DE102022203336A1 - Composite panel and process for its production - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbundplatte aus faserigem Pflanzenmaterial, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Strukturwerkstoff, insbesondere zur Herstellung von Möbeln.The invention relates to a composite panel made of fibrous plant material, a process for its production and its use as a structural material, in particular for the production of furniture.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbundplatte aus faserigem Pflanzenmaterial, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Strukturwerkstoff, insbesondere zur Herstellung von Möbeln.The invention relates to a composite panel made of fibrous plant material, a process for its production and its use as a structural material, in particular for the production of furniture.
Aus der
Die
Die bisher bekannten Verbundmaterialien aus Pflanzenmaterial weisen häufig nicht die erforderliche Festigkeit auf, die für eine Verwendung als Strukturwerkstoff erforderlich ist. Darüber hinaus haben viele dieser Materialien den Nachteil, dass zu ihrer Herstellung synthetisch-chemische Bindemittel oder Klebstoffe verwendet werden, die ein Recycling dieser Materialien erschweren oder sogar unmöglich machen. Andererseits enthalten die in der Möbelindustrie insbesondere zur Herstellung preiswerter Möbel verwendeten mitteldichten Holzfaserplatten (MDF-Platten) in der Regel formaldehydhaltige Klebstoffe als Bindemittel und sind nur teilweise recyclebar.The previously known composite materials made from plant material often do not have the required strength for use as a structural material. In addition, many of these materials have the disadvantage that synthetic chemical binders or adhesives are used to produce them, which make recycling these materials difficult or even impossible. On the other hand, the medium-density wood fiber boards (MDF boards) used in the furniture industry, particularly to produce inexpensive furniture, generally contain formaldehyde-containing adhesives as binders and are only partially recyclable.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbundplatte aus faserigem Pflanzenmaterial bereit zu stellen, die eine für die Verwendung als Strukturwerkstoff geeignete Festigkeit aufweist und problemlos nahezu vollständig recycelt oder umweltfreundlich entsorgt werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte aus faserigem Pflanzenmaterial bereitzustellen. The object of the invention is to provide a composite panel made of fibrous plant material that has a strength suitable for use as a structural material and can easily be almost completely recycled or disposed of in an environmentally friendly manner. A further object of the invention is to provide a method for producing a composite panel made of fibrous plant material.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verbundplatte mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 10 bis 16. Ferner ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundplatte gemäß den Ansprüchen 17 und 18.According to the invention, this object is achieved by a composite panel with the features of independent claim 1. Advantageous further developments result from subclaims 2 to 8. The task is further solved by a method according to claim 9. Advantageous embodiments of the method result from
Die erfindungsgemäße Verbundplatte weist zwei Außenschichten aus Furnierholz und mindestens eine erste Innenschicht aus faserigem Pflanzenmaterial auf und enthält einen aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff als Bindemittel.The composite panel according to the invention has two outer layers made of veneer wood and at least a first inner layer made of fibrous plant material and contains an adhesive made from natural raw materials as a binder.
Erfindungsgemäß geeignet ist Furnierholz mit glatter Oberfläche, wie es beispielsweise auch zur Herstellung von MDF-Platten eingesetzt wird. Bei diesem Furnierholz handelt es sich um dünne Holzblätter, deren Dicke mindestens 0,5 mm, vorzugsweise 0,5 bis 8 mm und insbesondere 0,5 bis 4 mm beträgt. Dabei können die Dicken der beiden Außenschichten aus Furnierholz gleich oder unterschiedlich sein. Bevorzugt sind die Dicken der beiden Außenschichten aus Furnierholz gleich.Suitable according to the invention is veneer wood with a smooth surface, as is also used, for example, for the production of MDF boards. This veneer is thin wood sheets whose thickness is at least 0.5 mm, preferably 0.5 to 8 mm and in particular 0.5 to 4 mm. The thicknesses of the two outer layers of veneer wood can be the same or different. The thicknesses of the two outer layers of veneer wood are preferably the same.
Als faseriges Pflanzenmaterial eignen sich alle pflanzlichen Materialien, die aus Fasern bestehen deren Länge ein Vielfaches, insbesondere mindestens ein 10-faches ihrer Breite beträgt. Bevorzugt weisen mindestens 50% der Fasern des faserigen Pflanzenmaterials eine Faserlänge von mindestens 5 cm, vorzugsweise 5 bis 10 cm auf. Besonders geeignete pflanzliche Fasermaterialien sind Heu, Stroh oder Gras oder Mischungen dieser Materialien. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist Gras. Das faserige Pflanzenmaterial kann in geringen Mengen, vorzugsweise bis zu 15 Volumen %, Beimischungen von Pflanzenmaterial enthalten, das keine Fasern aufweist wie beispielsweise Laub oder Grünschnitt.All plant materials that consist of fibers whose length is many times, in particular at least 10 times, their width are suitable as fibrous plant material. Preferably at least 50% of the fibers of the fibrous plant material have a fiber length of at least 5 cm, preferably 5 to 10 cm. Particularly suitable plant fiber materials are hay, straw or grass or mixtures of these materials. Grass is particularly preferred according to the invention. The fibrous plant material can contain small amounts, preferably up to 15% by volume, of admixtures of plant material that does not have fibers, such as leaves or green waste.
Der aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff ist vorzugsweise ein auf tierischen Eiweißen basierender Leim oder ein pflanzlicher Kleister. Besonders bevorzugt ist der aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff ein Stärkekleber oder ein Mehlkleber, insbesondere ein Mehlkleber, bei dem das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Mehl vor der Verarbeitung zwischen 30 zu 70 und 70 zu 30 beträgt. Dabei ist der in dem angegebenen Bereich zu wählende Wasseranteil abhängig von der Feuchtigkeit des eingesetzten faserigen Pflanzenmaterials in der Weise, dass bei sehr trockenem faserigen Pflanzenmaterial ein höherer Wasseranteil vorteilhaft ist. Häufig hat sich ein Gewichtsverhältnis von Wasser zu Mehl vor der Verarbeitung von 50 zu 50 als besonders geeignet erwiesen.The adhesive made from natural raw materials is preferably a glue based on animal proteins or a vegetable paste. Particularly preferably, the adhesive made from natural raw materials is a starch adhesive or a flour adhesive, in particular a flour adhesive in which the weight ratio of water to flour before processing is between 30:70 and 70:30. The proportion of water to be selected in the specified range depends on the moisture of the fibrous plant material used in such a way that a higher proportion of water is advantageous for very dry fibrous plant material. A weight ratio of water to flour of 50:50 before processing has often proven to be particularly suitable.
Erfindungsgemäß weist die erste Innenschicht eine Dicke von mindestens 2 mm, vorzugsweise von 4 mm bis 35mm und insbesondere von 10 mm bis 25 mm auf.According to the invention, the first inner layer has a thickness of at least 2 mm, preferably from 4 mm to 35 mm and in particular from 10 mm to 25 mm.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die erfindungsgemäße Verbundplatte neben den zwei Außenschichten aus Furnierholz und der einen ersten Innenschicht eine oder mehrere weitere Innenschichten aufweisen, wobei zwischen den Innenschichten innen liegende Schichten aus Furnierholz angeordnet sind. Dabei liegt die Dicke der innen liegenden Schichten aus Furnierholz im gleichen Bereich wie die Dicken der Außenschichten aus Furnierholz. Die Dicken der innen liegenden Schichten aus Furnierholz können gleich oder verschieden und gleich dick, dicker oder dünner als die beiden Außenschichten aus Furnierholz sein. Bevorzugt sind die Dicken der innen liegenden Schichten aus Furnierholz gleich dick oder dünner als die beiden Außenschichten aus Furnierholz bzw., falls die beiden Außenschichten aus Furnierholz unterschiedliche Dicken aufweisen, gleich dick oder dünner als die dünnere der beiden Außenschichten aus Furnierholz. Besonders bevorzugt weisen die beiden Außenschichten aus Furnierholz und die innen liegenden Schichten aus Furnierholz die gleiche Dicke auf.In one embodiment of the invention, the composite panel according to the invention can have one or more further inner layers in addition to the two outer layers made of veneer wood and the first inner layer, with inner layers made of veneer wood being arranged between the inner layers. The thickness of the inner layers of veneer wood is the same chen area such as the thickness of the outer layers of veneer wood. The thicknesses of the inner layers of veneer wood can be the same or different and the same thickness, thicker or thinner than the two outer layers of veneer wood. The thicknesses of the inner layers of veneer wood are preferably the same thickness or thinner than the two outer layers of veneer wood or, if the two outer layers of veneer wood have different thicknesses, the same thickness or thinner than the thinner of the two outer layers of veneer wood. Particularly preferably, the two outer layers of veneer wood and the inner layers of veneer wood have the same thickness.
Die Dicke der weiteren Innenschichten beträgt ebenfalls mindestens 2 mm, vorzugsweise von 4 mm bis 35mm und insbesondere von 10 mm bis 25 mm. Die Dicken der ersten Innenschicht und der weiteren Innenschichten können verschieden oder vorzugsweise gleich sein. Mit zunehmender Zahl der Innenschichten ist es bevorzugt, die Dicke der Innenschichten zu reduzieren.The thickness of the further inner layers is also at least 2 mm, preferably from 4 mm to 35 mm and in particular from 10 mm to 25 mm. The thicknesses of the first inner layer and the further inner layers can be different or preferably the same. As the number of inner layers increases, it is preferred to reduce the thickness of the inner layers.
Die erfindungsgemäßen Verbundplatten zeichnen sich durch Festigkeit, Steifigkeit, Verschleißbeständigkeit, hohe Dichte und Härte aus und eignen sich daher als Strukturwerkstoff für Anwendungen, in denen sie einer mechanischen Beanspruchung oder Gewichtsbelastung ausgesetzt sind. Sie können insbesondere wie MDF-Platten zu Bau von Möbeln eingesetzt werden.The composite panels according to the invention are characterized by strength, rigidity, wear resistance, high density and hardness and are therefore suitable as a structural material for applications in which they are exposed to mechanical stress or weight. They can be used in particular, like MDF panels, to build furniture.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbundplatten ist, dass sie keine umweltschädlichen Bestandteile enthalten. Sie sind bei einer Entsorgung weitgehend kompostierbar und können problemlos recycelt werden, indem sie nach Zerkleinern wieder bei der Herstellung für neue Verbundplatten verwendet werden.Another advantage of the composite panels according to the invention is that they do not contain any environmentally harmful components. They are largely compostable when disposed of and can be easily recycled by being shredded and used again in the production of new composite panels.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundplatte aus faserigem Pflanzenmaterial umfassend die Schritte
- a) Vermengen von faserigem Pflanzenmaterial mit einem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff;
- b) Aufbringen einer gleichmäßigen Schicht der unter a) erhaltenen Mischung aus Pflanzenmaterial und Klebstoff auf eine Seite einer Schicht aus Furnierholz;
- c) Verpressen der unter a) erhaltenen Mischung mit der Schicht aus Furnierholz unter Erwärmen zu einem ersten Verbund;
- d) Beschichten des unter c) erhaltenen ersten Verbunds mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff auf der nicht mit Furnierholz beschichtete Seite des unter c) erhaltenen ersten Verbunds.
- e) Zuführen einer zweiten Schicht aus Furnierholz und Aufbringen auf die nicht mit Furnierholz beschichtete Seite des unter d) erhaltenen, mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichteten ersten Verbunds und Verpressen der zweiten Schicht aus Furnierholz mit dem unter c) erhaltenen Verbund unter Erwärmen zu einer Verbundplatte mit zwei Außenschichten aus Furnierholz.
- a) mixing fibrous plant material with an adhesive made from natural raw materials;
- b) applying a uniform layer of the mixture of plant material and adhesive obtained under a) to one side of a layer of veneer wood;
- c) pressing the mixture obtained under a) with the layer of veneer wood while heating to form a first composite;
- d) Coating the first composite obtained under c) with the adhesive made from natural raw materials on the side of the first composite obtained under c) that is not coated with veneer wood.
- e) supplying a second layer of veneer wood and applying it to the side not coated with veneer wood of the first composite obtained under d) and coated with the adhesive made from natural raw materials and pressing the second layer of veneer wood with the composite obtained under c) while heating a composite panel with two outer layers of veneer wood.
Als faseriges Pflanzenmaterial eignen sich alle pflanzlichen Materialien, die aus Fasern bestehen deren Länge ein Vielfaches, insbesondere mindestens ein 10-faches ihrer Breite beträgt. Bevorzugt weisen mindestens 50% der Fasern des faserigen Pflanzenmaterials eine Faserlänge von mindestens 5 cm, vorzugsweise 5 bis 10 cm auf. Besonders geeignete pflanzliche Fasermaterialien sind Heu, Stroh oder Gras oder Mischungen dieser Materialien. Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist Gras. Das faserige Pflanzenmaterial kann in geringen Mengen, vorzugsweise bis zu 15 Volumen %, Beimischungen von Pflanzenmaterial enthalten, das keine Fasern aufweist wie beispielsweise Laub oder Grünschnitt.All plant materials that consist of fibers whose length is many times, in particular at least 10 times, their width are suitable as fibrous plant material. Preferably at least 50% of the fibers of the fibrous plant material have a fiber length of at least 5 cm, preferably 5 to 10 cm. Particularly suitable plant fiber materials are hay, straw or grass or mixtures of these materials. Grass is particularly preferred according to the invention. The fibrous plant material can contain small amounts, preferably up to 15% by volume, of admixtures of plant material that does not have fibers, such as leaves or green waste.
Der aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff ist vorzugsweise ein auf tierischen Eiweißen basierender Leim oder ein pflanzlicher Kleister. Besonders bevorzugt ist der aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff ein Stärkekleber oder ein Mehlkleber, insbesondere ein Mehlkleber, bei dem das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Mehl vor der Verarbeitung zwischen 30 zu 70 und 70 zu 30 beträgt. Dabei ist der in dem angegebenen Bereich zu wählende Wasseranteil abhängig von der Feuchtigkeit des eingesetzten faserigen Pflanzenmaterials in der Weise, dass bei sehr trockenem faserigen Pflanzenmaterial ein höherer Wasseranteil vorteilhaft ist.The adhesive made from natural raw materials is preferably a glue based on animal proteins or a vegetable paste. Particularly preferably, the adhesive made from natural raw materials is a starch adhesive or a flour adhesive, in particular a flour adhesive in which the weight ratio of water to flour before processing is between 30:70 and 70:30. The proportion of water to be selected in the specified range depends on the moisture of the fibrous plant material used in such a way that a higher proportion of water is advantageous for very dry fibrous plant material.
Das Vermengen des faserige Pflanzenmaterials mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff im Schritt a) erfolgt vorzugsweise in einem Volumenverhältnis von 80:20 bis 60:40. Dabei kann die Klebstoffmenge im unteren Bereich gewählt werden, wenn das faserige Pflanzenmaterial eine weitgehend einheitliche Struktur aufweist. Andererseits muss die Klebstoffmenge so hoch gewählt werden, dass sich in der Schicht aus faserigem Pflanzenmaterial beim Verpressen in Schritt c) keine Hohlräume oder Luftblasen bilden, da diese die Steifigkeit und Festigkeit der Verbundplatten reduzieren. Bei der Vermengung ist darauf zu achten, dass das faserige Pflanzenmaterial keiner mechanischen Belastung ausgesetzt wird, die die Struktur des faserigen Pflanzenmaterials verändert. Für die Vermengung in Schritt a) eignen sich daher bevorzugt Mengmaschinen. Solche Maschinen sind dem Fachmann bekannt und werden insbesondere für die Back- und Fleischindustrie kommerziell angeboten.The fibrous plant material is mixed with the adhesive made from natural raw materials in step a) preferably in a volume ratio of 80:20 to 60:40. The amount of adhesive can be selected in the lower range if the fibrous plant material has a largely uniform structure. On the other hand, the amount of adhesive must be chosen so high that no cavities or air bubbles form in the layer of fibrous plant material during pressing in step c), as these reduce the stiffness and strength of the composite panels. When mixing, care must be taken to ensure that the fibrous plant material is not subjected to mechanical stress that would alter the structure of the fibrous plant material. Mixtures are therefore preferably suitable for mixing in step a). machinery. Such machines are known to those skilled in the art and are offered commercially, particularly for the baking and meat industries.
Insbesondere wenn das das faserige Pflanzenmaterial besonders feucht ist oder vor der Verarbeitung länger zwischengelagert werden soll ist es zweckmäßig, dass das faserige Pflanzenmaterial vor dem Verfahrensschritt a) in einem Luftstrom unter Umwälzung getrocknet wird, um Fäulnis zu vermeiden. Die Trocknung erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von unter 100 °C, insbesondere bei 40 bis 80 °C für eine Zeit von vorzugsweise mindestens 2 Stunden bis maximal 24 Stunden.In particular if the fibrous plant material is particularly moist or is to be stored for a longer period of time before processing, it is advisable for the fibrous plant material to be dried in an air stream with circulation before process step a) in order to avoid rot. Drying is preferably carried out at temperatures below 100 ° C, in particular at 40 to 80 ° C, for a time of preferably at least 2 hours to a maximum of 24 hours.
In Schritt b) wird eine gleichmäßige Schicht der in Schritt a) erhaltenen Mischung aus faserigem Pflanzenmaterial und Klebstoff auf eine Seite einer Schicht aus Furnierholz aufgebracht. Dabei kann erfindungsgemäß auf das Furnierholz vorher eine dünne Schicht des aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff aufgetragen werden. Der Klebstoffauftrag kann beliebig dünn sein, solange ein vollflächiger Auftrag auf dem Furnierholz gewährleistet ist. Insbesondere hat sich eine Schichtdicke von ca. 1mm als vorteilhaft erwiesen. Vorzugsweise wird dazu die in Schritt a) erhaltenen Mischung aus faserigem Pflanzenmaterial und Klebstoff in einen Vorratsbehälter mit Dosiereinrichtung überführt und in einer definierten Schichtdicke auf eine unter der Dosiereinrichtung vorbeigeführte Schicht aus Furnierholz aufgebracht. Dabei beträgt die Schichtdicke des faserigen Pflanzenmaterials mindestens 25 mm, vorzugsweise von 50 mm bis 400 mm und insbesondere von 125 mm bis 300 mm. Geeignete Vorrichtungen dazu, z.B. Rakel oder Walzen sind dem Fachmann bekannt.In step b), a uniform layer of the mixture of fibrous plant material and adhesive obtained in step a) is applied to one side of a layer of veneer wood. According to the invention, a thin layer of adhesive made from natural raw materials can be applied to the veneer beforehand. The adhesive application can be as thin as desired, as long as it is applied to the entire surface of the veneer wood. In particular, a layer thickness of approximately 1mm has proven to be advantageous. For this purpose, the mixture of fibrous plant material and adhesive obtained in step a) is preferably transferred to a storage container with a metering device and applied in a defined layer thickness to a layer of veneer wood passed under the metering device. The layer thickness of the fibrous plant material is at least 25 mm, preferably from 50 mm to 400 mm and in particular from 125 mm to 300 mm. Suitable devices for this, e.g. doctor blades or rollers, are known to those skilled in the art.
Anschließend wird das in Schritt b) erhaltene, mit der Mischung aus faserigem Pflanzenmaterial und Klebstoff beschichtete Furnierholz einer Presse. Das Verpressen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 bis 80 °C und vorzugsweise bei einem Druck von 1,0 bis 5,0 bar (100 bis 500 kPa), insbesondere von 1,0 bis 3,5 bar (100 bis 350 kPa), so lange, bis das Wasser weitestgehend aus dem ersten Verbund entfernt ist.The veneer wood obtained in step b) and coated with the mixture of fibrous plant material and adhesive is then placed in a press. The pressing is preferably carried out at a temperature of 60 to 80 ° C and preferably at a pressure of 1.0 to 5.0 bar (100 to 500 kPa), in particular 1.0 to 3.5 bar (100 to 350 kPa) , until the water is largely removed from the first composite.
Dann wird im Schritt d) der in Schritt c) erhaltene erste Verbund auf der nicht mit Furnierholz beschichteten Seite mit einer dünnen Schicht des aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoffs beschichtet. Alternativ kann erfindungsgemäß statt des Klebstoffauftrags in Schritt c) im Schritt e) eine einseitig dünn mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichtete zweite Schicht aus Furnierholz zugeführt und mit der mit Klebstoff beschichteten Seite auf die nicht mit Furnierholz beschichtete Seite des unter c) erhaltenen ersten Verbunds aufgebracht weerden. Die Klebstoffbeschichtung des ersten Verbunds oder der zweiten Schicht aus Furnierholz erfolgt z.B. über Rakel und/oder Walzen. Entsprechende Auftragssysteme sind dem Fachmann bekannt und kommerziell erhältlich.Then, in step d), the first composite obtained in step c) is coated on the side not coated with veneer wood with a thin layer of the adhesive made from natural raw materials. Alternatively, according to the invention, instead of applying the adhesive in step c), in step e) a second layer of veneer wood, thinly coated on one side with the adhesive made from natural raw materials, can be supplied and with the adhesive-coated side on the side not coated with veneer wood of the first layer obtained under c). Composite will be applied. The adhesive coating of the first composite or the second layer of veneer wood is carried out, for example, using a doctor blade and/or rollers. Corresponding application systems are known to those skilled in the art and are commercially available.
Dem in Schritt d) erhaltene, mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichteten ersten Verbund wird in Schritt e) eine zweite Schicht aus Furnierholz zugeführt. Dann wird in einer Presse, vorzugsweise einer Plattenpresse, insbesondere einer Furnierpresse, unter Erwärmen, vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 bis 80 °C, und vorzugsweise mit einem Druck von 1,0 bis 5,0 bar (100 bis 500 kPa), insbesondere bei 1,0 bis 3,5 bar (100-350 kPa) zu einer Verbundplatte mit zwei Außenschichten aus Furnierholz verpresst, deren erste Innenschicht eine Dicke von mindestens 2 mm, vorzugsweise von 5 mm bis 35mm und insbesondere von 10 mm bis 25 mm aufweist.In step e), a second layer of veneer wood is added to the first composite obtained in step d) and coated with the adhesive made from natural raw materials. Then in a press, preferably a plate press, in particular a veneer press, with heating, preferably at a temperature of 60 to 80 ° C, and preferably with a pressure of 1.0 to 5.0 bar (100 to 500 kPa), in particular pressed at 1.0 to 3.5 bar (100-350 kPa) to form a composite panel with two outer layers of veneer wood, the first inner layer of which has a thickness of at least 2 mm, preferably from 5 mm to 35 mm and in particular from 10 mm to 25 mm .
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung werden zur Herstellung einer Verbundplatte folgende zusätzlichen Schritte durchgeführt:
- f) Aufbringen einer gleichmäßigen Schicht der in Schritt a) erhaltenen Mischung aus Pflanzenmaterial und Klebstoff auf eine der äußeren Schichten aus Furnierholz der in Schritt e) erhaltenen Verbundplatte;
- g) Verpressen der in Schritt f) aufgebrachten Mischung mit der äußeren Schicht aus Furnierholz unter Erwärmen zu einem Verbund;
- h) Beschichten des unter g) erhaltenen Verbunds mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff auf der nicht mit Furnierholz beschichteten Seite.
- i) Zuführen einer weiteren Schicht aus Furnierholz und Aufbringen auf die nicht mit Furnierholz beschichtete Seite des in Schritt g) erhaltenen Verbunds und verpressen der weiteren Schicht aus Furnierholz mit dem in Schritt h) erhaltenen, mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichteten Verbund unter Erwärmen zu einer Verbundplatte mit zwei Außenschichten aus Furnierholz.
- f) applying a uniform layer of the mixture of plant material and adhesive obtained in step a) to one of the outer layers of veneer wood of the composite panel obtained in step e);
- g) pressing the mixture applied in step f) with the outer layer of veneer wood while heating to form a composite;
- h) Coating the composite obtained under g) with the adhesive made from natural raw materials on the side not coated with veneer wood.
- i) supplying a further layer of veneer wood and applying it to the side of the composite obtained in step g) that is not coated with veneer wood and pressing the further layer of veneer wood with the composite obtained in step h) and coated with the adhesive made from natural raw materials while heating into a composite panel with two outer layers of veneer wood.
In Schritt f) wird in analoger Weise wie in Schritt b) eine gleichmäßige Schicht der in Schritt a) erhaltenen Mischung aus faserigem Pflanzenmaterial und Klebstoff auf eine der äußeren Schichten aus Furnierholz der in Schritt e) erhaltenen Verbundplatte aufgebracht. Dabei kann erfindungsgemäß auf das Furnierholz vorher eine dünne Schicht des aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoffs aufgetragen werden.In step f), a uniform layer of the mixture of fibrous plant material and adhesive obtained in step a) is applied to one of the outer layers of veneer wood of the composite panel obtained in step e) in a manner analogous to step b). According to the invention, a thin layer of the adhesive made from natural raw materials can be applied to the veneer beforehand.
Anschließend wird in Schritt g) die in Schritt f) erhaltene, mit einer weiteren Schicht der Mischung aus faserigem Pflanzenmaterial und Klebstoff beschichtete Verbundplatte ähnlich wie im Schritt b) einer Presse, vorzugsweise einer Plattenpresse, insbesondere einer Furnierpresse, zugeführt und unter Erwärmen zu einem Verbund verpresst. Das Verpressen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 bis 80 °C und vorzugsweise bei einem Druck von 1,0 bis 5,0 bar (100 bis 500 kPa), insbesondere von 1,0 bis 3,5 bar (100 bis 350 kPa), so lange, bis das Wasser weitestgehend aus der weiteren Schicht der Mischung aus faserigem Pflanzenmaterial und Klebstoff entfernt ist.Then, in step g), the mixture obtained in step f) is mixed with a further layer of the mixture Composite panel coated from fibrous plant material and adhesive, similar to step b), is fed to a press, preferably a panel press, in particular a veneer press, and pressed into a composite with heating. The pressing is preferably carried out at a temperature of 60 to 80 ° C and preferably at a pressure of 1.0 to 5.0 bar (100 to 500 kPa), in particular 1.0 to 3.5 bar (100 to 350 kPa) , until the water is largely removed from the further layer of the mixture of fibrous plant material and glue.
In Schritt h) erfolgt analog Schritt d) eine Beschichtung des unter g) erhaltenen Verbunds mit einer dünnen Schicht des aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoffs.In step h), analogous to step d), the composite obtained under g) is coated with a thin layer of the adhesive made from natural raw materials.
Dann wird im Schritt i) analog dem Schritt e) eine weitere Schicht aus Furnierholz zugeführt auf die nicht mit Furnierholz beschichtete Seite des unter g) erhaltenen Verbunds als Außenschicht aufgebracht. Der mit einer Außenschicht aus Furnierholz versehene Verbund wird in einer Presse, vorzugsweise einer Plattenpresse, insbesondere einer Furnierpresse, zugeführt und unter Erwärmen, vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 bis 80 °C, und vorzugsweise mit einem Druck von 1,0 bis 5,0 bar (100 bis 500 kPa), insbesondere bei 1,0 bis 3,5 bar (100 bis 350 kPa) zu einer Verbundplatte mit zwei Außenschichten aus Furnierholz und einer ersten und mindestens einer weiteren Innenschicht aus faserigem Pflanzenmaterial und aus einem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff verpresst. Dabei können die Verfahrensschritte f) bis i) unter Verwendung der jeweils im vorherigen Schritt i) erhaltenen Verbundplatte als Ausgangsmaterial an Stelle der in Schritt e) erhaltenen Verbundplatte auch mehrmals, vorzugsweise zwei- bis viermal nacheinander durchgeführt werden, so dass Verbundpatten mit zwei Außenschichten aus Furnierholz, eine ersten Innenschicht aufgebaut aus faserigem Pflanzenmaterial und aus einem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff und mehreren, vorzugsweise ein bis vier, weiteren Innenschichten aufgebaut aus faserigem Pflanzenmaterial und aus einem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff hergestellt werden können.Then in step i), analogous to step e), a further layer of veneer wood is applied to the side of the composite obtained under g) that is not coated with veneer wood as an outer layer. The composite provided with an outer layer of veneer wood is fed into a press, preferably a panel press, in particular a veneer press, and heated, preferably at a temperature of 60 to 80 ° C, and preferably at a pressure of 1.0 to 5.0 bar (100 to 500 kPa), in particular at 1.0 to 3.5 bar (100 to 350 kPa) to a composite panel with two outer layers made of veneer wood and a first and at least one further inner layer made of fibrous plant material and made from natural raw materials Adhesive pressed. The process steps f) to i) can also be carried out several times, preferably two to four times in succession, using the composite panel obtained in the previous step i) as the starting material instead of the composite panel obtained in step e), so that composite panels with two outer layers Veneer wood, a first inner layer made up of fibrous plant material and an adhesive made from natural raw materials and several, preferably one to four, further inner layers made up of fibrous plant material and made from an adhesive made from natural raw materials can be produced.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundplatte als Strukturwerkstoff zur Herstellung von Gegenständen, die einer mechanischen Beanspruchung oder Gewichtsbelastung ausgesetzt sind. Besonders bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundplatte zur Herstellung von Möbeln.The invention also relates to the use of the composite panel according to the invention as a structural material for the production of objects that are exposed to mechanical stress or weight. The use of the composite panel according to the invention for producing furniture is particularly preferred.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.Further advantages, special features and useful developments of the invention result from the following presentation of preferred exemplary embodiments based on the illustrations.
Beschreibung der Abbildungen:
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße Verbundplatte (1) mit zwei Außenschichten (2) aus Furnierholz und einer ersten Innenschicht (3) aus faserigem Pflanzenmaterial. -
2 zeigt eine erfindungsgemäße Verbundplatte (7) mit zwei Außenschichten (2) aus Furnierholz, drei innen liegenden Schichten (4) aus Furnierholz, einer ersten Innenschicht (3) aus faserigem Pflanzenmaterial und drei zusätzlichen Innenschichten (5) aus faserigem Pflanzenmaterial. -
3a zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte a) bis c). Dabei wird auf einer Transportvorrichtung (300) eine Platte aus Furnierholz (31) zugeführt und aus einer Zuführung (35) das vorher durch Vermengen hergestellte Gemisch aus faserigem Pflanzenmaterial und aus natürlichen Rohstoffen hergestelltem Klebstoff (35a) aufgetragen und in einer Presse (36) zu einem ersten Verbund (37) aus Furnierholz und faserigem Pflanzenmaterial verpresst. -
3b zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte d) und e). Dabei wird in einer Klebstoff-Auftragsvorrichtung (38) der erste Verbund (37) mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichtet. Dann wird über den Stempel der Presse (39a, 39b) eine weitere Platte aus Furnierholz (31 a) zugeführt, die mittels Unterdrucks an dem Stempel gehalten wird. Das Furnierholz (31 a) wird auf die mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichtete, noch nicht mit Furnierholz beschichtete Seite des Verbunds (37) aufgelegt und mittels der Presse (39a,39b) zur fertigen Verbundplatte verpresst. Dabei zeigt (39a) die Presse vor dem Auflegen des Furnierholzes und (39b) die Presse nach dem Verpressen. -
4a zeigt eine schematische Darstellung der Verfahrensschritte f) und g). Dabei wird auf einer Transportvorrichtung (400) eine Verbundplatte (40) zugeführt und aus einer Zuführung (45) das vorher durch Vermengen hergestellte Gemisch aus faserigem Pflanzenmaterial und aus natürlichen Rohstoffen hergestelltem Klebstoff (35a) aufgetragen und in einer Presse (46) zu einem Verbund aus Furnierholz und faserigem Pflanzenmaterial verpresst. -
4b zeigt eine Schematische Darstellung der Verfahrensschritte h) und i). Dabei wird in einer Klebstoff-Auftragsvorrichtung (48) der in Schritt g) erhaltene Verbund mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichtet. Dann wird über den Stempel der Presse (49a, 49b)) eine weitere Platte aus Furnierholz (41 a) zugeführt, die mittels Unterdrucks an dem Stempel gehalten wird. Das Furnierholz (41a) wird auf die mit dem aus natürlichen Rohstoffen hergestellten Klebstoff beschichtete, noch nicht mit Furnierholz beschichtete Seite des Verbunds aufgelegt und mit der Presse (49a,49b) zur fertigen Verbundplatte verpresst. Dabei zeigt (49a) die Presse vor dem Auflegen des Furnierholzes und (49b) die Presse nach dem Verpressen.
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1 shows a composite panel (1) according to the invention with two outer layers (2) made of veneer wood and a first inner layer (3) made of fibrous plant material. -
2 shows a composite panel (7) according to the invention with two outer layers (2) made of veneer wood, three inner layers (4) made of veneer wood, a first inner layer (3) made of fibrous plant material and three additional inner layers (5) made of fibrous plant material. -
3a shows a schematic representation of process steps a) to c). A plate made of veneer wood (31) is fed onto a transport device (300) and the mixture of fibrous plant material and adhesive (35a) made from natural raw materials, previously prepared by mixing, is applied from a feeder (35) and in a press (36). pressed into a first composite (37) made of veneer wood and fibrous plant material. -
3b shows a schematic representation of process steps d) and e). The first composite (37) is coated with the adhesive made from natural raw materials in an adhesive application device (38). Then another panel made of veneer wood (31a) is fed via the stamp of the press (39a, 39b), which is held on the stamp by means of negative pressure. The veneer wood (31a) is placed on the side of the composite (37) that is coated with the adhesive made from natural raw materials and is not yet coated with veneer wood and pressed into the finished composite panel using the press (39a, 39b). (39a) shows the press before placing the veneer and (39b) the press after pressing. -
4a shows a schematic representation of process steps f) and g). A composite plate (40) is fed on a transport device (400) and the mixture of fibrous plant material and adhesive (35a) made from natural raw materials, previously prepared by mixing, is applied from a feeder (45) and formed into a composite in a press (46). pressed from veneer wood and fibrous plant material. -
4b shows a schematic representation of process steps h) and i). The composite obtained in step g) is coated with the adhesive made from natural raw materials in an adhesive application device (48). Then the stamp of the press (49a, 49b)) another plate made of veneer wood (41a) is fed, which is held on the stamp by means of negative pressure. The veneer wood (41a) is placed on the side of the composite that is coated with the adhesive made from natural raw materials and is not yet coated with veneer wood and pressed into the finished composite panel using the press (49a, 49b). (49a) shows the press before placing the veneer and (49b) the press after pressing.
Ausführungsbeispiel:Example:
Eine Furnierholzplatte 80x110mm mit einer Dicke von 0,8 mm wurde vollflächig dünn mit einem Mehlkleber (Gewichtsverhältnis von Wasser zu Mehl vor der Verarbeitung von 50 zu 50) beschichtet. Auf diese Furnierholzplatte wurde ein von Hand sorgfältig vermengtes Gemisch aus Gras und dem Mehlkleber (Volumenverhältnis 70% Gras / 30 % Mehlkleber) mit einer Schichtdicke von 30mm aufgetragen und bei 70 °C für 2 Stunden mit einem Druck von 2 bar (200 kPa) zu einer Dicke von 24mm verpresst. Anschließend wurde eine zweite Furnierholzplatte 80x110mm mit einer Dicke von 0,8mm auf die Schicht aus Gras und Mehlkleber aufgelegt, die in gleicher Weise wie die erste Furnierplatte mit dem oben beschriebenen Mehlkleber beschichtet worden war. Der so entstandene Verbund wurde dann bei 70 °C für 2 Stunden mit einem Druck von 2 bar (200 kPa) zu einer 4 mm starken Verbundplatte verpresst.A veneer wood panel 80x110mm with a thickness of 0.8 mm was thinly coated over the entire surface with a flour adhesive (weight ratio of water to flour before processing of 50:50). A carefully hand-mixed mixture of grass and the flour glue (volume ratio 70% grass / 30% flour glue) was applied to this veneer wood panel with a layer thickness of 30mm and at 70 ° C for 2 hours with a pressure of 2 bar (200 kPa). pressed to a thickness of 24mm. A second veneer wood panel 80x110mm with a thickness of 0.8mm was then placed on the layer of grass and flour glue, which had been coated with the flour glue described above in the same way as the first veneer panel. The resulting composite was then pressed into a 4 mm thick composite panel at 70 °C for 2 hours at a pressure of 2 bar (200 kPa).
Die so hergestellte Verbundplatte brach bei einer Belastung von 6,5 kg auf die Mitte der Verbundplatte.The composite panel produced in this way broke in the middle of the composite panel under a load of 6.5 kg.
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden.The embodiments shown here represent only examples of the present invention and should therefore not be construed as limiting.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 10, 20, 30, 4010, 20, 30, 40
- Verbundplattecomposite panel
- 11, 11a, 21, 21a, 31, 31a, 41, 41a11, 11a, 21, 21a, 31, 31a, 41, 41a
- Außenschicht aus FurnierholzOuter layer made of veneer wood
- 12, 22, 3212, 22, 32
- Erste InnenschichtFirst inner layer
- 23, 4323, 43
- Innen liegende Schicht aus FurnierholzInternal layer of veneer wood
- 24, 4424, 44
- Zusätzliche InnenschichtAdditional inner layer
- 35, 4535, 45
- Zuführung Gemisch Pflanzenmaterial/KlebstoffFeed mixture of plant material/adhesive
- 35a, 45a35a, 45a
- Gemisch faseriges Pflanzenmaterial/KlebstoffMixture of fibrous plant material/glue
- 36, 39a, 39b, 46, 49a, 49b36, 39a, 39b, 46, 49a, 49b
- PressePress
- 3737
- Erster Verbund aus Furnierholz und PflanzenmaterialFirst composite of veneer wood and plant material
- 38, 4838, 48
- Klebstoff-AuftragsvorrichtungGlue applicator
- 300, 400300, 400
- TransportvorrichtungTransport device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009043017 A1 [0002]DE 102009043017 A1 [0002]
- WO 2014107767 [0003]WO 2014107767 [0003]
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