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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pressplatten oder Formkörpern mit Teilchen aus
Holz oder andern organischen Materialien und mit Bindemitteln aus thermoplastischen Kunststoffabfällen.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art werden Abfälle in Form relativ grosser Folienschnitzel von etwa
1/8 bis 1/2 cm2 Oberfläche dem aus Holzfasern oder Spänen bestehenden Grundmaterial in einer Menge von 5 bis 50% des Grundmaterials zugegeben. Bei der Herstellung hochwertiger, insbesondere für die Möbelindustrie geeigneter Pressplatten, wie Spanplatten, hat dieses bekannte Verfahren den Nachteil, dass keine genügend gleichmässige Verteilung der zugegebenen Folienschnitzel innerhalb des zur Heisspressung kommenden Spanvlieses möglich ist. Vielmehr entmischen sich beim Streuen des Spänevlieses die Kunststoffschnitzel, so dass über den
Querschnitt des zu verpressenden Spänekuchens gesehen der Kunststoffanteil ungleichmässig verteilt ist.
Hieraus ergeben sich fertige Pressplatten mit über ihren Querschnitt ebenfalls unterschiedlicher Verteilung des
Kunststoffanteiles und damit über ihren Querschnitt ungleichen physikalischen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich ihrer Festigkeit, der Oberflächengüte, ihres Stehvermögens, Quelleigenschaften usw.
Aus dem ebenfalls bekannten Zusatz zu diesem Verfahren ergibt sich ferner, dass die Verwendung von
Schnitzeln als Bindemittel mit der relativ grossen sperrigen Oberfläche solcher Schnitzel dazu ausgenutzt werden soll, das Grundmaterial und die thermoplastischen Schnitzel in möglichst gleichmässiger Verteilung auf einer porösen, luftdurchlässigen Unterlage, z. B. einer Siebtrommel, aufzubringen, um hiedurch mittels eines durch das zu bildende Spänevlies und die Siebtrommel hindurchgehenden Saugluftstromes das Vlies vor der eigentlichen
Pressung zu verfestigen.
Ein anderes bekanntes Verfahren betrifft die Herstellung von Sperrholz- und Furnierplatten mittels
Bindemitteln, bei dem die Sperrholz- und Furnierplatten mit einer harten, nahezu wasser- und kratzunempfindlichen Politur unter gleichzeitiger Abbindung der Zwischenlagen und Füllstoffe in einem
Arbeitsgang erzeugt werden. Hiezu werden thermoplastische Bindemittel in Pulver-oder Späneform gegebenenfalls zusammen mit andern Füllstoffen als Zwischen- und Verleimungsschicht der Sperrholz- und
Furnierplatten verwendet.
Dieses bekannte Verfahren ist schon wegen der Verwendung ganzer Platten, die zu einem Schichtaufbau miteinander verpresst werden, mit dem bekannten Verfahren der Herstellung aus kleinsten Faser- oder
Spanteilchen nicht vergleichbar. Gegenüber diesem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsmässig als bekannt vorausgesetzte Verfahren so auszugestalten, dass die Gefahr der Entmischung des
Bindemittels und eine ungleichmässige Verteilung desselben in dem zu verpressenden, aus feinsten Pressteilchen bestehenden Gut, u. zw. ungeachtet der Menge der jeweils der Grundmasse aus Holzteilchen oder andern organischen Materialien zugesetzten thermoplastischen Kunststoffabfälle zu vermeiden und ein Optimum an
Gleichmässigkeit der fertigen Pressplatte oder des fertigen Formkörpers zu erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Bindemittel im gemahlenen Zustand und in einer Korngrösse von maximal 0, 1 mm zugegeben werden.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird in überrraschender Weise eine optimal gleichmässige Verteilung und eine grosse Ergiebigkeit des Kunststoffbindemittel-Anteiles erreicht. Dadurch, dass die Kunststoffteilchen eine
Korngrösse von weniger als 0, 1 mm Durchmesser aufweisen, findet eine gewisse Verankerung dieser äusserst feinen Kunststoffteilchen in der stets rauhen, faserigen Oberfläche der aus Holz oder andern organischen Materialien bestehenden Pressteilchen statt, u. zw. unabhängig von ihrem Mengenverhältnis zu dem verwendeten Span- bzw. Fasermaterial. Damit ist die Gewähr für eine an allen Stellen gleichmässige Festigkeit und Dichtigkeit der Pressplatte gegeben.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, dass praktisch alle anfallenden Kunststoffabfälle unabhängig von ihrer Formstruktur verwendet werden können, da die Formstruktur durch das feinste Zermahlen der thermoplastischen Kunststoffabfälle aufgelöst wird. Grundsätzlich eignen sich alle in der Hitze erweichenden Kunststoffabfälle für das erfindungsgemässe Verfahren, also beispielsweise Polyamide, Polyäthylene, Polykarbonate, Polypropylene, Polystyrole, Polyvinylverbindungen, Mischpolymerisate, aber auch solche aus nicht ausgehärteten Phenolharzen, wobei auch Zusatzstoffe, wie Naturharze, Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, Streckmittel, Haftverbesserer, Weichmacher, Gleitmittel, Hydrophobierungsmittel, Flammschutzmittel, Pilzschutzmittel und Insektenschutzmittel enthalten sein oder zugefügt werden können.
Dieses ist besonders wichtig, da solche Zusatzmittel in der Pressplattenherstellung industriell verwendet werden.
Die Herstellung der Pressplattenformlinge geschieht auf bekannte Weise durch Streuen der zu pressenden Mischung auf Unterlagen, wie Metallbleche, Metallbänder, Gewebebänder, Schleppfolien oder Kunststoffplatten, die auch für den Transport zur Presse benötigt werden. Auch das bekannte Vorpressen solcher Formlinge kann beim erfindungsgemässen Verfahren angewendet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren wirkt sich insbesondere dadurch kostensenkend bei der industriellen Herstellung von Pressplatten aus, als die zu verpressenden Teilchen aus Holz oder andern organischen Materialien nicht mehr so stark getrocknet werden müssen wie bei bekannten Verfahren, da die feinst zermahlenen Kunststoffabfälle in einer Korngrösse von maximal 0, 1 mm ohne Verwendung von Wasser zugemischt werden können, wodurch erheblich an Energie und Trocknungskosten eingespart werden kann.
Schliesslich kann in vielen Fällen das bisher notwendige Schleifen der Pressplatten entfallen, da die feinst zermahlenen thermoplastischen
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Kunststoffteilchen im Gegensatz zu Kodensationsharzen an der Oberfläche der Pressplatte beim Heisspressen nicht zerstört werden, so dass sich eine gute, glatte, feste und geschlossene Oberflächenhaut auch ohne Schleifen ergibt.
Ein weiterer Vorteil liegt schliesslich darin, dass die bei der üblichen Verwendung von Kondensationsharzen notwendige Nachhärtezeit durch mehrtägiges Stapeln der fertigen Pressplatten in einem eigens hiefür eingerichteten Lager entfallen kann, da die fein zermahlenen thermoplastischen Kunststoffteilchen nach dem
Abkühlen ihren Endzustand erreicht haben. Die erfindungsgemäss hergestellten Platten können daher sofort weiterverarbeitet werden.
Die absolut gleichmässige Verteilung der feinst zermahlnen Kunststoffteilchen in einer Korngrösse von maximal 0, 1 mm über den Querschnitt der Pressplatte oder Formkörper ermöglicht auch eine gleichmässige
Verformbarkeit der Platten oder Presskörper unter Hitze und Druck, wobei der Grad der Verformbarkeit vom
Anteil der feinst zermahlenen thermoplastischen Kunststoffteilchen abhängt. Schon bei einem geringen Anteil zermahlener thermoplastischer Kunststoffteilchen ist es möglich, schwache Krümmungen oder Vertiefungen in der Pressplatte zu erzeugen, wie diese zur Oberflächengestaltung in der Möbelindustrie erwünscht sind. Bei höherem Anteil zermahlener thermoplastischer Kunststoffteilchen können auch stark geformte Gegenstände hergestellt werden, wie sie aus Pressplatten bisher nur durch Zusammenfügen einzelner Teile gefertigt werden konnten.
Bei einer zweckmässigen Ausgestaltung des Verfahrens wird die zu verpressende Mischung bei ihrer
Herstellung, d. h., vor ihrer Weiterbehandlung, kurzfristig über den Erweichungspunkt der verwendeten
Bindemittel erwärmt. Hiebei kann die Mischung auch zugleich in bekannter Weise vorgepresst werden, wobei die durch das Vorpressen erreichbaren Vorteile, wie geringere Formlingsdicke und demzufolge geringere, kostengünstigere Heizplattenabstände bei Mehretagenpressen sowie die Ausbildung dichterer, glatterer, besser geschlossener Plattenoberfläche und eine günstigere Rohdichteverteilung über den Querschnitt der Plattendicke in besonderem Masse begünstigt wird.
Die Pressplattenformlinge können aber auch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in einer Heizpresse bei einer unterhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel liegenden Presstemperatur vorgepresst werden. Das Fertigpressen der Plattenformlinge in einer Heisspresse kann somit in der Weise erfolgen, dass zu Beginn der Heisspressung bei einem Druck von etwa 35 kg/cm2 so lange erhitzt wird, bis die Pressplatten an jedem Punkt der Pressfläche eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel erreicht haben.
Bevor die Heisspresse dann geöffnet wird, ist es zweckmässig, zunächst die Temperatur der Pressplatten soweit zu erniedrigen, dass die Pressplatten eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel erreichen, damit sich diese Bindemittel inzwischen wieder verfestigen können und so eine Manipulation, insbesondere ein Transport der fertigen Pressplatten ohne die Gefahr der Beschädigung möglich ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens kann das öffnen der Heisspresse oberhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel dadurch ermöglicht werden, dass nach der Heisspresse unmittelbar eine Kühlpresse angeordnet wird und dort die Pressplatten vor dem Weitertransport unter die Erweichungstemperatur der verwendeten Kunststoffbindemittel gekühlt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens benötigt keine Heisspresse.
Die Erwärmung der zu verpressenden Mischung geschieht dadurch, dass die Pressplattenformlinge einen Wärmekanal passieren und dabei über die Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel erhitzt werden. Das Fertigpressen erfolgt dann nur in einer Kühlpresse.
Die Herstellung endloser Pressplatten wird in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens dadurch möglich, dass der in an sich bekannter Weise endlos gestreute Pressplattenformling über eine heizbare Kalanderwalze geführt und dabei kurzzeitig über die Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel erwärmt wird. Der Verdichtungsgrad kann dabei durch die Anordnung von heizbaren Gegendruckwalzen beeinflusst werden. Ebenso kann die Kühlung durch eine Kühlwalze beschleunigt werden.
Bei thermoplastischen Kunststoffbindemitteln mit Erweichungstemperaturen oberhalb etwa 130 C besteht die Gefahr, dass die Festigkeit der zu verbindenden, aus Holz oder andern organischen Materialien bestehenden Teilchen durch thermische Zersetzung gemindert wird. In solchen Fällen kann in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgesehen sein, dass zur Herabsetzung der Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel Verflüssigungs- oder Lösungsmittel zugesetzt werden. Auch die Anwendung von Vakuum-Heisspressen ermöglicht die Herabsetzung der Erweichungstemperaturen.
In vielen Fällen werden an die Oberflächen von Pressplatten erheblich gesteigerte Gebrauchswertansprüche gestellt. In solchen Fällen kann der Anteil der thermoplastischen Kunststoffbindemittel in der Oberfläche höher sein als in der Mittelschicht der Pressplatte.
Bei einer andern Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens können zusätzlich zu den thermoplastischen Kunststoffbindemitteln Kondensationsharze oder Polymerisationsharze mit einem Anteil von 0, 5 bis 5 Gew.-% an der Gesamtmenge verwendet werden. In diesem Falle braucht die Presstemperatur vor dem
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öffnen der Presse nicht unter die Erweichungstemperatur der verwendeten Kunststoffbindemittel gesenkt zu werden, da der Weitertransport der Pressplatten durch das Abbinden der Kondensationsharze bzw. der
Polymerisationsharze auch dann ermöglicht wird, wenn das verwendete Kunststoffbindemittel sich noch nicht wieder verfestigt hat.
Dies geschieht dann erst beim Abkühlen nach Verlassen der Heisspressen, führt aber trotzdem zu Pressplatten mit dem gleichen Gebrauchswert wie bei Pressplatten, die vor Verlassen der Heisspresse unter die Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel gebracht wurden.
Es ist sogar möglich, in der Mittelschicht keine thermoplastischen Kunststoffbindemittel zu verwenden, sondern dort ausschliesslich Kondensationsharze oder Polymerisationsharze einzusetzen. Solche Pressplatten gleichen in ihrer Mittelschichtqualität den bisher bekannten Pressplatten, verfügen aber über Oberflächen mit
Gebrauchswert der Pressplatten nach dem erfindungsgemässen Verfahren.
Die Erfindung ist nachstehend an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel : 1 1100 g Holzspäne mit einer Feuchtigkeit von 10% werden mit 100 g feingemahlenen Abfällen von PVC-Möbelfolien, wie sie beim Zuschneiden von Rollenware auf Fixmass-Blattware anfallen, gemischt, dann auf ein Metallblech zu einem Formling gestreut und in einem Infrarotwärmeofen auf 90 C erhitzt. Dann wird in einer Kühlpresse bei 35 kg/cm2 der Formling verdichtet und die Temperatur der Pressplatte unter 70 C gebracht. Man erhält eine Pressplatte mit einem spez. Gewicht von etwa 0, 7. Sie kann wie übliche Holzwerkstoffplatten bearbeitet werden und kann darüber hinaus unter Druck bei Temperaturen oberhalb 70 C mit schwachen Vertiefungen und Krümmungen versehen werden.
Beispiel 2 : 1100 g Holzspäne mit einer Feuchtigkeit von 10% werden mit 200 g feingemahlenen Schaumpolystyrolabfällen, wie sie als gebrauchtes Verpackungsmaterial in grossen Mengen zur Verfügung stehen, gemischt und in einer Heisspresse bei 35 kg/cm2 solange gepresst, bis die Pressplatte überall eine Temperatur von mindestens 100 C erreicht hat. Dann wird die Heisspresse geöffnet und die Pressplatte sofort in einer Kühlpresse auf eine Temperatur unter 80 C gebracht. Man erhält eine Pressplatte mit einem spez. Gewicht von etwa 0, 8. Sie ist wie übliche Holzwerkstoffplatten verarbeitbar. Darüber hinaus können unter Druck bei Temperaturen oberhalb 80 C kräftige Vertiefungen und Krümmungen angebracht werden.
Beispiel 3 : 1100g Holzspäne mit einer Feuchtigkeit von 10% werden mit 1200 g feingemahlenen Abfällen aus gebrauchten Polyäthylenflaschen gemischt und in einer Heisspresse bei 35 kg/cm2 solange gepresst, bis die Pressplatte überall eine Temperatur von mindestens 140 C hat. Vor dem öffnen wird die Temperatur der Pressplatte unter 120 C gebracht. Man erhält eine Pressplatte mit einem spez. Gewicht von etwa 1, 0. Sie ist wie übliche Holzwerkstoffe bearbeitbar und kann ausserdem unter Druck bei Temperaturen oberhalb 120 C vielgestaltig verformt werden. Sie besitzt besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung von Feuchtigkeit und ist daher besonders für den Aussenbau geeignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Pressplatten oder Formkörpern mit Teilchen aus Holz oder andern organischen Materialien und mit Bindemitteln aus thermoplastischen Kunststoffabfällen, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Bindemittel im gemahlenen Zustand und in einer Korngrösse von maximal 0, 1 mm zugegeben werden.
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