Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Faserplatten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 198 10 304 C1 bekannt.
Bei der Herstellung von Faserplattenwerkstoffen, die in Abhängigkeit ihrer Dichte unter den Kürzeln HDF (Hochdichte Faserplatten), MDF (Mitteldichte Faserplatten), LDF (Leichte Faserplatten) und SLDF (Superleichte Faserplatten) bekannt sind, muß in der ersten Zone der Preßstrecke eine erhebli- ehe Wärme in das Material der Schüttung eingebracht werden, um die Aushärtereaktion des Bindemittels durchzuführen. Die in der Schüttung enthaltene Feuchtigkeit dient dabei zum Transport der Wärme in die Schüttung und Plastifizierung der Schüttung. In einem hinteren, d.h. nachfolgenden, gegen das Ende der Preßstrecke hin gelegenen Abschnitt muß die Wärmezufuhr nicht mehr so groß sein, sondern es kommt vorwiegend auf die Aufrechterhaltung des Drucks an, damit eingeleitete Bindungen innerhalb des glatten Materials nicht durch vorzeitige Entlastung von der völligen Aushärtung wieder aufgerissen werden und so die Plattenwerkstoffe zerstören.
Bei dem aus der DE 198 10 304 C1 bekannten Verfahren bzw. bei der aus dieser bekannten Doppelbandpresse ist daher in einem hinteren Abschnitt der Preßstrecke eine Rückkühlzone vorgesehen, innerhalb welcher der sich bildenden Bahn zwar Wärme entzogen, jedoch der Druck zumindest im wesentlichen aufrechterhalten wird.
Um die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist eine möglichst weitgehende Kühlung in dem hinteren Abschnitt der Preßstrecke wünschenswert, da hierdurch auf der Preßstrecke nachgeschaltete Kühleinrichtungen verzichtet werden kann und Schwankungen in der Schüttung (z. B. Feuchte, Temperatur) weit weniger die Produktqualität beeinflussen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzubilden, daß die mit der Doppelbandpresse erzielbare Produktionsrate an Faserplatten bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der ge- wünschten Platteneigenschaften erhöht wird.
Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch das in Anspruch 1 in einem zweiten Aspekt durch das in Anspruch 2 wiedergegebene Verfahren gelöst.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Produktionsrate bei gleichzeitiger Beibehaltung oder Verbesserung der Platteneigenschaften erzielt werden kann, wenn die Schüttung des zu verpressenden Materials vor dem Einlauf vorgeheizt wird. Besonders bevorzugt ist eine Wärmezufuhr, die die Schüttung (oder auch Fasermatte) bis maximal 100°C aufheizt. Die Aufhei- zung kann auf jede beliebige Weise erfolgen, beispielsweise durch Wasseroder Dampfbedüsung oder auch durch eine Mikrowellenheizung.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird erfindungsgemäß auch gelöst, wenn einzelne oder mehrere der am Presseneinlauf variierbaren Verfahrensparameter - wie Fasermattenfeuchte, Fasermattentemperatur,
Menge der beidseitigen Wasserbedüsung der Fasermatte, Wahl der Leimart, Beleimungsfaktoren - sowie der Verfahrensparameter in der Preßstrecke - wie Heiztemperatur, Kühltemperatur, Pressengeschwindigkeit, spezifische Preßdrücke, Preßfaktoren (d.h. Preßzeit/Plattendicke) - in Abhängigkeit der gewünschten Preßplatteneigenschaften beim Austritt aus der Preßstrecke - wie Rohdichte und Restfeuchte der Preßplatte - eingestellt, gesteuert oder geregelt. Es fällt auch in den Rahmen der Erfindung, die Verfahren gemäß der Ansprüche 1 und 2 miteinander zu kombinieren.
Die bevorzugten Variationsbreiten der zu verändernden Parameter sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Doppelbandpresse im Längsschnitt dargestellt.
Die als Ganzes mit 100 bezeichnete Doppelbandpresse dient zur Herstellung von Faserplatten, die aus mittels eines unter Druck und Wärme aushärtenden Bindemittels gebundenen Fasern bestehen. Sie umfaßt ein oberes Formband 1 aus Stahlblech von etwa 2 bis 3 mm Stärke und ein ebensolches unteres Formband 2. Zwischen den Formbändern 1 , 2 wird in der Preßstrecke 3 eine Bahn 4 aus einer Schüttung, die der Preßstrecke am Einlauf 60 zugeführt wird, zusammengepreßt, die aus dem mit dem Bindemittel versehenen Fasermaterial besteht, das nach dem Pressen einen der vorgenannten Werkstoffe ergibt.
Das obere Formband 1 läuft um quer zur Bahn angeordnete Rollen oder Trommeln 5,6 um und kann zwischen diesen Trommeln 5,6 hydraulisch gespannt werden. Entsprechend läuft das Formband 2 über quer zur Bahn 4 angeordnete Trommeln 11 ,12 um, die ebenfalls eine hydraulische Spannung des Formbandes 2 erzielen. Die Formbänder 1 ,2 werden über die Trommeln angetrieben.
Die Formbänder 1 ,2 laufen in dem durch die Pfeile 16 angedeuteten Sinn durch die Vorrichtung. In der Preßstrecke 3 bewegen sich das untere Trum 1' des oberen Formbandes 1 und das obere Trum 2' des unteres Formbandes 2 gleichlaufend dicht übereinander. Die auf der in der Zeichnung linken Seite auf ein nicht dargestelltes Förderband aufgebrachte Schüttung 4' wird in die Preßstrecke 3 hineingezogen und zwischen den Trums 1',2' zusammengepreßt. Von dem Förderband geht die Schüttung 4' auf ein rollendes Tablett 7 über, welches die Schüttung auf das untere Formband 2 kurz vor dem oberen
Scheitel der Trommel 11 übergibt. Die auslaufende fertiggepreßte und ausgehärtete Bahn 4 des Plattenwerkstoffs wird auf der gemäß der Zeichnung rechten Seite durch geeignete nicht dargestellte Vorrichtungen geteilt und hinweggefördert.
In der Preßstrecke 3 ist im Innenbereich des Formbandes 1 oberhalb dessen unteren Trums 1' eine obere Stützkonstruktion 17 vorgesehen, die mit einer im Innenbereich des unteren Formbandes 2 unterhalb deren oberen Trums 2' vorgesehenen unteren Stützkonstruktion 18 zusammenwirkt. Die Stützkonstruktio- nen 17,18 stützen die der Bahn 4 zugewandten Bereiche der Formbänder 1 ,2 gegen die Bahn 4 ab und pressen sie mit großer Kraft gegeneinander.
Die Stützkonstruktionen 17,18 bestehen jeweils aus einzelnen Trägern 19,20, die jeweils paarweise übereinanderliegend oberhalb und unterhalb der Form- bänder 1 ,2 und der Bahn 4 angeordnet sind. Jedes Trägerpaar 19,20 ist durch nicht dargestellte seitlich außerhalb der Preßstrecke 3 gelegene starke Spindeln miteinander verklammert, so daß einzelne kräftemäßig in sich abgeschlossene Druckglieder gebildet sind.
Zwischen den Trägern 19,20 und den Fornibändern 1 ,2 befinden sich starke
Stützplatten 26,27, die die von den einzelnen Trägern 19,20 ausgeübte Kraft ebenflächig auf die Formbänder 1 ,2 und damit die Bahn 4 übertragen. Die Stützplatten 26,27 weisen quer zur Bahn 4 verlaufende über die Breite durchgehende Kanäle auf, durch die ein Wärmeträgermedium hindurchleitbar ist. Die Kanäle folgen in Laufrichtung 16 dicht aufeinander und sind an den Enden durch Rohrkrümmer miteinander verbunden, so daß Gruppen von Kanälen von einem gemeinsamen Wärmeträgermedium mäanderförmig durchflössen werden.
Zwischen den einander zugewandten Seiten der Stützplatten 26,27 und den
Formbändern 1 ,2 sind Rollenketten 30 angeordnet, auf denen die Formbänder 1,2 an den Stützplatten 26,27 abrollen und die endlos in einer vertikalen Längsebene um die Stützplatten 26,27 innerhalb der Formbänder 1 ,2 umlau-
fen. Die Rollen der Rollenketten 30 übertragen sowohl den Druck als auch die Wärme der Stützplatten 26,27 auf die Formbänder 1 ,2 und damit die sich bildende Bahn 4. Die Formbänder 1 ,2 erfahren also in der Preßstrecke 3 eine rein rollende Abstützung.
Die Preßstrecke 3 ist in zwei in Laufrichtung 16 der Bahn 4 aufeinanderfolgende Abschnitte 3' und 3" unterteilt. In dem ersten Abschnitt 3' wird durch die Beheizung des Wärmeträgermediums die Wärme zugeführt, die eine gewisse Dampfbildung in der zusammengepreßten Schüttung 4' und die Aushärtung des darin befindlichen Bindemittels bewirkt. Das Wärmeträgermedium, z.B. ein
Thermoöl, wird in einem Wärmetauscher 40 aufgeheizt und umgewälzt, so daß das gerade aufgeheizte Wärmeträgermedium im Sinnes des Pfeiles 41 am Beginn des ersten Abschnittes 3' zugeführt und im Sinne des Pfeiles 42 am Ende des ersten Abschnittes wieder aus den Kanälen der Stützplatten 26,27 ent- nommen und in einem geschlossenen Kreislauf in den Wärmetauscher 40 zurückgeführt wird. Der Wärmetauscher kann, wie dargestellt seinerseits durch ein in einem Heizaggregat 43 mit Heizregistern 44 aufgeheiztes weiteres Wärmeträgermedium beaufschlagt werden, oder aber selbst die Heizung enthalten.
In dem hinteren, d.h. in Laufrichtung 16 der Bahn 4 nachfolgenden Abschnitt 3" der Preßstrecke 3 muß der Druck aufrechterhalten werden, bis das Bindemittel ausgehärtet und der Dampfdruck ausreichend reduziert ist, da sonst die gerade gebildeten Bindung in dem Bindemittel wieder aufreissen. Durch die Stützplatten 26",27" dieses Abschnittes wird ebenfalls ein Wärmeträgermedium derart umgewälzt, daß es zu Beginn des Abschnittes 3" im Sinne des Pfeiles 51 zugeführt und am Ende des Abschnittes 3" im Sinne des Pfeiles 52 wieder entnommen wird.
Auch hier durchströmt das Wärmeträgermedium einen Wärmetauscher 50, in welchem ihn aber keine Wärme zugeführt, sondern im Gegenteil ein Teil der in dem ersten Abschnitt 3' zugeführten Wärme, die durch die Bewegung der
Formbänder 1 ,2, der Rollenketten 30 und der Bahn 4 in den hinteren Abschnitt
3" gelangt ist, wieder entzogen wird. Die entzogene Wärme entspannt den Dampf und verringert so den Dampfdruck.
Die in dem Wärmetauscher 50 entzogene Wärme wird in einem in der Zeich- nung nur symbolisch angedeuteten Aggregat 53 genutzt, sei es zu Heizzwek- ken, sei es um an einer auf der linken Seite der Zeichnung vorgeschalteten Stelle des Verfahrensablaufs zum Anwärmen der Partikel, zum Trocknen der Partikel, zum Erwärmen von Wasser und/oder Thermoöl oder für ähnliche Zwecke eingesetzt zu werden. Auf diese Weise wird die Wärmebilanz der Ge- samtanlage verbessert und auch ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet, insofern das Austreten von Stoffen wie Formaldehyd und dergleichen vermindert wird.
Die quer zur Bahn 4 in den Stützplatten ausgebildeten Kanäle können unter- schiedlich zu in Laufrichtung 16 aufeinanderfolgenden Gruppen verbunden sein. Die Hindurchleitung eines weiteren Wärmeträgermediums, welches nicht beheizt wird, durch den zweiten Abschnitt 3" kann also auch dann erfolgen, wenn die Stützplatten 26,27 und die Rollenketten 30 über die gesamte Länge der Preßstrecke 3 durchgehend ausgebildet sind.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch sind die Abschnitte 3', 3" nicht nur hinsichtlich ihrer Beschickung mit Wärmeträgermedium, sondern auch mechanisch voneinander getrennt. In dem ersten Abschnitt 3' liegen nämlich eigene Stützplatten 26',27' einander oberhalb und unterhalb der Bahn 4 gegenüber, die vom Einlauf bis zu einer Stelle 28 am Ende des ersten Abschnittes 3' reichen und von zugehörigen endlosen Rollenketten 30' umlaufen sind. An der Stelle 28 beginnen davon getrennte Stützplatten 26",27", die bis zum Ende der Preßstrecke 3 bzw. des hinteren Abschnittes 3" reichen und von eigenen Rollenketten 30" umlaufen sind. Die Trennstelle 28, an der die Formbänder 1 ,2 aus dem ersten Abschnitt 3' in den hinteren Abschnitt 3" übergehen, wird so kurz gemacht, wie es konstruktiv nur möglich ist. Wegen der erforderlichen Umlenkung der Rollenketten 30', 30" über einen Radius beträgt der unterstüt-
zungsfreie Abschnitt an der Stelle 28 etwa 150 mm, was für den Ausfall des Plattenwerkstoffs keine Rolle spielt.
Durch die Unterteilung an der Stelle 28 verbleiben die vorderen Rollenketten 30' ganz in dem ersten Abschnitt 3' und können keine Wärme in den hinteren
Abschnitt 3" übertragen.
Die Wärme, die durch die Formbänder 1,2 und die Bahn 4 dem stationären Betrieb dennoch in den hinteren Abschnitt gelangt, wird zum Teil in dem Wär- metauscher 50 dem die Stützplatten 26",27" durchströmenden Wärmeträgermedium entzogen und einer Nutzung zugeführt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden - wie eingangs beschrieben - die variierbaren Verfahrensparameter sowohl des zu verpressenden Materials am Einlauf 60, als auch der Verfahrensparameter in der Preßstrecke im Hinblick auf die zu erzielenden Produktionsgeschwindigkeiten und Eigenschaften des Plattenwerkstoffs nach Verlassen der Preßstrecke eingestellt, gesteuert oder geregelt, wobei in den beiden letzten Fällen die Doppelbandpresse noch mit in der Zeichnung nicht dargestellten Ein- richtungen zur Erfassung und Beeinflussung der zu variierenden Verfahrensparameter ausgestattet ist.