Способ получения огнестойкого целлюлозного продукта и соответствующее устройство
Изобретение относится к способу получения огнестойкого целлюлозного материала, применяемого в качестве строительных плит, и устройству для его осуществления. Способ включает переработку волокон целлюлозы с получением смеси волокон с последующим приготовлением увлажненной смеси из смеси волокон и огнезащитного раствора. Увлажненная смесь содержит частицы твердого вещества огнезащитного раствора, по существу равномерно и полностью диспергированные в указанной смеси. В некоторых аспектах когезионная смесь может быть приготовлена из увлажненной смеси и связующего агента, а затем указанная когезионная смесь может быть отформована с получением формованного целлюлозного продукта. Также предложено соответствующее устройство. Изобретение обеспечивает создание плит на основе целлюлозных волокон, обладающих улучшенными характеристиками и физическими свойствами, обеспечивающими при этом повышенный уровень огнестойкости. 2 н. и 32 з.п. ф-лы, 2 ил.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники
Аспекты настоящего изобретения относятся к способам получения огнестойких продуктов и более конкретно к способу получения огнестойких или иным образом устойчивых к возгоранию целлюлозных продуктов и соответствующему устройству.
Описание области техники, к которой относится изобретение
Иногда желательно, чтобы определенные продукты проявляли огнестойкость. Например, может быть желательно, чтобы продукты в виде плит на основе целлюлозных волокон, используемые в строительных конструкциях, обладали определенной степенью огнестойкости. В ряде случаев в целях обеспечения огнестойкости продукта в виде плит на основе целлюлозных волокон на данный продукт после формовки может быть нанесен слой огнезащитного продукта. То есть рассматриваемый в качестве примера продукт в виде плит на основе целлюлозных волокон может пройти поверхностную обработку, например, жидким огнезащитным агентом, наносимым на поверхность продукта, чтобы обработанный продукт обладал по меньшей мере огнестойкостью. Однако в таких случаях может возникать одно возможное ограничение обработки формованного продукта в виде плит на основе целлюлозных волокон для придания огнестойкости, в частности жидким огнезащитным агентом, состоящее в необходимости обеспечения равномерной и однородной обработки данного продукта. Более конкретно, в результате применения некоторых технологических процессов огнезащитной обработки готовых продуктов в виде плит на основе целлюлозных волокон жидким огнезащитным агентом огнезащитное покрытие может получиться неровным или иным образом неоднородным. В таких случаях в результате неравномерной обработки готовый продукт в виде плит на основе целлюлозных волокон может иметь различные уровни огнестойкости, что, в свою очередь, может стать источником опасности в случае пожара или возгорания, которое продукт призван замедлить или иным образом обеспечить ему некоторое сопротивление. Кроме того, нет гарантии, что такие технологические процессы обработки окажутся эффективными с точки зрения нанесения огнезащитного продукта на продукт в виде плит на основе целлюлозных волокон; такая обработка может не предусматривать улавливания или рециклирования избыточных порций огнезащитного продукта, а также не предусматривать возможность предотвращения или ограничения потерь огнезащитного агента, вызываемых, например, процессами испарения.
Таким образом, существует необходимость в способе и соответствующем устройстве для равномерного и единообразного нанесения огнезащитного агента, в частности жидкого огнезащитного агента, на целлюлозные продукты, такие как, например, продукт в виде плиты на основе целлюлозных волокон. В некоторых случаях может оказаться желательным изготавливать цельные целлюлозные продукты, обладающие улучшенными характеристиками и физическими свойствами по сравнению с существующими продуктами и в то же время обеспечивающие повышенный уровень огнестойкости. В некоторых случаях также может быть желательно обеспечить процесс изготовления продукта в виде плит на основе целлюлозных волокон с возможностью улавливания избытка огнезащитного агента и рециклирования захваченного избытка в последующих циклах производства целлюлозных продуктов, независимо от того, был ли данный избыток захвачен в жидкой форме или в иной форме, например в форме паров.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспекты настоящего изобретения удовлетворяют описанные выше и другие потребности, при этом один из таких аспектов относится к способу получения огнестойкого целлюлозного продукта. Такой способ заключается в переработке волокон целлюлозы в смесь волокон с последующим приготовлением увлажненной смеси, состоящей из смеси волокон и огнезащитного раствора, при этом содержание в увлажненной смеси твердого вещества, растворенного в огнезащитном составе по существу одинаково, и оно тщательно распределено по всему объему смеси. В некоторых случаях такой способ может дополнительно включать приготовление когезионной смеси из увлажненной смеси и связующего агента с последующим формованием когезионной смеси с получением формованного целлюлозного продукта. В других случаях приготовление когезионной смеси может осуществляться по существу одновременно с приготовлением увлажненной смеси. В других случаях, такой способ может включать удаление жидкости из увлажнённой смеси с получением сухой огнестойкой смеси волокон, такой, что приготовление когезионной смеси включает приготовление когезионной смеси из сухой огнестойкой смеси волокон и связующего агента.
Другой аспект данного изобретения относится к устройству для приготовления огнестойкого целлюлозного материала. Такое устройство содержит первое перерабатывающее устройство, выполненное с возможностью переработки волокон целлюлозы с получением смеси волокон, и первое смесительное устройство, выполненное с возможностью приготовления увлажненной смеси из смеси волокон и огнезащитного раствора, при этом указанная увлажненная смесь содержит частицы твердого вещества огнезащитного раствора, по существу равномерно и полностью диспергированные в указанной смеси. В некоторых случаях такое устройство может дополнительно содержать второе смесительное устройство, выполненное с возможностью приготовления когезионной смеси из увлажненной смеси и связующего агента, а также формовочное устройство, выполненное с возможностью формования когезионной смеси с получением формованного целлюлозного продукта. В других случаях первое и второе смесительное устройства выполнены с возможностью по существу одновременного приготовления увлажненной смеси и когезионной смеси. В других случаях второе перерабатывающее устройство может быть выполнено с возможностью удаления жидкости из увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси волокон, тогда как второе смесительное устройство выполнено с возможностью приготовления когезионной смеси из сухой огнестойкой смеси волокон и связующего агента.
В некоторых случаях увлажненную смесь можно выдерживать в течение по меньшей мере заданного времени с обеспечением по меньшей мере частичной адсорбции огнезащитного раствора волокнами целлюлозы в смеси волокон до удаления влаги из увлажненной смеси или приготовления когезионной смеси.
В некоторых аспектах огнезащитный раствор может представлять собой водный огнезащитный раствор. Может быть предпочтительным, чтобы огнезащитный раствор был нетоксичным, и/или обладал нейтральным pH, и/или обладал гипоаллергенными свойствами, и/или обладал рядом других нужных свойств. В некоторых аспектах огнезащитный раствор может содержать любые соединения из соединений бора, соединений фосфора, соединений хлора, соединений фтора, соединений сурьмы, соединений боратов, соединений галогенов, борной кислоты, неорганических гидратов, соединений брома, гидроксида алюминия, гидроксида магния, гидромагнезита, триоксида сурьмы, солей фосфония, фосфата аммония, гидрофосфата аммония, метилбромида, метилйодида, бромохлородифторметана, дибромтетрафторэтана, дибромдифторметана, тетрахлорида углерода, бикарбоната мочевины и калия, или их различные комбинации.
В других аспектах первое перерабатывающее устройство может быть выполнено с возможностью переработки пульпы древесного сырья, отходов пальмовой древесины, отходов волокна, макулатуры, древесных отходов, где каждое из указанных видов сырья содержит волокна целлюлозы, с получением смеси волокон. Кроме того, первое смесительное устройство может быть выполнено таким образом, чтобы, например, приготовлять увлажненную смесь по существу путем насыщения смеси волокон огнезащитным раствором с первой концентрацией твердых частиц и/или приготовлением суспензии из смеси волокон и огнезащитного раствора.
В других аспектах второе перерабатывающее устройство может быть выполнено с возможностью обезвоживания увлажненной смеси и высушивания обезвоженной увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси волокон. С этой целью увлажненная смесь может быть также нагрета для облегчения приготовления сухой огнестойкой смеси волокон. Кроме того, в некоторых случаях, влага может быть добавлена к сухой огнестойкой смеси волокон, таким образом, что влагосодержание сухой огнестойкой смеси волокон перед приготовлением когезионной смеси составляет от примерно 1% до примерно 20%.
В некоторых других аспектах, устройство может также содержать рециклирующее устройство, выполненное с возможностью рециклирования избытка огнезащитного раствора в форме жидкости или в форме пара, поступающего из второго перерабатывающего устройства в процессе удаления влаги из увлажненной смеси во втором перерабатывающее устройстве с получением сухой огнестойкой смеси волокон. Кроме того, рециклирующее устройство может быть выполнено с возможностью направления рециклированного избытка огнезащитного раствора к первому смесительному устройству для добавления к смеси волокон с получением увлажненной смеси, например, в замкнутом технологическом цикле рециклизации огнезащитного раствора.
Также в некоторых других аспектах второе перерабатывающее устройство может быть выполнено с возможностью приготовления когезионной смеси из сухой огнестойкой смеси волокон и связующего агента, содержащего смолистое вещество и адгезионный материал, а формовочное устройство может быть выполнено с возможностью прессования когезионной смеси с получением уплотненного целлюлозного продукта, экструзии когезионной смеси с получением формованного целлюлозного продукта, или прессования когезионной смеси в пресс-форме с получением формованного целлюлозного продукта. С этой целью когезионная смесь может быть отформована с получением их следующих продуктов: целлюлозного продукта в виде ориентированно-стружечной плиты, целлюлозного продукта в виде волокнистой плиты средней плотности, целлюлозного продукта в виде стружечной плиты, а также целлюлозного продукта в виде изоляционной плиты.
Кроме того, в процессе формования целлюлозного продукта, прочность внутренних связей может быть подвергнута оценке и сравнению с приемлемым значением прочности внутренних связей для формованного целлюлозного продукта. Если оценочная прочность внутренних связей ниже приемлемого значения, огнезащитный раствор, используемый для приготовления увлажненной смеси, может быть разбавлен, или может быть увеличено количество связующего агента, используемого для приготовления когезионной смеси.
Таким образом, аспекты настоящего изобретения соответствуют выявленным потребностям, а также предоставляют другие преимущества, более подробно описанные в настоящем документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ЧЕРТЕЖЕЙ
После общего описания изобретения в данном разделе дана ссылка на сопровождающие чертежи, не обязательно вычерченные с соблюдением масштаба и где:
ФИГ.1 схематически иллюстрирует устройство для получения огнестойкого целлюлозного продукта в соответствии с одним из аспектов данного изобретения, а
ФИГ.2 схематически иллюстрирует способ получения огнестойкого целлюлозного продукта в соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже представлено более полное описание настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых представлены некоторые, но не все, аспекты настоящего изобретения. В действительности, данное изобретение может быть реализовано во многих различных формах, и его не следует рассматривать как ограниченное аспектами, изложенными в настоящем документе; напротив, эти аспекты представлены таким образом, чтобы данное изобретение отвечало требованиям действующего законодательства. Одинаковые номера относятся к одинаковым элементам во всем документе.
Как правило, аспекты данного изобретения относятся к устройствам и способам получения огнестойкого целлюлозного продукта. Как обсуждалось выше, единственным возможным ограничением их применения при обработке формованных целлюлозных продуктов, таких как продукт в виде плиты на основе целлюлозных волокон, для придания им огнестойкости, в частности, жидким огнезащитным агентом, является достижение равномерной и однородной обработки этого целлюлозного продукта. То есть результатом некоторых технологических процессов противопожарной обработки поверхности может стать неровное, неравномерно распределённое или каким-либо иным образом неоднородное нанесение огнезащитного агента на целлюлозный продукт. В подобных случаях, такая неровная обработка поверхности может привести к варьированию уровней огнестойкости обработанных целлюлозных продуктов, что в свою очередь может стать источником опасности в случае пожара, который данный продукт предназначен задержать или быть устойчивым к его воздействию.
По этой причине один аспект данного изобретения содержит устройство для получения огнестойкого целлюлозного продукта, которое обозначено на ФИГ.1 как элемент 100 . Устройство 100 может содержать, например, первое перерабатывающее устройство 200, выполненное с возможностью переработки целлюлозных волокон из источника целлюлозных волокон 150 с получением смеси волокон 225, первое смесительное устройство 300, выполненное с возможностью приготовления увлажненной смеси 275 из указанной смеси волокон 225 и раствора огнезащитного состава 250, при этом указанная увлажненная смесь 275 содержит частицы твердого вещества огнезащитного раствора 250, по существу равномерно и полностью диспергированные в указанной смеси. Второе смесительное устройство 400 выполнено с возможностью приготовления когезионной смеси 325 из увлажненной смеси 275 и связующего агента 325, а формовочное устройство 700 выполнено с возможностью формования когезионной смеси 325 с получением формованного целлюлозного продукта 750.
Первое перерабатывающее устройство 200 может быть выполнено с возможностью переработки целлюлозных волокон из одного или более источников 150 с получением смеси волокон 225. То есть, несмотря на то, что аспекты настоящего изобретения предполагают, что целлюлозные продукты могут содержать рециклированные целлюлозные волокона (т.е. из отходов пальмовой древесины, пустых фруктовых гроздьев, отходов сахарного тростника, багассы, отходов волокна, макулатуры, древесных отходов, картонной макулатуры или любых других отходов, которые могут служить источниками целлюлозных волокон), специалистам в данной области техники очевидно, что необработанные, свежие или иные исходные целлюлозные волокна (т.е. пульпа древесного сырья) также могут быть использованы в дополнение, в комбинации или вместо рециклированных целлюлозных волокон/целлюлозных волокон в виде отходов. Кроме того, в некоторых аспектах целлюлозные волокна целлюлозы из всего или из части источника волокна 150 могут необязательно не содержать загрязнений, поскольку эти загрязнения могут перерабатываться вместе с волокнами целлюлозы с получением смеси волокон. Например, в случаях, когда источник волокон целлюлозы включает отходы в виде коробок из-под пиццы, эти коробки из-под пиццы не обязательно должны быть очищены от компонентов пиццы, таких как сыра, для переработки таких коробок из-под пиццы в первом перерабатывающем устройстве 200. По этой причине, процессы очистки от загрязнений могут не обязательно рассматриваться (например, как для целлюлозных волокон, так и для смеси волокон), но могут быть включены, если отсутствие загрязнений в целлюлозном продукте будет необходимым или желательным.
Кроме того, волокна целлюлозы из всего или части источника волокон 150 не обязательно должны быть сухими перед началом переработки в первом перерабатывающем устройстве 200. То есть, источники целлюлозных волокон, представляющие собой отходы, могут в некоторых случаях поставляться в кипах, причем кипы часто могут быть подвержены воздействию условий окружающей среды (т.е., подвергаться воздействию дождя или запотеванию) до подачи в первое перерабатывающее устройство 200. В других случаях источники целлюлозных волокон, представляющие собой отходы, могут быть, например, пустыми плодовыми гроздьями, которые сняты с пальмовых деревьев и могут храниться на открытом воздухе, в условиях высокой влажности, или в местах, иным образом подверженных воздействию условий окружающей среды. В таких случаях аспекты настоящего изобретения, такие как первое перерабатывающее устройство 200, также выполнены с возможностью переработки «влажных» источников целлюлозных волокон с получением смеси волокон. В связи с этим, целлюлозные волокна могут быть переработаны в первом перерабатывающем устройстве 200 с получением смеси волокон, независимо от уровня содержащейся в них влаги. Тем не менее, в некоторых случаях такая переработка может быть упрощена путем уменьшения уровня влажности в источнике 150 при помощи соответствующего устройства для уменьшения влажности 125. Например, в некоторых случаях влагосодержание пустых плодовых гроздей может быть на уровне примерно 80%, что может затруднить их первоначальную обработку. В таких случаях влагосодержание может быть снижено различными способами, или же влага из пустых плодовых гроздьев может быть удалена иными способами с целью облегчения переработки материала, хотя влагосодержание необязательно нужно уменьшать до 0%. Кроме того, степень переработки целлюлозных волокон в первом перерабатывающем устройстве 200 может существенно варьироваться в зависимости, например, от желаемого уровня измельчения (т.е. соотношения грубых и тонкоизмельченных волокон) конечных целлюлозных продуктов 750. Например, целлюлозные волокна могут быть отсортированы, очищены от хлопьев, искрошены, нарезаны, перемолоты, расслоены с образованием волокон, распушены, измельчены до порошковой формы, или подвергнуты иному виду переработки, гомогенной или гетерогенной, посредством первого перерабатывающего устройства 200 с получением смеси волокон 225. По этой причине первое перерабатывающее устройство 200 может представлять собой любую машину, подходящую для разрушения целлюлозных волокон обсуждаемым способом, причем такая приводимая в качестве примера машина может быть нагреваемой молотковой мельницей, изготовленной фирмой Зимелькамп (Siempelkamp) в Крефельде, Германия.
После того как целлюлозные волокна получены или подвергнуты иной переработке до желаемого состояния с получением смеси волокон 225 посредством первого перерабатывающего устройства 200, смесь волокон 225 может быть затем направлена в первое смесительное устройство 300, в котором смесь волокон 225 смешивается с огнезащитным раствором 250 с образованием увлажненной смеси 275. Первое смесительное устройство 300 также может быть выполнено с возможностью перемешивания смеси волокон 225 с огнезащитным раствором 250 таким образом, что огнезащитный раствор 250 оказывается по существу равномерно распределенным по всей смеси волокон 225. В некоторых случаях содержание твердого вещества в огнезащитном растворе 250 может быть индивидуальным, и первое смесительное устройство 300 может быть также выполнено с возможностью перемешивания смеси волокон с огнезащитным раствором 250 таким образом, что частицы твердого вещества, содержащиеся в огнезащитном растворе 250, оказываются по существу равномерно и полностью диспергированными в увлажненной смеси 275. В процессе приготовления увлажненной смеси 275 первое смесительное устройство 300 может выполнено с возможностью по существу насыщения смеси волокон 225 огнезащитным раствором 250, где указанный огнезащитный раствор 250 содержит твердые вещества в первой концентрации, и/или первое смесительное устройство 300 может быть выполнено с возможностью приготовления суспензии из смеси волокон 225 и огнезащитного раствора 250. В некоторых случаях первое смесительное устройство 300 также может быть выполнено с возможностью добавления воды и/или другой необходимой жидкости или химического реагента к смеси волокон 225 и огнезащитного раствора 250 с получением суспензии.
В некоторых аспектах огнезащитный раствор 250 может представлять собой водный огнезащитный раствор. Может быть предпочтительным, чтобы огнезащитный раствор был нетоксичным и/или обладал нейтральным pH и/или обладал гипоаллергенными свойствами и/или обладал рядом других желательных свойств, влияющих на безопасность для человека/животных и/или окружающей среды, сохраняя при этом необходимую эффективность в процессе применения и под воздействием тепла и/или пламени. В некоторых аспектах огнезащитный раствор 250 может содержать компоненты, которые по отдельности не обязательно будут демонстрировать одно или более вышеуказанных предпочтительных или желательных свойств. Тем не менее, специалисту в данной области техники очевидно, что другие компоненты огнезащитного раствора 250 могут взаимодействовать с указанным компонентом, нейтрализуя, минимизируя, или иным образом устраняя (химически или иным способом), непредпочтительные или нежелательные свойства указанного компонента таким образом, что в целом огнезащитный раствор 250 будет демонстрировать одно или более вышеуказанных предпочтительных или желательных свойств. В ряде других аспектов огнезащитный раствор 250 может содержать соединения бора, бораты, неорганические гидраты, соединения брома, гидроксид алюминия, гидроксид магния, гидромагнезит, триоксид сурьмы, соли фосфония, фосфат аммония, а также гидрофосфат аммония, или различные комбинации указанных соединений. В связи с этим специалисту в данной области техники очевидно, что различные огнезащитные или огнестойкие вещества, как известные в настоящее время, так и разработанные или обнаруженные позже, могут быть применены в технологических процессах и устройствах, описанных в настоящем документе в рамках объема настоящего изобретения.
Специалисту в данной области техники также очевидно, что огнезащитный раствор 250 может быть приготовлен путем добавления твердого огнезащитного продукта в жидкость (то есть в воду) или другой химический реагент, смешанный со смесью волокон таким образом, что твердый огнезащитный продукт образует с указанной жидкостью или другим химическим реагентом раствор, содержащий суспензию со смесью волокон 225. В других случаях раствор, приготовленный из твердого огнезащитного продукта и указанной жидкости или другого химического реагента, может быть использован для приготовления увлажненной смеси 275 со смесью волокон 225. В некоторых аспектах первое смесительное устройство 300 может быть выполнено с возможностью перемешивания суспензии или увлажненной смеси таким образом, чтобы огнезащитный раствор был по существу равномерно распределен в смеси. В других аспектах первое смесительное устройство 300 может быть выполнено с возможностью работы с увлажненной смесью 275 таким образом, что частицы твердого вещества огнезащитного раствора оказываются по существу равномерно и полностью диспергированы в указанной увлажненной смеси. Первое смесительное устройство 300 может представлять собой любую машину, подходящую для приготовления увлажненной смеси и/или суспензии из смеси волокон и огнезащитного раствора, различными обсуждавшимися здесь способами, причем такая машина, приводимая в качестве примера, может быть изготовлена фирмой Зимелькамп (Siempelkamp) в Крефельде, Германия.
В некоторых аспектах, если приготовление увлажненной смеси 275 осуществляется на первом смесительном устройстве 300, второе смесительное устройство 400 может быть выполнено с возможностью приема увлажненной смеси 275 и приготовления когезионной смеси 325 из увлажненной смеси 275 и добавленного к ней связующего агента 260. Такой связующий агент 260 может содержать, например, смолистое вещество или связывающий материал. В одном конкретном случае, связующий агент 260 может содержать метилендифенилдиизоцианат (МДИ). Тем не менее, специалисту в данной области техники очевидно, что связующий агент 260 может значительно отличаться в случае необходимости и может содержать другие подходящие вещества, такие как, например, формальдегидмочевина (ФМ) или фенолформальдегид (ФФ). В некоторых случаях, первое смесительное устройство 300 может быть выполнено с возможностью приготовления увлажненной смеси 275 до приготовления когезионной смеси 325 во втором смесительном устройстве 400. В других случаях первое и второе смесительные устройства 300, 400 могут быть выполнены с возможностью по существу одновременного приготовления увлажненной смеси 275 и когезионной смеси 325 (то есть добавление огнезащитного раствора к смеси волокон осуществляется по существу одновременно с добавлением связующего агента).
В ряде конкретных аспектов второе перерабатывающее устройство 500 может быть выполнено с возможностью удаления влаги из увлажненной смеси 275, приготовления сухой огнестойкой смеси волокон до приготовления когезионной смеси 325 во втором смесительном устройстве 400. В таких случаях второе смесительное устройство 400 может быть выполнено с возможностью приготовления когезионной смеси 325 из сухой огнестойкой смеси волокон и связующего агента 260, как упоминалось выше. Таким образом, второе перерабатывающее устройство 500, такое как сушилка, может быть предоставлено по мере необходимости и, как очевидно специалисту в данной области техники, для обработки увлажненной смеси 275 с получением сухой огнестойкой смеси волокон. Второе перерабатывающее устройство 500 может быть выполнено с возможностью приложения тепла к увлажненной смеси 275, например, при помощи нагретого воздуха (т.е., воздуха, нагреваемого сжигаемым природным газом или иным подходящим источником топлива), или при помощи любого из множества различных способов нагревания/сушки, таких, как, например, технологий сушки с применением микроволнового или инфракрасного излучения, как очевидно специалисту в данной области техники.
В случаях, когда первое смесительное устройство 300 выполнено с возможностью приготовления суспензии из смеси волокон и огнезащитного раствора, второе перерабатывающее устройство 500 может быть выполнено с возможностью обезвоживания суспензии перед осушением обезвоженной суспензии для приготовления сухой огнестойкой смеси волокон. Такой технологический процесс обезвоживания может быть осуществлен, например, при помощи соответствующим образом модифицированной длинносеточной бумагоделательной машины, или иного подходящего технологического процесса, очевидного специалисту в данной области техники. Суспензия может быть также обезвожена, например, с использованием двухсеточной формующей секции и/или соответствующих разделительных устройств. Далее, как упоминалось выше, для высушивания обезвоженной суспензии, второе перерабатывающее устройство 500 может быть выполнено с возможностью подвода тепла к увлажненной смеси, например, при помощи нагретого воздуха (т.е., воздуха, нагреваемого сжигаемым природным газом или иным подходящим источником топлива), или при помощи любого из множества способов нагревания/сушки, таких, как, например, технологий сушки с применением микроволнового или инфракрасного излучения, как очевидно специалисту в данной области техники. Специалисту в данной области техники также очевидно, что второе перерабатывающее устройство 500 может быть выполнено в различных конфигурациях. Например, соответствующим образом выполненное фильтрующее устройство может быть выполнено с возможностью приема суспензии, причем в фильтрующем устройстве может иметься определенное количество перфораций. Шлам, осевший на фильтрующем устройстве, может быть захвачен противоположными валиками, которые также могут быть перфорированы. Перфорации могут способствовать обезвоживанию суспензии, поскольку валики и/или фильтрующее устройство могут нагреваться для обеспечения сушки обезвоженной суспензии.
В других аспектах устройство 100 может также содержать рециклирующее устройство 600, выполненное с возможностью рециклирования избытка огнезащитного раствора в форме жидкости или пара в процессе удаления жидкости из увлажненной смеси 275 во втором перерабатывающем устройстве. В некоторых случаях рециклирующее устройство 600 также может быть выполнено с возможностью задействования первого смесительного устройства 300 для осуществления рецикла избытка огнезащитного раствора. То есть рециклирующее устройство 600 может выполнено с возможностью направления рециклированного избытка огнезащитного раствора, удаленного из увлажненной смеси при её обезвоживании вторым перерабатывающим устройством 500, к смесительному устройству 300, например, в замкнутом технологическом цикле рециклизации огнезащитного раствора. В ходе рецикла избыточных порций, включая жидкости и пары, в рециклирующем устройстве 600 рециклированный избыток огнезащитного раствора может быть процежен, профильтрован или очищен иным образом, а затем повторно введен в первое смесительное устройство 300 с получением следующих частей увлажненной смеси 275 таким образом, что выход огнезащитного раствора из устройства 100 в виде отходов по существу полностью или полностью исключен.
В некоторых аспектах второе перерабатывающее устройство 500 может быть выполнено с возможностью удаления влаги из увлажненной смеси 275 таким образом, что влагосодержание в ней составит по существу 0%. Тем не менее, на открытом воздухе сухая огнестойкая смесь волокон может адсорбировать влагу из атмосферы. По этой причине влагосодержание сухой огнестойкой смеси волокон бывает, как правило, несколько повышенным (то есть от примерно 1% до примерно 3%). В связи с этим для активации или увеличения иным образом связующих свойств некоторых связующих агентов, таких как МДИ, может потребоваться определенное количество влаги. Соответственно, перед приготовлением когезионной смеси во втором смесительном устройстве 400 указанное второе смесительное устройство 400 и/или второе перерабатывающее устройство 500 может быть выполнено с возможностью добавления влаги к сухой огнестойкой смеси волокон. Таким образом, по мере необходимости или по желанию, к сухой огнестойкой смеси волокон может быть добавлено достаточное количество влаги, чтобы влагосодержание сухой огнестойкой смеси волокон в целом составляло от примерно 1% до примерно 20%. В некоторых аспектах добавленная влага может вытеснить некоторое количество твердых веществ, содержащихся в огнезащитном растворе, с поверхностей волокон целлюлозы или связанных с ними клеток, чтобы облегчить и увеличить взаимодействие между связующим агентом и поверхностями волокон целлюлозы и/или связанных с ними клеток.
В других аспектах может быть обеспечено кондиционирующее устройство 700, причем это кондиционирующее устройство 700 может быть выполнено с возможностью приема и выдерживания увлажненной смеси 275 в течение по меньшей мере заданного времени для обеспечения по меньшей мере частичной адсорбции огнезащитного раствора волокнами целлюлозы в смеси волокон перед приготовлением из них когезионной смеси 325 во втором смесительном устройстве 400 или перед удалением жидкости из увлажненной смеси 275 во втором перерабатывающем устройстве 500. В некоторых случаях первое смесительное устройство 300 и/или второе смесительное устройство 400 могут быть выполнены с возможностью работы в качестве кондиционирующего устройства 700, по мере необходимости или по желанию. В некоторых аспектах выдерживание увлажненной смеси 275 в течение заданного времени, такого, как, например, примерно 1 минута, или 1 час, или более, может обеспечить адсорбцию целлюлозными волокнами большего количества твердых веществ, содержащихся в огнезащитном растворе, и таким образом увеличить огнезащитные свойства целлюлозных волокон. Кроме того, увеличенная адсорбция волокнами целлюлозы твердых веществ, содержащихся в огнезащитном растворе, может привести к уменьшению количества твердых веществ, остающихся на поверхности волокон целлюлозы и, в свою очередь, может облегчить или усилить взаимодействие между связующим агентом и поверхностями волокон целлюлозы.
После приготовления когезионной смеси 325 в работу может введено формовочное устройство 800 для получения из когезионной смеси готовых целлюлозных продуктов 750. Например, формовочное устройство 800 может быть выполнено с возможностью формования когезионной смеси 325 с получением формованного целлюлозного продукта 750 путем сжатия когезионной смеси с получением уплотненного целлюлозного продукта, экструзии когезионной смеси с получением формованного целлюлозного продукта и/или прессования когезионной смеси в пресс-форме с получением формованного целлюлозного продукта. В некоторых случаях формованные целлюлозные продукты 750 могут, быть охарактеризованы как, например, целлюлозный продукт в виде ориентированно-стружечной плиты, целлюлозный продукт в виде волокнистой плиты средней плотности, целлюлозный продукт в виде древесностружечной плиты, и/или целлюлозный продукт в виде изоляционной плиты.
В некоторых аспектах целлюлозный продукт 750 может быть изготовлен в виде листов желаемой длины, ширины и толщины или в виде сплошного листа, то есть, позднее разделены на сегменты желаемой длины. В некоторых случаях формовочное устройство 800 может быть выполнено с возможностью формования когезионной смеси с помощью негативной или позитивной форм с получением целлюлозных продуктов, поверхность которых определяется обратными оттисками негативной и позитивной форм. То есть, например, различные валики могут быть соответственно покрыты выпуклым и/или вдавленным узором таким образом, что формованные целлюлозные продукты будут иметь соответствующую поверхность, определяющую обратный оттиск узора. Специалисту в данной области техники также очевидно, что возможность такой обработки когезионной смеси указывает на то, что конечная форма целлюлозных продуктов не обязательно должна быть плоской, но может принимать множество различных форм, контуров и размеров, кроме тех, которые были описаны в настоящем документе.
В еще одном аспекте может оказаться предпочтительным иметь возможность производить оценку формованных целлюлозных продуктов для того, чтобы определять или контролировать их характеристики таким образом, чтобы можно было изменять процесс изготовления по мере необходимости с получением определенного необходимого или желаемого формованного целлюлозного продукта. Например, в одном из примеров устройство 100 может дополнительно содержать оценочное устройство 900, выполненное с возможностью оценки прочности внутренних связей формованного целлюлозного продукта. Специалисты в данной области техники признают, что такое оценочное устройство 900 может содержать устройство для определения прочности на разрыв или иное соответствующее устройство, снабженное элементами, которые могут быть закреплены на противоположных поверхностях образцов формованных целлюлозных продуктов 750, причем разрушение образца при растяжении является показателем прочности внутренних связей формованного целлюлозного продукта. В таких случаях устройство сравнения 950 может быть выполнено с возможностью сравнения оценочной прочности внутренних связей с приемлемым значением прочности внутренних связей для формованного целлюлозного продукта, в котором приемлемая прочность внутренних связей может варьироваться по мере необходимости или по желанию. Если оценочное значение прочности внутренних связей меньше приемлемого значения прочности внутренних связей, одно из возможных решений может включать, например, применение устройства разбавления 1000 для разбавления огнезащитного раствора 250, используемого первым смесительным устройством 300 для приготовления увлажненной смеси, до второй концентрации содержащихся в нем твердых веществ, причем указанная вторая концентрация меньше первой концентрации, для увеличения прочности внутренних связей формованного целлюлозного продукта 750. Разбавление огнезащитного раствора таким образом может, в некоторых случаях, активизировать или иным образом облегчить равномерное и полное диспергирование твердых частиц, содержащихся в огнезащитном растворе, в увлажненной смеси, адсорбцию твердых частиц волокнами целлюлозы и/или уменьшение количества твердых веществ на поверхностях целлюлозных волокон. В других аспектах, если оценочная прочность внутренних связей меньше приемлемой прочности внутренних связей, другое возможное решение может включать, например, применение устройства, регулирующего содержание связующего агента, 1050, выполненного с возможностью увеличения количества связующего агента, используемого для приготовления когезионной смеси 325. Таким образом, увеличение количества связующего агента может повысить склеивающую способность волокон целлюлозы в когезионной смеси и тем самым увеличить прочность внутренних связей формованного целлюлозного продукта.
В этом смысле другие факторы, такие как, например, выдерживание увлажненной смеси в течение заданного времени перед удалением жидкости из увлажненной смеси или приготовлением когезионной смеси, а также увлажнение сухой огнестойкой смеси волокон перед приготовлением когезионной смеси, также могут способствовать повышению прочности внутренних связей формованного целлюлозного продукта. В некоторых случаях любое повышение прочности внутренних связей также может отразиться на других характеристиках формованного целлюлозного продукта. Например, повышение прочности внутренних связей (ПВС) может также сопровождаться повышением плотности, предела прочности при растяжении (ППР), и/или модуля упругости (МУ).
В одном конкретном случае готовый целлюлозный продукт в форме волокнистой плиты был изготовлен из волокон пустых плодовых гроздей, причем пустые плодовые грозди были первоначально измельчены в нагреваемой молотковой мельнице и высушены до влагосодержания примерно 10%. Затем полученную смесь волокон увлажняли раствором огнезащитного состава, содержащим в качестве активного ингредиента гидрофосфат аммония. Затем увлажненную смесь волокон выдерживали в течение примерно одного часа перед дополнительной обработкой изоцианатным связующим агентом (МДИ), а затем волокна повторно измельчали в ненагреваемой молотковой мельнице. Затем когезионная смесь увлажняли водой, после чего прессовали с получением волокнистой плиты, содержащей готовый целлюлозный продукт. Когезионная смесь характеризовалась содержанием примерно 10% огнезащитного раствора и примерно 18% связующего агента (МДИ). Полученная волокнистая плита имела плотность 905 кг/м3, ППР 34,3 Н/мм2, МУ 3341 Н/мм2, IB 3,03 Н/мм2 и набухание в толщину (под воздействием воды) 5,9%. Для сравнения, типовая плита общего назначения типа MDF для использования в сухих условиях должна иметь следующие характеристики: IB - 0,55 Н/мм2, ППР - 20 Н/мм2, МУ - 2200 Н/мм2 и набухание в толщину менее 12%. Для дополнительного сравнения плита класса 4 OSB для несения повышенных нагрузок в условиях повышенной влажности должна иметь следующие характеристики: IB 0,45 Н/мм2, ППР - от 15 Н/мм2 и 28 Н/мм2 (среднее значение - 21.5 Н/мм2), МУ - от 1900 Н/мм2 до 4800 Н/мм2 (среднее значение - 3350 Н/мм2), и набухание в толщину - менее 12%.
Кроме того, в некоторых случаях целлюлозные продукты, полученные в соответствии с аспектами настоящего изобретения, такие как упоминавшийся выше продукт в виде волокнистой плиты из пустых плодовых гроздей, может также демонстрировать ряд других желательных свойств, лучших, чем у обычных продуктов, в виде волокнистых плит. Например, такие целлюлозные продукты, обработанные огнезащитным раствором, могут демонстрировать «нулевую воспламеняемость» и/или «нулевое распространение пламени» (то есть в противоположность простому контролю распространения пламени, как в случае обработки поверхности продукта огнезащитным составом). В другом примере обработка смеси волокон с огнезащитным раствором может обеспечить более однородное и тщательное диспергирование и распределение огнезащитного раствора в готовом целлюлозном продукта, повышая, таким образом, огнестойкость (снижая распространение пламени), а также тепловой барьер (термостойкость/ теплоизоляционные свойства) и/или другие характеристики.
Многие модификации и прочие аспекты данного изобретения, освещенные в настоящем документе, будут очевидны специалистам в данной области техники, для которых предназначено настоящее описание, с учетом сведений, представленных в настоящем описании и прилагаемых чертежах. Например, специалисту в данной области техники очевидно, что устройства, описанные в настоящем документе, легко приводят к соответствующим технологическим процессам и способам приготовления огнестойких целлюлозных продуктов, как показано, например, на ФИГ.2. Более конкретно, такие способы могут включать переработку волокон целлюлозы с получением смеси волокон (блок 1100) и приготовление увлажненной смеси из смеси волокон и раствора огнезащитного состава, при этом огнезащитный раствор по существу равномерно распределен в суспензии (блок 1200), приготовление когезионной смеси из увлажненной смеси и связующего агента (блок 1300), а затем формование когезионной смеси с получением целлюлозного продукта (блок 1400).
Кроме того, в некоторых случаях формованные целлюлозные продукты могут быть подвергнуты дальнейшей обработке, например выравниванию их определенных поверхностей, или удалению «задиров» или выравниванию кромок целлюлозных продуктов иным способом. В таких случаях, устройство 100 может также содержать устройство сбора (не показано), при этом устройство сбора может быть выполнено с возможностью захвата твердых отходов, послеформовочной обработки целлюлозного продукта. В таких случаях захваченные твердые отходы могут быть использованы при изготовлении других продуктов (например, заливная теплоизоляция), при этом обеспечивая их огнезащитные свойства, или рециклированы путем добавления к целлюлозным волокнам, образующим смесь волокон.
Кроме того, в некоторых случаях первое смесительное устройство 300 может быть выполнено с возможностью добавления и/или приема других подходящих веществ/материалов /химических реагентов для добавления к смеси волокон, например, первое смесительное устройство 300 может быть выполнено с возможностью приема фунгицидов, средств для придания водоотталкивающих или водоупорных свойств, или иных водостойких веществ, и/или средств для отпугивания насекомых, таких как частицы стекла, стекловолокна, осколки стекла, мелкие частицы вулканического стекла или любые другие соответствующие формы стеклянных элементов и/или боратов, для того, чтобы обеспечить отпугивание термитов - в любом примере, может оказаться предпочтительным, чтобы любые дополнительные вещества, принятые в смесь волокон, были соответствующим образом переработаны первым смесительным устройством 300, чтобы быть по существу равномерно и полностью распределенными и диспергированными в смеси волокон.
Кроме того, специалистам в данной области техники очевидно, что в некоторых аспектах когезионная смесь может быть приготовлена общими способами, а затем может быть отформована, отлита в форму, или иным образом переработана в различные конечные продукты - такие как, например, доски, составной кровельный гонт, составные кровельные панели, составные стенные теплоизоляционные панели, составные кровельные плитки испанского стиля «красная глина», корпуса для штепсельных розеток, двери, обшивка внутренних стен, наружный обшивочный материал, основа мебели, шкафы, составные створки дверец шкафов, настилы полов, ламинированные настилы полов, составные настилы полов с тонким покрытием, и т.п. Тем не менее, приводимые в качестве примеров конечные продукты, представленные в настоящем документе, не являются каким-либо ограничением для множества рассматриваемых конечных продуктов. Таким образом, общая концепция когезионных материалов может быть расширена до примеров, когда конечный продукт может быть изготовлен многими различными способами, такими как, например, прессование в пресс-форме, экструзия, прессование, штамповка, или любым другим способом.
Более того, обычный когезионный материал может быть предоставлен в качестве компонентов или иных частей конечной сборки как ламинированный напольный настил и пустотелая мебель. Также специалистам в данной области техники очевидно, что готовые целлюлозные продукты в соответствии с аспектами данного изобретения могут быть изготовлены таким образом, что огнезащитный раствор окажется диспергированным в продукте по меньшей мере частично, если не единообразно и равномерно. По этой причине компоненты конечной сборки, содержащие огнестойкие целлюлозные продукты, с высокой степенью вероятности могут быть полностью устойчивы к воздействию огня и/или неспособны к воспламенению в течение более продолжительного времени (то есть ввиду того, что огнезащитный раствор эффективно интегрирован в целлюлозный продукт), по сравнению с простой обработкой поверхности, которая может быть легко удалена, смыта или подвержена разложению с течением времени.
Таким образом, необходимо понимать, что настоящее изобретение не должно ограничиваться конкретными представленными аспектами и что модификации и прочие аспекты должны быть включены в объем прилагаемой формулы изобретения. Несмотря на то, что в настоящем документе используются конкретные термины, они используются исключительно в обобщенном смысле и с описательными целями, а с целью ограничения.
1. Способ получения огнестойкого целлюлозного материала, включающий:
переработку целлюлозных волокон с получением смеси разрушенных волокон;
приготовление увлажненной смеси из указанной смеси разрушенных волокон и огнезащитного раствора, при этом указанная увлажненная смесь содержит частицы твердого вещества огнезащитного раствора, по существу равномерно и полностью диспергированные в указанной смеси;
удаление жидкости из указанной увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с влагосодержанием от 0% до примерно 3%;
нанесение связующего агента на указанную сухую огнестойкую смесь разрушенных волокон; и
приложение давления к указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с обеспечением связывания волокон указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон связывающим агентом с получением твердого формованного целлюлозного продукта.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий удаление жидкости из целлюлозных волокон или смеси разрушенных волокон перед приготовлением увлажненной смеси.
3. Способ по п.1, в котором переработка целлюлозных волокон и приготовление увлажненной смеси дополнительно включают переработку целлюлозных волокон и приготовление увлажненной смеси без очистки целлюлозных волокон или смеси разрушенных волокон от загрязнений.
4. Способ по п.1, дополнительно включающий выдерживание увлажненной смеси в течение по меньшей мере заданного времени с обеспечением по меньшей мере частичной адсорбции огнезащитного раствора целлюлозными волокнами в смеси разрушенных волокон перед удалением жидкости из увлажненной смеси.
5. Способ по п.1, дополнительно включающий добавление влаги к сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон таким образом, что влагосодержание сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон перед нанесением связующего агента на указанную сухую огнестойкую смесь разрушенных волокон составляет от примерно 1% до примерно 20%.
6. Способ по п.1, в котором переработка волокон целлюлозы с получением смеси разрушенных волокон дополнительно включает переработку одного из следующего: пульпы древесного сырья, отходов пальмовой древесины, отходов сахарного тростника, волокнистых отходов, бумажных отходов и древесных отходов, каждый из которых содержит волокна целлюлозы, с получением смеси разрушенных волокон.
7. Способ по п.1, в котором приготовление увлажненной смеси дополнительно включает по существу насыщение смеси разрушенных волокон огнезащитным раствором, содержащим твердые вещества в первой концентрации, и приготовление суспензии из смеси разрушенных волокон и огнезащитного раствора.
8. Способ по п.1, в котором приготовление увлажненной смеси дополнительно включает приготовление увлажненной смеси из смеси разрушенных волокон и огнезащитного раствора, содержащего одно из следующих соединений: соединения бора, соединения фосфора, соединения хлора, соединения фтора, соединения сурьмы, бората, галогенсодержащего соединения, борной кислоты, неорганического гидрата, соединения брома, гидроксида алюминия, гидроксида магния, гидромагнезита, триоксида сурьмы, соли фосфония, фосфата аммония, гидрофосфата аммония, метилбромида, метилйодида, бромхлордифторметана, дибромтетрафторэтана, дибромдифторметана, тетрахлорида углерода, бикарбоната мочевины и калия, или их комбинации.
9. Способ по п.1, в котором удаление жидкости из увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон дополнительно включает:
обезвоживание увлажненной смеси и
сушку обезвоженной увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с влагосодержанием от 0% до примерно 3%.
10. Способ по п.1, в котором удаление жидкости из увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон дополнительно включает нагревание увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон.
11. Способ по п.1, дополнительно включающий:
рециклирование избытка огнезащитного раствора в форме жидкости или пара при удалении жидкости из первой части увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон и
добавление рециклированного избытка огнезащитного раствора к следующей части смеси разрушенных волокон с получением следующей части увлажненной смеси.
12. Способ по п.1, в котором приготовление увлажненной смеси дополнительно включает приготовление увлажненной смеси из смеси разрушенных волокон и одного из следующих компонентов: водного огнезащитного раствора, огнезащитного раствора на основе нетоксичной жидкости или огнезащитного жидкого раствора с нейтральным pH.
13. Способ по п.1, в котором нанесение связующего агента на указанную сухую огнестойкую смесь разрушенных волокон дополнительно включает нанесение связующего агента, содержащего смолистое вещество или адгезивный материал, на указанную сухую огнестойкую смесь разрушенных волокон.
14. Способ по п.1, в котором приложение давления к указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом дополнительно включает одно из следующего: сжатие сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением уплотненного целлюлозного продукта, экструзию сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением формованного целлюлозного продукта и прессование сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом в пресс-форме с получением твердого формованного целлюлозного продукта.
15. Способ по п.1, в котором приложение давления к указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением твердого формованного целлюлозного продукта дополнительно включает приложение давления и подвод тепла к указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением твердого формованного целлюлозного продукта, включая целлюлозный продукт в виде ориентированно стружечной плиты, целлюлозный продукт в виде волокнистой плиты средней плотности, целлюлозный продукт в виде древесно-стружечной плиты и целлюлозный продукт в виде изоляционной плиты.
16. Способ по п.7, дополнительно включающий:
оценку прочности внутренних связей указанного твердого формованного целлюлозного продукта с применением устройства для определения прочности на разрыв;
сравнение оценочной прочности внутренних связей с приемлемой прочностью внутренних связей для указанного твердого формованного целлюлозного продукта; и
разбавление огнезащитного раствора, используемого для получения следующей порции увлажненной смеси, до такой степени, что указанный огнезащитный раствор содержит твердые вещества во второй концентрации, причем указанная вторая концентрация меньше указанной первой концентрации твердых веществ, если оценочная прочность внутренних связей меньше приемлемой прочности внутренних связей.
17. Способ по п.1, дополнительно включающий:
оценку прочности внутренних связей указанного твердого формованного целлюлозного продукта с применением устройства для определения прочности на разрыв;
сравнение оценочной прочности внутренних связей с приемлемой прочностью внутренних связей для указанного твердого формованного целлюлозного продукта; и
увеличение количества связующего агента, наносимого на следующую порцию сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон, если оценочная прочность внутренних связей меньше приемлемой прочности внутренних связей.
18. Устройство для получения огнестойкого целлюлозного материала, содержащее:
первое перерабатывающее устройство, выполненное с возможностью переработки целлюлозных волокон с получением смеси разрушенных волокон;
первое смесительное устройство, выполненное с возможностью приготовления увлажненной смеси из указанной смеси разрушенных волокон и огнезащитного раствора, при этом частицы твердого вещества огнезащитного раствора по существу равномерно и полностью диспергированы в указанной увлажненной смеси;
второе перерабатывающее устройство, выполненное с возможностью удаления жидкости из указанной увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с влагосодержанием от 0% до примерно 3%;
второе смесительное устройство, выполненное с возможностью нанесения связующего агента на указанную сухую огнестойкую смесь разрушенных волокон; и
формовочное устройство, выполненное с возможностью приложения давления к указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с обеспечением связывания волокон указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон связующим агентом с получением твердого формованного целлюлозного продукта.
19. Устройство по п.18, в котором первое перерабатывающее устройство или первое смесительное устройство выполнены с возможностью удаления жидкости из волокон целлюлозы или смеси разрушенных волокон до приготовления увлажненной смеси в первом смесительном устройстве.
20. Устройство по п.18, в котором первое перерабатывающее устройство и первое смесительное устройство выполнены с возможностью переработки целлюлозных волокон и приготовления увлажненной смеси, соответственно, без очистки целлюлозных волокон или смеси разрушенных волокон от загрязнений.
21. Устройство по п.18, в котором второе перерабатывающее устройство или второе смесительное устройство выполнены с возможностью добавления влаги к сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон таким образом, что влагосодержание сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон перед нанесением связующего агента на указанную сухую огнестойкую смесь разрушенных волокон во втором смесительном устройстве составляет от примерно 1% до примерно 20%.
22. Устройство по п.18, дополнительно содержащее кондиционирующее устройство, выполненное с возможностью приема и выдерживания увлажненной смеси в течение по меньшей мере заданного времени с обеспечением по меньшей мере частичной адсорбции огнезащитного раствора целлюлозными волокнами в смеси разрушенных волокон перед удалением жидкости из увлажненной смеси во втором перерабатывающем устройстве.
23. Устройство по п.18, в котором первое перерабатывающее устройство выполнено с возможностью переработки одного из следующего: пульпы древесного сырья, отходов пальмовой древесины, отходов сахарного тростника, волокнистых отходов, бумажных отходов и древесных отходов, каждый из которых содержит волокна целлюлозы, с получением смеси разрушенных волокон.
24. Устройство по п.18, в котором первое смесительное устройство выполнено с возможностью приготовления увлажненной смеси путем по существу насыщения смеси разрушенных волокон огнезащитным раствором, содержащим твердые вещества в первой концентрации, или путем приготовления суспензии из смеси разрушенных волокон и огнезащитного раствора.
25. Устройство по п.18, в котором первое смесительное устройство выполнено с возможностью приготовления увлажненной смеси из смеси разрушенных волокон и огнезащитного раствора, содержащего одно из следующих соединений: соединения бора, соединения фосфора, соединения хлора, соединения фтора, соединения сурьмы, бората, галогенсодержащего соединения, борной кислоты, неорганического гидрата, соединения брома, гидроксида алюминия, гидроксида магния, гидромагнезита, триоксида сурьмы, соли фосфония, фосфата аммония, гидрофосфата аммония, метилбромида, метилйодида, бромхлордифторметана, дибромтетрафторэтана, дибромдифторметана, тетрахлорида углерода, бикарбоната мочевины и калия, или их комбинации.
26. Устройство по п.18, в котором второе перерабатывающее устройство выполнено с возможностью обезвоживания увлажненной смеси и сушки обезвоженной увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с влагосодержанием от 0% до примерно 3%.
27. Устройство по п.18, в котором второе перерабатывающее устройство выполнено с возможностью нагревания увлажненной смеси с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон.
28. Устройство по п.18, дополнительно содержащее рециклирующее устройство, выполненное с возможностью рециклирования избытка огнезащитного раствора в форме жидкости или пара в процессе удаления жидкости из первой части увлажненной смеси во втором перерабатывающем устройстве с получением сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон, и добавления рециклированного избытка огнезащитного раствора к следующей порции смеси разрушенных волокон с получением следующей порции увлажненной смеси.
29. Устройство по п.18, в котором первое смесительное устройство выполнено с возможностью приготовления увлажненной смеси из смеси разрушенных волокон и одного из следующего: водного огнезащитного раствора, огнезащитного раствора на основе нетоксичной жидкости и жидкого огнезащитного раствора с нейтральным pH.
30. Устройство по п.18, в котором второе смесительное устройство выполнено с возможностью нанесения связующего агента, содержащего смолистое вещество и адгезивный материал, на указанную сухую огнестойкую смесь разрушенных волокон.
31. Устройство по п.18, в котором формовочное устройство выполнено с возможностью приложения давления к указанной сухой огнезащитной смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением твердого формованного целлюлозного продукта путем одного из следующего: сжатия указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением уплотненного целлюлозного продукта, экструзии указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением формованного целлюлозного продукта и прессования указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом в пресс-форме с получением твердого формованного целлюлозного продукта.
32. Устройство по п.18, в котором формовочное устройство выполнено с возможностью приложения давления к указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с обеспечением формования указанной сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон с нанесенным на нее связующим агентом с получением одного из следующих продуктов: целлюлозного продукта в виде ориентированно-стружечной плиты, целлюлозного продукта в виде волокнистой плиты средней плотности, целлюлозного продукта в виде древесно-стружечной плиты и целлюлозного продукта в виде изоляционной плиты.
33. Устройство по п.24, дополнительно содержащее:
устройство для определения прочности на разрыв, выполненное с возможностью оценки прочности внутренних связей твердого формованного целлюлозного продукта;
устройство сравнения, выполненное с возможностью сравнения оценочной прочности внутренних связей с приемлемой прочностью внутренних связей для твердого формованного целлюлозного продукта; и
устройство разбавления, выполненное с возможностью разбавления огнезащитного раствора, используемого для приготовления следующей порции увлажненной смеси, до такой степени, что указанный огнезащитный раствор содержит твердые вещества во второй концентрации, причем указанная вторая концентрация меньше указанной первой концентрации твердых веществ, если оценочная прочность внутренних связей меньше приемлемой прочности внутренних связей.
34. Устройство по п.18, дополнительно содержащее:
устройство для определения прочности на разрыв, выполненное с возможностью оценки прочности внутренних связей твердого формованного целлюлозного продукта;
устройство сравнения, выполненное с возможностью сравнения оценочной прочности внутренних связей с приемлемой прочностью внутренних связей для твердого формованного целлюлозного продукта; и
устройство регулирования подачи связующего агента, выполненное с возможностью увеличения количества связующего агента, наносимого на следующую порцию сухой огнестойкой смеси разрушенных волокон, если оценочная прочность внутренних связей ниже приемлемой прочности внутренних связей.
