CN113396036B - 用于对木屑上胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于在制造材料板的过程中对破碎的木质纤维素的颗粒(10)上胶的方法，其中，可因温度和/或加入硬化剂而硬化的具有至少一个胶质形成物的胶通过体积流量可调节的输送设备(2)和输送线路(15a、15c)带入至分散单元(1)，在所述分散单元中，所述胶借助破碎设备和混合设备均一化并且最后通过输送线路(15a)输送至喷嘴组件(6)，所述喷嘴组件将胶在混合室(5)中喷射到颗粒(10)上。为了在用于润湿木质纤维素的颗粒、尤其是木屑的胶中确保对于生产材料板足够的粘性和反应性，设定：确定输送的胶量并且在评估单元(8)中将所述胶量与分散单元的转速相关联并且接着调设该转速。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在制造材料板的过程中对破碎的木质纤维素的颗粒上胶的方法，其中，可因温度和/或加入硬化剂而硬化的、具有至少一个胶质形成物的胶通过体积流量可调节的输送设备和输送线路带入至分散单元，在所述分散单元中，所述胶借助破碎设备和混合设备均一化并且最后通过输送线路输送至喷嘴组件，所述喷嘴组件将在混合室中的所述胶喷射到颗粒上。
背景技术
材料板现今由不同的破碎的木质纤维素的颗粒制造并且针对不同的要求制造。密切相关的材料板在此是所谓的刨花板和所谓的纤维板。尽管其关系相对密切，但在制造过程中仍然存在明显的差异，并且技术认知不能轻易地从一种制造过程转用到另一种制造过程。
因此与在制造基于木质纤维的材料板时的情况相比，在制造基于木屑的材料板时例如使用不同调设的胶种。
这样的差异最终也体现在材料板制造设备的构造中。因此例如按照现有技术，分散单元在制造过程内主要用于纤维板。
分散单元按照具有高剪切梯度的转子-定子原理工作。其也称为均化器。分散单元具有用于胶的入口和出口。通过内部的转子环，胶非常强烈地加速，以便然后在定子环上被制动和剪切。以这种方式，固体份额和/或液滴被有效地破碎并且均一地分布。固体(悬浮物)和液体(乳化物)在前置的胶中的极细分布通过不同破碎过程的精心协调的相互作用引起。在转子中的离心力同时使容器内含物循环。固体份额和/或液滴被可靠地破碎并且均一地分布。至今这样的分散单元基本上在制造纤维板的过程中使用，以便分散机械污染物和未完全溶解的反应产物。
该方法至今不考虑如在制造纤维板和刨花板时使用的胶的不同的制造方法、特征数据和特性。在此刨花板胶相比于纤维板胶经常具有显著较高的固体含量和不同的缓冲，以便保证快速的制造过程。用于润湿纤维的胶较不会像分散装置中的剪切力产生的胶一样对机械影响和温度升高做出快速反应。在对木屑上胶时，分散单元至今较不令人满意地使用。用于润湿木屑的胶非常快速地对温度升高做出反应。这对于在可加热压机中的快速制造过程也是这样希望的。
但与用于润湿木屑的这种胶关联的问题是，这种胶通过分散迅速地改变其一致性和反应性，使得其已经在管道、喷嘴和混合室中、亦即已经在随后的板压制过程之前以不希望的方式做出预反应并且至少局部地硬化和保持附着在壁上。
因为粘度变化不是仅依赖于温度。因此，如在DE 10 2015 100 667 A1中公开的用于通过连接于分散器上游或下游的热交换器调节胶的方法在许多情况中是不足够的。
已发现所需的胶量依赖于切屑输送而波动，这导致分散单元中的不同的均一化并且因此对胶的粘度发展和反应性产生不可估量的影响。
发明内容
因此本发明的任务是，在用于润湿木质纤维素的颗粒、尤其是木屑的胶中确保对于生产材料板足够的粘性和反应性。
所述任务如下解决，即，确定输送的胶量并且在评估单元将所述胶量与分散单元的转速相关联并且接着调设所述转速。
在此分散单元的转速利用控制程序尽可能自动地改变和调设。
在本发明中认识到胶质的破坏是解决所述任务的决定性因素。胶的粘性和反应性的表现也取决于分散单元的剪切过程的强度。此外，据推测，转子以其作用到胶上的剪切力只部分地对胶颗粒加热。按照输送的胶量，可以发现这样的转速，其一方面足以使胶充分均一化，但另一方面还不会使胶改变到使得制造过程被负面影响的程度，这例如可能表现为胶的过早硬化和喷嘴的堵塞。分散单元的转速依此主要决定胶的反应性的强度。此外胶的反应性强烈地与其通过在分散单元中的处理而经历的pH值改变关联。令人惊讶的是，反应性与开放时间的比率的优化调设可以分别通过定义的速度调整来调设。所述优化调设甚至可以用于节省在常规过程中需要的胶量的至少10％。在按照本发明的该过程期间，所述胶通过调整转速准确地改变其反应性，使得最后确保在压制时切屑充分附着。
对于所有这些调设，本发明从如下出发，即，生产过程的参数被纳入所述方法中作为调设的基础。例如，这包括进行上胶的切屑应形成的层厚度和生产速度。如果这些参数改变，则切屑的通过量和借此胶的通过量当然也改变，这在分散单元的转速不变时立即导致胶的不同反应性。数据存储在评估单元中并且可以与分散器的最适合的转速相关联。
优选地，所述方法在对切屑上胶时使用。
刨花板的生产对胶的反应性的调设提出远远更高的要求。利用按照本发明的方法产生全新的可能性，以在这里进行针对性的影响。
有利的是，输送的胶量例如通过调设胶输送设备确定(例如输送泵的转速)或通过用于测量体积流量的测量仪器检测。
在评估单元中，存储胶流量和分散单元的转子的转速的直接关联性。该关联性在准备阶段中按照经验或通过数学计算方法确定。在此转速随着流量增加而升高，以便实现相同的均一化程度。其他的影响因素也可以进行考虑，从而可以提供多变的评估。
据此有利的是，在评估单元中附加地考虑通过至少一个温度传感器确定的环境温度。
因为在分散时产生的温度是粘性和反应性的决定性因素，所以合适的是，也在胶量与分散器的转速的关联中纳入产生影响的环境温度。
有利的是。在评估单元中考虑可能加入的硬化剂量。
硬化剂量同样确定粘结过程。但粘度随硬化剂变化的时间曲线现今可被计算并且可以在胶量与分散器的转速的关联中对应地纳入。与此对应，硬化剂量的加入也可以在考虑在评估单元中存在的和/或确定的数据的情况下控制和/或调节。
有利的是，在评估单元的存储的数据中考虑将要分散的胶设置为用于中间层还是用于覆盖层。
在许多情况下，木质材料板的层在甚至可能不同的反应行为中需要不同的胶量。这可以例如也仅仅是因为中间层和覆盖层的层厚度的比例不同。此外可以在中间层中使用与在覆盖层中不同的切屑尺寸。
关于最终的木质材料板的总厚度，可以理解的是，相对厚的中间层也需要更多的胶，以便达到希望的强度。为中间层提供与例如相对薄的覆盖层相同的均一化的胶导致：在木质纤维板的中间层中的胶比在覆盖层中的胶反应性小，通常也还有热压带引出到所述覆盖层上。这样的不平衡的比例是非常不希望的。因此适宜的是，在评估单元中预定胶是对于中间还是覆盖层进行均一化。当然，这种说法类似于相对厚的覆盖层和薄的中间层地适用，反之亦然。
因此有特别的优点的是，用于覆盖层和中间层的胶在不同的分散单元中均一化。
亦即分开地生产用于覆盖层和中间层的胶，从而所述胶在木质材料板的制造过程中具有分别正确的一致性和反应性。
特别优选的是，胶的化学和/或物理特性至少在分散单元之后通过测量仪器检测。
优选使用的红外或近红外传感器特别适合作为测量仪器。
利用IR/NIR光谱已经在一段时间以来可以在胶的制造过程中连续地监控甲醛和尿素的分子比以及固体含量。本发明将这些可能性与在分散单元后面的这样的测量一起使用，以便获得关于胶的粘度变化以及反应性的时间曲线的推断。这些认知然后同样纳入分散单元的转速控制中。
附图说明
本发明接着借助图1的示例性的原理简图为所述方法进行进一步解释。
具体实施方式
首先需要说明的是，在两个构件之间的实线是输送线路，虚线是控制线路，并且点划线是信号线路。
图1示出用于结合剂或胶的泵2，利用其，输送给混合室5的木质纤维素的颗粒10通过喷嘴组件6在混合室5中喷射。喷嘴组件6可以是单材料或多材料喷嘴。在喷嘴中的压力可以直达高压喷嘴的压力(大约60至100巴)，以用于将胶或结合剂分割成非常细的液滴。此外所述喷嘴可以单独、必要时甚至彼此独立地可操控和可调节。胶的行程从泵2通过输送线路15c和15a一直延伸到喷嘴组件6。在过程中，可以从贮器3中通过泵4将硬化剂计量到胶中。在输送线路15c和15a之间的连接环节是分散单元1，所述分散单元通过马达7驱动。分散单元按照具有高剪切梯度的转子-定子原理工作。其也称为均化器。分散单元具有在输送线路15c末端的入口和在输送线路15a始端的用于胶的出口。通过内部的、未示出的转子环，所述胶非常强烈地加速，以便然后在同样未示出的定子环上被制动和剪切。以这种方式，固体份额和/或液滴被有效地破碎并且均一地分布。在前置的胶中的固体(悬浮物)和液体(乳化物)的极细分布通过不同破碎过程的精心协调的相互作用引起。通过转子的转速可以影响胶的反应性。该转速调整可被非常有益地使用，因为颗粒10的通过量可能波动或对于不同的产品、厚度和各个层在要产生的材料板中以希望的方式变化。
为此在评估单元8中存储转速，其中的根据较不同的测量参数选择的转速通过控制装置9和控制线路13传送给马达7。在此之前，查询并且比较与要调设的转子转速关联的不同参数，以便之后调设马达转速。
最重要的参数是输送的胶量。其程度可以例如通过泵2的转速确定并且通过信号线路14c传送给评估单元。当然可以在这里在本发明的范围中备选地也使用其他测量方法和测量装置。
另一个重要的参数是用于胶的可能添加的硬化剂量。该硬化剂量也能够例如通过硬化剂泵4计量，其中，调设的值同样通过信号线路14a转移给评估单元8。
在图1中通过温度传感器12和信号线路14b带到评估单元的环境温度也可以是产生影响的参数。
此外从材料板制造过程中应该给出：刚输送的胶是用于覆盖层还是用于中间层。该参数可以是很有意义的，因为必要时可能需要胶的不同的反应性。亦即可以将在图1中示出的设备以多重的制定设置用于不同的任务、亦即例如用于材料板的覆盖层和中间层。
作为多重非常决定性的参数，可以至少在分散单元1之后通过测量仪器11检测胶的化学和/或物理特性。测量的值通过信号线路14d传送给评估单元。作为测量仪器11在本发明的范围中尤其是IR传感器或特别是近红外传感器证实可行。借助自动化的FTIR光谱仪，可以准确地检测尿素和/或甲醛浓度以及固体含量和缓冲能力。这些值随着分散单元1的转速而改变并且对胶的反应性和粘性产生影响。所述测量仪器可以也以多变的评估或作为周期测量和评估的仪器使用。
Claims (9)
1.用于在制造材料板的过程中对破碎的木质纤维素的颗粒(10)上胶的方法，其中，能够因温度和/或加入硬化剂而硬化的、具有至少一个胶质形成物的胶通过体积流量可调节的胶输送设备(2)和输送线路带入至分散单元(1)，在所述分散单元中，所述胶借助破碎设备和混合设备均一化并且最后通过输送线路输送至喷嘴组件(6)，所述喷嘴组件将在混合室(5)中的所述胶喷射到颗粒(10)上，其特征在于，确定输送的胶量并且在评估单元(8)中将所述胶量与所述分散单元的转速相关联并且接着调设所述转速。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在胶合切屑时使用。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，输送的胶量通过调设胶输送设备(2)确定或通过用于测量体积流量的测量仪器检测。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在评估单元(8)中考虑通过至少一个温度传感器(12)确定的环境温度。
5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在评估单元(8)中考虑加入的硬化剂量。
6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在评估单元(8)的存储数据中考虑：要分散的胶设置为用于材料板的中间层还是用于材料板的覆盖层。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，用于覆盖层和中间层的胶在不同的分散单元中均一化。
8.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少在分散单元之后通过至少一个测量仪器(11)检测胶的化学和/或物理特性。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，作为测量仪器(11)使用红外或近红外传感器。
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