Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus Holz-Spänen oder Müll-Fa sern, wobei die Späne oder Fasern mit einem aushärtbaren
Kunstharzbinder vermengt, zu einem losen Presskuchen auf geschüttet und danach unter Wärmeeinwirkung bei Tempera turen über 100" C zum Aushärten des Kunstharzbinders gepresst werden.
Ein derartiges Verfahren ist aus der Herstellung von Span platten bekannt, bei dem Holzspäne mit einem Kunstharzbinder vermengt und danach zu Platten verpresst werden. Die
Presstemperatur liegt bei etwa 130 bis 200 C. Zur Herstellung von 19 mm dicken Pressplatten wird bei der erwähnten Presstemperatur eine Presszeit von etwa 220 Sek. benötigt.
Zur Herstellung von 25 mm dicken Platten ist eine Presszeit von etwa 280 Sek. erforderlich.
Weiter ist es aus dem Schweizer Patent Nr. 503 576 bekannt, von aus Haushaltmüll gewonnenem Fasergranulat Platten herzustellen. Dabei wird das Fasergranulat mit einem aushärtbaren Kunstharzbinder vermengt und unter Hitze zu Platten verpresst. Bei Presstemperaturen von etwa 130 bis 200 C ist für die Herstellung von 19 mm dicken Platten eine Presszeit von etwa 450 Sek. erforderlich. Bei gleicher Presstemperatur wird für eine 25 mm dicke Platte eine Presszeit von etwa 570 Sek. benötigt.
Da die Presszeiten weitgehend die Wirtschaftlichkeit einer Presse beeinflussen, stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, das bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, dass die Presszeiten wesentlich gekürzt werden können.
Erfindungsgemäss wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass der Presskuchen vorverdichtet, gleichzeitig oder anschliessend während mindestens 30 Sek. auf 40 bis 100" C erhitzt und anschliessend unter der erwähnten Wärmeeinwirkung gepresst wird.
Bei der Herstellung von Spanplatten aus Holzspänen nach dem bekannten Verfahren tritt während der Pressung ein sogenannter Randverlust auf, da während der Pressung ein seitliches Ausdrücken der Holzspäne erfolgt; die Breite entspricht etwa der Plattendicke, wodurch in einer Randzone von etwa 5 cm Breite eine inhomogene Struktur entsteht. Bei der Verpressung von aus Müll hergestelltem Fasergranulat ist die Breite des seitlichen Ausdrückens ungefähr gleich der zweifachen Plattendicke. Die Breite der Randzone mit einer inhomogenen Plattenstruktur-beträgt etwa 10 cm. Die Erfindung bewirkt nun überdies den Vorteil, dass die Randverluste um etwa 70% reduziert werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Pressdruck für die Pressung bis etwa 60% verringert werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass keine fehlerhaften Platten wegen Dampfrissen entstehen.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 2 und 3 zwei Schaubilder,
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer zweiten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, und
Fig. 5 einen vertikalen Ausschnitt aus einem Schüttkuchen.
Fig. 1 zeigt schematisch den Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens unter Verwendung einer Einetagenpresse 1, nachstehend Hauptpresse genannt. Mit einem Kunstharzbindemittel, wie z. B. Formaldehydharnstoffharz, besprühte Holzspäne oder Müllfasern oder ein Gemisch davon werden auf einem Zulageblech 2 zu einem Presskuchen 3 mit der Höhe h aufgeschüttet. Danach wird der Presskuchen 3 zwischen die Pressstempel 4 und 5 einer Vorpresse 6 gebracht.
Die Pressstempel 4 und 5 sind mit Hochfrequenzelektroden 7 und 8 zum Beheizen des Presskuchens ausgestattet. In der
Vorpresse 6 wird durch ein Schliessen der Pressstempel 4 und
5 und durch das Einschalten der Hochfrequenzelektroden 7 und 8 der Presskuchen 3 auf etwa 40% seiner Höhe h zu sammengedrückt und gleichzeitig auf eine Temperatur von etwa 85" C aufgeheizt. Hierdurch wird die Polymerisation des
Kunstharzbinders eingeleitet. Anschliessend wird der vorge presste Presskuchen 3 zwischen die Pressstempel 9 und 10 der
Hauptpresse 1 gebracht. Diese sind mittels einem nicht darge stellten Widerstandsheizdraht, einer Dampfheizung, einer
Thermoöl- oder Heisswasserheizung ausgerüstet und weisen eine Temperatur von etwa 200 C auf.
In der Hauptpresse 1 wird der vorgepresste Presskuchen 3 auf das Fertigmass zu sammengepresst und dabei bis zur weitergehenden Polymeri sation des Kunstharzbinders auf mindestens 160 bis 200 C erhitzt. Nach einer ausreichenden Verweilzeit werden die
Pressstempel 9 und 10 geöffnet und die fertige Pressplatte 3 der Hauptpresse 1 zur weiteren Bearbeitung entnommen.
Es wurden praktische Versuche mit einer Einetagenhauptpresse durchgeführt. Ihre Pressstempeltemperatur betrug etwa 1800 C. Bei den hergestellten Pressplatten betrug die Länge bzw. Breite 7600 mm bzw. 1830 mm. Die Dicke der fertigen
Pressplatten betrug 15, 19, 35, 50 oder 75 mm. Das Aus gangsmaterial setzte sich aus 33% Holzspänen und 67% Müll fasern zusammen. Der Wassergehalt des Ausgangsmaterials betrug etwa 5%. Das Ausgangsmaterial war mit 10,5% (ein schliesslich 5% H2O) eines Kunstharzbinders (Formaldehyd harnstoff- oder Phenolharz, insbesondere Kauramin 540 der
BASF, Ludwigshafen) besprüht.
Die Höhe h der Pressku chen betrug:
36 mm für Platten mit 15 mm Fertigdicke,
45 mm für Platten mit 19 mm Fertigdicke,
84 mm für Platten mit 36 mm Fertigdicke,
120 mm für Platten mit 50 mm Fertigdicke,
180 mm für Platten mit 75 mm Fertigdicke.
Das zu einem Presskuchen aufgeschichtete Material wurde in der Vorpresse 6 mit 2 kg/cm2 auf eine Dicke von etwa 40% der Presskuchenhöhe h vorgepresst und dabei auf etwa 85" C erhitzt. Die Leistung des HF-Generators für die HF
Elektroden 7 und 8 der Vorpresse 6 betrug bei einer Ver suchsreihe 200 kW und bei einer anderen Versuchsreihe
100 kW. Der vorgepresste Presskuchen wurde anschliessend in der Hauptpresse 1 mit etwa 10 kg/cm2 fertiggepresst und auf eine Temperatur von etwa 160 bis 200 C aufgeheizt. Es wurde die Verweilzeit des vorgepressten Presskuchens in der Hauptpresse bestimmt, welche notwendig war, um die Polymerisation des Kunstharzbinders so weitgehend zu beenden, dass die Pressplatte der Hauptpresse entnommen werden konnte. Das Ergebnis ist in Fig. 2 zeichnerisch dargestellt.
Auf der Abszisse ist die Fertigplattendicke aufgetragen, wogegen auf der Ordinate die Verweilzeit des Presskuchens 3 in der Hauptpresse 1 aufgetragen ist. Die Gerade to zeigt die Verweilzeit in der Hauptpresse 1 ohne Vorpressung und ohne Vorwärmung des Presskuchens 3. Die Gerade t200 zeigt die Verweilzeit des Presskuchens 3 in der Hauptpresse 1 mit Vorpressung des Presskuchens mit einem HF-Generator mit 200 kW Leistung; die Gerade t300 zeigt die Verweilzeit des Presskuchens 3 in der Hauptpresse 1 mit Vorpressung mit einem HF-Generator mit 300 kW Leistung. Ein Vergleich der Geraden to > t200 und t300 zeigt, dass durch die Vorpressung und die Vorwärmung des Presskuchens 3 seine Verweilzeit in der Hauptpresse 1 mehr als um 50% gesenkt werden kann.
Fig. 3 zeigt die Leistung der Hauptpresse 1 in Abhängigkeit der Fertigplattendicke. In Fig. 3 ist auf der Abszisse die Fertigplattendicke in mm aufgetragen. Auf der Ordinate ist die Leistung P der Hauptpresse 1 in m3/23 Std. aufgetragen.
Die Kurve PO zeigt die Leistung der Hauptpresse 1 ohne Vorpressung und ohne Vorwärmung des Presskuchens 3. Die Kurven P2 bzw. P3 zeigen die Leistung der Hauptpresse 1 mit einer Vorpressung und mit einer Vorwärmung des Presskuchens 3, wobei die Leistung des HF-Generators für die Elektroden 7 und 8 der Vorpresse 6 200 bzw. 300 kW betrug.
Ein Vergleich der beiden Kurven PO, P200 und P300 zeigt, dass sich die Leistung der Hauptpresse 1 durch eine Vorpressung und Vorwärmung des Presskuchens 3 mehr als verdoppeln lässt.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens unter Verwendung eine kontinuierlich arbeitenden Durchlaufpresse. In Fig. 4 bezeichnet die Hinweisziffer 11 eine Streueinrichtung. Auf einer Fördereinrichtung 12 werden Späne oder Fasern 13, die mit einem aushärtenden Kunstharzbinder vermengt oder benetzt sind, einem rotierenden Streurad 14 zugeführt, das die Späne oder Fasern auf ein Stahlblechband 15 aufstreut und darauf einen Presskuchen 16 mit der gleichmässigen Höhe h von 50 mm bildet. Auf dem Stahlblechband 15 wird der Presskuchen 16 in eine Vorpresse 17 gebracht, die aus zwei gegensinnig drehenden Pressbändern besteht. In der Vorpresse 17 wird der Presskuchen 16 auf eine Dicke b von etwa 20 mm vorverdichtet. Danach wird der vorverdichtete Presskuchen auf dem Stahlband 18 zwischen zwei Hochfrequenzelektroden 19 hindurchgeführt.
Die Leistung des HF-Generators beträgt 100 bis 200 kW. Die Durchlaufzeit ist so gewählt, dass der Presskuchen 16' auf eine Temperatur von etwa 85" C erhitzt wird. Anschliessend wird der Presskuchen 16' in einer heizbaren Durchlaufpresse 20, bestehend aus zwei gegenläufig drehenden Pressbändern, bei einer Temperatur von etwa 160 bis 200 C zu einer Platte mit einer Dicke von 10 mm (Fertigdicke c , Fig. 5) verpresst. Die Durchlaufzeit in der Durchlaufpresse 10 beträgt etwa 45 Sek. und die Presstemperatur etwa 160 bis 200 C.
Auf einer anschliessenden Förderstrecke 21 werden die aus der Durchlaufpresse 20 austretenden Platten 16" der Weiterverarbeitung zugeführt, wobei die Oberflächen geschliffen und die fehlerhaften Randzonen abgetrennt werden.