DD243468A1

DD243468A1 - Verbundwerkstoff mit einem traegermaterial aus holzpartikelwerkstoff

Info

Publication number: DD243468A1
Application number: DD28449285A
Authority: DD
Inventors: Uwe Jensen; Reinhard Scherfke; Holger Dube; Eberhard Kehr
Original assignee: Wtz Holzverarbeitende Ind
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1987-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen dicken Verbundwerkstoff mit einem Traegermaterial aus Holzpartikelwerkstoff und vorzugsweise hochfestem Beplankungsmaterial. Das Ziel ist, das Masse-Leistungs-Verhaeltnis zu verbessern. Die Aufgabe, ein Traegermaterial aus Holzpartikelwerkstoff bei geringer Rohdichte und hohem Aufnahmevermoegen fuer Schubkraefte mit senkrecht zur Verbundplattenebene minimiertem Quell- und Schwindverhalten zu schaffen, wird dadurch geloest, dass ein flachgepresster Holzpartikelwerkstoff aus Grobpartikeln in leistenartige Zuschnitte aufgetrennt ist, diese Zuschnitte in Hochkantlage als Hochkantstaebe nebeneinander angeordnet und mit Beplankungsmaterial schubsteif verbunden sind. In den Hochkantstaeben reichen mindestens 10% der Grobpartikeln in ihrer Laenge von einer Schnittflaeche bis zur gegenueberliegenden und befinden sich dabei in einem Winkelbereich bis zu 45 beidseitig zur Senkrechten der Verbundplattenebene. Der Verbundwerkstoff ist anwendbar im Bauwesen, Innenausbau und Moebelbau. Fig. 3

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Verbundwerkstoff mit einer Dicke > 20 mm, der vorwiegend für eine Verwendung im Bauwesen, Innenausbau und Möbelbau vorgesehen ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind plattenförmige Verbundwerkstoffe mit einem Trägermaterial aus Schnittholz bekannt, bei denen das Schnittholz unter relativ hohem Aufwand und hohem Verschnitt zu Brett-, Stab- oder Stäbchenmittellagen in vielfältigen Kombinationen verarbeitet ist (Tischlerplattenprinzip). Der Verschnittsatz beträgt ca. 50... 65%, hervorgerufen durch die Anwendung des Sägeverfahrens zur Leistenherstellung und durch Holzfehler..

Derartige Verbundwerkstoffe werden wegen ihrer herstellungsbedingten Nachteile nur noch in Sonderfällen angewendet. Der Einsatz minderwertiger Schnittholzsortimente führt zu einer Qualitätsbeeinträchtigung, die sich u. a. in einer begrenzten Belastbarkeit des Trägermaterials, das in der Regel bei diesen Verbundwerkstoffen als Mittellage bezeichnet wird, äußert. Das wird deutlich bei hoher mechanischer Beanspruchung, wobei z. B. Schubaufnahmevermögen oder Verdichtungsverhalten bei Druckbelastung der Mittellagen ausschlaggebendfürdie Sicherung der Gebrauchsfunktion der Verbundplatten sind. Auf Grund der erforderlichen festigkeitsmäßigen Ausgewogenheit zwischen Träger- und Beplankungsmaterial ist durch die Qualitätsbeeinträchtigung der Mittellage infolge Verwendung minderwertiger Holzsortimente der Einsatz hochfester Beplankungsmaterialien, z. B. Blech-Bewehrung, nicht effektiv möglich.

Ein weiterer Nachteil, der sich besonders im Möbel- und Innenausbau bemerkbar macht, ist die im Laufe der Gebrauchsdauer sich ausprägende deutliche Welligkeit der Oberfläche. Sie wird hervorgerufen durch die unterschiedlichen Quell- und Schwindvorgänge (radiahtangential = 1:2), die durch die ungleichmäßige Lage der Jahrringe der Schnittholzleisten bewirkt werden.

Zum Teil werden die genannten Mängel durch die in der DE-OS 1924619 dargestellte Tischlerplatte behoben. Das Trägermaterial dieser Platte besteht aus in unregelmäßiger Haufenschüttung zu einem Gitterwerk mit Hohlräumen verpreßten Stäbchen aus vorzugsweise Hartholz und weist bei niedriger Dichte eine sehr grobe Struktur auf. Die Stäbchen werden auf Zerspanungsmaschinen hergestellt, getrocknet, beleimt und direkt auf das Beplankungsmaterial, ein mit Leim versehenes Absperrfurnier, aufgeschüttet, mit einer zweiten Furnierlage abgedeckt und in der Heizpresse zu einer Verbundplatte verpreßt. Bei diesem im Flachpreßverfahren hergestellten leichten Plattenwerkstoff ist jedoch ein niedriges Festigkeitsniveau insbesondere in Richtung senkrecht zur Plattenebene vorhanden (geringes Schubaufnahmevermögen, bei starker Biegebelastung wird das Trägermaterial aufgeschert und der Verbundwerkstoff zerstört). Bedingt durch das Flachpreßverfahren ist die Dicke des Trägermaterials begrenzt. Quell- und Schwindvorgänge können die Oberflächenbeschaffenheit, zumal senkrecht zur Plattenebene die größten Dickenänderungen bei Feuchteinwirkung erfolgen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen dicken Verbundwerkstoff auf Holzwerkstoffbasis mit einem verbesserten Masse-Leistungs-Verhältnis zu schaffen, der geringen Materialaufwand erfordert, für hohe mechanische Belastungen geeignet ist und eine gute Alterungsbeständigkeit bezüglich der Oberflächenqualität aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trägermaterial auf Holzpartikelwerkstoff mit geringer Rohdichte zu schaffen, das eine beliebige Plattendicke oberhalb 20 mm bei hohem Aufnahmevermögen für Schubkräfte und minimiertem Quell- und Schwindverhalten in Richtung der Beplankung zuläßt.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Holzwerkstoff des Trägermaterials aus einem flachgepreßten Holzpartikelwerkstoff aus Grobpartikeln besteht, der in leistenartige Zuschnitte aufgetrennt ist, die in Hochkantlage als Hochkantstäbe nebeneinander angeordnet sind. In diesen Hochkantstäben reichen mindestens 10% der Grobpartikeln in ihrer Länge von der einen am Beplankungswerkstoff anliegenden Schnittfläche bis zur gegenüberliegenden und befinden sich dabei in einem Winkelbereich bis zu 45° beidseitig zur Senkrechten der Verbundplattenebene.

Ein derartiges Trägermaterial ist nach Kombination mit einem entsprechenden Beplankungsmaterial in der Lage, bei niedriger Rohdichte hohe Druck- und Schubkräfte aufzunehmen und dabei sowie bei Feuchteänderungen eine hohe Formstabilität der Oberfläche und Dickenmaßhaltigkeit zu sichern.

Vorzugsweise sind als Beplankungswerkstoffe hochfeste Materialien wie Furnier, dünnes Lagenholz, Schichtpreßstoff oder Blech eingesetzt und die Hochkantstäbe mit Abstand zueinander angeordnet.

Soll der Verbundwerkstoff allseitig geschlossen sein, ist es günstig, die beiden offenen Seiten, die durch die senkrecht zum Beplankungswerkstoff stehenden Schmalflächen der Hochkantstäbe und die Abstände zwischen ihnen gebildet werden, jeweils durch einen rechtwinklig zu den übrigen angebrachten Hochkantstab abzudecken.

Bei einer weiteren vorteilhaften Gestaltung des Verbundwerkstoffes sind die Struktur-Hohlräume zwischen den Grobpartikeln, die Breitflächen der Hochkantstäbe sowie die Innenseiten des Beplankungswerkstoffes mit wasserabweisenden und/oder die Resistenz gegenüber holzzerstörenden Pilzen erhöhenden Substanzen behandelt.

Die Hohlräume zwischen den Hochkantstäben können auch mit wärme- und/oder schallisolierenden Stoffen und/oder Feuerschutzmitteln ausgefüllt und/oder behandelt sein.

Durch die Verwendung von Grobpartikeln, die zwischen beiden Schnittflächen der Hochkantstäbe nicht unterbrochen sind und die sich in einem Winkel bis zu 45° beidseitig zur Senkrechten der Verbundplattenebene befinden, wird eine hohe Stützfunktionerreicht. Kürzere Grobpartikeln oder aus der Senkrechten zu stark abweichende verstärken die Stützfunktion durch die spezielle Grobpartikel-Struktur trotz niedriger Rohdichte, indem an den entstehenden Knotenpunkten infolge Verdichtungs-und Verformungsvorgängen quasi formschlüssige Verbindungen entstanden und durch den bei der Werkstoffherstellung verwendeten Klebstoff fixiert sind. Dieser Effekt tritt verstärkt bei Einsatz von Nadel-und Weichlaubhölzern auf, weshalb diese vorzugsweise verwendet werden.

In Verbindung mit dem Beplankungswerkstoff wird durch die direkte und indirekte Verbindung beider Beplankungsschichten über die als tragende Vollholz-Strukurelemente wirkenden Grobpartikeln eine Versteifung und Abstützung nach dem Fachwerkprinzip erreicht, wobei es gelingt, die Vorteile des gewachsenen Holzes, wie hohe Festigkeit und geringe Quellung in Faserrichtung für den Verbundwerkstoff in hohem Maße zu nutzen.

Ausführungsbeispiel

In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Figur 1 r das Trägermaterial in der Ausgangsform

Figur 2: das Trägermaterial in Hochkantlage aJs Hochkantstäbe mit Abstand nebeneinander angeordnet Figur 3: einen fertigen Verbundwerkstoff mit Trägermaterial einschließlich eines die Hohlräume zwischen den Hochkantstäben abdeckenden, rechtwinklig zu den übrigen angeordneten Hochkantstabes und Beplankungsmaterial

Das Trägermaterial des dargestellten Verbundwerkstoffes besteht aus Grobpartikeln 1 aus Holzresten mit den mittleren Abmessungen Länge = 50 bis 300mm, Dicke = 1 bis 6 mm und Breite = 2 bis 12mm. Es wurde als 30 mm dicke Spanplatte in einer Spanplattenanlage hergestellt. Dazu wurden die Partikeln einer Siebsichtung unterzogen, um störendes Feingut abzuscheiden, regellos ohne Vorzugsrichtung gestreut, mit einem aus einem Harnstoff-Formaldehyd/Melamin-Mischharz bestehenden Klebstoff versetzt und in einer Mehretagenpresse auf eine Rohdichte von 450 kg/m³ gepreßt. Nach dem Kühlen und Konditionieren über 3 bis 4 Tage wurden die Platten im preßblanken Zustand in Hochkantstäbe 2 aufgetrennt. Die Hochkantstäbe 2 haben eine Breite von 50 mm, eine Dicke von 30 mm und eine Länge von 1250 mm. Sie sind in Abständen 3 von 15 mm zueinander in Hochkantlage angeordnet und beidseitig mit Beplankungsmaterial unter Verwendung eines Hamstoff-Formaldehyd/Melamin-Mischharzes schubsteif verbunden. Die Hochkantlage des Trägermaterials führt im Vergleich zur Flachlagezu einer Verbesserung einiger wichtiger Eigenschaften, die durch folgende Verhältniszahlen (Orientierungswerte) gekennzeichnet ist:

Zusammendrückung	Z₂ : Z_xy	= 5:1
Zugfestigkeit	σ_ζ: σ_χ,_ν	= 1:8
Schubmodul	Gzx.zy :	G_xy=1:5
Queilung	Pz: Qx.v	= 10:1

Als inneres Beplankungsmaterial ist beidseitig geschliffene, 3,2mm dicke harte Faserplatte 4, als äußeres 2,4mm dickes Buchenschälfurnier 5 eingesetzt. Das Buchenschälfurnier 5 ist mit seiner Faserrichtung parallel zur Lage der Hochkantstäbe 2 angeordnet.

Die offenen Hohlräume zwischen den senkrecht zum Beplankungsmaterial stehenden Schmalflächen 6 der Hochkantstäbe 2 sind mit einem quer angeordneten Hochkantstab 2 aus dem gleichen Material abgedeckt.

Der dargestellte Verbundwerkstoff ist 1310 mm lang, 800mm breit und 60 mm dick. Er wird als Podestplatte verwendet.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verbundwerkstoff mit einem Trägermaterial aus Holzpartikelwerkstoff mit einer Dicke > 20 mm, aufgebaut aus einem Trägermaterial aus in Hochkantlage als Hochkantstäbe (2) angeordneten leistenartigen Zuschnitten eines Holzwerkstoffes und schubsteif damit verbundenem Beplankungswerkstoff, gekennzeichnet dadurch, daß der Holzwerkstoff des Trägermaterials aus einem flachgepreßten Holzpartikelwerkstoff aus Grobpartikeln (1) besteht, von denen mindestens 10% in ihrer Länge von einer am Beplankungswerkstoff anliegenden Schnittfläche eines Hochkantstabes (2) bis zur gegenüberliegenden Schnittfläche reichen und sich dabei in einem Winkelbereich bis zu 45° beidseitig zur Senkrechten der Verbundplattenebene befinden.
2. Verbundwerkstoff nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Beplankungswerkstoff hochfeste Materialien wie Furnier, dünnes Lagenholz, Schichtpreßstoff oder Blech eingesetzt sind.
3. Verbundwerkstoff nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Hochkantstäbe (2) mit Abstand (3) zueinander angeordnet sind.
4. Verbundwerkstoff nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die senkrecht zum Beplankungswerkstoff stehenden Schmalflächen (6) der Hochkantstäbe (2) und die durch die Abstände (3) zwischen ihnen gebildeten Hohlräume durch einen rechtwinklig zu den übrigen angeordneten Hochkantstab (2) abgedeckt sind.
5. Verbundwerkstoff nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Strukturhohlräume zwischen den Grobpartikeln (1), die Breitflächen der Hochkantstäbe (2) sowie die Innenseite des Beplankungswerkstoffes mit wasserabweisenden und/oder die Resistenz gegenüber holzzerstörenden Pilzen erhöhenden Substanzen behandelt sind.
6. Verbundwerkstoff nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Hohlräume zwischen den Hochkantstäben (2) mit wärme- und/oder schallisolierenden Stoffen und/oder Feuerschutzmitteln ausgefüllt und/oder behandelt sind.