CN103068539A - 用于生产多层材料板的方法和设备以及一种材料板 - Google Patents

Abstract

公开了用于生产多层材料板的方法和设备，其中，在成型工位（12）内形成单层定向散布的层状料垫（8），单层的料垫（8）在压力机（15）内挤压成定向单层状板条（3），单层的板条（3）被分成单层的板（9），其中，在铺设装置（13）内形成由至少三层（22）构成的层组体（4）或由至少三层（22）构成的层组体条（16），且单层的板（9）用于至少两个层（22）内，且在压力机（17）内挤压层组体（4）或层组体条（16），以形成材料板（1）或材料板条（19）。

Description

用于生产多层材料板的方法和设备以及一种材料板

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的用于生产材料板的方法。此外，本发明涉及如权利要求16所述的材料板以及如权利要求23所述的生产多层材料板的设备。

为了生产木质材料板，通常采用不连续的层压机和连续运行的压力机，在连续运行的压力机中，在压力和引入热量的情况下于两个回转的钢带之间挤压具有涂敷有胶水的散布颗粒的散布挤压材料垫。除了纯颗粒板（MDF）之外，也采用机加工的木片，这些木片通常以定向的方式散布，以提供具有沿长度和宽度而强度加强的生产好的木质材料板。沿纵向和横向定向（OSB）和仅沿纵向定向（OSL）的散布板的生产类型不同。这种OSB和OSL板通常在连续式双带压力机上生产。

由DE 102005035214A1已知一种用于生产木质材料板的连续方法，其中，在散布工位内、于连续运动的成型带上形成挤压料垫，该挤压料垫由一层或多层沿生产方向定向散布或沿纵向和横向定向散布的纵向木条构成，在被引入连续运行的压力机的绕上和下框架部件回转的钢带之间之后，挤压料垫在施加有压力和热量的情况下硬化成无端的木质材料板。该方法原则上已得到验证。

同时，从广义的经济意义上说，货柜行业期望有用于货运、储存、办公或居家货柜的、低价但又足够牢固和稳定的底板。针对货柜板的行业规范规定了对于28毫米厚、在250毫米的支承间距下弯曲强度为69N/mm²的货柜底板。其它规章规定了与测试弯曲强度相比更大的支承间距，这也导致更高的弯曲应力。然而，250毫米的较小支承间距在弯曲测试过程中使板的中层纤维内的剪切应力非常大。因此，至今为止，主要是将具有900kg/m³左右密度的胶合板用作货柜底板的板。除了较高的弯曲强度之外，板表面必须具有足够的硬度和足够的耐磨性。此外，借助例如叉车的轮子而施加到板上的负荷必须经由货柜底板上的金属板凹槽的支承件纵向于和横向于轮子地充分分布到这些板内。

主要问题是，在生产定向散布层时横向散布相对于纵向散布是有问题的。连续的横向散布经受许多瑕疵，并且在散布之后附加地需要大量修边工作，这是因为由木屑或木片构成的散布料垫的边缘区域通常明显较少地散布。然而，即便在进行大量修边之后，所生产的多层板在板的横向散布层内也有问题。

由于这些较高的要求，至今未成功生产由木片制成的、满足行业货柜构造的高要求的板。另一方面，迫切地需要替代胶合板，这是因为胶合板所需的层板（Furnier）昂贵，此外，难以用杀菌剂（抑制真菌生长剂）来浸渍薄木片。由于在全世界范围内有较高百分比的货柜在货柜船上进行货运，这些货柜中的许多在通风不良的空间内受到较大的环境湿度影响，而这又需要定期更换货柜板。在生产过程中已能耐霉和菌的侵扰或可提供对霉和菌侵扰的较大抵抗性的货柜板在此是非常有利的。

本发明基于提供一种方法和设备的目的，采用该方法和设备可以简单和低成本地生产多层材料板，并避免由之前横向散布所造成的问题。此外，提供一种定向散布材料板，该材料板能用作更低价的替代物或用作相对于胶合板具有可比特性的竞争产品。

对于方法的目的是如此来实现的：在成型工位内，由能沿生产方向纵向定向并涂好胶的散布材料形成单层定向散布的层状料垫，该层状料垫在连续运行的压力机内挤压成单层定向层状板条，层状板条借助分割装置至少被分割一次以形成单层定向层状板，在铺设装置内形成由至少三层构成的层组体（Schichtpaket）或由至少三层构成的层组体条（Schichtpaketstrang），其中，层状板用在至少两层内，并且层组体或层组体条在循环或连续运行的压力机内被挤压成材料板或可分成材料板的材料板条。

对于材料板的目的是如下来实现的：材料板包括胶粘起来的至少三层，其中，至少两层由单层定向层状板构成。

对于设备的目的是如下来实现的：该设备包括：至少一个铺设装置，该铺设装置用于由至少三层来生产层组体或层组体条，其中，层状板用在至少两层内；以及循环运行的压力机或连续运行的压力机，该循环运行的压力机用于将层组体或层组体条挤压成材料板，该连续运行的压力机用于将层组体或层组体条挤压成材料板条；以及分割装置，该分割装置用于将材料板条分成材料板。

该设备还有利地具有：成型工位，该成型工位用于由可定向的散布材料来生产单层定向散布层状料垫；连续运行的压力机，该连续运行的压力机用于将层状料垫挤压成单层定向层状板条；以及后续的分割装置，该分割装置用于将层状板条分成单层定向层状板。

此外，还能在单独的设备部件之间、特别是在分割装置和铺设装置之间设置储存和/或转送装置。

在单层或多层的实施方式中，定向散布刨花板（OSB）的单层定向散布生产在一段时间以来已是现有技术。本发明有利地利用可以几乎完美地同时实施纵向散布（木片沿纵向、即平行于生产方向定向）的情况。因此，生产出如下的单层纵向定向的层状板，这些层状板通过纵向散布而具有几乎最佳的散布值（角度沿可定向的散布材料的纵向与所规定的偏差）。这些层状板在挤压之后相应地被分割，特别是在连续生产过程中，可以在连续运行的压力机之后进行纵向和/或横向分割，被铺设在一起，以形成层组体，并最终胶粘在一起以形成多层材料板。

特别较佳地生产6毫米板厚的层状板，这些层状板随后被胶粘在一起并被挤压成五层，以形成具有约30毫米厚度的材料板。在于胶粘之前对表面进行相应磨削的情况下，会在常见过程中产生28毫米的最终产品的材料板厚度，这对于货柜底板是理想的（铺设货柜的底板）。

在本发明的部分方面，在利用它的特殊特性或较佳方向的情况下，将材料板用作承载覆盖物、特别是用作平行延伸并彼此隔开的支承面上的底板覆盖物。为此，将由至少五层构成的材料板设置成使沿相同方向定向的主要数目层状板横向于可能的支承结构或支承面，以桥接与结构有关的间隙，这种间隙例如由于板金梯形架或U-型面框架结构而存在于底板上的货柜内。

本发明将用于对散布材料或平面侧涂好胶的粘合剂或粘结剂理解为所谓的粘合剂焊料，该粘合剂焊料的主要成分由粘合剂构成。根据需要，加入附加的乳剂、固化剂、甲醛清除剂、着色剂、防虫剂以及防菌剂和其它添加剂。通常还采用无添加剂的粘合剂。选自异氰酸盐组的MDI（二苯甲烷二异氰酸盐）或PMDI（聚合二苯甲烷二异氰酸盐）较佳地用作粘合剂。建议的材料板（五层板）或其应用一方面会通过根据本发明的方法产生；然而，该材料板还可被视为独立的材料板。

此外，本发明将层状料垫理解为挤压材料垫，该挤压材料垫在压力机内被挤压成层状板，在目前情况下特别是指散布材料沿生产方向（纵向）定向散布的层状料垫。至少部分地、较佳地对于全部层采用材料板的层状板由此由定向散布的层状板构成。单层散布的层状板在本发明中理解为沿生产方向的纵向、即平行于生产方向定向散布的层状料垫，这些层状料垫在被挤压时生成单层的层状板，该层状板由沿一个方向定向的木片或木屑构成。这些层状板可以最终被铺设在一起以形成层组体，其中，除了外表面或覆盖面之外，对各层之间的至少一个接触面进行涂胶。较佳地对层状板的待涂胶的表面进行磨削，一方面以减小粘合剂的消耗，另一方面以避免在使用期间会造成各个层分离的不平度。当然，作为对层组体的替代，还可形成层组体条，一层的相继层状板之间的对接部不在与相邻层的相继层状板之间的对接部相同的位点处。或者，将彼此相接或间隔开的整个层组体引入连续运行的压力机内也将是可设想的。在此情况下，所得的材料板条在形成材料板之前必须再次被分割。在由至少两个单层定向的层状板形成层组体或层组体条的情况下，至少一个层状板铺设成处于与另一单层定向的层状板不同的定向。当然，还有意义的是，在奇数层的情况下例如不形成中间层，以使层状板在材料板内具有相同的定向。因此，每个层状板可以在铺设装置内铺设在下一个层状板上，这两个层状板具有较佳为垂直的定向差。特别有利的是，层状板条横向于生产方向而被分割，以形成正方形层状板，这是因为它们可以被最佳地堆叠，而无需在尺寸上进行修边或裁剪。

层状板条可由此纵向以及随后横向于生产方向而被分割，以形成正方形层状板。仍具有来自压力机内的挤压的残余热量的层状板可以铺设在一起，以形成层组体或层组体条。在该方法过程中，在至少一个平面侧对层状板和/或层状板条进行处理。在制备层组体之前或在铺设装置内、于未完成的层组体上进行对层状板平面侧的涂胶。在制备层组体或层组体条的过程中，一层的两个层状板之间的对接部从相邻层的对接部岔开。至少在两个单层定向的层状板的情况下，当层状板彼此叠置时，采用彼此不同的定向。散布材料较佳地是包含木质纤维素的材料或较佳地具有0.6到1.1毫米的厚度和/或5到90毫米的宽度。长度可以从40到300毫米。塑料、金属、薄膜和/或软木可用于形成层组体或层组体条的至少一个替代层。在涂胶之前，层状板可以或层状板还在一面或两面上被磨削，以使在长度和宽度上均匀地实现该厚度。由于磨削，所以在胶粘接缝内不存在缺陷。

特别较佳地形成由五层、七层或九层构成的层组体或由五层、七层或九层构成的层组体条。特别是，特别形成由五层、七层或九层构成的层组体或由五层、七层或九层构成的层组体条，其中，每层在此情况下由定向的层状板来构成。位于中间的层较佳地具有与外层不同的厚度。铺设在与中间层相等距离处的层还具有相等的厚度，以在奇数层的情况下确保均匀的构造。由此，材料板包括胶粘在一起的至少三层，其中，至少两层由单层定向的层状板构成。不同层的层状板在它们的定向方面互相岔开，较佳地是彼此成90°。

材料板可以特殊方式作为可承载的覆盖物设置在货物柜或居家柜内。

在特别设计和实施的方法和设备应用中，在连续运行的压力机内生产的层状板条沿纵向、然后沿横向分开一次，或反之先横向后纵向地分开。因此，在生产线上产生两个相邻的层状板排，这些层状板排可以简单地在铺设装置内彼此叠置，其中，层状板以对应的次序转过90°，以生产出又被挤压的层组体或层组体条。当纵向切割并随后横向分割时，有利地还可以在连续运行的压力机之后布置循环压力机，这是因为较佳为5或7层的多层板通过铺设装置彼此叠置，且可以在铺设过程中实施对层组体的挤压，以形成层组体。

由层状板铺设技术充分已知相关的铺设装置。由此，较佳根据本发明的较佳可生产的材料板由此具有由单独的板制成的至少三层、特别是较佳为五或七层，其中，单独的板由单层定向层状板构成。

除了生产这种材料板之外，还可设想生产非常厚（梁状）的材料板、特别是人造层叠木料（Brettschichtholz）。层叠木料（BSH）还被称为胶合层木料板或通俗地被称为胶合木料（Leimbinder）。木板被干燥、刨削，并多半借助指形接合（Keilzinke）连接成薄板，并（冷）胶粘在一起而成为多层。特别是在大厅或长形桥梁内，胶合木料可与其它材料、特别是钢构造媲美，并且特征在于更吸引人的外观、较小重量和在火灾的情况下明显更长的寿命。现建议借助本方法和设备来制造（梁状）材料板，该材料板能与这些产品（胶合板）相媲美。例如，可以由先生产的层状板来生产30毫米或达到65毫米厚的单层定向层状板。对于厚度方面的上限，目前仅存在关于对层状料垫穿透加热的技术限制，这是因为在非常高的层状料垫及其挤压的情况下，连续运行的压力机由于挤压原因而变得越来越长。例如，如果将30毫米层状板铺设在一起，以形成5层的层状板条或层组体，能由这些层状板生产出150毫米厚的层状板条或层组体。如果在较佳地循环实施的挤压之后将这些分成2.5米宽和20米长的材料板（相对较窄），则由所生产的材料板形成梁状的产品。

为了生产这种材料板，在一定情况下，将采取一定预防措施，并且特别冷固化的胶水将用作粘结剂，或甚至仅实施挤压。甚至可以设想借助高频辐射、特别是微波来加热胶水。在第二步骤（根据1.5）中使用的循环或连续运行的压力机将不一定必须是热压机。

因此，材料板的过渡相当流畅，当然可以将100毫米起的板厚已称为“梁”，但在本申请中它们在平面挤压的情况下、在分割过程中首先由平板切出。

特别是在这样高度复杂材料板的应用下，有必要在涂胶之前相应地制备表面。在此情况下需要非常水平的表面，这些通常可以通过磨削过程来制成，因而，可以分别产生最佳涂胶或粘接。

关于木片，本发明将它们理解为可定向的木片、木屑、薄片等，并且它们适于在散布期间以定向的方式散布成层状料垫。单层定向散布层状料垫应理解为由可定向的材料制成的层状料垫，该层状料垫主要定向地散布并挤压，因此，特别是在剖视图中，其具有散布材料的主要部分的明确定向。对于高强度的应用场合，特别是为了生产由人造的单独层状板构成的人工胶合木料（Leimbinder）（这些层状板被胶粘和挤压成多层），桉树和/或硬木可实现特别良好的效果。然后，将梁状产品彼此叠置并胶粘在一起，以生产更高的人造层叠木板。

在从属权利要求和下述对附图的说明中提供本发明的主题的其它有利的措施和实施方式。

附图中：

图1示出借助后续的挤压而由层组体生产材料板的示意示出的生产顺序，该层组体由多个层状板制成，

图2示出由彼此叠置并胶粘在一起的五层板制成的材料板的三维剖视图，

图3示出由层组体条来生产材料板的生产顺序的变型，该层组体条由多层状板制成，并在连续运行的压力机内被挤压并随后被分割，以形成材料板，

图4分别示出带有由托盘底座和叉车或托盘升降车的轮子引起的示例性负载的、作为支承构造上的覆盖物的材料板的示意图。

图1示出用于由木质或类木质原材料生产材料板的示意和示例性生产顺序。在制备阶段11，由原材料制备散布材料6并对其进行涂胶。涂好胶的散布材料6随后在成型工位12内沿与生产方向7平行的方向并在连续的环形回转成型带（未示出）上散布，以形成沿生产方向7定向的单层的层状料垫8。层状料垫8可在挤压之前经受预处理（未示出），该预处理包括改变层状料垫的温度、湿度和/或密度。随后，采用连续运行的压力机15挤压层状料垫8，以形成层状板条3，随后由分割装置14分割，以形成层状板9。直接在挤压之后（仍具有来自挤压的残余热量）或间接地在挤压之后（在卸载之后，生产地点改变等），在铺设装置13内形成层组体4。在铺设装置之前或之内，可对稍后与另一层状板9相邻的平面侧10涂胶。在压力机17内对层组体4进行挤压，该压力机能实施成循环或较佳是连续运行的。在设备的较小工作负载的情况下还可设想在第一压力机15内挤压成材料板。还可设想将成型的层组体连续无间距地或以极小间距地引入连续运行的压力机内，并连续地实施第二挤压。

这在根据图3的生产顺序的变型中说明。该方法在此如图1中那样执行，直到在铺设装置13内，作为对由多个层状板9制备的层组体4的替代，制备层组体条16，并且该层组体条在连续运行的压力机17内被挤压，以形成材料板条19，随后由另一分割装置20分割而成材料板1。

图2示出五层材料板1，该材料板具有层状板9的不同定向2的五层22。层状板9的定向2在材料板1内较佳地相对于相邻层状板转过90°。

根据图4，特别较佳的是将根据该方法生产的材料板1用作由以间距26隔开的多个支承面25构成的支承结构24上的可承载覆盖物27，其中，由一个或多个材料板1构成的覆盖物27设置在支承结构24上，以使由定向的层状板9构成的材料板1的层22的大部分横向于支承面25的延伸方向设置。即，五层状板中的两个外层状板和中间层状板9设置成将它们对准成平行于所标示出的支承间距26。

层状板9特别较佳地相继沿生产方向7的纵向、横向、纵向、横向、纵向定向地铺设在一起，以形成层组体4或层组体条16，其中，各层状板9较佳地基本上彼此成直角设置。为了说明负载状况，叉车或托盘升降车的轮子23布置在图4的覆盖物27上。具体地，与此相邻地设有托盘底座23。在两种负载状况下，力箭头F以简化的形式示出为垂直于覆盖物27的平面侧。

设备总地适于实施该方法，但也可独立地操作。材料板特别是可以根据已知的方法和/或这种设备来生产。(1412)

总结来说，应注意到如果生产梁状的最终产品，它们在步骤1.6中还不必实施成梁状（高比宽大），如果它们再次用于层构造的话。本发明还将梁状理解为高度上由多层22构成的材料板/梁状产品。

附图标记列表：DP 1412

1材料板

2定向

3层状板条

4层组体

5

6散布材料

7生产方向

8层状料垫

9层状板

10平面侧

11制备

12成型工位

13铺设装置

14分割装置

15连续运行的压力机

16层组体条

17压力机（循环式/连续式）

18

19材料板条

20分割装置

21叉车/托盘升降车的轮子

22层

23托盘底座

24支承结构

25支承面

26间距

27覆盖物

Claims (25)

1.一种用于生产多层材料板的方法，

其特征在于

1.1在成型工位（12）内形成单层定向散布的层状料垫（8），所述单层定向散布的层状料垫由能沿生产方向（7）纵向定向并涂好胶的散布材料（6）制成，

1.2将所述层状料垫（8）在连续运行的压力机（15）内挤压成单层定向的层状板条（3），

1.3借助分割装置（14）至少分割所述层状板条（3）一次，以形成单层定向的层状板（9），

1.4在铺设装置（13）内形成由至少三层（22）构成的层组体（4）或由至少三层（22）构成的层组体条（16），其中，在至少两层（22）内使用层状板（9），

1.5在循环或连续运行的压力机（17）内将所述层组体（4）或所述层组体条（16）挤压形成材料板（1）或材料板条（19），所述材料板条（19）能借助分割装置（20）被分割成材料板（1）。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在由至少两个单层定向的层状板（9）形成所述层组体（4）或所述层组体条（16）过程中，将至少一个层状板（9）铺设在与另一单层定向的层状板（9）不同的定向中。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在由至少两个单层定向的层状板（9）形成所述层组体（4）或所述层组体条（16）的过程中，将至少两个彼此压抵的层状板（9）铺设在彼此不同的定向中。

4.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在所述铺设装置（13）内，每个层状板（9）以所述定向（2）的垂直偏差地铺设在下一个层状板（9）上。

5.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在涂胶之前，对所述层状板（9）的一面或两面进行磨削。

6.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述层状板条（3）横向于所述生产方向（7）、特别是预先被纵向分割成正方形层状板（9）。

7.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，将仍具有来自所述压力机（15）内挤压的残余热量的所述层状板（9）铺设在一起，以形成层组体（4）或层组体条（16）。

8.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述层状板（9）和/或所述层组体条（16）在至少一个平面侧处被处理。

9.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在制备所述层组体（3）之前或在所述铺设装置（13）内、于还未完成的层组体（3）上对所述层状板（9）的所述平面侧（10）中的至少一个实施涂胶。

10.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在制备层组体（4）或层组体条（16）过程中，一层（22）的两个层状板（9）之间的对接部从相邻的层（22）的对接部处岔开。

11.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述散布材料（6）的厚度为0.6到1.1毫米和/或宽度为5到90毫米，且长度为50毫米到300毫米

12.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，使用塑料、金属、薄膜和/或软木来形成所述层组体（4）或所述层组体条（16）的至少一层（22）。

13.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，形成由五层、七层或九层（22）构成的层组体（4）或由五层、七层或九层（22）构成的层组体条（16），特别是将层状板（9）用作每一层。

14.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，位于中间的所述层（22）具有与外层（22）不同的厚度。

15.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，距中间层（22）等间距铺设的所述层（22）具有相等的厚度。

16.一种材料板，所述材料板包括至少胶粘在一起的层（22），其中，至少两层（22）由单层定向的层状板（9）构成。

17.如权利要求16所述的材料板，其特征在于，不同层（22）的所述层状板（9）以它们的定向（2）岔开，特别是设置成彼此成90°。

18.如权利要求16或17中的一项或多项所述的材料板，其特征在于，所述材料板由五层、七层或九层（22）构成，每层由一个层状板（9）构成。

19.如权利要求16到18中的一项或多项所述的材料板，其特征在于，至少一层（22）由塑料、金属、薄膜和/或软木制成。

20.如权利要求16到19中的一项或多项所述的材料板，其特征在于，定位成与中间层（22）等间距的所述层（22）具有相等的厚度。

21.如权利要求16到20中的一项或多项所述的材料板，其特征在于，对至少一个涂胶表面进行表面磨削。

22.如权利要求16或21中的一项或多项所述的材料板，其特征在于，将所述材料板（1）作为可承载覆盖物（27）设置在货物柜内或家居柜内。

23.一种用于生产材料板的设备，所述设备包括：至少一个铺设装置（13），所述铺设装置用于制造由至少三层（22）制成的层组体（4）或层组体条（16），其中，层状板（9）用在至少两层（22）内；以及循环运行的压力机（17），或者连续运行的压力机（17）和分割装置（20），所述循环运行的压力机用于将所述层组体（4）或所述层组体条（16）挤压成材料板（1），所述连续运行的压力机用于将所述层组体（4）或所述层组体条（16）挤压成材料板条（19），所述分割装置用于将所述材料板条（19）分割成材料板（1）。

24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，还包括：成型工位（12），所述成型工位用于生产由能沿生产方向（7）纵向定向并涂好胶的散布材料（6）制成的单层定向散布的层状料垫（8）；连续运行的压力机（15），所述连续运行的压力机用于将所述层状料垫挤压成单层定向的层状板条（3）；以及后续的分割装置（14），所述分割装置用于将所述层状板条（3）分割成单层定向的层状板（9）。

25.如权利要求23或24所述的设备，其特征在于，还包括在单独的设备部件之间、特别是在所述分割装置（14）和所述铺设装置（13）之间的储存或转送装置。

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