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Die
vorliegende Erfindung betrifft Holzwerkstoffplatten, die mindestens
in einer Außenschicht Effektteilchen aufweisen, ein Verfahren
zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Einrichtungsgegenständen
und zum Innenausbau.
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Holzwerkstoffe
werden häufig im Möbelbau und im Innenausbau eingesetzt.
Dabei finden HDF-, MDF-, OSB- und Spanplatten besonderes Interesse, da
sie durch ihren vergleichsweise günstigen Preis und ihre
zum Teil ähnlichen Eigenschaften eine interessante Alternative
bzw. einen teilweisen Ersatz für Vollholz bieten. Zudem
werden Holzwerkstoffe aus Restholz bzw. Holzabfällen hergestellt
und tragen zu einer nachhaltigen Holzverwertung bei.
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In
letzter Zeit werden auch ganze Möbel aus Holzwerkstoff
gefertigt, beispielsweise Regale und Messebauten, bei denen zum
Teil die Holzwerkstoffplatten unbehandelt oder nur mit einem farblosen Lack
oder Overlay versehen eingesetzt werden. Insgesamt steigen die ästhetischen
Anforderungen an Holzwerkstoffe. Um diesen Anforderungen gerecht zu
werden, wurden bereits einige Anstrengungen unternommen. So wird
in der
EP 1 556 196 die
dekorative Einfärbung von Holzwerkstoffen mittels Pigment- und
Farbstoff enthaltenden Zubereitungen beschrieben. Dabei werden in
kräftigen Tönen einheitlich gefärbte
Holzwerkstoffplatten erhalten, bei denen die Struktur des Holzwerkstoffes
noch zu erkennen ist. Aus der
EP
1 899 427 ist die Herstellung von hellen MDF- und HDF-Platten
bekannt, bei denen die eingesetzten Fasern gebleicht werden. Die
hergestellten Platten zeigen helle, einheitlich creme bis beige
gefärbte Oberflächen, die die Struktur des Holzwerkstoffs
ebenfalls durchscheinen lassen.
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Es
besteht jedoch darüber hinaus ein Bedürfnis nach
Holzwerkstoffen mit ästhetisch ansprechenden Eigenschaften
wie beispielsweise lebendigeren, stärker gemusterten Oberflächen,
ohne dass die vorteilhaften Eigenschaften der bisher bekannten Holzwerkstoffe
negativ beeinflusst werden.
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In
einigen Bereichen weisen Holzwerkstoffe in ihren Materialeigenschaften
Vorteile gegenüber Holz auf, beispielsweise können
Holzwerkstoffplatten zur Schall- und Wärmedämmung
eingesetzt werden und sie sind üblicherweise leichter und
formbeständiger als Vollholz, dies erleichtert ihre Handhabung
und führt zu Gewichtsersparnissen bei den daraus gefertigten
Produkten.
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Es
besteht jedoch Bedarf daran, die Materialeigenschaften von Holzwerkstoffen
weiter zu verbessern, also Holzwerkstoffe bereitzustellen, die im Vergleich
zu den bisher bekannten Holzwerkstoffen vorteilhaftere physikalische
Eigenschaften aufweisen wie beispielsweise niedrigere Dichten, bessere
Wärmedämmung und Formbeständigkeit, höhere
Schallabsorption oder höhere Widerstandskraft gegen Wasser.
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Diese
Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst
durch eine
Holzwerkstoffplatte mit Effektteilchen enthaltend
mindestens
50 Gew.-% cellulosehaltige Fasern und/oder Späne, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Holzwerkstoffplatte, und
in mindestens
einer Außenschicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Außenschicht,
0,1 bis 50 Gew.-% Effektteilchen neben den cellulosehaltige Fasern und/oder
Spänen,
wobei in Faserplatten mindestens 5 Gew.-%
der Effektteilchen in mindestens zwei Dimensionen größer als
1 mm sind und in Spanplatten und OSB-Platten die Effektteilchen
nicht aus Holz oder Holzteilen ausgewählt sind.
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Die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten weisen
eine attraktive Oberfläche auf, die durch Effektteilchen ästhetisch
ansprechend gestaltet ist. Je nach Wahl der in der Holzwerkstoffplatte
enthaltenen Fasern und/oder Spänen, die gebleicht oder
ungebleicht, gefärbt oder ungefärbt eingesetzt
werden können, und der verwendeten Effektteilchen können beispielsweise
Hell-Dunkel-Kontraste, farbliche Effekte oder Glitzereffekte erreicht
werden, die die ästhetischen Gestaltungsmöglichkeiten
mit den erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
stark erweitern. Weiterhin können die Effektteilchen die
physikalischen Eigenschaften der Holzwerkstoffplatten z. B. im Hinblick
auf Dichte, Verhalten gegen Wasser, Formbeständigkeit,
Wärmedämmung oder Schallabsorption und Trittschalldämmung
verbessern.
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Als
Holzwerkstoffplatten werden im Rahmen der vorliegenden Erfindungen
Platten bezeichnet, die durch Verpressen von Holzfasern bzw. -spänen
in Gegenwart von Bindemitteln bei erhöhter Temperatur hergestellt
werden. Insbesondere fallen unter den Begriff Holzwerkstoffplatten
gemäß der vorliegenden Erfindung aus Holzfasern
gefertigten Faserplatten, wobei HDF- und MDF-Platten besonders bevorzugt sind,
sowie die aus Spänen gefertigten Spanplatten und OSB-Platten.
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Für
die erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten werden
cellulosehaltige Fasern und Späne aus cellulosehaltigen
Materialien eingesetzt, die im Folgenden auch Basismaterial genannt
werden. Als Basismaterial für die erfindungsgemäßen
Holzwerkstoffplatten können im Prinzip alle aus Pflanzen
zu gewinnenden spanförmigen und faserförmigen
Materialien dienen. Üblicherweise wird Holz als Rohstoff eingesetzt,
jedoch können auch aus Palmen und Bambus sowie aus einjährigen
Pflanzen wie Begasse oder Stroh geeignete cellulosehaltige Fasern
gewonnen werden. Eine weitere Quelle stellen landwirtschaftliche
Abfallprodukte dar. Bevorzugte Basismaterialien sind helle Holzarten,
Fichte, Kiefer, Tanne, Birke oder Kautschuk, jedoch können
auch dunklere Holzarten wie Buche, Eukalyptus, Kirsche, Wildkirsche,
Ahorn, Eiche, Esche, Nuss verwendet werden.
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Für
OSB (Oriented Strand Board)-Platten werden üblicherweise
Späne mit einer Länge von 40 bis 200 mm verwendet.
Für übliche Spanplatten werden in der Regel Späne
mit einer Länge von 0,2 bis 15 mm eingesetzt.
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Die
Länge der Fasern für die Herstellung von HDF (High
Density Fibre)-Platten und MDF (Medium Density Fibre)-Platten beträgt üblicherweise
1 mm bis 6 mm.
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Als
Länge eines Teilchens, Spans oder Faser wird im Rahmen
der vorliegenden Erfindung die größte Ausdehnung
des Teilchens, Spans oder Faser verstanden. Als mittlere Länge
wird der zahlenmäßig gewichtete Mittelwert verstanden.
Er kann beispielsweise durch optische Faseranalyse bestimmt werden.
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Die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten enthalten
mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, besonders
bevorzugt von 80 bis 98 Gew.-% und insbesondere 85 bis 95 Gew.-%
trockene cellulosehaltige Fasern und/oder Späne, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Holzwerkstoffplatte.
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Die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten können
mit oder ohne Bindemittel hergestellt werden. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform werden sie mit Bindemittel
hergestellt. In dieser Ausführungsform enthalten sie mindestens
0,1 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis
15 Gew.-% Bindemittel bezogen auf das Gesamtgewicht der Holzwerkstoffplatte.
Als Bindemittel können alle dem Fachmann zur Herstellung
von Holzwerkstoffen als geeignet bekannte Bindemittel verwendet
werden. Dazu gehören beispielsweise Harnstoff-Formaldehyd-Harze,
Melamin-Formaldehyd-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Isocyanate (MDI),
Stärke bzw. Stärkederivate, Tannin Mischungen
davon sowie mineralische Bindemittel wie zum Beispiel Gips oder
Zement.
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Die
Holzwerkstoffplatte mit Effektteilchen enthalten gemäß dieser
Ausführungsform
mindestens 50 Gew.-% cellulosehaltige
Fasern und/oder Späne, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Holzwerkstoffplatte,
mindestens 0,1 Gew.-% Bindemittel, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Holzwerkstoffplatte, und
in mindestens
einer Außenschicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Außenschicht,
0,1 bis 50 Gew.-% Effektteilchen neben den cellulosehaltige Fasern und/oder
Spänen,
wobei in Faserplatten mindestens 5 Gew.-%
der Effektteilchen in mindestens zwei Dimensionen größer als
1 mm sind und in Spanplatten und OSB-Platten die Effektteilchen
nicht aus Holz oder Holzteilen ausgewählt sind.
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Die
Holzwerkstoffplatten können weitere Hilfs- und Zuschlagsstoffe
wie Härter, Hydrophobierungsmittel, Formaldehydfänger,
Holzschutzmittel und Feuerschutzmittel enthalten.
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Üblicherweise
enthalten die Holzwerkstoffplatten neben den vorstehend aufgeführten
Bestandteilen noch Feuchtigkeit. Die in den erfindungsgemäßen
Holzwerkstoffplatten enthaltenden Bestandteile ergänzen
sich mit Wasser zu 100 Gew.-%.
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Besonders
bevorzugt sind erfindungsgemäß Holzwerkstoffplatten
mit Effektteilchen, bei denen es sich um HDF-, MDF-, OSB- oder Spanplatten
handelt, ganz besonders bevorzugt sind HDF- und MDF-Platten.
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Die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten enthalten
in mindestens einer Außenschicht neben den als Basis eingesetzten
Fasern und/oder Spänen 0,1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 1 bis
30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 25 Gew.-% Effektteilchen, bezogen
auf das Gesamtgewicht der die Effektteilchen enthaltenden Außenschicht.
Als Außenschichten werden die beiden, die Ober- und die Unterseite
der Platte bildenden Schichten bezeichnet. Die sich in der oder
den Außenschichten befindenden Effektteilchen sind zum
Teil von außen sichtbar und bestimmen das optische Erscheinungsbild der
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten mit.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist bzw. sind die Außenschichten
vor einem optionalen Schleifprozess mindestens 0,01 mm, bevorzugt
mindestens 1 mm und besonders bevorzugt mindestens 3 mm dick. Dabei
wird die Dicke von der Ober- bzw. Unterseite senkrecht in Richtung
der Plattenmitte gemessen. Gemäß einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform entspricht die Dicke der Außenschicht
der Dicke der Holzwerkstoffplatte, so dass die Effektteilchen in
der gesamten Holzwerkstoffplatte verteilt vorliegen.
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Wird
nur eine vergleichsweise dünne Außenschicht mit
Effektteilchen versehen, hat dies den Vorteil, dass bei höherpreisigen
Effektteilchen nur vergleichsweise wenig des teureren Effektmaterials
eingesetzt werden muss. Enthält die erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte
jedoch in ihrer gesamten Dicke die Effektteilchen, so erweist sich
dies vorteilhaft bei der Verarbeitung, da auch die Kanten Effektteilchen aufweisen
und im Vergleich mit der Ober- und Unterseite nicht auffallen. Auch
gegenüber Verletzungen der Oberflächen verhalten
sich die erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
gemäß dieser Ausführungsform ähnlich
wie Vollholz, da die Holzwerkstoffplatte eine durchgängige
einheitliche Struktur aufweist. Kleinere Verletzungen der Oberfläche
lassen sich aus diesem Grund auch einfach durch erneute Oberflächenbehandlung
wie Abschleifen und Versiegeln beseitigen.
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Erfindungsgemäß enthalten
Holzwerkstoffplatten Effektteilchen. Dabei handelt es sich um feste,
partikuläre Teilchen, die aus anorganischen und organischen
Materialien ausgewählt werden. Sie sollen die Oberflächen
der erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten im
Vergleich zu den herkömmlichen Holzwerkstoffplatten optisch
in ästhetisch ansprechender Weise verändern. Die
Effektteilchen unterscheiden sich daher erfindungsgemäß von
den als Basismaterial eingesetzten Fasern und Spänen, indem
in Faserplatten mindestens 5 Gew.-% der Effektteilchen, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Effektteilchen im trockenen Zustand, in
mindestens 2 Dimensionen größer als 1 mm sind
(a) und in Spanplatten und OSB-Platten die Effektteilchen nicht
aus Holz und Holzteilen ausgewählt sind (b).
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Gemäß Kriterium
(a) sind mindestens 5 Gew.-% der Effektteilchen, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Effektteilchen im trockenen Zustand, in mindestens
2 Dimensionen größer als 1 mm, bevorzugt mindestens
10 Gew.-% größer als 1 mm, besonders bevorzugt
mindestens 20 Gew.-% größer als 1 mm und insbesondere
bevorzugt mindestens 50 Gew.-% größer als 1 mm.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung sind gemäß Kriterium
(a) sind mindestens 5 Gew.-% der Effektteilchen, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Effektteilchen im trockenen Zustand, in mindestens
2 Dimensionen größer als 2 mm, bevorzugt mindestens
10 Gew.-% größer als 2 mm, besonders bevorzugt
mindestens 20 Gew.-% größer als 2 mm und insbesondere
bevorzugt mindestens 50 Gew.-% größer als 2 mm.
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Die
Teilchendimensionen werden durch Sieben bestimmt.
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Unter
die anorganischen Materialien, aus denen erfindungsgemäß die
Effektteilchen ausgewählt werden können, fallen
beispielsweise Muschelschalen, Glasfasern, kalzinierter und unkalzinierter
Glimmer und Pyrit.
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Zu
den organischen Materialen, aus denen erfindungsgemäß die
Effektteilchen ausgewählt werden können, gehören
z. B. nachwachsende pflanzliche Rohstoffe, Tierprodukte, Kunststoffe
und Produkte daraus. Unter die pflanzlichen nachwachsenden Rohstoffe
fallen insbesondere Teile von ein- und zweijährigen Pflanzen,
Holz, Holzfasern, Rinde, Kork, Laub, Blüten, Holzspäne,
Hanf-Kenafffaser, Wasserhyazinthen (Stengel) Pflanzensamen, Getreide,
Textilreste aus Pflanzenfasern, Pappe und Papier, unter die Tierprodukte
insbesondere Federn, Horn und Haare und unter die Kunststoffe insbesondere
Kunststofffasern, Textilreste aus Kunststofffasern, Superabsorber,
Verpackungsmaterial, Folie und Kunststoffgranulat. Schalen von Reis
und Nüssen, Bambus, Teile von Baumwolle, Jute, Sisal, Kokos-
und Bananenfasern, Schilf, Ramie (Chinagras), Hanf, Esperato (Flechtgras).
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Die
Effektteilchen sind gemäß Kriterium (b) nicht
aus Holz oder Holzteilen ausgewählt. Zu den Holzteilen
zählen gemäß der vorliegenden Erfindung Rindenstücke,
Holzspäne, Holzfasern, Holzplättchen, Zweige und ähnliches.
Bevorzugt sind die Effektteilchen gemäß Kriterium
(b) nicht aus für die Faser- oder Spanherstellung geeigneten
Teilen von nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen ausgewählt.
Besonders bevorzugt sind die Effektteilchen gemäß Kriterium
(b) nicht aus nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen ausgewählt,
insbesondere sind die Effektteilchen gemäß Kriterium
(b) aus anorganischen Materialien, Tierprodukten und Kunststoffen
ausgewählt.
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Prinzipiell
können die Effektteilchen aus dem gleichen Material ausgewählt
sein, es können jedoch auch Mischungen von Effektteilchen
aus zwei oder mehreren Materialien eingesetzt werden.
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Um
einen guten Verbund der Effektteilchen mit den übrigen
Bestandteilen der der erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
zu sichern und Probleme bei der Herstellung der Holzwerkstoffplatten
zu umgehen, werden die Effektteilchen bevorzugt mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von 0 bis 15 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 5 Gew.-% Feuchtigkeit,
bezogen auf die getrockneten Effektteilchen, eingesetzt.
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Erfindungsgemäß können
die Effektteilchen durch Abtrennung des Feinanteils mittels geeigneter Klassierverfahren
wie Sieben oder Sichten, Beleimung, Imprägnierung und Hydrophobierung
vorbehandelt werden.
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Für
die HDF- und MDF-Platten werden erfindungsgemäß bevorzugt
Effektteilchen eingesetzt, die aus einer Siebfraktion größer
als 1 mm, bevorzugt größer als 2 mm stammen. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden HDF- und
MDF-Platten mit Effektteilchen aus pflanzlichen Rohstoffen hergestellt,
bevorzugt mit Effektteilchen aus Rinde, Kork und Holzspänen.
Ebenfalls bevorzugt werden HDF- und MDF-Platten mit Effektteilchen
ausgewählt aus Kunststoff, Papier, Baumwolle, Metallfolien
und deren Produkte hergestellt. Dabei können die Effektteilchen
aus einer Sorte aber auch zwei oder mehr verschiedenen ausgewählt
werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sind die zur Herstellung der die Effektteilchen enthaltenden Außenschicht
als Basis eingesetzten Fasern und/oder Späne gebleicht.
Dies kann beispielsweise gemäß der
EP 1 899 427 erfolgen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine
oder beide Außenschichten gefärbt. Dies kann durch
Einfärben der Fasern und/oder Späne, die zur Herstellung
der Außenschicht/en verwendet werden, durch Einfärben
des Bindemittels oder durch Einfärbung von Bindemittel und
der Fasern und/oder Späne geschehen. Die Einfärbung
kann beispielsweise gemäß der
EP 1 556 196 durchgeführt
werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte Platte
durchgefärbt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sind die zur Herstellung der die Effektteilchen enthaltenden Außenschicht
eingesetzten Fasern und/oder Späne gebleicht und zusätzlich
ist die Außenschicht gefärbt. Ebenfalls bevorzugt
ist eine Ausführungsform, in der alle zur Herstellung der
Holzwerkstoffplatte als Basis eingesetzten Fasern und/oder Späne
gebleicht und gefärbt sind.
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Die
Holzwerkstoffplatten mit Effektteilchen gemäß der
vorliegenden Erfindung sind herstellbar nach dem im Folgenden beschriebenen
Verfahren, das ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist. Das Verfahren
umfasst die Schritte
- A) Zerkleinern oder Zerspanen
der cellulosehaltigen Rohstoffe zu Fasern und/oder Spänen,
- B) Trocknung, Sichtung und Beleimung mit Bindemittel und gegebenenfalls
Bleichen und/oder Färben der Fasern und/oder Späne,
- C) Streuung der Fasern und/oder Späne zu Faser- und/oder
Spanmatten und
- D) Pressen der Faser- und/oder Spanmatten zu Holzwerkstoffplatten,
wobei
die Effektteilchen nach Schritt A) zu den Fasern und/oder Spänen
gegeben werden.
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In
Schritt A) des vorstehend aufgeführten erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Holzwerkstoffplatten werden die cellulosehaltigen Roh stoffe zerkleinert
oder zerspant, um Fasern und Späne zu gewinnen. Das genaue Auf-Verfahren
hängt von dem eingesetzten Rohstoff sowie dem gewünschten
Holzwerkstoff ab.
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Für
die Herstellung von HDF- und MDF-Platten werden die cellulosehaltigen
Rohstoffe zunächst zerkleinert und gegebenenfalls gewaschen.
Daran kann sich gegebenenfalls eine Vorbehandlung anschließen.
Holz wird beispielsweise zunächst klein zerhackt, gewaschen
und die wasserfeuchten Holzstücke (Hackschnitzel) zunächst
vorgewärmt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe
in einem sogenannten Kocher vorbehandelt. Üblicherweise
wird dies bei einem Druck von 2 bis 10 bar und einer Temperatur
von 100 bis 200°C durchgeführt. Die genauen Temperaturen
und Drücke hängen von den jeweils eingesetzten
Rohstoffen ab. Zum Aufschluss von Einjahrespflanzen reichen üblicherweise
niedrigere Temperaturen aus als beim Aufschluss von Mehrjahrespflanzen
wie Holz.
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Die
gegebenenfalls vorbehandelten, zerkleinerten, cellulosehaltigen
Rohstoffe in einen sogenannten Refiner überführt
und dort zu Fasern zermahlen. Ein Refiner ist üblicherweise
ein Mahlaggregat mit rotierenden und gegebenenfalls feststehenden
Messern/Scheiben zur Mahlung von Faserstoffen und besteht vorzugsweise
aus zwei mit radialem Relief versehenen Metallscheiben, die sich
dicht aneinander befinden. Von diesen beiden Scheiben kann sich
eine bewegen, es können sich aber auch beide in entgegen
gesetztem Sinn drehen. Üblicherweise wird im Refiner mit Überdruck
gearbeitet. Das Zermahlen der gegebenenfalls vorbehandelten, zerkleinerten,
cellulosehaltigen Rohstoffe kann auch in anderen, für diesen
Zweck geeigneten Vorrichtungen durchgeführt werden. Anschließend
werden die Fasern aus dem Refiner ausgeführt.
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Für
die Span- und OSB-Platten werden zunächst Späne
aus Hölzern hergestellt. Dabei kann es sich um Resthölzer
aus dem Forst, aus der Sägeindustrie oder um unbelastetes
Gebrauchtholz handeln. Die Späne können dabei
als Flachspäne aus Zerspanern, als Schlagspäne
aus Schlagkreuz- oder Zahnscheibenmühlen oder als Mahlspäne
aus Mühlen oder Refinern stammen. Es können auch
Abfallspäne wie Fräs- oder Hobelspäne
eingesetzt werden.
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In
Schritt B) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
die Fasern und/oder Späne getrocknet, gesichtet und beleimt.
Je nach Rohstoff und gewünschtem Holzwerkstoff kann werden
die unterschiedlichen Verfahrensschritte in unterschiedlicher Reihenfolge
und unterschiedlicher Anzahl durchgeführt. So kann zunächst
getrocknet und beleimt werden, woran sich gegebenenfalls ein weiterer
Trocknungsschritt anschließt; es kann auch zunächst
beleimt und anschließend getrocknet werden. Die Sichtung
der Fasern und/oder Späne dient der Sortierung der Fasern
und/oder Späne nach der Größe. Es können
die getrockneten beleimten oder nicht beleimten Fasern und/oder
Späne gesichtet werden. Dies kann beispielsweise in einem
Zyklon oder einem Windsichter durchgeführt werden.
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Bei
der Herstellung von HDF- und MDF-Platten werden die Fasern üblicherweise
aus dem Refiner durch eine sogenannte Blowline hinausgeblasen. Unter
einer Blowline wird üblicherweise eine Blasleitung verstanden,
durch die die Fasern durch den im Kocher und Refiner herrschenden Überdruck
ausgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung können die Fasern im Refiner oder beim Ausführen
der Fasern aus dem Refiner durch Zugabe einer mindestens ein Bleichmittel
enthaltenden Bleichmittelzusammensetzung gebleicht werden. Die Fasern
können reduktiv oder oxidativ gebleicht werden. Für
die reduktive Bleiche sind zum Beispiel reduzierende Schwefelverbindungen
wie Dithionite, Disulfite, Sulfite bzw. Schwefeldioxid, Sulfinsäuren
und deren Salze, insbesondere die Alkalimetallsalze und vor allem
die Natriumsalze und Hydroxycarbonsäuren wie Zitronensäure
und Apfelsäure geeignet.
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In
der Regel werden die aus dem Refiner stammenden Fasern noch feucht
in der Blowline beleimt. Die Fasern können jedoch auch
zunächst getrocknet und anschließend in Mischern
beleimt werden. Ein weiteres mögliches Verfahren zur Beleimung
besteht in der sogenannten Trockenbeleimung. Dabei werden die getrockneten
Fasern mit Leim besprüht. Werden die Holzfasern in der
Blowline beleimt, durchlaufen sie anschließend einen Trockner,
in dem sie auf Feuchten von 7 bis 15 Gew.-% getrocknet werden. An
die Beleimung und die Trocknung schließt sich in der Regel
mindestens ein Sortiervorgang nach Größe der Fasern
an.
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Üblicherweise
werden Späne für Span- und OSB-Platten zunächst
getrocknet, gegebenenfalls nach Größe sortiert
und in Mischern oder mittels Trockenbeleimung mit dem Bindemittel
beleimt.
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In
Schritt C) werden die Fasern und/oder Späne zu Matten gestreut.
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In
Schritt D) werden die Matten zu Holzwerkstoffplatten gepresst. Üblicherweise
werden die Matten ohne Wärmezufuhr in einer Vorpresse kalt
vorverdichtet. Daran schließt sich die Heißpressung
an, in der die Matten in beheizten Pressen bei Temperaturen von
150 bis 240°C und Drücken von 10 bis 100 bar zu
Platten verpresst werden.
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Nach
der Heißpressung findet die übliche Endbearbeitung
der Holzwerkstoffplatten statt, d. h. die Säume der Platten
werden gekappt, und nach Auskühlen der Platten können
die Oberflächen geschliffen werden. Die Oberflächen
können auch mit weiteren Überzügen wie
farblosen Lacken oder Overlays veredelt werden.
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Erfindungsgemäß werden
die Effektteilchen nach Schritt A) zu den Fasern und/oder Spänen
gegeben. Dadurch ist sichergestellt, dass die Effektteilchen hinterher
in dem Holzwerkstoff in der ausgewählten Form und Länge
bzw. Längenverteilung enthalten sind. Würden die
Effektteilchen vor Schritt A) zu den cellulosehaltigen Rohstoffen
zugegeben werden, würden sie den gleichen Aufschluss- und
Zerkleinerungsverfahren wie die Fasern oder Späne unterworfen
werden. Dies würde zum einen nicht zum gewünschten
dekorativen Effekt auf den Oberflächen führen
und zum anderen unter Umständen die Geräte zum
Aufschluss der cellulosehaltigen Rohstoffe beschädigen,
da diese üblicherweise nicht für anorganische
Rohstoffe ausgelegt sind.
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Bei
der Herstellung der erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
aus MDF oder HDF, können die Effektteilchen in der Blowline
zugegeben, also in Schritt B) zugegeben werden. In diesem Fall ist
eine gute Beleimung der Effektteilchen gewährleistet.
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Bevorzugt
werden die Effektteilchen nach Schritt B), d. h. nach Trocknung,
Sichtung und Beleimung der Fasern und/oder Späne mit dem
Bindemittel zu diesen zugegeben. Dies hat den besonderen Vorteil,
dass unterschiedliche Trocknungseigenschaften der Fasern bzw. Späne
und der Effektteilchen bei gemeinsamer Trocknung, die beispielsweise
durch unterschiedliche Teilchengrößen oder Feuchtigkeitsgehalt
verursacht sein können, vermieden werden. So können
die Effektteilchen unabhängig von den Fasern und/oder Spänen
getrocknet bzw. befeuchtet werden, so dass sie einen geeigneten Feuchtigkeitsgehalt
von 0 bis 15 Gew.-% Feuchtigkeit, bezogen auf die getrockneten Effektteilchen, enthalten.
Bevorzugt enthalten die Effektteilchen nicht mehr Feuchtigkeit als
die als Basis eingesetzten Fasern und/oder Späne.
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Die
Einstellung der Feuchtigkeit der Effektteilchen und der Fasern und/oder
Späne ist für den Heißpressvorgang äußerst
wichtig, da die enthaltene Feuchtigkeit zum einen als Wärmeüberträgen
dient, der die zur Reaktion des Bindemittels benötigte
Reaktionswärme in die Platte bringt. Darüber hinaus
ist eine homogene Wasserverteilung in der zu pressenden Matte für
die Qualität des fertigen Holzwerkstoffes sehr wichtig,
da lokal hohe Wasserkonzentrationen zu lokal erhöhter Dampfentwicklung
und daraus resultierenden Inhomogenitäten in der fertigen
Platte führen können. Diese Dampfausstöße
können sogar so heftig sein, dass die Pressplatten dadurch
beschädigt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform können die Effektteilchen
nach Schritt C) und vor der Heißpressung in Schritt D)
auf die Faser- und/oder Spanmatte aufgestreut werden. Dies kann
vor oder nach dem kalten Vorverdichten geschehen. Diese Ausfüh rungsform
der vorliegenden Erfindung besitzt den Vorteil, dass bestehende
Anlagen zur Herstellung von Holzwerkstoffen relativ leicht nachgerüstet werden
können. Hierbei werden die Effektteilchen als dünne
Lage oder in Form einer Mischung aus beleimten Fasern und/oder Spänen
und Effektteilchen jeweils als Schicht auf der Ober- und/oder Unterseite der
Holzwerkstoffplatte aufgestreut, die Mittelschicht bleibt je nach
Dicke der gestreuten Lage frei. Die aufgestreuten Effektteilchen
werden gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung in die Faser- bzw. Spanmatte eingearbeitet, beispielsweise
mit einem Rechen oder einer Harke.
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Falls
die Effektteilchen nicht gemeinsam mit den Spänen und/oder
Fasern beleimt werden, werden die Effektteilchen gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gegebenenfalls
extra beleimt und/oder durch eine Imprägnierung z. B. mit
einem chemischen Vernetzer verstärkt. Solche chemischen
Vernetzer werden beispielsweise in der
DE 102006019819 beschrieben und
unter der Marke Belmadur
® angeboten.
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Die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten mit Effektteilchen
weisen eine attraktive, ästhetische ansprechende Oberfläche
auf, so dass die sie vielseitig für dekorative Zwecke einsetzbar
sind. Darüber hinaus weisen sie erhöhte Widerstandskraft
gegenüber Feuchtigkeit auf, höhere Formbeständigkeit, eine
niedrigere Dichte, bessere Wärmedämmung oder bessere
Schallabsorption aufweisen.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind auch Holzwerkstoffplatten mit den
vorstehend beschriebenen Merkmalen, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren herstellbar sind.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der vorstehend
beschriebenen Holzwerkstoffplatten zur Herstellung von Einrichtungsgegenständen
und zum Innenausbau sowie die Einrichtungsgegenstände und
Innenausbauten, die die vorstehend beschriebenen Holzwerkstoffplatten enthalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1556196 [0003, 0035]
- - EP 1899427 [0003, 0034]
- - DE 102006019819 [0056]