DE102009052413A1

DE102009052413A1 - Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten oder Kartonplatten

Info

Publication number: DE102009052413A1
Application number: DE102009052413A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Schöler
Original assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2029-11-11
Also published as: DE102009052413B4; WO2011058068A1

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten oder Kartonplatten, insbesondere Faserplatten oder Spanplatten, wobei aus Fasern oder Spänen eine Streugutmatte erzeugt wird und wobei die Streugutmatte in einer kontinuierlichen Presse unter Anwendung von Druck und Wärme zu einem Plattenstrang verpresst wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass auf die Streugutmatte vor dem Einlaufen in die Presse ein Grundierungsmittel aufgebracht wird, und dass die mit dem Grundierungsmittel versehene Streugutmatte in der kontinuierlich arbeitenden Presse zu einem Plattenstrang verpresst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten oder Kartonplatten, z. B. Faserplatten oder Spanplatten, wobei aus Fasern oder Spänen eine Streugutmatte (d. h. ein Streugutvlies) erzeugt wird und wobei die Streugutmatte in einer kontinuierlichen Presse unter Anwendung von Druck und Wärme zu einem Plattenstrang verpresst wird. – Faserplatte meint z. B. Holzfaserplatte, z. B. MDF-Platte (medium density fiber) oder HDF-Platte (high density fiber). Die Erfindung umfasst aber auch die Herstellung von Spanplatten aus Holzspänen sowie die Herstellung von Platten bzw. Karton aus Zellulosematerial, z. B. Trockenkarton. Solche Fasern können z. B. auch aus Altpapier gewonnen werden, so dass die Erfindung insbesondere auch die Herstellung von Kartonplatten aus Altpapier bzw. Altpapierfasern betrifft. Kontinuierliche Presse meint z. B. eine kontinuierliche Doppelbandpresse, d. h. eine kontinuierliche Presse mit Pressenoberteil mit oberer beheizbarer Pressenplatte und Pressenunterteil mit unterer beheizbarer Pressenplatte, wobei im Pressenoberteil und im Pressenunterteil jeweils endlos umlaufende Stahlpressbänder vorgesehen sind, welche sich unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggregaten, z. B. Rollstangen oder Rollstäben, gegen die jeweilige Pressenplatte abstützen. Die obere Pressenplatte und/oder Pressenplatte sind beispielsweise mittels Zylinderkolbenanordnungen beaufschlagbar, um den Pressspalt einzustellen und/oder den gewünschten Pressdruck zu erzeugen. Fasern, z. B. Holzfasern bzw. Holzspäne meint im Rahmen der Erfindung insbesondere beleimte Fasern bzw. Späne, d. h. Fasern oder Späne, die mit einem Leim bzw. Bindemittel versehen sind. Insoweit handelt es sich z. B. um einen duroplastischen Leim auf Basis von Harnstoff, Melamin oder Formaldehyd. Aus dem beleimten Streugut wird in der Regel mittels eines Streukopfes eine Streugutmatte auf einem Streubandförderer erzeugt. Die Streugutmatte wird ggf. (kalt) vorkomprimiert und dann in einer kontinuierlich arbeitenden Presse zu einem Holzwerkstoffplattenstrang verpresst. Eine solche Anlage zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten ist beispielsweise aus der DE 10 2006 059 564 B4 , DE 10 2005 009 298 A1 oder DE 197 40 325 C1 bekannt.
Es besteht häufig das Bedürfnis, derartige Holzwerkstoffplatten nach der Herstellung bzw. nach dem Pressen zu lackieren. Typische Anwendungszwecke sind z. B. in der Möbelindustrie Schrankrückwände. Aber auch in anderen Bereichen besteht das Bedürfnis, Holzwerkstoffplatten mit hoher Qualität zu lackieren. Bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten in kontinuierlichen Pressen wurde in der Vergangenheit häufig Wert auf hohe Oberflächenqualität der Platte selbst gelegt. Die Platten weisen im Oberflächenbereich eine verhältnismäßig hohe Dichte und damit hohe Qualität auf. In der Praxis hat sich nun gezeigt, dass sich solche hochwertigen Holzwerkstoffplatten, insbesondere Holzfaserplatten, nicht immer in befriedigender Qualität und/oder wirtschaftlicher Weise lackieren lassen.
Es wurde alternativ vorgeschlagen, Holzfaserplatten in Kalander-Pressen herzustellen. Die Holzwerkstoffplatten haben dann im Bereich der Oberfläche eine geringere Dichte und damit eine höhere Porosität. Dieses ist zwar häufig unerwünscht, führt jedoch in der Praxis zu besseren Lackierergebnissen.
Außerdem kennt man aus der DE 43 13 361 A1 ein Verfahren zum Herstellen von oberflächenvergüteten Formteilen, wobei aus beleimten Holzfasern oder Holzspänen zunächst auf einer Unterlage ein Vlies gebildet wird, wobei dieses Vlies durch Druck und Wärme in einem ersten Pressvorgang zu einer stabilen Platte verpresst wird und wobei dann die so erhaltene pressgeformte Platte in einem weiteren beheizten, zweiten Pressvorgang unter Anwendung eines vergleichsweise höheren Drucks zu einem Formteil verpresst wird. Dabei wurde vorgeschlagen, die im ersten Pressvorgang hergestellte Platte vor dem zweiten Pressvorgang mit einer überlackierbaren Haftgrundierschicht zu versehen. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Vlies in der Regel in einem Vorverdichter und einer Erwärmungsstation vorbereitet und dann in den Pressspalt der ersten Presse, welche z. B. nach dem Kalanderprinzip arbeitet, zu einer Platte verpresst. Der aus dieser ersten Presse auslaufende mechanische stabile und ausgehärtete Plattenstrang mit einem Feuchtegehalt von 6 bis 8% wird dann ohne thermische Nachbehandlung in Plattenformate beliebiger Länge aufgeteilt. Anschließend wird auf die ebene und beidseitig ungeschliffene Platte die überlackierbare Haftgrundierschicht aufgebracht. Im Anschluss daran – wie beschrieben – erfolgt dann der zweite Pressvorgang.
Ferner kennt man ein Verfahren zum Vorbehandeln von Oberflächen von Holz- und/oder Holzfaserverbundrohlingen zum anschließenden Pulver- oder Folienbeschichten, bei dem in einem ersten Schritt ein zu beschichtender Oberflächenbereich des Rohlings zur Erzielung einer glatten Oberfläche geschliffen und anschließend mit einem Porenverschließflüssigkeitsfilm benetzt wird, der eine Porenfüllung bewirkt und ausgehärtet wird bzw. aushärtet (vgl. DE 101 02 382 A1 ).
Schließlich beschreibt die DE 35 00 402 A1 ein Verfahren sowie eine Anlage zum kontinuierlichen Herstellen und Oberflächenveredeln einer in einem Pressspalt unter Hitzeinwirkung erzeugten Plattenbahn. Zum Zwecke der besonders wirtschaftlichen Erzielung unterschiedlich gestalteter, hochwertiger Plattenoberflächen wird das durch einen Pressspalt geführte Vlies während des Durchlaufs durch diesen Pressspalt mit dekorativen Vorsprüngen und Ausnehmungen und/oder einer Lack- oder Farbschicht versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum wirtschaftlichen Herstellen von Holzwerkstoffplatten in einer kontinuierlich arbeitenden Presse zu schaffen, welche sich anschließend ohne weiteres mit hoher Qualität wirtschaftlich lackieren lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten oder Kartonplatten, insbesondere Faserplatten oder Spanplatten, dass auf die Streugutmatte und folglich auf das Vlies vor dem Einlaufen in die Presse ein Grundierungsmittel aufgebracht wird und dass die mit dem Grundierungsmittel versehene Streugutmatte in der kontinuierlich arbeitenden Presse zu einem Plattenstrang, z. B. Holzwerkstoffplattenstrang oder Kartonplattenstrang verpresst wird. Nach dem Pressen kann der Plattenstrang bzw. eine daraus abgetrennte Platte mit einer (Oberflächen-)Lackierung oder sonstigen (Oberflächen-)Beschichtung versehen werden.
Die Erfindung geht dabei von der überraschenden Erkenntnis aus, dass sich die in einer kontinuierlich arbeitenden Presse hergestellten Platten, z. B. Holzwerkstoffplatten, die ggf. eine recht hohe Dichte in den Oberflächenbereichen aufweisen, dennoch mit hoher Qualität sehr wirtschaftlich lackieren lassen, wenn auf die noch nicht verpresste Streugutmatte und folglich auf das Vlies vor dem Verpressen eine Grundierung aufgebracht wird. Das Aufbringen der Grundierung auf das Vlies verändert die Oberfläche der gepressten Platte, so dass sich diese optimal und wirtschaftlich lackieren lässt. Als Grundiermittel kann eine Dispersionsfarbe oder ein Lack verwendet werden. Dispersionsfarben sind in der Regel zähflüssige Farben bzw. Anstriche, die aus einer chemischen Dispersion (meistens einer Emulsion) aus Binde- und Lösungsmitteln, Farbmitteln (meistens Pigmenten) und Zusatzstoffen bestehen. Lacke meint im Rahmen der Erfindung z. B. Wasserlacke. Als Wasserlacke werden solche Systeme bezeichnet, die neben den bekannten Lackkomponenten in Wasser dispergierbare Bindemittel enthalten und deren hauptsächliches Lösemittel Wasser ist, mit den typischen Bestandteilen Acrylate, Filmbildner, Polyurethane, geringe Anteile an Lösungsmittel und den farbgebenden Pigmenten.
Interessant ist im Übrigen die Tatsache, dass es nicht einmal erforderlich ist, dass das Grundiermittel bzw. die Grundierung farblich auf die später aufzubringende Lackierung abgestimmt ist. Es kann ausreichen, eine ”farblose” Grundierung ohne Farbpigmente aufzubringen. Dennoch lässt sich eine Holzwerkstoffplatte, welche aus einer derart vorbehandelten Streugutmatte hergestellt wird, anschließend mit hoher Qualität lackieren, ohne dass auf die hohe Oberflächenqualität der Platte selbst verzichtet werden muss. Die beim Lackieren von Holzwerkstoffplatten mit hoher Oberflächenqualität in der Praxis beobachteten Probleme treten überraschenderweise nicht mehr auf, wenn die Streugutmatte selbst vor dem Verpressen in der beschriebenen Weise vorbehandelt wird. Da im Rahmen der Erfindung nicht die Holzwerkstoffplatte oder ein vergleichbares Vorprodukt, sondern die noch lose Streugutmatte vorbehandelt wird, empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung das Grundierungsmittel berührungslos auf die Streugutmatte aufzubringen. Dieses meint besonders bevorzugt, dass das Grundierungsmittel aufgesprüht wird, z. B. mittels Sprühdüsen oder mittels einer Zerstäubungsvorrichtung.
Die Tatsache, dass das Grundierungsmittel nicht auf eine Platte, sondern auf die Streugutmatte aufgebracht wird, schließt jedoch nicht aus, dass die Streugutmatte, nachdem sie mittels eines Streukopfes auf den Streubandförderer aufgestreut wurde, zunächst vor dem Aufbringen des Grundierungsmittels vorverdichtet wird. Eine solche Vorverdichtung erfolgt jedoch in der Regel ausschließlich mechanisch ohne Anwendung von Wärme.
Das Grundiermittel wird vorzugsweise in einer Menge bis zu 100 g/m², besonders bevorzugt bis zu 60 g/m² auf die Streugutmatte aufgebracht. So liegt es im Rahmen der Erfindung, dass das Grundierungsmittel in einer Menge von 5 g/m² bis 50 g/m², besonders bevorzugt 5 g/m² bis 25 g/m², aufgebracht wird. Überraschenderweise reichen sehr geringe Mengen des Grundierungsmittels aus, um die anschließende Lackierung der fertigen Platte positiv zu beeinflussen und dass, obwohl diese geringen Mengen des Grundierungsmittels ”lediglich” auf eine noch nicht verpresste lose Fasermatte und folglich ein Vlies aufgebracht werden.
Besonders bevorzugt werden die Streugutmatten in der kontinuierlich arbeitenden Presse zu Platten, z. B. Holzwerkstoffplatten, mit einer Dicke bis zu 10 mm, vorzugsweise bis zu 5 mm, verpresst. Das beschriebene Verfahren eignet sich besonders bevorzugt zur Herstellung von Dünnplatten mit einer Dicke von bis zu 3 mm, z. B. 1 mm bis 3 mm. Wie erläutert kann es sich bei den Platten insbesondere um Holzwerkstoffplatten handeln, welche aus Ligno-Zellulosefasern bzw. Holzfasern hergestellt werden. Die Erfindung umfasst jedoch auch die Herstellung von Kartonplatten, die aus Zellulosefasern bzw. Papierfasern und vorzugsweise auch aus Altpapier hergestellt werden.
Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich hochwertige Holzwerkstoffplatten (aber auch Kartonplatten) als Vorprodukte, z. B. für die Möbelindustrie in wirtschaftlicher Weise herstellen. So können die Holzwerkstoffplatten anschließend in sehr wirtschaftlicher Weise hochwertig lackiert und beispielsweise für Schrankrückwände o. dgl. eingesetzt werden. Bei der anschließenden Lackierung werden hervorragende Ergebnisse selbst mit geringen Lackierungen erreicht. Die Vorbehandlung bzw. Grundierung des Vlieses ermöglicht folglich eine besonders wirtschaftliche Lackierung der gepressten Platte.
Interessant ist dabei die Tatsache, dass das Verpressen der vorbehandelten Streugutmatte in einer herkömmlichen kontinuierlichen Presse erfolgen kann. Eine solche Presse besteht grundsätzlich aus Pressenoberteil mit oberer beheizbarer Pressenplatte und Pressenunterteil mit unterer beheizbarer Pressenplatte. Im Pressenoberteil und im Pressenunterteil sind jeweils endlos umlaufende Stahlblechpressbänder vorgesehen, welche sich z. B. unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggregaten, z. B. Rollstäben oder Rollstangen, gegen die jeweilige Pressenplatte abstützen. Ggf. kann eine solche Presse mit beheizbaren Einlaufplatten, vorzugsweise hochflexiblen Einlaufplatten, versehen sein. Dieses bietet sich insbesondere bei der Herstellung von Dünnplatten an. Solche kontinuierlich arbeitenden Pressen mit endlos umlaufenden Wälzkörperaggregaten ermöglichen eine wirtschaftliche Herstellung hochwertiger Holzwerkstoffplatten mit hoher Oberflächenqualität. Erfindungsgemäß zeichnen sich die hergestellten Platten nun insbesondere dadurch aus, dass sie sich auch auf einfache Weise wirtschaftlich mit hoher Qualität lackieren und folglich weiter verarbeiten lassen.
Die Erfindung umfasst auch die Herstellung in kontinuierlichen Doppelbandpressen anderer Bauart, bei welchen sich die Pressbänder nicht unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggregaten abstützen, sondern bei denen z. B. eine gleitende Abstützung vorgesehen ist. Es werden auch Pressen umfasst, bei denen die Stahlbänder von Luft oder Öl abgestützt werden.
Alternativ zu den Doppelbandpressen können aber auch Kalanderpressen eingesetzt werden. Dabei handelt es sich ebenfalls um kontinuierlich arbeitende Pressen, die eine beheizte Presstrommel und ein endloses Pressband aus z. B. Metall zur Verpressung des Materials zwischen Pressband und Presstrommel aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006059564 B4 [0001]
DE 102005009298 A1 [0001]
DE 19740325 C1 [0001]
DE 4313361 A1 [0004]
DE 10102382 A1 [0005]
DE 3500402 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten oder Kartonplatten, insbesondere Faserplatten oder Spanplatten, wobei aus Fasern oder Spänen eine Streugutmatte erzeugt wird und wobei die Streugutmatte in einer kontinuierlichen Presse unter Anwendung von Druck und Wärme zu einem Plattenstrang verpresst wird dadurch gekennzeichnet, dass auf die Streugutmatte vor dem Einlaufen in die Presse ein Grundierungsmittel aufgebracht wird, und dass die mit dem Grundierungsmittel versehene Streugutmatte in der kontinuierlich arbeitenden Presse zu einem Plattenstrang z. B. Holzwerkstoffplattenstrang oder Kartonplattenstrang, verpresst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundierungsmittel eine Dispersionsfarbe oder ein Lack, z. B. Wasserlack, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundierungsmittel berührungslos auf die Streugutmatte aufgebracht wird, z. B. aufgesprüht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundierungsmittel in einer Menge von bis zu 100 g/m², vorzugsweise bis zu 60 g/m², z. B. 5 g/m² bis zu 50 g/m², aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Streugutmatte vor dem Einlaufen in die Presse und vor dem Aufbringen des Grundierungsmittels vorverdichtet wird, vorzugsweise kalt vorverdichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Grundierungsmittel vorbehandelte Streugutmatte in der kontinuierlich arbeitenden Presse zu einem Plattenstrang mit einer Dicke bis zu 10 mm, vorzugsweise bis zu 5 mm, z. B. 1 mm bis 3 mm verpresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Grundierungsmittel vorbehandelte Streugutmatte in einer kontinuierlichen Doppelbandpresse verpresst wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Grundierungsmittel vorbehandelte Streugutmatte in einer kontinuierlich arbeitenden Doppelbandpresse mit oberer beheizbarer Pressenplatte und unterer beheizbarer Pressenplatte sowie im Pressenoberteil und im Pressenunterteil endlos umlaufenden Stahlpressbändern verpresst wird, wobei an die obere Pressenplatte und/oder die untere Pressenplatte Presszylinder angeschlossen sind, wobei die Stahlpressbänder z. B. unter Zwischenschaltung von Wälzkörperaggregaten oder gleitend gegen die jeweilige Pressenplatte abgestützt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Grundierungsmittel vorbehandelte Streugutmatte in einer Kalanderpresse verpresst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der grundierte und gepresste Plattenstrang oder eine daraus abgetrennte Platte nach dem Pressen mit einer Lackierung bzw. Farbbeschichtung oder sonstigen Oberflächenbeschichtung versehen wird.