DE102021001806B3 - Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer, wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil (F) aufweisende, Schicht (15, 16, 17) aufweisenden, Werkstoffplatte (10), wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht (15, 16, 17) ein Nutzgut (11) umfasst, dass aus einem, aus einer vorgeformten Werkstoffplatte (10') gewonnenem, Rohmaterial (14) hergestellt ist, wobei das Verfahren wenigstens einen bildenden Prozessanteil (BP) und einen unterstützenden Prozessanteil (UP) aufweist und wenigstens die folgenden Schritte umfasst: i) mechanisch berührende Vorzerkleinerung der vorgeformten Werkstoffplatte (10') in Rohmaterial (14), ii) Zerlegung des Rohmaterials unter Einwirkung einer eine Impulsdauer (ID) und eine Impulsfrequenz (IF) aufweisenden Druckstoßwelle (W) in wenigstens eine erste Komponente (K1) und eine zweite Komponente (K2), wobei wenigstens eine der Komponenten (K1, K2) als Nutzgut (11) zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil (BP) der zu erzeugenden Werkstoffplatte (10) geeignet ist, iii) Trennung wenigstens der zweiten Komponente (K2) und der ersten Komponente (K1), iv)wenigstens anteilige Zuführung der wenigstens einen, für dem bildenden Prozessanteil (BP) der Werkstoffplatte (10) geeigneten Komponente (K1, K2) in den bildenden Prozessanteil (BP) des weiteren Herstellungsprozesses.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer, wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil aufweisende, Schicht aufweisenden, Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein Nutzgut umfasst, dass aus einem, aus einer wenigstens teilweise vorgeformten Werkstoffplatte gewonnenem, Rohmaterial hergestellt ist.
• Die Herstellung von Werkstoffplatten findet entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Bei einer taktgebundenen Herstellung werden die Werkstoffplatten als flächenförmige Gegenstände mit in allen drei Raumrichtungen endlichen Abmaßen erzeugt, während die Werkstoffplatten die in einem kontinuierlichen Prozess erzeugt werden, Ablängungen einer lediglich in zwei Raumrichtungen endliche Abmaße aufweisenden Bahnware darstellen. Dabei gibt die Arbeitsweise der Füge- und/oder Verdichtungseinheit vor, ob der Gesamtprozess als taktgebundenes oder kontinuierliches Verfahren beschrieben wird. Da in den Verdichtungseinheiten, respektive den kombinierten Füge-und Verdichtungseinheiten im Allgemeinen bei der Werkstoffplattenerzeugung auch mit nennenswerten Drücken gearbeitet wird, werden diese Einheiten vom Fachmann meist mit Bezug auf eine Gesamtanlage als „Pressenteil“ bezeichnet. Bei der Erzeugung von Werkstoffplatten i.S.d. vorliegenden Schrift liegen die Arbeitsdrücke hier, abhängig von Material und Größe der zu erzeugenden Werkstoffplatte, meist in Bereichen zwischen etwa 50 N/cm² und ca. 500 N/cm² und dort vorteilhafterweise zwischen 100 N/cm² und 400 N/cm².
• Sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht, wie im Hinblick auf ihre technische Einsatzfähigkeit nehmen wenigstens eine, einen naturbasierten Faseranteil aufweisende, Schicht aufweisende Werkstoffplatten, unter den Werkstoffplatten einen besonderen Stellenwert ein. Unter naturbasierten Fasern bzw. Faseranteilen werden im Sinne der vorliegenden Schrift Fasern und Faseranteile verstanden, die einen natürlichen Ursprung haben, also dem Ursprung nach einer Einjahrespflanze oder einer Mehrjahrespflanze entstammen, unabhängig davon, ob die Fasern oder Faseranteile als reine Fasern bspw. zur Produktion von MDF- / HDF-Platten oder deren Schichttypen vorliegen oder Bestandteile von Spänen, Langspänen oder Wafern bilden, die klassischerweise zur Produktion von Span- oder OSB-Platten oder deren Schichttypen dienen. Der im Weiteren auch verwendete Begriff „Holzpartikel“ beinhaltet also stets wenigstens naturbasierte Fasern oder Faseranteile.
• Derartige Werkstoffplatten werden vom Fachmann häufig auch einfach „Holzwerkstoffplatten“ genannt, selbst wenn sie eine oder weitere Schichten aufweisen, die nicht auf einem, aus einer Mehrjahrespflanze gewonnenem Rohmaterial basieren. Selbst Werkstoffplatten, die lediglich eine oder mehrere Schichten umfassen, die wenigstens anteilig aus, aus Einjahrespflanzen gewonnenen Fasern und/oder Faseranteilen bestehen, werden meist Holzwerkstoffplatten und nur äußerst selten ganz korrekt als „Bast- oder Graswerkstoffplatten“ bezeichnet.
• Solche Holzwerkstoffplatten werden in den unterschiedlichsten Ausführungsformen für unterschiedliche Anwendungszwecke hergestellt. Besonders weit verbreitet sind Spanplatten, OSB-Platten und MDF- oder HDF-Platten, sowie aus einzelnen Schichten derartiger Verbunde aufgebaute Hybridplatten. Die Benennung der Werkstoffplatten hängt dabei von Form und Größe der zum Platten- respektive zum Schichtaufbau verwendeten Holzpartikel ab. Von einer Spanplatte spricht der Fachmann, wenn diese aus „feinen“ Holzpartikeln erzeugt wird, von einer OSB-Platte dagegen, wenn diese aus groben Holzpartikeln erzeugt ist. Unter feinen Holzpartikeln versteht der Fachmann im Allgemeinen Partikel, deren maximale Ausdehung in einer Raumrichtung nicht 60 mm überschreitet, meist werden diese als Späne beschriebenen Partikel sogar mit einer maximalen Ausdehnung von höchsten 25 mm oder gar 20 mm ausgebildet. Unter groben Holzpartikeln versteht der Fachmann im Allgemeinen Partikel, deren maximale Ausdehung in einer Raumrichtung mindestens 60 mm beträgt, meist werden diese als Langspäne beschriebenen Partikel sogar mit einer maximalen Ausdehnung von höchsten 60 mm bis 185 mm, insbesondere von 80 mm bis 140 mm ausgebildet.
• MDF- und HDF-Platten, beziehungsweise deren einzelne Schichten, sind dagegen aus (mitteldicht- oder hochdicht verpressten) Fasern gebildet, die meist unter Zwischenschaltung eines chemischen Prozesses, meist einer Art Kochprozess, aus dem Rohmaterial gewonnen werden.
• Hybridplatten bestehen aus mehreren Schichten unterschiedlicher Arten und sind häufig dann besonders gut geeignet, wenn die Werkstoffplatte für ihren Einsatzzweck verschiedenen Anforderungen gerecht werden muss.
• Derartige Werkstoffplatten werden auch dann noch als Holzwerkstoffplatten bezeichnet, wenn sie einzelne Schichten umfassen, die keine Anteile von naturbasierten Fasern und/oder Faseranteilen aufweisen. Meist handelt es sich dann um kaschierte Werkstoffplatten, also Holzwerkstoffplatten, die einseitig oder beidseitig außen kaschiert sind. Zur Kaschierung finden meist Kunststoffe Anwendung. Besonders bekannt sind dabei so genannte beschichtete Spanplatten.
• Die genannten Arten und Typen von Holzwerkstoffplatten werden also aus Holzpartikeln (Spänen, Langspänen oder Fasern) unterschiedlicher Form und Größe hergestellt, wobei die Holzpartikel durch Stimmulierung eigener Adhäsionsmechanismen und Zugabe von Klebstoffen (i.d.R. eines Leimes) im sogenannten Pressenteil einer Werkstoffplattenerzeugungsanlage unter Einwirkung von Druck und Temperatur verbunden werden.
• In jüngerer Zeit ist man bestrebt neben den zum Nachwachsen viele Jahre benötigenden Holzwerkstoffen auch Einjahrespflanzen, insbesondere grasartige Pflanzen, zur Produktion von Werkstoffplatten zu benutzen. Diese Einjahrespflanzen haben den großen Vorteil des schnellen Wachstums. Somit ist ihre Verwendung besonders Ressource schonend, und passt besser in das sich weltweit vermehrt ausbildende Umweltbewusstsein. Zudem erfordert der zunehmende Wohlstand in vielen, beispielsweise asiatischen Ländern, die Deckung eines großen Bedarfs an Werkstoffplatten für den Wohnungsbau, insbesondere den Wohungsinnenausbau oder auch für den Möbelbau.
• Da Einjahrespflanzen nicht verrinden, bilden ihre Ernteprodukte produktionstechnisch betrachtet zunächst einen homogenes Rohmaterial, dessen Fasern für die Werkstoffplattenproduktion durch einen Aufspleißungsprozess gewonnen werden können. So sind aus dem Stand der Technik auch ein- oder mehrschichtig aufgebautete Werkstoffplatten bekannt, deren einzelne Schichten aus Einjahrespflanzen bestehen.
• Allerdings gestaltet sich die Verarbeitung von Einjahrespflanzen deutlich komplizierter als die auf Holzpartikeln basierenden Werkstoffplatten. So bildet die hohe Ausscheidung von im Herstellungsprozess abrasiv auf den Anlagenbau wirkender Silikate ein großes Hemmnis. Dies erfordert insbesondere hinsichtlich des Anlagebaus deutlich erhöhten Aufwand, beispielsweise durch zusätzliche Prozessschritte, der Armierung bestimmter Anlageteile und einem erhöhten Ersatzteilbedarf. Zudem besteht die Gefahr von Produktionsstillständen. Dies alles verteuert die Herstellung von Platten aus Einjahrespflanzen erheblich. Zudem stehen diese Punkte dem grundsätzlich vorhandenen Vorteil der geringeren Umweltbelastung entgegen.
• Nicht zuletzt unterscheiden sich insbesondere auch die mechanischen Eigenschaften von aus Einjahrespflanzen hergestellten Partikeln basierenden Platten(-schichten) zu denjenigen aus auf Holzpartikeln basierenden Pendants.
• Obwohl dem Fachmann aus der DE 20 2018 102 979 U1 eine, eine Prallmühle umfassende Anlage zur Aufbereitung von Verbundstoffen und zur Herstellung einer Werkstoffplatte bekannt ist, ihm durch die DE 41 28 927 A1 ein Recyclingverfahren von Formteilen aus bindemittelhaltigen Zellulose- oder Lignozellulosewerkstoffen offenbart ist und er sich über das Internet über den Ecopulser der Anmelderin informieren kann, bremsen diese Probleme die Entwicklung des Werkstoffplatteneinsatzes in Wachstumsmärkten stark und verlangsamen somit auch insgesamt das wirtschaftliche Wachstum in dem betreffenden Markt. Andererseits sind, gerade in asiatischen Ländern große Wälder mit einer ausreichenden Häufigkeit alter Baumbestände oft nicht überall für eine wirtschaftliche Produktion nach bisherigen Maßstäben in ausreichendem Maß vorhanden.
• Demnach besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Werkstoffplatte, sowie eine Werkstoffplatte bereitzustellen, die einen geringen Grad an ökologischer Gesamtbelastung und gute mechanische Eigenschaften aufweist.
• Bezogen auf ein Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass das Verfahren wenigstens einen bildenden Prozessanteil und einen unterstützenden Prozessanteil aufweist und wenigstens die folgenden Schritte umfasst:
1. i) mechanisch berührende Vorzerkleinerung der wenigstens teilweise vorgeformten Werkstoffplatte in Rohmaterial,
2. ii) Zerlegung des Rohmaterials unter Einwirkung einer eine Impulsdauer und eine Impulsfrequenz aufweisenden Druckstoßwelle in wenigstens eine erste Komponente und eine zweite Komponente, wobei wenigstens eine der Komponenten als Nutzgut zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil der zu erzeugenden Werkstoffplatte geeignet ist,
3. iii) Trennung wenigstens der zweiten Komponente und der ersten Komponente
4. iv) wenigstens anteilige Zuführung der wenigstens einen, für dem bildenden Prozessanteil der Werkstoffplatte geeigneten Komponente in den bildenden Prozessanteil des weiteren Herstellungsprozesses.
• Zwar sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bereits verschiedene Ansätze bekannt, auch in bereits vorgefertigten, oder wenigstens teilweise vorgefertigten, Werkstoffplatten enthaltene Holzpartikel für die erneute Verwendung recyclieren zu wollen. Allerdings sind bisher alle der Anmelderin bekannten Ansätze an einer Kombination der folgenden Einflüsse im praktischen Umsatz wenigstens weitgehend gescheitert oder haben nur mäßigen wirtschaftlichen Erfolg:
• Vorgefertigte Werkstoffplatten weisen als Rohmaterial neben dem für die Wiederverwendung wertvollen, naturbasierten Faseranteilen (oder einfach gesprochen den Holzpartikeln), auch weitere Rohstoffanteile auf, die für die Wiederverwendung hinsichtlich der Herstellung einer Werkstoffplatte ungeeignet sind und bei unbeabsichtigter Zuführung den Herstellungsprozess, mitunter empfindlich, stören können.
• Zudem können diese Rohstoffanteile schwer von den naturbasierten Faserstoffanteilen lösbar sein. Deshalb sehen die meisten Recyclingverfahren bisher sogenannte „Nassteile“ vor, die Verfahrensschritte beschreiben, in denen die nutzbaren Fasern meist unter Einsatz aggressiv wirkender Chemikalien in hoch temperierten Laugen oder Säuren aus dem übrigen Verbund des Rohmaterials gelöst werden. Dies widerspricht natürlich in massiver Weise dem ökologischen Gedanken, zumal auch ein hoher Energieeinsatz zur Auslösung und anschließenden Trocknung notwendig ist.
• Weiter können solche Rohstoffanteile auch den Verschleiß einer Vorrichtung zur Herstellung von Werkstoffplatten massiv beschleunigen, beispielsweise wenn es sich dabei um Nägel, Schrauben, Schlosskästen, Beschläge oder ähnlich massiven Gegenständen handelt.
• Unter einer teilweise vorgefertigten Werkstoffplatte kann im Herstellungsprozess einer Werkstoffplatte entstehendes Ausschussmaterial verstanden werden, dass je nach Reifegrad der entstehenden Platte, anteilig vorgefertigt ist. Zwar weist derartiges Ausschussmaterial bei weitem nicht denselben Grad an Schwierigkeiten einer Prozessintegration auf, wie die Gewinnung von Rohmaterial aus einer vorgefertigten Werkstoffplatte, die beispielsweise auch ihrem Verwendungszweck entsprechend bereits im Einsatz war, soll aber hier grundsätzlich berücksichtigt werden, wenngleich das Hauptaugenmerk auf der Rohmaterialgewinnung komplett vorgefertigter Werkstoffplatten liegt.
• Die Erfinder haben also erkannt, dass für die Bereitstellung einer „ökologischen Werkstoffplatte“ die Einbindung Recyclingkonzepts dann sinnvoll ist, wenn die damit verbundenen Nachteile die Vorteile nicht wenigstens weitgehend wieder eliminieren.
• Deshalb ist vorgesehen, den in einer vorgefertigten Werkstoffplatte enthaltenen Rohstoff zunächst durch einen mechanisch berührenden Verfahrensschritt vor zu zerkleinern und in einem daran anschließenden Verfahrensschritt die wertvollen, naturbasierten Faser als zur weiteren Nutzung dienenden Komponente mittels Druckstoßwellen auszulösen.
• Dies bietet einerseits den Vorteil, dass Verschleiß durch in den späteren Herstellungsprozess eintretende Anteile vermieden werden kann. Zudem müssen die Fasern nicht aufwendig chemisch behandelt werden. Auch werden die Fasern, also das Nutzgut, nicht durch einen Naßteil geschwächt und dadurch in ihrer Qualität herabgesetzt. Im Gegenteil einer reinen mechanisch berührenden Zerkleinerung bleiben die Faseranteile in sich stabil und bleiben so für eine weitere Verwendung von hoher Qualität.
• Dabei beinhaltet die mechanisch berührende Zerlegung insbesondere aus dem Stand der Technik an sich bekannte Maßnahmen, wie Brechen, Sägen, Spleißen, Hacken und ähnliche.
• Fallweise kann es von besonderem Vorteil sein, wenn die Schritte i) bis iv) in derselben Fabrik durchgeführt werden. Auf diese Weise wird eine besonders sinnvolle und auf den aktuellen Bedarf ausgerichtete Durchführung des gesamten Verfahrens möglich. Zudem kann es hier von Vorteil sein, dass dann die Möglichkeit einer Wiederholung eines einzelnen Verfahrensschrittes besonders gut ermöglicht ist und die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte, beispielsweise unter Berücksichtigung aktueller Herstellergebnisse, im Detail auf einander abgestimmt werden können.
• Fallweise kann es dagegen jedoch auch von besonderem Vorteil sein, wenn wenigstens einer der Schritte i) bis iv) in einer ersten Fabrik und wenigstens einer der Schritte i) bis iv) in einer zweiten Fabrik derart durchgeführt werden, dass im Ergebnis alle Verfahrensschritte in einer aus der ersten und aus der zweiten Fabrik gebildeten Gemeinschaft durchgeführt werden.
• Dies ermöglicht eine hohe Spezialisierung der einzelnen Fabriken und kann damit zu einer besonders hohen Nutzung der Ressourcen führen.
• Fallweise kann es zudem vorteilhaft sein, wenn die vorgeformte Werkstoffplatte einer Werkstoffplattenkategorie zugeordnet ist und die (zu erzeugende) Werkstoffplatte einer Werkstoffplattenkategorie zugeordnet ist und wenn die Werkstoffplattenkategorie der vorgeformten Werkstoffplatte und der (zu erzeugenden) Werkstoffplatte übereinstimmen.
• Auf diese Weise kann eine besonders hohe Übereinstimmung der zu erfüllenden Anforderungen erreicht werden. Zudem kann so bereits eine gute Voraussage der erzielbaren Eigenschaften der zu erzeugenden Werkstoffplatte getroffen werden. Außerdem sind insgesamt weniger Anpassungen notwendig und das Verfahren kann besonders energieschonend umgesetzt werden.
• Demgegenüber kann es in anderen Fällen wiederum vorteilhaft sein, wenn die vorgeformte Werkstoffplatte einer Werkstoffplattenkategorie zugeordnet ist und die (zu erzeugende) Werkstoffplatte einer Werkstoffplattenkategorie zugeordnet ist und wenn die Werkstoffplattenkategorie der vorgeformten Werkstoffplatte und der (zu erzeugenden) Werkstoffplatte voneinander unterschiedlich ausgebildet sind.
• Wie bereits beschrieben unterscheidet der Fachmann bei Werkstoffplatten, die wenigstens eine, einen naturbasierten Faseranteil aufweisende Schicht aufweisen, grundsätzlich zwischen Langfaserplatten, die häufig auch OSB-Platten genannt werden, Spanplatten und Faserplatten, die dann als MDF- oder HDF-Platten ausgebildet sind. Weist ein und dieselbe Werkstoffplatte eine erste Schicht auf, die einer ersten der genannten Kategorien zuzuordnen ist und eine zweite Schicht die einer davon verschiedenen Kategorie zuzuordnen ist, nennt der Fachmann diese Werkstoffplatten meist Hybridplatten. Bildet an einer oder an beide Nutzseiten eine Kunststoffschicht oder eine Echtholzschicht die Außenschicht, redet der Fachmann, wie bereits erwähnt, oft von einer (einseitig oder beidseitig) kaschierten Platte.
• Obwohl es augenscheinlich widersinnig erscheint, in den Herstellungsprozess einer, einer bestimmten Kategorie zugeordneten Werkstoffplatte, ein aus einer bereits vorgeformten Werkstoffplatte die einer anderen Kategorie zugeordnet ist (oder war) gewonnenem Nutzgut zuzuführen kann dies aber einen entscheidenden Prozessvorteil mit sich bringen: Der Produktionsstandort - bzw. die betreffende Fabrik - muss dann nämlich lediglich auf die Produktion bzw. Produktionsaufnahme von, für diese bestimmte Werkstoffplattenkategorie vorgesehenen, naturbasierten Faseranteilen ausgebildet sein, während das aus der vorgeformten Werkstoffplatte gewonnene Nutzgut dann an geeigneter Stelle über einen Bypass in die laufende Produktion eingegliedert werden kann.
• Zudem unterscheidet der Fachmann nach dem Ursprung der Naturbasierten Fasern und dort im Wesentlichen danach, ob die Fasern aus Ein- oder aus Mehrjahrespflanzen gewonnen wurden. Bei Einjahrespflanzen sind dies hauptsächlich Gräser, wie Bambus oder Stroh als Grundlage, bei den wesentlich verbreiteteren Mehrjahrespflanzen unterschiedliche Holzsorten.
• Auch hinsichtlich dieser Merkmalsgliederung kann es fallweise vorteilhaft sein, wenn die vorgeformte Werkstoffplatte einer Werkstoffplattenkategorie zugeordnet ist und die (zu erzeugende) Werkstoffplatte einer Werkstoffplattenkategorie zugeordnet ist und wenn die Werkstoffplattenkategorie der vorgeformten Werkstoffplatte und der (zu erzeugenden) Werkstoffplatte gleichartig oder voneinander unterschiedlich ausgebildet sind.
• In vielen Anwendungsfällen kann es von Vorteil sein, wenn wenigstens 90 %, insbesondere wenigstens 95%, ganz insbesondere wenigstens 99% des in Schritt i) aus der vorgefertigten Werkstoffplatte erzeugten Rohmaterials durch eine Schablone mit den Maßen von maximal 100 mm mal maximal 100 mm, vorzugsweise maximal 60 mm mal maximal 60 mm, ganz vorzugsweise maximal 50 mm mal maximal 50 mm bewegt werden können.
• Ganz besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn wenigstens 90 %, insbesondere wenigstens 95%, ganz insbesondere wenigstens 99% des in Schritt i) aus der vorgefertigten Werkstoffplatte erzeugten Rohmaterials Nenngrößen, in Längen- und Breitenrichtung, zwischen etwa 30 mm x 20 mm und 60 mm x 80 mm, ganz vorzugsweise zwischen 50 mm mal 50 mm und 60 mm mal 60 mm aufweisen, wobei die Stärke des Rohmaterials im Wesentlichen der der vorgefertigten Werkstoffplatte gleichen kann und somit zwischen 3 mm und 85 mm, insbesondere zwischen 8 mm und 60 mm, ganz insbesondere zwischen 8 mm und 30 mm liegen kann.
• Die Erfinder haben nämlich erkannt, dass das Vorsehen eines zweistufigen (Zerlegungs-) Prozesses des Rohmaterials unter Einbindung eines mechanisch berührenden Verfahrensschrittes und dem darauffolgenden Vorsehen des Einwirkens von Druckstoßwellen dann besonders gut funktioniert, wenn die Druckstoßwellen auf vorzerkleinerte Teile der vorgeformten Werkstoffplatte treffen, die in den genannten bevorzugten Bereichen liegen. Dies gilt überraschender Weise in weiten Teilen unabhängig von der Stärke der vorgeformten Werkstoffplatte bzw. der durch den Verfahrensschritt i) gewonnenen Teile, die jedoch sich jedoch in den genannten Stärkebereichen bewegen sollten. Zu beiden Randbereichen hin, also sowohl bei der Bearbeitung sehr dünner (geringe Stärke) vorgeformter Werkstoffplatten, wie auch bei der Bearbeitung sehr dicker (große Stärke) vorgeformter Werkstoffplatten wurden in Versuchen schlechtere Ergebnisse erzielt als in den mittleren Stärkebereichen.
• Mit ganz besonderem Vorteil ist wenigstens der Verfahrensschritt ii) zur Bereitstellung eines Volumenanteils von 10 % bis 100 %, vorzugsweise von 20 % bis 100 % ganz vorzugsweise von 35% bis 100%, ganz besonders vorzugsweise von 55% bis 100% des naturbasierten Faseranteils, in Form des Nutzgutes, für die herzustellende Werkstoffplatte ausgelegt. Dabei ist bevorzugt, dass die Herstellung der Werkstoffplatte in einem kontinuierlichen Prozess mit einer Produktionsgeschwindigkeit von 800 mm bis 3500 mm erzeugter Werkstoffplattenlänge pro Minute ausgelegt ist und betrieben wird. Die Verweildauer der aus dem Rohmaterial erzeugten Nutzgutes innerhalb des Verfahrensschritts ii) kann dabei vorteihafterweise zwischen 0,08 sek. und 24 sek., mit besonderem Vorteil zwischen 0,08 sek. und 4,0 sek., mit ganz besonderem Vorteil zwischen 0,08 sek. und 1,6 sek. liegen.
• Eine derartige Auslegung des Verfahrens und insbesondere der entsprechenden Anpassung des Verfahrensschritts ii) und den ihn umgebenden Verfahrensschritten bringt erhebliche wirtschaftliche Vorteile und ermöglicht damit schließlich die Umsetzung eines ökologisch sinnvollen Gesamtkonzepts mit hohem Recyclinganteil und geringem Energieverbrauch.
• Es ist von Vorteil, wenn zur Durchführung des Verfahrensschritts ii) ein Überdruckbereich vorgesehen ist, in dem wenigstens temporär im Betrieb ein Druck (absolut) zwischen 15 bar und 75 bar herrscht und weiter ein Unterdruckbereich vorgesehen ist, in dem in dem wenigstens temporär im Betrieb ein Druck (absolut) zwischen 0,08 bar und 0,85 bar herrscht.
• Auf diese Weise können die mechanischen Eigenschaften der aus den vorgeformten Werkstoffplatten gewonnenen und als Nutzgut zur Herstellung einer Werksstoffplatte dienenden, naturbasierten Faseranteile weitgehend erhalten bleiben. Zudem ist so eine wirtschaftliche Produktion bei verhältnismäßig sehr geringem Energieaufwand besonders gut möglich.
• Es ist von großem Vorteil, wenn der bildende Prozessanteil einen Materialfluss des naturbasierten Faseranteils umfasst, wobei der Materialfluss wenigstens folgende Prozessschritte durchläuft:
1. a) Materialaufbereitung
2. b) Beleimung
3. c) Formung
4. d) Pressung
5. e) Konfektionierung
und wobei der Materialfluss zwischen Prozessschritt a) und Prozessschritt e) einen wachsenden Reifegrad bezogen auf die zu erzeugende Werkstoffplatte erfährt, wobei der Reifegrad sich anhand wenigstens eines Parameters bewerten läßt.
• Auf diese Weise ist es besonders gut möglich, eine Werkstoffplatte herzustellen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Prozessschritte in einem kontinuierlichen Prozess durchlaufen werden, also der Verfahrensschritt c) unter Verwendung einer kontinuierlich arbeitenden Presse durchgeführt wird.
• Wird der wachsende Reifegrad dabei anhand eines Parameters, beispielsweise einer Dichte, einer Zug- oder Biegefestigkeit, überwacht wird, lassen sich Automatisierungsmaßnahmen besonders einfach umsetzen. Vor allem wird so die Sicherstellung einer dauerhaft qualitativ hochwertigen Werkstoffplattenherstellung erreicht.
• Dazu kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren mit einem Regelsystem verknüpft ist, und wenigstens die Verfahrensschritte i) und ii) an Hand von gemessenen Parameter gesteuert bzw. geregelt werden, wobei die Messungen über Sensoren vorgenommen werden, die stromabwärts, also bei Erreichung eines höheren Reifegrades gegenüber dem Zustand der herzustellenden Werkstoffplatte während der Durchführung des Verfahrensschritts iii) und vorzugsweise auch erst nach Durchführung des Verfahrensschrittes iv) vorgenommen werden.
• In diesem Zusammenhang kann es von großem Vorteil sein, wenn wenigstens einer der Schritte (a - e) Eingangsanforderungen an den Materialfluss (M) stellt, die anhand wenigstens eines der genannten Parameter bewertet werden. Dabei kann der Schritt e) eine Beleimung umfassen.
• Von großem Vorteil ist es auch, wenn die für den bildenden Prozessanteil der Werkstoffplatte (insbesondere als Nutzgut) geeigneten Komponente zwischen Prozessschritt i) und Prozessschritt iv) einen wachsenden Reifegrad bezogen auf die zu erzeugende Werkstoffplatte erfährt und die Zuführung der wenigstens einen Komponente in den weiteren Herstellungsprozess in Abstimmung mit dem Reifegrad des Materialflusses vorgenommen wird.
• So kann es besonders bevorzugt sein, dass die dem Bildenden Prozess zugeführte Komponente hinsichtlich wenigstens einer Größe, wie bspw. Faserart- Fasergröße, Faserqualität möglichst weitgehend an die sich bereits im bildenden Prozess befindlichen Fasern Charakterisierenden Größen angepasst ist. Dabei kann ein entsprechender Toleranzbereich festgelegt sein und ebenfalls auf die bereits beschriebene Steuerung / Regelung des Herstellungsprozesses Einfluss nehmen.
• Bevorzugter Weise umfasst das Verfahren wenigstens einen der (weiteren) Prozessschritte:
• f) Zerfaserung
• g) Fraktionierung
• h) Klassifizierung
• j) Zwischenlagerung
• k) Trocknung
• I) Druckbeaufschlagung
• m) Temperaturbeaufschlagung
• n) Schleifung
• o) Konfektionierung
• p) Abstapelung (mit Kühlung)
• q) Reifelager und Ausgangslager
• Die Prozessschritte I) und m) können allgemein auch als „Energiezuführung“ bezeichnet werden und insbesondere durch einen, vorzugsweise kontinuierlich arbeitenden Pressvorgang, ausgebildet sein bzw. umgesetzt werden, sodass sie dem zuvor bereits beschriebenen Schritt c) entsprechen und dann nicht wiederholt vorkommen müssen.
• Es ist von Vorteil, wenn wenigstens eine Komponente wenigstens anteilig dem unterstützenden Prozessanteil zugeführt wird.
• Dort kann die Komponente beispielsweise thermisch verwertet werden und insbesondere der Wärmegewinnung für wenigstens einen der Prozessschritte a) bis m) dienen. Auch dies trägt zu einem umweltgerechten Herstellungsprozess bei. Zudem senkt es sowohl die Kosten für Fremdenergie, als auch die bei Nichtverwertung in vielen Staaten zu zahlenden Entsorgungsgebühren.
• Es ist weiter von Vorteil, wenn wenigstens eine Komponente einen naturbasierten Faseranteil umfasst und der naturbasierte Faseranteil insbesondere in Form von aus Mehrjahrespflanzen, insbesondere aus Holz, gewonnenen Zellulose haltigen Fasern und/oder Spänen und/oder Langspänen ausgebildet ist.
• Auch kann es von großem Vorteil sein, wenn wenigstens eine Komponente einen naturbasierten Faseranteil umfasst und der naturbasierte Faseranteil insbesondere in Form von aus Einjahrespflanzen, insbesondere aus Stroh oder Gras, gewonnenen Zellulose haltigen Fasern und/oder Spänen und/oder Langspänen ausgebildet ist.
• Auf diese Weise wird ein besonders wertvoller Anteil der vorgeformten Werkstoffplatte in den bildenden Prozess des Verfahrens zur Herstellung einer Werkstoffplatte bildend einbezogen und weiterverwertet.
• Es ist von Vorteil, wenn die den naturbasierten Faseranteil bildenden Fasern und/oder Späne und/oder Langspäne eine relative Feuchtigkeit aufweisen und die relative Feuchtigkeit vor, und insbesondere auch während, der Durchführung des Verfahrensschritts i) in einem Bereich zwischen 2% und 30%, insbesondere zwischen 2 % und 18%, ganz insbesondere zwischen 2 % und 12 % liegt und während der Durchführung des Verfahrensschrittes ii) nicht auf über 66 %, insbesondere nicht auf über 50 %, ganz insbesondere nicht auf über 33% oder sogar nicht auf über 25% und ganz besonders bevorzugt nicht auf über 15 % ansteigt.
• Auf diese Weise kann eine hohe Qualität der als Nutzgut verwendeten Fasern und/oder Faseranteilen erhalten werden.
• Auch kann es von Vorteil sein, wenn die den naturbasierten Faseranteil bildenden Fasern und/oder Späne und/oder Langspäne eine relative Feuchtigkeit aufweisen und die relative Feuchtigkeit vor, und insbesondere auch während, der Durchführung des Verfahrensschritts i) in einem Bereich zwischen 2% und 30%, insbesondere zwischen 2 % und 18%, ganz insbesondere zwischen 2 % und 12 % liegt und während der Durchführung des Verfahrensschrittes iii) nicht auf über 66 %, insbesondere nicht auf über 50 %, ganz insbesondere nicht auf über 33% oder sogar nicht auf über 25% und ganz besonders bevorzugt nicht auf über 15 % ansteigt.
• Auch diese Maßnahme trägt erheblich zur Sicherung des Erhalts der hohen Qualität der als Nutzgut verwendeten Fasern und/oder Faseranteilen bei und ermöglicht so die Herstellung von Recycling-Werkstoffplatten in bisher nicht gekannter Qualität.
• Bevorzugter Weise ist wenigstens die als Nutzgut bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente als ein Gemenge aus Spänen gebildet, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 0,25 mm und 10,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,30 mm und 8,0 mm, eine Länge zwischen 0,25 mm und 60,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,30 mm und 50,0 mm, und eine Stärke zwischen 0,15 mm und 1,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,75 mm aufweisen.
• Dabei ist in diesem Zusammenhang das Wort „erzeugt“ im Sinne einer Loslösung, Freilegung oder auch Separierung zu verstehen.
• Bevorzugter Weise ist wenigstens die als Nutzgut (11) bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente (K1, K2) als ein Gemenge aus Langspäne gebildet, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 5,0 mm und 45,0 mm, vorzugsweise zwischen 6,0 mm und 30,0 mm, eine Länge zwischen 60,0 mm und 185,0 mm, vorzugsweise zwischen 70,0 mm und 160,0 mm, und eine Stärke zwischen 0,15 mm und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 2,0 mm aufweisen.
• Auch ist es von Vorteil, wenn wenigstens die als Nutzgut bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente (K1, K2) als ein Gemenge aus Fasern gebildet ist, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 0,05 mm und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,9 mm, eine Länge zwischen 0,3 mm und 40,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 4,5 mm, und eine Stärke zwischen 0,05 mm und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 0,85 mm aufweisen.
• Dabei ist in diesen Zusammenhängen das Wort „erzeugt“ im Sinne einer Loslösung, Freilegung oder auch Separierung zu verstehen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass sich Späne, Langspäne und Fasern der jeweiligen dazu genannten Größenbereiche einerseits besonders gut aus ihrem ursprünglichen Verbund (aus der vorgeformten Werkstoffplatte) lösen und andererseits auch besonders gut in den Bildenden Prozess einbinden lassen.
• Bei einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung einer, wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil aufweisende, Schicht aufweisenden, Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein Nutzgut umfasst, dass aus einem, aus einer vorgeformten Werkstoffplatte gewonnenem, Rohmaterial hergestellt ist, ist es demnach wichtig, dass die Vorrichtung zur Bildung wenigstens eines bildenden Prozessanteils und eines unterstützenden Prozessanteils ausgebildet ist und wobei die Vorrichtung wenigstens folgendes umfasst:
1. I) Einrichtung zur mechanisch berührenden Vorzerkleinerung der vorgeformten Werkstoffplatte in Rohmaterial,
2. II) Einrichtung zur Zerlegung des Rohmaterials unter Einwirkung einer, eine Impulsdauer und eine Impulsfrequenz aufweisenden, Druckstoßwelle in wenigstens eine erste Komponente und wenigstens eine zweite Komponente, wobei wenigstens eine der Komponenten als Nutzgut zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil der Werkstoffplatte geeignet ist,
3. III) Einrichtung zur Trennung wenigstens der zweiten Komponente und der ersten Komponente
4. IV) Einrichtung zur wenigstens anteiligen Zuführung der wenigstens einen für dem bildenden Prozessanteil der Werkstoffplatte geeigneten Komponente in den bildenden Prozessanteil des weiteren Herstellungsprozess.
• Somit wird es möglich, vorgeformte Werkstoffplatten als Lieferant für qualitativ hochwertiges Nutzgut ökologisch und ökonomisch sinnvoll zu nutzen und Recycling-Werkstoffplatten in bisher ungekannter Qualität herstellen zu können.
• Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Vorrichtung wenigstens eine der weiteren Einrichtungen umfasst:
• - Zerfaserungseinrichtung,
• - Fraktionierungseinrichtung
• - Klassifizierungseinrichtung
• - Zwischenlagerungseinrichtung
• - Trocknungseinrichtung
• - Druckbeaufschlagungseinrichtung
• - erste Temperaturbeaufschlagungseinrichtung
• - Schleifeinrichtung
• - Konfektionierungseinrichtung
• - Abstapelungseinrichtung
• - zweite Temperaturbeaufschlagungseinrichtung, insbesondere Kühleinrichtung
• - und/oder Reifelagereinrichtung mit Ausgangslagereinrichtung
• Dabei können die einzelnen Einrichtungen zur Erzielung der Herstellung einer qualitativ hochwertigen Werkstoffplatte, die wenigstens teilweise aus, aus einer vorgeformten Werkstoffplatte erzeugten Nutzguts besteht, beitragen und die ökonomisch und ökologisch sinnvolle Umsetzungsmöglichkeiten eines auf einer derartig fortgebildeten Vorrichtung verbessern.
• Weiter ist es von großem Vorteil, wenn die Einrichtung zur wenigstens anteiligen Zuführung der wenigstens einen für dem bildenden Prozessanteil der Werkstoffplatte geeigneten Komponente in den bildenden Prozessanteil derart ausgebildet ist, dass die geeignete Komponente vor und/oder in wenigstens eine der folgenden Einrichtungen, vorzugsweise angepasst an den dort erreichbaren Reifegrad, einführbar ist:
• - Einrichtung zur Trennung (130)
• - Fraktionierungseinrichtung (160)
• - Klassifizierungseinrichtung (170)
• - Zwischenlagerungseinrichtung (180)
• - Trocknungseinrichtung (190)
• - Druckbeaufschlagungseinrichtung (200)
• - Temperaturbeaufschlagungseinrichtung (210)
• Zudem ist es von besonderem Vorteil, wenn die Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 weitergebildet ist.
• Die sich daraus ergebenden Vorteile kann der Fachmann sinngemäß der entsprechenden Vorteilsbeschreibung des Verfahrens und dessen bevorzugten Ausgestaltungsmerkmalen entnehmen und wenn nötig in einfacher Weise auf eine entsprechende Vorrichtungsgestaltung anpassen, sodass sie an dieser Stelle nicht unnötig wiederholt werden sollen.
• Von ganz besonderem Vorteil ist es zudem, wenn eine Werkstoffplatte gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
• Die sich daraus ergebenden Vorteile kann der Fachmann sinngemäß der entsprechenden Vorteilsbeschreibung des Verfahrens und dessen bevorzugten Ausgestaltungsmerkmalen entnehmen und wenn nötig in einfacher Weise auf eine entsprechende Werkstoffplattengestaltung anpassen, sodass sie an dieser Stelle nicht unnötig wiederholt werden sollen.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
• 1: Schematische Flussbilddarstellung der Vorrichtung 100 zur Durchführung der Verfahrensschritte i) bis iv)
• 2: Schematische Flussbilddarstellung der Vorrichtung 100 in Ausgestaltung zur Herstellung von MDF- und/oder HDF-Schicht aufweisenden Werkstoffplatten, oder daraus gebildeten Hybridplatten.
• 3: Schematische Flussbilddarstellung der Vorrichtung 100 in Ausgestaltung zur Herstellung von Span-Schicht aufweisenden Werkstoffplatten, oder daraus gebildeten Hybridplatten.
• 4: Schematische Flussbilddarstellung der Vorrichtung 100 in Ausgestaltung zur Herstellung von Langspan-Schicht (OSB-Schicht) aufweisenden Werkstoffplatten, oder daraus gebildeten Hybridplatten.
• 5: Werkstoffplatte im Querschnitt
• Dabei ist in 1 zunächst eine Vorrichtung 100 zur Herstellung einer, wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil F aufweisende, Schicht 15, 16, 17 aufweisenden, und in 5 schemenhaft dargestellten, Werkstoffplatte 10, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht 15, 16, 17 ein Nutzgut 11 umfasst, dass aus einem, aus einer vorgeformten Werkstoffplatte 10' gewonnenem, Rohmaterial 14 hergestellt ist, schematisch dargestellt, wobei die Vorrichtung 100 zur Bildung wenigstens eines bildenden Prozessanteils BP und eines unterstützenden Prozessanteils UP ausgebildet ist und wobei die Vorrichtung 100 wenigstens folgendes umfasst:
1. I) Einrichtung 110 zur mechanisch berührenden Vorzerkleinerung der vorgeformten Werkstoffplatte 10' in Rohmaterial 14, II) Einrichtung 120 zur Aufspleißung des Rohmaterials 14 unter Einwirkung einer eine Impulsdauer ID und eine Impulsfrequenz IF aufweisenden Druckstoßwelle W in wenigstens eine erste Komponente K1 und wenigstens eine zweite Komponente K2, wobei wenigstens eine der Komponenten K1, K2 als Nutzgut 11 zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil BP der Werkstoffplatte 10 geeignet ist, III) Einrichtung 130 zur Trennung wenigstens der zweiten Komponente K2 und der ersten Komponente K1 und IV) Einrichtung 140 zur wenigstens anteiligen Zuführung der wenigstens einen für dem bildenden Prozessanteil PB der Werkstoffplatte 10 geeigneten Komponente K1, K2 in den bildenden Prozessanteil PB des weiteren Herstellungsprozess. Die dargestellte Vorrichtung 100 dient zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer, wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil F aufweisende, Schicht 15, 16, 17 aufweisenden, Werkstoffplatte 10, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht 15, 16, 17 ein Nutzgut 11 umfasst, dass aus einem, aus einer vorgeformten Werkstoffplatte 10' gewonnenem, Rohmaterial 14 hergestellt ist, wobei das Verfahren wenigstens einen bildenden Prozessanteil BP und einen unterstützenden Prozessanteil UP aufweist und wenigstens die folgenden Schritte umfasst:
   1. i) mechanisch berührende Vorzerkleinerung der vorgeformten Werkstoffplatte 10' in Rohmaterial 14, ii) Zerlegung des Rohmaterials unter Einwirkung einer eine Impulsdauer ID und eine Impulsfrequenz IF aufweisenden Druckstoßwelle W in wenigstens eine erste Komponente K1 und eine zweite Komponente K2, wobei wenigstens eine der Komponenten K1, K2 als Nutzgut 11 zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil BP der zu erzeugenden Werkstoffplatte 10 geeignet ist, iii) Trennung wenigstens der zweiten Komponente K2 und der ersten Komponente K1 und iv) wenigstens anteilige Zuführung der wenigstens einen, für dem bildenden Prozessanteil BP der Werkstoffplatte 10 geeigneten Komponente K1, K2 in den bildenden Prozessanteil BP des weiteren Herstellungsprozesses.
• Unter Durchführung eines solchen Verfahrens, dass zweckmäßiger Weise beispielhaft nach einer der in den 2 bis 4 dargestellten Ausgestaltungen weitergebildet sein kann, ist besonders gut eine Werkstoffplatte 10 aufweisend wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil F aufweisende, Schicht 15, 16, 17, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht 15, 16, 17 ein Nutzgut 11 umfasst, dass aus einem, aus einer vorgeformten Werkstoffplatte 10' gewonnenem, Rohmaterial 14 hergestellt ist, herstellbar, wobei das Nutzgut 11 unter Einwirkung einer, eine Impulsdauer ID und eine Impulsfrequenz IF aufweisenden, Druckstoßwelle W in wenigstens eine erste Komponente K1 und eine zweite Komponente K2, wobei wenigstens eine der Komponenten K1, K2 als Nutzgut 11 zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil BP der zu erzeugenden Werkstoffplatte 10 verwendet ist und vor Einwirkung der Druckstoßwelle W durch mechanisch vorzerkleinert ist. Derartige Werkstoffplatten lassen sich besonders gut für den Wohnungsbau, insbesondere für den Wohnungsinnenausbau oder den Möbelbau verwenden.
• Die in 1 dargestellte Vorrichtung 100 sieht dazu im linken oberen Bildrand zunächst eine Einrichtung 110 zur mechanisch berührenden Vorzerkleinerung der vorgeformten Werkstoffplatte 10' in Rohmaterial 14 vor, die hier beispielhaft in Form einer Hammermühle ausgebildet ist. Grundsätzlich könnte hier jedoch auch ein Rotorhacker oder auch eine Sägeeinrichtung vorgesehen sein.
• Das so erzeugte Rohmaterial 14 kann dann durch eine Fraktionierungseinrichtung 160 geführt werden, die hier als einfache Schablonenanordnung ausgebildet ist und die beispielsweise sicherstellt, dass wenigstens 90 %, insbesondere wenigstens 95%, ganz insbesondere wenigstens 99% des mittels der Einrichtung 100 aus der vorgefertigten Werkstoffplatte erzeugten Rohmaterials mit den Maßen von maximal 100 mm mal maximal 100 mm, vorzugsweise maximal 60 mm mal maximal 60 mm, ganz vorzugsweise maximal 50 mm mal maximal 50 mm zu der sich daran anschließenden Einrichtung 120 bewegt werden kann.
• Auch kann die Fraktionierungseinrichtung (hier: Schablonenanordnung) 160 derart ausgebildet sein, dass wenigstens 90 %, insbesondere wenigstens 95%, ganz insbesondere wenigstens 99% des in Schritt i) aus der vorgefertigten Werkstoffplatte erzeugten Rohmaterials Nenngrößen, in Längen- und Breitenrichtung, zwischen etwa 30 mm x 20 mm und 60 mm x 80 mm, ganz vorzugsweise zwischen 50 mm mal 50 mm und 60 mm mal 60 mm aufweisen, wobei die Stärke des Rohmaterials im Wesentlichen der der vorgefertigten Werkstoffplatte gleichen kann und somit für die Durchführung des Verfahrens bevorzugt zwischen 3 mm und 85 mm, insbesondere zwischen 8 mm und 60 mm, ganz insbesondere zwischen 8 mm und 30 mm liegen kann.
• Innerhalb der Einrichtung 120 wird das Rohmaterial 14 dann unter Einwirkung der Impulsdauer ID und der Impulsfrequenz IF aufweisenden Druckstoßwelle W in wenigstens die erste Komponente K1 und wenigstens die zweite Komponente K2 aufgeteilt, beispielsweise zerlegt oder aufgespleißt, wobei wenigstens eine der Komponenten K1, K2 als Nutzgut 11 zur Nutzung in dem wenigstens den bildenden Prozessanteil BP der Werkstoffplatte 10 geeignet ist und auch Verwendung finden soll. Dazu verweilt das aus dem Rohmaterial erzeugte Nutzgut innerhalb des Wirkbereichs der zur Durchführung des Verfahrensschritts ii) vorgesehen Einrichtung 120 dabei vorteilhafterweise zwischen 0,08 sek. und 24 sek., mit besonderem Vorteil zwischen 0,08 sek. und 4,0 sek., mit ganz besonderem Vorteil zwischen 0,08 sek. und 1,6 sek. Bevorzugt werden dabei die erste Komponente K1 und die zweite Komponente K2 bereits in der Einrichtung 120 von einander separiert werden. Sofern die vorgefertigte Werkstoffplatte 10'weitere Komponenten, beispielsweise K3, K4, K5 enthält, können auch diese Komponenten in der Einrichtung 120 von einander separiert werden.
• Die separierten Komponenten K1 und K2, sowie gegebenenfalls K3, K4 und K5 oder weiteren, können nach ihrer Separierung jedoch noch wenigstens teilweise in einem gemeinsamen Materialfluss weiter transportiert werden, ohne mehr untereinander gebunden sein zu müssen. Dabei können die Wege des bildenden Prozessanteils und des unterstützenden Prozessanteils zunächst übereinander liegen, also dieselben Einrichtungen nutzen. Eine Selektion der einzelnen Komponenten übernimmt dann die Einrichtung 130 zur Trennung wenigstens der zweiten Komponente K2 und der ersten Komponente K1, auch wenn ihr, wie im vorliegenden Beispiel, eine Vorselektierungseinrichtung 270 zur Aussortierung von eisenhaltigen Komponenten vorgeschaltet ist. Eisenhaltige Komponenten, die beispielsweise aus in der vorgefertigten Werkstoffplatte verbliebenen, Montagemitteln, wie Schrauben, Nägeln, Beschlägen, Scharnieren oder Ähnlichem gebildet sein können, finden weder im bildenden, noch im unterstützenden Prozessanteil Verwertung und werden vorteilhafterweise einem fabrikfremden Recyclingprozess zugeführt.
• Durch die unter Zuhilfenahme der Einrichtung 130 durchgeführte Selektion und der Trennung der wenigstens der zweiten Komponente K2 und der ersten Komponente K1 verlaufen auch die Prozesswege des bildenden Prozessanteils BP und des unterstützenden Prozessanteils UP im Anschluss an die Einrichtung 130 wenigstens für einen Anteil des gesamten Materialflusses separat voneinander.
• Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sieht die Einrichtung 130 in Ergänzung zu dem Prozessweg des bildenden Prozessanteils BP und dem Prozessweg des unterstützenden Prozesswegs UP einen zusätzlichen Weg vor, der für noch nicht vollständig voneinander getrennte Komponenten vorgesehen ist und über eine Schlaufe und gegebenenfalls unter Einbindung eines Zwischenlagers 180 erneut der Einrichtung 120 zugeführt werden kann. Dabei kann eine weitere Fraktionierungseinrichtung 160' mit dem Zwischenlager in Wirkverbindung stehen und dafür sorgen, dass der Einrichtung 120 nur geeignete Komponentenvereinigungen beziehungsweise nur geeignetes Rohmaterial 14 zugeführt wird, während ausgemustertes Rohmaterial beispielsweise erneut der Einrichtung 110 zur mechanisch berührenden Vorzerkleinerung der vorgefertigten Werkstoffplatte 10', einer vergleichbaren Einrichtung oder dem unterstützenden Prozessanteil, beispielsweise zur thermischen Verwertung, zugeführt wird.
• Bei Durchführung der genannten Verfahrensschritte ist es ferner möglich und bevorzugt, das Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte derart auszugestalten, dass die den naturbasierten Faseranteil F bildenden Fasern FF und/oder Späne FS und/oder Langspäne FL eine relative Feuchtigkeit R aufweisen und die relative Feuchtigkeit vor, und insbesondere auch während, der Durchführung des Verfahrensschritts i) in einem Bereich zwischen 2% und 30%, insbesondere zwischen 2 % und 18%, ganz insbesondere zwischen 2 % und 12 % liegt und während der Durchführung des Verfahrensschrittes ii) und zudem vorzugsweise auch in Verfahrensschritt iii) nicht auf über 66 %, insbesondere nicht auf über 50 %, ganz insbesondere nicht auf über 33% oder sogar nicht auf über 25% und ganz besonders bevorzugt nicht auf über 15 % ansteigt, was sich insbesondere ökonomisch und ökologisch wertvoll auf den bildenden Prozessanteil auswirkt.
• Die in 1 beschriebene Vorrichtung 100 und deren Verfahrensabläufe sind jeweils auch Bestandteil der in den 2 bis 4 beschriebenen Vorrichtungen. Um Wiederholungen zu vermeiden und aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die in 1 dargestellte Vorrichtung 100 beziehungsweise der dort dargestellte Anteil der Vorrichtung 100 der Folgefiguren symbolisch durch eine mit F1 gekennzeichnete Blackbox dargestellt, die auch prozesstechnisch an die, sich zwischen den 2 bis 4 unterscheidenden, übrigen Anteilen der Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 100, angeschlossen ist.
• Die dort dargestellten Vorrichtungen 100 unterscheiden sich davon abgesehen in ihrer, für die Herstellung von Werkstoffplatten einer jeweiligen bestimmten Art, vorgesehenen Ausgestaltungsmerkmalen.
• Die in 2 dargestellte Vorrichtung 100 ist zur Herstellung von Werkstoffplatten 10 ausgestaltet, die wenigstens eine MDF- oder wenigstens eine HDF-Schicht aufweisen. Unter Zuhilfenahme einer so ausgestalteten Vorrichtung 100 können also MDF-Platten oder HDF-Platten hergestellt werden. Ebenso können unter Zuhilfenahme der Vorrichtung 100 aber auch Hybridplatten hergestellt werden, die wenigstens eine, nach einem MDF- oder HDF-Typ ausgebildete, Schicht aufweisen, hergestellt werden. Dazu können sich weitere Aggregate an die dargestellte Vorrichtung anschließen oder in ihr integriert sein.
• An die dargestellte Vorrichtung 100 kann sich eine Einrichtung zur Kaschierung wenigstens einer der flächenbildenden Werkstoffplattenseiten im Produktionsprozess mittelbar oder unmittelbar anschließen, oder in den dargestellten Produktionsprozess an geeigneter Stelle integriert sein.
• Der sich innerhalb der Vorrichtung 100 im Zusammenhang mit der Durchführung des beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer Werkstoffplatte 10 ausbildende, bildende Prozessanteil BP umfasst einen Materialfluss M des naturbasierten Faseranteils F, wobei der Materialfluss M in der bildlichen Darstellung in allen 2 bis 4 beginnend oben links entlang des Uhrzeigersinns bis unten links verläuft und wenigstens folgende Prozessschritte durchläuft:
1. a) Materialaufbereitung
2. b) Beleimung
3. c) Formung
4. d) Pressung
5. e) Konfektionierung
und wobei der Materialfluss M zwischen Prozessschritt a) und Prozessschritt e) einen wachsenden Reifegrad R bezogen auf die zu erzeugende Werkstoffplatte 10 erfährt, wobei der Reifegrad R sich anhand wenigstens eines Parameters P bewerten läßt.
• Die für den bildenden Prozessanteil PB der Werkstoffplatte geeigneten Komponente K1, K2 wird nun zwischen dem Prozessschritt i) und dem Prozessschritt iv) dem bildenden Prozess BP zugeführt, wobei der bildende Prozessanteil zwischen diesen Prozessschritten einen wachsenden Reifegrad R' bezogen auf die zu erzeugende Werkstoffplatte 10 erfährt und die Zuführung der wenigstens einen Komponente K1, K2 in den weiteren Herstellungsprozess in Abstimmung mit dem Reifegrad R des Materialflusses M vorgenommen wird.
• In der 2 ist dazu vorgesehen, dass der bildende Prozessanteil BP des Verfahrens zur Herstellung einer Werkstoffplatte 10 wenigstens einen der weiteren Prozessschritte umfasst:
• f) Zerfaserung
• g) Fraktionierung
• h) Klassifizierung
• j) Zwischenlagerung
• k) Trocknung
• l) Druckbeaufschlagung
• m) Temperaturbeaufschlagung
• n) Schleifung
• o) Konfektionierung
• p) Abstapelung (mit Kühlung)
• q) Reifelager und Ausgangslager
und der Reifegrad der herzustellenden Werkstoffplatte 10 entsprechend der entlang des Materialflusses M vorgesehenen Reihenfolge der daraus vorgesehenen Prozessschritte weiter wächst. Vorrichtungsgemäß ist dementsprechend wenigstens eine der weiteren Einrichtungen realisiert:
• Zerfaserungseinrichtung 150, Fraktionierungseinrichtung 160 Klassifizierungseinrichtung 170, Zwischenlagerungseinrichtung 180, Trocknungseinrichtung 190, Druckbeaufschlagungseinrichtung 200, erste Temperaturbeaufschlagungseinrichtung 210, Schleifeinrichtung 220, Konfektionierungseinrichtung 230, Abstapelungseinrichtung 240, zweite Temperaturbeaufschlagungseinrichtung, insbesondere Kühleinrichtung 250 und/oder Reifelagereinrichtung mit Ausgangslagereinrichtung 260.
• Im dargestellten Beispiel ist die Einrichtung 140 zur wenigstens anteiligen Zuführung der in dem Vorrichtungsanteil F1 gewonnenen derart ausgebildet ist, dass zur wenigstens anteiligen Zuführung der wenigstens einen für dem bildenden Prozessanteil PB der Werkstoffplatte 10 geeigneten Komponente K1, K2 in den bildenden Prozessanteil PB derart ausgebildet ist, dass die geeignete Komponente vor und/oder in wenigstens eine der folgenden Einrichtungen, vorzugsweise angepasst an den dort erreichbaren Reifegrad R, einführbar ist:
• - Einrichtung zur Trennung 130
• - Fraktionierungseinrichtung 160
• - Klassifizierungseinrichtung 170
• - Zwischenlagerungseinrichtung 180
• - Trocknungseinrichtung 190
• - Druckbeaufschlagungseinrichtung 200
• - Temperaturbeaufschlagungseinrichtung 210
• Dabei ist wenigstens die als Nutzgut 11 bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente (K1, K2) als ein Gemenge aus Fasern gebildet, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 0,05 mm und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,9 mm, eine Länge zwischen 0,3 mm und 40,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 4,5 mm, und eine Stärke zwischen 0,05 mm und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 0,85 mm aufweisen.
• Ebenfalls ist in der Ausführungsform gemäß 2 vorgesehen, dass wenigstens eine Komponente K1, K2 wenigstens anteilig dem unterstützenden Prozessanteil UP zugeführt wird. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Komponente die nur wenig geeignet für die Verwendung im bildenden Prozessanteil geeignet scheint und oder deren weitere Aufbereitung aus ökologischen und/oder aus ökonomischen Gründen nicht angemessen scheint. Da eine Verwendung im unterstützenden Prozessanteil UP, beispielsweise bei der Gewinnung thermischer Energie, jedoch den Bedarf an fremden Energielieferanten, beispielsweise flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen, senkt und gleichzeitig den Abtransport aus dem Bereich der Vorrichtung zur Herstellung einer Werkstoffplatte unnötig macht, ergeben sich ökologische und ökonomische Vorteile.
• Dahingegen umfasst wenigstens die für den bildenden Prozessanteil vorgesehene, wenigstens eine Komponente K1, K2 einen naturbasierten Faseranteil F, wobei der naturbasierte Faseranteil F insbesondere in Form von aus Mehrjahrespflanzen, insbesondere aus Holz, gewonnenen Zellulose haltigen Fasern FF ausgebildet ist. Sofern unter Zuhilfenahme der Vorrichtung 100 eine Werkstoffplatte eines Hybridtypen hergestellt werden soll, kann die für den bildenden Prozessanteil vorgesehene, wenigstens eine Komponente K1, K2 (auch) einen naturbasierten Faseranteil F aufweisen, der in Form von aus Mehrjahrespflanzen, insbesondere aus Holz, gewonnenen Zellulose haltigen Spänen FS und/oder Langspänen FL ausgebildet ist.
• Alternativ dazu kann es aber auch vorgesehen sein, dass wenigstens die für den bildenden Prozessanteil vorgesehene, wenigstens eine Komponente K1, K2 einen naturbasierten Faseranteil F, wobei der naturbasierte Faseranteil F insbesondere in Form von aus Einjahrespflanzen, insbesondere aus Stroh oder Gras, gewonnenen Zellulose haltigen Fasern FF ausgebildet ist. Sofern unter Zuhilfenahme der Vorrichtung 100 eine Werkstoffplatte eines Hybridtypen hergestellt werden soll, kann die für den bildenden Prozessanteil vorgesehene, wenigstens eine Komponente K1, K2 (auch) einen naturbasierten Faseranteil F aufweisen, der in Form von aus Einjahrespflanzen, insbesondere aus Stroh oder Gras, gewonnenen Zellulose haltigen Spänen FS und/oder Langspänen FL ausgebildet ist.
• Die in 3 dargestellte Vorrichtung 100 ist zur Herstellung von Werkstoffplatten 10 ausgestaltet, die wenigstens eine Span-Schicht aufweisen. Unter Zuhilfenahme einer so ausgestalteten Vorrichtung 100 können also Span-Platten hergestellt werden. Ebenso können unter Zuhilfenahme der Vorrichtung 100 aber auch Hybridplatten hergestellt werden, die wenigstens eine, nach einem Span-Typ ausgebildete, Schicht aufweisen, hergestellt werden. An die dargestellte Vorrichtung 100 kann sich eine Einrichtung zur Kaschierung wenigstens einer der flächenbildenden Werkstoffplattenseiten im Produktionsprozess mittelbar oder unmittelbar anschließen, oder in den dargestellten Produktionsprozess an geeigneter Stelle integriert sein.
• Dabei ist wenigstens die als Nutzgut 11 bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente(K1, K2 als ein Gemenge aus Spänen gebildet ist, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 0,25 mm und 10,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,30 mm und 8,0 mm, eine Länge zwischen 0,25 mm und 60,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,30 mm und 50,0 mm, und eine Stärke zwischen 0,15 mm und 1,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,75 mm aufweisen.
• Die in 4 dargestellte Vorrichtung 100 ist zur Herstellung von Werkstoffplatten 10 ausgestaltet, die wenigstens eine Langspan-Schicht (OSB-Schicht) aufweisen. Unter Zuhilfenahme einer so ausgestalteten Vorrichtung 100 können also Langspan-Platten (OSB-Platten) hergestellt werden. Ebenso können unter Zuhilfenahme der Vorrichtung 100 aber auch Hybridplatten hergestellt werden, die wenigstens eine, nach einem Langspan-Typ ausgebildete, Schicht aufweisen, hergestellt werden. An die dargestellte Vorrichtung 100 kann sich eine Einrichtung zur Kaschierung wenigstens einer der flächenbildenden Werkstoffplattenseiten im Produktionsprozess mittelbar oder unmittelbar anschließen, oder in den dargestellten Produktionsprozess an geeigneter Stelle integriert sein.
• Dabei ist die Einrichtung 140 zur wenigstens anteiligen Zuführung der in dem Vorrichtungsanteil F1 gewonnenen Nutzgut 11 derart ausgebildet ist, dass zur wenigstens anteiligen Zuführung der wenigstens einen für dem bildenden Prozessanteil PB der Werkstoffplatte 10 geeigneten Komponente K1, K2 in den bildenden Prozessanteil PB derart ausgebildet ist, dass die geeignete Komponente vor und/oder in wenigstens eine der folgenden Einrichtungen, vorzugsweise angepasst an den dort erreichbaren Reifegrad R, einführbar ist:
• - Einrichtung zur Trennung 130
• - Fraktionierungseinrichtung 160
• - Klassifizierungseinrichtung 170
• - Zwischenlagerungseinrichtung 180
• - Trocknungseinrichtung 190
• - Druckbeaufschlagungseinrichtung 200
• - Temperaturbeaufschlagungseinrichtung 210
• Im Dargestellten Beispiel ist, wie in den 2 und 4, die Komponente K1 für den bildenden Prozessanteil BP und die Komponente K2 für den unterstützenden Prozessanteil UP vorgesehen. Es ist natürlich auch denkbar, dass in F1 beide Komponenten K1 und K2 oder auch weitere für den bildenden Prozessanteil vorbereitet und ausgesucht werden und eine andere Komponente, beispielsweise K3 oder K5 für die Nutzung im unterstützenden Prozessanteil UP vorgesehen ist, oder sogar aus dem Fabrikgelände der Vorrichtung 100 entfernt werden soll.
• Dabei ist wenigstens die als Nutzgut 11 bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente K1, K2, hier gezeigt also nur K1, als ein Gemenge aus Langspäne gebildet, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 5,0 mm und 45,0 mm, vorzugsweise zwischen 6,0 mm und 30,0 mm, eine Länge zwischen 60,0 mm und 185,0 mm, vorzugsweise zwischen 70,0 mm und 160,0 mm, und eine Stärke zwischen 0,15 mm und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 2,0 mm aufweisen.
• In 5 ist eine Werkstoffplatte 10 dargestellt. Die Werkstoffplatte 10 weist wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil F aufweisende, Schicht 15, 16, 17 auf, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht 15, 16, 17 ein Nutzgut 11 umfasst, dass aus einem, aus einer vorgeformten Werkstoffplatte 10' gewonnenem, Rohmaterial 14 hergestellt ist, und wobei das Nutzgut 11 unter Einwirkung einer, eine Impulsdauer ID und eine Impulsfrequenz IF aufweisenden, Druckstoßwelle W in wenigstens eine erste Komponente K1 und eine zweite Komponente K2, wobei wenigstens eine der Komponenten K1, K2 als Nutzgut 11 zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil BP der zu erzeugenden Werkstoffplatte 10 verwendet ist und vor Einwirkung der Druckstoßwelle W mechanisch vorzerkleinert ist.
• Die in 5 dargestellte Werkstoffplatte 10 ist vorzugsweise unter Zuhilfenahme einer beschriebenen Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Werkstoffplatte und unter Durchführung eines beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer Werkstoffplatte 10 erzeugt.
• Die dargestellte Werkstoffplatte 10 wird dann vorzugsweise für den Wohnungsbau, den Wohnungsinnenausbau und/oder den Möbelbau verwendet.
• Eine solche (Holz-)Werkstoffplatte 10 weist einen Kern bzw. eine Kernschicht 15 sowie eine (z.B. obere) erste Deckschicht 16 und eine (z.B. untere) zweite Deckschicht 17 auf, wobei die Gemische der beiden Deckschichten 16, 17 zugehörigen Fasern bzw. Partikel beispielsweise Späne, zu mindestens 30%, vorzugsweise zu mindestens 50% ganz vorzugsweise zu mindestens 70% aus naturbasierten Fasern gewonnen sind, die bereits einmal Bestandteil einer vorgeformten Werkstoffplatte 10'waren und unter Einwirkung einer, eine Impulsdauer ID und eine Impulsfrequenz IF aufweisenden, Druckstoßwelle W aus der vorgeformten Werkstoffplatte 10'gelöst wurden.
• In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kernschicht 15 selbst wiederum mehrlagig ausgebildet. Sie weist eine obere Lage 15a, eine mittlere Lage 15b und eine untere Lage 15c auf, die hier jeweils aus längeren Spänen bestehen, jedoch mit unterschiedlichen Orientierungen. Während die längeren Späne der oberen Lage 15a und der unteren Lage 15c entlang der Produktionsrichtung X (die auch dem Materialfluss M entspricht) bzw. Werkstoffplattenlängsrichtung X orientiert sind, sind die Späne FS der mittleren Lage 15b, die beispielsweise als erste Komponente K1 einer vorgefertigten Werkstoffplatte 10' entnommen sind, im Wesentlichen quer zur Produktionsrichtung X bzw. Werkstoffplattenlängsrichtung , also in Y-Richtung orientiert. Dies ist in 5 lediglich vereinfacht angedeutet. Der Kern kann jedoch auch einlagig und/oder in Form eines anderen Schichttyps, beispielsweise als Langspan-Schichttyp (OSB) oder als MDF- / HDF-Schichttyp ausgebildet sein. Selbstverständlich sind auch vielfache andere Gestaltungen der Werkstoffplatte möglich. So ist die hier dargestellte Werkstoffplatte 10 unter Zurhilfenahme einer gemäß 2 fortgebildeten Vorrichtung 100 entstanden und weist mindestens eine Schicht 15, 16, 17 auf, die nach dem Spantyp ausgebildet ist und als Komponente K1 Späne FS aufweist. Nur der Übersichtlichkeit halber wird auf weitere Darstellungen von Werkstoffplatten 10, die sinngemäß aufgebaut sind und unter Zurhilfenahme einer nach 3 oder nach 4 fortgebildeten Vorrichtung 100 hergestellt sind, verzichtet.
• Der übrige Faseranteil, also die Fasern, die nicht aus einer vorgeformten Werkstoffplatte 10' gewonnen sind, können dabei zur Bildung der einzelnen Schichten homogen mit den beschriebenen Anteilen vermischt sein, oder gezielt zur Bildung einer einzelnen Schicht oder Zwischenschicht genutzt sein.
• Bezugszeichenliste

10

Werkstoffplatte

10'

(wenigstens teilweise) vorgeformte Werkstoffplatte

11

Nutzgut

14

Rohmaterial

15

Schicht

16

Schicht

17

Schicht

100

Vorrichtung (auch: Anlage)

110

Einrichtung zur mechanischen Vorzerkleinerung

120

Einrichtung zur Zerlegung von Rohmaterial

130

Einrichtung zur Trennung

140

Einrichtung zur wenigstens anteiligen Zuführung

150

Zerfaserungseinrichtung

160

Fraktionierungseinrichtung

170

Klassifizierungseinrichtung

180

Zwischenlagerungseinrichtung

190

Trocknungseinrichtung

200

Druckbeaufschlagungseinrichtung

210

erste Temperaturbeaufschlagungseinrichtung

220

Schleifeinrichtung

230

Konfektionierungseinrichtung

240

Abstapelungseinrichtung

250

zweite Temperaturbeaufschlagungseinrichtung, insbesondere Kühleinrichtung

260

Reifelagereinrichtung mit Ausgangslagereinrichtung

270

Vorselektierungseinrichtung

280

Beleimungseinrichtung

290

Formungseinrichtung, Streuung

BP

bildender Prozessanteil

F

Faseranteil

F1

Vorrichtung(-santeil) gemäß 1

FF

Fasern

FL

Langspäne

FS

Späne

ID

Impulsdauer

IF

Impulsfrequenz

K1

Komponente

K2

Komponente

K3

Komponente

K4

Komponente

K5

Komponente

M

Materialfluss

P

Parameter

R

Reifegrad

RF

relative Feuchtigkeit

UP

unterstützender Prozessanteil

W

Druckstoßwelle

X

Raumrichtung, Längsrichtung

Y

Raumrichtung, Querrichtung

Z

Höhenrichtung

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung einer, wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil (F) aufweisende, Schicht (15, 16, 17) aufweisenden, Werkstoffplatte (10), wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht (15, 16, 17) ein Nutzgut (11) umfasst, dass aus einem, aus einer wenigstens teilweise vorgeformten Werkstoffplatte (10') gewonnenem, Rohmaterial (14) hergestellt ist, wobei das Verfahren wenigstens einen bildenden Prozessanteil (BP) und einen unterstützenden Prozessanteil (UP) aufweist und wenigstens die folgenden Schritte umfasst: i) mechanisch berührende Vorzerkleinerung der vorgeformten Werkstoffplatte (10') in Rohmaterial (14), ii) Zerlegung des Rohmaterials unter Einwirkung einer eine Impulsdauer (ID) und eine Impulsfrequenz (IF) aufweisenden Druckstoßwelle (W) in wenigstens eine erste Komponente (K1) und eine zweite Komponente (K2), wobei wenigstens eine der Komponenten (K1, K2) als Nutzgut (11) zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil (BP) der zu erzeugenden Werkstoffplatte (10) geeignet ist, iii) Trennung wenigstens der zweiten Komponente (K2) und der ersten Komponente (K1) iv) wenigstens anteilige Zuführung der wenigstens einen, für den bildenden Prozessanteil (BP) der Werkstoffplatte (10) geeigneten Komponente (K1, K2) in den bildenden Prozessanteil (BP) des weiteren Herstellungsprozesses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bildende Prozessanteil (BP) einen Materialfluss (M) des naturbasierten Faseranteils (F) umfasst, wobei der Materialfluss (M) wenigstens folgende Prozessschritte durchläuft: a) Materialaufbereitung b) Beleimung c) Formung d) Pressung e) Konfektionierung und wobei der Materialfluss (M) zwischen Prozessschritt a) und Prozessschritt e) einen wachsenden Reifegrad (R) bezogen auf die zu erzeugende Werkstoffplatte (10) erfährt, wobei der Reifegrad (R) sich anhand wenigstens eines Parameters (P) bewerten läßt.
3. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für den bildenden Prozessanteil (PB) der Werkstoffplatte geeigneten Komponente (K1, K2) zwischen Prozessschritt i) und Prozessschritt iv) einen wachsenden Reifegrad (R') bezogen auf die zu erzeugende Werkstoffplatte (10) erfährt und die Zuführung der wenigstens einen Komponente (K1, K2) in den weiteren Herstellungsprozess in Abstimmung mit dem Reifegrad (R) des Materialflusses (M) vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren wenigstens einen der weiteren Prozessschritte umfasst: f) Zerfaserung g) Fraktionierung h) Klassifizierung j) Zwischenlagerung k) Trocknung I) Druckbeaufschlagung m) Temperaturbeaufschlagung n) Schleifung o) Konfektionierung p) Abstapelung (mit Kühlung) q) Reifelager und Ausgangslager
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente (K1, K2) wenigstens anteilig dem unterstützenden Prozessanteil (UP) zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente (K1, K2) einen naturbasierten Faseranteil (F) umfasst und der naturbasierte Faseranteil (F) insbesondere in Form von aus Mehrjahrespflanzen, insbesondere aus Holz, gewonnenen Zellulose haltigen Fasern (FF) und/oder Spänen (FS) und/oder Langspänen (FL) ausgebildet ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente (K1, K2) einen naturbasierten Faseranteil (F) umfasst und der naturbasierte Faseranteil (F) insbesondere in Form von aus Einjahrespflanzen, insbesondere aus Stroh oder Gras, gewonnenen Zellulose haltigen Fasern (FF) und/oder Spänen (FS) und/oder Langspänen (FL) ausgebildet ist.
8. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den naturbasierten Faseranteil (F) bildenden Fasern (FF) und/oder Späne (FS) und/oder Langspäne (FL) eine relative Feuchtigkeit (RF) aufweisen und die relative Feuchtigkeit (RF) vor, und insbesondere auch während, der Durchführung des Verfahrensschritts i) in einem Bereich zwischen 2% und 30%, insbesondere zwischen 2 % und 18%, ganz insbesondere zwischen 2 % und 12 % liegt und während der Durchführung des Verfahrensschrittes ii) nicht auf über 66 %, insbesondere nicht auf über 50 %, ganz insbesondere nicht auf über 33% oder sogar nicht auf über 25% und ganz besonders bevorzugt nicht auf über 15 % ansteigt.
9. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den naturbasierten Faseranteil (F) bildenden Fasern (FF) und/oder Späne (FS) und/oder Langspäne (FL) eine relative Feuchtigkeit (RF) aufweisen und die relative Feuchtigkeit vor, und insbesondere auch während, der Durchführung des Verfahrensschritts i) in einem Bereich zwischen 2% und 30%, insbesondere zwischen 2 % und 18%, ganz insbesondere zwischen 2 % und 12 % liegt und während der Durchführung des Verfahrensschrittes iii) nicht auf über 66 %, insbesondere nicht auf über 50 %, ganz insbesondere nicht auf über 33% oder sogar nicht auf über 25% und ganz besonders bevorzugt nicht auf über 15 % ansteigt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die als Nutzgut (11) bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente (K1, K2) als ein Gemenge aus Spänen gebildet ist, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 0,25 mm und 10,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,30 mm und 8,0 mm, eine Länge zwischen 0,25 mm und 60,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,30 mm und 50,0 mm, und eine Stärke zwischen 0,15 mm und 1,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,75 mm aufweisen.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die als Nutzgut (11) bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente (K1, K2) als ein Gemenge aus Langspäne gebildet ist, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 5,0 mm und 45,0 mm, vorzugsweise zwischen 6,0 mm und 30,0 mm, eine Länge zwischen 60,0 mm und 185,0 mm, vorzugsweise zwischen 70,0 mm und 160,0 mm, und eine Stärke zwischen 0,15 mm und 2,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 2,0 mm aufweisen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die als Nutzgut (11) bestimmte und im Verfahrensschritt ii) erzeugte Komponente (K1, K2) als ein Gemenge aus Fasern gebildet ist, die zu wenigstens 80 %, vorzugsweise zu wenigstens 85%, ganz vorzugsweise zu wenigstens 92% eine Breite zwischen 0,05 mm und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,9 mm, eine Länge zwischen 0,3 mm und 40,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 4,5 mm, und eine Stärke zwischen 0,05 mm und 2,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 0,85 mm aufweisen.
13. Vorrichtung (100) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung einer, wenigstens eine, wenigstens einen naturbasierten Faseranteil (F) aufweisende, Schicht (15, 16, 17) aufweisenden, Werkstoffplatte (10), wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht (15, 16, 17) ein Nutzgut (11) umfasst, dass aus einem, aus einer wenigstens teilweise vorgeformten Werkstoffplatte (10') gewonnenem, Rohmaterial (14) hergestellt ist, wobei die Vorrichtung (100) zur Bildung wenigstens eines bildenden Prozessanteils (BP) und eines unterstützenden Prozessanteils (UP) ausgebildet ist und wobei die Vorrichtung (100) wenigstens folgendes umfasst: I) Einrichtung (110) zur mechanisch berührenden Vorzerkleinerung der vorgeformten Werkstoffplatte (10') in Rohmaterial (14), II) Einrichtung (120) zur Zerlegung des Rohmaterials (14) unter Einwirkung einer eine Impulsdauer (ID) und eine Impulsfrequenz (IF) aufweisenden Druckstoßwelle (W) in wenigstens eine erste Komponente (K1) und wenigstens eine zweite Komponente (K2), wobei wenigstens eine der Komponenten (K1, K2) als Nutzgut (11) zur Nutzung in dem wenigstens einen bildenden Prozessanteil (BP) der Werkstoffplatte (10) geeignet ist, III) Einrichtung (130) zur Trennung wenigstens der zweiten Komponente (K2) und der ersten Komponente (K1) IV) Einrichtung (140) zur wenigstens anteiligen Zuführung der wenigstens einen für dem bildenden Prozessanteil (PB) der Werkstoffplatte (10) geeigneten Komponente (K1, K2) in den bildenden Prozessanteil (PB) des weiteren Herstellungsprozess.
14. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) wenigstens eine der weiteren Einrichtungen umfasst: Zerfaserungseinrichtung (150), Fraktionierungseinrichtung (160) Klassifizierungseinrichtung (170), Zwischenlagerungseinrichtung (180), Trocknungseinrichtung (190), Druckbeaufschlagungseinrichtung (200), erste Temperaturbeaufschlagungseinrichtung (210), Schleifeinrichtung (220), Konfektionierungseinrichtung (230), Abstapelungseinrichtung (240), zweite Temperaturbeaufschlagungseinrichtung, insbesondere Kühleinrichtung (250) und/oder Reifelagereinrichtung mit Ausgangslagereinrichtung (260).
15. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (140) zur wenigstens anteiligen Zuführung der wenigstens einen für dem bildenden Prozessanteil (PB) der Werkstoffplatte (10) geeigneten Komponente (K1, K2) in den bildenden Prozessanteil (PB) derart ausgebildet ist, dass die geeignete Komponente vor und/oder in wenigstens eine der folgenden Einrichtungen, vorzugsweise angepasst an den dort erreichbaren Reifegrad (R), einführbar ist: - Einrichtung zur Trennung (130) - Fraktionierungseinrichtung (160) - Klassifizierungseinrichtung (170) - Zwischenlagerungseinrichtung (180) - Trocknungseinrichtung (190) - Druckbeaufschlagungseinrichtung (200) - Temperaturbeaufschlagungseinrichtung (210)

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