DE102004006385A1 - Holzwerkstoffplatte sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte - Google Patents

Holzwerkstoffplatte sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Holzwerkstoffplatte und ein Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte, bei der zwischen zwei Holzwerkstoffschichten eine Schicht aus einem aufgeschäumten Kunststoff eingebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Holzwerkstoffplatte sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte.
  • Unter Holzwerkstoffplatten versteht man plattenförmiges Sperrholz, Holzspanplatten, wie Flachpressplatten, Strangpressplatten, OSB-Platten oder Spantischlerplatten, Holzfaserplatten, wie z. B. MDF- oder HDF-Fasern sowie andere Holzwerkstoffplatten, wie Schichtholzplatten, Sichtholzformteile oder auch Pressschichtholz. Insbesondere bei Holzwerkstoffplatten in der Möbelindustrie stellt sich das Problem, dass stabile Platten aufgrund ihrer Dicke relativ schwer sind, was insbesondere für Selbstaufbauer zu Transportproblemen führen kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine leichte und stabile Holzwerkstoffplatte mit einer harten Oberfläche sowie ein Verfahren zu deren Herstellung freizustellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Holzwerkstoffplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Erfindungsgemäß wird eine Schicht aus aufgeschäumten, vorzugsweise ausgehärtetem Kunststoff zwischen zwei Holzwerkstoffschichten angeordnet, um die Dichte in der Mitte der Holzwerkstoffplatte zu verringern. Dadurch wird erreicht, dass die erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte im Vergleich zu herkömmlichen Holzwerkstoffplatten leicht ausgebildet ist. Dennoch weisen die Außenseiten die Holzwerkstoffstruktur auf, so dass bei der Verwendung beispielsweise gerichteter Späne eine OSB-Oberfläche erzeugt wird.
  • Zur Erzielung einer hohen Statikkeit ist es vorgesehen, dass der Kunststoff im aufgeschäumten Zustand geschlossen projektausgebildet ist, wobei zur Erzielung einer maximalen Stabilität nach dem Aufschäumen eine Aushärtung stattfindet. Der aufgeschäumte und ausgehärtete Kunststoff bildet dann eine Schicht geringerer Dichte im Verhältnis zu den sie umschließenden Holzwerkstoffschichten und stellt gleichzeitig eine hohe Festigkeit bereit.
  • Die Kunststoffe können aus Polyethylen oder Polyurethan bestehen und enthalten vorzugsweise Flammenschutzmittel, wie Melaminharz, Aluminiumhydroxit oder Ammoniumpolyphosphat. Andere Zuschlagstoffe oder Flammschutzmittel können dem aufzuschäumenden Kunststoff zugesetzt werden, um die Eigenschaften der Holzwerkstoffplatte an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen.
  • Da Holzwerkstoffplatten in der Regel unter Druck und Zufuhr thermischer Energie hergestellt werden, ist es vorgesehen, dass der Kunststoff thermisch aktivierbar ist, also dass das innerhalb des Kunststoffes vorhandene Treibmittel an fängt zu reagieren. Über Energiezufuhr bzw. über ein Abkühlen der Holzwerkstoffplatte und damit auch der Kunststoffe kann die Aufschäumreaktion gesteuert werden, so dass der Grad der Aufschäumung über die Dauer der Temperatureinwirkung eingestellt werden kann. Das Treibmittel reagiert unter Zufuhr themischer Energie und schäumt der Kunststoff auf.
  • Die aufgeschäumte Kunststoffschicht kann als Kern ausgebildet sein, der von dem Holzwerkstoff umgeben ist, alternativ kann nur die Ober- und Unterseite der Kunststoffschicht von den Holzwerkstoffschichten abgedeckt sein. Als Holzwerkstoffe können dabei Sperrholz, Holzspäne, Holzfasern oder Schichtholz eingesetzt werden, wobei vorzugsweise Späne oder Holzfasern verwendet werden, um eine optimale Vernetzung zwischen den Holzwerkstoffen und dem aufgeschäumten Kunststoff zu erzielen. Aus Gründen der Symmetrie ist die Kunststoffschicht mittig innerhalb der Holzwerkstoffplatte angeordnet, sollten aus Festigkeitsüberlegungen abweichende Anordnungen bzw. Streudicken notwendig sein, kann dies selbstverständlich auch ausgeführt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an einer Holzwerkstoffplatte Verriegelungseinrichtungen an den Seitenkanten angeordnet oder ausgebildet sind, so dass mehrere solcher Holzwerkstoffplatten mit Verriegelungseinrichtungen miteinander verbunden werden können. Neben den üblichen Nut- und Federverbindungen können formschlüssige Verriegelungen vorgesehen sein, die in vertikaler und horizontaler Richtung, also in der Plattenebene oder senkrecht zu der Plattenebene wirken.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte sieht vor, dass zwischen zwei Schichten eines Holzwerkstoffes eine Schicht aus einem aufschäumenden, aushärtenden Kunststoff eingebracht und der Kunststoff aufgeschäumt wird. Dabei können die Holzwerkstoffschichten unterschiedliche Materialien aufweisen, beispielsweise dass an der Oberseite orientierte Späne für eine OSB-Optik und an der Unterseite Holzfasern für eine MDF- oder HDF-Platte aufgebracht sind.
  • Eine Möglichkeit des Einbringen des Kunststoffes bzw. des Kunststoffgranulates in das Innere einer Holzwerkstoffplatte sieht vor, dass zunächst eine erste Schicht eines Holzwerkstoffes aufgebracht wird und auf diesen eine Schicht aus Kunststoff bzw. Kunststoffgranulat aufgestreut wird. Anschließend werden beide Schichten von einer zweiten Holzwerkstoffschicht überdeckt, bevor der Kunststoff durch Zufuhr thermischer Energie aufgeschäumt wird. Die Holzwerkstoffschicht wird dabei entweder aufgelegt oder im Falle von Spänen oder Fasern aufgestreut bzw. aufgeschüttet.
  • Alternativ dazu ist vorgesehen, dass bei Span- oder Faserwerkstoffen diese als Span- oder Faserkuchen aufgestreut werden. Dieser Span- oder Faserkuchen wird z.B. von einem Dampfschwert geteilt, und in die Teilungsfuge zwischen oberer und unterer Schicht wird dann der Kunststoff bzw. das Kunststoffgranulat eingebracht.
  • Die Ausgangsstoffe für die zu fertigende Holzwerkstoffplatte werden nach der entsprechenden Schichtung in eine Presse gegeben und zusammengepresst. Die Dicke der Holzwerkstoffplatte wird dabei über die Presse eingestellt, die Dichte der Holzwerkstoffplatte über die Menge der Holzwerkstoffe sowie die Menge des aufzuschäumenden Kunststoffes. Die Presse ist vorzugsweise beheizt, so dass der thermisch aktivierbare Kunststoff aufschäumt und sich ausdehnt. Dadurch wird das auf der Oberseite und der Unterseite befindliche Holzwerkstoffmaterial gegen die Presse gedrückt, wodurch an der Oberseite und an der Unterseite eine sehr hohe Dichte und dementsprechend eine sehr hohe Festigkeit der Holzwerkstoffe verwirklicht wird. In der Mitte zwischen den Holzwerkstoffschichten schäumt der Kunststoff auf und vergrößert das Volumen. Damit die herzustellende Holzwerkstoffplatte die gewünschte Dicke erhält, wird diese über die Pres se eingestellt, indem während des Aufschäumens die Presse verriegelt ist, also die Plattendicke im Wesentlichen konstant bleibt. Alternativ dazu ist es möglich, dass die Presse leicht auseinander fährt, bis das gewünschte Sollmaß erreicht wird.
  • Nach Erreichen des Sollmaßes bzw. nach der Einstellung des Sollmaßes wird nach der Zufuhr der thermischen Energie die Presse auf diesem Sollmaß gehalten, bis der aufgeschäumte Kunststoff nicht mehr aktiv und vorzugsweise ausgehärtet ist. Durch das Halten in der Presse auf Sollmaß kann die Plattendicke exakt eingestellt werden.
  • Der Kunststoff wird als Granulat zwischen die als Werkstoffschichten, insbesondere Fasern oder Späne, eingestreut, wobei vorzugsweise eine gleichmäßige Streuung über die gesamte Breite und Länge der Platte erfolgt, was im Zuge der kontinuierlichen Plattenfertigung durch aufeinanderfolgendes Aufstreuen der entsprechenden Materialien möglich ist.
  • Um eine verbesserte Anbindung des aufgeschäumten Kunststoffes mit den Holzwerkstoffen zu erreichen, insbesondere bei Fasern oder Spänen, ist es vorgesehen, dass eine Mischung aus Holzwerkstoffen und Kunststoffgranulat zwischen die beiden äußeren Holzwerkstoffschichten aufgestreut wird, wodurch eine verbesserte Vernetzung gewährleistet ist.
  • An der Oberseite einer Holzwerkstoffplatte ist eine erste Holzwerkstoffschicht angeordnet. An der Unterseite ist eine zweite Holzwerkstoffschicht vorhanden, zwischen den beiden Holzwerkstoffschichten ist eine Schicht aus einem aufgeschäumten, ausgehärteten Kunststoff angeordnet. An den Seitenkanten der Holzwerkstoffe können Verriegelungselemente vorhanden sein. Die Holzwerkstoffschichten können als Späne oder Holzfasern ähnlich der Herstellung einer Spanplatte, einer MDF-Platte oder einer OSB-Platte ausgebildet sein. Die Herstel lung erfolgt, indem zunächst die zweite Holzwerkstoffschicht aufgestreut wird, anschließend wird eine Schicht aus Kunststoffgranulat aufgestreut, das durch Zufuhr thermischer Energie aufschäumbar ist. Als Deckschicht wird die zweite Holzwerkstoffschicht aufgestreut und in eine kontinuierliche Heißpresse eingefahren. Dort werden die Schichten auf das Sollmaß verdichtet und der Kunststoff wird durch die zugeführte thermische Energie aufgeschäumt. Dadurch wird im Zentrum der Holzwerkstoffplatte die Dichte verringert und ein Druck auf die Außenseiten der Holzwerkstoffplatte aufgebracht, so dass die Schichten hoch verdichtet werden.
  • Die Kunststoffschicht ist im ausgehärteten Zustand steif und ermöglicht aufgrund des geringeren spezifischen Gewichtes die Ausbildung einer leichten und steifen Holzwerkstoffplatte.
  • Die sichtbaren Oberflächen der Holzwerkstoffschichten können nach Dekorwünschen oder gemäß dem vorgesehenen Einsatzzweck beschichtet, bedruckt oder lackiert sein. Ebenfalls kann eine Furnierschicht aufgebracht sein, so dass sich die Holzwerkstoffplatte als Möbelwerkstoff eignet.
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Claims (20)

  1. Holzwerkstoffplatte mit einer Schicht aus aufgeschäumtem Kunststoff, die zwischen zwei Holzwerkstoffschichten angeordnet ist.
  2. Holzwerkstoffplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff im ausgeschäumten Zustand geschlossenporig ausgebildet ist.
  3. Holzwerkstoffplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mit den Holzwerkstoffschichten verbunden ist und aushärtet.
  4. Holzwerkstoffplatte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff zumindest Anteile aus Polyethylen oder Polyurethan aufweist.
  5. Holzwerkstoffplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Flammschutzmittel, insbesondere Melaminharz, Aluminiumhydroxid oder Ammoniumpolyphosphat enthält.
  6. Holzwerkstoffplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff thermisch aktivierbar ist.
  7. Holzwerkstoffplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht als Kern ausgebildet ist, der von Holzwerkstoff umgeben ist.
  8. Holzwerkstoffplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzwerkstoffe aus Sperrholz, Spänen, Holzfasern oder Schichtholz ausgebildet sind.
  9. Holzwerkstoffplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht mittig in der Platte angeordnet ist.
  10. Holzwerkstoffplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenkanten Verriegelungseinrichtungen zum verbinden mehrerer Holzwerkstoffplatten ausgebildet sind.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Schichten eines Holzwerkstoffes eine Schicht aus einem aufschäumenden, aushärtenden Kunststoff eingebracht und der Kunststoff aufgeschäumt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff auf einer ersten Holzwerkstoffschicht aufgebracht und von einer zweiten Holzwerkstoffschicht überdeckt wird, bevor der Kunststoff aufgeschäumt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Span- oder Faserkuchen aufgestreut wird, dieser, insbesondere von einem Dampfschwert, geteilt und der Kunststoff in die Teilungsfuge eingebracht wird, bevor der Kunststoff aufgeschäumt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass den Holzwerkstoffschichten und der Kunststoffschicht Wärme über Pressenplatten zugeführt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Holzwerkstoffplatte über eine Presse eingestellt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse während des Aufschäumens die Plattendicke im Wesentlichen konstant hält oder auf das Sollmaß auseinanderfährt.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse nach Erreichen des Sollmaßes der Holzwerkstoffplatte gehalten wird, bis der aufgeschäumte Kunststoff ausgehärtet ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff als Granulat zwischen die Holzwerkstoffschichten gestreut wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgranulat gleichmäßig über die gesamte Breite und Länge der Holzwerkstoffplatte gestreut wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung aus Holzwerkstoff und Kunststoffgranulat zwischen zwei Holzwerkstoffschichten eingebracht wird.
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