PL181196B1 - Sposób ciągłego wytwarzania płaskich płyt prasowanych - Google Patents

Abstract

1- Sposób ciągłego wytwarzania płaskich płyt prasowanych, znamienny tym, że w kolejnych etapach miesza się cząsteczki celulozowe z substancjami pomocniczymi, dodaje się pierwszą porcję wody i łączy ją z mieszanką heterogeniczną tak, że cząsteczki celulozowe zostają całkowicie nawilżone, łączy się mieszankę heterogeniczną z pierwszym spoiwem mającym w swym składzie tlenek glinowy, dodaje się drugą porcję wody i miesza się, dodaje się drugie spoiwo mające w swym składzie gips, a następnie miesza się, dodaje się trzecią porcję wody i miesza się, przy czym druga i/lub trzecia porcja wody zawiera inhibitor/przyspieszacz oddziaływujący na składniki spoiw, dodaje się trzecie ZZ spoiwo mające w swym składzie cement portlandzki, a następnie miesza się, usypuje się mieszankę jako włókninę i prasuje się włókninę w żądanej temperaturze z zachowaniem określonego czasu prasowania oraz zadanego ciśnienia prasowania.

Description

W znanym z europejskiego zgłoszenia patentowego EP-A-0 340 620 sposobie wytwarzania płyt cząsteczki lignocelulozowe i/lub celulozowe, jak np. wióry drewniane, włókna drzewne i tym podobne, mieszane są ze spoiwami mineralnymi oraz z substancjami pomocniczymi, przy czym na powierzchnię cząsteczek lignocelulozowych względnie celulozowych nanoszona jest woda. W tymże procesie dochodzi do tak szybkiego przemieszania się cząsteczek z mieszaniną spoinową, że znajdująca się na powierzchni cząsteczek woda zostaje wchłonięta przez mieszaninę, zanim zdąży ona w ogóle lub w znaczny sposób wniknąć w cząsteczki. Należy zatem zwrócić uwagę na to, by cząstki nie zostały nasycone wodą i aby przy nanoszeniu wody nie doszło do znacznej jej penetracji w cząsteczki. Po naniesieniu wody na powierzchnię cząsteczek następuje tak szybkie połączenie się wody z mieszaniną spoinową że woda ta zostaje praktycznie odciągnięta od cząsteczek przez mieszaninę spoinową. W praktyce okazało się obecnie, że wytwarzane według powyższej technologii płaskie płyty prasowane wykazują małą wytrzymałość na zginanie. Na powierzchni tych płyt mogą-ponadto wystąpić napęcznienia, a w płytach pęknięcia. Przy płaskich płytach prasowanych wytwarzanych według znanej technologii może dojść do zluzowania się elementów tych płyt z uwagi na to, że w środkowej części są one niedostatecznie ze sobą połączone względnie spilśnione.

Zadaniem wynalazku jest dostarczenie sposobu wytwarzania płaskich płyt prasowanych w procesie ciągłym, w ramach którego wytwarzane będą płaskie płyty prasowane o wysokiej wytrzymałości na zginanie, które nie będą wykazywać opisanych powyżej niedoskonałości płyt znanych ze stanu techniki.

Sposób ciągłego wytwarzania płaskich płyt prasowanych, odznacza się według wynalazku tym, że w kolejnych etapach miesza się cząsteczki celulozowe z substancjami pomocniczymi, dodaje się pierwszą porcję wody i łączy ją z mieszanką heterogeniczną tak, że cząsteczki celulozowe zostają całkowicie nawilżone, łączy się mieszankę heterogeniczną z pierwszym spoiwem mającym w swym składzie tlenek glinowy, dodaje się drugą porcję wody i miesza się, dodaje się drugie spoiwo mające w swym składzie gips, a następnie miesza się,

181 196 dodaje się trzecią porcję wody i miesza się, przy czym druga i/lub trzecia porcja wody zawiera inhibitor/przyspieszacz oddziaływujący na składniki spoiw, dodaje się trzecie spoiwo mające w swym składzie cement portlandzki, a następnie miesza się, usypuje się mieszankę jako włókninę i prasuje się włókninę w zadanej temperaturze z zachowaniem określonego czasu prasowania oraz zadanego ciśnienia prasowania.

Korzystnie jako cząsteczki celulozowe stosuje się wióry drewniane zwłaszcza wióry z drewna świerkowego lub sosnowego, z których korzystnie 40 do 50% ma wielkość poniżej 2 mm, a 50 do 60% ma wielkość powyżej 2 mm.

Korzystnie jako materiał pomocniczy stosuje się materiał recyrkulacyjny, korzystnie uzyskany przy obróbce płaskich prasowanych, zwłaszcza płyt wytwarzanych tym sposobem.

Korzystnie materiał recyrkulacyjny wykorzystuje się nadmiarowe płaskie płyty prasowane rozdrobnione za pomocą młyna młotkowego do drobnych wiórów, z których około 75% ma wielkość od 0,16 do 0, 5 mm.

Korzystnie stosuje się pierwsze spoiwo o udziale składników zawierających tlenek glinowy wynoszącym 4 do 5% wagowych całości mieszanki.

Korzystnie utrzymuje się stosunek cząsteczek celulozowych i materiału dodatkowego do cementu portlandzkiego wynoszący od 1: 2,5 do 1 : 6.

Korzystnie drugą i trzecią porcję wody dodaje się zawsze po określonym czasie mieszania.

Korzystnie dodaje się pierwszą porcję wody w ilości 30 do 40%, korzystnie około 34%, drugą porcję wody w ilości 30 do 40%, korzystnie około 34% i trzecią porcję dodanej wody w ilości 25 do 40%, korzystnie 32% ogólnej ilości wody.

Korzystnie do pierwszej porcji wody dodaje się przyspieszacz oddziaływujący na spoiwo.

Korzystnie jako przyspieszacz stosuje się węglan litowy. Korzystnie stosuje się udział przyspieszacza wynoszący 0,2% wagowego w stosunku do całości mieszaniny.

Korzystnie do drugiej i/lub trzeciej porcji wody dodaje się inhibitor oddziaływujący na składniki spoiwa.

Korzystnie stosuje się udział inhibitora wynoszący około 0,6% wagowych w stosunku do całości mieszaniny.

Korzystnie po dodaniu pierwszej porcji wody stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 120 s.

' Korzystnie po dodaniu drugiej porcji wody oraz inhibitora stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 120 s.

Korzystnie po dodaniu drugiego spoiwa stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 120 s.

Korzystnie po dodaniu trzeciej porcji wody stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 60 s.

Korzystnie po dodaniu trzeciego spoiwa stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 90 s.

Korzystnie stosuje się cząsteczki celulozowe mające przed zmieszaniem wilgotności związaną na poziomie stopnia nasycenia zastosowanego rodzaju drewna.

Korzystnie stosuje się mieszankę z cząsteczek celulozowych i spoiw wykazującą wilgotność rzędu od 24,5 do 26% wagowych i wytwarza się płaską płytę prasowaną o grubości od 15 do 25 mm.

Korzystnie stosuje się temperaturę przy produkcji płaskich płyt prasowanych o grubości od 15 do 25 mm mieszczącą się w granicach od co najmniej 80°C do maksymalnie 96°C, przy czym czas prasowania wynosi korzystnie od 15 do 22 minut.

Korzystnie stosuje się właściwy nacisk na płytę wynoszącą 2,45 MPa.

Korzystnie po sprasowaniu płaskich płyt składuje się je i suszy, przy czym okres składowania wynosi korzystnie od 10 do 14 dni.

Korzystnie wytwarza się płaskie płyty prasowane o wymiarach wynoszących do 6,5 x 3 m² przy grubości rzędu do 25 mm.

Korzystnie do mieszaniny przed dolaniem pierwszej porcji wody dodaje się składnik mineralny, korzystnie w ilości około 6 do 12% wagowych całości mieszaniny.

181 196

Wynalazek - inaczej niż w procesie technologicznym na poziomie dotychczasowych osiągnięć techniki - powoduje całkowite nawilżenie cząsteczek celulozowych. Dzięki temu osiągnąć można taki stan, w którym w usypanej włókninie, a następnie przy prasowaniu włókniny, wytworzona zostanie równowaga co do stanu wilgotności mieszaniny, a między poszczególnymi składnikami mieszaniny wyeliminowane zostaną procesy kompensacji wilgotności względnie zostaną one zredukowane w swych skutkach, bowiem tego rodzaju procesy wywołać mogą ponowne rozluźnienie spilśniania elementów w obrębie płaskiej płyty prasowanej. Przez podzielenie całości dolewanej wody na zróżnicowane porcje oraz sukcesywnie dodawanie spoiw w poszczególnych fazach procesu technologicznego gwarantuje się jednolite wymieszanie masy oraz istotny dla reakcji chemicznej określony układ warstw różnorodnych składników a tym samym, stabilną strukturę prasowanej płaskiej płyty. Przede wszystkim dzięki dodaniu inhibitora/przyspieszacza, który oddziaływuje na składniki spoiwa, zapewnić można odpowiednią regulację krytycznych czasów mieszania oraz czasów przebywania między procesem mieszania a procesem prasowania. Dzięki kombinacji dostosowanych względem siebie etapów procesu technologicznego można wyprodukować duże płaskie płyty prasowane, które nie będą wykazywać ani napęcznień ani pęknięć. Wytworzone sposobem według wynalazku płyty są ponadto odporniejsze na zginanie niż znane płaskie płyty prasowane i odpowiadają wymaganym normom oraz przepisom budowlanym.

Zgodnie z zalecanym przykładem wykonania, jako materiał dodatkowy stosuje się materiał recyrkulacyjny, korzystnie taki, który pozostaje w formie odpadów przy obróbce płaskich płyt prasowanych, a szczególnie płyt wytwarzanych niniejszym sposobem. Jako materiał recyrkulacyjny stosować można na przykład niepotrzebne płaskie płyty prasowane, które należy rozdrobnić za pomocą młyna młotkowego. Dzięki zastosowaniu tego rodzaju materiału recyrkulacyjnego osiągnąć można z jednej strony wysoką wydajność ekonomiczną, z drugiej natomiast wyprodukować w prosty sposób niezbędny dla procesu technologicznego materiał o małej wielkości wiórów to znaczy z wysokim udziałem drobnych wiórów. Dodana ilość przyspieszacza /inhibitora/jest regulowana czasem przebywania mieszaniny między procesem mieszania a następującym po nim procesem prasowania i/lub temperaturą zewnętrzną mieszaniny. Czas transferu i czas taktów pracy urządzenia niezbędnego do realizacji sposobu można zatem optymalnie wyregulować osiągając przy tym wysoką przepustowość.

Wynalazek jest objaśniony w przykładzie wykonania, który przedstawia etapy realizacji sposobu ciągłego wytwarzania płaskich płyt prasowanych. Po uruchomieniu procesu technologicznego (etap 10) następuje - zgodnie z 12 etapem sposobu - przemieszanie wiórów drewnianych z materiałem recyrkulacyjnym, przy czym korzystnie 40 do 50% tych wiórów jest mniejszych niż 2 mm, natomiast 50 do 60% - większych niż 2 mm. Materiał recyrkulacyjny wytwarzany jest z niepotrzebnych płaskich płyt prasowanych albo z odpadów pochodzących z tych płyt, przy czym materiał ten jest rozdrobniony młynem młotkowym. Rozdrobniony materiał recyrkulacyjny zawiera 75% drobnych wiórów o wielkości od 0,16 do 0,5 mm.

W 14 etapie procesu technologicznego dodaje się pierwszą porcję wody wynoszącą od 30 do 40% całkowitej ilości dodawanej wody. Do wody dodaje się jako przyspieszacz węglan litowy, którego udział w stosunku do całości mieszaniny tworzącej w późniejszej fazie włókninę wynosi od 0,15 do 0,25 % wagowego. W następnym, czyli 16 etapie sposobu masę tę się miesza przez około 180 s. W etapie 18 dodaje się pierwsze spoiwo, jakim jest cement glinowy; jego udział w ciężarze całkowitym mieszaniny wynosi mniej więcej od 4 do 5% wagowych.

W etapie 20 dodaje się drugą porcję wody, wynoszącą od 20 do 40% całkowitej ilości wody, oraz inhibitor. Jako inhibitor można zastosować błyskawiczny inhibitor cementu, który jest oferowany przez handel. Po czym następuje przemieszanie heterogenicznej mieszanki czas mieszania wynosi tutaj więcej niż 120 s (etap 22).

Kolejny etap czyli etap nr 24, przewiduje dodanie drugiego spoiwa, jakim jest gips - jego udział w całości mieszaniny wynosi od 3 do 4% wagowych - a następnie dodanie trzeciej porcji wody wynoszącej od 25 do 40% całkowitej ilości wody. Również do trzeciej porcji wody dodaje się błyskawiczny inhibitor cementu. Ogólna ilość inhibitora wynosi około 0,4 do 0,7% wagowych ciężaru całkowitego mieszaniny. Powszechnie wiadomo, ze gips bezpośrednio po kontakcie z wodą podlega twardnieniu. Poprzez dodanie inhibitora proces

181 196 twardnienia można optymalnie regulować dostosowując go do taktów pracy określonych ciągłym procesem produkcyjnym.

Kolejny to jest 28 etap przewiduje przemieszanie, przy czym czas mieszania wynosi tu w przybliżeniu 60 s.

Następnie, w 30 etapie sposobu dodaje się cement portlandzki jako trzecie spoiwo, po czym masę miesza się przez około 90 s (32 etap procesu technologicznego). Wilgotność całości mieszaniny mieści się w granicach od 24,5 do 27% wagowych.

W 34 etapie sposobu mieszaninę usypuje się jako włókninę za pomocą usypywarki w ruchu zrzutowo-rozrzutowym. Odcinki włókniny odpowiadające wymiarom przewidziańych do produkcji płaskich płyt prasowanych doprowadza się następnie do prasy, która prasuje włókninę przez 20 minut w temperaturze 90°C w prasie, w której ustawiono ciśnienie rzędu około 30 MPa uzyskując właściwy nacisk na płytę 2,45 MPa. Powstałe w ten sposób płaskie płyty prasowane zdejmuje się z prasy i składuje przez okres około dziesięciu do czternastu dni, zamykając tym samym proces wywarzania płaskich płyt prasowanych (40 etap).

Celem osiągnięcia dalszych korzyści, sposób można poddać modyfikacji, na przykład celem podwyższenia stopnia niepalności.

Osiągnąć to można przykładowo przez dodanie rozpuszczalnego w wodzie składnika zawierającego tlenek glinowy (np. w etapie 18), którego udział w mieszaninie wynosi od 6 do 12% wagowych. Poniżej przedstawiono dwa przykłady wytwarzania płaskich płyt prasowanych sposobem według wynalazku.

Przykład I

Celulozowe cząsteczki poddaje się operacji wstępnej, w ramach której osiąga się w przybliżeniu wilgotność nasycenia rzędu 26% wagowych wilgotności. Wytwarzane z wiórów drewnianych cząsteczki celulozowe miesza się w betoniarce przeciwbieżnej z materiałem recyrkulacyjnym w stosunku 2 : 1 z dodatkiem 32% całkowitej ilości wody. Dodana porcja wody zawiera węglan litowy jako przyspieszacz w ilości 0,2% wagowych w stosunku do ciężaru całkowitego usypywanej później włókniny. Do tej mieszanki dodaje się następnie cement glinowy, po czym wszystko miesza się. Później dodaje się drugą porcję wody wynoszącą 34% całkowitej ilości wody wraz z inhibitorem i całość miesza się. Jako inhibitor stosuje się błyskawiczny inhibitor cementu (Addiment). Do tej mieszaniny dodaje się gips, a następnie trzecią porcję wody wynoszącą 34% całkowitej ilości wody oraz kolejną porcję inhibitora. Zawartość inhibitora wynosi w sumie 0,6% wagowych ciężaru całkowitego. Do mieszaniny dodaje się potem cement portlandzki, przy czym wzajemny stosunek wszystkich dodanych spoiw, tzn. cementu glinowego do gipsu i do cementu portlandzkiego wynosi mniej więcej 10% : 10% : 80%. W wyniku dodawanych różnych porcji wody osiągnięty zostaje stopień wilgotności całej mieszanki wynoszący 26% wagowych.

Następnie mieszaninę usypuje się jako włókninę w ruchu zrzutowo-rozrzutowym doprowadzając ją do prasy, w której ustawia się ciśnienie rzędu 30 MPa, po czym poddaje się ją przez 20 minut prasowaniu w temperaturze 90°C przy właściwym nacisku wywieranym na płytę 2,45 MPa. Wyrobem finalnym jest płaska płyta prasowana o wymiarach do 6,5 x 3 m² i grubości do 25 mm. Ta płyta zgodna jest z wymogami klasy BI materiałów budowlanych (trudno zapalająca się) oraz spełnia odpowiednie normy z punktu widzenia właściwości elastomechanicznych. W płycie nie występują ani pęknięcia, ani napęcznienia, ani też nie dochodzi do luzowania się elementów płyt.

Przykład Π

Tutaj realizowane są takie same etapy sposobu jak podane w przykładzie I, przy czym dodatkowo, przed dolaniem pierwszej porcji wody dodaje się składnik mineralny w ilości 6,6% wagowych. Ilość dodawanej wody wyregulowuje się tak, by wilgotność usypywanej włókniny wynosiła 23% wagowych mieszaniny. Wyrobem finalnym jest płaska płyta prasowana o wymiarach do 6,5 x 3 m² i grubości do 25 mm, spełniająca wymogi klasy A2 materiałów budowlanych (niepalna).

Claims (25)

1. Sposób ciągłego wytwarzania płaskich płyt prasowanych, znamienny tym, że w kolejnych etapach miesza się cząsteczki celulozowe z substancjami pomocniczymi, dodaje się pierwszą porcję wody i łączy ją z mieszanką heterogeniczną tak, że cząsteczki celulozowe zostają całkowicie nawilżone, łączy się mieszankę heterogeniczną z pierwszym spoiwem mającym w swym składzie tlenek glinowy, dodaje się drugą porcję wody i miesza się, dodaje się dnigie spoiwo mające w swym składzie gips, a następnie miesza się, dodaje się trzecią porcję wody i miesza się, przy czym druga i/lub trzecia porcja wody zawiera inhibitor/przyspieszacz oddziaływujący na składniki spoiw, dodaje się trzecie spoiwo mające w swym składzie cement portlandzki, a następnie miesza się, usypuje się mieszankę jako włókninę i prasuje się włókninę w żądanej temperaturze z zachowaniem określonego czasu prasowania oraz zadanego ciśnienia prasowania.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze jako cząsteczki celulozowe stosuje się wióry drewniane zwłaszcza wióry z drewna świerkowego lub sosnowego, z których korzystnie 40 do 50% ma wielkość poniżej 2 mm, a 50 do 60% ma wielkość powyżej 2 mm.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako materiał pomocniczy stosuje się materiał recyrkulacyjny, korzystnie uzyskany przy obróbce płaskich prasowanych, zwłaszcza płyt wytwarzanych tym sposobem.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako materiał recyrkulacyjny wykorzystuje się nadmiarowe płaskie płyty prasowane rozdrobnione za pomocą młyna młotkowego do drobnych wiórów, z których około 75% ma wielkość od 0,16 do 0, 5 mm.

5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się pierwsze spoiwo o udziale składników zawierających tlenek glinowy wynoszącym 4 do 5% wagowych całości mieszanki.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że utrzymuje się stosunek cząsteczek celulozowych i materiału dodatkowego do cementu portlandzkiego wynoszący od 1 : 2,5 do 1 : 6.

7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że drugą i trzecią porcję wody dodaje się zawsze po określonym czasie mieszania.

8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodaje się pierwszą porcję wody w ilości 30 do 40%, korzystnie około 34% drugą porcję wody w ilości 30 do 40% korzystnie około 34% i trzecią porcję dodanej wody w ilości 25 do 40%, korzystnie 32% ogólnej ilości wody.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do pierwszej porcji wody dodaje się przyspieszacz oddziaływujący na spoiwo.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że jako przyspieszacz stosuje się węglan litowy.

11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że stosuje się udział przyspieszacza wynoszący 0,2% wagowego w stosunku do całości mieszaniny.

12. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do drugiej i/lub trzeciej porcji wody dodaje się inhibitor oddziaływujący na składniki spoiwa.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że stosuje się udział inhibitora wynoszący około 0,6% wagowych w stosunku do całości mieszaniny.

14. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po dodaniu pierwszej porcji wody stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 120 s.

15. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po dodaniu drugiej porcji wody oraz inhibitora stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 120 s.

16. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze po dodaniu drugiego spoiwa stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 120 s.

181 196

17. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po dodaniu trzeciej porcji wody stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 60 s.

18. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po dodaniu trzeciego spoiwa stosuje się mieszanie przez czas wynoszący co najmniej 90 s.

19. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się cząsteczki celulozowe mające przed zmieszaniem wilgotności związaną na poziomie stopnia nasycenia zastosowanego rodzaju drewna.

20. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się mieszankę z cząsteczek celulozowych i spoiw wykazującą wilgotność rzędu od 24,5 do 26% wagowych i wytwarza się płaską płytę prasowaną o grubości od 15 do 25 mm.

21. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się temperaturę przy produkcji płaskich płyt prasowanych o grubości od 15 do 25 mm mieszczącą się w granicach od co najmniej 80°C do maksymalnie 96°C, przy czym czas prasowania wynosi korzystnie od 15 do 22 minut.

22. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się właściwy nacisk na płytę wynoszącą 2,45 MPa.

23. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po sprasowaniu płaskich płyt składuje się je i suszy, przy czym okres składowania wynosi korzystnie od 10 do 14 dni.

24. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wytwarza się płaskie płyty prasowane o wymiarach wynoszących do 6,5 x 3 m przy grubości rzędu do 25 mm.

25. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do mieszaniny przed dolaniem pierwszej porcji wody dodaje się składnik mineralny, korzystnie w ilości około 6 do 12% wagowych całości mieszaniny.