СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТЫ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2022 года по МПК B27N1/00 

Настоящее изобретение относится к способу изготовления плиты на основе древесного материала, при этом способ включает следующие этапы:

a) распределение множества древесных частиц с получением ковра из частиц, при этом перед распределением и/или во время распределения наносят по меньшей мере одно связующее вещество на по меньшей мере некоторую часть древесных частиц;

b) прессование ковра из частиц с получением плиты на основе древесного материала при повышенном давлении и повышенной температуре.

Настоящее изобретение также относится к устройству для осуществления такого способа.

В настоящее время плиты на основе древесного материала используются в самых разных областях применения, например, в качестве настила пола, в качестве обшивки стен, в мебельной конструкции или в строительной деревянной конструкции. Древесные материалы изготавливаются из древесных частиц и связующего вещества, которые в основном прессуются под непрерывным воздействием тепла и давления с получением плит на основе древесного материала. Этот процесс известен как «горячее прессование» и может выполняться непрерывно или циклично. Известными представителями плит на основе древесного материала являются, например, OSB (ориентированно-стружечная плита согласно стандарту EN 300), в которых стружка может быть распределена в несколько чередующихся перекрывающихся внахлестку слоев, древесностружечные плиты согласно стандарту EN 312, в которых древесная стружка может быть распределена в верхнем и среднем слоях, или волокнистые плиты согласно стандарту EN 316, при этом в данном случае древесные волокна распределены с получением по большей части однослойного ковра.

В частности, для сокращения производственных затрат из уровня техники известно уменьшение количества распределенных частиц, в частности в участках изготавливаемой плиты на основе древесного материала, которые не подвергаются особенно высоким механическим нагрузкам при использовании плиты.

В WO 2005/046950 А1 предложены регулирующие сопла для управления количеством распределенных частиц в среднем слое плиты на основе древесного материала. Из EP 2 653 279 A1 известно удаление частиц из завесы распределения падающих древесных частиц во время распределения и тем самым достижения различных кажущихся плотностей плиты на основе древесного материала. После этого удаленные частицы могут подвергаться дальнейшему процессу распределения. Из DE 10 2013 002 259 A1 известно измерение плотности распределенного ковра из частиц, а затем удаление желаемого количества частиц для достижения выбранного профиля.

Все эти способы возможны только в том случае, если состав самого ковра из частиц не изменяется, а необходимо регулировать только количество распределяемых частиц. Для изменения других свойств плит на основе древесного материала известно применение добавок, чтобы повлиять, например, на теплопроводность, воспламеняемость или другие свойства плиты на основе древесного материала. Необходимые для этого добавки всыпаются в ковер из частиц. Если необходимо особое свойство, например, только в наружных слоях изготавливаемой плиты на основе древесного материала, в EP 2 487 016 A1 предлагается предоставить жидкость, которая впоследствии наносится на ковер из частиц и проникает в него. Естественно, это возможно только в наружных слоях ковра из частиц.

Таким образом, целью настоящего изобретения является предоставление способа, с помощью которого физические и/или химические свойства изготавливаемой плиты на основе древесного материала можно пространственно адаптировать почти без ограничения. Цель настоящего изобретения достигается с помощью способа согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, который характеризуется тем, что во время распределения древесных частиц в различные места внутри ковра из частиц вводят различные по величине количества по меньшей мере одной добавки. Таким образом, можно изменять локальный состав ковра из частиц и, например, изменять не только количество частиц в разных участках, но и, например, адаптировать по отдельности соотношение древесных частиц и добавки и/или соотношение связующего вещества и добавки. Это не может быть достигнуто путем дальнейшего удаления частиц из ковра из частиц. Кроме того, предотвращаются неравномерности и расслаивание, которые могут произойти при последовательном нанесении на слои древесных частиц и добавок.

Предпочтительно по меньшей мере одна добавка содержит по меньшей мере одно связующее вещество, по меньшей мере одно огнестойкое вещество, по меньшей мере одно биоцидное вещество, по меньшей мере одно вещество для улучшения набухания древесины, по меньшей мере один вспениватель и/или по меньшей мере одно вещество, которое изменяет оптическое, и/или гаптическое, и/или физическое, и/или химическое свойство плиты на основе древесного материала, например, ее электропроводность и/или теплопроводность. При этом используются стеклянные шарики, вспученное стекло или керамзит, расширяемые и предпочтительно наполненные жидкостью пластмассовые шарики, мел, тальк или кварцевая мука и/или оптические осветляющие вещества, такие как силибене, которые продаются под названием Blancophor, или флуоресцентные органические вещества; также могут добавляться белые пигменты, такие как диоксид титана или карбонат кальция, которые создают более светлую плиту. Это является предпочтительным, например, если декор наносится на плиту посредством прямой печати. Перед этим плиту грунтуют в белый, для чего предпочтительной является максимально светлая плита. Чем светлее исходный материал, то есть в данном случае плита на основе древесного материала, тем быстрее начинает действовать белая грунтовка.

Дополнительно или альтернативно могут быть добавлены другие пигменты или краски, которые раскрашивают плиту на основе древесного материала или по меньшей мере один из ее наружных слоев. К тому же, могут быть обеспечены, например, полосы, геометрические узоры или другое окрашивание, которые также могут быть разноцветными. Красящие вещества и пигменты могут использоваться также по отдельности или вместе с другими бесцветными при необходимости добавками, чтобы, например, увидеть распределение и расположение добавки. Другими возможными свойствами, которые могут быть изменены или адаптированы путем добавления по меньшей мере одной добавки, являются, например, гидрофобирование, например, парафинами, и уменьшение содержания летучих органических соединений (VOC) путем добавления соответствующих улавливателей. Перечень свойств и добавок, описанных здесь, не является исчерпывающим, вместо этого его следует рассматривать как выборочную информацию.

Вспениватели, например, стеклянные шарики, вспученное стекло или керамзит, уменьшают кажущуюся плотность изготавливаемой плиты в определенных участках, что является предпочтительным, в частности, если в желаемых участках механические нагрузки не ожидаются или ожидаются не в значительной степени. Таким образом, плиту можно сделать более легкой и вместе с тем удобной для пользования для конечного потребителя.

Различные места внутри ковра из частиц, в которые во время распределения древесных частиц вводят различные по величине количества добавки, могут различаться во всех трех измерениях пространства. Внутри слоя в направлении x и/или y могут применяться различные распределения и естественно также возможно применение различных распределений в направлении z, перпендикулярном им. Многие свойства применяются, например, только в краевых областях плиты на основе древесного материала или только в средней области плиты на основе древесного материала. Таким образом, например, пропитка от проникающей влаги является особенно предпочтительной в наружных слоях, тогда как, например, меньшая кажущаяся плотность и вместе с тем меньший вес являются особенно предпочтительными в среднем внутреннем слое. Естественно, может также быть целесообразным обеспечить определенные свойства в некоторых полосах или областях плиты на основе древесного материала, однако они в таком случае распределяются по всей толщине. Это относится, например, к теплопроводности при применении плит на основе древесного материала в качестве конструктивных элементов. Также электропроводность или сопротивление, например, поражению грибком, которое может быть вызвано биоцидными веществами, могут быть выражены с разной концентрацией в пространственно различных областях.

Предпочтительно в различные места внутри ковра из частиц вводят различные добавки и/или различные количества разных добавок. Для многих применений предпочтительно применять несколько разных добавок в плите на основе древесного материала, в частности, для воздействия на различные свойства. При этом каждая из различных добавок может иметь пространственно неравномерное распределение, таким образом, могут происходить упомянутые случаи. Хотя в некоторых участках присутствует только одна или более применяемых добавок, в нескольких различных участках присутствуют все добавки, но пропорции разных добавок в этих местах различаются. В данном случае вряд ли существуют ограничения пропорций.

Также предпочтительно количество частиц древесного материала, которые распределяют с получением ковра из частиц, изменяется в зависимости от их ожидаемого места в ковре из частиц. При этом предпочтительно количество распределяемых древесных частиц и тип и/или количество доставляемых добавок выбирают таким образом, что плита на основе древесного материала имеет равномерное распределение кажущейся плотности.

Кроме того, поставленная цель настоящего изобретения достигается посредством устройства для осуществления данного способа, содержащего устройство загрузки и электрическое управляющее устройство, которое приспособлено управлять устройством загрузки таким образом, чтобы во время распределения древесных частиц в различные места внутри ковра из частиц вводились различные по величине количества по меньшей мере одной добавки.

Предпочтительно электрическое управляющее устройство оснащено электронным устройством обработки данных, которое приспособлено получать доступ к информации, сохраненной в электронном запоминающем устройстве, и на основе этой информации управлять устройством загрузки. Электронное запоминающее устройство может быть частью устройства. Альтернативно или дополнительно к этому электрическое управляющее устройство обеспечено интерфейсом для связи с внешней электронной системой обработки данных, например, ноутбуком или компьютером, при этом электронное запоминающее устройство является частью этой электронной системы обработки данных. Связь может быть проводной или беспроводной, например, через WLAN или Bluetooth.

Предпочтительно устройство загрузки обеспечено по меньшей мере одной распределительной головкой с по меньшей мере одним распределительным соплом для распределения древесных частиц и по меньшей мере одним соплом для добавок для распределения по меньшей мере одной добавки. Особенно предпочтительно по меньшей мере одна распределительная головка оснащена по меньшей мере двумя различными соплами для добавок для распределения различных добавок.

С помощью прилагаемых графических материалов ниже более подробно объяснен вариант осуществления настоящего изобретения. Показано:

фиг. 1 – схематическое представление устройства для осуществления способа и

фиг. 2 – схематическое представление плиты на основе древесного материала.

На фиг. 1 показано устройство для изготовления плиты на основе древесного материала. Сначала предоставляют древесину 2, которую измельчают в измельчителе 4 с получением древесной щепы. Ее промывают в промывном устройстве 6, а затем варят в резервуаре высокого давления перед варкой в рафинере 8 с получением волокнистой массы. После рафинера в устройство 10 для нанесения клея добавляют клей, таким образом формируют склеенные древесные частицы. Их высушивают в сушильном устройстве 12, а после этого подвергают контролю качества в сортировочной установке. Склеенные древесные частицы затем подают в устройство 16 загрузки, которое в показанном варианте осуществления обеспечено несколькими распределительными головками 18, три из которых показаны. Только левая распределительная головка 18 представлена в данном случае сплошными линиями. Остальные показаны пунктирными линиями, чтобы показать, что они являются необязательными. Разные распределительные головки 18 применяют для насыпания и засыпания различных добавок и доставки их в распределенный ковер из частиц. Для распределения древесных частиц предусмотрена дополнительная распределительная головка (не показана). Пунктирные линии 20 различной длины указывают, что насыпают разные добавки из распределительных головок 18. В качестве альтернативы показанному варианту осуществления также можно применять разные распределительные головки 18, чтобы сначала смешивать частицы и добавки для распределения и после этого наносить их посредством общей распределительной головки, которая не представлена на фиг. 1. Таким образом, обеспечивается смешивание добавок и материалов, необходимых в соответствующем месте на изготавливаемой плите на основе древесного материала. Таким образом, достоверно избегают расслаивания.

Посыпанный таким образом ковер из частиц затем достигает наддувочного нагнетателя 22 перед прессованием в горячем прессе 24 с получением плиты на основе древесного материала.

На фиг. 2 показано схематическое представление в разрезе плиты 26 на основе древесного материала. Можно видеть первую добавку 28, которая представлена в виде маленьких кружков и которая может представлять собой, например, стеклянные шарики или керамзит, которая распределена почти равномерно в плоскости между верхней стороной 32 и нижней стороной 34. Таким образом, в этой области можно, например, уменьшить кажущуюся плотность плиты 26 на основе древесного материала и вместе с тем сэкономить на весе. Вторая добавка 30, которая представлена в виде штрихов, стержнеобразно расположена в плите 26 на основе древесного материала. При этом она может представлять собой, например, добавку, которая увеличивает или уменьшает электропроводность и/или теплопроводность, в результате чего генерируются определенные пути транспортировки тепла и/или электрического заряда.

Перечень ссылочных обозначений

2 Древесина

4 Измельчитель

6 Промывное устройство

8 Рафинер

10 Устройство для нанесения клея

12 Сушильное устройство

14 Сортировочная установка

16 Устройство загрузки

18 Распределительная головка

20 Пунктирные линии

22 Наддувочный нагнетатель

24 Горячий пресс

26 Плита на основе древесного материала

28 Первая добавка

30 Вторая добавка

32 Верхняя сторона

34 Нижняя сторона

Группа изобретений относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к изготовлению плит на основе древесного материала. Выполняют распределение множества древесных частиц с получением ковра из частиц. При этом перед распределением и/или во время распределения наносят по меньшей мере одно связующее вещество на по меньшей мере некоторую часть древесных частиц. Прессуют ковер из частиц с получением плиты (26) на основе древесного материала при повышенном давлении и повышенной температуре. Во время распределения древесных частиц в различные места внутри ковра из частиц вводят различные по величине количества по меньшей мере одной добавки (28, 30). Устройство для осуществления способа содержит устройство загрузки и электрическое управляющее устройство, которое приспособлено управлять устройством загрузки. Предотвращаются неравномерности и расслаивание плиты. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления плиты (26) на основе древесного материала, при этом способ включает следующие этапы: (a) распределение множества древесных частиц с получением ковра из частиц, при этом перед распределением и/или во время распределения наносят по меньшей мере одно связующее вещество на по меньшей мере некоторую часть древесных частиц; (b) прессование ковра из частиц с получением плиты (26) на основе древесного материала при повышенном давлении и повышенной температуре, отличающийся тем, что во время распределения древесных частиц в различные места внутри ковра из частиц вводят различные по величине количества по меньшей мере одной добавки (28, 30).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна добавка (28, 30) содержит по меньшей мере одно связующее вещество, по меньшей мере одно огнестойкое вещество, по меньшей мере одно биоцидное вещество, по меньшей мере одно вещество для улучшения набухания древесины, по меньшей мере один вспениватель и/или по меньшей мере одно вещество, которое изменяет оптическое, и/или гаптическое, и/или физическое свойство плиты (26) на основе древесного вещества, например, ее электропроводность и/или теплопроводность.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в различные места внутри ковра из частиц вводят различные добавки (28, 30) и/или различные количества разных добавок (28, 30).

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что количество древесных частиц, которые распределяют с получением ковра из частиц, изменяется в зависимости от их ожидаемого места в ковре из частиц.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что количество распределяемых древесных частиц и тип и/или количество доставляемых добавок (28, 30) выбирают таким образом, что плита (26) на основе древесного вещества имеет равномерное распределение кажущейся плотности.

6. Устройство для осуществления способа по любому из предыдущих пунктов, содержащее устройство (16) загрузки и электрическое управляющее устройство, которое приспособлено управлять устройством (16) загрузки таким образом, чтобы во время распределения древесных частиц в различные места внутри ковра из частиц доставлялись различные по величине количества по меньшей мере одной добавки (28, 30).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что электрическое управляющее устройство содержит электронное устройство обработки данных, которое приспособлено получать доступ к информации, сохраненной в электронном запоминающем устройстве, и на основе этой информации управлять устройством загрузки.

8. Устройство по п. 6 или 7, отличающееся тем, что устройство загрузки содержит по меньшей мере одну распределительную головку (18) с по меньшей мере одним распределительным соплом для распределения древесных частиц и по меньшей мере одну распределительную головку (18) для распределения по меньшей мере одной добавки (28, 30).

9. Устройство по любому из пп. 6–8, отличающееся тем, что по меньшей мере одна распределительная головка (18) содержит по меньшей мере два различных сопла для добавок для распределения различных добавок (28, 30).