DE10059881A1

DE10059881A1 - Anlage zur Faseraufbereitung

Info

Publication number: DE10059881A1
Application number: DE10059881A
Authority: DE
Inventors: Paul Buchholzer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2020-12-02
Also published as: US20040065758A1; EP1337384A1; ATE328714T1; ES2261524T3; AU2002218972A1; PT1337384E; EP1337384B1; PL360943A1; WO2002043934A1; DE10059881B4; US6984266B2; DK1337384T3; DE50110073D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung und Aufbereitung von Fasern mit einem einem Rohrtrockner nachgeschalteten ersten Abscheider, dessen Faserauslass über eine Verbindungsrohrleitung an einen zweiten Abscheider angeschlossen ist. In diese Verbindungsrohrleitung ist eine Beleimeinrichtung integriert, die durch einen Rohrleitungsabschnitt gebildet ist, der ein mit Luftdurchtrittsöffnungen versehenes, gegenüber der Verbindungsrohrleitung einen vergrößerten Strömungsquerschnitt aufweisenden Innenrohr aufweist, das von einem Außenrohr umschlossen ist, das mit dem Innenrohr einen Ringraum definiert, der zumindest einen Druckluftanschluss aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung und Aufbereitung von Fasern vor ihrer Heißverpressung zu Faserplatten, mit einem Refiner zum Aufmahlen von insbesondere Hackschnitzeln zu Fasern, die dann mit Dampf oder Luftdruck durch eine Blow-line, einen Rohrtrockner, eine Beleimeinrichtung und einen Ab scheider in einen einer Streumaschine vorgeschalteten Faserbunker oder unmit telbar in eine Streumaschine gelangen.

Die DE 199 30 800 A1 offenbart ein mit der vorstehenden Anlage betriebenes Verfahren, bei dem der Endabschnitt des Rohrtrockners als Leim-Benetzungszone ausgebildet ist, in der durch Vergrößerung des Rohrtrockner- Strömungsquerschnitts die Transportgeschwindigkeit des Fasergemisches redu ziert und dadurch eine turbulente Strömung erzeugt wird. Diese Turbulenz wird durch Eindüsen zusätzlicher Luft noch erhöht, die gleichzeitig mit der Eindüsung des Bindemittels mit diesem axial in das Zentrum der Benetzungszone eingedüst wird. Die Länge der Benetzungszone ist etwa fünf- bis zehnmal größer als ihr Durchmesser. Die Transportgeschwindigkeit des Fasergemisches in der Leimbe netzungszone wird bei diesem vorbekannten Verfahren um etwa 100% bis 300% gegenüber der Transportgeschwindigkeit in der Trocknerzone reduziert. Die Feuchte des Fasergemisches wird durch die Trocknung auf vorzugsweise 2% bis 10% reduziert, so dass die Endfeuchte des Beleimfasergemisches vorzugs weise 8-12% beträgt.

In der EP 0 728 562 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Benetzen von pneumatisch geförderten Partikeln mit einem Fluid offenbart. Dabei wird das Fluid mittels Düsen in eine von den Partikeln durchströmte Förderleitung einge sprüht. Um eine gleichmäßige und feine Benetzung zu gewährleisten, ist vorge sehen, dass die Düsen in einem Bereich der Förderleitung angeordnet sind, der eine diffusorartige Querschnitterweiterung aufweist. Die Benetzungszone wird durch einen Abschnitt der horizontal verlaufenden Förderleitung gebildet, wobei vorgesehen ist, dass die Partikel vor Erreichen der Benetzungszone eine Trock nereinrichtung durchlaufen. Auch hier wird angestrebt, die bereits getrockneten Fasern, die in besonderem Maße zur Klumpen- bzw. Knäuelbildung neigen, im Luftstrom wirtschaftlich und gleichmäßig zu beleimen. Wegen der problemati schen Knäuelbildung, die in den Faserplattenoberflächen zu Leimflecken führen, war früher empfohlen worden, die Beleimung mit feuchten Fasern durchzuführen, die dann anschließend zu trocknen waren. Die Fasertrocknung nach der Belei mung hat jedoch den großen Nachteil eines erhöhten Leimverbrauches, dessen Ursache noch nicht vollständig geklärt werden konnte.

Allen vorbekannten Verfahren gemeinsam ist aber das Problem des Anhaftens der gerade mit Leim besprühten Fasern an der Rohrinnenwand der Leimbenet zungszone. Um eine zu starke Reduzierung des freien Strömungsquerschnitts in der Benetzungszone oder gar ein Zusetzen des Rohrquerschnittes zu verhindern, muss die genannte Rohrinnenwand von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Dies erfor dert nicht nur einen Stillstand der Anlage, sondern auch einen hohen Arbeitsauf wand, weil der die Leimbenetzungszone bildende Rohrabschnitt meist in großer Höhe in der Fabrikationshalle verlegt und somit nur schwer zugänglich ist. Die an der Rohrinnenwandung anhaftenden Fasern sind zudem ursächlich für die störenden, in der Faserplattenoberfläche auftretenden Leimflecke, die durch sich von der Rohrinnenwandung wieder lösenden Faserklumpen oder dergleichen hervor gerufen werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Anla ge so zu verbessern, dass sich leimfleckfreie Faserplatten mit geringen Bindemit teldosierungen wirtschaftlich herstellen fassen.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Anlage wird diese Aufgabe erfin dungsgemäß durch folgende zusätzliche Merkmale gelöst:

a) dem Rohrtrockner ist ein erster Abscheider nachgeschaltet, dessen Faser auslass über eine Verbindungsrohrleitung, in die ein Gebläse geschaltet ist, an einen zweiten Abscheider angeschlossen ist;
b) die Beleimeinrichtung ist in die Verbindungsrohrleitung integriert;
c) die Beleimeinrichtung umfasst eine Leimbenetzungszone, die sich über ei nen Abschnitt der Verbindungsrohrleitung erstreckt;
d) der genannte Rohrleitungsabschnitt umfasst ein mit Luftdurchtrittsöffnun gen versehenes zylindrisches Innenrohr, das einen gegenüber der Verbin dungsrohrleitung vergrößerten Strömungsquerschnitt aufweist und konzen trisch von einem Außenrohr umschlossen ist, das mit dem Innenrohr einen an seinen beiden Enden abgedichteten Ringraum definiert, der zumindest einen Druckluftanschluss aufweist;
e) der Einlauf in die Leimbenetzungszone ist von einem Kranz mit gesteuerten Spritzautomaten umschlossen, deren Leimdüsen in das In nenrohr hineinragen.

Die Beleimeinrichtung soll also erfindungsgemäß in der den ersten Abscheider mit dem zweiten Abscheider verbindenden Verbindungsrohrleitung vorgesehen sein, die daher einen einfachen Zugang zu der Beleimeinrichtung gewährleistet. Versu che haben überdies bestätigt, dass die über die Länge der Beleimungszone durch die perforierte Rohrinnenwandung eingeblasene Druckluft die Fasern nach ihrer Beleimung von der Rohrinnenwandung abdrängt und somit ein Ansetzen bzw. Festkleben der Fasern an der Rohrinnenwandung verhindert.

Die Feuchte der Fasern unmittelbar nach ihrer Trocknung liegt in einer Größen ordnung von etwa 20%. Es konnte festgestellt werden, dass die Beleimung der art feuchter Fasern zu verschiedenen Nachteilen führt. Erfindungsgemäß erfolgt die Beleimung erst nach einem dem Trockner nachgeschalteten Abscheider; er findungsgemäß liegt dann die Feuchtigkeit der Fasern vor ihrer Beleimung nur bei etwa 6%.

Um in der Beleimungszone die Rohrinnenwand wirksam gegen Verschmutzung durch ansetzende bzw. festklebende Fasern zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn die Luftdurchtrittsöffnungen des Innenrohres einen Durchmesser von etwa 0,1 bis 0,5 mm aufweisen und wenn die eingespeiste Druckluft einen Druck von ca. 2 bar aufweist. Dabei ist es zur Einschränkung des Druckluftverbrauchs vorteil haft, wenn der gegenseitige Abstand der Luftdurchtrittsöffnungen etwa 2 cm beträgt.

Eine gleichmäßige Faserbedüsung in Verbindung mit einer die Rohrinnenwandung der Beleimungszone schonenden Bindemitteleindüsung ist dann gewährleistet, wenn die Leimdüsen mit der Längsmittelachse der Leimbenetzungszone einen Winkel von etwa 60° einschließen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Leimdüsen Flachstrahldüsen mit einem maximalen Spritzwinkel von etwa 90° sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und wer den in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand eines Ausfüh rungsbeispieles näher erläutert.

In der nachfolgenden Tabelle sind für verschiedene, auf einer Laboranlage leim fleckenfrei hergestellte Faserplatten deren Eigenschaften aufgelistet, wobei Bin demitteldosierungen von 4,50 (A/B/C), 5,75 (D/E/F) und 7,00 (G/H/I) % Fest harz/atro Faser eingestellt worden waren.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Faseraufbereitungsanlage und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch die in Fig. 1 angedeutete Beleimeinrichtung.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Komponenten einer Anlage zur Herstellung und Aufbereitung von Fasern vor ihrer Heißverpressung zu Faserplatten. Vorgesehen ist ein Refiner 1 zum Aufmalen von insbesondere Hackschnitzeln zu Fasern, die dann mit Dampf- oder Luftdruck durch eine Blow-line 2 in einen Rohrtrockner 3 eingespeist werden, dem ein erster Abscheider 4 nachgeschaltet ist, dessen Fa serauslass über eine Verbindungsrohrleitung 5 an einen zweiten Abscheider 6 angeschlossen ist.

In diese Verbindungsrohrleitung 5 ist ein Gebläse 7 geschaltet, das einen An saugstutzen für konditionierte Luft 8 aufweist.

In die Verbindungsrohrleitung 5 ist eine Beleimeinrichtung 9 integriert, die über eine Bindemittelversorgungseinrichtung 10 mit Bindemittel zum Bedüsen der durch die Verbindungsrohrleitung 5 geförderten Fasern versorgt wird.

Die beleimten, aus dem zweiten Abscheider 6 austretenden Fasern 11 gelangen in einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten, einer ebenfalls nicht näher dargestellten Streumaschine vorgeschalteten Faserbunker oder aber unmittelbar in eine Streumaschine.

Gemäß Fig. 2 umfasst die Beleimeinrichtung 9 eine Leimbenetzungszone 12, die sich über einen Abschnitt der Verbindungsrohrleitung 5 erstreckt, der seinerseits ein mit Luftdurchtrittsöffnungen 13 versehenes zylindrisches Innenrohr 14 umfasst, das einen gegenüber der Verbindungsrohrleitung 5 vergrößerten Strö mungsquerschnitt aufweist und konzentrisch von einem Außenrohr 15 um schlossen ist.

Die Länge der Leimbenetzungszone 12 entspricht etwa dem 5- bis 10-fachen des Rohrleitungsdurchmessers. Der Strömungsquerschnitt des Innenrohres 14 ist et wa 20%-50% größer als der der Verbindungsrohrleitung 5. Dabei erfolgt die Vergrößerung des Strömungsquerschnittes stromauf der Leimbenetzungszone 12 sowie die Verringerung des Strömungsquerschnittes stromab der Leimbenet zungszone 12 von bzw. auf den Ausgangsdurchmesser der Verbindungsrohrlei tung 5 über je einen Ringkonus 16, 17, der ebenfalls mit Luftdurchtrittsöffnun gen 13 versehen ist.

Das Außenrohr 15 definiert zusammen mit dem Innenrohr 14 einen an seinen beiden Enden abgedichteten Ringraum 18, in den Druckluft mit einem Druck von vorzugsweise etwa 2 bar einblasbar ist. Diese Drucklufteinspeisung in den Ring raum 18 erfolgt über das Außenrohr 15 konzentrisch umschließende Druckluft- Ringverteiler 19, die am Anfang der Leimbenetzungszone 12, auf etwa deren halber Länge sowie am Ende der Leimbenetzungszone 12 angeordnet sind, je weils einen Druckluftanschluss 20 aufweisen und mit mehreren, über ihren Um fang verteilt angeordneten, mit dem Ringraum 18 in Verbindung stehenden Drucklufteinblasöffnungen 21 versehen sind.

Der Konuswinkel α der ebenfalls mit Luftdurchtrittsöffnungen 13 versehenen Ringkonusse 16, 17 beträgt etwa 30°. Die Luftdurchtrittsöffnungen 13 weisen einen Durchmesser von etwa 0,1-0,5 mm und einen gegenseitigen Abstand voneinander von etwa 2 cm auf.

Der Einlauf in die Leimbenetzungszone 12 ist von einem Kranz 22 mit nicht näher dargestellten gesteuerten Spritzautomaten umschlossen, deren Leimdüsen 23 vorzugsweise senkrecht durch den stromauf liegenden Ringkonus 16 in den Innenraum des Innenrohres 14 hineinragen. Die Leimdüsen 23 sind vorzugsweise Flachstrahldüsen mit einem maximalen Spritzwinkel β von etwa 90°.

Claims

1. Anlage zur Herstellung und Aufbereitung von Fasern vor ihrer Heißverpres sung zu Faserplatten, mit einem Refiner (1) zum Aufmahlen von insbeson dere Hackschnitzeln zu Fasern, die dann mit Dampf- oder Luftdruck durch eine Blow-line (2), einen Rohrtrockner (3), eine Beleimeinrichtung (9) und einen Abscheider (6) in einen einer Streumaschine vorgeschalteten Faser bunker oder unmittelbar in eine Streumaschine gelangen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) dem Rohrtrockner (3) ist ein erster Abscheider (4) nachgeschaltet, dessen Faserauslass über eine Verbindungsrohrleitung (5), in die ein Gebläse (7) geschaltet ist, an einen zweiten Abscheider (6) ange schlossen ist;
b) die Beleimeinrichtung (9) ist in die Verbindungsrohrleitung (5) inte griert;
c) die Beleimeinrichtung (9) umfasst eine Leimbenetzungszone (12), die sich über einen Abschnitt der Verbindungsrohrleitung (5) er streckt;
d) der genannte Rohrleitungsabschnitt umfasst ein mit Luftdurch trittsöffnungen (13) versehenes zylindrisches Innenrohr (14), das ei nen gegenüber der Verbindungsrohrleitung (5) vergrößerten Strö mungsquerschnitt aufweist und konzentrisch von einem Außenrohr (15) umschlossen ist, das mit dem Innenrohr (14) einen an seinen beiden Enden abgedichteten Ringraum (18) definiert, der zumindest einen Druckluftanschluss (20) aufweist;
e) der Einlauf in die Leimbenetzungszone (12) ist von einem Kranz (22) mit gesteuerten Spritzautomaten umschlossen, deren Leimdü sen (23) in das Innenrohr (14) hineinragen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Verbin dungsrohrleitung (5) geschaltete Gebläse (7) einen Ansaugstutzen für kon ditionierte Luft (8) aufweist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Leimbenetzungszone (12) etwa dem 5- bis 10-fachen des Rohrlei tungsdurchmessers entspricht.

4. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchtrittsöffnungen (13) des Innenrohres (14) einen Durchmesser von etwa 0,1 bis 0,5 mm aufweisen.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der gegenseitige Abstand der Luftdurchtrittsöffnungen (13) etwa 2 cm beträgt.

6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Vergrößerung des Strömungsquerschnitts stromauf der Leim benetzungszone (12) sowie die Verringerung des Strömungsquerschnittes stromab der Leimbenetzungszone (12) von bzw. auf den Ausgangsdurch messer der Verbindungsrohrleitung (5) über je einen Ringkonus (16, 17) er folgt.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auch der stromauf liegende Ringkonus (16) sowie der stromab liegende Ringkonus (17) mit Luftdurchtrittsöffnungen (13) versehen sind.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strö mungsquerschnitt des Innenrohres (14) etwa 20% bis 50% größer ist als der der Verbindungsrohrleitung (5).

9. Anlage nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ko nuswinkel (α) der Ringkonusse (16, 17) etwa 30° beträgt.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leimdüsen (23) durch den stromauf liegenden Ringkonus (16) hin durchragen.

11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die eingespeiste Druckluft einen Druck von ca. 2 bar aufweist.

12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Leimdüsen (23) Flachstrahldüsen mit einem maximalen Spritzwinkel (β) von etwa 90° sind.

13. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass auf etwa der halben Länge der Leimbenetzungszone (12) zumindest ein weiterer, in den genannten Ringraum (18) mündender Druckluft anschluss (20) vorgesehen ist.

14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Einspeisung der Druckluft in den Ringraum (18) über das Au ßenrohr (15) konzentrisch umschließende Druckluft-Ringverteiler (19) er folgt, die mehrere, über ihren Umfang verteilte Druckluft-Einblasöffnungen (21) aufweisen.