DE102022134608A1 - Material plate and method for producing a material plate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Werkstoffplatte mit einer oder mehreren Schichten, die aus einer Matte aus Partikeln unter Anwendung von Druck und/oder Wärme hergestellt ist. Die Matte weist als Partikel einerseits Basispartikel (1) aus Lignin enthaltendem, pflanzlichem Fasermaterial und andererseits Zusatzpartikel (2) aus einem Füllmaterial auf. Die Zusatzpartikel (2) sind in ihren strukturellen Eigenschaften an die strukturellen Eigenschaften der Basispartikel angepasst.The invention relates to a material plate with one or more layers, which is produced from a mat of particles using pressure and/or heat. The mat has, on the one hand, base particles (1) made of lignin-containing, plant-based fiber material and, on the other hand, additional particles (2) made of a filler material. The additional particles (2) are adapted in their structural properties to the structural properties of the base particles.
Description
Die Erfindung betrifft eine Werkstoffplatte mit einer oder mehreren Schichten, die aus einer Matte aus (vorzugsweise mit einem Bindemittel versehenen oder mit einem Bindemittel gemischten) Partikeln unter Anwendung von Druck und/oder Wärme, insbesondere durch Pressen, hergestellt ist,
wobei die Matte als Partikel einerseits Basispartikel aus Lignin enthaltendem pflanzlichem Fasermaterial und andererseits Zusatzpartikel aus einem Füllmaterial aufweist. Bevorzugt ist die Werkstoffplatte mehrschichtig, z.B. mit äußeren Deckschichten und zumindest einer zwischen den Deckschichten angeordneten Mittelschicht, ausgebildet.The invention relates to a material plate with one or more layers, which is produced from a mat of particles (preferably provided with a binder or mixed with a binder) by applying pressure and/or heat, in particular by pressing,
wherein the mat comprises, on the one hand, base particles of lignin-containing plant fiber material and, on the other hand, additional particles of a filler material. Preferably, the material plate is multi-layered, e.g. with outer cover layers and at least one middle layer arranged between the cover layers.
Die Werkstoffplatte oder zumindest eine ihrer Schichten wird auf Basis der Lignin enthaltenden, pflanzlichen Basispartikel hergestellt. Diese Basispartikel können insbesondere aus Mehrjahrespflanzen, wie z. B. Holz, gewonnen werden. Dabei kann es sich z.B. um Holzfasern handeln, die üblicherweise für die Herstellung von Holzfaserplatten, z.B. MDF-Platten verwendet werden. Alternativ kann es sich bei den Partikeln um Späne handeln, die für die Herstellung von Spanplatten verwendet werden. Schließlich kann es sich auch um sogenannte Strands bzw. Langspäne handeln, die für die Herstellung von OSB-Platten (Oriented Strand Board) verwendet werden. Alternativ zu Holzpartikeln können Partikel aus Einjahrespflanzen, z.B. Gräsern oder Stroh, verwendet werden, und zwar in der Regel als Fasern. Stets ist es zweckmäßig, die aus pflanzlichem Material hergestellten Basispartikel mit einem Bindemittel zu versehen oder mit einem Bindemittel zu mischen, so dass bevorzugt beleimte Basispartikel eingesetzt werden. Aus den Partikeln wird im Zuge der Herstellung eine Matte erzeugt, die anschließend unter Anwendung von Druck und gegebenenfalls Wärme zu der Werkstoffplatte verpresst wird.The material board or at least one of its layers is made from the plant-based particles containing lignin. These base particles can be obtained in particular from perennial plants, such as wood. These can be wood fibers, for example, which are usually used to make wood fiber boards, e.g. MDF boards. Alternatively, the particles can be chips, which are used to make chipboards. Finally, they can also be so-called strands or long chips, which are used to make OSB boards (oriented strand board). As an alternative to wood particles, particles from annual plants, e.g. grasses or straw, can be used, usually as fibers. It is always advisable to provide the base particles made from plant material with a binding agent or to mix them with a binding agent, so that glued base particles are preferably used. During production, a mat is created from the particles, which is then pressed into the material plate using pressure and, if necessary, heat.
Die Herstellung der Werkstoffplatte erfolgt kontinuierlich oder taktgebunden. Dazu werden z.B. kontinuierlich arbeitende Presse mit endlos umlaufenden Pressbändern verwendet. Alternativ kommen Taktpressen zum Einsatz, z.B. Einetagenpressen oder Mehretagenpressen.The material plate is manufactured either continuously or in cycles. For example, continuously operating presses with endlessly rotating press belts are used. Alternatively, cycle presses are used, e.g. single-daylight presses or multi-daylight presses.
Die Auswahl des Materials und insbesondere die Auswahl der ligninhaltigen Basispartikel beeinflusst maßgeblich die Eigenschaften der Werkstoffplatte und insbesondere die mechanischen Eigenschaften, wie z.B. ihre Steifigkeit, Biegefestigkeit oder Biegeelastizität.The selection of the material and in particular the selection of the lignin-containing base particles significantly influences the properties of the material plate and in particular the mechanical properties, such as its stiffness, flexural strength or flexural elasticity.
Im Zusammenhang mit mehrschichtigen Werkstoffplatten und insbesondere mehrschichtigen Holzwerkstoffplatten ist es grundsätzlich bekannt, die einzelnen Schichten unterschiedlich auszugestalten, z.B. aus unterschiedlichen Partikelarten und/oder Partikelorientierungen. Dabei kommt der Ausgestaltung der (äußeren) Deckschichten in der Regel besondere Bedeutung zu, da die für den Anwender relevanten mechanischen Eigenschaften, wie insbesondere die Biegesteifigkeit, Biegefestigkeit oder Biegeelastizität, maßgeblich durch die äußeren Schichten beeinflusst werden, die auch als Deckschichten bezeichnet werden.In connection with multilayer material boards and in particular multilayer wood-based panels, it is generally known that the individual layers can be designed differently, e.g. from different particle types and/or particle orientations. The design of the (outer) cover layers is usually of particular importance, since the mechanical properties relevant to the user, such as in particular the flexural rigidity, flexural strength or flexural elasticity, are significantly influenced by the outer layers, which are also referred to as cover layers.
Mehrschichtige Holzwerkstoffplatten und deren Herstellung sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen z.B. aus der
Neben den mechanischen Eigenschaften der Werkstoffplatte sind bei der Herstellung auch wirtschaftliche Aspekte zu berücksichtigen, so dass in der Praxis insbesondere das Bedürfnis nach kostengünstigen Werkstoffplatten besteht. Da die Fertigungskosten maßgeblich durch die Kosten der im Zuge der Herstellung eingesetzten Rohstoffe beeinflusst werden, wurde bereits vorgeschlagen, die natürlichen Rohstoffe teilweise durch preiswertere Rohstoffe zu ersetzen und die Werkstoffplatten mit Füllmaterialien zu versehen. Besonders hohe Einsparpotenziale lassen sich erzielen, wenn für die Produktion recyclierte Rohstoffe oder Werkstoffe als Füllmaterialien genutzt werden. Allerdings sind die technischen bzw. mechanischen Eigenschaften dieser Werkstoffplatten oft stark eingeschränkt. Insbesondere dann, wenn der Einsatz von Füllmaterialien zu einer erheblichen Reduzierung der Festigkeitswerte führt, ist der praktische Einsatz trotz des erheblich günstigeren Preises stark begrenzt. Nachteilig sind bei diesen kostengünstigen Platten auch starke Schwankungen der ohnehin schon geringen Festigkeitswerte, so dass bei der Herstellung häufig unerwünschte und teure Sicherheitsreserven, wie z.B. größere Wandstärken, höherer Leimanteil usw. vorgesehen werden müssen.In addition to the mechanical properties of the material board, economic aspects must also be taken into account during production, so that in practice there is a particular need for inexpensive material boards. Since production costs are significantly influenced by the costs of the raw materials used in production, it has already been proposed to partially replace the natural raw materials with cheaper raw materials and to provide the material boards with filler materials. Particularly high savings potential can be achieved if recycled raw materials or materials are used as filler materials for production. However, the technical or mechanical properties of these material boards are often very limited. In particular, if the use of filler materials leads to a significant reduction in the strength values, practical use is very limited despite the significantly lower price. A disadvantage of these inexpensive boards is that the already low strength values fluctuate greatly, so that undesirable and expensive safety reserves, such as greater wall thicknesses, higher glue content, etc., often have to be provided during production.
Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik und den beschriebenen Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkstoffplatte zu schaffen, die sich nicht nur kostengünstig herstellen lässt, sondern sich auch durch gute mechanische Eigenschaften auszeichnet. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Werkstoffplatte angegeben werden.Based on the previously known state of the art and the disadvantages described, the invention is based on the object of creating a material plate that is not only inexpensive to produce, but also has good mechanical properties. In addition, a method for producing such a material plate is to be specified.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Werkstoffplatte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte gemäß Patentanspruch 13. This object is achieved according to the invention by a material plate having the features of
Die Erfindung schlägt bei einer Werkstoffplatte der eingangs beschriebenen Art vor, dass die Zusatzpartikel, d. h. die Partikel, die aus dem (kostengünstigen) Füllmaterial bestehen, (teilweise oder vollständig) in ihren strukturellen Eigenschaften an die strukturellen Eigenschaften der Basispartikel angepasst sind.In a material plate of the type described above, the invention proposes that the additional particles, i.e. the particles consisting of the (inexpensive) filler material, are (partially or completely) adapted in their structural properties to the structural properties of the base particles.
Die Anpassung der strukturellen Eigenschaften der Zusatzpartikel meint im Rahmen der Erfindung, dass vorzugsweise zumindest 80 % der Zusatzpartikel, z.B. zumindest 90 %, besonders bevorzugt alle Zusatzpartikel in ihren strukturellen Eigenschaften an die strukturellen Eigenschaften der Basispartikel angepasst sind.In the context of the invention, the adaptation of the structural properties of the additional particles means that preferably at least 80% of the additional particles, e.g. at least 90%, particularly preferably all additional particles are adapted in their structural properties to the structural properties of the base particles.
Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass sich die Fertigungskosten einer Werkstoffplatte, die aus natürlichen Rohstoffen, wie z.B. Einjahrespflanzen oder Mehrjahrespflanzen, hergestellt wird, durch den zusätzlichen Einsatz von kostengünstigem Füllmaterial stark reduzieren lassen. Die bei herkömmlichen kostenreduzierten Platten auftretenden Nachteile durch reduzierte mechanische Eigenschaften werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, dass die eingesetzten Zusatzpartikel in ihren wichtigen strukturellen Eigenschaften gezielt an die strukturellen Eigenschaften der (naturbasierten) Basispartikel angepasst werden.The invention is based on the finding that the manufacturing costs of a material panel made from natural raw materials, such as annual plants or perennial plants, can be greatly reduced by the additional use of inexpensive filling material. The disadvantages that occur with conventional, cost-reduced panels due to reduced mechanical properties are avoided according to the invention by specifically adapting the important structural properties of the additional particles used to the structural properties of the (natural-based) base particles.
Strukturelle Eigenschaften meint im Rahmen der Erfindung z.B. die Grundform der Partikel und/oder deren Dimension, z.B. Länge, Breite und/oder Dicke. Es werden folglich bevorzugt füllstoffartige Zusatzpartikel verwendet, die in ihrer Grundform und/oder in ihrer Dimension an die Grundform bzw. Dimension der (naturbasierten) Basispartikel angepasst sind, d. h. die Zusatzpartikel einerseits und die Basispartikel andererseits weisen die gleiche Grundform und bevorzugt die gleiche oder eine ähnliche Dimension auf. Bei einer bestimmten Grundform kann es sich z.B. um eine Stabform, eine ovale Form, eine Spiralform oder dergleichen handeln.In the context of the invention, structural properties mean, for example, the basic shape of the particles and/or their dimensions, e.g. length, width and/or thickness. Consequently, filler-like additional particles are preferably used which are adapted in their basic shape and/or dimensions to the basic shape or dimension of the (natural-based) base particles, i.e. the additional particles on the one hand and the base particles on the other have the same basic shape and preferably the same or a similar dimension. A specific basic shape can be, for example, a rod shape, an oval shape, a spiral shape or the like.
Alternativ oder ergänzend kann es sich bei den angepassten strukturellen Eigenschaften auch um das Volumen der jeweiligen Partikel handeln.Alternatively or additionally, the adjusted structural properties can also be the volume of the respective particles.
Der Begriff der strukturellen Eigenschaften umfasst auch die Oberflächenbeschaffenheit, z.B. die Rauigkeit, und/oder die Porosität bzw. Gasdurchlässigkeit der Partikel, d. h. es kann auch eine Anpassung hinsichtlich dieser Parameter erfolgen. Die Anpassung hinsichtlich Porosität und Gasdurchlässigkeit verhindert die Grenzschichtbildung bei der Entgasung, Trocknung und im Reifeprozess der Platte und ermöglicht z.B. eine gleichmäßige Leimabbindung.The term structural properties also includes the surface properties, e.g. the roughness, and/or the porosity or gas permeability of the particles, i.e. an adjustment can also be made with regard to these parameters. The adjustment with regard to porosity and gas permeability prevents the formation of boundary layers during degassing, drying and the maturing process of the board and enables, for example, even glue setting.
Bei den strukturellen Eigenschaften kann es sich auch um die Elastizität bzw. Steifigkeit der Partikel handeln. Schließlich umfasst die Anpassung der strukturellen Eigenschaften auch die Anpassung bzw. Abstimmung hinsichtlich der Aufnahmefähigkeit von Flüssigkeiten, z.B. von Wasser, und/oder die Bindefähigkeit mit dem gegebenenfalls verwendeten Bindemittel, z.B. mit der jeweils ausgewählten Leimsorte.The structural properties can also include the elasticity or stiffness of the particles. Finally, the adaptation of the structural properties also includes the adaptation or coordination of the absorption capacity of liquids, e.g. water, and/or the binding capacity with the binding agent used, e.g. with the type of glue selected.
Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Zusatzpartikel lediglich in einer strukturellen Eigenschaft bzw. zumindest einer strukturellen Eigenschaft an die jeweilige strukturelle Eigenschaft der Basispartikel angepasst sind. Bevorzugt sind die Zusatzpartikel in mehreren strukturellen Eigenschaften an die strukturellen Eigenschaften der Basispartikel angepasst. So liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass die Zusatzpartikel in jeweils einer oder mehreren strukturellen Eigenschaften aus einer oder aus mehreren der genannten Gruppen an die jeweiligen Eigenschaften der Basispartikel angepasst sind, z.B. einerseits in der Dimension und andererseits in der Oberflächenbeschaffenheit.It is within the scope of the invention that the additional particles are adapted to the respective structural property of the base particles in only one structural property or at least one structural property. The additional particles are preferably adapted to the structural properties of the base particles in several structural properties. It is also within the scope of the invention that the additional particles are adapted to the respective properties of the base particles in one or more structural properties from one or more of the groups mentioned, e.g. on the one hand in the dimension and on the other hand in the surface quality.
Die „Anpassung“ der jeweiligen Eigenschaften bzw. Parameter bedeutet, dass die Eigenschaften oder die konkret vorgeschlagenen Parameter (z.B. Dimension) identisch oder nahezu identisch, jedoch zumindest sehr ähnlich sind. Das bedeutet bevorzugt, dass im Vergleich einer bestimmten Eigenschaft oder eines bestimmten Parameters derjenige für die Zusatzpartikel um max. 30 %, z.B. max. 20 %, vorzugsweise max. 10 % oder auch nur max. 5 % von demjenigen der Basispartikel abweicht.The "adaptation" of the respective properties or parameters means that the properties or the specifically proposed parameters (e.g. dimensions) are identical or almost identical, but at least very similar. This preferably means that when comparing a specific property or a specific parameter, the one for the additional particles deviates from that of the base particles by max. 30%, e.g. max. 20%, preferably max. 10% or even just max. 5%.
Besonders bevorzugt wird die Erfindung bei einer mehrschichtigen Werkstoffplatte realisiert, die (zumindest zwei) äußere Deckschichten und zumindest eine zwischen den Deckschichten angeordnete Mittelschicht aufweist. Solche mehrschichtigen Werkstoffplatten sind - wie eingangs beschrieben - aus dem Stand der Technik bekannt. Erfindungsgemäß ist nun jedoch zumindest eine dieser Schichten in der erfindungsgemäßen Weise ausgestaltet, d. h. in zumindest einer der Schichten werden zusätzlich zu den naturbasierten Basispartikeln Zusatzpartikel aus Füllmaterial eingesetzt, wobei die Zusatzpartikel in ihren strukturellen Eigenschaften an die strukturellen Eigenschaften der Basispartikel (derselben Schicht oder vorzugsweise der benachbarten Schicht/Schichten) angepasst sind. Dabei liegt es grundsätzlich im Rahmen der Erfindung, dass in einer oder in mehreren Schichten Mischungen aus Basispartikeln und Zusatzpartikeln zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt werden jedoch eine oder vorzugsweise beide Deckschichten aus den Basispartikeln, z.B. aus Fasern, Spänen oder Strands aus Mehrjahrespflanzen oder Einjahrespflanzen hergestellt, während die Mittelschicht aus Zusatzpartikeln oder auf Basis der füllstoffartigen Zusatzpartikel oder gegebenenfalls auch mit Zusatzpartikeln hergestellt ist. So liegt es im Rahmen der Erfindung, die Deckschichten aus hochwertigen, naturbasierten Partikeln und die Mittelschicht oder auch mehrere Mittelschichten aus kostengünstigen Zusatzpartikeln (aus Füllmaterial) herzustellen. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die mechanischen Eigenschaften einer mehrschichtigen Holzwerkstoffplatte vor allem durch die äußeren Schichten bestimmt werden bzw. maßgeblich durch die äußeren Schichten beeinflusst werden. Der Einsatz kostengünstiger Füllmaterialien wird daher bevorzugt auf eine oder mehrere innere Schichten, z.B. eine Mittelschicht, beschränkt.The invention is particularly preferably implemented in a multilayer material plate which has (at least two) outer cover layers and at least one middle layer arranged between the cover layers. Such multilayer material plates are - as described at the beginning - known from the prior art. According to the invention, however, at least one of these layers is designed in the manner according to the invention, i.e. in at least one of the layers, additional particles made of filler material are used in addition to the natural-based base particles, the additional particles being adapted in their structural properties to the structural properties of the base particles (of the same layer or preferably the adjacent layer/layers). In principle, it is within the scope of the invention that mixtures of base particles and additional particles are used in one or more layers. However, one or preferably both cover layers are particularly preferably made from the base particles, e.g. from fibers, chips or strands from perennial plants or annual plants, while the middle layer is made from additional particles. kel or on the basis of the filler-like additional particles or possibly also with additional particles. It is therefore within the scope of the invention to produce the cover layers from high-quality, nature-based particles and the middle layer or several middle layers from inexpensive additional particles (from filler material). The invention is based on the knowledge that the mechanical properties of a multi-layer wood-based panel are primarily determined by the outer layers or are significantly influenced by the outer layers. The use of inexpensive filler materials is therefore preferably limited to one or more inner layers, e.g. a middle layer.
Die Erfindung hat jedoch erkannt, dass bei derartigen mehrschichtigen Werkstoffplatten die Ausbildung von Grenzschichten zwischen unterschiedlichen Partikelarten nachteilig sein kann und insbesondere zu reduzierten mechanischen Eigenschaften führen kann. Die Ausbildung der Grenzschichten zwischen einer aus Füllstoffen gebildeten oder Füllstoffe aufweisenden Mittelschicht und einer aus Naturfasern gebildeten oder Naturfasern aufweisenden Deckschicht beeinflusst maßgeblich die mechanischen Eigenschaften der mehrschichtigen Platte. Negative Einflüsse werden erfindungsgemäß dadurch eliminiert oder zumindest reduziert, dass die an den Grenzschichten bzw. am Übergang aufeinandertreffenden Partikel in ihren strukturellen Eigenschaften aufeinander abgestimmt sind. Negative Auswirkungen im Bereich der Grenzschichten werden erfindungsgemäß folglich dadurch eliminiert oder reduziert, dass am Übergang zwischen Deckschicht und Mittelschicht zwar Partikel aus unterschiedlichem Material aufeinandertreffen, diese Partikel jedoch in ihren strukturellen Eigenschaften gleich oder zumindest sehr ähnlich sind. So werden im Bereich der Grenzschichten bzw. Übergänge z.B. Holzfasern einerseits und füllstoffartige Zusatzpartikel andererseits eingesetzt, die sich hinsichtlich ihrer Grundform und Dimension zumindest sehr ähnlich sind, so dass sich die beim Stand der Technik negativ auswirkenden Grenzschichten nicht in dieser Weise bilden. Insgesamt wird folglich eine Werkstoffplatte zur Verfügung gestellt, die sich einerseits kostengünstig herstellen lässt, die sich jedoch andererseits durch gute mechanische Eigenschaften, wie z.B. Steifigkeit/Biegesteifigkeit, Biegefestigkeit oder Biegeelastizität auszeichnet.However, the invention has recognized that in such multilayer material panels the formation of boundary layers between different types of particles can be disadvantageous and can in particular lead to reduced mechanical properties. The formation of the boundary layers between a middle layer made of fillers or containing fillers and a cover layer made of natural fibers or containing natural fibers significantly influences the mechanical properties of the multilayer panel. According to the invention, negative influences are eliminated or at least reduced by the fact that the particles that meet at the boundary layers or at the transition are coordinated with one another in terms of their structural properties. Negative effects in the area of the boundary layers are therefore eliminated or reduced according to the invention by the fact that, although particles made of different materials meet at the transition between the cover layer and the middle layer, these particles are the same or at least very similar in terms of their structural properties. For example, in the area of the boundary layers or transitions, wood fibers on the one hand and filler-like additional particles on the other hand are used, which are at least very similar in terms of their basic shape and dimensions, so that the boundary layers that have a negative effect in the prior art do not form in this way. Overall, a material plate is provided which, on the one hand, can be produced cost-effectively, but which, on the other hand, is characterized by good mechanical properties, such as stiffness/flexural rigidity, flexural strength or flexural elasticity.
Mögliche Ausgestaltungen und Abwandlungen der Erfindung werden im Folgenden dargestellt:
- Als Basispartikel werden bevorzugt Partikel aus Mehrjahrespflanzen oder aus Einjahrespflanzen verwendet. Mehrjahrespflanzen meint insbesondere Holz, so dass als Basispartikel Holzpartikel, z.B. Holzfasern, Holzspäne oder Holzstrands zum Einsatz kommen. Alternativ werden Basispartikel aus Einjahrespflanzen verwendet, z.B. Fasern aus Stroh, Gräsern oder dergleichen. Stets ist es zweckmäßig, die naturbasierten Basispartikel mit einem Bindemittel zu versehen oder zu mischen, z.B. mit Leim. Die Erfindung umfasst grundsätzlich aber auch Ausführungsformen, bei denen die Platte aus einer Matte ohne den Einsatz separater Bindemittel verpresst wird.
- Particles from perennial plants or annual plants are preferably used as base particles. Perennial plants means wood in particular, so that wood particles, e.g. wood fibers, wood chips or wood strands, are used as base particles. Alternatively, base particles from annual plants are used, e.g. fibers from straw, grass or the like. It is always expedient to provide the natural-based base particles with a binding agent or to mix them, e.g. with glue. The invention also basically includes embodiments in which the panel is pressed from a mat without the use of separate binding agents.
Die als Füllstoffe dienenden Zusatzpartikel werden zur Kostenreduzierung bevorzugt aus Recyclingmaterial hergestellt. Es können z.B. recyclierte Textilien, z.B. Textilreste zum Einsatz kommen, z.B. Textilien oder Textilreste aus Baumwolle oder mit Baumwolle aber auch aus anderen für Textilien üblichen Materialien, z.B. Textilien aus Naturfasern und/oder Kunstfasern. Alternativ können Zusatzpartikel aus recycliertem Papier oder recycliertem Karton verwendet werden. Es können auch Zusatzpartikel aus Kunststoff zum Einsatz kommen, z.B. aus recycliertem Kunststoff. Bevorzugt handelt es sich dabei um recyclierte Kunststoffe aus Polyurethan oder mit Polyurethan oder aus Polystyrol oder mit Polystyrol. Es kann sich auch um geschäumte Kunststoffe bzw. Schaumstoffe handeln.The additional particles used as fillers are preferably made from recycled material to reduce costs. Recycled textiles, e.g. textile scraps, can be used, e.g. textiles or textile scraps made of cotton or with cotton, but also other materials commonly used for textiles, e.g. textiles made of natural fibers and/or synthetic fibers. Alternatively, additional particles made of recycled paper or recycled cardboard can be used. Additional particles made of plastic can also be used, e.g. made of recycled plastic. These are preferably recycled plastics made of polyurethane or with polyurethane or made of polystyrene or with polystyrene. They can also be foamed plastics or foams.
Die kostengünstigen Zusatzpartikel werden aus den zur Verfügung stehenden Recyclingmaterialien in grundsätzlich bekannter Weise hergestellt, z.B. durch mechanische Zerkleinerung wie z.B. Schreddern, Schneiden, Hacken oder dergleichen, und zwar mit der Maßgabe, dass die auf diese Weise hergestellten Zusatzpartikel in ihren strukturellen Eigenschaften zu den eingesetzten naturbasierten Basispartikeln passen.The cost-effective additional particles are produced from the available recycling materials in a basically known manner, e.g. by mechanical comminution such as shredding, cutting, chopping or the like, with the proviso that the additional particles produced in this way match the structural properties of the natural-based base particles used.
Bei den Basispartikeln kann es sich z.B. um Späne handeln, z.B. um Holzspäne, die insbesondere durch mechanische Zerkleinerung aus pflanzlichem Ausgangsmaterial, z.B. aus Holz, hergestellt sind. Alternativ kann es sich bei den Basispartikeln um Fasern handeln, z.B. um Holzfasern oder auch Strohfasern, die aus pflanzlichem Ausgangsmaterial nach einer mechanischen Vorzerkleinerung durch einen thermischen oder hydrothermischen und/oder einen chemischen Prozess sowie gegebenenfalls eine weitere mechanische Zerkleinerung, z.B. in einem Refiner hergestellt werden. Dabei greift die Erfindung auf herkömmliche Herstellungsverfahren zur Herstellung von Fasern aus Holz oder dergleichen her.The base particles can be, for example, chips, e.g. wood chips, which are produced in particular by mechanical comminution from plant-based raw materials, e.g. wood. Alternatively, the base particles can be fibers, e.g. wood fibers or straw fibers, which are produced from plant-based raw materials after mechanical pre-comminution by a thermal or hydrothermal and/or chemical process and optionally further mechanical comminution, e.g. in a refiner. The invention draws on conventional production processes for producing fibers from wood or the like.
Alternativ zu einer mechanischen Zerkleinerung oder Vorzerkleinerung oder auch Nachzerkleinerung der genannten Partikel, insbesondere der Basispartikel, können auch berührungslose Zerkleinerungsverfahren eingesetzt werden, z.B. eine Zerkleinerung mittels Druckstoßwellen. Die Zerkleinerung von Material und auch von Holzwerkstoffen durch Druckstoßwellen ist z.B. aus der
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte der beschriebenen Art. Neben der Werkstoffplatte wird folglich auch das Herstellungsverfahren selbst unter Schutz gestellt, wobei eine Matte aus (vorzugsweise mit einem Bindemittel versehenen oder einem Bindemittel gemischten) Partikeln erzeugt wird und aus der Matte unter Anwendung von Druck und/oder Wärme die Werkstoffplatte erzeugt wird, z.B. in einer Presse, vorzugsweise in einer Heißpresse. Die Matte besteht aus Basispartikeln einerseits und Zusatzpartikeln andererseits, wobei erfindungsgemäß Zusatzpartikel verwendet werden, die in der beschriebenen Weise in ihren strukturellen Eigenschaften an die strukturellen Eigenschaften der Basispartikel angepasst sind. Weitere optionale Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The invention also relates to a method for producing a material plate of the type described. In addition to the material plate, the production method itself is therefore also protected, whereby a mat is produced from particles (preferably provided with a binding agent or mixed with a binding agent) and the material plate is produced from the mat using pressure and/or heat, e.g. in a press, preferably in a hot press. The mat consists of base particles on the one hand and additional particles on the other hand, whereby according to the invention additional particles are used which are adapted in their structural properties to the structural properties of the base particles in the manner described. Further optional embodiments of the production method according to the invention are the subject of the dependent patent claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, die lediglich Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigen
-
1 einen Vertikalschnitt durch eine mehrschichtige Werkstoffplatte des Standes der Technik, -
2 einenAusschnitt Z aus 1 , -
3 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße, mehrschichtige Werkstoffplatte und -
4 einenAusschnitt Y aus 3 .
-
1 a vertical section through a multilayer material plate of the state of the art, -
2 a section Z from1 , -
3 a vertical section through a multilayer material plate according to the invention and -
4 a section Y from3 .
In
Demgegenüber zeigen
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19913589 A1 [0006]DE 19913589 A1 [0006]
- DE 102017111134 B4 [0006]DE 102017111134 B4 [0006]
- DE 102005038833 B4 [0006]DE 102005038833 B4 [0006]
- DE 102019121471 A1 [0006]DE 102019121471 A1 [0006]
- DE 102019121476 A1 [0006]DE 102019121476 A1 [0006]
- DE 102021001806 B3 [0025]DE 102021001806 B3 [0025]
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19913589A1 (en) | 1999-03-25 | 2000-09-28 | Siempelkamp Gmbh & Co | Wood-based panels, especially OSB panels |
| DE102008059527A1 (en) | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Basf Se | Effect MDF |
| DE102005038833B4 (en) | 2005-08-17 | 2010-06-17 | Kronotec Ag | OSB board and method of making an OSB board |
| EP3403846A1 (en) | 2014-05-09 | 2018-11-21 | Akzenta Paneele + Profile GmbH | Method for producing a decorated wall or floor panel |
| DE102017111134B4 (en) | 2017-05-22 | 2018-12-27 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and plant for producing a chipboard |
| DE102019121476A1 (en) | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Material plate, method and system for producing a material plate and the use of a material plate |
| DE102019121471A1 (en) | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Material plate and method for producing a material plate |
| DE102021001806B3 (en) | 2021-04-08 | 2022-09-22 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Process for the production of a material panel |
| CN116218557A (en) | 2023-03-30 | 2023-06-06 | 宁国海螺生物质能有限公司 | Addition method of lignocellulose carbon fixing agent |
-
2022
- 2022-12-22 DE DE102022134608.0A patent/DE102022134608A1/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19913589A1 (en) | 1999-03-25 | 2000-09-28 | Siempelkamp Gmbh & Co | Wood-based panels, especially OSB panels |
| DE102005038833B4 (en) | 2005-08-17 | 2010-06-17 | Kronotec Ag | OSB board and method of making an OSB board |
| DE102008059527A1 (en) | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Basf Se | Effect MDF |
| EP3403846A1 (en) | 2014-05-09 | 2018-11-21 | Akzenta Paneele + Profile GmbH | Method for producing a decorated wall or floor panel |
| DE102017111134B4 (en) | 2017-05-22 | 2018-12-27 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and plant for producing a chipboard |
| DE102019121476A1 (en) | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Material plate, method and system for producing a material plate and the use of a material plate |
| DE102019121471A1 (en) | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Material plate and method for producing a material plate |
| DE102021001806B3 (en) | 2021-04-08 | 2022-09-22 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Process for the production of a material panel |
| CN116218557A (en) | 2023-03-30 | 2023-06-06 | 宁国海螺生物质能有限公司 | Addition method of lignocellulose carbon fixing agent |
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