SE502202C2 - Sätt och anordning för förpressning av fibermaterial vid framställning av skivor - Google Patents

Description

502 202 2 tjocklek redan på detta tidiga stadium ligger mycket nära slutlig pressad tjocklek, dvs en mycket kraftig reduktion av mattjockleken måste ske i pressinloppet.

För att säkert kunna göra en sådan tjockleksreduktion utan att mattans ytskikt förstörs eller jäser ut bör inlopps- delen vara lång och gärna kilformig. Härigenom ges tid för i mattan innesluten luft att transporteras ut ur mattan på ett skonsamt sätt. Ett sådant inlopp ger dock en kraftig upppvärm- ning och uttorkning av ytskiktet i ett läge när de erforder- liga yttrycken för att komprimera mattan fortfarande är mycket små. Vid detta förfarande torkas därför ytpartiklarna ur varvid även limmet torkar ut och inaktiveras, varför detta ytskikt kommer att få en otillfredsställande hårdhet och hållfasthet. Det sålunda uppkomna ytskiktet benämns ofta förhärdningsskikt eftersom limmet där härdat ut och/eller torkat ur innan tillräckliga yttryck som åstadkommer god kontakt mellan fibrer eller partiklar uppstått. Detta ytskikt måste i ett senare produktionssteg slipas bort och represente- rar alltså en kraftig förlust i råvara och hantering.

Det bör i detta sammanhang även nämnas, att presstemp- eraturen i början av presscykeln, dvs i pressens inloppsdel (kompressionsdel), bör vara så hög som möjligt för att snab- bast möjligt mjukgöra ytskiktet när väl yttryck pålagts samt för att få högsta möjliga värmeinträngingshastighet i skivan.

Detta önskemål är alltså i direkt konflikt med förhärdnings- problematiken.

En annan faktor som verkar för ökad förhärdning är att kända kontinuerliga pressar är försedda med ändlösa transport- band av stål, och att dessa kräver stora krökningsradier, i storleksordning 800 á 1000 mm, varför uppvärmning i inloppet är oundviklig.

Om man i stället vill minimera förhärdningen måste man eftersträva att så snabbt som möjligt komprimera mattan till tillräckliga yttryck för god bindning. Med kända utföranden på kontinuerliga pressar kan man därvid reducera förhärdningen något, men riskerar i stället att utjäsningar och ytsprickor uppstår i ytmaterialet, eftersom innesluten luft som snabbt måste pressas ur, ger övertryck i mattan. Sådana fel kan ge sig tillkänna långt senare. Exempelvis kan sådana ytsprickor 502 202 3 ofta passera obemärkta genom skivproduktionen, det är först när skivorna skall målas hos en kund som det visar sig att ytsprickorna har orsakat variationer i ytdensiteten, med varierande färgsugning och därmed varierande glans som följd.

Detta ger ofelbart upphov till reklamationer.

Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen in- nebär en lösning av ovanstående problem samtidigt som ytter- ligare fördelar erhålles. Exempelvis kan ovan nämnda för- härdningsskikt minimeras eller undvikas samtidigt som luf- tevakueringen sker skonsammare.

Uppfinningens kännetecken framgår av patentkraven.

Uppfinningen innebär således att en successiv rekom- pression av den i samband med formeringen komprimerade och expanderade fiberbanan utföres utan värmetillförsel. Därefter införes banan så långt som praktiskt möjligt i varmpressens inlopp där banan överföres till de heta ytorna i varmpressen varvid höga yttryck omgående kan appliceras med minimal för- härdning av ytskikten.

I det följande kommer uppfinningen att beskrivas närmare i anslutning till figurerna där en utföringsform av uppfinningen visas.

Eig. 1 visar en sidovy av en anordning enligt uppfin- ningen; Fig. 2 visar ett förstorat utsnitt av inmatningsom- rådet i varmpressen enligt ett konventionellt ut- förande; Fig. 3 visar ett förstorat utsnitt av inmatningsom- rådet i varmpressen med en anordning enligt uppfin- ningen.

Den i figurerna visade inloppsdelen till den kon- tinuerliga varmpressen är på känt sätt utformad med främre omlänkningsvalsar 1 och värmeplattor 2, som är utformade med en inloppsradie av samma storleksordning som radien på om- länkningsvalsarna 1 och därefter övergående i en huvudsaklig parallell del 4. Avståndet mellan värmeplattorna 2 kan endast i mindre mån varieras i förhållande till avståndet vid in- loppsradien. Ett stålband 3 som är uppspänt över omlänknings- och drivvalsar glider eller rullar på känt sätt mot värmeplat- torna. Övergången mellan inloppsradien och parallelldelen 4 markeras med centrumlinjen 5. 502 202 4 I denna inloppsdel placeras förpressanordningen 6 enligt uppfinningen. Denna anordning består av tre huvuddelar: en konvergerande inlopps- och kompressionsdel 7, ett eller flera nypvalspar 8 och en lätt divergerande avgivningsdel 9.

Inloppsdelens inloppsöppning 10 görs förställbar på lämpligt sätt, automatiskt eller manuellt, så att den anpassas till höjden på inkommande matta 11. Detta, tillsammans med en lämplig längd på inloppsdelen 7, gör att lufturpressningen ur mattan 11 sker på ett skonsamt sätt utan risk för skador.

Den övre, i vertikal led rörliga nypvalsen 8 åsätts en lämplig last, så att önskad kompression av mattan 11 åstadkommes.

Lämpligt är här att komprimera till en densitet nära och företrädesvis strax under den som uppnåtts i den tidigare komprimeringen efter formningen. En sådan rekompression kräver relativt måttlig last. Lasten åsättes lämpligen med luftcy- lindrar, hydraulcylindrar el.dyl. lnloppsdelens 7 ände närmast övre nypvalsen 8 är lämpligen mekaniskt hopkopplad till nyp- valsen, så att den följer nypvalsens vertikalrörelse.

I den efterföljande divergerande avgivningsdelen 9 får mattan expandera något, i storleksordningen 5-15%, vilket kraftigt minskar kraftbehovet för att hålla mattan sammanpres- sad. Härigenom kan denna del utformas med måttliga dimen- sioner. Även avgivningsdelens 9 ändar närmast nypvalsarna 8 är lämpligen mekaniskt hopkopplade med sina respektive nypvalsar.

Mattan 11 transporteras genom anordningen mellan två ändlösa band 12, som kan vara massiva, luftgenomsläppliga, eller utformade som viror. Banden är i inloppsdelen 7 under- stödda mot valsar och/eller glidytor. I avgivningsdelens 9 utloppsände bryts banden över en liten radie 13, utformad som glidnos eller rullar.

Banden 12 drivs och styrs på känt sätt. Om så befinnes lämpligt med hänsyn till krafter på banden i inloppsdelen 7 och nypet 8, kan inre kraftigare band behöva användas.

EXEMPEL Konventionellt utförande (fig 2): Vid tillverkning av 19 mm skiva netto antas en normalt förpressad fibermatta till varmpressen vara ca 160 mm tjock. Utan den föreslagna uppfin- ningen komprimeras då mattan från 160 mm till ca 25 mm i varmpressens inloppsnyp. Yttrycket antas vid A ha stigit till 5.02 202 5 en nivå så att goda bindningar mellan fiber eller partiklar kan erhållas när limmet härdar ut. Tjockleken antas här vara ca 50% större än i inloppsnypet.Sträckan från mattkontakt till A benämns a.

Utförande enligt uppfinningen (fig 3.): I detta fall har mattan återkomprimerats till hög densitet i inloppet och får expandera något innan den släpps in i varmpressens inlopp.

Sträckan från mattkontakt till A i figur 3 benämns b. Vid inträdet i varmpressens inlopp är mattans tjocklek lämpligen 1,3-2 gånger den färdiga skivans tjocklek.

Med normala utföranden på inloppsdelen i varmpressen kan genom uppfinningen sträckan b minskas till en bråkdel av a, typiska värden ligger i storleksordningen 10-30%, varigenom förhärdningen minskar ungefär motsvarande. Härigenom ges även möjligheter att öka stålbandstemperaturen. Till detta kommer att mattan ej exponeras för strålningsvärme från det heta övre bandet före mattkontakten, vilket även minskar förhärdningen.

Den vinkel som stålbandet har när den träffas av mat- tan är ett mått på mattans kompressionshastighet. Ur figurerna 2 och 3 inses att vinkeln OO är mer än dubbelt så stor som vinkeln /3 , som bör vara mindre än 15°, lämpligen mindre än l0°. Dessutom inses lätt att den luftmängd som behöver evaku- eras är 3-4 gånger större i figur 2 jämfört med figur 3. Detta sammantaget gör att risken för ytsprickor och utjäsningar kraftigt har reducerats med uppfinningen i figur 3.

Vid tillverkning av skivor i kontinuerliga pressar vid normala tjocklekar, ex.vis 19 mm, erhålls ofta tjockleksleks- toleranser efter färdigpressen på ca +/-0,15 mm, vilket nor- malt är bra nog för att skivorna skall kunna säljas oslipade.

Förhärdningen på ytorna gör dock att man måste pressa med en nominell tjocklek av ca 20,2 mm. Detta övermått måste därför slipas ned, dvs man får en direkt produktionsförlust i råvaror (vedråvara, lim, vax), torkenergi, malenergi, på 6-7% samt dessutom totalkostnaden för slipningsoperationen. En eli- minering av förhärdningen representerar alltså en väsentlig besparing som betalar en investering enligt uppfinningen på kort tid.

En annan väsentlig fördel med uppfinningen är att ytskikten blir hårda och mindre färgsugande med bibehållen 502 '202 6 ljus yta. (Detta i motsats till förhållandet om vatten bedysas på ytorna före pressningen.) Anordningen är givetvis inte begränsad till den visade utföringsformen utan kan varieras inom ramen för uppfin- ningstanken.

Claims (8)

502 202 7 Patentkrav

1. Förfarande för förpressning av en formerad bana av finfördelat lignocellulosahaltigt fibermaterial före fär- digpressning vid kontinuerlig framställning av skivor, k ä n n e t e c k n a t av att fibermaterialet efter for- meringen till en bana med efterföljande första komprimering och expansion successivt åter komprimeras och pressas utan värmetillförsel till en densitet nära densiteten vid den första komprimeringen samt att banan därefter under kontrol- lerad begränsad expansion i en avgivningsdel överföres till färdigpressningen.

2. Förfarande enligt kravet 1,. k ä n n e t e c k n a t av att den begränsade expansionen är 5-15%.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t färdigpressningen med en tjocklek som är 1,3-2 gånger den av att den förpressade banan överföres till färdigpressade skivans tjocklek.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att återkomprimeringen sker till en densitet strax under densiteten vid den första komprimerin- gen.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att materialbanan vid överfö- ringen från förpressningen till färdigpressningen bildar en vinkel /5 med färdigpressens band, där /3 är mindre än 15°.' 502 '202

6. Anordning för förpressning av en formerad bana av finfördelat lignocellulosahaltigt fibermaterial före fär- digpressning vid kontinuerlig framställning av skivor, vilken anordning innefattar ett övre och ett undre ändlöst band (12) vilka bildar en konvergerande inloppsdel (7) och en avgiv- ningsdel (9) k ä n n e t e c k n a d av att de ändlösa banden (12) är ouppvärmda, att nypvalsar (8) är anordnade mellan inlopps- och avgivningsdelen för pressning av material- banan till en densitet nära densiteten vid tidigare kompri- mering i samband med banformeringen samt att avgivningsdelen (9) är direkt ansluten till efterföljande färdigpress.

7. Anordning enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d av att avgivningsdelen (9) är anordnad divergerande så att bantjockleken tillåts öka 5-15%.

8. Anordning enligt kravet 6 eller 7, k ä n n e - t e c k n a d av att den är utformad att komprimera material- banan så att den överförs till färdigpressen med en tjocklek av 1,3-2 gånger den färdigpressade skivans tjocklek.