Spanplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine ein- oder beidseitig mit einer Deckschicht aus Holzfa- sern. versehene Spanplatte, sowie auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Von einer neu zu entwickelnden Drei oder Mehr- Schicht-Spanplatte erwartet man u. a. folgende Eigen schaften: 1. Hohe Festigkeitswerte nach DIN-Vorschriften bei geringem spezifischen Gewicht.
2. Aussenschichten mit geschlossener Oberfläche und einem homogenen Quellverhalten.
3. Gleichmässige Schichtdicke der Aussenschichten. Bei den bisherigen Mehrschicht-Platten dieser Art werden insbesondere folgende Mängel beanstandet: Das unterschiedliche Aufquellen der Deckschicht späne unter Wasser- und/oder Lösungsmitteleinfluss verursacht bei bisher bekannten Platten eine mehr oder minder unruhige Oberfläche, besonders beim Aufkle ben von dünnen Furnieren, schwachen Schichtstoff- platten, PVC-Folien und dgl.
Die unruhige, teilweise nicht geschlossene Deck schicht der Oberfläche tritt - wie sich gezeigt hat - vor allem dann auf, wenn die für die Deckschichten ver wendeten Holzpartikel unterschiedlich dick sind und die mittlere Dicke 2/1o mm übersteigt.
Insbesondere wegen dieser Mängel hat es nicht an Versuchen gefehlt, Dreischichtplatten herzustellen, die ein einwandfreies Aufbringen von folienförmigen Überzügen gewährleisten.
So sind z. B. Holzwerkstoffplatten, insbesondere Spanplatten, aus Holzteilchen und/oder verholzten Pflanzenteilchen sowie Bindemitteln. mit einem ein- oder mehrschichtigen Kern und einer ein- oder beider seitig auf denselben aufgebrachten Ausgleichsdeck schicht bekannt, d. h. aus mit ausgehärtetem Leim oder Kunstharz behafteten Holzschleifstaub besteht.
Diese Holzwerkstoffplatten haben jedoch nicht die verlangte Qualität erreicht. Die Aufbringung der Deck schichten in gleichmässiger Dicke ist nicht möglich und demzufolge neigt die Platte zum Verwerfen. Durch das geringe Stehvermögen sind die Platten zur Verarbei tung z. B. in der Möbelindustrie ungeeignet.
Des weiteren wurde in den letzten Jahren eine Spanplatte mit feinstruktierter Oberfläche und hoher Eigenfestigkeit vorgeschlagen. Diese Spanplatte hat eine oder mehrere Schichten aus gröberen, gegebenen falls im Feinheitsgrad unterschiedlichen Holzspänen und ähnlichen für die Spanplattenfertigung gebräuchli chen Zerkleinerungsprodukten pflanzlicher Rohstoffe, die ein- oder beidseitig mit einer Deckschicht versehen sind, die aus einer Mischung von dem Abschleifen fer tig ausgehärteter bindemittelhaltiger Spanplatten her rührendem Schleifstaub mit im Trockenverfahren ge wonnenen Holzfasern und Bindemitteln besteht.
Schliesslich wurde eine Anlage zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten bekannt, die insbesondere aus mit Bindemitteln behafteten Holzspänen oder ähnlichen Teilen bestehen und ein- oder beidseitig mit einer Schicht aus bindemittelhaltigen Holzfaserstoffen oder solchen aus Lignozellulose enthaltendem Material ver sehen sind.
Bei dieser Anlage ist ein in bekannter Wei se kontinuierlich arbeitender Faservlieserzeuger mit luftdurchlässigem Vliesträger und nachgeschaltetem Vorverdichter in einer Spänevlieserzeugungsstrasse bekannter Bauart eingeschaltet, wobei hinter der Ein schaltstelle zum gleichzeitigen Pressen des Spänevlieses und der auf mindestens einer Aussenseite aufgebrach ten Faserdeckschicht eine gemeinsame Heizpressein- richtung angeordnet ist.
Die beiden zuletzt erwähnten Holzwerkstoffplatten verursachen produktionstechnisch beachtliche Schwie rigkeiten, so dass sie bisher noch keinen nennenswer ten Eingang in die Praxis gefunden haben.
Alle Versuche für homogene Deckschichten unter Verwendung von bindemittelhaltigem Schleifstaub sind bisher fehlgeschlagen, weil es einfach nicht möglich war, exakte Schichtdecken zu erreichen. Das bedeutet, dass so erzeugte Platten einen unterschiedlichen Beplan- kungseffekt zeigen und daher zum Verziehen und Ver werfen neigen. Ein weiterer Mangel dieser bisher bekanntgeworde nen Deckschichtplatten ist der Umstand, dass der Schleifstaub viel zu kurz ist, die einzelnen Staubpar- tikelchen also nur stumpf miteinander verleimt werden können.
Die Festigkeit der unter Verwendung von Schleifstaub hergestellten Deckschichten ist daher so gering, dass die nur relativ locker gebundenen Partikel chen sich bei geringer Belastung voneinander trennen lassen.
Der Versuch, schliesslich durch Zugabe von Fasern zu dem Schleifstaub die Nachteile der Staubdecken schicht zu kompensieren, ist bisher über laboratoriums- mässige Untersuchungen nicht hinausgekommen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, Schicht spanplatten mit geschlossener, im Aussehen und im Verhalten gegen Feuchtigkeit homogener Oberfläche herzustellen, ohne hierbei die Nachteile geringerer Fe stigkeit, gesteigerter Verwerfungsgefahr und eventuell erhöhten Bindemittelverbrauchs in Kauf nehmen zu müssen.
Bisher ist es üblich, homogene Deckschichten aus Flachspänen, von etwa 0,2 mm Dicke, etwa 10-22 mm Länge und etwa 1 bis 5 mm Breite herzustellen. Bei einem derartigen Spangemisch ist insbesondere das in der Dicke abweichende Spangut unerwünscht, zumal dickere Späne durch Sieb- und Sichtungsvorgänge nur unvollkommen ausgeschieden werden können.
Gelangen diese gröberen Späne mit dem anderen Spangut, das mehr oder minder stark um die mittlere Spandicke schwankt, in die Deckschichten, dann lösen sie in der verpressten Platte bei Befeuchtung durch Leim o. dgl. eine unterschiedliche örtliche Aufquellung und damit ein unruhiges Aussehen der Oberfläche aus.
Die erfindungsgemässe Spanplatte ist dadurch ge kennzeichnet, dass die zur Deckschicht verwendeten Holzfasern eine mittlere Faserlänge von 5 mm und ei nen Durchmesser unterhalb von 0,1 mm aufweisen.
Mit Vorteil können dabei die zur Herstellung der Deckschichten verwendeten Holzfasern einen Schlank heitsgrad, also ein Verhältnis des Durchmessers zur Länge von 1:50 bis 1:200 aufweisen.
Nachdem die gute Verwendbarkeit derartiger Fa serspäne für die herzustellenden Deckschichten erkannt war, kam es darauf an, dieses Ausgangsprodukt für die Deckschichten mit einer möglichst einfachen Zerkleine rungsvorrichtung herzustellen.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spanfasern auf einem modifizierten Refiner erzeugt werden und dass sie getrocknet, gesiebt und schliesslich verleimt werden.
Zwecks Herstellung derartiger Faserspäne geht man von einem mit dem üblichen Zerspaner erzeugten Flachspan normaler Stärke (etwa 0,2-0,4 mm) aus. Diese Flachspäne werden mittels einer in der Papier- und Zellstoffindustrie gebräuchlichen Zerkleinerungs maschine, eines sogenannten Refiners zerfasert, deren Arbeitsorgane jedoch verschiedene Änderungen erfah ren haben.
Diese bekannte Zerkleinerungsmaschine eines technisch verwandten Fabrikationsbereiches wird mit besonderen Zerkleinerungssegmenten ausgerüstet, die das Material möglichst nur hinsichtlich seiner Dik- ke und Breite zerkleinern, während die Länge der auf diese Weise hergestellten Faserspäne im Mittel etwa 5 mm beträgt.
Weitere Schwierigkeiten bereitete der Transport des Spangutes zu den Zerkleinerungssegmenten inner halb der Maschine. Hierfür wurde eine bestimmte Form des sogenannten Stofftreibers gefunden, der auch bei kurzfristig stossweiser Beaufschlagung der Maschi ne einen reibungslosen und verstopfungsfreien Durch lauf durch die Maschine sicherstellt.
Bei den Versuchen wurde weiterhin gefunden, dass es zweckmässig ist, für den weiteren Zerkleinerungs- prozess dem Ausgangsmaterial bis zu 30 % Wasser (bezogen auf atro Holz) zuzugeben, wodurch es - ab gesehen von dem zweckdienlich durchgeführten Zerfa sern - gelingt, die beim Zerkleinern auftretende Rei bungswärme abzuführen. Waldfrisches oder auch sehr feuchtes Holz benötigt eine derartige Wasserzugabe nicht.
Mit Hilfe dieser an einen sogenannten Refiner erinnernden Zerldeinerungsmaschine erhält man die für die Deckschichten erforderlichen Holzfasern, die getrocknet und durch Sieben mit einer bestimmten Maschenweite oder durch Windschichten von evtl. mit gerissenen Grobteilen und nicht erwünschten Staubteilen befreit werden.
Grobteile können die Zerkleinerungsma- schine erneut durchlaufen. Diese Faserspäne haben eine auffallend einheitliche Struktur.
Dieser Stoff lässt sich ohne Verfilzung und Klum- penbildung bunkern und verleimen; sein mechanisches Verhalten entspricht dabei im wesentlichen dem der Holzspäne. Das Streuen des Materials kann in bekann ten Streumaschinen erfolgen, infolge der einheitlichen Struktur der Faserspäne braucht ein Entmischen nicht befürchtet zu werden.
Das im Verhältnis zur Faser höher liegende Eigen gewicht verleiht dem Material noch genügend Sinkge- schwindigkeit, um es bei normal sinkender Flächenge- wichtsverteilung mit gleichmässiger Schichtdecke auf eine Unterlage aufzubringen. Beim Streuen legen sich die Spanfasern in gut verfilztem Zustand übereinander. Da aber andererseits ein geringes Volumgewicht vor handen ist, wird eine äquivalente Schichtdecke auf bei den Seiten des Plattenkerns, also der Deckschichten, ohne Schwierigkeit erreicht.
Die so hergestellten Plat ten besitzen eine äusserst geringe Anfälligkeit gegen über Verzug.
Durch die Länge der Spanfasern wird schon bei normalem Kunstharzzusatz eine ausreichende Abhebe- und Querzugfestigkeit erreicht. Die Biegefestigkeit der Platte wurde durch die gute Verzahnung des Materials der Deckschichten erheblich gesteigert. Eine mittlere Biegefestigkeit der erfindungsgemässen Holzspanplatten kann bereits mit geringerer Rohwichte die in den DIN- Vorschriften erforderlichen Werte erreichen.
Die durch die Verwendung von Holzfasern erzielte Oberfläche quillt unter Wasser- und Lösungsmitteleinfluss erheb lich weniger, bedingt durch die geringere Stärke des Materials, und homogener, bedingt durch die gleichmäs- sige Faserdicke. Die geschlossene Oberfläche erlaubt es, bei Verleimungen mit Furnieren, Folien ect. die benötigte Leimmenge zu reduzieren, wodurch zusätz lich der quellwirkende Einfluss vernichtet wird.