DE102019121471A1

DE102019121471A1 - Werkstoffplatte und Verfahren zur Herstellung einer Werkstofplatte

Info

Publication number: DE102019121471A1
Application number: DE102019121471.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Schöler; Jörg Heinz Hüneke
Original assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2021-02-11
Also published as: CN114206569B; US20220355507A1; WO2021023782A1; CA3150406A1; EP4010158A1; CN114206569A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkstoffplatte, insbesondere Holzwerkstoffplatte (1) mit zumindest einer Kernschicht (2) aus Strands (3) und mit Deckschichten (4, 5) aus Spänen (6), dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Deckschichten (4, 5) als nicht vollflächige Deckschichten derart ausgebildet sind, dass einzelne Strands (3) zumindest teilweise durch die Deckschicht (4, 5) hindurch unter Bildung von Unterbrechungen der Deckschicht (4, 5) bis an die Plattenoberfläche reichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstoffplatte, insbesondere Holzwerkstoffplatte, mit zumindest einer (inneren) Kernschicht (bzw. Mittelschicht) aus Strands und mit (äußeren) Deckschichten bzw. Außenschichten aus Spänen. Die (Holz)Werkstoffplatte wird aus einer Pressgutmatte, welche einerseits die Strands für die Kernschicht und andererseits die Späne für die Deckschichten enthält, unter Anwendung von Druck und Wärme durch Pressen (in einer Heißpresse) hergestellt.
Bei Holzwerkstoffplatten unterscheidet man im Stand der Technik in der Regel zwischen Faserplatten (z. B. MDF-Platten), die aus Holzfasern hergestellt werden und Spanplatten, die aus Holzspänen hergestellt werden, sowie OSB-Platten (Oriented Strand Board), die aus ausgerichteten bzw. orientierten Strands hergestellt werden. Stets erfolgt das Pressen der Partikel unter Anwendung von geeigneten Bindemitteln, wobei in der Regel die Partikel unmittelbar als beleimte bzw. mit einem Bindemittel versehene Partikel zur Verfügung gestellt und zu der jeweiligen Matte gestreut werden, die anschließend in der Presse unter Anwendung von Druck und Wärme verpresst wird.
Ferner sind aus dem Stand der Technik mehrschichtige Holzwerkstoffplatten bekannt, die als Hybridplatten aus unterschiedlichen Holzwerkstoffpartikeln bestehen, z. B. sowohl aus Strands als auch aus Spänen.
Strands meint im Rahmen der Erfindung die grundsätzlich für OSB-Platten eingesetzten Strands, die auch als Grobspäne oder Schmal-Lang-Späne bezeichnet werden und die eine (mittlere) Länge von mehr als 50 mm, vorzugsweise mehr als 80 mm, z. B. 100 mm bis 200 mm aufweisen. Die (mittlere) Breite beträgt mehr als 5 mm, vorzugsweise mehr als 8 mm, z. B. 10 mm bis 50 mm. Die (mittlere) Dicke beträgt mehr als 0,5 mm, z. B. 0,6 mm bis 1,5 mm. Im Rahmen der Erfindung ist die Kernschicht aus solchen Strands hergestellt.
Demgegenüber sind die Deckschichten, das heißt die obere Deckschicht und die untere Deckschicht aus (klassischen) Spänen hergestellt, die deutlich geringere Abmessungen als die Strands aufweisen. Sie weisen eine (mittlere) Länge von weniger als 20 mm, vorzugsweise weniger als 10 mm und/oder eine (mittlere) Breite und Dicke von weniger als 1 mm auf. Solche Späne, die auch als Feinspäne bezeichnet werden, werden üblicherweise für die Herstellung klassischer Spanplatten eingesetzt.
Die aus Strands hergestellten OSB-Platten zeichnen sich durch den Einsatz der langen und schlanken Strands durch eine höhere Biegefestigkeit aus als die normalen Spanplatten, die auch als Flachpressplatten bezeichnet werden. Nachteilig bei OSB-Platten ist jedoch in der Regel die durch die groben Partikel bedingte raue Oberfläche, die insbesondere für eine anschließende Oberflächenbearbeitung, z. B. einen Farbauftrag nachteilig ist, da die grobe Struktur durch die Beschichtung oder den Farbauftrag hindurch sichtbar bleibt.
Aus diesem Grund werden bei den mehrschichtigen Hybridplatten der eingangs beschriebenen Art, beidseitig Deckschichten hergestellt, die nicht aus (groben) Strands, sondern aus (feinen) Spänen (oder alternativ auch aus Fasern) bestehen, sodass Holzwerkstoffplatten mit hervorragenden optischen Eigenschaften entstehen. Nachteilig ist bei diesen Holzwerkstoffplatten, dass die für die Biegefestigkeit verantwortlichen Strands verhältnismäßig weit von der Oberfläche entfernt sind, sodass damit die Biegefestigkeit gegenüber herkömmlichen OSB-Platten reduziert wird.
Eine mehrschichtige Holzwerkstoffplatte und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Platte, die eine bzw. mehrere Kernschichten aus Strands und ein oder mehrere Deckschichten aus feineren Partikeln enthält, ist z. B. aus der US 6 461 743 B1 bekannt. Zusätzlich werden dort Papiere mitverarbeitet, um die Eigenschaften der Platte zu verbessern.
Aus der DE 1 202 481 ist ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Holzwerkstoffplatten bekannt, die aus einer dicken Kernschicht von mit Bindemittel versetzten groben Holzteilchen und zwei äußeren, dünneren Deckschichten bestehen, wobei die geschichtete Anordnung unter Druck- und Wärmeanwendung verdichtet wird. Bei diesem Verfahren wird die Kernschicht zwischen zwei Stränge eingebettet, die aus einem Brei von lose verfilzten Cellulosefasern bestehen. Die Holzteile der Kernschicht werden in an sich bekannter Weise mit trockenem, pulverförmigen Bindemittel versetzt. Im Vordergrund steht dabei die Herstellung der dünnflüssigen Fasersuspension für die Deckschichten aus Altpapier. Die Kernschicht kann aus Furnieren hergestellt werden, die in bekannter Weise in mehreren Lagen übereinander mit sich im Wesentlichen rechtwinklig kreuzenden Faserverlauf angeordnet werden.
Eine Holzwerkstoffplatte, insbesondere OSB-Platte mit ausgerichteten Schmal-Lang-Holzspänen, ist ferner aus der DE 199 13 589 A1 bekannt. Die Platte besteht in Sandwich-Bauweise aus einer Mittelschicht und beidseitigen Deckschichten, wobei die beiden Deckschichten als zumindest Doppelschichten mit einer Außenschicht und einer Innenschicht mit jeweils in unterschiedlichen Richtungen ausgerichteten Holzspänen ausgebildet sind.
In der DE 10 2005 038 833 B4 wird eine OSB-Platte mit mindestens einer oberen Deckschicht, mindestens einer Mittelschicht und mindestens einer unteren Deckschicht beschrieben, die allesamt aus Harz beleimten Strands bestehen. Zusätzlich ist eine Gewebelage auf der Oberfläche der oberen Deckschicht oder der unteren Deckschicht aufgebracht, um die Biegefestigkeit zu erhöhen.
Weitere Beispiele für mehrschichtige Holzwerkstoffplatten und entsprechende Herstellungsverfahren findet man in der DE 10 2017 111 134 B4 , DE 10 2015 120 653 A1 und der DE 20 2017 104 749 U1 .
Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkstoffplatte der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich bei einfachem Aufbau und wirtschaftlicher Herstellung sowohl durch eine hohe Biegesteifigkeit als auch durch eine einwandfreie Oberflächenbeschaffenheit auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Werkstoffplatte der eingangs beschriebenen Art, dass eine oder vorzugsweise beide Deckschichten als nicht vollflächige Deckschichten derart ausgebildet sind, dass einzelne Strands zumindest teilweise durch die jeweilige Deckschicht hindurch unter Bildung von Unterbrechungen der Deckschicht bis an die Plattenoberfläche reichen und damit sichtbar sind.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass sich Platten, z. B. Holzwerkstoffplatten mit besonders hoher Biegesteifigkeit bzw. Biegefestigkeit auf OSB-Basis und folglich aus Strands herstellen lassen, und zwar bevorzugt aus mehreren Lagen von Strands mit unterschiedlicher Orientierung. Ferner geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass es zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften grundsätzlich vorteilhaft ist, eine solche OSB-Kernschicht bzw. solche OSB-Kernschichten beidseitig mit Deckschichten aus Spänen und insbesondere feinen Spänen zu versehen. Dabei hat die Erfindung jedoch erkannt, dass es zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften nicht erforderlich ist, die Deckschichten aus feinem Material in einer so großen Dicke herzustellen, dass die Deckschichten die OSB-Kernschichten vollständig bedecken. Denn erfindungsgemäß werden beidseitig auf die OSB-Kernschicht lediglich sehr dünne, nicht vollständig deckende Deckschichten aufgebracht, die lediglich dazu bestimmt sind, die im Zuge des Streuprozesses außenseitig auf der Kernschicht oder auf den Kernschichten entstehenden Zwischenräume zwischen den einzelnen Grobspänen auszufüllen und einzuebnen. Dieses ist zum einen deshalb vorteilhaft, weil lediglich sehr geringe Mengen an Spänen und folglich feinem Material benötigt werden, um die unebene Oberfläche der OSB-Schichten auszugleichen. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Tatsache, dass die Biegesteifigkeit der Holzwerkstoffplatte, die im Wesentlichen durch die OSB-Kernschicht gewährleistet wird, nur unwesentlich beeinträchtigt wird, da die Deckschichten aus feinem Material extrem dünn und nicht vollflächig ausgebildet sind. Insgesamt wird eine Holzwerkstoffplatte geschaffen, die sich einfach und kostengünstig herstellen lässt und dennoch sowohl hervorragende Festigkeitseigenschaften als auch eine gute Oberflächenqualität besitzt. Damit eignet sich die Platte insbesondere für eine Weiterverarbeitung durch z. B. Beschichtung oder einem Farbauftrag.
Als Partikel sowohl für die Kernschicht als auch für die Deckschicht werden erfindungsgemäß pflanzliche Partikel und folglich lignocellulosehaltige Partikel verwendet, insbesondere aus Mehrjahrespflanzen (Holz). So werden besonders bevorzugt für die Kernschicht Strands aus Holz bzw. Holzwerkstoffen verwendet. Alternativ können für die Strands aber auch Einjahrespflanzen, z. B. grasartige Pflanzen, Stroh oder dergleichen verwendet werden. Auch bei den Spänen für die Deckschichten handelt es sich um pflanzliche Partikel, das heißt lignocellulosehaltige Partikel. Besonders bevorzugt werden Späne aus Mehrjahrespflanzen (Holzspäne) verwendet. Alternativ können aber auch Späne mit den angegebenen Dimensionen aus Einjahrespflanzen verwendet werden, z. B. aus grasartigen Pflanzen, Stroh oder dergleichen.
Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Platte wird bevorzugt nicht nur eine einzelne bzw. homogene Kernschicht aus Strands verwendet, sondern es werden zwischen den Deckschichten mehrere Kernschichten aus Strands oder eine Kernschicht aus mehreren Lagen angeordnet, deren Strands in unterschiedlichen Richtungen orientiert sind. So können insbesondere drei Lagen in der Kernschicht vorgesehen sein, z. B. eine mittlere Lage und zwei äußere Lagen, wobei an die beiden äußeren Lagen der Kernschicht die Deckschichten aus Span grenzen. Bevorzugt sind die Strands in der mittleren Lage der Kernschicht quer zur Plattenlängsrichtung und folglich quer zur Transportrichtung der Matte bzw. Platte während des Herstellungsprozesses orientiert. Die beiden äußeren Lagen der Kernschicht sind bevorzugt in Längsrichtung und folglich entlang der Längsrichtung der Platte bzw. der Transportrichtung orientiert.
Die Kernschicht (oder die mehreren Kernschichten) können bevorzugt (zusammen) ein Flächengewicht von mehr als 5 kg/m² aufweisen, z. B. ein Flächengewicht von 5 bis 15 kg/m².
Von besonderer Bedeutung ist, dass mit sehr dünnen Deckschichten bzw. wenig Deckschichtmaterial gearbeitet wird. So ist es zweckmäßig, Deckschichten (aus Spänen) mit einem Flächengewicht von jeweils weniger als 1,5 kg/m², vorzugsweise weniger als 1 kg/m² zu verwenden.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Deckschichten (aus Spänen bzw. Feinspänen) ein unterschiedliches Flächengewicht aufweisen, wobei vorzugsweise das Flächengewicht einer Deckschicht, z. B. der oberen Deckschicht zumindest 10 % größer ist als das Flächengewicht der anderen Deckschicht, z. B. der unteren Deckschicht, besonders bevorzugt zumindest 15 % größer. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass im Zuge der Herstellung zunächst eine mehrschichtige Pressgutmatte erzeugt wird, die anschließend in einer Presse unter Anwendung von Druck und Wärme verpresst wird. Dabei besteht die Möglichkeit, auf einen Bandförderer in einer Formstation bzw. Formstraße zunächst das Deckschichtmaterial für die untere Deckschicht aufzustreuen, darauf anschließend die eine Kernschicht oder die mehreren Kernschichten aus Strands aufzustreuen und anschließend auf diese Kernschicht bzw. die oberste Kernschicht die obere Deckschicht bzw. das Material für die obere Deckschicht (Span bzw. Feinspan) aufzustreuen. Während das Material für die untere Deckschicht flach auf dem Bandförderer aufliegt, kann das Material für die obere Deckschicht in die zuvor aufgestreute Kernschicht und folglich in den Bereich zwischen den Strands einrieseln, sodass zur Erzielung optimaler Platteneigenschaften für die obere Deckschicht bzw. die obere Pressgutschicht etwas mehr Material verwendet wird als für die untere Deckschicht.
Die Erfindung betrifft folglich nicht nur die Werkstoffplatte bzw. Holzwerkstoffplatte, sondern auch ein Verfahren zum Herstellen einer Werkstoffplatte bzw. Holzwerkstoffplatte, wobei eine mehrschichtige Pressgutmatte mit zumindest einer (mittleren) Kern-Pressgutschicht aus Strands (bzw. Grobspänen) und einer unteren und einer oberen Deck-Pressgutschicht aus Spänen (bzw. Feinspänen) erzeugt wird und wobei die mehrschichtige Pressgutmatte unter Bildung der (Holz)Werkstoffplatte mit Mittelschicht und Deckschichten verpresst wird. Die Matte kann in bekannter Weise in einer kontinuierlich arbeitenden Presse (z. B. Doppelbandpresse) oder alternativ in einer Taktpresse verpresst werden. Optional können die Oberflächen der Deckschichten nach dem Pressen abgeschliffen werden. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, dass bei der auf diese Weise hergestellten Holzwerkstoffplatte die Deckschichten als nicht vollflächige Deckschichten derart ausgebildet sind, dass einzelne Strands zumindest teilweise durch die Deckschicht hindurch unter Bildung von Unterbrechungen der Deckschicht bis an die Plattenoberfläche reichen und damit sichtbar sind. Die Strands erstrecken sich folglich partiell aber auch nur partiell über die gesamte Dicke der Platte, das heißt an einigen Stellen der Platte sind über die gesamte Dicke Strands angeordnet.
Dabei bestehen verschiedene Möglichkeiten der Herstellung.
In einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die untere und die obere Deck-Pressgutschicht derart erzeugt und folglich vor dem Pressen bereits derart eingestellt, dass im Zuge des Pressens bereits die nicht vollflächigen Deckschichten entstehen und einzelne Strands zumindest teilweise durch die Deckschichten hindurch unter Bildung von Durchbrechungen der Deckschichten bis an die Oberfläche reichen und damit sichtbar werden. Die erfindungsgemäße Struktur mit den sehr dünnen und lediglich partiell vorgesehenen Deckschichten aus Feinspan entsteht folglich bereits während des Pressprozesses durch entsprechende Ausgestaltung der Pressgutmatte.
In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die untere und die obere Deck-Pressgutschicht zunächst derart erzeugt, dass im Zuge des Pressens zunächst vollflächige Deckschichten mit geschlossener Oberfläche aus Deckschicht-Spänen entstehen und dass anschließend durch das Abschleifen der Deckschichten die nicht vollflächigen Deckschichten entstehen und einzelne Strands zumindest teilweise durch die Deckschichten hindurch unter Bildung von Durchbrechungen der Deckschichten bis an die Plattenoberfläche reichen und damit sichtbar werden. Bei dieser alternativen Herstellungsart entstehen folglich in einem Zwischenschritt zunächst Holzwerkstoffplatten mit vollständig geschlossenen Span-Oberflächen, die jedoch anschließend (unmittelbar) durch eine spanabhebende Bearbeitung, z. B. ein Schleifprozess „geöffnet“ werden, sodass nach diesem zusätzlichen Verfahrensschritt die erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte zur Verfügung steht.
Unabhängig davon, welche der Verfahrensvarianten durchgeführt wird, ist es zweckmäßig, die Kern-Pressgutschicht (das heißt die OSB-Schicht bzw. die OSB-Schichten) in grundsätzlich bekannter Weise aus streufähigen bzw. rieselfähigen Strands durch einen Streuprozess zu erzeugen, und zwar bevorzugt aus Strands, die mit einem üblichen Bindemittel versetzt sind. Dabei kann auf grundsätzlich bekannte Streumaschinen oder Streumaschinenanordnungen mit einem oder mehreren Streuköpfen zurückgegriffen werden, sodass in bekannter Weise ein oder mehrere Kern-Pressgutschichten (bzw. Lagen) aus Strands mit der jeweils gewünschten Orientierung erzeugt werden können. Die Deck-Pressgutschichten können in einer möglichen Ausführungsform der Erfindung aus rieselfähigen und folglich streufähigen Spänen ebenfalls durch einen Streuprozess erzeugt werden, wobei bevorzugt Späne verwendet werden, die mit einem Bindemittel versetzt sind. Insofern kann auch dabei auf bekannte Streumaschinen zurückgegriffen werden, sodass in einer möglichen Ausführungsform zunächst auf das Streuband das Material für die untere Deckschicht, darauf dann die Strands für die Kernschicht bzw. die Kernschichten und darauf schließlich das Material für die obere Deckschicht gestreut werden, sodass anschließend eine mehrschichtige Pressgutmatte in eine Presse eingeführt und unter Anwendung von Druck und Wärme verpresst wird.
In einer alternativen Ausführungsform werden die Deckschichten nicht in klassischer Weise aus rieselfähigem Material durch einen Streuprozess erzeugt, sondern aus einem fließfähigen, breiartigen und gegebenenfalls zähflüssigen Span-Flüssigkeitsgemisch erzeugt. Bei dieser Variante lassen sich die Deckschichten besonders dünn und damit besonders wirtschaftlich aufbringen. Im Zuge des Pressprozesses kann die breiartige Schicht zerfließen und damit einwandfrei die Zwischenräume zwischen den OSB-Spänen ausfüllen und die Oberflächen einebnen. Dieses hängt auch damit zusammen, dass der Brei zwar aus Spänen grundsätzlich bekannter Größe erzeugt werden kann, dass in dieser Konsistenz die Späne jedoch eine noch kleinere Dimension erhalten und sich damit noch feiner verteilen. In dieser möglichen Ausführungsform der Erfindung werden die Deck-Pressgutschichten aus dem fließfähigen Span-Flüssigkeitsgemisch nach Art einer Suspension hergestellt, die einerseits feste Partikel (Späne) und andererseits eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, wie außerdem bevorzugt ein Bindemittel (z. B. Leim) enthält. Bei dieser Ausführungsform wird ein fließfähiges Gemisch verwendet, das heißt die Mischung aus Spänen und der Flüssigkeit (insbesondere Wasser, aber auch Leim- und Waschemulsion sowie andere flüssige Zuschlagstoffe) werden so eingestellt, dass die resultierende Viskosität der Mischung weiterhin fließfähig ist. Dabei beträgt der Anteil der Flüssigkeit in dem Gemisch mehr als 100 % des Anteils der (trockenen) Späne, und zwar bezogen auf das Gewicht, besonders bevorzugt mehr als 200 %. Das bedeutet, dass innerhalb der Mischung des Flüssigkeitsanteils zumindest so groß ist, wie der Spananteil, vorzugsweise zumindest das 2-fache (das heißt 200 %), besonders bevorzugt zumindest das 3-fache (das heißt 300 %) beträgt, und zwar jeweils bezogen auf das Gewicht.
Das fließfähige Flüssigkeits-Span-Gemisch lässt sich auf verschiedene Arten herstellen. Es besteht z. B. die Möglichkeit, ein Flüssigkeits-Leim-Gemisch herzustellen und andererseits die Holzpartikel in bekannter Weise in einer Mühle auf die gewünschte Größe zu verkleinern und anschließend die Holzpartikel mit dem Flüssigkeits-Leim-Gemisch zu vermischen, z. B. in einem separaten Mischer.
Alternativ kann ein Flüssigkeits-Leim-Gemisch den Holzpartikeln in der Mühle und folglich im Zerkleinerungsprozess beigegeben werden, sodass in der Mühle solgleich die Vermischung mit der Flüssigkeit erfolgt. Alternativ können die Flüssigkeit, der Leim und die Holzpartikel jeweils getrennt der Mühle zugegeben werden, sodass in der Mühle eine Vermischung der drei Komponenten unter Bildung des Flüssigkeits-Holzgemisches erfolgt.
Das auf diese Weise hergestellte fließfähige Gemisch bzw. der Brei können durch verschiedene Methoden zu den bahnartigen Schichten verarbeitet werden, z. B. durch Extrusion. Insofern kann z. B. die untere Schicht auf den Förderer aufextrudiert werden. Darauf wird anschließend die OSB-Schicht in bekannter Weise aufgestreut und darauf wird dann wiederum die obere Deckschicht bzw. das Material für die obere Deckschicht aufextrudiert. Alternativ kann auch ein Walzenauftrag erfolgen.
Von besonderer Bedeutung ist erfindungsgemäß, dass für die einzelnen Schichten grundsätzlich bekannte Partikel, z. B. Holzwerkstoff-Partikel, verwendet werden können, und zwar für die Kernschicht ausdrücklich Strands, die für die OSB-Herstellung üblich sind. Strands meint im Rahmen der Erfindung lange, schmale Späne mit einer Länge von mehr als 50 mm, vorzugsweise mehr als 80 mm, z. B. 100 mm bis 200 mm und mit einer mittleren Breite von mehr als 5 mm, vorzugsweise mehr als 8 mm, z. B. 10 mm bis 50 mm sowie mit einer Dicke von mehr als 0,5 mm, z. B. 0,6 mm bis 1,5 mm.
Als Späne (für die Deckschichten) werden erfindungsgemäß herkömmliche Späne verstanden, die deutlich kleiner sind als die Strands der Kernschicht. Späne meint Holzpartikel mit einer Länge von weniger als 20 mm, vorzugsweise weniger als 10 mm und mit einer mittleren Breite und einer mittleren Dicke von weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm. Besonders bevorzugt werden für die Deckschichten feine Späne bzw. Feinspäne mit einer Größe (im trockenen Zustand) verwendet, die einem Siebdurchgang von weniger als 2 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,5 mm entspricht.
Strands und Späne, die erfindungsgemäß verwendet werden, werden durch (mechanische) Zerkleinerung aus dem Ausgangsprodukt (z. B. Holz) hergestellt und sind von den ebenfalls bekannten Fasern (z. B. für MDF) zu unterscheiden, die erfindungsgemäß nicht eingesetzt werden.
Stets werden bevorzugt Partikel (Strands und Späne) verwendet, die mit einem Bindemittel versetzt sind. Dabei kann auf grundsätzlich bekannte Bindemittel für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten zurückgegriffen werden. So können als Bindemittel z. B. Isocyanate bzw. auf Isocyanatbasis verwendet werden (pMDI). Alternativ kann ein Harnstoffharz bzw. ein Bindemittel auf Basis von Harnstoffharz (UF) zum Einsatz kommen. Ferner können Phenolleime (PF) oder melaminverstärkte UF (MUF) eingesetzt werden. Diese können gegebenenfalls mit Phenol versehen sein (MUPF, UMPF).
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen

1 eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte in einem vereinfachten Vertikalschnitt,
2 eine Draufsicht auf die Oberfläche einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatte (Ausschnitt),
3 einen Vertikalschnitt durch eine Pressgutmatte für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Platte nach 1,
4 eine mögliche Anlage für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatte in einer stark vereinfachten Seitenansicht.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte 1 in einem vereinfachten Vertikalschnitt dargestellt, die einerseits eine Kernschicht 2 aus Strands 3 und andererseits eine obere Deckschicht 4 sowie eine untere Deckschicht 5 aus Spänen 6 aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Kernschicht 2 aus mehreren Lagen 2a, 2b, 2c, die jeweils aus Strands 3 bestehen, wobei die Strands 3 in den Einzellagen 2a, 2b, 2c orientiert sind. Die Figuren zeigen dabei eine mögliche Ausführungsform, bei welcher die Strands 3 in der mittleren Lage 2b quer zur Plattenlängsrichtung bzw. Produktionsrichtung P verlaufen. Die Strands 3 der oberen Lage 2a und der unteren Lage 2c sind längsorientiert, das heißt sie verlaufen mit ihrer Längsrichtung entlang der Plattenlängsrichtung dieser Produktionsrichtung P. Solche Holzwerkstoffplatten mit mehrlagigen Kernschichten und jeweils oberer und unterer Deckschicht sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Strands 3 bzw. dass einzelne Strands zumindest teilweise durch die Deckschicht 4, 5 hindurch unter Bildung von Unterbrechungen der jeweiligen Deckschicht 4, 5 bis an die Plattenoberfläche reichen und damit sichtbar sind. Dieses ergibt sich aus einer vergleichenden Betrachtung der 1 und 2. Es ist angedeutet, dass die Deckschichten 4, 5 nicht vollflächig an der Oberfläche durchgehen, sondern dass einzelne Strands 3 bis an die Oberfläche ragen, sodass sie z. B. in der Draufsicht nach 2 auf die Deckschicht 4 unmittelbar sichtbar sind. Obwohl folglich bei der erfindungsgemäßen Platte eine obere Deckschicht 4 aus (feinen) Spänen 6 vorgesehen ist, ist diese erfindungsgemäß so dünn ausgebildet, dass einzelne Strands 3 bis an die Oberfläche und folglich durch die Deckschichten 4, 5 hindurchragen und damit sichtbar sind. Es werden folglich lediglich sehr geringe Mengen an Deckschichtspänen 6 verwendet und diese dienen (nur) dazu, die verhältnismäßig groben Oberflächen der OSB-Platte einzuebnen bzw. auszugleichen, sodass eine Holzwerkstoffplatte 1 mit einwandfreier Oberflächenqualität zur Verfügung gestellt wird. Dabei ist in 2 zu beachten, dass von den Strands 3 in dieser Darstellung in den meisten Fällen lediglich Teile zu sehen sind, da diese Strands zum Teil unter der Oberfläche liegen und lediglich deren Enden bzw. Abschnitte bis an die Oberfläche ragen und von der Oberfläche aus sichtbar sind.
Hergestellt wird eine solche Holzwerkstoffplatte nach 1 und 2, indem zunächst eine mehrschichtige Pressgutmatte 1' hergestellt wird, die eine Kernpressgutschicht 1' aus Strands sowie eine obere Deckpressgutschicht 4' aus Spänen und eine untere Deckpressgutschicht 5' aus Spänen 6 aufweist. Eine solche Pressgutmatte 1', die auf einem Formband 7 erzeugt wird, ist in 3 dargestellt. Diese Pressgutmatte 1' lässt sich z. B. in einer Presse 8 unter Anwendung von Druck und Wärme unter Bildung der Holzwerkstoffplatte nach 1 verpressen. Dabei zeigen die Figuren eine Ausführungsform, bei der die Schichten bei der Herstellung der Pressgutmatte 1' derart erzeugt werden, dass im Zuge des Pressens in der Presse 8 unmittelbar die Holzwerkstoffplatte 1 entsteht, bei der die Strands der Kernschicht 2 durch die Deckschichten 4, 5 hindurch an die Oberfläche reichen und damit sichtbar werden. In 3 ist dabei beispielhaft eine Pressgutmatte 1' dargestellt, bei der sämtliche Schichten aus streufähigem, rieselfähigem Pressgut erzeugt werden, das heißt sowohl die Deck-Pressgutschichten 4', 5' als auch die Kern-Pressgutschicht 2' werden aus Spänen bzw. Strands in rieselfähiger Form mit üblichen Streuvorrichtungen nacheinander auf dem Formband 7 erzeugt bzw. aufgestreut. Dabei handelt es sich in grundsätzlich bekannter Weise um Partikel 3, 6, die mit einem Bindemittel versehen sind.
Zu der 1 wurde bereits erläutert, dass die Kernschicht 2 aus mehreren Lagen 2a, 2b, 2c mit unterschiedlichen Strand-Orientierungen besteht. Dazu wird gemäß 3 eine Pressgutmatte 1' erzeugt, bei der die Kern-Pressgutschicht 2' wiederum aus mehreren Lagen 2a', 2b', 2c' mit den entsprechenden Orientierungen der Strands 3 erzeugt wird. Auch dieses ist in 3 durch die unterschiedliche Darstellung der Strands 6 in den einzelnen Lagen 2a', 2b', 2c' angedeutet.
Bei dieser Ausführungsform ist es im Übrigen zweckmäßig, wenn für die beiden Deckschichten 4, 5 Späne bzw. Schichten mit einem unterschiedlichen Flächengewicht verwendet werden. So ist in 3 angedeutet, dass für die untere Deck-Pressgutschicht 5' etwas weniger Späne 6 verwendet werden können als für die obere Deck-Pressgutschicht 4'. Hintergrund ist die Überlegung, dass die untere Deck-Pressgutschicht 5' zunächst im Wesentlichen geschlossen und flach auf das Formband 7 aufgebracht wird, während die auf die Kernschicht 2' applizierte obere Deck-Pressgutschicht 4' zum Teil in die Oberfläche einrieselt. Hierdurch bilden sich nach dem Verpressen ungleiche Zugspannungen der Decklagen aus. Durch die ungleichen Flächengewichte der beiden Feinspan-Deckschichten gleicht sich dieses im Pressprozess aus, sodass eine Holzwerkstoffplatte 1 mit einwandfreien Eigenschaften erzeugt wird
Optional besteht im Übrigen die Möglichkeit, die Deck-Pressgutschichten 4', 5' nicht aus herkömmlichen rieselfähigen Spänen, sondern aus einem fließfähigen Span-Flüssigkeitsgemisch 9 zu erzeugen. Beispielhaft ist eine solche Herstellung in 4 dargestellt. Die lediglich vereinfacht dargestellte Anlage zur Herstellung einer Werkstoffplatte 1 weist die bereits erwähnte Presse 8 und das Formband 7 auf, auf welchem die Pressgutmatte 1' erzeugt wird, sodass diese Pressgutmatte 1'unter Bildung der Holzwerkstoffplatte 1 in der Presse 8 unter Anwendung von Druck und Wärme verpresst wird. Zur Erzeugung der Pressgutmatte 1' weist die Anlage eine Formstation 10 auf, die einerseits Auftragsvorrichtungen 11 für die Kernschicht und andererseits Auftragsvorrichtungen 12 für die Deckschichten aufweist. Während die Auftragsvorrichtungen 11 für die Kernschicht als herkömmliche Streumaschinen bzw. Streuköpfe für das Aufbringen der Strands 3 ausgebildet sind, sind die Auftragsvorrichtungen 12 für die beiden Deckschichten in diesem Ausführungsbeispiel für den bereits erwähnten flüssigen Auftrag der Deckschichten bzw. für die Erzeugung des Span-Flüssigkeitsgemisches 9 ausgebildet. Es kann sich z. B. um Extrusionsvorrichtungen handeln, mit denen das Span-Flüssigkeitsgemisch 9 unter Bildung der jeweiligen Deck-Pressgutschicht 4', 5' aufgebracht wird. So wird zunächst auf das Formband 7 die untere Deck-Pressgutschicht 5' als Span-Flüssigkeitsgemisch aufgebracht. Darauf werden herkömmlicher Weise die einzelnen Lagen 2a, 2b, 2c der Kern-Pressgutschicht 2' aufgestreut, und zwar mit den Auftragsvorrichtungen 11, wobei ein Streukopf 11 für die untere Kernlage und ein Streukopf 11 für die obere Kernlage und dazwischen zwei Streuköpfe 11 für die mittlere Kernlage angedeutet sind. Auf die aufgestreute Kern-Pressgutschicht 2' wird wiederum die obere Deck-Pressgutschicht 4' als Span-Flüssigkeitsgemisch aufgebracht, und zwar wiederum mit einer als Extrusionsvorrichtung ausgebildeten Auftragsvorrichtung 12.
Im Übrigen kann die in 4 lediglich angedeutete Anlage natürlich weitere, übliche Komponenten aufweisen, die in der 4 nicht dargestellt sind. So können zwischen der Formstation 10 und der Presse 8 z. B. Einrichtungen zur Bearbeitung der Pressgutmatte 1', eine Vorpresse und/oder Vorwärmeinrichtung, Vorrichtungen zur Detektion von Fremdkörpern und/oder eine Fehlschüttung angeordnet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6461743 B1 [0008]
DE 1202481 [0009]
DE 19913589 A1 [0010]
DE 102005038833 B4 [0011]
DE 102017111134 B4 [0012]
DE 102015120653 A1 [0012]
DE 202017104749 U1 [0012]

Claims

Werkstoffplatte, insbesondere Holzwerkstoffplatte (1) mit zumindest einer Kernschicht (2) aus Strands (3) und mit Deckschichten (4, 5) aus Spänen (6), dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Deckschichten (4, 5) als nicht vollflächige Deckschichten derart ausgebildet sind, dass einzelne Strands (3) zumindest teilweise durch die Deckschicht (4, 5) hindurch unter Bildung von Unterbrechungen der Deckschicht (4, 5) bis an die Plattenoberfläche reichen.
Werkstoffplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfläche der durch die jeweilige Deckschicht (4, 5) an die Oberfläche ragenden bzw. an der Oberfläche sichtbaren Strands (3) zumindest 20 % und vorzugsweise weniger als 95 % der Gesamtoberfläche der Platte (1) beträgt, vorzugsweise 40 % bis 90 %.
Werkstoffplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Deckschichten (4, 5) zumindest eine Kernschicht (2) aus Strands (3) angeordnet ist, die aus mehreren Lagen (2a, 2b, 2c) besteht, wobei bevorzugt die Strands (3) in den einzelnen Lagen der Kernschicht (2) jeweils orientiert sind und besonders bevorzugt in einzelnen Lagen der Kernschicht in unterschiedlichen Richtungen orientiert sind.
Werkstoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten (4, 5) ein Flächengewicht von jeweils weniger als 1,5 kg/m², z. B. weniger als 1,0 kg/m² aufweisen.
Werkstoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Deckschichten (4, 5) jeweils weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 8 % an dem Flächengewicht der Platte (1) beträgt.
Werkstoffplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Deckschichten (4, 5) aus Spänen (6) ein unterschiedliches Flächengewicht aufweisen, wobei vorzugsweise das Flächengewicht einer Deckschicht, z. B. der oberen Deckschicht (4) zumindest 10 % größer ist als das Flächengewicht der anderen Deckschicht, z. B. der unteren Deckschicht (5).
Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte, insbesondere einer Holzwerkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine mehrschichtige Pressgutmatte (1') mit zumindest einer Kern-Pressgutschicht (2') aus Strands (3) und einer unteren und einer oberen Deck-Pressgutschicht (4', 5') aus Spänen (6) erzeugt wird und wobei die mehrschichtige Pressgutmatte (1') unter Bildung der Werkstoffplatte (1) mit Kernschicht (2) und Deckschichten (4, 5) verpresst wird und wobei optional die Oberflächen der Deckschichten (4, 5) nach dem Pressen bearbeitet werden, z. B. abgeschliffen werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Deck-Pressgutschicht (5) und die obere Deck-Pressgutschicht (4') derart erzeugt werden, dass im Zuge des Pressens die nicht vollflächigen Deckschichten (4, 5) entstehen und einzelne Strands (3) zumindest teilweise durch die Deckschichten (4, 5) hindurch unter Bildung von Unterbrechungen der Deckschicht bis an die Plattenoberfläche reichen und damit sichtbar werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Deck-Pressgutschicht (5') und die obere Deck-Pressgutschicht (4') derart erzeugt werden, dass im Zuge des Pressens zunächst vollflächige Deckschichten mit geschlossenen Oberflächen aus Deckschicht-Spänen (6) entstehen und dass anschließend durch eine Oberflächenbearbeitung der Deckschichten, z. B. durch einen Schleifprozess, die nicht vollflächigen Deckschichten (4, 5) entstehen und einzelne Strands (3) zumindest teilweise durch die Deckschichten hindurch unter Bildung von Unterbrechungen der Deckschichten bis an die Plattenoberfläche reichen und damit sichtbar werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kern-Pressgutschicht (2') aus streufähigen Strands (3) durch Streuen erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deck-Pressgutschichten (4', 5') aus streufähigen Spänen (6) durch Streuen erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deck-Pressgutschichten (4', 5') aus einem fließfähigen Span-Flüssigkeitsgemisch erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Deck-Pressgutschichten aus dem fließfähigen Span-Flüssigkeitsgemisch durch Extrusion oder durch einen Walzenauftrag erzeugt werden.