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Verfahren zur Herstellung von ein-oder mehrschichtigen Platten durch Pressen von mit Bindemittel versetzten Teilchen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Platten durch Pressen von mit Bindemittel versetzten Teilchen, insbesondere durch Heisspressen von mit wärmehärtendem Bindemittel versetzten Holzspänen. Ferner umfasst die Erfindung eine nach dem
Verfahren hergestellte Platte. Die Erfindung befasst sich vor allem mit Holzspanplatten, u. zw. solchen mit einer Kernschicht aus gröberen Holzspänen und einer oder mehreren Deckschichten aus feineren
Holzspänen.
Man ist sich seit vielen Jahren bewusst, dass insbesondere bei Holzspanplatten Querzugsbrüche im allgemeinen im Bereich der Plattenmittelebene auftreten. Der Grund hiefür liegt in der etwas schwächeren Verdichtung der Späne in der eigentlichen Kernzone der Kernschicht, d. h. derjenigen Teilchen, die nahe bei der Plattenmittelebene liegen. Aus diesen Erfahrungen hat man jedoch bis heute keine praktischen Folgerungen gezogen.
Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass man die Herstellung von Platten der eingangs erwähnten Art durch eine sinnvolle Differenzierung des Bindemittelgehaltes über den Querschnitt der Platte wirtschaftlicher gestalten kann. Das Verfahren gemäss der Erfindung wird unter Anwendung dieser Erkenntnis derart durchgeführt, dass den für die Bildung der innersten Kernzone der Platte bestimmten Teilchen eine im Verhältnis zu ihrem Gewicht grössere Bindemittelmenge zugesetzt wird als denjenigen Teilchen, die für die Bildung der beidseitig dieser Kernzone zwischen dieser und den Oberflächenzonen der Platte angeordneten Zwischenzonen vorgesehen sind.
Dadurch, dass man den Bindemittelgehalt in der innersten Kernzone der Platte höher hält als den Bindemittelgehalt in den angrenzenden Zwischenzonen, gelingt es, eine Platte herzustellen, bei welcher der Gesamtbindemittelaufwand geringer ist als derjenige einer üblichen Platte mit gleicher Querzugsfestigkeit.
Die Erfindung betrifft auch eine nach dem oben definierten Verfahren hergestellte Platte, welche in an sich bekannter Weise aus einer Kernschicht aus gröberen Holzspänen und einer oder mehreren Deckschichten aus feineren Holzspänen besteht. Bei dieser Platte liegt das Neue erfindungsgemäss darin, dass die Kernschicht aus drei übereinanderliegenden Zonen aufgebaut ist, von denen die beiden äusseren unter sich gleich sind und gleiche Bindemittelgehalte aufweisen. Ausserdem soll der Bindemittelgehalt der dazwischenliegenden innersten Kernzone höher sein als derjenige der beiden äusseren Kernschichtzonen (Zwischenzonen).
Es ist zu beachten, dass die Begriffe"Kernschicht"und"Kemzone"nicht dieselbe Bedeutung haben. Mit Kernschicht wird bei einer Platte all das verstanden, was zwischen den Deckschichten liegt. Diese Feststellung gilt sowohl für eigentliche Drei- oder andere Mehrschichtplatten, als auch für sogenannte Einschichtplatten. Auch bei den letzteren sind normalerweise die oberflächennahen Zonen als Folge der direkten Einwirkung der Pressplatten etwas höher verdichtet als der innere Teil, so dass man auch hier gewissermassen von Deckschichten sprechen kann. Dagegen ist mit dem Ausdruck Kernzone bei einer Ein- oder Mehrschichtplatte derjenige Teil der Kernschicht zu verstehen, der sich in unmittelbarer Nähe der Plattenmittelebene befindet.
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Mit besonderem Vorteil sind die Bindemittelanteile der genannten Zone der Kernschicht derart gewählt, dass die Querzugsfestigkeit der Kernschicht über ihren ganzen Querschnitt mindestens im wesentlichen kostant ist. Dies ist vielfach dann der Fall, wenn die drei genannten Zonen mindestens angenähert gleich stark sind.
Die Lehre nach der Erfindung gibt somit die interessante Möglichkeit, den Bindemittelanteil einer Platte herabzusetzen, ohne deren Eigenschaften zu verschlechtern. Anderseits könnte man auch die Querzugsfestigkeit dadurch verbessern, dass man lediglich den Bindemittelgehalt der innersten Kernzone, also des zentralen Teiles der Kernschicht, gegenüber demjenigen der Zwischenzonen (äussere Kernschichtzonen) entsprechend erhöht.
Im folgenden sind das Verfahren nach der Erfindung sowie das durch das Verfahren erzielbare Produkt an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es soll eine dreischichtige Holzspanplatte mit einem mittlerem Raumgewicht von 600 kglm3 und einer Dicke von 20 mm hergestellt werden. Die Deckschichtspäne sollen hiebei flächig sein und eine mittlere Dicke von zirka 0, 2 mm aufweisen. Des weiteren sei angenommen, dass für die Kernschicht längliche Späne mit einer mittleren Dicke von zirka 0, 6 mm Anwendung finden.
Für die Herstellung eines einzigen Quadratmeters der Platte benötigt man pro Decklage 1, 285 kg Deckschichtspäne (Gewicht des absolut trockenen Holzes), welche beispielsweise eine Feuchtigkeit von 15% (bezogen auf atro Holz) aufweisen. Diese Späne werden derart mit einem flüssigen Harnstoff-Formaldehydharz beleimt, dass die Späne 155 g Bindemittelfeststoff aufnehmen und der totale Wasseranteil zirka 30% (bezogen auf atro Holz) beträgt.
Die Kernschicht der Platte setzt sich aus drei Zonen oder Lagen gleichartiger Kernspäne zusammen, wobei der Spananteil für diese drei Zonen gleich gross ist. Die innerste der drei Zonen, nämlich die eigentliche Kernzone, liegt zwischen zwei als Zwischenzonen bezeichneten Lagen. Pro Quadratmeter benötigt jede der drei Lagen 2, 6 kg Kernschichtspäne mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 3% (auf das angegebene atro Holzgewicht bezogen). Die für die Kernzone bestimmten Späne sollen mit 155 g Feststoff eines flüssigen Harnstoff-Formaldehydharzes versehen werden, dessen Verdünnung derart ist, dass die Späne nach der Beleimung einen Feuchtigkeitsgrad von zirka 9% annehmen.
Dagegen sind auf die für die sogenannten Zwischenzonen vorgesehenen Späne pro Lage lediglich 115 g Feststoff eines etwas stärker verdünnten Harnstoff-Formaldehydharzes aufzubringen, so dass der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt dieser Späne einen Wert von etwa 9% des Gewichtes des trockenen Holzes annimmt.
Mit Hilfe einer speziellen Streumaschine wird zunächst eine Schicht Decklagespäne gleichmässig ausgebreitet. Hierauf streut man beispielsweise mit einer zweiten Verteilvorrichtung eine gegenüber der Decklage dickere Zwischenzonenlage aus schwach beleimten Kernspänen. Diese Zwischenlage dient als
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eigentliche Innenlage kommt wieder eine Zwischenlage aus schwach beleimten Kernspänen. Schliesslich wird das ganze mit einer Lage aus Deckschichtspänen der weiter oben beschriebenen Art abgedeckt.
Der dermassen gebildete Spanplattenformling wird nun zwischen zwei auf 1500C erhitzten Pressplatten bei einem maximalen Druck von 15 kp/cm2 verpresst und zu einer Dreischichtplatte konsolidiert, deren Kernschicht insofern nicht homogen ist, als der Bindemittelgehalt der mittleren Zone höher ist als derjenige der beiden benachbarten Zonen (Zwischenzonen).
Es hat sich gezeigt, dass bei einer nach den obigen Angaben gefertigten Platte die Querzugsbrüche über den ganzen Querschnitt der Kernschicht mehr oder weniger statistisch auftreten. Bei gleicher Bruchfestigkeit ergibt sich gegenüber einer Platte mit homogener Bindemittelverteilung in der Kernschicht eine wesentliche Bindemittelersparnis.
Selbstverständlich kann die Kernschicht auch in mehr als drei Zonen unterteilt sein. So ist beispielsweise eine Kernschicht aus fünf übereinandergelegten Lagen denkbar, wobei der Bindemittelgehalt in den Lagen 1 und 5 etwa 4%, in den Lagen 2 und 4 z. B. 5% und in der innersten Lage 3 z. B. 6% betragen kann. Bei Grossanlagen oder im Falle der Erzeugung einer sehr dicken Platte, wo man ohnehin die Kernschicht durch übereinanderlegen einer grösseren Anzahl von Lagen bildet, könnte die Bindemitteldifferenzierung in der Kernschicht noch feiner abgestuft sein.
Ausserdem ist es in gewissen Fällen zweckmässig, die sich durch den Bindemittelgehalt unterscheidenden Kernschichtzonen verschieden stark zu halten, u. zw. beispielsweise bei einem Formling mit fünf Kernschichtlagen dadurch, dass die Lagen 1, 2, 4 und 5 einen eigentlichen Prozentsatz eines Bindemittels aufweisen, welcher niedriger ist wie der Bindemittelanteil in der Lage 3.