(Zusatzpatent zum Hauptpatent 466 568) Verfahren zur Herstellung von Hartplatten, insbesondere Bodenplatten
Das Hauptpatent Nr. 466 568 betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hartplatten sowie nach dem Verfahren hergestellte Hartplatten.
Bei diesem Verfahren zum Herstellen von Holzmaterial enthaltenden Hartplatten, insbesondere Bodenplatten bringt man pulverförmiges Holzmaterial auf einen bestimmten Wassergehalt und mischt die Teilchen mit einem inneren Imprägnierungsmittel und versieht diese Mischung in mindestens einem weiteren Arbeitsgang mit einem Kunstharzbindemittel und einem Härter zum Abbinden des Ganzen und schüttet diese Mischung als Kuchen und verpresst sie heiss.
Die vorliegende Weiterentwicklung beansprucht ein Verfahren zum Herstellen von Hartplatten nach dem Patentanspruch I des Hauptpatentes, das sich dadurch auszeichnet, dass man als Ausgangsmaterial ausser Holzmaterial Stroh-, Gras-, Baumwollabfälle, Linters oder Jute verwendet.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand einer Figur erläutert, welche in schematischer Darstellung den Aufbau einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt.
Die zur Herstellung von Hartplatten verwendeten Teilchen. werden in einem Sägemehlsilo 1 gestapelt, das Material 3 über eine Zellenschleuse oder eine Dosierschnecke 5 entnommen und hierauf einem Trommeltrock- ner 7 zum Trocknen zugeleitet. In diesem Trockner 7 wird der Wassergehalt des Materials auf Null bis 3, vorzugsweise bis 2% Restfeuchte gebracht. Das auf diesen Restwert heruntergetrocknete Material wird hierauf dem Trommeltrockner 7, beispielsweise mittels einer Abschälschnauze 9. entnommen und über einen Trichter 11 einem mechanischen Sieb 13 zugeleitet, in welchem die verwendbare Feinware von der Ausschuss-Grobware 15 getrennt wird. Letztere gelangt in einen Abfallbunker 17.
Im mechanischen Sieb 13 ist ein Elektromagnet oder ein Permanentmagnet 16 angeordnet, welcher allfällige Eisenteilchen aus den Spänen entfernt. um eine Beschädigung der Maschinen und die Gefahr einer Entzündung des Materials zu bannen. Das im Sieb 13 mit einer Maschenweite von ca. 5 mm abgesiebt Feinmaterial gelangt anschliessend durch einen Trichter 19 in eine Schlag- oder Schneidmühle 21, in welcher das Mehl bzw.
die Späne derart verkleinert werden, dass sie durch ein 2,5 bis 3 mm Maschensieb Durchgang finden.
Die Struktur der Teilchen ist vorteilhafterweise körnig, z.B. quaderförmig, wobei die Grenzen der Seitenabmessungsverhältnisse ungefähr bei den Werten 1:1: 5, 1: 2 : 2, 1:1, 5 : 2 liegen. Anschliessend wird das Gut in einem weitern Sieb 23 nochmals ausgesiebt, Wegnehmen des feines Staubes, worauf die Grobware (z.B. über 0,5 mm) in einen Silo 25 gelangt, aus dem sie nach volumetrischer Messung mittels der Volumenwaage 27 einem ersten Mischer 29 zugeführt wird, welcher zwecks Heizung der Mischware mit einem Doppelmantel versehen ist. Dieser dient der Aufnahme von Heizwasser oder einem andern wärmeabgebenden Medium. Im Mischer 29 befindet sich eine sich drehende Mischschaufel 30, während über eine Zuleitung 31 dem Material ein inneres Imprägnierullgsmittel zugesetzt wird. Als derartige Mittel dienen z.B.
Paraffine, Öle, Fette, Glyptale, Paraffin Wasseremulsion. Glycerin oder dgl. Diese erlauben beim Verpressen ein leichtes Gleiten der einzelnen Teilchen und ergeben. ausser einer grossen Homogenität der Platte, eine Imprägnierung der Teilchen. Im Festzustand der Platte wirken sie auch bindend und wasserabstossend.
Der Mischer 29 weist einen Trommeldurchmesser von beispielsweise 1200 mm und eine Länge von z.B. 2000 m auf. während sich die Trommel mit einer Drehzahl von 80-100 Minuten dreht. Nach dem Mischen und innern imprägnieren gelangt die Ware in einen weitern Silo 33 und von dort in eine Volumenwaage 35, welcher ein zweiter Mischer 37 nachgeschaltet ist. In diesem Mischer wird durch ein Zulaufrohr 39 der Mischung Farbstoff sowie ein Bindemittel, d.h. ein Harz, und ein Härter, zugesetzt. Als Bindemittel dienen z.B. Kunstharze.
Diphenole, Harnstoff Polyester- Polyäthylen-Epoxyharze, Aldehydharze, Aminoplaste, Alkylharze, Glyptalharze, Cumaronharze, Polypropylene, Polystyrole, Polyacrylsäureester, Polyacrylnitril, Polyamide, Polymethacrylsäureester, Polyesterharze, Polyvinyle, Mischpolymerisate, Bu na. Chlorkautschuk, Saran-Teflone, Silikone usw. Hierauf wird das Ganze gut durchmischt; diesem Zwecke dient eine Mischschaufel 41 im Mischer 37. Es ist auch möglich, Bindemittel und Härter in zwei Arbeitsgängen zuzusetzen.
Härter sind katalytisch wirkende Zusätze wie Säuren, Peroxyde, Amine und dgl. die man bestimmten härtbaren Kunstharzen, Phenolharnstoff, Polyesteräthoxylinharzen usw beimischt, um deren Härtung auszulösen oder zu beschleunigen.
Anschliessend gelangt das homogene Gemisch auf ein Sieb 43, mit z.B. 3 bis 4 mm Maschenweite, in welchem Knollen 47 und eventuell andere Grobteile noch ausgeschieden werden. Auch hier ist wiederum ein Magnet 45 eingebaut, um eventuelle Eisenteile, wie Nägel und ähnliches festzuhalten. Knollen und Grobteile 47 gelangen in einen Abfallbunker 49, während die gute Ware über eine Waage 51 in eine Schüttstation 53 fliesst, aus welcher sie in möglichst homogener Verteilung über eine Schüttschnauze 55 auf ein Schüttblech 57 geschüttet wird.
Die Schüttstation 53 wird nicht nur vibriert, um eine Gleichmässigkeit des Sägemehlvorganges, welcher aus der Schüttschnauze 55 ausströmt, zu erreichen, sondern auch in Längsrichtung des Schüttbleches 57 hin- und bergcschoben. Sobald die Schütthöhe des Mehl- oder Spänekuchens 59 erreicht ist, gelangt er in eine hydraulisch betätigte Presse 61, deren Pressplatten beispielsweise elektrisch oder mittels eines flüssigen oder dampfförmigen Mediums geheizt sind. Es ist auch möglich, den Mehlkuchen in einer speziellen Presse (nicht dargestellt) vorzupressen. was normalerweise kalt, z.B. bei 10-20 at., erfolgt.
Die Presse 61 kann eine einfache oder Mehrfachpresse sein, in welcher eine oder mehrere Platten, beispielsweise drei bis sechs Platten bei Temperaturen von 90 bis 1505(: auf einmal mit Drücken von mindestens 35 at.. vorzugsweise 50 at., gepresst werden.
Damit entsteht eine gepresste. ungeschliffene, für gewisse Zweige verkaufsfertige Rohplatte. Danach werden die Platten in einer Streifenfräsmaschine 69 in Streifen geschnitten und die Streifenplatten zum Aushärten und Trocknen in einen Rechen 66 gebracht, in welchem das Material, beispielsweise 12 Stunden, lufttrocknet. Nach dem Trocknen der Streifenplatten im Rechen 66 gelangen diese in eine Hobelmaschine 67 und von dort in eine doppelseitige Vertikal-Schleifmaschine 63. in welcher sie beidseitig feingeschliffen werden.
Unmittel bar anschliessend rollen die Streifenplatten zum äusseren Imprägnieren in eine Imprägnierstation 65, in welcher sie mit einer wasser- und schmutzabstossenden Lösung bekannter Art versiegelt werden. Dieser Vorgang des Versiegelns wird vorteilhafterweise einige Male, z.B.
ein- bis viermal wiederholt. Nun werden die Streifen in einer Fräsmaschine 71 in Plättchen geschnitten. Beim Herstellen von Bodenplatten führt man diese Plättchen in eine Maschine 73 zum Fräsen von Nut und Kamm, worauf die zum Verlegen fertigen Bodenplatten in einer Verpackungsstation 75 verpackt werden.
iWatenalheispieL Als Ausgangsmaterial dient im Spansilo I gebunkertes Mehl 3. Dieses wird im Trommeltrockner 7 auf eine Feuchtigkeit von 1,5% Wasser.
berechnet auf die Trockenmasse, getrocknet und nach Durchlauf der verschiedenen Anlageteile in der Schlagmühle 21 derart zerkleinert, dass die grösste Teilchenabmessung unter 3,0 mm liegt. Im ersten Mischer 29 wird dem Mehl Paraffin in geschmolzener Form beigegeben und zwar auf 120 kg getrocknetes Mehl 4,5 kg Paraffin.
Gleichzeitig wird ein Harnstoffharz mit einem Verzögerer. z.B. Natriumhydroxyd. um ein Aushärten zu verzögern bzw. zu verhindern, ohne Härter in einer Menge von 9 kg Harz auf die 120 kg Trockenmehl beigefügt und das Ganze bei einer Temperatur von 90 bis 950C gemischt.
Nach einer Bunkerung im Bunker 33 und einem erneuten Abwägen gelangt die Mischung in einen zweiten Mischer 37, in welchem der Mischung ein Farbstoff sowie ein Bindemittel, z.B. eines diesmal mit einem Härter versehenen Harnstoffharzes zum Abbinden des Ganzen zugesetzt wird. Als Härter dient Ammoniumchlorid, eine Säure, z.B. HCI, H2SO4, Carbonsäure, Anhydrid, Oxalsäure oder dgl. Im zweiten Mischer werden auf die Gesamtmenge von 133,5 kg Mischung aus dem ersten Mischer 21-26 kg Harz und Härter für die totale Harzmenge zugeführt, sowie eine geringe Menge Farbstofflösung (e2 Gew.-%).
Mittels der Schüttstation 53 wird diese Mischung durch die Schüttschnauze 55 als feiner Vorhang auf das Schüttblech 57 geschüttet, wo sie sich als Spankuchen 59 anhäuft. Je nach der Dicke der zu erstellenden Platten.
welche normalerweise zwischen 2 und 15 mm schwankt, beträgt die Spankuchenhöhe 15-80 mm.
Der Spankuchen wird anschliessend in der Presse 61 unter einem Druck von ca. 50 at. und einer Temperatur von 100 bis 1300C gepresst, wobei die dünnen Platten bei den tieferen Temperaturen und die dicken bei höheren Temperaturen gepresst werden. Nun ist die Rohplatte gepresst.
Zur Versiegelung oder äussern Imprägnierung der Platten dienen die bekannten, für die Bodenversiegelung benützten Materialien.
Bis zu 30% des Ausgangsmaterials kann durch einen Füllstoff z.B. Sand, Gips oder Feinkies, ersetzt werden.
Wird anstelle von Harnstoffharz ein Phenolharz verwendet, so ist in der Presse 61 bei Temperaturen bis 1400C zu verpressen. Die Endmischung besteht ungefähr zu 75 Gew.-% aus Mehl, 20 Gew.-% aus Harz als Bindemittel und zu 5 Gew.-% aus inneren Imprägnier- und Gleitmitteln. Als Gleitmittel kann auch Kolophonium, Holzöl oder dgl. verwendet werden.
Die fertigen Plättchen weisen Dimensionen von Par kettplättchen auf, z.B. 10 X 20cm, wobei die seitlich angebrachten Nuten und Kämme ein einwandfreies und lückenloses Verlegen der Plättchen erlauben.
Im Gegensatz zu Steinböden sind mit derartigen Plättchen bedeckte Böden fusswarm. Die Härte beträgt zwischen 4 und 5 Brinell und ist mithin sehr gross. Die Plättchen sind weitgehendst feuchtigkeitsbeständig. Im Gegensatz zu Kunststoffen, laden sie sich statisch elektrisch nicht auf. Gegenüber Holz ist die Abriebfestigkeit sehr gross, da die Platte in ihrem Aufbau äusserst homogen ist. Sie ist nicht porös, im Gegensatz zu Spanplatten. Sie ist durchgehend gleich hart (grosse Homogenität). Sie erlaubt ein fugenloses Verlegen, da die Platte auf übliche Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen sehr unempfindlich ist. Sie ist ferner bis ca.
200ob hitzebeständig und kälteunempfindlich. Sie zeigt keine Rissbildung. Sie ist schlagsicher. Sie ist alterungsbeständig. Sie kann durch entsprechende Beigaben zur Mischung insektensicher gemacht werden. Sie ist nicht entflammbar, sondern zundert erst bei Temperaturen von ca. 5000C. Sie ist gegenüber schwachen Säuren beständig.
Als inneres Imprägnierungs- und Gleitmittel kann auch ein Gemisch aus Kolophonium und Glycerin (Vernetzung), Benzylalkohol, Alkydharze, Talk oder Silikonöl verwendet werden.
(Additional patent to main patent 466 568) Process for the production of hard panels, in particular floor panels
The main patent no. 466 568 relates to a method for producing hardboards and hardboards produced by the method.
In this process for producing hard boards containing wood material, in particular floor boards, powdered wood material is brought to a certain water content and the particles are mixed with an internal impregnation agent and this mixture is provided in at least one further operation with a synthetic resin binder and a hardener to set the whole thing and pour it out Mix as a cake and press it while hot.
The present further development claims a method for the production of hardboard according to claim I of the main patent, which is characterized in that straw, grass, cotton waste, linters or jute are used as the starting material in addition to wood material.
The invention is then explained, for example, with the aid of a figure which shows, in a schematic representation, the structure of a system for performing the method according to the invention.
The particles used to make hardboard. are stacked in a sawdust silo 1, the material 3 is removed via a cell lock or a metering screw 5 and then fed to a drum dryer 7 for drying. In this dryer 7, the water content of the material is brought to zero to 3, preferably to 2% residual moisture. The material that has dried down to this residual value is then removed from the drum dryer 7, for example by means of a peeling nozzle 9, and fed via a funnel 11 to a mechanical sieve 13 in which the usable fine goods are separated from the coarse rejects 15. The latter ends up in a waste bunker 17.
An electromagnet or a permanent magnet 16 is arranged in the mechanical sieve 13, which removes any iron particles from the chips. to avoid damage to the machines and the risk of the material catching fire. The fine material sieved in the sieve 13 with a mesh size of approx. 5 mm then passes through a funnel 19 into a beater or cutting mill 21, in which the flour or
the chips are reduced in size so that they can pass through a 2.5 to 3 mm mesh sieve.
The structure of the particles is advantageously granular, e.g. cuboid, the limits of the side dimension ratios are approximately 1: 1: 5, 1: 2: 2, 1: 1, 5: 2. The material is then sieved out again in a further sieve 23, the fine dust is removed, whereupon the coarse material (e.g. over 0.5 mm) reaches a silo 25, from which it is fed to a first mixer 29 after volumetric measurement by means of the volume balance 27 , which is provided with a double jacket for the purpose of heating the mixed goods. This is used to take up heating water or another heat-emitting medium. A rotating mixing paddle 30 is located in the mixer 29, while an internal impregnation agent is added to the material via a feed line 31. Such means are e.g.
Paraffins, oils, fats, glyptals, paraffin water emulsion. Glycerin or the like. These allow the individual particles to slide easily during pressing and result. in addition to a high homogeneity of the plate, an impregnation of the particles. When the plate is solid, they also have a binding and water-repellent effect.
The mixer 29 has a drum diameter of e.g. 1200 mm and a length of e.g. 2000 m up. while the drum rotates at a speed of 80-100 minutes. After mixing and internal impregnation, the goods pass into a further silo 33 and from there into a volume scale 35, which is followed by a second mixer 37. In this mixer, dye and a binder, i. E. a resin and a hardener are added. The binders used are e.g. Synthetic resins.
Diphenols, urea, polyester-polyethylene-epoxy resins, aldehyde resins, aminoplasts, alkyl resins, glyptal resins, coumarone resins, polypropylenes, polystyrenes, polyacrylic acid esters, polyacrylonitrile, polyamides, polymethacrylic acid esters, polyester resins, polyvinyls, copolymers, silicone rubbers, etc., sarane-based rubbers, butane the whole thing is mixed well; A mixing paddle 41 in the mixer 37 is used for this purpose. It is also possible to add binder and hardener in two operations.
Hardeners are catalytically active additives such as acids, peroxides, amines and the like, which are added to certain hardenable synthetic resins, phenolic urea, polyester ethoxylin resins, etc. in order to initiate or accelerate their hardening.
The homogeneous mixture then passes on a sieve 43, e.g. 3 to 4 mm mesh size in which tubers 47 and possibly other coarse parts are still excreted. Here, too, a magnet 45 is built in to hold any iron parts such as nails and the like. Tubers and coarse parts 47 get into a waste bunker 49, while the good goods flow over a scale 51 into a pouring station 53, from which they are poured onto a pouring plate 57 in as homogeneous a distribution as possible via a pouring spout 55.
The pouring station 53 is not only vibrated in order to achieve a uniformity of the sawdust process, which flows out of the pouring spout 55, but is also pushed back and forth in the longitudinal direction of the pouring plate 57. As soon as the bed height of the flour or chip cake 59 is reached, it arrives in a hydraulically operated press 61, the press plates of which are heated, for example, electrically or by means of a liquid or vaporous medium. It is also possible to pre-press the flour cake in a special press (not shown). which is usually cold, e.g. at 10-20 at.
The press 61 can be a single or multiple press in which one or more plates, for example three to six plates, are pressed at temperatures of 90 to 1505 (: all at once with pressures of at least 35 at., Preferably 50 at.
This creates a pressed. Unpolished raw board ready for sale for certain branches. The panels are then cut into strips in a strip milling machine 69 and the strip panels are placed in a rake 66 for curing and drying, in which the material is air-dried, for example for 12 hours. After the strip panels have dried in the rake 66, they pass into a planing machine 67 and from there into a double-sided vertical grinding machine 63 in which they are finely ground on both sides.
Immediately thereafter, the strip plates roll for external impregnation into an impregnation station 65, in which they are sealed with a water- and dirt-repellent solution of a known type. This sealing operation is advantageously carried out several times, e.g.
repeated one to four times. The strips are now cut into small plates in a milling machine 71. When producing floor panels, these small plates are fed into a machine 73 for milling grooves and ridges, whereupon the floor panels ready for laying are packed in a packaging station 75.
iWatenalheispieL Flour 3 bunkered in the chip silo I serves as the starting material. This is in the drum dryer 7 to a moisture content of 1.5% water.
calculated on the dry matter, dried and, after passing through the various system parts, comminuted in the hammer mill 21 in such a way that the largest particle size is less than 3.0 mm. In the first mixer 29, paraffin in molten form is added to the flour, namely 4.5 kg of paraffin per 120 kg of dried flour.
At the same time, a urea resin is used with a retarder. e.g. Sodium hydroxide. to delay or prevent hardening, add 9 kg of resin to the 120 kg of dry flour without hardener and mix the whole thing at a temperature of 90 to 950C.
After bunkering in bunker 33 and reweighing, the mixture passes into a second mixer 37, in which the mixture contains a dye and a binding agent, e.g. a urea resin, this time provided with a hardener, is added to set the whole. Ammonium chloride, an acid, e.g. HCl, H2SO4, carboxylic acid, anhydride, oxalic acid or the like. In the second mixer, 21-26 kg of resin and hardener for the total amount of resin are added to the total amount of 133.5 kg of mixture from the first mixer, as well as a small amount of dye solution (e2 wt .-%).
By means of the pouring station 53, this mixture is poured through the pouring spout 55 as a fine curtain onto the pouring plate 57, where it piles up as a chip cake 59. Depending on the thickness of the panels to be made.
which normally varies between 2 and 15 mm, the chip cake height is 15-80 mm.
The chip cake is then pressed in the press 61 under a pressure of approx. 50 at. And a temperature of 100 to 1300C, the thin plates being pressed at the lower temperatures and the thick ones at higher temperatures. The raw panel is now pressed.
The known materials used for floor sealing are used to seal or impregnate the panels externally.
Up to 30% of the starting material can be filled with e.g. Sand, plaster of paris or fine gravel.
If a phenolic resin is used instead of urea resin, pressing must be carried out in the press 61 at temperatures of up to 1400C. The final mixture consists of approximately 75% by weight of flour, 20% by weight of resin as a binder and 5% by weight of internal impregnating and lubricating agents. Colophony, wood oil or the like can also be used as lubricant.
The finished wafers have the dimensions of parquet wafers, e.g. 10 X 20cm, with the grooves and ridges on the side allowing the tiles to be laid perfectly and without gaps.
In contrast to stone floors, floors covered with such tiles are warm to the feet. The hardness is between 4 and 5 Brinell and is therefore very high. The platelets are largely moisture-resistant. In contrast to plastics, they do not become statically charged. Compared to wood, the abrasion resistance is very high, as the board is extremely homogeneous in its structure. Unlike chipboard, it is not porous. It is consistently hard (great homogeneity). It allows seamless laying as the board is very insensitive to normal temperature and humidity fluctuations. It is also up to approx.
200ob heat-resistant and insensitive to cold. It shows no cracking. It is safe to hit. It is resistant to aging. It can be made insect-proof by adding it to the mixture. It is not flammable, but only scales at temperatures of approx. 5000C. It is resistant to weak acids.
A mixture of rosin and glycerine (crosslinking), benzyl alcohol, alkyd resins, talc or silicone oil can also be used as an internal impregnation and lubricant.