本发明是申请日为2018年3月12日、申请号为201880027301.x(pct/ep2018/056070)、发明名称为“制造具有挥发性有机化合物(voc)的排放降低的osb人造板的方法”的发明专利申请的分案申请。本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于用蒸汽处理木材刨花的方法、根据权利要求7所述的用于执行蒸汽处理的设备、根据权利要求10所述的用于制造osb人造板的方法、根据权利要求14所述的用于制造osb人造板的生产线、和根据权利要求15所述的经蒸汽处理的木材刨花的应用。
背景技术：
：木屑压合板，也称为osb(orientedstrandboard，定向刨花板)，是由长的薄木片(刨花)制成的人造板。osb板越来越多地用于木建筑物和预制房屋建筑，因为osb板轻巧且尽管如此仍满足对建筑板材所提出的静力学要求。osb板用作建筑板材和墙覆板或天花板覆板，或者还地板区域中使用。osb板的制造在多级工艺中进行，其中首先进行去皮的圆木材，优选软木材中沿着纵向方向通过旋转刀具削下薄木片或刨花。在紧接着的干燥工艺中，刨花的天然的湿度在高温下减少。刨花的湿度能够根据使用的粘合剂变化，其中湿度应当移动到明显低于10％，以便避免在随后的压制中开裂。与粘合剂相关，在相当潮湿的刨花或干燥的刨花上的润湿能够是更有利的。此外，在压制工艺期间，在刨花中应当存在尽可能少的湿气，以便尽量减少在压制工艺期间产生的蒸汽压力，因为否则所述蒸汽压力会引起毛坯板爆裂。紧随于刨花的干燥之后，这些刨花被引入到胶合设备中，在所述胶合设备中胶水或粘合剂以精细分布方式施加到薄木片上。主要使用pmdi(聚二苯基甲烷二异氰酸酯)胶水或mupf(三聚氰胺-脲-酚醛)胶水来胶合。胶水在osb板中也能够混合使用。使用这些胶水是因为osb板如在上文中所提到的那样经常用于建设性应用。在那必须使用防潮或防湿的胶水。在胶合之后，被胶合的刨花在撒布设备中沿着生产方向和横向于生产方向交替地撒布，使得刨花交叉地设置在至少三个层中(下方的覆盖层-中间层-上方的覆盖层)。在此，下方的覆盖层和上方的覆盖层的撒布方向是相同的，然而与中间层的撒布方向不同。在覆盖层和中间层中所使用的刨花也彼此不同。因此，在覆盖层中使用的刨花是面状的，而在中间层中使用的刨花不那么平坦(面状)，直至薄木片状。在制造osb板时，通常运行两个材料线路：一个具有用于之后的覆盖层的面状的刨花并且一个具有用于中间层的“薄木片”。中间层中的刨花相应地能够是质量较差的，因为抗弯强度基本上通过覆盖层产生。因此，在osb板的中间层中也能够使用在切削时产生的精细材料。中间层与覆盖层之间的百分比分布为至少70％至30％。在刨花的撒布之后，紧接着在高压和例如200℃至250℃的高温下进行同一刨花的连续压制尤其由于osb板的耐久性，其越来越受欢迎并且多样化地应用，例如在房屋建造中作为结构元件或在混凝土建造中作为铺板应用。然而，人造板固有的吸湿特性在一些应用中产生不利的影响。尤其在室内使用osb时，木材内含物质的挥发视为关键性的。这尤其在由松木构成的osb板中是成问题的，因为这些osb板显示出挥发性有机化合物的尤其高的排放。在制造人造板的进程中并且尤其受木材刨花的制造工艺所决定，产生或者释放大量挥发性有机化合物。容易蒸发的或者在较低的温度例如室温下已经作为气体存在的挥发性有机物质，属于挥发性有机化合物，也称为vocs。挥发性有机化合物voc要么已经存在于木质材料中并且在加工期间从该木质材料中排放出来，要么所述挥发性有机化合物根据当前的认知状态通过不饱和脂肪酸的降解形成，所述不饱和脂肪酸又是木材的分解产物。在加工期间出现的典型的转化产物例如是戊醛或己醛，但也可以是辛醛、辛烯醛或者1-庚烯醛。特别地，主要用于制造osb板的软木材包含大量树脂和脂肪，所述树脂和脂肪导致挥发性有机萜烯类化合物和醛的形成。然而，voc，如所提到的醛类，即使在使用特定的粘合剂来制造人造板时也会产生或释放。因此，在osb人造板中内含物质的排放是至关重要的，因为该生产材料大部分以未覆层的方式使用。由此，内含物质能够无阻碍地发散。此外，osb板经常用于大面积的包覆/覆盖，由此大多产生高的室内负荷(m2的osb/m3的室内空气)。这附加地导致室内空气中特定物质增浓。为了解决voc排放的问题，过去已经描述了不同的方法途径。因此，过去曾尝试通过添加还原剂来至少减少醛类排放。然而，这些还原剂中的多数包含硫，这导致在板生产期间和在后续的使用中产生所不期望的二氧化硫排放。ep1907178b1中采用了一种方法途径。在此，在胶合之前，在饱和蒸汽气氛中或在蒸汽饱和的空气中，在6bar至12bar的压力下，用亚硫酸氢盐化合物例如亚硫酸氢钠或亚硫酸氢铵处理木屑或木纤维3分钟至8分钟的时间间期。认为，通过添加亚硫酸氢盐，被粉碎的木材中的挥发性物质被键合并抑制挥发性物质的重新形成。然而，所使用的化学物质不仅使该过程更加昂贵，而且有时也生产中产生令人不愉快的气味。活性炭的添加也已经被测试，但从技术和成本的角度来看并不令人满意。添加合适的voc捕获剂几乎总是在刨花的干燥工艺之后进行，因为压力机中的这种干燥工艺或温度加载被认为是造成大部分排放的触发原因。添加voc捕获剂以液态形式经由胶合剂体系来实现，在所述工艺(例如撒布)的不同位置处添加固体。这需要附加地安装计量站，所述计量站应确保均匀分配。技术实现要素：现在，本发明基于下述技术目的，改进用于制造osb材料板的本身已知方法，以便简单且安全地制造挥发性有机化合物(voc)的排放显著减少的osb材料板。在此，应至少减少萜烯的排放。如果可行，那么制造工艺应当尽可能少地改变并且成本不应当不成比例地增加。此外，所述解决方案应当包含尽可能大的灵活性。最后，也应当考虑生态学方面，也就是说，所述解决方案应当不引起附加的能量消耗或产生附加的副产品。另一个技术目的是设计一种设备，所述设备允许简单地处理刨花以减少voc的排放。这应集成到生产流程中，并且不应干扰osb的制造或使osb的制造更昂贵。此外，用于处理的技术耗费不应导致安全措施的增加或包含更大的潜在危险。根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的用于用蒸汽处理木材刨花的方法、根据权利要求7的用于进行蒸汽处理的设备、具有权利要求10的特征的用于制造osb人造板的方法和根据权利要求14的适合于此的生产线来实现。相应地，提供了用于处理适合于制造osb人造板的木材刨花的方法，尤其具有如下目的：减少这些木材刨花中的voc排放，其中木材刨花在从合适的木材中回收之后在不干燥的情况下用蒸汽处理，其中蒸汽以在80℃至120℃之间的温度和在0.5bar至2bar之间的压力在木材刨花上引导。在本方法的一个实施方案中，以如下方式用蒸汽处理木材刨花：蒸汽以在90℃至110℃之间的温度，特别优选以100℃的温度在压力在0.7bar和1.5bar，特别优选1bar(大气压)时在木材刨花上引导。因此，蒸汽处理在与温度相关的压力下进行，在该压力下将蒸汽引入处理装置中。特别地，在常压下(引入的蒸汽的温度为100℃)进行蒸汽处理是优选的。相应地，能够省去施加另外的(外部)压力(即，除了借助于蒸汽进入系统的压力之外)。这引起装置的简化，因为不需要压力容器(例如高压釜或压力室)来进行蒸汽处理。由于优选地所应用的饱和蒸汽氛围，木材刨花的蒸汽处理在贫氧氛围中或尽可能在不含氧的条件下进行。目前对木材刨花的蒸汽处理在独立的蒸汽处理装置中执行。蒸汽处理在切削机(例如环式刨片机或盘式刨片机)的外部进行从而不是用于制造木材刨花的木材的切削或切碎工艺的一部分。此外，必要的是，蒸汽处理仍能够在干燥木材刨花之前进行。蒸汽中也不添加添加剂：特别地，不添加漂白剂，如亚硫酸氢盐或释氧物质。然而，也能够弃用给粘结剂添加其他voc捕获剂。在本方法的一个实施方式中，木材刨花的蒸汽处理在5分钟至30分钟，优选10分钟至20分钟，特别是15分钟的时间段内进行。蒸汽量在此最大为1kg蒸汽/kg刨花(完全干燥的)。蒸汽处理的持续时间主要取决于传送装置的速度，木材刨花在所述传送装置上连续地引导穿过蒸汽处理装置。在一个特别优选的实施方式中，水蒸汽在经过木材刨花之后作为冷凝物被收集。有利的是，有机化合物对冷凝物中的加载相对低。当用一千克蒸汽处理一千克刨花时，csb(化学需氧量)为约250mgcsb/l。在此使用的木材刨花能够具有在50mm和200mm之间的，优选70mm至180mm，优选90mm至150mm的长度；在5mm和50mm之间的，优选10mm至30mm，优选15mm至20mm的宽度；和在0.1mm至2mm之间的，优选0.3mm至1.5mm，优选0.4mm至1mm的厚度。在一个实施方式中，木材刨花例如具有在150mm和200mm之间的长度、在15mm和20mm之间的宽度、在0.5mm和1mm之间的厚度、最大50％的水分含量。木材刨花的蒸汽处理在包括以下元件或特征的装置中进行：-至少一个壳体，特别是管状壳体；-至少一个穿过壳体的传送装置，所述传送装置用于将木材刨花传送穿过壳体；和-至少一个设置在壳体中的传送装置上方的蒸汽的输入管路，其中沿着所述输入管路布置有至少一个用于将蒸汽施加到木材刨花的位于传送装置上的喷射机构。在一个变型形式中，至少一个壳体以金属管或管体的形式存在。在本装置的一个实施方式中，至少一个传送装置由至少一个传送带构成。传送带应具有穿孔或其他开口，使得蒸汽能够从传送带的上侧途经木材刨花被引导至传送带的下侧。木材刨花以如下方式分布在传送带上，使得蒸汽可以均匀地流过木材刨花。在本装置的另一实施方式中，在蒸汽输入管路处设置有多于一个的喷射机构。喷射机构的数量在此特别取决于壳体的总长度。也能够单独操控喷射机构，使得可以有针对性地调节所需的蒸汽量。喷嘴或其他合适的喷射器能够用作为喷射机构，其实现均匀地喷射蒸汽并使蒸汽均匀地分布在木材刨花上和木材刨花之间。如在上文中所提及的那样，在一个特别优选的实施方式中，蒸汽在进过木材刨花之后作为冷凝物被收集。为此，在蒸发设备中在传送带下方(相对于蒸汽的流动方向)设有至少一个用于收集冷凝物的机构。管体例如能够向上沿着进料方向弯曲。以这种方式被收集的冷凝物包含从木材刨花中洗出的木材内含物，特别是醛、有机酸和/或萜烯，特别是具有一定水溶性的木材内含物。在离开蒸汽处理装置之后，经过蒸汽处理的刨花的温度为80℃至90℃。在此温度下，来自蒸汽处理站的木材刨花进入干燥器(作为osb板的生产线的一部分)中，这引起干燥器性能的提高。由此，除去木材成分所需的能量随后继续用于干燥工艺。在正常的工艺中，刨花进入干燥器的进入温度为约25℃。根据本发明，用蒸汽处理的木材刨花用于制造挥发性有机化合物(voc)的排放减少的osb人造板。挥发性有机化合物(voc)的排放减少的osb人造板的制造以包括以下步骤的方法进行：a)由合适的原木制造木材刨花；b)根据上述方法用蒸汽处理木材刨花的至少一部分；c)干燥用蒸汽处理的木材刨花；d)用至少一种粘结剂胶合用蒸汽处理的并且被干燥的木材刨花，并且可选地胶合未用蒸汽处理的木材刨花；e)将胶合的木材刨花撒布到传送带上；以及f)将胶合的木材刨花压制成osb人造板。该方法实现利用经蒸汽处理的木材刨花制造osb人造板，所述经蒸汽处理的木材刨花附加于或者替选于未经处理的木材刨花被引入到已知的制造工艺中。通过根据本发明的方法制造的包括经蒸汽处理的木材刨花的osb人造板具有挥发性有机化合物(特别是萜烯和醛)的减少的排放。通过提供本方法产生各种各样的优点。因此显著减少osb中挥发性有机化合物的排放时可以简单地制造osb人造板，而不会显著影响通常的工艺链。附加地，由于木材刨花进入干燥器时已经具有升高的温度(例如约90℃)，所以能够降低干燥木材刨花的能量需求；也就是说，在蒸汽处理时进行的能量输入辅助干燥工艺。还能够省去使用另外的化学制品，由此整个工艺在生态和经济上是有利的。与传统的osb制造方法相比，在当前的工艺中如下改变osb的制造：在制造之后尚在干燥之前用蒸汽处理所用的刨花的至少一部分。刨花能够是设置用于覆盖层或中间层的刨花。在处理之后，将刨花输送给标准地执行的干燥。这例如在胶合前一刻进行，其中能够进行标准刨花的完全取代或仅部分的取代。在本方法的另一实施方式中，经蒸汽处理的木材刨花或者由经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花构成的混合物用作为osb人造板的中间层和/或覆盖层。据此，在一个变型形式中，木材刨花的完全取代是可能的，其中经蒸汽处理的木材刨花在中间层中并且在一个或两个覆盖层中使用或在所有层中使用。在另一变型形式中可行的是，仅中间层由经蒸汽处理的木材刨花形成，而对于一个或两个覆盖层使用未经蒸汽处理的木材刨花。由于经蒸汽处理的木材刨花具有较浅的颜色，所以能够相应有利的是，在覆盖层中使用经蒸汽处理的木材刨花。由此，这给osb提供更具吸引力的颜色。在另一变型形式中，仅一个或两个覆盖层由经蒸汽处理的木材刨花形成，而对于中间层而言，使用必要时干燥的和未经蒸汽处理的木材刨花。在另一变型形式中，可考虑并且可行的是，对于中间层和覆盖层分别使用具有任何比例的经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花的混合物。在这种情况下，混合物能够包括在10重量％和50重量％之间，优选在20重量％至30重量％之间的未经处理或未经蒸汽处理的木材刨花和在50重量％和90重量％之间，优选在70重量％和80重量％之间的经蒸汽处理的木材刨花。在另一实施方案变型形式中，木材刨花的蒸汽处理步骤能够与osb人造板的制造工艺分开进行。据此，在本方法的该实施方案变型形式中，蒸汽处理在整个工艺或工艺线之外进行。在这种情况下，将木材刨花从制造工艺中放出并引入蒸汽处理装置(例如蒸发设备)中。然后经蒸汽处理的木材刨花必要时能够在暂存之后例如在胶合前一刻再次重新引入常规的制造工艺中。这实现制造方法中的高度的灵活性。在又一实施方案变型形式中，木材刨花的蒸汽处理能够被集成到osb人造板的制造工艺中，即蒸汽处理步骤被集成到整个工艺或工艺线中并且在线进行。在这种情况下，蒸汽处理能够i)紧接着切削和提供木材刨花进行或者(ii)仅在根据木材刨花用于中间层或覆盖层的应用对木材刨花进行分类和分离之后进行。在后一种情况下，能够根据对在中间层和覆盖层中使用的木材刨花的要求进行木材刨花的单独的蒸汽处理。在本方法的一个进一步的变型形式中，木材刨花的蒸汽处理在至少一个蒸发设备，优选在两个蒸发设备中执行。当前使用的蒸发设备能够作为批量设备或连续运行的设备存在，其中连续运行的设备是优选的。如已经在上文中指明的那样，用于osb人造板的中间层和覆盖层的木材刨花的蒸汽处理能够分别单独在至少两个蒸发设备中执行。这实现：在中间层和/或覆盖层中使用的经蒸汽处理的木材刨花的水蒸发程度匹配于相应的要求和客户期望。在这种情况下，所使用的两个蒸发设备优选地并联连接或布置。在步骤d)中，优选通过将粘结剂喷射或喷洒到木材刨花上，使木材刨花与至少一种粘结剂接触。许多osb设备都借助于旋转盘(带有雾化器胶合装置的滚筒)工作。混合器胶合装置也是可行的。在此，刨花在混合器中通过旋转的叶片与胶合剂紧密混合。在本发明的一个实施方式中，优选使用如下聚合物粘合剂作为粘结剂：甲醛粘合剂，如脲-甲醛树脂粘合剂(uf)、三聚氰胺-脲-苯酚-甲醛粘合剂(mupf)和/或三聚氰胺-甲醛树脂粘合剂(mf)；聚氨酯粘合剂；环氧树脂粘合剂；聚酯粘合剂。当前优选使用聚氨酯粘合剂，其中聚氨酯粘合剂基于芳族聚异氰酸酯，特别是聚二苯基甲烷二异氰酸酯(pmdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，其中特别优选pmdi。在本方法的一个变型形式中，(按木材刨花的总量计)，用1.0重量％至10重量％，特别是1.0重量％至5.0重量％，优选2重量％至4重量％，特别是3重量％的粘结剂量胶合经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花。可设想的是，对于覆盖层和中间层相同的粘结剂或不同的粘结剂。在一个变型形式中，覆盖层能够借助于2.6重量％的pmdi设置在完全干燥的木材上而中间层能够借助于2.9重量％的pmdi设置在完全干燥的木材上。在另一替选的变型形式中，覆盖层能够借助于10重量％的mupf设置在完全干燥的木材上，而中间层能够借助于2.9重量％的pmdi设置在完全干燥的木材上。在又一替选的变型形式中，覆盖层能借助于10重量％的muf设置在完全干燥的木材上，而中间层能借助于2.9重量％的pmdi设置在完全干燥的木材上。所列举的替选方案分别涉及厚度为19mm至22mm的3层osb的覆盖层和中间层的胶合。同样可行的是，将至少一种阻燃剂与粘结剂一起或分开地输送给木材刨花。按木材刨花的总量计，阻燃剂通常能够以在1重量％和20重量％之间，优选在5重量％和15重量％之间，特别优选≥10重量％的量添加。典型的阻燃剂选自磷酸盐、硫酸硼酸盐，特别是聚磷酸铵、三(三溴新戊基)磷酸盐、硼酸锌或多元醇的硼酸配合物。胶合的(经蒸汽处理的和/或未经蒸汽处理的)木材刨花撒布到传送带上，以相对于传送方向纵向地构成第一覆盖层，然后相对于传送方向横向地构成中间层并且最后相对于传送方向纵向地构成第二覆盖层。在撒布之后，将胶合的木材刨花在温度在200℃和250℃之间，优选在220℃和230℃之间时压制成osb人造板。在第一优选的实施方式中，用于制造voc排放减少的osb人造板的本方法包括以下步骤：-由合适的木材制造木材刨花，特别是通过切削合适的木材，-在无氧或贫氧氛围中，在温度在80℃和120℃之间，在压力在0.5bar和2bar时用蒸汽处理木材刨花；-干燥经蒸汽处理的木材刨花；-将经蒸汽处理的木材刨花分类并分离成适合用作中间层和覆盖层的木材刨花；-将分离的木材刨花胶合；-将胶合的、经蒸汽处理的木材刨花按照第一下部的覆盖层、中间层和第二上部的覆盖层的顺序撒布到传送带上；以及-将胶合的木材刨花压制成osb人造板。在第二优选的实施方式中，用于制造voc排放减少的osb人造板的本方法包括以下步骤：-由合适的木材制造木材刨花，特别是通过切削合适的木材；-将木材刨花分类并分离成适合用作中间层和覆盖层的木材刨花；-在无氧或贫氧氛围中，在温度在80℃和120℃之间，在压力在0.5bar和2bar之间时，用蒸汽处理设置用于中间层的木材刨花和/或设置用于(多个)覆盖层的木材刨花；-干燥经蒸汽处理的木材刨花；-将被分离的经蒸汽处理的木材刨花胶合并将未经蒸汽处理的木材刨花胶合；-将胶合的，经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花按照第一下部的覆盖层、中间层和第二上部的覆盖层的顺序撒布到传送带上；以及-将胶合的木材刨花压制成osb人造板。相应地，本方法实现制造挥发性有机化合物(voc)排放减少的osb人造板，其包括经蒸汽处理的木材刨花。该osb人造板在此能够完全由经蒸汽处理的木材刨花构成，或者由经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花的混合物构成。在一个实施方式中，osb的这两个覆盖层和中间层由经蒸汽处理的木材刨花构成，在另一个实施方式中，这两个覆盖层由未经蒸汽处理的木材刨花构成而中间层由经蒸汽处理的木材刨花构成，并且在又一实施方式中，这两个覆盖层由经蒸汽处理的木材刨花构成而中间层由未经蒸汽处理的木材刨花构成。该osb人造板的粗密度能够在300kg/m3和1000kg/m3之间，优选在500kg/m3和800kg/m3之间，特别优选在500kg/m3和600kg/m3之间。osb人造板的厚度能够在5mm至50mm之间，优选在10mm和40mm之间，其中在15mm和25mm之间的厚度是尤其优选的。通过本方法制造的osb人造板尤其具有在木材制浆期间释放的醛的减少的排放，所述醛特别是戊醛或己醛和/或萜烯，特别是蒈烯(caren)和蒎烯(pinene)。醛的释放在切削工艺以及在木材刨花的与其相关联的水处理和清洁期间进行。在此，能够由纤维素或半纤维素的基本结构单元形成特定的醛。因此，醛糠醛例如由纤维素或半纤维素的单糖和二糖形成，而芳族醛能够从木质素中释放。脂族醛(饱和的和不饱和的)通过脂肪酸在氧的参与下裂解而形成。由于使用经蒸汽处理的木材刨花，减少了osb人造板中c2-c10醛，特别优选乙醛、戊醛、己醛或糠醛的排放，以及减少了萜烯，特别是c10单萜和c15倍半萜，特别是无环或环状单萜的排放。典型的无环萜烯是：萜烯烃，如月桂烯；萜烯醇，如香叶醇、亚麻油醇、异环己醇；和萜烯醛，如柠檬醛。单环萜烯的典型代表是对薄荷脑、萜烯醇、柠檬烯或香芹酮，而双环萜烯的典型代表是蒈烷(caran)、蒎烷(pinan)、萜烷(bornan)，其中特别是3-蒈烯和α-蒎烯是重要的。萜烯是树木树脂的组分从而特别存在于诸如松树或云杉的极其含树脂的树种中。也能够减少来自osb人造板的有机酸的排放，特别是乙酸的排放。有机酸尤其是作为木材成分即纤维素、半纤维素和木质素的裂变产物产生，其中优选形成链烷酸如乙酸和丙酸或者形成芳族酸。特别地，醛的强还原对于本领域技术人员而言是无法预料的。因此能够认为，在蒸汽处理期间，水加成到不饱和脂肪酸的双键上从而避免了醛形成。然而，由于水的低亲电性，通常仅在无机酸(硫酸、磷酸等)的存在时在较高温度下进行这样的添加。本方法在用于制造osb板的生产线中执行并且包括下述元素：-至少一个用于将合适的圆木剥皮的装置；-至少一个用于将剥皮的原木切削成木材刨花的切削机；-至少一个上述用于对木材刨花的至少一部分进行蒸汽处理的装置；-至少一个用于干燥经蒸汽处理的木材刨花的干燥器；-至少一个用于将木材刨花(经蒸汽处理的和未经蒸汽处理的)分类和分离的装置；-至少一个用于胶合木材刨花的装置；-至少一个用于将胶合的木材刨花撒布到传送带上的装置，和-至少一个用于将经撒布的木材刨花压制成osb板的压力机。如在上文中已经指明的那样，蒸发设备能够连续地设计。为此，将木材刨花施加到传送带上，所述传送带将木材刨花以预设的速度引导穿过蒸发设备。在穿过蒸发设备时，木材刨花均匀地被蒸汽喷射，所述蒸汽从设置在传送带上方的喷嘴引入。蒸发设备能够位于用于分离和分类木材刨花的装置的前方。在这种情况下，所有木材刨花都经受蒸汽处理。然而，也可行的是，在用于分类和分离木材刨花的装置的后面(下游)设有两个蒸发设备。在这种情况下，一个蒸汽处理装置用于对设置用于中间层的木材刨花进行蒸汽处理，而另一个蒸汽处理装置用于对设置用于覆盖层的木材刨花进行蒸汽处理。这实现：可选地对用于中间层的木材刨花或用于覆盖层的木材刨花进行蒸汽处理。附图说明以下参照附图在附图中使用实施例更详细地说明本发明。图1示出了用于对木材刨花进行蒸汽处理的装置的一个实施方案的示意图；图2示出了用于制造osb板的本发明方法的第一实施形式的示意图，以及图3示出了根据本发明的步骤的第二实施形式的示意图。具体实施方式图1示出了用于对木材刨花进行蒸汽处理的装置10的一个变型形式。所述装置包括(绝热的)管体11与穿过管体11的穿孔的传送带12。在传送带12上方设置有蒸汽的输入管路13，其中输入管路13具有多个用于将蒸汽喷射到位于传送带12上的木材刨花上的喷嘴14。在传送带12下方设置有用于形成的蒸汽冷凝物的收集机构15。本装置10实现尚在滚筒干燥器中干燥刨花之前对刨花进行蒸汽处理。在此，设置用于osb的后续制造的全部或部分刨花能够被处理。所述处理在常压下进行，并且通过使用由金属织物制成的传送带12实现用蒸汽对刨花进行均匀处理。传送装置的带的尺寸被设定成，使得刨花不会穿过间隙掉落。在此，刨花在制造之后直接被转移至传送带12，所述传送带穿过管体11。刨花在传送带12上分布，使得蒸汽可以均匀地流过刨花。以规则的间隔定位的分离站确保现有的或形成的刨花堆散开。由于传送带12通过在加热刨花时形成的冷凝物冷却并且与刨花相比具有相对高的质量，所以在撒布刨花之前需对带进行增温。这加速了刨花的增温从而减少了用蒸汽处理的持续时间。所述增温能够通过电阻加热或通过辐射进行。然后从上方通过喷嘴14将蒸汽施加到刨花上。蒸汽具有约100℃的温度。通过金属管11的绝缘确保热损失尽可能低。所形成的冷凝物传送装置12下被收集，不含悬浮颗粒，并且在用于除去溶解的物质的清洁步骤之后再次引导给所述系统。刨花在饱和蒸汽氛围中的停留时间为5分钟至15分钟。在规则的间隔中，由热传感器确定刨花增温的进展。在处理结束时，刨花的温度应接近90℃。在图2中示出的根据本发明的方法的第一实施方式描述了从提供木材起始产品开始直至制成的osb人造板的各个过程步骤。相应地，首先在步骤1中提供用于制造木材刨花的合适的木材原料。所有软木、硬木或其混合物都适合作为木材原料。木材原料的剥皮(步骤2)和切削(步骤3)在合适的切削机中进行，其中能够相应地控制木材刨花的尺寸。在切碎和提供木材刨花之后，所述木材刨花必要时经历预干燥工艺(未示出)，其中相对于木材刨花的初始湿度设定5％至10％的湿度。在图2中示出的实施方式的情况下，将木材刨花引入蒸发设备中(步骤4)。对木材刨花的蒸汽处理在80℃和120℃之间的温度范围内，在0.5bar和2bar之间的压力下进行。能够收集在此所产生的冷凝物，并且从木材刨花中洗出的物质(萜烯、醛)能够从所述冷凝物中输送给另一应用。在蒸汽处理完成之后，在当前情况下约持续10分钟至20分钟，将经蒸汽处理的木材刨花干燥(步骤9)，分类和分离(步骤5)。在木材刨花中进行分离，以借助于相应的胶合用作为中间层(步骤6a)或覆盖层(步骤6b)。将胶合的、经蒸汽处理的木材刨花按照第一下部的覆盖层、中间层和第二上部的覆盖层的顺序撒布在传送带上(步骤7)，并且然后压制成osb人造板(步骤8)。在图3中示出的第二实施方式中，类似于图1，首先提供木材原料(步骤1)，剥皮(步骤2)和切削(步骤3)。如有必要，使木材刨花经历预干燥工艺(步骤3a)，其中相对于木材刨花的初始湿度设定5％至10％的湿度。与图2的实施方案变型形式相比，在可选的干燥之后已经进行木材刨花中的分离以用作为中间层或覆盖层(步骤5)。随后，在分别合适的蒸发设备中对设置用于中间层的木材刨花进行蒸汽处理(步骤4a)和/或对设置用于(多个)覆盖层的木材刨花进行蒸汽处理(步骤4b)。木材刨花的蒸汽处理在80℃和120℃之间的温度范围内，在0.5bar和2bar之间的压力下进行。能够收集在此所产生的冷凝物，并且从木材刨花中洗出的物质(萜烯、醛)能够从所述冷凝物中输送给另一应用。也可行的是，仅用于中间层的木材刨花经历蒸汽处理，而用于覆盖层的木材刨花保持未经处理。在蒸汽处理完成之后，在当前情况下约持续10分钟至20分钟，将经蒸汽处理的木材刨花干燥(步骤9a、9b)并胶合(步骤6a、6b)。将胶合的、经水处理的木材刨花按照第一下部的覆盖层、中间层和第二上部覆盖层的顺序散布到传送带上(步骤7)，并且然后压制成osb人造板(步骤8)。在最终加工中，分别以合适的方式组装所获得的osb人造板。实施例1：从松树树干中产生刨花(长度：最大200mm，宽度：20mm，厚度：最大1mm，湿度最大50％)，并在连续工作的工艺中用约100℃的热蒸汽处理。在处理期间，刨花松散地堆积在传送带上，所述传送带具有穿孔从而在刨花经过之后允许蒸汽穿过。蒸汽处理优选从上向下进行。传送带被引导通过管体。优选地，在具有松散地堆积地刨花的传送带上方安置有喷嘴，所述喷嘴将蒸汽均匀地分布在刨花上。用蒸汽的处理约进行15分钟。蒸汽处理尽可能在不含氧的情况下进行，使得能够说是还原性的工艺控制。管体为了实现约15分钟的停留时间而具有50cm的直径和3m的长度。传送带以约2m/10分钟的速度移动通过管体。在进料方向上，管体略微向上弯曲(2度至10度)，使得所形成的冷凝物易于收集。在此，其是试验设备，借助于所述试验设备应当证实所述效果。对于生产设备而言，其能够增大并且关于传送速度以及量简单地由专业人员优化。然后，在常见的滚筒干燥器中干燥刨花。滚筒干燥器的能量需求在此显著降低，因为当刨花进入干燥器时已经具有约90℃的温度。于是，所述木材刨花在盘中用粘合剂，优选用pmdi(在完全干燥的木材上约3重量％)胶合。在常见的osb设备中，胶合的刨花撒布为覆盖层和中间层。中间层和覆盖层之间的百分比分布优选为70％至30％。将刨花压制成粗密度约570kg/m3的板。在一周的贮存时间之后，将试验板与相同厚度的标准板一起在微室中测试voc释放。室参数：温度：23℃；湿度：0％；空气流量：150ml/分钟；换气：188ih；负荷：48.8m2/m3；样品表面积：0.003m2；室体积：48ml。表1示出了在量方面最重要的参数值。参数试验板[μg/m2xh]标准板[μg/m2xh]己醛19414743-蒈烯208626α-蒎烯181925戊醛-155β-蒎烯-2852-辛烯醛60115表1如从结果中所看到的那样，数量上最重要的参数的排放显著降低。一些参数甚至无法再检测到。令人惊讶地，这也适用于饱和醛和不饱和醛，所述饱和醛和不饱和醛根据正确地并且合理地所假定的形成途径，仅应在高温下在压力机中形成。这意味着，要么迄今为止所假定的醛形成机制不正确，要么在蒸汽处理时醛前体被化学转化，使得醛的形式仅在有限的程度上是可行的。由此最初预期通过蒸汽处理仅可能减少萜烯排放。其在所述工艺中可能如在蒸汽蒸馏中一样被排出。实施例2：对应于实施例1，但其中不同之处是，仅用中间层的刨花(约osb的70％)用蒸汽进行处理，voc测试结果如下：室参数：温度：23℃；湿度：0％；空气流量：150ml/分钟；换气：188ih；负荷：48.8m2/m3；样品表面积：0.003m2；室体积：48ml。表2示出了在量方面最重要的参数值。参数试验板[μg/m2xh]标准板[μg/m2xh]己醛24314743-蒈烯299626α-蒎烯178925戊醛-155β-蒎烯-2852-辛烯醛61115表2虽然覆盖层由标准刨花构成，但在在此也能够观察到排放的显著减少。根据本公开的实施例，还公开了以下附记：附记1.一种用于处理适合于制造osb板的木材刨花的方法，其特征在于，在获得所述木材刨花之后在不干燥的情况下用蒸汽处理所述木材刨花，其中在80℃至120℃的温度下并且在0.5bar至2bar的压力下在所述木材刨花上引导所述蒸汽。附记2.根据附记1所述的方法，其特征在于，为了用蒸汽处理所述木材刨花，在90℃和110℃之间的，特别优选100℃的温度下，在0.7bar和1.5bar，特别优选1bar的压力(大气压)下在所述木材刨花上引导所述蒸汽。附记3.根据附记1或2所述的方法，其特征在于，所述木材刨花的蒸汽处理在5分钟至30分钟，优选10分钟至20分钟，特别优选15分钟的时间段内进行。附记4.根据上述附记中的任一项所述的方法，其特征在于，所述木材刨花的蒸汽处理在贫氧氛围中进行。附记5.根据上述附记中的任一项所述的方法，其特征在于，为了进行蒸汽处理,将所述木材刨花在至少一个传送装置上连续引导穿过用于蒸汽处理的装置。附记6.根据上述附记中的一项所述的方法，其特征在于，所述蒸汽在经过所述木材刨花之后作为冷凝物被收集。附记7.一种用于对根据上述附记中任一项所述的木材刨花进行蒸汽处理的装置，所述装置包括：-至少一个壳体；-至少一个穿过所述壳体的传送装置，所述传送装置用于将所述木材刨花传送穿过所述壳体；和-至少一个在所述壳体中设置在所述传送装置上方的蒸汽输入管路，其中沿着所述输入管路设置有至少一个喷射机构，所述喷射机构用于将所述蒸汽施加到位于所述传送装置上的木材刨花上。附记8.根据附记7所述的装置，其特征在于，至少一个所述传送装置包括具有穿孔的至少一个传送带。附记9.根据附记7或8所述的装置，其特征在于，在至少一个所述壳体中在至少所述传送装置下方设有用于收集冷凝物的至少一个机构。附记10.一种用于制造osb人造板，尤其挥发性有机化合物(voc)的排放减少的osb人造板的方法，包括以下步骤：a)由合适的木材制造木材刨花；b)通过根据附记1至6中任一项的方法用蒸汽处理所述木材刨花的至少一部分；c)干燥经蒸汽处理的木材刨花；d)用至少一种粘结剂胶合经蒸汽处理的并且被干燥的木材刨花，并且可选地，胶合未经蒸汽处理的木材刨花；e)将胶合的木材刨花撒布到传送带上；以及f)将胶合的木材刨花压制成osb人造板。附记11.根据附记10所述的方法，其特征在于，经蒸汽处理的木材刨花或者由经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花构成的混合物用作所述osb人造板的中间层和/或覆盖层。附记12.根据附记10或11所述的方法，其特征在于，(按所述木材刨花的总量计)，以1.0重量％至5.0重量％，优选2重量％至4重量％，特别是3重量％的粘结剂量胶合经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花。附记13.根据附记10至12中的一项所述的方法，其特征在于，将胶合的木材刨花在温度在200℃和250℃之间，优选在220℃和230℃之间时压制成osb人造板。附记14.一种用于制造根据上述附记中的任一项所述的方法的osb板的生产线，包括：-至少一个用于将合适的圆木(1)剥皮的装置(2)；-至少一个用于将剥皮的圆木切削成木材刨花的切削机(3)；-根据权利要求7至9中任一项所述的至少一个用于对木材刨花的至少一部分进行蒸汽处理的装置(4，4a，4b)；-至少一个用于干燥经蒸汽处理的木材刨花的干燥器(9，9a，9b)；-至少一个用于将(经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的)木材刨花分类和分离的装置(5)；-至少一个用于胶合所述木材刨花的装置(6a，6b)；和-至少一个用于将胶合的木材刨花撒布到传送带上的装置(7)，和-至少一个用于将经撒布的木材刨花压制成osb板的压力机(8)。附记15.用蒸汽处理的木材刨花的一种应用，所述应用用于制造挥发性有机化合物(voc)的排放显著减少的osb板，其中在获得所述木材刨花之后在不干燥的情况下用蒸汽处理所述木材刨花，其中在80℃至120℃的温度下并且在0.5bar至2bar的压力下在所述木材刨花上引导所述蒸汽。附记16.根据附记15所述的应用，其特征在于，为了用蒸汽处理所述木材刨花，在90℃和110℃之间的，特别优选100℃的温度下，在0.7bar和1.5bar之间，特别优选1bar的压力(大气压)下在所述木材刨花上引导所述蒸汽。附记17.根据附记15或16所述的应用，其特征在于，在5分钟至30分钟，优选10分钟至20分钟，特别优选15分钟的时间段内进行所述木材刨花的蒸汽处理。附记18.根据附记15至17中任一项所述的应用，其特征在于，在贫氧氛围中进行所述木材刨花的蒸汽处理。附记19.根据附记18所述的应用，其特征在于，在至少一个传送装置上连续引导所述木材刨花穿过用于蒸汽处理的装置，以进行蒸汽处理。附记20.根据附记15至19中任一项所述的应用，其特征在于，所述蒸汽在经过所述木材刨花之后作为冷凝物被收集。当前第1页1 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技术特征：1.一种用于制造osb人造板，尤其挥发性有机化合物(voc)的排放减少的osb人造板的方法，包括下述步骤：
a)由合适的木材制造木材刨花；
b)用蒸汽处理所述木材刨花的至少一部分，其中在80℃和120℃之间的温度下并且在0.5bar和2bar之间的压力下在所述木材刨花上引导所述蒸汽，
其中所述蒸汽处理在切削和提供所述木材刨花之后进行，所述蒸汽处理在根据所述木材刨花用于中间层或覆盖层的应用对所述木材刨花进行分类和分离之后进行，
c)干燥经蒸汽处理的木材刨花；
d)用至少一种粘结剂胶合经蒸汽处理的并且被干燥的木材刨花，并且可选地，胶合未经蒸汽处理的木材刨花；
e)将胶合的木材刨花撒布到传送带上；以及
f)将胶合的木材刨花压制成osb人造板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸汽处理的步骤在生产线外部进行。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述木材刨花为了进行蒸汽处理从制造工艺中放出并引入蒸汽处理装置中。
4.根据权利要求2和3所述的方法，其特征在于，所述木材刨花在所述蒸汽处理和可选地暂存之后在胶合前再次重新引入生产线中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木材刨花的所述蒸汽处理以集成到生产线中的方式在线地进行。
6.根据上述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在至少一个蒸发设备，优选在两个蒸发设备中执行所述蒸汽处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述蒸发设备作为批量设备运行或连续地运行。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
所述木材刨花的蒸汽处理在5分钟至30分钟，优选10分钟至20分钟，尤其优选15分钟的时间段内进行。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，经蒸汽处理的和未经蒸汽处理的木材刨花借助于作为粘结剂的聚合物粘合剂来胶合，所述聚合物粘合剂选自：甲醛粘合剂，如脲-甲醛树脂粘合剂(uf)、三聚氰胺-脲-苯酚-甲醛粘合剂(mupf)和/或三聚氰胺-甲醛树脂粘合剂(mf)；或者聚氨酯粘合剂；环氧树脂粘合剂；聚酯粘合剂。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述覆盖层和中间层使用相同的粘结剂或不同的粘结剂。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，(按所述木材刨花的总量计)，以1.0重量％至10重量％，优选1.0重量％至5.0重量％特别优选2重量％至4重量％的粘结剂量胶合经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将胶合的(经蒸汽处理的和/或未经蒸汽处理的)木材刨花撒布到传送带上，以相对于传送方向纵向地构成第一覆盖层，然后相对于所述传送方向横向地构成中间层并且最后相对于所述传送方向纵向地构成第二覆盖层。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设有下述步骤：
-由合适的木材制造木材刨花，尤其借助于切削适合的木材，
-在80℃和120℃之间的温度中在0.5bar和2bar之间的压力下在不含氧的或者贫氧的氛围中用蒸汽处理所述木材刨花，
-干燥经蒸汽处理的木材刨花，
-将经蒸汽处理的木材刨花分类和分离为适合于用作为中间层和覆盖层的木材刨花，
-胶合被分离的木材刨花，
-将胶合的、经蒸汽处理的木材刨花按照第一下部的覆盖层、中间层和第二上部的覆盖层的顺序撒布到传送带上，以及
-将胶合的木材刨花压制成osb人造板。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，设有下述步骤：
-由合适的木材制造木材刨花，尤其借助于切削适合的木材，
-将木材刨花分类和分离为适合于用作为中间层和覆盖层的木材刨花，
-在80℃和120℃之间的温度中在0.5bar和2bar之间的压力下在不含氧的或者贫氧的氛围中用蒸汽处理设置用于所述中间层的木材刨花和/或设置用于所述(多个)覆盖层的木材刨花，
-干燥经蒸汽处理的木材刨花，
-胶合被分离、经蒸汽处理的木材刨花并且胶合未经蒸汽处理的木材刨花，
-将胶合的、经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花按照第一下部的覆盖层、中间层和第二上部的覆盖层的顺序撒布到传送带上，以及
-将胶合的木材刨花压制成osb人造板。
15.一种挥发性有机化合物(voc)的排放减少的osb人造板，所述osb人造板可根据上述权利要求中任一项所述的方法制造，所述osb人造板包括：
至少一种粘结剂和经蒸汽处理的木材刨花或者由经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花构成的混合物作为中间层和/或覆盖层，
其特征在于，
在木材制浆期间释放的醛和萜烯的减少地排放，并且其中所述至少一种粘结剂不具有voc捕获剂。
16.根据权利要求15所述的osb人造板，其特征在于，所述经蒸汽处理的木材刨花在所述osb人造板的所有层中使用。
17.根据权利要求15所述的osb人造板，其特征在于，所述经蒸汽处理的木材刨花仅在所述中间层中使用而未经蒸汽处理的木材刨花在所述osb人造板的一个或两个覆盖层中使用。
18.根据权利要求15所述的osb人造板，其特征在于，所述经蒸汽处理的木材刨花仅在一个或两个覆盖层中使用而未经蒸汽处理的木材刨花在所述osb人造板的中间层中使用。
19.根据权利要求15所述的osb人造板，其特征在于，具有任意比例的经蒸汽处理的木材刨花和未经蒸汽处理的木材刨花的混合物在所述osb人造板的中间层和覆盖层中使用。
20.根据权利要求19所述的osb人造板，其特征在于，所述混合物包括在10重量％和50重量％之间，优选在20重量％至30重量％之间的未经处理或未经蒸汽处理的木材刨花和在50重量％和90重量％之间，优选在70重量％和80重量％之间的经蒸汽处理的木材刨花。
21.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，设有聚合物粘合剂作为粘结剂，所述聚合物粘合剂选自：甲醛粘合剂，如脲-甲醛树脂粘合剂(uf)、三聚氰胺-脲-苯酚-甲醛粘合剂(mupf)和/或三聚氰胺-甲醛树脂粘合剂(mf)；或者聚氨酯粘合剂；环氧树脂粘合剂；聚酯粘合剂。
22.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，作为粘结剂使用基于芳族聚异氰酸酯的聚氨酯粘合剂，特别是聚二苯基甲烷二异氰酸酯(pmdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。
23.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，(按所述木材刨花的总量计)，以1.0重量％至5.0重量％，优选2重量％至4重量％，特别是3重量％的粘结剂量胶合经蒸汽处理的和未经蒸汽处理的木材刨花。
24.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，按木材刨花的总量计，至少一种阻燃剂能够以在1重量％和20重量％之间，优选在5重量％和15重量％之间，特别优选≥10重量％的量包含在内。
25.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，在木材制浆期间释放的c2-c10醛，尤其乙醛、戊醛、己醛或糠醛减少地排放。
26.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，在木材制浆期间释放的c10单萜和c15倍半萜，特别是蒈烯和蒎烯减少地排放。
27.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，有机酸尤其乙酸减少地排放。
28.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，为了用蒸汽处理所述木材刨花，在90℃和110℃之间的，特别优选100℃的温度下，在0.7bar和1.5bar之间，特别优选1bar的压力(大气压)下在所述木材刨花上引导所述蒸汽。
29.根据上述权利要求中任一项所述的osb人造板，其特征在于，在5分钟至30分钟，优选10分钟至20分钟，特别优选15分钟的时间段内进行所述木材刨花的蒸汽处理。
技术总结本发明涉及一种用于处理适合于制造OSB板的木材刨花的方法，其中在获得木材刨花之后在不干燥的情况下用蒸汽处理木材刨花，其中蒸汽在80℃和120℃之间的温度中，在0.5bar和2bar的压力中在木材刨花上引导。本发明同样涉及一种用于制造OSB木板，特别是挥发性有机化合物(VOC)的排放减少的OSB木板的方法，所述方法具有以下步骤：a)由合适的木材制造木材刨花；b)用蒸汽处理木材刨花中的至少一部分；c)干燥用蒸汽处理的木材刨花；d)使用至少一种粘结剂胶合用蒸汽处理并且干燥的木材刨花并胶合未用蒸汽处理的木材刨花；e)将胶合的木材刨花撒布到传送带上；以及f)将胶合的木材刨花压制成OSB木板。
技术研发人员：诺贝特·卡尔瓦
受保护的技术使用者：瑞士克罗诺泰克股份公司
技术研发日：2018.03.12
技术公布日：2021.03.12
