嘴的接入和斷開。
[0032]粘結(jié)劑或者粘結(jié)劑管道至少可以從加入硬化劑起進行冷卻。
[0033]為此，較佳地作為單獨的特征或者結(jié)合地規(guī)定，在粘結(jié)劑管道或者在噴嘴中設置有較佳地帶有靜態(tài)混合元件的混合腔。
[0034]栗適于脈動地定量硬化劑。
[0035]將粘結(jié)劑管道處的冷卻設置成至少自饋送硬化劑起開始。
[0036]對于帶有蒸汽管道和用來使粘結(jié)劑與蒸汽混合的混合腔的噴嘴，借助所屬的栗將硬化劑管道設置成與蒸汽管道和/或混合腔有效連接。
[0037]該裝置用來執(zhí)行該方法，但也可以單獨使用。
[0038]本發(fā)明的主題的其它有利措施和構(gòu)造從從屬權(quán)利要求和后續(xù)借助附圖的描述來得出。
[0039]附圖示出:
[0040]圖1是在帶有輸送管和示例性建議的噴嘴的高壓區(qū)內(nèi)的按照第一實施例的裝置的剖面圖，
[0041]圖2是按照圖1的從混合腔過渡到輸送管的放大圖，
[0042]圖3是在帶有混合裝置和示例性噴嘴的常壓區(qū)內(nèi)按照第二實施例的裝置的剖面圖，
[0043]圖4是第一實施變型中的帶有各自附屬管道的示意性噴嘴的簡化布置圖，
[0044]圖5是按照圖4的另一個實施變型，
[0045]圖6是按照圖4的帶有附加蒸汽管道的另一實施變型，
[0046]圖7是在輸送管中沒有噴嘴的饋送管道的示例性冷卻裝置，以及
[0047]圖8是按照圖1的噴嘴的變型。
[0048]圖1和2示出主要還用于實施方法的裝置的原則上可能的結(jié)構(gòu)，該裝置由帶有壁10的輸送管I構(gòu)成，在該輸送管內(nèi)，纖維2借助流動的輸送介質(zhì)20被輸送經(jīng)過至少一個噴嘴3。為了清楚起見省去示出輸送管I處的多個噴嘴3。另外，沒有按正確的比例給出輸送管I與噴嘴3或壁10的大小關(guān)系。噴嘴3具有調(diào)節(jié)裝置4，該調(diào)節(jié)裝置例如通過挺桿11與噴頭12有效連接。由此，調(diào)節(jié)裝置4能夠通過噴頭12調(diào)節(jié)開口 23的大小或還可以將其關(guān)閉。調(diào)節(jié)裝置4在其設計方案上不受限制，并在細節(jié)上涉及由專業(yè)人員選擇的許多可能性(直線輸送器、曲柄傳動、滾珠傳動或齒條傳動、間接驅(qū)動裝置等等)。
[0049]要強調(diào)的是，在噴嘴3內(nèi)設置有混合腔7，蒸汽6可以通過蒸汽管道17、粘結(jié)劑5可以通過粘結(jié)劑管道16彼此分開地引入該混合腔內(nèi)。流體和高壓技術(shù)裝備(高壓栗、輸送裝置、蒸汽形成、蒸汽管道、止回閥、壓力計)同樣可以在相應的專業(yè)人員技能的范圍內(nèi)建立，按照技術(shù)現(xiàn)狀的可能或需要找出這種標準部件并裝上。
[0050]在運行過程中在混合腔7中與開口 23鄰接處以及由此在至輸送管I的過渡部分處產(chǎn)生蒸汽-粘結(jié)劑混合物15，該蒸汽-粘結(jié)劑混合物優(yōu)選在通過控制或調(diào)節(jié)裝置9處的壓力給定值25預先給定的壓力下進行混合。在此，控制或調(diào)節(jié)裝置9根據(jù)壓力給定值25或根據(jù)測量裝置8在混合腔7處或其內(nèi)測量的結(jié)果、通過調(diào)節(jié)裝置4控制或調(diào)整噴頭12的位置以及由此開口 23的大小。為了改善控制或調(diào)節(jié)，裝置具有多個測量點。例如，用測量裝置8得出混合腔7內(nèi)的壓力和/或用測量裝置14得出粘結(jié)劑管道16