DE102007028374B4

DE102007028374B4 - Process for producing a wood-plastic composite material

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Publication number: DE102007028374B4
Application number: DE102007028374A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Ing. Henneberg; Matthias Dr. Ing. Ihlow
Original assignee: AVA - ANHALTINISCHE VERFAHRENS- und ANLAGENTECHNIK GmbH; AVA ANHALTINISCHE VERFAHRENS U
Current assignee: AVA - ANHALTINISCHE VERFAHRENS- und ANLAGENTECHNIK GmbH; AVA ANHALTINISCHE VERFAHRENS U
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-06-12
Also published as: DE102007028374A1; DE112008002178A5; US20100187717A1; WO2008151610A1; EP2167294A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes, bei dem Holzspäne in einer Wirbelschichtapparatur bis zu einer Restfeuchte unterhalb 10% getrocknet, anschließend farbgebende und/oder funktionalisierende Substanzen in die Wirbelschicht eingegeben werden und die behandelten Holzspäne sowie Kunststoff und weitere Prozessbegleitstoffe in einem Exdrudierprozess in bekannter Weise zu einem Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoff verarbeitet werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Holzspäne mit einer Ausgangsfeuchte zwischen 10% bis 14% in die Wirbelschichtapparatur eingegeben und mit einem Fluidisierungsgas, dessen Eintrittstemperatur in die Wirbelschichtapparatur zwischen 60 °C bis 80 °C beträgt, fluidisiert und bis zu einer Restfeuchte zwischen 1% bis 3% getrocknet werden,
dass danach während einer Zeitdauer von 20 Minuten bei einer Temperatur in der Wirbelschicht zwischen 35 °C bis 40 °C farbgebende und/oder funktionalisierende Stoffe in flüssiger Phase in die Wirbelschicht eingedüst werden und
dass während einer Zeitdauer zwischen 2 Minuten bis 10 Minuten eine Nachtrocknung der behandelten Holzspäne in der Wirbelschichtapparatur erfolgt, wobei die...Process for the production of a wood-plastic composite material in which wood chips dried in a fluidized bed apparatus to a residual moisture below 10%, then coloring and / or functionalizing substances are introduced into the fluidized bed and the treated wood chips and plastic and other process accompanying substances in a Exdrudierprozess in known manner be processed into a wood-plastic composite material,
characterized in that
the wood chips having a starting moisture content of between 10% and 14% are introduced into the fluidized bed apparatus and are fluidized with a fluidizing gas whose inlet temperature into the fluidized bed apparatus is between 60 ° C. and 80 ° C. and dried to a residual moisture of between 1% and 3%,
that are then injected during a period of 20 minutes at a temperature in the fluidized bed between 35 ° C to 40 ° C colorant and / or functionalizing substances in the liquid phase in the fluidized bed and
that during a period of time from 2 minutes to 10 minutes, a drying of the treated wood chips takes place in the fluidized bed apparatus, whereby the ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes, mit dem dem Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoff während des Verfahrensablaufes gewünschte Färbungs- und Funktionalisierungseigenschaften verliehen werden können.The The invention relates to a method for producing a wood-plastic composite, with the wood-plastic composite during the process desired Dyeing and Functionalization properties can be awarded.

Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe sollen für ihre Verwendung als Zwischen- oder Fertigprodukte im Bereich des Bauwesens, der Möbelherstellung oder auch der Fahrzeugindustrie bestimmte Färbungen aufweisen und/oder Eigenschaften wie Fäulnishemmung, Schädlingsresistenz, Entflamm- oder Brennhemmung und Wasserabweisung besitzen. Außerdem wird oftmals die Haptik und/oder Optik eines Holzwerkstoffes gewünscht.Wood-plastic composites should be for her Use as intermediate or finished products in the field of civil engineering, the furniture manufacturing or also the vehicle industry have certain colors and / or Properties such as putrefaction, Pest resistance, Have flame retardance or flame retardancy and water repellency. In addition, will often desired the feel and / or appearance of a wood material.

Die derzeit übliche Herstellung von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen wird durch die Anwendung der Extrusionstechnologie vorgenommen. Dabei werden für die Extrusion der Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe die Holzspäne, die Kunststoffe sowie färbende und/oder funktionalisierende Zusatzstoffe dem Extruder zugeführt und der Extrusion unterworfen. Nach der Extrusion durch das Presswerkzeug besteht die Oberfläche des extrudierten Produktes prozessbedingt mehrheitlich aus Kunststoff – weist also die Optik und Haptik eines nahezu reinen Kunststoffproduktes auf.The currently common Production of wood-plastic composites is by the application made of extrusion technology. In doing so, for the extrusion the wood-plastic composites the wood chips, the plastics as well as coloring and / or functionalizing additives fed to the extruder and subjected to extrusion. After extrusion through the press tool is the surface of the extruded product due to the process mostly plastic - has So the look and feel of a nearly pure plastic product on.

Um die jedoch oftmals gewünschte Optik und Haptik eines Holzwerkstoffes zu erhalten, wird in nachfolgenden Bearbeitungsschritten die Oberfläche der extrudierten Produkte aufgeraut oder leicht abgetragen, wobei die mehr holzhaltigeren Schichten sicht- und fühlbar werden. Innerhalb dieser Bearbeitungsschritte werden die Holzspäne in einer Weise bearbeitet, die auch ihre inneren Bereiche erfasst und Schnittflächen der Holzspäne zur Oberfläche werden lässt. Aus diesem Grunde müssen färbende und/oder funktionalisierende Zusatzstoffe, wie Entflammungshemmer, Fäulnis- und Quellschutz, Schädlingsabwehrmittel und Färbemittel, möglichst tief in die Holzspäne eingebracht werden, um bei einer teilenden Bearbeitung des Spanes auch in neu entstehenden Oberflächen enthalten zu sein und wirken zu können. Optimal wäre hierzu eine vollständige Durchdringung der Späne mit den vorbenannten Substanzen.Around but often desired Obtaining the look and feel of a wood-based material is described in the following Processing steps the surface of roughened or easily removed extruded products, the more wood-containing layers become visible and palpable. Within this Processing steps, the wood chips are processed in a way which also captures their inner areas and cut surfaces of the wood chips to become the surface leaves. For this reason, must coloring and / or Functionalizing additives, such as flame retardants, decay and Swell protection, pest repellent and colorants, as deep as possible in the wood chips be introduced to a sharing machining of the chip also in newly emerging surfaces to be contained and to be effective. Optimal would be this a complete penetration the chips with the aforementioned substances.

Wegen unterschiedlicher Dichten und anderer Eigenschaften der Zusatzstoffe werden an die Konstruktion und Funktion der Extruder enorme Herausforderungen gestellt. Die Einlauf- und Mischzonen müssen speziell gestaltet und dimensioniert sein, um in der Druckzone die optimale Durchmischung von Spänen und Zusatzstoffen zu erreichen, die ein tiefes und gleichmäßiges Eindringen der Zusatzstoffe in die Späne gewährleistet. Dabei ist die maximale Eindringtiefe der Zusatzstoffe in die Kapillaren der Späne durch den maximal zu erreichenden Extruderdruck begrenzt. Oftmals ist jedoch trotz allen Aufwandes die angestrebte Durchdringung der Späne mit den Zusatzstoffen immer noch unbefriedigend.Because of different densities and other properties of the additives become enormous challenges to the design and function of the extruder posed. The inlet and mixing zones must be specially designed and be dimensioned to the optimal mixing in the pressure zone of chips and to achieve additives that allow a deep and even penetration the additives in the chips guaranteed. Here, the maximum penetration depth of the additives in the capillaries the chips limited by the maximum achievable extruder pressure. often However, despite all the effort the desired penetration of Chips with the additives still unsatisfactory.

Zusätzlich ergeben sich folgende Nachteile der üblichen Extrusionsherstellung von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen:
Die beschränkte Eindringtiefe der Schutzmittel in die Späne führt dazu, dass ein Schutz durch den Abtrag von Teilen der direkten Oberfläche des Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes u. U. nicht mehr gegeben sein kann.In addition, the following disadvantages of conventional extrusion production of wood-plastic composites result:
The limited penetration depth of the protection means in the chips leads to a protection by the removal of parts of the direct surface of the wood-plastic composite u. U. can no longer be given.

Die Schutzmittel befinden sich auch in der Kunststoffmatrix, die diesen Schutz nicht benötigt – unnützer Kostenaufwand entsteht.The Protective agents are also found in the plastic matrix containing these Protection not needed - useless cost arises.

Bei Änderungen der Spanqualität entsteht stark schwankende Produktqualität. Im Extruder kann darauf schwer Einfluss genommen werden: Extruder werden produktspezifisch ausgelegt, so dass Produktschwankungen nur in sehr engen Grenzen durch Betriebsparameter ausgeglichen werden können.In case of changes the chip quality arises strongly fluctuating product quality. In the extruder can on it difficult to influence: extruders become product-specific designed to allow product fluctuations only within very narrow limits Operating parameters can be compensated.

Dosierbereiche für Zusatzstoffe sind konstruktionsbedingt festgelegt, so dass wesentliche Änderungen beim Wechsel von Anforderungen an die Zusatzstoffe den physikalischen Eigenschaften, wie Dichte, Aggregatzustand, ähnlich sein müssen. Damit sind oftmals notwendige Änderungen im Produktionsprozess, wie z. B. der Übergang von Farbpigmentverwendung zu Flüssigfarben, nicht mehr ohne wesentliche Änderungen am Extruder beherrschbar.dosage ranges for additives are determined by design, allowing significant changes when changing from requirements of the additives to the physical Properties, such as density, state of aggregation, must be similar. In order to are often necessary changes in the production process, such as B. the transition from color pigment usage to liquid colors, no longer without significant changes manageable on the extruder.

Ein Einfluss auf die Qualität des Schutzes der Späne ist nahezu nicht gegeben.One Influence on the quality the protection of the chips is almost not given.

Der Prozess der kontrollierten Zugabe und anschließenden gleichmäßigen Verteilung der Zusatzstoffe im Holzspan ist nur schwer bis nicht zu steuern.Of the Process of controlled addition and subsequent uniform distribution The additives in wood chips are difficult or impossible to control.

Die mögliche Behandlung des Holzspanes ist ein wesentliches Qualitätskriterium des Finalproduktes, an dessen Haptik und Optik gewöhnlich hohe Anforderungen gestellt werden.The possible Treatment of wood chips is an essential quality criterion of the final product, which usually has high demands on its feel and appearance be put.

Der vorgenannte Stand der Technik wird zum Beispiel durch die Lösung der DE 100 28 981 A1 charakterisiert, in der die Trocknung der Holzbestandteile, die Vermischung mit den weiteren notwendigen Beimischungen, wie Kleber und Härter, sowie das Ausformen der gewünschten Produkte ausschließlich in Teilen der Extrudiertechnik ausgeführt wird. Aus den Darlegungen der DE 100 28 981 A1 wird deutlich, dass mit der beschriebenen Lösung nur ein qualitativ minderwertiger Vollholzersatz herstellbar ist und kein Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoff im anspruchsvollen Sinne.The aforementioned prior art is, for example, by the solution of DE 100 28 981 A1 Characterized in which the drying of the wood components, mixing with the other necessary admixtures, such as adhesives and hardeners, and the molding of the desired products is carried out exclusively in parts of the extrusion technique. From the presentations of the DE 100 28 981 A1 becomes clear that with the described solution only one low-quality solid wood substitute can be produced and no wood-plastic composite material in the sophisticated sense.

Die DE 197 57 071 A1 stellt eine Lösung dar, die als Hydrophobierung von Spanmaterial einer Verwendung bei der Herstellung von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen vorgeschaltet ist. Zur Anwendung kommen hier speziell ausgelegte Doppelschneckenaggregate, mit denen die Späne zur Hydrophobierung sehr starken Drücken und hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Neben dem Aufwand der Aggregatetechnik macht sich bei dieser Lösung eine die Qualität der Holzspäne beeinträchtigende Prozessumgebung bemerkbar: Stark erhitztes Holzmaterial weist eine für spätere Verwendung im Hochqualitätsbereich ungeeignete Eigenschaftenpalette, wie verminderte Steifigkeit und Zähigkeit, auf.The DE 197 57 071 A1 represents a solution that is used as a hydrophobization of chip material upstream of a use in the production of wood-plastic composites. Specially designed twin-screw units are used here, which expose the chips to hydrophobic treatment at very high pressures and high temperatures. In addition to the expense of aggregate technology, a solution affecting the quality of the wood shavings is noticeable in this solution: Heavily heated wood material has a property range which is unsuitable for later use in the high-quality range, such as reduced rigidity and toughness.

Aus der DE 296 03 564 U1 ist eine Verbundwerkstoff aus mechanisch aufgeschlossenen, zellulosehaltigen Stoffen, wie z. B. zu Scraps (Schnitzeln) geschnitzelten Recyclingmaterialien, wie Wellpappe, Zeitungen, Deinkingware, Endlospapier, Papier und Pappe, die durch Druck- und Wärmeeinwirkung miteinander verbunden werden, bekannt, wobei die Scraps in einem Fließbett oder Wirbelbett mit Klebstoff benetzt werden, indem das Bindemittel in die Wirbelschicht eingedüst wird. Die mit Bindemittel benetzten Scraps werden anschließend zu Platten oder Ähnlichem verpresst. Die in der DE 296 03 564 U1 offenbarte Lehre ist jedoch nicht ohne Weiteres auf ein Verfahren zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes übertragbar.From the DE 296 03 564 U1 is a composite of mechanically digested, cellulosic materials such. B. to shreds shredded recycled materials, such as corrugated cardboard, newspapers, Deinkingware, continuous paper, paper and cardboard, which are joined together by pressure and heat, known, wherein the scraps are wetted in a fluidized bed or fluidized bed with adhesive by the Binder is injected into the fluidized bed. The binder-wetted scraps are then pressed into plates or the like. The in the DE 296 03 564 U1 However, teaching disclosed is not readily transferable to a method for producing a wood-plastic composite material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf der Grundlage der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ein Verfahren zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes zu entwickeln, in dessen Endprodukt Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoff die Holzspäne möglichst durchgehend gefärbt und funktionalisiert sind. Dabei sollen spezielle Anforderungen hinsichtlich Extrusionsdruck und Materialeingabe an die Extrusionsanlage vermieden werden.Of the Invention is based on the object, on the basis of A method for producing a Wood plastic composite to develop in its end product wood-plastic composite material, the wood chips as possible colored throughout and functionalized. There are special requirements in terms of extrusion pressure and material input to the extrusion line be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes, das die Merkmale des Hauptanspruches aufweist. In Unteransprüchen sind dabei besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens enthalten.These Task is solved according to the invention with a Method for producing a wood-plastic composite, having the features of the main claim. In subclaims are thereby contain particularly advantageous embodiments of the method.

Das Wesen der Verfahrenserfindung besteht dabei in der besonderen Ausgestaltung der Trocknung, Behandlung mit farbgebenden und funktionalisierenden Stoffen und Nachtrocknung der Holzspäne in einer Wirbelschichtapparatur. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes umfasst damit eine erste Verfahrensstufe, in der mittels Verfahrensschritten der Wirbelschichttechnologie die Holzspäne bis auf eine prozessgünstige Restfeuchte getrocknet, mit färbenden und funktionalisierenden Stoffen durchdringend ausgestattet sowie einer Nachtrocknung unterzogen werden, und eine nachfolgende zweite Verfahrensstufe, in der die bekannten Schritte einer Extrusionsherstellung des Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes ablaufen.The Essence of the method invention consists in the particular embodiment drying, treatment with coloring and functionalizing Fabrics and post-drying of the wood chips in a fluidized bed apparatus. The inventive method for producing a wood-plastic composite thus comprises a first process step, in which by means of process steps of the fluidized bed technology the wood chips except for a process-favorable Residual moisture dried, with coloring and functionalizing substances penetrating and equipped subjected to a post-drying, and a subsequent second process stage, in the known steps of an extrusion production of wood-plastic composite material expire.

Durch die besondere Ausgestaltung der Verfahrensschritte der Färbung und/oder Funktionalisierung der Holzspäne in der Wirbelschicht wird eine qualitativ deutlich verbesserte, weil durchdringende, Behandlung der Holzspäne mit den Farb- bzw. Funktionalisierungsstoffen erreicht.By the particular embodiment of the process steps of the dyeing and / or Functionalization of wood chips in the fluidized bed a qualitatively much improved, because pervasive, treatment of the wood chips with the color or Funktionalisierungsstoffen reached.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine einfache Prozessführung der Trocknung und Funktionalisierung, so dass sich veränderte Ausgangsstoffe für die Funktionalisierung deutlich leichter verarbeiten lassen.The inventive method allows a simple process management drying and functionalization, so that changed starting materials for the Functionalization much easier to process.

Die erfindungsgemäße Färbung und Funktionalisierung mittels speziell angepasster Verfahrensschritte der Behandlung der Holzspäne in einer Wirbelschicht einerseits sowie die extrudierende Herstellung andererseits führen also zu überraschenden Vorteilen: Erreicht wird eine Verbesserung der Produktqualität bei gleichzeitig gesenkten Anlagenanforderungen und erleichterter Prozessführung.The dyeing according to the invention and Functionalization by means of specially adapted process steps the treatment of wood chips in a fluidized bed on the one hand and the extruding production on the other hand So to surprising advantages: Achieved is an improvement in product quality at the same time lowered system requirements and easier process control.

Die Erfindung soll an einem nachstehenden Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The Invention will be explained in more detail in an embodiment below.

Zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes werden in einem ersten Verfahrensschritt in einer Wirbelschichtapparatur Holzspäne mit einer Ausgangsfeuchte im Bereich von 10% bis 14% bei einer Eintrittstemperatur des Fluidisierungsgases im Bereich von 60°C bis 80°C bis zu einer Restfeuchte im Bereich von 1% bis 3% getrocknet.to Production of a wood-plastic composite material are in one first step in a fluidized bed apparatus wood chips with a Initial humidity in the range of 10% to 14% at an inlet temperature the fluidizing gas in the range of 60 ° C to 80 ° C to a residual moisture in Dried from 1% to 3%.

In einem folgenden Verfahrensschritt erfolgt ein Eindüsen von Farbpigmenten und anderen funktionalisierenden Stoffen, wie Fäulnisschutz, Enfflammungshemmer, Schädlingsschutzmittel, in die Wirbelschicht. Die Menge der eingedüsten Farbpigmente liegt im vorliegenden Beispiel im Bereich von 4% bis 6%, bezogen auf die Trockensubstanz, während die funktionalisierenden Stoffe in einer Gesamtheit im Bereich von 1% bis 2%, bezogen auf die Trockensubstanz in flüssige Phasen, beigegeben werden.In a subsequent process step is an injection of Color pigments and other functionalizing substances, such as rottenness protection, Anti-inflammatory agents, pesticides, in the fluidized bed. The amount of the injected color pigments is in the present example in the range of 4% to 6%, based on the Dry matter, while the Functionalizing substances in the range of 1% Up to 2%, based on the dry matter in liquid phases, are added.

Dieser Verfahrensschritt wird während einer Zeitdauer von 20 Minuten vorgenommen – die Temperatur in der Wirbelschicht liegt dabei im Bereich von 35°C bis 40°C, während das Fluidisierungsgas mit einer Temperatur im Bereich von 75°C bis 85°C eingeleitet wird.This Procedural step is during a period of 20 minutes - the temperature in the fluidized bed lies in the range of 35 ° C up to 40 ° C, while the fluidizing gas is introduced at a temperature in the range of 75 ° C to 85 ° C becomes.

In einem dritten Verfahrensschritt erfolgt das Eindüsen eines Hydrophobiermittels im Bereich einer Menge von 2% bis 5% Anteil an der Trockensubstanz. Dieser Verfahrensschritt wird während einer Zeitdauer im Bereich von 2 bis 5 Minuten vorgenommen – die Temperatur in der Wirbelschicht liegt dabei im Bereich von 35°C bis 40°C, während das Fluidisierungsgas mit einer Temperatur im Bereich von 60°C bis 80°C eingeleitet wird.In a third process step, the injection of a hydrophobizing agent in the range of an amount of 2% to 5% proportion of the dry matter. This process step is during a period of time ranging from 2 to 5 minutes - the temperature in the fluidized bed is in the range of 35 ° C to 40 ° C, while the Fluidizing gas at a temperature in the range of 60 ° C to 80 ° C initiated becomes.

Als vierter Verfahrensschritt folgt eine Nachtrocknung. Während einer Zeitdauer im Bereich von 2 bis 10 Minuten steigt die Temperatur in der Wirbelschicht dabei aus einem Bereich von 35°C bis 40°C in einen Bereich von 60°C bis 75°C, während das Fluidisierungsgas mit einer Temperatur im Bereich von 60°C bis 80°C eingeleitet wird.When fourth step is followed by a final drying. During one Duration in the range of 2 to 10 minutes, the temperature rises in the fluidized bed thereby from a range of 35 ° C to 40 ° C in a Range of 60 ° C up to 75 ° C, while that Fluidizing gas at a temperature in the range of 60 ° C to 80 ° C initiated becomes.

Die Durchführung dieser Verfahrensschritte wird entweder diskontinuierlich oder kontinuierlich in einer Wirbelschichtrinne vorgenommen.The execution These process steps become either discontinuous or continuous made in a fluidized bed trough.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes wird in einem weiteren Verfahrensschritt durch Eintragen der Holzspäne, des Kunststoffes und ggf. von Additiven wie Gleitmittel in den Extruder fortgesetzt, wonach in einem abschließenden Verfahrensschritt die Extrusion des Holz-Kunststoff-Verbundes in bekannter Art und Weise erfolgt.The inventive method for the production of a wood-plastic composite material is in a further process step by entering the wood chips, the Plastic and possibly of additives such as lubricants in the extruder after which, in a final process step, the Extrusion of the wood-plastic composite in a known manner he follows.

Die vorgeschlagene Verfahrensweise zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes führt zu verschiedenen bedeutenden Vorteilen:
Hierzu gehört neben geringeren Anforderungen an die Extrudertechnik, insbesondere hinsichtlich einer vereinfachten Mischstufe, auch eine vereinfachte Prozessführung im Extruder, weil nur die Steuerung der Zuführung der funktionalisierten Holzspäne und des Kunststoffes und ggf. von Additiven, wie Gleit- und/oder Haftmittel, für den Extruderprozess notwendig ist.The proposed procedure for producing a wood-plastic composite leads to several significant advantages:
In addition to lower demands on the extruder technology, in particular with regard to a simplified mixing stage, this also includes a simplified process control in the extruder, because only the control of the supply of functionalized wood chips and plastic and possibly of additives such as lubricants and / or adhesives for the Extruder process is necessary.

In den erfindungsgemäß gefertigten Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen befinden sich Farbstoffe, Holzschutzmittel usw. nur im Holzspan und nicht in der Kunststoffmatrix, wo sie funktional wirkungslos und nur kostentreibend sind. Die Einbringung der erwähnten Funktionalisierungssubstanzen erfolgt durch die angepassten Verfahrensschritte der Behandlung der Holzspäne in einer Wirbelschicht deutlich intensiver in die Tiefe des Spanvolumens hinein, so dass nachgelagerte trennende oder spanabhebende Bearbeitungen des Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes nicht zur Freilegung nichtfunktionalisierter Spanbereiche und damit zu Qualitätsmängeln führen.In the inventively manufactured wood-plastic composites are dyes, wood preservatives, etc. only in wood chips and not in the plastic matrix, where they are functionally ineffective and are only cost-driving. The introduction of the mentioned functionalizing substances takes place by the adapted process steps of the treatment of the wood chips in one Fluidized bed significantly more intense in the depth of the chip volume into it, allowing downstream cutting or machining operations the wood-plastic composite not to expose non-functionalized chip areas and thus lead to quality defects.

Als ein wichtiger günstiger Nebeneffekt des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt sich die wirbelschichttechnologisch bedingte Abtrennung des Feinanteiles beim Eintragen der Holzspäne in die Wirbelschicht dar. Dieser Feinanteil wirkt unausgetragen bei herkömmlicher Verfahrensweise qualitätsmindernd.When an important cheaper Side effect of the method according to the invention is the fluidized bed technologically related separation of Fine fraction when entering the wood chips in the fluidized bed. This fine fraction acts unabsorbed with conventional procedure to reduce quality.

Daher sind die Qualitätsanforderungen an die Holzspäne hinsichtlich Größenklassifizierung geringer – damit wird ein Ausgangsstoff für die Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffes preiswerter.Therefore are the quality requirements to the wood chips in terms of size classification less - so becomes a starting material for the production of a wood-plastic composite cheaper.

Nach der Funktionalisierung der Späne in der Wirbelschicht besitzen die Späne oftmals ein deutlich besseres Fließverhalten, so dass auch aus diesem Grunde eine vereinfachte Prozessführung im Extruder die Folge ist. Diese vereinfachte Prozessführung im Extruder wird weiterhin auch dadurch erreicht, dass keine Zusatzstoffe für die Spanbehandlung mehr im Extruder direkt beigemischt und verarbeitet werden müssen.To the functionalization of the chips In the fluidized bed, the chips often have a much better Flow behavior, so that also for this reason a simplified process control in the extruder The result is. This simplified process control in the extruder will continue also achieved by the fact that no additives for chip treatment more in Extruders must be added directly and processed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind also bei verminderten Aufwendungen für Extrusionstechnik, Prozesssteuerung und hölzernem Ausgangsmaterial in ihrer Qualität deutlich gesteigerte Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe herstellbar. Erst die Einbeziehung gestatten eine tatsächlich durchdringende Ausstattung der Holzspäne mit Funktionalisierungssubstanzen und Farbpigmenten und ermöglichen so die Weiterverarbeitung der Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe zu wirklich anspruchsvollen Endprodukten.With the method according to the invention So are at reduced expenses for extrusion technology, process control and wooden Starting material in their quality significantly increased wood-plastic composites produced. Only the inclusion allow an actually penetrating equipment the wood chips with functionalizing substances and color pigments and allow so the further processing of wood-plastic composites to really demanding end products.

Claims

Process for the production of a wood-plastic composite material in which wood chips dried in a fluidized bed apparatus to a residual moisture below 10%, then coloring and / or functionalizing substances are introduced into the fluidized bed and the treated wood chips and plastic and other process accompanying substances in a Exdrudierprozess in known manner to be processed into a wood-plastic composite material, characterized in that the wood chips entered with a starting moisture content of 10% to 14% in the fluidized bed apparatus and with a fluidizing gas whose inlet temperature in the fluidized bed apparatus is between 60 ° C to 80 ° C. , fluidized and dried to a residual moisture content of between 1% and 3%, after which during a period of 20 minutes at a temperature in the fluidized bed between 35 ° C to 40 ° C coloring and / or functionalizing substances in the liquid phase in the Wi be leached and that for a period of time from 2 minutes to 10 minutes, a post-drying of the treated Wood chips in the fluidized bed apparatus, wherein the temperature in the fluidized bed is increased to 60 ° C to 75 ° C by the fluidizing gas is introduced at an inlet temperature between 60 ° C to 80 ° C in the fluidized bed apparatus.

Method according to claim 1, characterized in that that the amount in liquid Phase in the fluidized bed injected with coloring substances between 4% to 6% based on the dry matter.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the amount is in the liquid phase injected into the fluidized bed Functionalizing substances between 1% to 2% based on the dry matter is.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that after drying and before drying the wood chips in another Process step a period of between 2 minutes to 5 minutes of hydrophobing agent is injected in the fluidized bed in an amount between 2% to 5%, the temperature in the fluidized bed in the range between 35 ° C to 40 ° C and to the fluidizing gas with an inlet temperature between 60 ° C to 80 ° C in the fluidized bed apparatus is introduced.