Vorbehandlung von gefrorenen Holzstämmen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Benetzung von Holzstämmen.

Eine derartige Vorrichtung bzw. ein derartiges Verfahren kommt insbesondere auf dem Gebiet der Holzwirtschaft zum Ein- satz. Prozessbedingt ist es zur Herstellung von Industrie ^¬ holz, beispielsweise in der Zellstoff- und Papierindustrie, notwendig, Rinde von Holzstämmen vollständig zu entfernen. Das Industrieholz wird dann z.B. weiter zu Hackschnitzel verarbeitet bzw. zur Holzschlifferzeugung (z.B. mittels TMP oder CTMP, Thermo Mechanical Pulp bzw. Chemo Thermo Mechanical Pulp) eingesetzt.

Die Rinde von Baumstämmen enthält kein typisches Fasermaterial wie das Holz, welches für die Papierherstellung verwertet werden kann. Hinzu kommt noch der dunkle Farbton der Rinde. Bleiben durch eine nicht hundertprozentige Entfernung oder Aussortierung Rindeteilchen im Prozess, sind Unreinheiten in Form von Schmutzpunkten im Papier vorprogrammiert. Dies führt natürlich zu einer deutlichen Minderung der Papierqualität.

Ein Verfahren zur Entrindung stellt die so genannte Mehrstammentrindung in einer Entrindungstrommel dar. Diesen an den Stirnseiten offenen Trommeln werden dabei liegend mit einem gewissen vorgegebenen Gefälle betrieben. Die Hölzer wer- den kontinuierlich zugeführt und durch die Trommel im entste ^¬ henden Pulk zur Auslaufseite bewegt. In der Regel werden die Holzstämme vorher auf gleiche Länge gesägt, die sogenannten Holzprügel. Durch die Reibung der Hölzer untereinander und an den innenwandig eingebauten Profilleisten löst sich die Rinde vom Holz. Die Rinde wird über Schlitze in der Trommel ausge ^¬ schleust. Das Verfahren kann sowohl als Trocken- als auch als Nassentrindung realisiert werden. Daneben existieren noch weitere mechanische Entrindungsverfahren (Hochdruckwasser- Entrinder etc.) .

Anlagen für Einstammentrindung sind meist Rotoraggregate, die als transportable Maschinen direkt im Wald durch die Forst ^¬ wirtschaft eingesetzt werden oder auch als stationäre Anla ^¬ gen, z.B. in Zellstoff- und Papierfabriken, zum Einsatz kommen. Hier wird jeder Stamm einzeln einem Schälwerkzeug mit rotierenden Messern, welches sich durch Verstellungen dem je- weiligen Durchmesser des Holzstammes anpassen kann, zugeführt und entrindet.

Sind die Holzstämme jahreszeitlich bedingt gefroren, werden sie vor der Entrindung üblicherweise mit heißem Dampf behan- delt, wobei hohe Gestehungskosten für die Dampferzeugung anfallen. Ohne diese Vorbehandlung würde dies zu erhöhtem mechanischem Verschleiß bei den Entrindungsmaschinen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für die Vorbehandlung von gefrorenen Holzstämmen anzugeben, die gegenüber den bekannten Lösungen weniger Energie verbraucht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Vorrichtung mit zumindest einem luftdichten Gehäuse zur Aufnahme von Holzstämmen, das zumindest eine luftdicht verschließbare Öffnung aufweist, mit Mitteln zur Wechselwirkung des Gehäuses mit einem Unterdrucksystem sowie mit zumindest einer Zuführung, mittels der eine Flüssigkeit und/oder Dampf in das Gehäuse zuführbar ist. Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Benet ^¬ zung von Holzstämmen mittels einer derartigen Vorrichtung mit zumindest den folgenden Schritten:

a) Zuführen zumindest eines Holzstammes in das Gehäuse, b) Absenken des Drucks innerhalb des Gehäuses,

c) Zuführen von heißer Flüssigkeit und/oder heißem Dampf in das Gehäuse,

d) Entspannen des Drucks innerhalb des Gehäuses,

e) Ausleiten des zumindest eines Holzstammes aus dem Gehäuse. Dabei wird das Absenken des Drucks innerhalb des Gehäuses mittels des Unterdrucksystems, z.B. durch eine Vakuumpumpe oder andere Mittel, die einen Sog ausüben, erzielt. Die Ent ^¬ spannung des Drucks innerhalb des Mischgehäuses erfolgt auf Normaldruck (atmosphärischer Druck) , ein Aufbau von Überdruck ist nicht erforderlich. Die Mittel zur Wechselwirkung zwischen Gehäuse und Unterdrucksystem weisen u.a. natürlich Rohre und Ventile auf. Das Zuführen und Ausleiten der Holzstämme kann mittels eines Förderers erfolgen, der auch Bestandteil der Vorrichtung sein kann.

Durch den im Gehäuse - der sogenannten Behandlungskammer - reduzierten Druck (Unterdruck) wird die Luft innerhalb der Rinde zunächst entzogen. Anschließend dringt die heiße Flüs- sigkeit und/oder der heiße Dampf aufgrund des Druckausgleichs in die so erzeugten Bereiche mit niedrigerem Gasdruck ein ( Innenbenetzung) und bewirkt effektiv das Auftauen der Rinde, wobei „heiß" im Sinne der Erfindung zumindest 40 °C und vor ^¬ teilhafterweise eine Temperatur von mehr als 60 °C bedeutet.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, mit weniger Ener ^¬ gie und Dampfeintrag die Rinde an den Stämmen aufzutauen. Die Tatsache, dass die Rinde in der anschließenden Entrindung leichter entfernt werden kann, verringert den Energiebedarf für die Entrindung. Ein höherer und gleichmäßigerer Grad der Entrindung wird erreicht. Weiterhin hilft die erfindungsgemä ^¬ ße Lösung bei der Reduzierung von Holzverlusten während der Entrindung . In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung ist die zumindest eine Zuführung als eine oder mehrere Düsen ausgeführt. Auf diese Weise lässt sich die Flüssigkeit und/oder der Dampf besonders einfach in der Behandlungskammer verteilen, so dass eine gleichmäßige Benetzung der Holzstämme ermöglicht wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung das Unterdrucksystem als integralen Bestandteil auf. Hierdurch wird ein eigenständiger Druckwechsel-Benetzer für Holzstämme in kompakter Bauform ermöglicht, wobei bei ^¬ spielsweise bei den Mitteln zur Wechselwirkung Rohrlänge zwischen Gehäuse und Unterdrucksystem eingespart werden kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist dabei das Unterdrucksystem eine Wasserringpumpe zur Erzeugung von Unterdruck auf. Eine solche arbeitet effizient und hat sich vielfach bewährt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Verfahrensschritte b) , d) und optional c) zumindest einmal wiederholt. Durch die Wiederholung wird der Effekt des Auf- tauens weiter verstärkt. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass die Aufzählung der Verfahrensschritte keine zwingende Reihenfolge darstellt, insbesondere kann natürlich Schritt c) auch vor Schritt b) erfolgen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird als Flüssigkeit bzw. Dampf Wasser bzw. Wasserdampf verwendet. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Lösung mit verschiede ^¬ nen Flüssigkeiten bzw. Dämpfen möglich, beispielsweise können auch Flüssigkeiten mit einer geringeren Siedetemperatur als Wasser eingesetzt werden, mit denen sich vorteilhaft bei ge ^¬ ringeren Temperaturen ein gut in der Behandlungskammer zu verteilender Dampf bzw. ein heißer Flüssigkeitsnebel erzeugen lässt. Wasser bzw. sein Dampf stellt aber eine vorteilhafte „Standard-Flüssigkeit" dar, die kostengünstig leicht verfüg ^¬ bar ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die

Flüssigkeit bzw. der Dampf mit Enzymen versetzt, die Polymere in einer Kambiumschicht des zumindest eines Holzstammes auf ^¬ brechen und/oder die Bindungen zwischen den Zellen der Kambiumschicht schwächen. Dies hat den Effekt, dass der Widerstand gegen die Entfernung der Rinde reduziert wird, d.h. dass die Rinde leichter lösbar gemacht wird. Dies erleichtert also die anschließende mechanische Entrindung und verringert den dafür notwendigen Zeit- und damit Energiebedarf. Durch einen ge- schlossenen Kreislauf - wie er natürlich auch bei den anderen Ausführungsformen eingesetzt werden kann - kann nichtverbrauchte kondensierte Enzymlösung auch wiederverwendet werden .

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläu ^¬ tert. Die Figur zeigt: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung .

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einem luftdichten Gehäuse 2, in das zumindest ein Holzstamm 3 durch eine luftdicht ver ^¬ schließbare Öffnung 4 eingeführt werden kann. Dies kann bei ^¬ spielsweise durch einen nicht dargestellten Förderer (oder auch ein Förderband) erfolgen, der (oder das) auch zumindest teilweise Bestandteil der Vorrichtung 1 sein kann. Die Öff ^¬ nung 4 kann z.B. durch einen Schieber verschließbar sein.

Zur Erzeugung von Druckwechseln im Gehäuse 2 weist die Vorrichtung 1 Mittel 5 zur Wechselwirkung des Gehäuses 2 mit einem Unterdrucksystem 6 auf, in dem der Unterdruck beispielsweise durch eine Wasserringpumpe 8 erzeugt wird.

Ist der Baumstamm 3 in die Behandlungskammer 2 verbracht worden, wird durch das Unterdrucksystem 6 zumindest einmal ein Unterdruck im Gehäuse 2 erzeugt, der anschließend wieder ent ^¬ spannt wird. Davor oder dazwischen wird über Zuführungen 7 (im in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel als Düsen ausgeführt) vorteilhafterweise heißer Wasserdampf in die Kam ^¬ mer 2 eingebracht. Durch den sich in der Behandlungskammer 2 - ggf. zyklisch - verändernden Druck (Unterdruck) wird die Luft innerhalb der Rinde zunächst entzogen. Anschließend dringt der heiße Dampf aufgrund des Druckausgleichs in die so erzeugten Bereiche mit niedrigerem Gasdruck ein (Innenbenet- zung) und bewirkt effektiv das Auftauen der Rinde. Hierdurch wird die Rinder an den Stämmen 3 mit weniger Dampfeintrag und somit Energie aufgetaut.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Benetzung von Holzstämmen. Um eine Lösung für die Vorbehandlung von gefrorenen Holzstämmen anzugeben, die gegenüber den bekannten Lösungen weniger Energie verbraucht, wird vorgeschlagen, die Holzstämme in ein luftdichtes Gehäuse zu verbringen, innerhalb des Gehäuses mittels ei ^¬ nes Unterdrucksystems den Druck abzusenken, eine heiße Flüs ^¬ sigkeit und/oder heißen Dampf in das Gehäuse über dafür vorgesehene Zuführungen einzuleiten, den Druck im Gehäuse wieder zu entspannen und die Holzstämme aus dem Gehäuse auszuleiten.