BE1020196A3 - Plaatmateriaal en werkwijze voor het vervaardigen van plaatmateriaal. - Google Patents

Abstract

Plaatmateriaal, dat minstens een eerste laag (4) en een tweede laag (3) omvat van door middel van polycondensatielijm verbonden partikels, waarbij zowel voornoemde eerste laag (4) als voornoemde tweede laag (3) hoofdzakelijk zijn opgebouwd uit verbonden lignocellulose partikels, daardoor gekenmerkt dat een gedeelte van de lignocellulose partikels in voornoemde tweede laag (3) uit het vlak van het plaatmateriaal (1) vertoont.

Description

Plaatmateriaal en werkwijze voor het vervaardigen van plaatmateriaal.

Deze^ uitvinding heeft betrekking op plaatmateriaal en op een werkwijze voor het vervaardigen van plaatmateriaal.

Meer speciaal heeft de uitvinding betrekking op plaatmateriaal van het type dat hoofdzakelijk is samengesteld uit verbonden houtspanen en/of vlaslemen, ook wel vlasscheven of vlasspanen (Engels: flax shives). Dergelijk plaatmateriaal is op zich ruim bekend. Vlaslemen worden gewonnen uit vlas als afvalproduct bij de vlasvezelproductie en betreffen in spanen opgebroken stukken uit de stengel van de vlasplant. De uitvinding heeft echter ook betrekking op plaatmateriaal van andere types, bijvoorbeeld op plaatmateriaal van het type dat hoofdzakelijk is samengesteld uit verbonden lignocellulose partikels. Als bindmiddel wordt bijvoorbeeld een polycondensatielijm toegepast, zoals ureumformaldehyde, melamineformaldehyde, of melamineureumformaldehyde.

Het is gekend dat dergelijk plaatmateriaal verschillende lagen kan vertonen, waaronder een centrale laag en twee buitenlagen of deklagen die fijnere partikels omvatten dan de partikels die in de centrale laag zijn toegepast. De deklagen van fijnere partikels leiden tot een aanvaardbare kwaliteit van afwerkingen zoals melaminelagen, folielagen en dergelijke meer.

De bestaande plaatmaterialen op basis van verbonden lignocellulose partikels zijn relatief zwaar, namelijk altijd zwaarder dan 450 kilogram per kubieke meter, en vertonen een lage mechanische sterkte.

Hieronder wordt een overzicht gegeven van de technische eigenschappen van bestaande traditionele houtspaanderplaten, bestaande uit een centrale laag en twee deklagen.

Uit het DE 20 2007 017 713 U1 en het WO 2008/046890 is het voor houtspaanderplaten bekend het gewicht te reduceren door het toepassen van 5 tot 15 gewichtspercent opgeschuimde polystyrolkogeltjes in de middelste of centrale laag van dergelijke houtspaanderplaat. Het WO 2008/046890 meldt een densiteit van ongeveer 350 tot 500 kilogram per kubieke meter bij een treksterkte van 0,3 tot 0,75 N/mm2, waarbij de lagere treksterktes genoteerd worden bij de platen van laagste densiteit. In het algemeen vermeldt dit octrooidocument een voorkeurdragende treksterkte die groter is dan (0,002 x densiteit - 0,45) N/mm2, waarbij de densiteit is uitgedrukt in kilogram per kubieke meter. De plaatmaterialen, bekend uit deze documenten, vertonen aldus in vergelijking tot standaard houtspaanderplaten van dezelfde densiteit een hogere treksterkte. Het gebruik van vulmiddelen zoals opgeschuimde polystyrolkogeltjes kan echter tot problemen leiden bij de afwerking van de randen van dergelijke platen, en, op het einde van de levenscyclus van producten die op basis van dergelijke plaatmaterialen zijn vervaardigd, dringt een scheiding van de houtspaanders en de polystyrolkogels zich op.

Zowel bij de traditionele houtspaanderplaten, als bij de houtspaanderplaten bekend uit boven nog genoemde octrooidocumenten, zijn de houtspaanders in hoofdzaak georiënteerd in het vlak de betreffende plaat.

Uit het EP 0 164 555, het DE 71 471 83 U1 en het DE 10 2005 053 769 zijn zogenaamde röhrenspaanplaten bekend. Dergelijke röhrenspaanplaten bestaan uit aan elkaar verbonden houtspaanders, welke in hoofdzaak loodrecht op het vlak van het plaatmateriaal zijn georiënteerd. Zij worden geproduceerd in een extrusieproces en vertonen hierdoor cilindervormige uitsparingen in de kern. Als bindmiddel kunnen polyurethaangebaseerde lijmen (MDI) worden gebruikt. Dergelijke spaanplaten vertonen een hoge treksterkte, bijvoorbeeld meer dan 1 N/mm2, doch hun buigsterkte laat te wensen over. Dergelijke platen vertonen problemen bij de afwerking van de randen ervan. Röhrenspaanplaten zijn verkrijgbaar in een densiteit tussen 450 en 700 kilogram per kubieke meter

Het US 2004/103616 lijkt in de abstract summier een plaatmateriaal op basis van grote houtvlokken te beschrijven, waarbij in de centrale laag van het plaatmateriaal bijzondere vlokken worden toegepast, waarvan de houtvezels volgens de dikterichting van de vlokken zijn georiënteerd. Volgens de abstract van dit document kan aldus de densiteit van het plaatmateriaal worden verlaagd met behoud van de overige intrinsieke, niet nader beschreven, kenmerken ervan.

De huidige uitvinding beoogt alternatieve platen van bovenvermeld type aan te bieden, waarbij volgens verschillende voorkeurdragende uitvoeringsvormen voordelen worden bereikt in vergelijking tot de hoger nog beschreven stand van de techniek. Zo bijvoorbeeld kan gestreefd worden naar de mogelijkheid dikke platen aan te bieden die toch een beperkt gewicht hebben, zodat deze platen meer ergonomisch zijn in gebruik en meer ecologisch in de vervaardiging en transport. Volgens een ander voorbeeld kan gestreefd worden naar platen van standaardgewicht die een verhoogde mechanische sterkte vertonen. Volgens nog een voorbeeld kan gestreefd worden naar platen die een verhoogde mechanische sterkte vertonen, doch beter kunnen worden afgewerkt aan de randen ervan.

Hiertoe betreft de uitvinding een plaatmateriaal, dat minstens een eerste laag en een tweede laag omvat van door middel van polycondensatielijm verbonden partikels, waarbij zowel voornoemde eerste laag als voornoemde tweede laag hoofdzakelijk zijn opgebouwd uit verbonden lignocellulose partikels, met als kenmerk dat een gedeelte van de lignocellulose partikels in voornoemde tweede laag een oriëntatie uit het vlak van het plaatmateriaal vertoont, waarbij deze oriëntatie bij voorkeur kleiner is dan 75° uit het vlak van het plaatmateriaal. Bij voorkeur is voornoemde eerste laag hoofdzakelijk opgebouwd uit lignocellulose partikels die gemiddeld kleiner zijn dan de lignocellulosepartikels van voornoemde tweede laag. De uitvinders hebben vastgesteld dat een afwijkende oriëntatie van een gedeelte van de lignocellulosepartikels, bijvoorbeeld 5 gewichtspercent of meer van deze lignocellulosepartikels, een sterk verhogend effect heeft op de treksterkte van dergelijke plaatmaterialen. Doordat slechts een gedeelte van de lignocellulosepartikels een niet vlakke oriëntatie vertonen, bij voorkeur minder dan 90 gewichtspercent, en/of doordat de oriëntatie bij voorkeur beperkt wordt tot een maximum 75°, kan toch nog een aanvaardbare buigsterkte worden bereikt. Indien in de voornoemde eerste laag gewerkt wordt met lignocellulosepartikels waarvan het grootste gedeelte, i.e. meer dan 50 gewichtspercent, vlak georiënteerd is, wordt ook hier een aanzienlijke bijdrage aan de buigsterkte van dergelijk plaatmateriaal bereikt.

Bij voorkeur vormt voornoemde tweede laag een centrale laag in een plaatmateriaal dat hoofdzakelijk uit drie lagen bestaat, namelijk deze centrale laag en twee zogenaamde deklagen, die zich aan de vlakke buitenzijden van dergelijk plaatmateriaal bevinden. Voornoemde eerste laag kan dan bijvoorbeeld één van deze deklagen vormen. Bij voorkeur zijn beide deklagen gelijkaardig opgebouwd, namelijk bij voorkeur beiden met het grootste gedeelte van de lignocellulosepartikels vlak of nagenoeg vlak georiënteerd. Bij voorkeur zijn voornoemde deklagen hoofdzakelijk opgebouwd uit lignocellulose partikels die gemiddeld kleiner zijn dan de lignocellulosepartikels van zulke centrale laag. De uitvinders hebben vastgesteld dat het gebruik van deklagen, en met name van deklagen met het grootste gedeelte van de lignocellulosepartikels vlak of nagenoeg vlak georiënteerd, aanleiding kan geven tot het ontstaan van een plaatmateriaal dat zowël een goede treksterkte, namelijk groter dan 0,8 N/mm2, als een goed buigsterkte, namelijk groter dan 8 N/mm2, vertoont.

Bij voorkeur vertoont het betreffende gedeelte van de lignocellulosepartikels van voornoemde tweede laag een gemeenschappelijke of nagenoeg gemeenschappelijke oriëntatie, bijvoorbeeld een oriëntatie die nagenoeg een normaalverdeling volgt met een spreiding van minder dan 15° en beter nog van minder dan 10° of minder dan 5®.

Bij voorkeur vertoont het betreffende gedeelte van de lignocellulosepartikels van voornoemde tweede laag een gemiddelde oriëntatie van 10° of meer uit het vlak van het plaatmateriaal, of nog beter van 30° of meer.

Bij voorkeur vertoont het geheel van de lignocellulosepartikels van voornoemde tweede laag een gemiddelde oriëntatie die groter is dan 10° uit het vlak van het plaatmateriaal. Bij voorkeur vertoont het geheel van de lignocellulosepartikels van voornoemde tweede laag een oriëntatie die nagenoeg een normaalverdeling volgt met een spreiding van minder dan 30°.

Bij voorkeur vertoont minstens 30 gewichtspercent, of minstens 45 gewichtspercent, van de lignocellulose partikels uit de tweede laag een oriëntatie van 10° of meer uit het vlak van het plaatmateriaal, of nog beter van 30° of meer.

Bij voorkeur bestaan de lignocellulose partikels van voornoemde tweede laag hoofdzakelijk, namelijk voor het grootste gewichtspercentage ervan, uit spanen met een gemiddelde lengte tussen 0,5 en 7,5 millimeter, of beter nog tussen 1 en 5 millimeter. Volgens een alternatief kunnen de lignocellulose partikels van de tweede laag en/of van de verdere lagen, bijvoorbeeld uit houtvezels bestaan.

Bij voorkeur is naast de verbinding tussen de afzonderlijke partikels van de betreffende eerste laag en tweede laag, ook de Verbinding tussen deze eerste laag en tweede laag minstens gedeeltelijk door middel van polycondensatielijm tot stand gebracht.

Bij voorkeur is de totale dikte van het plaatmateriaal gelegen tussen 18 en 60 millimeter.

Bij voorkeur vertoont het plaatmateriaal een densiteit van minder dan 600 kilogram per kubieke meter, of zelfs beter van minder dan 500 kilogram per kubieke meter. Bij voorkeur vertoont minstens 5 gewichtsprocent en beter nog minstens 10 of 30 gewichtsprocent van de lignocellulosepartikels van voornoemde tweede laag, bij voorkeur de centrale laag, een oriëntatie O, uit het vlak van het plaatmateriaal, die voldoet aan volgend kenmerk: 0>7 5°-((densiteit-350)/3), waarbij de densiteit wordt uitgedrukt in kilogram per kubieke meter.

Bij voorkeur zijn voornoemde lignocellulose partikels gekozen uit de reeks van houtpartikels, graspartikels en vlaspartikels. Een mengsel van houtpartikels en vlaspartikels, zoals van houtspaanders en vlaslemen, is niet uitgesloten. In het geval van graspartikels kan gedacht worden aan spanen die bekomen zijn uit gedroogde grassoorten, zoals uit stro, hooi, hennep, olifantengras, bamboo en dergelijke meer.

Bij voorkeur vertoont het plaatmateriaal een treksterkte, gemeten volgens EN 319 van 0,8 Nimm2 of meer, bijvoorbeeld van 1 N/mm2 of meer. Voor plaatmateriaal met een densiteit groter of gelijk aan 570 kilogram per kubieke meter, vertoont het plaatmateriaal van de uitvinding een treksterkte T die voldoet aan volgend kenmerk: T>((0.01 x 2 x densiteit)/3)-3, waarbij de densiteit wordt uitgedrukt in kilogram per kubieke meter.

Bij voorkeur vertoont het plaatmateriaal van de uitvinding een buigsterkte van minimum 8, en beter nog minimum 10 of 14 N/mm2. Dergelijke buigsterkten kunnen met het beste worden bereikt door voornoemde tweede laag als een centrale laag toe te passen tussen twee deklagen, waarbij deze deklagen bij voorkeur voornamelijk zijn opgebouwd uit lignocellulosepartikels die in het vlak van het plaatmateriaal zijn georiënteerd.

Het is duidelijk dat de voornoemde eerste laag als laag bij voorkeur onderscheidbaar is, bij voorkeur doordat zij anders is samengesteld dan voornoemde tweede laag. Voorbeelden van dergelijke onderscheiden samenstelling zijn een onderscheiden samenstelling doordat de lignocellulose partikels gemiddeld andere afmetingen vertonen, doordat de lignocellulose partikels gemiddeld een andere oriëntatie vertonen, en zo meer.

t

Bij voorkeur vertoont voornoemde tweede laag over zijn volume een uniforme samenstelling. Bij voorkeur is zij aldus vrij van structurele holtes of andere uitsparingen.

Bij voorkeur wordt het plaatmateriaal in hoofdzaak gevormd door het materiaal van voornoemde tweede laag, waarbij voornoemde tweede laag bij voorkeur, zoals reeds voornoemd, een centrale laag tussen twee of meer andere lagen vormt, bijvoorbeeld tussen twee deklagen. Bij voorkeur wordt minstens 70 percent van de totale dikte van het plaatmateriaal gevormd door voornoemde tweede laag.

De uitvinding betreft verder nog een werkwijze die uitermate geschikt is voor het vervaardigen van het plaatmateriaal van de uitvinding, doch ook breder kan worden toegepast. Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van platen, waarbij deze werkwijze minstens de volgende stappen omvat: - de stap van het samenstellen van een te verpersen materiaalmassa, waarbij deze materiaalmassa hoofdzakelijk is samengesteld uit belijmde lignocellulosepartikels; - de stap van het verpersen van voornoemde materiaalmassa aan de hand van een persinrichting ter vorming van een plaatmateriaal waaruit één of meerdere platen kunnen worden gevormd; met als kenmerk dat minstens een gedeelte van voornoemde lignocellulosepartikels in de materiaalmassa wordt aangebracht door deze vanuit een eerder samengestelde materiaalmassa over te brengen aan de hand van een oriëntatiewijzigende inrichting.

Bij voorkeur zijn de lignocellulosepartikels van voornoemde eerder samengestelde materiaalmassa hoofdzakelijk vlak georiënteerd. Dergelijke materiaalmassa kan bijvoorbeeld worden gekomen door de methodes voor het samenstellen van materiaalmassa’s voor traditionele spaanplaten toe te passen. Hierbij kunnen de lignocellulosepartikels, die al dan niet reeds belijmd zijn, op een transportinrichting worden gedeponeerd, waarbij deze lignocellulosepartikels, bijvoorbeeld onder invloed van hun eigen gewicht en/of luchtweerstand, vlak of nagenoeg vlak op de transportinrichting vallen. Diezelfde transportinrichting kan dan eventueel dienst doen als oriëntatiewijzigende inrichting. Zo bijvoorbeeld kan gewerkt worden met een transportband waarop de materiaalmassa wordt gevormd, en die van oriëntatie wijzigt, bijvoorbeeld doordat deze transportband voorbij één of meerdere omkeerwielen wordt gevoerd, waarbij de aldus van oriëntatie gewijzigde lignocellulosepartikels gedeponeerd worden op de eigenlijke te vormen materiaalmassa, die bedoeld is te worden verperst.

Bij voorkeur wordt aan de hand van voornoemde oriëntatiewijzigende inrichting een oriëntatiewijziging van minstens 45 graden gerealiseerd.

Het spreekt voor zich dat de werkwijze van de uitvinding kan worden toegepast voor het verwezenlijken van de plaatmaterialen van de uitvinding, waarbij het dan minstens het betreffende gedeelte van de lignocellulosepartikels van de aldaar vernoemde tweede laag betreft dat aan de hand van de oriëntatiewijzigende inrichting in de eigenlijke materiaalmassa is aangebracht. Er dient echter opgemerkt dat in de stap van het verpersen van de materiaalmassa de oriëntatie van de lignocellulosepartikels zich in mindere of meerdere mate kan wijzigen door het aanwenden van de toepasselijke persdrukken. De uitvinders hebben echter vastgesteld dat een voldoende oriëntatie uit het vlak van het plaatmateriaal bij een voldoende groot aandeel van de lignocellulosepartikels kan worden behouden zodanig dat toch een aanzienlijk effect op de treksterkte kan worden bereikt, minstens in het geval de oriëntatiewijzigende inrichting een wijziging van meer dan 30° oplegt.

De te verpersen materiaalmassa kan uiteraard ook nog lagen van vlak gestrooide lignocellulosepartikels omvatten. Deze lagen kunnen bijvoorbeeld uiteindelijk één of meerdere deklagen vormen.

Volgens een afwijkende mogelijkheid van de uitvinding wordt in voornoemde tweede laag gewerkt met andere partikels dan lignocellulosepartikels die uit het vlak van het plaatmateriaal zijn georiënteerd. Bij voorkeur betreft het langwerpige partikels met gelijkaardige afmetingen als de boven nog genoemde voorkeurdragende afmetingen voor de lignocellulosepartikels van de tweede laag..

Bij voorkeur bevat de voornoemde polycondensatielijm minstens ureumformaldehyde. Al dan niet in combinatie met ureumformaldehyde kan dergelijke polycondensatielijm ook minstens lignosulfonaat bevatten en/of stoffen bevatten die gekozen zijn uit de lijst van melaminelijm, melamineformaldehydelijm, methaandifenyldiisocyanaatlijm, fenolformaldehydelijm, resorcinolformaldehydelijm en resorcinolfenolformaldehydelijm. Bij voorkeur bestaat voornoemde polycondensatielijm in hoofdzaak uit een thermohardende poiycondensatielijm. Bij voorkeur wordt gewerkt met een gewichtsverhouding van bindmiddel, bijvoorbeeld polycondensatielijm, tot lignocellulosepartikels gelegen tussen 2:98 en 12:88, of eventueel maximaal tot 20:80. Bij voorkeur wordt, bij de vervaardiging van het plaatmateriaal van de uitvinding en in het geval van het gebruik van ureumformaldehyde als bindmiddel, gewerkt met een toeslag aan ureum zodat eventuele vrije formaldehyde alsnog kan worden gebonden.

Het hierboven nog vermelde lignosulfonaat kan bijvoorbeeld worden verkregen als afvalproduct uit papierproductie en een plaatmateriaal die minstens een fractie lignosulfonaat als bindmiddel bevat, kan dus als zeer ecologisch worden beschouwd.

In het geval gewerkt wordt met deklagen wordt nog opgemerkt dat zodoende een laag met relatief hoge densiteit aan deze oppervlakken kan worden bekomen die op significante wijze kan bijdragen tot de sterkte van het plaatmateriaal, en in het bijzonder tot de buigsterkte en/of de weerstand tegen impactbelastingen en/of de hardheid van de plaat of het plaatmateriaal. Bovendien kan aan de hand van dergelijke laag een eenvoudig af te werken oppervlak worden verkregen dat, eventueel na het schuren ervan, uitstekend geschikt is om te worden afgewerkt met een laminaatlaag, een fineerlaag, een laklaag of een andere bij voorkeur decoratieve laag die al dan niet een patroon vertoont. Bij voorkeur maakt de dikte van de tweede laag die, volgens de uitvinding, de partikels van afwijkende oriëntatie vertoont, minstens 70% van de dikte van het plaatmateriaal uit. Doordat het grootste gedeelte van het plaatmateriaal hieruit bestaat, worden de positieve eigenschappen van de uitvinding, zoals de mogelijks verhoogde treksterkte ervan, grotendeels behouden. Bij voorkeur zijn de gemiddelde afmetingen van de houtspanen of eventueel houtvezels die zich aan één of beide oppervlakken bevinden kleiner dan de gemiddelde afmetingen van de partikels die zich centraal bevinden. Hierdoor wordt verkregen dat de textuur van de oppervlakken, eventueel na het schuren ervan, glad kan worden uitgevoerd. Als maatgevende afmeting wordt bij voorkeur gewerkt met de langste afmeting van de betreffende spanen of lemen.

De uitvinding heeft ook betrekking op panelen die vervaardigd zijn op basis van de plaatmaterialen van de uitvinding. Hiertoe betreft de uitvinding een paneel voor meubels, deuren of wanden, daardoor gekenmerkt dat dit paneel hoofdzakelijk bestaat uit het bovenvermelde plaatmateriaal, waarbij één of beide oppervlakken van dit paneel zijn voorzien van een afwerkingslaag op basis van papier en/of kunststof en/of een laag hout, zoals fineer. Het kan bijvoorbeeld gaan om een laklaag, een melaminelaag, een laminaatlaag of om een laag hout dikker dan fineer.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna een voorbeeld zonder enig beperkend karakter beschreven dat illustreert hoe een tweede laag voor een plaatmateriaal met de kenmerken van de uitvinding kan worden verwezenlijkt.

- Voorbeeld:

Aan de hand van een labomixer worden 100 gewichtsdelen houtspanen met een gemiddelde langste afmeting tussen 1,25 en 4 millimeter belijmd met 10 gewichtsdelen vaste stof van een ureumformaldehydelijm. De lijm wordt aangebracht in een waterige suspensie van 66% vaste stof lijm. Er worden verder 2 gewichtsdelen harder toegepast per 100 gewichtsdelen vaste stof lijm.

Twee kilogram van de bekomen belijmde spanen worden vlak gestrooid en daarna van oriëntatie gewijzigd zodanig dat zij een globale oriëntatie van ongeveer 90° vertonen in de te verpersen materiaalmassa. Deze materiaalmassa vertoont een oppervlak van 333 op 350 millimeter. Aan de hand van een labopersinrichting wordt deze materiaalmassa gedurende 200 secondes verperst aan een druk van 35 Bar en een temperatuur van 195°C. Er wordt een plaatje bekomen met een dikte van 20 millimeter en een oppervlak van 333 op 350 millimeter. De densiteit van het plaatje wordt bepaald op 790 kilogram per kubieke meter en de treksterkte bedraagt 2,4N/mm2.

Verwijzend naar de hoger nog vermelde treksterkten van traditionele houtspaanderplaten maakt het voorbeeld de effecten van de uitvinding duidelijk, wanneer dergelijke tweede laag bijvoorbeeld als centrale laag zou worden toegepast in een houtspaanderplaat. In zulk geval verzorgen de deklagen grotendeels de gewenste buigsterkte, terwijl de centrale laag de sterk verhoogde treksterkte levert.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding nog beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande enige tekeningen, waarin: figuur 1 een plaatmateriaal weergeeft met de kenmerken van de uitvinding; en figuur 2 enkele stappen weergeeft in een werkwijze met de kenmerken van de uitvinding.

Zoals weergegeven in figuur 1 betreft de huidige uitvinding een plaatmateriaal 1 van het type dat hoofdzakelijk is samengesteld uit verbonden lignocellulosepartikels, in dit geval houtspanen 2. In het voorbeeld van de figuur vormen de verbonden houtspanen 2 een laag 3 die zich minstens centraal in de dikte D van het plaatmateriaal 1 bevindt. De dikte D1 van de betreffende laag 3 bedraagt hierbij minstens 70%, en in dit geval zelfs meer dan 90% van de totale dikte D van het plaatmateriaal 1. Als bindmiddel is ureumformaldehydehars toegepast.

Het bijzondere van de huidige uitvinding bestaat erin dat het plaatmateriaal 1 minstens een eerste laag, in dit geval een deklaag 4, en een tweede laag, in dit geval de centrale laag 3 omvat van door middel van polycondensatielijm verbonden lignocellulosepartikels, namelijk houtspanen, waarbij een gedeelte van de lignocelliilösepartikels in voornoemde tweede laag 3 een oriëntatie O uit het vlak van het plaatmateriaal 1 vertoont.

Terwijl de totale dikte D van het plaatmateriaal 1 van het voorbeeld ongeveer 30 millimeter bedraagt, beslaat de centrale laag 3 hiervan een dikte D1 van ongeveer 28 millimeter, en worden de buitenste lagen of deklagen 4 van het plaatmateriaal 1 telkens gevormd door een ongeveer 1 millimeter dikke laag 4. Figuur 1 geeft dit duidelijk weer. Beide oppervlakken 5-6 van het plaatmateriaal 1 worden, in dit geval, gevormd door een deklaag 4 die fijner materiaal bevat, bijvoorbeeld verbonden houtspanen of houtvezels. Zo bijvoorbeeld kan het plaatmateriaal 1 aan het oppervlak de typische samenstelling van een houtspaanderplaat of een houtvezelplaat vertonen, waarbij de voornoemde houtdeeltjes bij voorkeur verbonden worden met een gelijkaardig of hetzelfde bindmiddel als de houtspanen 2 van de centrale laag 3, het is te zeggen eveneens aan de hand van een polycondensatielijm gekozen uit de boven nog vermelde mogelijkheden hiervoor.

In streeplijn 7 is nog weergegeven dat aan de hand van dergelijk plaatmateriaal 1 een paneel kan worden vervaardigd dat aan minstens één van voornoemde oppervlakken 5-6, doch bij voorkeur aan beide oppervlakken 5-6, voorzien is van één of meerdere afwerkingslagen (8-9-10). Doordat in het voorbeeld aan beide oppervlakken 5 een afwerking wordt voorzien, wordt het risico op krommen van het paneel geminimaliseerd. Eventueel kan aan één van deze oppervlakken 6 gewerkt worden met een zogenaamde balanceerlaag 8, die als hoofddoel heeft een dergelijke kromming zo goed mogelijk tegen te werken. Aan het andere oppervlak 5 kan dan, zoals in het voorbeeld, gewerkt worden met een laminaatlaag die bijvoorbeeld een decorlaag 9 en een doorzichtige of doorschijnende beschermlaag 10 of overlay bevat, beiden bij voorkeur op basis van papier en kunststof. Voornoemdé decorlaag kan bijvoorbeeld voorzien van een bedrukking van een motief, doch dit is hier niet weergegeven.

Het voorbeeld van figuur 1 vertoont verder nog een aantal andere voorkeurdragende kenmerken vän de uitvinding. De verkregen oriëntatie van het betreffende gedeelte van de lignocellulosepartikels uit de tweede laag 3 is namelijk ongeveer 20° en dus gelegen tussen 10° en 75°. Het georiënteerde gedeelte van de houtspanen betreft meer dan 10 gewichtspercent van de partikels van de tweede laag 3. De houtspanen uit de deklagen zijn voor het grootste gedeelte vlak georiënteerd. In het voorbeeld vertoont het betreffende gedeelte van de lignocellulosepartikels van de tweede laag 3 een gemeenschappelijke oriëntatie. In de tweede laag 3 zijn houtspanen toegepast met een gemiddelde lengte gelegen tussen 1 en 5 millimeter. De verbinding tussen de afzonderlijke partikels van de eerste en de tweede laag, zowel als de verbinding tussen deze twee lagen is eveneens tot stand gekomen door middel van polycondensatielijm, meer bepaald door de polycondensatielijm die aanwezig was op de partikels op de grens tussen de eerste en de tweede laag 3. De tweede laag 3, en ook de deklagen 4 zijn vrij van structurele holtes of andere uitsparingen.

Figuur 2 geeft schematisch enkele stappen weer uit een werkwijze met de kenmerken van de uitvinding. Hierbij wordt in het voorbeeld een plaatmateriaal 1 bekomen met de kenmerken van de uitvinding. De werkwijze omvat een stap S1 waarin een te verpersen materiaalmassa 11 wordt samengesteld. In het voorbeeld wordt deze materiaalmassa 11 hoofdzakelijk samengesteld uit belijmde cellulosepartikels of houtspanen 2. In een daaropvolgende stap S2 wordt de betreffende materiaalmassa 11 aan de hand van een persinrichting 12, hier van het continue type, verperst ter vorming van een plaatmateriaal 1 waaruit, door opdeling, meerdere platen kunnen worden gevormd.

Bijzonder aan de werkwijze van de uitvinding is dat minstens een gedeelte 13 van voornoemde lignocellulosepartikels in de materiaalmassa 11 wordt aangebracht door deze vanuit een eerder samengestelde materiaalmassa 14 over te brengen, bij voorkeur aan de hand van een oriëntatiewijzigende inrichting 15.

Figuur 2 geeft weer dat de stap S1 van het samenstellen van de eigenlijke te verpersen materiaalmassa 11 een aantal deelstappen omvat.

Een eerste deelstap S11 omvat het samenstellen van een onderste laag 16 van de materiaalmassa 11. Deze onderste laag 16 betreft bij voorkeur het materiaal van een uiteindelijke deklaag 4. Voor het samenstellen van deze onderste laag 16 wordt een inrichting 17 toegepast die de betreffende lignocellulosepartikels op een transportinrichting 18 deponeert, bijvoorbeeld door deze onder hun eigen gewicht op de betreffende transportinrichting 18 te laten vallen. De lignocellulosepartikels van de voornoemde onderste laag 16 zijn voornamelijk vlak georiënteerd, namelijk evenwijdig aan het vlak 1Θ van de materiaalmassa 11.

Een tweede deelstap S12 omvat het samenstellen van de voornoemde “eerder samengestelde materiaalmassa 14”. Hierbij wordt een inrichting 20 toegepast die de betreffende lignocellulosepartikels op een transportinrichting 21 deponeert. De op deze manier samengestelde materiaalmassa 14 wordt aan de hand van een oriëntatiéwijzigende inrichting 15, in dit geval onder de vorm van een transportband 22 met omkeerwielen 22A, in de te verpersen materiaalmassa 11 overgebracht. De oriëntatiewijziging gerealiseerd aan de hand van de inrichting 15 bedraagt in dit geval 90°. Zo wordt bereikt dat de betreffende lignocellulosepartikels in de uiteindelijke te verpersen materiaalmassa 11 uit het vlak 19 van de materiaalmassa 11 zijn georiënteerd. In dit geval zijn zij in hoofdzaak zelfs dwars op dit vlak 19 georiënteerd.

De betreffende laag 23 van de materiaalmassa 11 vormt in het plaatmateriaal 1 uiteindelijk een centrale laag 3. In dit geval is in de tweede deelstap S12 een voorverdichting of minstens gedeeltelijke ontgassing van de materiaalmassa 14 toegepast aan de hand van een verdichtingsinrichting 24. Op die manier kan de materiaalmassa 14 vlotter in de te verpersen materiaalmassa 11 worden overgedragen. Een ontluchte materiaalmassa 14 vertoont namelijk al enige stevigheid die een verhandeling van het materiaal eenvoudiger toelaat. Verder is weergegeven dat een scheidingswerktuig 25 kan worden voorzien voor het opdelen van de materiaalmassa 14, zodanig dat zij, gedeelte per gedeelte in doorlooprichting R van het transport naast elkaar, in de materiaalmassa 11 kan worden overgebracht.

Een derde deelstap Si 3 omvat het samenstellen van een bovenste laag 26 van de te verpersen materiaalmassa 11. Hiertoe worden in het voorbeeld gelijkaardige inrichtingen 17 en methoden toegepast als beschreven in verband met deelstap S11, met dat verschil dat de lignocellulosepartikels nu gedeponeerd worden op de laag 23. Het is duidelijk dat de bovenste laag 26 eveneens bedoeld kan zijn een deklaag 4 van het uiteindelijke plaatmateriaal 1 te vormen. Ook hier zijn de lignocellulosepartikels voornamelijk vlak georiënteerd, namelijk evenwijdig aan het vlak 19 van de materiaalmassa 11.

De aldus in de deelstappen verkregen te verpersen materiaalmassa 11 kan een dikte D vertonen die tot 50 maal of meer groter is dan de dikte D van het uiteindelijk te bekomen plaatmateriaal 1, vermits zij in één of meerdere verdichting- en/of verpersingstappen S21-S2 verperst wordt tot deze vereiste dikte D van het plaatmateriaal 1. Tijdens deze verdichtingstappen S21-S2 ondervindt de samengestelde materiaalmassa 11 bij voorkeur minstens een verdubbeling van zijn dichtheid.

Figuur 2 geeft verder nog weer in de stap S21 dat de te verpersen materiaalmassa 11 aan de hand van één of meerdere verdichtingsinrichtingen 27 kan worden ontgast. In dit geval wordt de volledige materiaalmassa 11 ontgast alvorens zij in de persinrichting 12 finaal wordt verperst. Hiertoe wordt de samengestelde materiaalmassa 11 tijdens stap S21 bij voorkeur, zoals hier weergegeven, tussen persbanden 28 getransporteerd, waarbij deze persbanden 28 een in doorloop afnemende tussenafstand vertonen. Bij deze voorverdichting in de voorpers of verdichtingsinrichting 27 wordt bij voorkeur geen warmte toegevoerd en/of wordt, bij voorkeur, het aanwezige bindmiddel nog niet of slechts gedeeltelijk geactiveerd. Veeleer gaat het bij de voorverdichting bij voorkeur om een minstens gedeeltelijk verwijderen van de in de samengestelde materiaalmassa 11 aanwezige gassen, zoals lucht.

De stap S2 van het verpersen omvat het verpersen van de al dan niet reeds voorverdichte samengestelde materiaalmassa 11 onder invloed van warmte. De toegepaste temperatuur kan bijvoorbeeld tussen 100°C en 150°C liggen en de toegepaste druk kan bijvoorbeeld gemiddeld tussen 4 en 10 bar liggen, kortstondige piekdrukken tot 40 bar zijn hierbij echter niet uitgesloten. Bij voorkeur vindt de activatie van het aanwezige bindmiddel hoofdzakelijk in deze persinrichting 12 plaats. In het geval van een polycondensatielijm kan in deze persinrichting 12 water of eerder stoom ontstaan.

De hier afgebeelde persinrichting 12 is van het continue type, namelijk van het type waarbij de samengestelde materiaalmassa 11 tussen persbanden 28 wordt getransporteerd en/of geleidelijk wordt verperst. In doorloop van dergelijke persinrichting 12 kan een druk- en/of temperatuurverloop zijn ingesteld. Aan de hand van deze persinrichting 12 kan de dichtheid van de reeds gedeeltelijk verdichte samengestelde materiaalmassa 11 nog minstens worden verdubbeld. Het is duidelijk dat de werkwijze van de uitvinding ook met andere persinrichtingen kan worden uitgevoerd, zoals bijvoorbeeld met een dampdrukpers, met een meeretagepers of met een zogenaamde kurztaktpers. Bij deze andere persinrichtingen 12 kan de aangewende druk en/of temperatuur in functie van de tijd dat de betreffende materiaalmassa 11 in de persinrichting 12 verblijft, worden ingesteld.

Er wordt opgemerkt dat de belijming van de lignocellulosepartikels eender wanneer kan worden uitgevoerd. Hiertoe bestaan in hoofdzaak drie mogelijkheden. Volgens een eerste mogelijkheid worden de spaanders minstens van lijm voorzien vooraleer zij in de deponeerinrichtingen 17-20 worden gebracht. Zo bijvoorbeeld kunnen zij minstens worden belijmd tijdens een luchttransport naar de betreffende deponeerinrichtingen toe. Volgens een tweede mogelijkheid wordt de belijming minstens uitgevoerd in de deponeerinrichtingen 17-20. Volgens een derde mogelijkheid wordt de belijming minstens uitgevoerd door het aanbrengen van lijm op of in de samengestelde lagen 16-23-26 van de materiaalmassa 11-14. Uiteraard kunnen combinaties worden toegepast waarbij lignocellulosepartikels van lijm worden voorzien volgens twee of meer van deze mogelijkheden. Ook kunnen de lignocellulosepartikels van de afzonderlijke lagen 16-23-26 op onderscheidende wijze van lijm zijn voorzien.

Uiteindelijk wordt aan de hand van de werkwijze geïllustreerd aan de hand van figuur 2 bij voorkeur een plaatmateriaal bekomen zoals weergegeven in figuur 1. Het is duidelijk dat de mate waarin de oriëntatie O afwijkt van het vlak van het plaatmateriaal in vergelijking tot de oriëntatie van de lignocellulosepartikels in de laag 23 van de materiaalmassa 11 kan zijn verlaagd, zoals hier het geval is.

In het algemeen wordt opgemerkt dat in de figuren weergegeven dikte van de verschillende lagen van het plaatmateriaal als niet beperkend dient te worden geïnterpreteerd.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen, doch dergelijk plaatmateriaal en werkwijzen kunnen volgens verschillende varianten worden gerealiseerd zonder buiten het kader van de huidige uitvinding te treden.

Claims (13)

1. Plaatmateriaal, dat minstens een eerste laag (4) en een tweede laag (3) omvat van door middel van poiycondensatielijm verbonden partikels, waarbij zowel voornoemde eerste laag (4) als voornoemde tweede laag (3) hoofdzakelijk zijn opgebouwd uit verbonden lignocellulose partikels, daardoor gekenmerkt dat een gedeelte van de lignocellulose partikels in voornoemde tweede laag (3) een oriëntatie (O) uit het vlak van het plaatmateriaal (1) vertoont.

2. Plaatmateriaal volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat minstens 30 gewichtspercent van de lignocellulose partikels uit de tweede laag (3) een oriëntatie (O) van 10° of meer uit het vlak van het plaatmateriaal (1) vertoont.

3. Plaatmateriaal volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat het betreffende gedeelte van de lignocellulose partikels uit voornoemde tweede laag (3) een gemiddelde oriëntatie (O) van 10° of meer uit het vlak van het plaatmateriaal (1) vertonen.

4. Plaatmateriaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de lignocellulose partikels van voornoemde tweede laag (3) hoofdzakelijk uit spanen bestaan met een gemiddelde lengte tussen 1 en 7,5 millimeter.

5. Plaatmateriaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat naast de verbinding tussen de afzonderlijke partikels van de betreffende eerste laag (4) en tweede laag (3), ook de verbinding tussen deze eerste laag (4) en tweede laag (3) minstens gedeeltelijk door middel van polycondensatielijm tot stand is gebracht.

6. Plaatmateriaal volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde tweede laag (3) een interne of centrale laag van het voornoemde plaatmateriaal (1) vormt.

7. Plaatmateriaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de totale dikte (D) van het plaatmateriaal (1) gelegen is tussen 18 en 60 millimeter.

8. Plaatmateriaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat dit plaatmateriaal (1) een densiteit vertoont van minder dan 500 kilogram per kubieke meter.

9. Plaatmateriaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde lignocellulose partikels gekozen zijn uit de reeks van houtpartikels, graspartikels en vlaspartikels.

10. Plaatmateriaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het plaatmateriaal een treksterkte (T), gemeten volgens EN 319 vertoont van meer dan 1 N/mm2.

11. Werkwijze voor het vervaardigen van platen, waarbij deze werkwijze minstens de volgende stappen omvat: - de stap (S1) van het samenstellen van een te verpersen materiaalmassa (11), waarbij deze materiaalmassa (11) hoofdzakelijk is samengesteld uit belijmde lignocellulosepartikels; - de stap (S2) van het verpersen van voornoemde materiaalmassa (11) aan de hand van een persinrichting (12) ter vorming van een plaatmateriaal (1) waaruit één of meerdere platen kunnen worden gevormd; daardoor gekenmerkt dat minstens een gedeelte van voornoemde lignocellulosepartikels in de materiaalmassa (11) wordt aangebracht door deze vanuit een eerder samengestelde materiaalmassa (14) over te brengen aan de hand van een orientatiewijzigende inrichting (15).

12. Werkwijze volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat de lignocellulosepartikels in voornoemde eerder samengestelde materiaalmassa (14) hoofdzakelijk vlak zijn georiënteerd.

13. Werkwijze volgens één van de conclusies 11 of 12, daardoor gekenmerkt dat voornoemde orientatiewijzigende inrichting (15) een oriëntatiewijziging van minstens 45 graden realiseert.