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    木材纖維的乙酰化制造技術(shù)
    
                            
    技術(shù)編號(hào)：9741345 閱讀：156 留言：0更新日期：2014-03-07 03:22
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術(shù)公開的是一種改進(jìn)的用于木材碎屑和/或木材纖維的乙?；木C(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)包括一種用于精磨機(jī)系統(tǒng)中木材碎屑的乙酰化的方法，該精磨機(jī)系統(tǒng)包括進(jìn)料斗組件、非蒸汽蒸煮器組件和精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件，其中該碎屑在該料斗組件和該蒸煮器組件之間在連接多區(qū)域壓縮進(jìn)料螺桿內(nèi)與乙?；黧w進(jìn)行接觸。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
    
                                【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】木材纖維的乙?；?/a>
    本專利技術(shù)涉及用于制備乙?；静睦w維（特別是軟木材纖維）的方法，該乙?；静睦w維適合作為具有獨(dú)特且極其所需性能的中、高密度纖維板或板材（panel）制造中的原料。表述“纖維板”包括“刨花板”制品。
    技術(shù)介紹
    傳統(tǒng)上，中、高密度纖維板制造中所使用的木材纖維由主要來(lái)自于諸如松樹或云杉的軟木材起始材料的木材碎屑制備。這種碎屑經(jīng)過(guò)所謂的精磨機(jī)系統(tǒng)而轉(zhuǎn)換成纖維，該精磨機(jī)系統(tǒng)基本由碎屑料斗（儲(chǔ)藏）組件、蒸煮器（digester）組件和精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件組成，其中，碎屑通過(guò)合適的進(jìn)料螺桿單元而從料斗運(yùn)送到蒸煮器，并從蒸煮器運(yùn)到精磨機(jī)。在蒸煮器中，碎屑通過(guò)暴露于蒸汽中而被軟化并供給到精磨機(jī)，精磨機(jī)在碎屑被吹入常規(guī)的煙道氣干燥機(jī)之前將碎屑研磨成纖維。由這種木材纖維制成的復(fù)合木材纖維板或板材被用于各行業(yè)，但是在可能會(huì)暴露于水分的情況下，其應(yīng)用有限。在這種情況下，木板經(jīng)受溶脹和隨后的強(qiáng)度損失以及細(xì)菌降解和真菌降解。在纖維板的制造中使用乙?；牧弦詼p輕水分的不利影響是已知的，但是迄今這些材料的生產(chǎn)還沒(méi)有在工業(yè)規(guī)模上成功地實(shí)現(xiàn)。
    技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
    本專利技術(shù)的目的是解決這種嚴(yán)重的局限性。從而，本專利技術(shù)旨在于改進(jìn)用于木材碎屑和/或木材纖維乙?；纳虡I(yè)精磨機(jī)系統(tǒng)，并從而有利地影響隨后由乙酰化木材纖維制成的纖維板的性能。相應(yīng)地，在第一實(shí)施方式中，本專利技術(shù)包括一種用于精磨機(jī)系統(tǒng)中乙?；静乃樾嫉姆椒?，該精磨機(jī)系統(tǒng)包括進(jìn)料斗組件、非蒸汽的蒸煮器（non-steamdigester）組件和精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件，該碎屑在該料斗組件和該蒸煮器組件之間在連接式多區(qū)域壓縮進(jìn)料螺桿內(nèi)與乙?；黧w接觸。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“碎屑”是指木材成分的類型，包括多種形式，通常與制造實(shí)踐中的一樣。優(yōu)選地，連接式進(jìn)料螺桿包括用于加入乙?；黧w的三壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿，理想地包括第一壓縮區(qū)域、第二區(qū)域和第三壓縮區(qū)域，其中，在第二區(qū)域中釋放壓力并且加入乙?；黧w。在第二實(shí)施方式中，本專利技術(shù)包括根據(jù)第一實(shí)施方式的方法，其中，又將乙?；黧w加入蒸煮器組件中以提高最終的木材乙酰化程度。在第三實(shí)施方式中，本專利技術(shù)包括根據(jù)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的方法，其中，通過(guò)連接式進(jìn)料螺桿在蒸煮器和精磨機(jī)（熱纖維分離機(jī)）組件之間另外加入乙酰化流體，以進(jìn)一步提高最終的木材乙?；健亩軌蛟谏虡I(yè)精磨機(jī)系統(tǒng)內(nèi)將木材碎屑和/或木材纖維乙?；?，以對(duì)優(yōu)異且極其所需性能的纖維板提供乙酰化木材纖維原料。優(yōu)選地，首先通過(guò)例如熱空氣，將根據(jù)本專利技術(shù)的待乙酰化和待精磨的木材碎屑（典型地約50mm×25mm×10mm的尺寸）干燥至0.5%～6%的含水量，優(yōu)選2%～4%的含水量，最優(yōu)選2.5%～3.5%的含水量，然后供給至進(jìn)料斗。通過(guò)三壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿機(jī)構(gòu)將干燥木材碎屑從進(jìn)料斗運(yùn)送至蒸煮器的三壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿機(jī)構(gòu)提供了第一輕壓縮區(qū)域，例如在環(huán)境溫度下為1.1～1.2比1；第二區(qū)域，在第二區(qū)域中釋放壓力到大氣壓并且通過(guò)例如中空的螺桿筒體來(lái)引入乙?；黧w，乙?；黧w典型地包括在85℃～135℃的溫度下的以體積計(jì)的乙酸酐（90%）和乙酸（10%）的混合物；以及第三壓縮區(qū)域，其中第三壓縮區(qū)域?qū)Τ睗竦乃樾际┘舆m度壓力，例如在平衡溫度下為1.3～1.4比1。通過(guò)乙酰化流體和殘余水之間以及乙?；黧w和碎屑之間的放熱反應(yīng)，木材碎屑堆（mass）的溫度進(jìn)一步提高。在典型的軟木材碎屑的情況下，取決于停留時(shí)間，離開壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿時(shí)的乙?；潭瓤梢灶A(yù)期為約4～6重量%的增益（gain）。在環(huán)境溫度下，引入至多區(qū)域壓縮進(jìn)料螺桿的木材碎屑首先與諸如氮?dú)饣驘煹罋獾亩栊詺怏w混合（以排除空氣）。在本專利技術(shù)的第二實(shí)施方式中，在145℃～170℃范圍內(nèi)的溫度和3～4巴的壓強(qiáng)下，（從壓縮螺桿的第三區(qū)域）進(jìn)入蒸煮器組件的部分乙?；哪静乃樾歼M(jìn)一步暴露于在大體柱狀蒸煮器的頂部處引進(jìn)的乙?；黧w（例如以重量計(jì)的90/10的乙酸酐/乙酸的混合物）。典型地，蒸煮器中的碎屑停留時(shí)間是3～8分鐘。在這個(gè)方法中，蒸汽未被引入蒸煮器中，盡管它會(huì)存在于常規(guī)的精磨機(jī)系統(tǒng)中。在木材碎屑離開蒸煮器時(shí)，典型地，它具有16～19%的乙?；浚ㄖ亓吭鲆妫?。通過(guò)將乙?；静乃樾嫁D(zhuǎn)換為纖維的典型的進(jìn)料螺桿，乙?；静乃樾紡南到y(tǒng)的蒸煮器運(yùn)送到精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件。在本專利技術(shù)的第三實(shí)施方式中，乙酰化流體也通過(guò)進(jìn)給螺桿引入到精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件中，該精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）包括例如靜止/旋轉(zhuǎn)雙盤精磨機(jī)。典型地，在環(huán)境溫度和壓力下，該流體包括以體積計(jì)的35～60%的乙酸酐和40～65%的乙酸的混合物，從而使木材碎屑/新制得的木材纖維暴露以進(jìn)一步乙酰化，典型地達(dá)到19～20重量%增益。由于木材纖維由精磨機(jī)板以高速射出，所以在送到諸如盤式干操機(jī)的常規(guī)干燥機(jī)之前，木材纖維可優(yōu)選以旋風(fēng)分離（cyclone）的方式來(lái)收集材料以降低它的速度。進(jìn)一步，纖維乙?；部梢园l(fā)生在這個(gè)后期，增加典型的最終的乙?；街?1～23重量%的增益。精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件中乙?；囊粋€(gè)明顯好處是暴露用于乙酰化的木材的反應(yīng)表面積更大。乙?；黧w可以包括30～95%的乙酸酐和5～70%的乙酸的混合物（以重量計(jì)）。本專利技術(shù)還涉及對(duì)木材碎屑進(jìn)行纖維分離的精磨機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括進(jìn)料斗組件、非蒸汽的蒸煮器組件和精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件，該系統(tǒng)包括連接進(jìn)料斗和蒸煮器的多區(qū)域壓縮進(jìn)料螺桿。優(yōu)選地，在這種精磨機(jī)系統(tǒng)中，連接式進(jìn)料螺桿包括三壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿。具體實(shí)施方式實(shí)施例1在精磨機(jī)系統(tǒng)中，將（通過(guò)熱空氣）干燥至約3.5重量%的含水量的云杉木材碎屑（約50mm×25mm×10mm的尺寸）與氮?dú)饣旌喜⑦B續(xù)地從料斗通過(guò)三壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿供給至蒸煮器組件。在進(jìn)料螺桿的第一區(qū)域中，在通過(guò)將壓力釋放到大氣壓的第二區(qū)域之前，碎屑被輕微壓縮至其體積的1.15比1.00，而且在100℃的溫度下通過(guò)進(jìn)料螺桿的中空筒引入乙酸酐（90%）和乙酸（10%）的混合物。在第三區(qū)域中，對(duì)碎屑施加適當(dāng)壓力，以1.4比1.0的比例減少其體積。在進(jìn)入蒸煮器時(shí)，通過(guò)除去它的熱護(hù)套并關(guān)閉蒸汽入口閥而進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，以便在此方法中沒(méi)有蒸汽進(jìn)入蒸煮器，在碎屑通過(guò)連接式中空進(jìn)料螺桿被供給到精磨機(jī)系統(tǒng)的精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件之前，在約150℃的溫度和3巴的壓力下，碎屑進(jìn)一步與90/10的乙酸酐和乙酸的混合物接觸約5分鐘。在環(huán)境溫度和壓力下，通過(guò)該進(jìn)給螺桿進(jìn)一步引入由60%乙酸酐和40%乙酸的混合物組成的乙?；黧w。通過(guò)常規(guī)方法減慢并干燥從精磨機(jī)板的乙?；静睦w維。發(fā)現(xiàn)木材乙酰化的程度為約21重量%的增益。實(shí)施例2在這個(gè)實(shí)施例中，使用約45mm×45mm×8mm的尺寸的輻射松木材碎屑重復(fù)實(shí)施例1。除了下面的區(qū)別以外，對(duì)實(shí)施例1中所使用的那些實(shí)施同樣的處理?xiàng)l件。碎屑的含水量為約2.5%，蒸煮器中的90/10的乙酸酐和乙酸的混合物的溫度在4巴的壓力下為165℃，碎屑停留時(shí)間為約8分，而且通過(guò)連接蒸煮器組件和精磨機(jī)組件的進(jìn)料螺桿而引入的乙酸酐/乙酸混合物為35/65。木材纖維最終的乙酰化程度為約23重量%的增益。根據(jù)本專利技術(shù)的乙?；静睦w維可易于利用在例如MDF或HDF的復(fù)合木材纖維板或板材的制造中，與由未經(jīng)乙?；哪静睦w維制成的類似制品相比，當(dāng)暴露于水分時(shí)，它顯示出諸如強(qiáng)度和耐本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
                            
    
                            
    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
    
                                一種在精磨機(jī)系統(tǒng)中乙酰化木材碎屑的方法，所述精磨機(jī)系統(tǒng)包括進(jìn)料斗組件、非蒸汽的蒸煮器組件和精磨機(jī)（纖維分離機(jī)）組件，所述方法包括使所述碎屑在連接多區(qū)域壓縮進(jìn)料螺桿內(nèi)與所述進(jìn)料斗組件斗和所述蒸煮器組件之間的乙?；黧w進(jìn)行接觸。
                            
    
                            
    【技術(shù)特征摘要】
    
                                【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2011.06.10 US 61/495,5151.一種在精磨機(jī)系統(tǒng)中乙?；静乃樾嫉姆椒ǎ鼍C(jī)系統(tǒng)包括進(jìn)料斗組件、非蒸汽的蒸煮器組件和精磨機(jī)組件，所述方法包括使所述碎屑在連接多區(qū)域壓縮進(jìn)料螺桿內(nèi)與所述進(jìn)料斗組件和所述蒸煮器組件之間的乙?；黧w進(jìn)行接觸，其中，通過(guò)連接式進(jìn)料螺桿在所述蒸煮器組件和所述精磨機(jī)組件之間另外加入乙?；黧w。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述連接式進(jìn)料螺桿包括用于加入所述乙?；黧w的三壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述三壓力區(qū)域進(jìn)料螺桿包括第一壓縮區(qū)域、第二區(qū)域和第三壓縮區(qū)域，其中，在所述第二區(qū)域中釋...
                            
    
                            
    【專利技術(shù)屬性】
    
                                技術(shù)研發(fā)人員：    B·佩恩特爾，
    
        申請(qǐng)(專利權(quán))人：泰坦木業(yè)有限公司，
    
        類型：
    
        國(guó)別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
                        網(wǎng)友詢問(wèn)留言
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