Verfahren zur Herstellung von Körpern aus verfilztem Faserstoff, bei welchem dem Faserstoff in der Wärme erhärtbare Bindemittel zugesetzt werden. Das übliche Verfahren zur Herstellung von Faserstoffplatten mit in der Wärme er- härtbarem Bindemittelzusatz besteht in dem Giessen eines Faserstoffbreis auf einer Lang sieb-, Rundsieb- oder diskontinuierlich arbei tenden Formmaschine. Der nasse Faserstoff kuchen enthält zirka 50-70% Wasser.
In einzelnen Fällen wird er bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur in einer zweiten Presse nochmals abgepresst und verdichtet, in andern Fällen gelangt er in einen Trocken ofen, zum Beispiel in einen Rollentrockner, von wo er ohne weitere Verdichtung (Isolier bauplatte) oder nach Behandlung in einer Heizpresse als trockene und ausgehärtete Platte in die glimatisieranlage gelangt. Ein anderer Weg der Plattenherstellung führt die nassen Faserkörper direkt zur Heizpresse, wo sie unter Hitze und gleichzeitig an gewandtem Druck vollständig getrocknet und in die endgültige Form gebracht werden, und das Bindemittel völlig ausgehärtet wird.
Die bisherigen Verfahren haben die fol genden Nachteile, die durch die vorliegende Erfindung ausgeschaltet werden: Werden die nassen Platten in einem Trok- kenofen getrocknet und dann erst gepresst, so hat dies den Nachteil, dass die bereits trok- kenen Fasern durch die Pressung in ihrer Lage verändert werden. Das Verfilzungs- gefüge erhält nicht die bestmögliche Festig keit.
Diese wird nur dann erreicht, wenn sich der kolloid-chemische Verfilzungsprozess der Fasern untereinander und ihre endgültige Lagerung während des Trockenprozesses vollzieht. Es besteht ausserdem beim Trock nen der Platten vor der Heizpresse die Ge fahr, dass die Bindemittel schon während die ses Trockenvorganges teilweise in den irre versibel erhärteten Zustand übergehen. Die nachfolgende Anwendung hohen Druckes wird dann nicht nur die Festigkeit des Faser- stoffskelettes, sondern auch diejenige des Bindemittelskelettes herabsetzen.
Werden anderseits die nassen Faserstoffplatten nach der Langsiebmaschine direkt in die Heiz- presse gebracht, so werden zwar die oben ge schilderten Nachteile teilweise vermieden, jedoch sind dann unverhältnismässig lange Ausheizzeiten in der Presse erforderlich. Bei zu langer Anwendung von Hitze und Druclz treten dann. leicht Schrumpfungen der Platte und damit zu hohe Dichten auf.
Diese Nach teile zeigen sich ganz besonders bei der Her stellung von Kunstholzplatten von über 10 mm Stärke und einem spezifischen Ge wicht von 0,4 bis 1,0 sowie bei Bindemittel gehalten über<B>10%,</B> also bei Plattenquali täten, die weder in der Faserplatten- noch Pressstoffindustrie bisher hergestellt worden sind, weshalb sich die Nachteile auch noch nicht bemerkbar gemacht haben.
Durch die vorliegende Erfindung werden die oben genannten Nachteile beseitigt. Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Körpern aus verfilztem Faserstoff, bei wel chem dem Faserstoff in der Wärme erhä.rt- bare Bindemittel zugesetzt werden, worauf eine Vorformung stattfindet.
Dieses Verfah ren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Be handlung der nassen, vorgeformten, binde- mittelhaltigen Faserstoffkörper zu ihrer teil weisen Aushärtung und Trocknung in einer Heizpresse vorgenommen und vor Beendi- gung des Aushärtungs- und Trocknungspro- zesses abgebrochen wird und die völlige Aus härtung und Resttrocknung sowie die Ent fernung freier Bindemittelkomponenten an schliessend in einer
beheizten Kammer er folgt.
Nachstehend werden Ausführungsbei spiele des Verfahrens erläutert: Eine nasse Faserstoffplatte, bestehend aus 70 Teilen Wasser, 22,5 Teilen absolut trockenem Faserstoff, wie zum Beispiel Holzschliff, 7,5 Teilen Kunstharz (also 25/'o Bindemittel bezogen auf den Trockengehalt) und vorgeformt auf einer Langsieb- oder andern Formmaschine, wird in einer Heiz- presse bei l20 C und unter einem Druck von 0,5 kg/cm' vier Stunden lang geheizt.
Bei einer Endstärke von 20 mm beträgt dann der Feuchtigkeitsgehalt noch 11 %, das Bindemittel ist in der innern Schicht noch nicht erhärtet und in den äussern Schichten noch nicht zu Ende polymerisiert. Die Platte wird nunmehr 12 Stunden lang ohne Druck bei 110 bis 112 in einer direkt mit Abdampf beschickten Kammer fertig ausgeheizt. Durch Kontrolle des Feuchtigkeitsgehaltes der Kammer wird dafür gesorgt, dass die Platte die Kammer mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 4 bis 5 % verlässt, der demjenigen der kalten lufttrockenen Platte entspricht, so dass auch beim Erkalten der Platte durch Feuch tigkeitsaustausch mit der umgebenden Luft. keine Spannungen mehr auftreten.
Die Platt wird aus der Heizpresse genommen, @venn sie so weit getrocknet bezw. abgebunden ist, dass bei Aufhebung des Druckes keine Volumen vergrösserungen mehr stattfinden. Dies ist zum Beispiel bei einem Feuchtigkeitsgehalt der Platte von<B>5-25%</B> der Fall.
Dieses Ab brechen des Trocknungs- und Erhärtimgs- prozesses in der an sich bekannten Heizpresse und seine Fortsetzung in der Heizkammer erleichtert das Zustandekommen einer homo genen Bindemittelverteilung im Faserstoff körper sowie eines gleichmässigen Bindemit- telüberzuges um die einzelne Faser, da man die Trocknung beschleunigen wird. die Er härtung des Bindemittels dagegen verlang samen;
man wird also beide Vorgänge der art aufeinander abstimmen, dass die best mögliche Bindung erzeugt wird und dadurch bei kurzen Heizpressenbeschickungszeiten hohe Festigkeitseigenschaften erreicht wer den. Das Pressgut wird dann in die beheizte Kammer eingebracht. Die Behandlung in die ser dient gleichzeitig folgenden Zwecken: a) der völligen Aushärtung der Bindemittel und b) der Resttrocknung, damit c) der Ab kürzung der Behandlungszeiten in der Heiz- presse, d) der Trocknung und Härtung unter gesteuertem Feuchtigkeitsgehalt der um gebenden Luft. Eine solche Feuchtigkeits kontrolle ist in der Heizpresse kaum möglich.
jedoch vorteilhaft. um eine Übertrocknung und damit Schädigung und Schrumpfung der Fasern zu vermeiden, e) der Entfernung freier Bindemittelkomponenten mit Hilfe von Wasserdampf, während oder nach der Aus- härtung. Die letzte Massnahme befreit die Körper von anhaftenden Nebengerüchen und gegebenenfalls auch von Elektrolyten, die im Laufe der Zeit eine Schädigung der Fasern hervorrufen können. Der Wasserdampf wirkt dabei einmal ähnlich wie bei Wasserdampf destillation, als Träger für die zu entfer nenden Stoffe.
Er verhindert gleichzeitig die Schrumpfung der Fasern und nimmt mög licherweise auch an chemischen Umsetzungen der Bindemittel und Faserstoffe teil. Es ist möglich, Luft und Dampf kontinuierlich durch die Kammer durchströmen oder sie im Kreislauf zirkulieren zu lassen und nach genügender Anreicherung mit den zu entfer nenden Stoffen frische Luft bezw. frischen Ab-oderFrischdampf zuzusetzen.Auchhaben sich Zirkulationsvorrichtungen, bei denen die Strömungsrichtung periodisch geändert wird, bewährt.
Die Beheizung der Kammer kann in be kannter Weise sowohl indirekt durch Be heizen der Wände oder direkt durch Ein blasen heisser Luft oder überhitzten oder ge sättigten Dampfes erfolgen. Nötigenfalls kön nen die Platten in der Heizkammer durch Gewichte usw. beschwert werden, um sie in der ihnen in der Heizpresse erteilten Form festzuhalten. Es können derart die verschie densten Faserplatten aus wässrigem Faser brei mit in der Wärme erhärtenden Binde mitteln hergestellt werden.
Zweckmässiger weise werden dabei die Platten auf Horden wagen oder Gestellen gestapelt, derart, dass die Luft bezw. der Wasserdampf ungehin dert an der ganzen Plattenoberfläche vorbei strömen kann.
Von ganz besonderem Vorteil ist eine solche Herstellungsart für poröse, holzartige Faserplatten, deren spezifisches Gewicht von 0,4 bis 1,0 geht und deren Bindemittelgehalt zwischen 10 und 40% liegt. Die gewünschte Dichte der fertigen Platte wird durch ent sprechende Bemessung der Druckeinwirkung in der Heizpresse erreicht.
Wie bereits erwähnt, wird die Resttrock- nung zweckmässigerweise bis zu dem Feuch- tigkeitsgehalt, der der fertigen lufttrocke nen kalten Platte entspricht, geführt und durch Regulierung des Feuchtigkeitsgehaltes der Trockenkammeratmosphäre der Feuch tigkeitsgehalt der Platte dann konstant ge halten werden.
Da die Bindemittel noch nicht völlig ausgehärtet sind, wenn die Platte den Luftfeuchtigkeitsgehalt erreicht hat, handelt es sich also nicht um den üblichen Klimatisierungsvorgang in der Trockenkammer, sondern um eine Nach behandlung der Platte bei erhöhter Tempe ratur unter Einhaltung besonderer Feuchtig keitsbedingungen.
Der Unterschied der geschilderten Rest trocknung gegenüber der üblichen Klimati- sierung lässt sich folgendermassen zusammen fassen: a) In der üblichen Klimakammer wird eine völlig trockene Platte auf einen bestimm ten (meist der Luftfeuchtigkeit entsprechen den) Feuchtigkeitsgehalt gebracht; - in der Heizkammer wird eine feuchte Platte in An wesenheit von Feuchtigkeit auf Luftfeuch tigkeitsgehalt getrocknet.
b) Gleichzeitig mit der Trocknung findet eine Polymerisation statt, was bei der be kannten Klimatisierung nicht der Fall ist.
. c) Die Heizkammer dient gleichzeitig zur Beseitigung freier Bindemittelkomponenten mit Hilfe von Wasserdampf.
d) Der Feuchtigkeitsgehalt der Heizkam- meratmosphäre hat im Unterschied zur Klimaanlage die Funktion, Schädigungen der Fasern durch hohe Temperaturen und Über trocknung, also Schrumpfung und Festig keitsherabsetzung zu vermeiden.