Procedimiento para la fabricación de un elemento de construcción producido a partir de fibras de madera,

virutas de madera y/o serrín, en particular de una placa, con las etapas:

- aplicación de cola a fibras de madera, virutas de madera y/o serrín,

- prensado de las fibras de madera, virutas de madera y/o serrín provistas de cola para obtener el elemento de construcción,

caracterizado por que

el prensado se lleva a cabo a temperaturas inferiores a 60 °C y a presiones de 75 a 80 kg/cm 2 .

Placa fabricada de un modo respetuoso con el medio ambiente a partir de un material de madera La invención se refiere a un procedimiento de fabricación junto con un dispositivo correspondiente para un elemento de construcción producido a partir de trozos de madera tales como fibras o viruta. La invención se refiere particularmente a placas producidas a partir de fibras de madera.

Por la revista especializada HK 1/88, páginas 74 a 75, "Herstellung von MDF-Platten" se conoce un procedimiento de producción conocido típico para la fabricación de una placa que se ha fabricado a partir de fibras de madera. La madera troceada cocida se alimenta a un denominado refinador. En el refinador, los recortes de madera se procesan para obtener fibras y en concreto con el suministro de temperatura y presión con la ayuda de discos de molido. Del refinador se descargan las fibras usando vapor y se transportan usando una conducción denominada "Blue-line". La presión de vapor es a este respecto de aproximadamente 10 bar. La temperatura es de aproximadamente 150 a 160 º C. En la "Blue-line" se añade cola. Como cola se usan resinas fenólicas, resinas de urea o resinas mixtas de urea y melamina. Inmediatamente después de la adición de la cola, la "Blue-line" se ensancha. Por medio del ensanchamiento se provoca un remolino. La cola se mezcla con las fibras. La proporción de cola con relación a las fibras se encuentra en aproximadamente el 22 % en peso.

La "Blue-line" desemboca en el medio de un tubo de secado. El tubo de secado presenta un diámetro de, por ejemplo, 2, 60 m. A través del tubo de secado se sopla aire con una temperatura de 160º C, como máximo de 220 a 240 º C. En el tubo de secado se reduce la humedad del 100 % a del 8 al 11 %. El vapor generado a este respecto se separa de las fibras en ciclones dispuestos posteriormente y se conduce al medio ambiente a través de chimeneas.

Desventajosamente, el vapor está cargado con sustancias diferentes al agua. Así, se descargan en la atmósfera de este modo sustancias olorosas. El medio ambiente se carga correspondientemente.

Las fibras provistas de cola se alimentan a una máquina de conformación en forma estratificada. En dicha máquina las fibras se prensan en dos fases. Primeramente tiene lugar un prensado previo. Las fibras previamente prensadas se prensan a continuación usando alta presión y suministrando calor para obtener placas. El mundo técnico ha establecido que las placas se agrietan cuando la temperatura durante el prensado para obtener placas es inferior a 150 º C y, por ejemplo, es de 140 º C. Las temperaturas durante el prensado se encuentran típicamente, a este respecto, en 180 º C.

Por la publicación EP 0 744 259 A2 se conoce un dispositivo de encolado para la producción de placas de fibra. De la publicación US 5.554.330 se desprende un procedimiento para la fabricación de placas a partir de un material de madera. La publicación GB 791.554 divulga un procedimiento para mezclar componentes sólidos y líquidos. De la publicación DE 41 15 047 C1 se desprende un dispositivo para encolar en continuo virutas de madera. De la publicación DE-OS 1956 898 se desprende el mezclado en continuo de sustancias con forma de viruta o de fibra con aglutinantes. De las publicaciones PCT/IB98/00607 y WO 98/37147 se puede desprender la obtención de cola a partir de componentes de la madera. Las publicaciones DE-OS 44 41 017, US 11 17 95 y de la solicitud de patente danesa nº 0302/97 divulgan procedimientos de vaporización previa.

El documento US 4.882.112 describe un procedimiento para la fabricación de placas flexibles u otros objetos comparables a partir de materias primas vegetales, como por ejemplo a partir de serrín o también salvado de arroz o harina de haba de soja. Para ello debe aplicarse en una primera etapa cola a las fibras vegetales y esta mezcla se prensa en una etapa posterior para obtener un elemento de construcción. El prensado definitivo debe llevarse a cabo, a este respecto, a presiones de entre 100 y 200 kg/cm2 y a temperaturas de entre 70 y 200 Cº .

Un objetivo de la invención es desarrollar un procedimiento respetuoso con el medio ambiente para la elaboración de un elemento de construcción del tipo mencionado al principio y proporcionar un dispositivo correspondiente.

El objetivo de la invención se logra mediante uno de los procedimientos reivindicados. El dispositivo para llevar a cabo el procedimiento presenta las características de una primera reivindicación independiente adicional. A partir de las reivindicaciones subordinadas se obtienen formas de realización ventajosas.

En una forma de realización particular se separan trozos de madera primeramente en componentes sólidos y liquidos. Los componentes sólidos se secan y se proveen de cola. Los componentes sólidos provistos de cola se prensan para obtener una placa u otro cuerpo conformado.

Los componentes líquidos comprenden particularmente lignina y hemicelulosa. Estas sustancias causan, en el caso de las temperaturas reinantes durante el secado, emisiones que provocan polución olorosa y, con ello, una carga ambiental. Separando estos componentes líquidos antes del secado se reducen las emisiones correspondientes durante el secado y/o inmediatamente después del mismo. De forma correspondiente, el medio ambiente se carga menos durante el proceso de fabricación.

Los componentes líquidos se eliminan y/o se procesan en adelante preferentemente a temperaturas a las que se generan sólo emisiones reducidas. Si las temperaturas de los componentes líquidos son altas y particularmente son superiores a 90 º C, los componentes líquidos, por lo que respecta al medio ambiente, se mantienen entretanto en un sistema hermético a gas hasta que las temperaturas han descendido suficientemente.

En otra forma de realización de la invención los componentes líquidos y en concreto particularmente lignina y hemicelulosa se usan como cola, es decir, según la invención se mezclan con los componentes sólidos secados. Preferentemente, los componentes sólidos se procesan adicionalmente para obtener fibras o virutas. Los componentes líquidos pueden separarse de los componentes sólidos, por ejemplo, en un denominado agitador. Los componentes mencionados que se obtienen constan típicamente de: del 20 al 35 % en peso de hemicelulosa, de 45 al 50 % en peso de celulosa y del 20 al 35 % en peso de lignina. La celulosa es un componente sólido de la madera.

En una forma de realización primeramente se introduce madera troceada en un tornillo sin fin de compactación. Desde el tornillo sin fin de compactación la madera troceada en estado comprimido se conduce a un recipiente de cocción y en éste se cuece a presión elevada. El recipiente de cocción se expone correspondientemente a presiones elevadas. La presión en el recipiente de cocción es particularmente al menos de 1, 2 a 2, 2 MPa (12 a 22 bar) . Según el estado de la técnica, la madera troceada se cuece generalmente a presiones de únicamente 0, 8 a 0, 9 MPa. Por medio del tratamiento de presión y temperatura los componentes sólidos de la madera (celulosa) se separan de la lignina y la hemicelulosa, que representan los componentes líquidos. La celulosa se encuentra en forma sólida. Los otros dos componentes, lignina y hemicelulosa, son líquidos y pueden usarse básicamente como cola. A este respecto, la causante principal de la fuerza de adherencia es la hemicelulosa.

Se sabe, concretamente por la publicación WO 98/37147, que la lignina y la hemicelulosa contenidas en la madera se separan de los componentes sólidos y se usan a continuación como cola en la fabricación de placas de MDF. Desventajosamente, en este procedimiento se generan emisiones fuertes que cargan los alrededores del sitio de producción. El problema de las emisiones se reduce según la invención porque los componentes líquidos se separan de los componentes sólidos de la madera en un recipiente hermético a gas. Los componentes líquidos se separan y permanecen primeramente en un sistema hermético a gas conectado al recipiente y en concreto al menos mientras las temperaturas del líquido sean tan altas que se generen emisiones fuertes. Después de la separación de los componentes líquidos se enfrían éstos claramente y se descargan del sistema hermético a gas sólo a temperaturas relativamente reducidas y, por ejemplo, se procesan adicionalmente, es decir particularmente se pulverizan a través de boquillas a las fibras. Los componentes líquidos están por lo tanto claramente enfriados y en concreto particularmente al menos por 30 º C, preferentemente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de un elemento de construcción producido a partir de fibras de madera, virutas de madera y/o serrín, en particular de una placa, con las etapas:

- aplicación de cola a fibras de madera, virutas de madera y/o serrín,

- prensado de las fibras de madera, virutas de madera y/o serrín provistas de cola para obtener el elemento de construcción,

caracterizado por que

el prensado se lleva a cabo a temperaturas inferiores a 60 º C y a presiones de 75 a 80 kg/cm2.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín se descomponen en componentes sólidos y líquidos dentro de un sistema hermético a gas, los componentes líquidos se separan de los componentes sólidos y se llevan fuera del sistema hermético a gas a temperaturas inferiores a 90 º C, en particular inferiores a 70 º C.

3. Procedimiento según una de las dos reivindicaciones anteriores, en el que la cola se aplica a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín a una temperatura inferior a 100 º C.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se proporcionan capas, en particular en forma de papel y/o papel decorativo, que preferentemente están provistas de resinas, por debajo y/o por encima de la placa, en particular para la fabricación de paneles laminados, y se prensan en una prensa a temperaturas de manera preferente superiores a 150 º C, de modo particularmente preferente superiores a 180 º C.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores con las etapas:

- secado de fibras de madera, virutas de madera y/o serrín en un dispositivo de secado,

- aplicación de cola a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín secos fuera del dispositivo de secado a una temperatura enfriada,

- prensado de las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín provistos de cola para obtener un elemento de construcción.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cola se aplica a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín mediante pulverización de una mezcla de cola y gas sobre las fibras.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cola se aplica en una cantidad tal que se usan de 45 a 55 kg de cola por m3 de elemento de construcción.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín antes de la aplicación de la cola se disponen sobre una balanza de cinta transportadora y la balanza de cinta transportadora y la aplicación de cola se controlan de modo que la relación de cantidades entre la cola y las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín durante la aplicación de la cola es esencialmente constante.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín provistos de cola se mezclan entre sí y/o se remolinan y en concreto particularmente en un mezclador (39) con paredes enfriadas.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las fibras se conforman para proporcionar una cortina o una estera y la cola se aplica a la cortina o a la estera o se introduce en la cortina o en la estera.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cola se aplica junto con aire calentado a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín y en concreto particularmente a una temperatura del aire de 40 a 70 º C.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cola se aplica junto con un endurecedor a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que después de la aplicación a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín la cola se activa primeramente sólo en su superficie de una forma limitada.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín provistos de cola se soplan a través de un tubo elevador.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se descompone madera en componentes sólidos y en componentes líquidos, y los componentes líquidos se aplican como cola a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los componentes líquidos se enfrían antes de la aplicación y en concreto particularmente al menos por 30 º C, preferentemente al menos por 60 º C.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la cola están contenidas lignina y hemicelulosa y en concreto particularmente en una proporción de hasta el 20 % en peso.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín se añaden fibras de plástico y/o fibras de vidrio.

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como elemento de construcción se fabrica una pieza conformada con forma de placa.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que inmediatamente antes del prensado se aplica vapor a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín.

21. Procedimiento particularmente según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se fabrican placas de MDF y/o de HDF para paneles de suelo y piezas conformadas simultáneamente y las fibras usadas para ello proceden del mismo dispositivo, en particular del mismo dispositivo de molido.

22. Dispositivo para la fabricación de una pieza de construcción producida a partir de fibras de madera, virutas de madera y/o serrín, en particular de una placa con un dispositivo de secado (37) , en el que se secan las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín, y con un dispositivo de encolado (39) , en el que se proveen de cola las fibras de madera, las virutas de madera y el serrín, y con medios (44, 47) para prensar las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín provistos de cola para obtener un elemento de construcción, en particular una placa, caracterizado por un dispositivo de control de la presión y la temperatura diseñado de modo que las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín provistos de cola se prensen a temperaturas inferiores a 60 º C y a presiones de 75 a 80 kg/cm2.

23. Dispositivo según la reivindicación de dispositivo anterior con medios de transporte (1, 7) , con los que se transportan las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín del dispositivo de secado al dispositivo de encolado (2, 8) caracterizado por que está prevista una prensa (47) que comprende cintas de prensado giratorias prensadas una contra otra.

24. Dispositivo según la reivindicación de dispositivo anterior con un dispositivo (36) en el que los recortes de madera se procesan para dar fibras y en concreto particularmente con suministro de temperatura y/o presión y/o con la ayuda a discos de molido.

25. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que el dispositivo de secado

(37) presenta un tubo junto con medios con los que se calienta un medio gaseoso y se sopla a través del tubo.

26. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que el medio de transporte comprende una balanza de cinta transportadora (1) .

27. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que está previsto un mezclador (2) en el que se mezclan entre sí cola y fibras de madera, virutas de madera y/o serrín y en concreto particularmente mecánicamente por medio de herramientas de agitación (9) , estando dispuestas las herramientas de agitación preferentemente en forma de palas de timón o en forma de hélice, para poder provocar de este modo un remolino de aire en el mezclador.

28. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que están previstos un mezclador (2, 39) junto con medios para enfriar su carcasa (10, 11) .

29. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que está previsto un mezclador (2, 39) que comprende al menos parcialmente una carcasa de doble pared (10, 11) y en concreto particularmente un tubo de doble pared.

30. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que el están previstos medios de refrigeración para enfriar un líquido y medios para enfriar la carcasa de un mezclador (2, 39) y/o de un tubo elevador con el líquido enfriado.

31. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con medios para generar una capa de agua de condensación en las paredes interiores de un mezclador (2, 39) y/o de un tubo elevador.

32. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con medios (6) para alimentar las fibras en forma de una cortina o de una estera al dispositivo de encolado (39) .

33. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con medios (6) para alimentar las fibras en forma de una cortina o de una estera al dispositivo de encolado (39) , comprendiendo dichos medios rodillos

(6) y estando prevista una cinta transportadora o una balanza de cinta transportadora (1) para alimentar las fibras a los rodillos.

34. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con medios (6) para alimentar las fibras en forma de una cortina o de una estera al dispositivo de encolado, comprendiendo dichos medios rodillos (6) , que están dispuestos tanto uno sobre otro como de forma desplazada, en el que los rodillos están dispuestos particularmente de modo que éstos formen un ángulo agudo (m) conuna cinta transportadora o una balanza decinta transportadora (1) .

35. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con boquillas (8) , mediante las cuales se aplica la cola a las fibras o las virutas, que particularmente tienen una forma cónica.

36. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con medios con los que se aplica la cola junto con aire calentado a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín.

37. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con medios con los que se aplica la cola junto con un endurecedor a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín.

38. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con un tubo ascendente que discurre esencialmente perpendicularmente, que conecta con el dispositivo de encolado (39) y a través del que se soplan las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín encolados en dirección opuesta a la fuerza de la gravedad, estando previstos preferentemente medios para enfriar las paredes del tubo ascendente.

39. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, con un ciclón (41) en el que se separan las fibras o virutas provistas de cola y/o un monitor (39) mediante el cual se pueden controlar ópticamente las fibras o virutas provistas de cola.

40. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con medios para proporcionar fibras en forma de una cortina o de una estera frente a las boquillas (8) de las que sale la cola.

41. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores con un mezclador (2) y una abertura a través de la que se introduce una cortina compuesta por fibras al mezclador o frente al mismo, correspondiendo la

abertura a la anchura máxima de la carcasa del mezclador y los medios para generar la cortina preferentemente están dimensionados de forma que la anchura de la cortina corresponda esencialmente a la anchura de la abertura.

42. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que están previstos un tubo ascendente hecho de metal y/o un mezclador hecho de metal.

43. Dispositivo según una de las reivindicaciones de dispositivo anteriores, en el que están previstos medios (34) para descomponer fibras de madera, virutas de madera y/o serrín dentro de un sistema hermético a gas en componentes sólidos y líquidos y medios para separar los componentes líquidos dentro del sistema hermético a gas de los sólidos y enfriarlos.

44. Dispositivo según la reivindicación de dispositivo anterior con medios para aplicar los componentes líquidos 10 a las fibras de madera, las virutas de madera y/o el serrín al menos parcialmente en particular en el estado enfriado.