DE1204816B

DE1204816B - Verfahren zum Herstellen von Platten aus mit einem Bindemittel versehenen Spaenen und/oder Fasern, insbesondere aus Holz

Info

Publication number: DE1204816B
Application number: DEG40484A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Gottschalk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-04-29
Filing date: 1964-04-29
Publication date: 1965-11-11

Description

BUiNDESREPUBLIIi DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 29 j

Deutsche Kl.: 39 a7- 5/04

Nummer: 1 204 816

Aktenzeichen: G 404841 c/39 a7

Anmeldetag: 29. April 1964

Auslegetag: 11. November 1965

Das Patent 1161415 betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Platten aus mit einem Bindemittel versehenen Spänen und/oder Fasern, insbesondere aus Holz, bei dem zwischen einem zusammenwirkenden Pressenplattenpaar zwei Plattenschichten aus mit einem Bindemittel versehenen Spänen und/oder Fasern angeordnet werden, zwischen denen eine dampf- und/oder feuchtigkeitsaufnahmefähige, nachgiebige Zwischenschicht ohne aktives, d. h. beim Preßvorgang wirksam werdendes Bindemittel eingelegt wird. Beim Preßvorgang nimmt die Zwischenschicht den Dampf auf, der in den die Platten ergebenden Plattenschichten entsteht. Die beim Preßvorgang erzeugten Platten werden nach dem Pressen von der Zwischenschicht getrennt, deren Material sodann für eine Wiederverwendung verfügbar ist. Bei einer bevorzugten Ausführangsform des Verfahrens besteht die Zwischenschicht aus den gleichen, jedoch noch kein Bindemittel enthaltenden Spänen und/oder Fasern wie die Plattenschichten_t und es werden die Späne und/oder Fasern der Zwischenschicht nach dem Preßvorgang mit dem Bindemittel versehen und sodann für die Bildung der Plattenschichten verwendet. Der Feuchtigkeitsgehalt der für die Bildung der Zwischenschicht verwendeten Späne und/oder Fasern ist zweckmäßig um soviel geringer als der des Materials der Plattenschichten, daß der beim Preßvorgang aus den Plattenschichten in die Zwischenschicht gelangende Dampf eine Erhöhung auf Feuchtigkeitswerte ergibt, wie sie für das nachfolgende Aufbringen des Bindemittels und Verpressen erforderlich sind. Die für das Abbinden des Bindemittels der Plattenschichten erforderliche Wärme wird bei dem Hauptpatent durch Pressenplatten zugeführt, die in üblicher Weise mit Dampf oder Heißwasser beheizt sind. Die Wärme wird demzufolge den Plattenschichten einseitig zugeführt, und es ergibt sich beim Preßvorgang eine Wärme- sowie eine entsprechende Dampfwanderung auf einander zugewendeten Wegen, wobei die Wärme- und Dampfwanderung von den Heizplatten der Presse ausgeht und in Richtung der Zwischenschicht fortschreitet. Das Verfahren ist namentlich auch für eine wirtschaftliche Herstellung dünnwandiger Span- und/oder Faserplatten geeignet, weil solche dünnen Platten als Folge der geschilderten Verfahrensmaßnahmen mit mäßigem Preßdruck und begrenzter Preßzeit paarweise in einer Pressenetage erzeugt werden können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens gemäß dem Hauptpatent und die Güte des Erzeugnisses weiterhin zu verbessern. Dies wird durch eine An-Verfahren zum Herstellen von Platten aus mit
einem Bindemittel versehenen Spänen und/oder
Fasern, insbesondere aus Holz

Zusatz zum Patent: 1161415

Anmelder:

Ulrich Gottschalk,

Jockgrim (Pfalz), Ludwigstr. 1 a

Als Erfinder benannt:

Ulrich Gottschalk, Jockgrim (Pfalz)

wendung der an sich für die Herstellung von Span- und/oder Faserplatten bekannten Hochfrequenzheizung in der Weise erreicht, daß erfindungsgemäß das aus den Plattenschichten und der Zwischenschicht bestehende Schichtenpaket zwischen den Elektroden eines zwischen den Pressenplatten erzeugten Hochfrequenz-Kondensatorfeldes angeordnet wird. Dabei ergibt es sich, daß die Kondensatorplatten (Elektroden) sowohl durch die Plattenschichten, als auch durch die Zwischenschicht voneinander getrennt sind und daher in einem entsprechend großen Abstand voneinander liegen. Mithin kann das Kondensatorfeld mit einer verhältnismäßig großen Feldstärke erzeugt werden, ohne daß Überschläge von der einen zur anderen Kondensatorplatte mit der Folge eines Verbrennens des Span- oder Fasermaterials eintreten. Es ist dabei insbesondere die Möglichkeit erschlossen, auch dünnwandige Faser- oder Spanplatten im Hochfrequenz-Kondensatorfeld mit einer für verhältnismäßig kurze Heizzeiten der Presse erwünschten, tunlichst großen Feldstärke ohne die Gefahr eines Überschlages zu heizen.

Um kurze Heizzeiten zu erreichen, ist das aus den Plattenschichten und der Zwischenschicht bestehende Schichtenpaket vorteilhaft — wie an sich bei der Einzelherstellung von Span- und/oder Faserplatten in einer Pressenetage bekannt — zusätzlich von heizbaren Preßplatten eingeschlossen, die durch die von ihnen bewirkte Kontaktheizung eine Abwanderung der Hochfrequenzwärme in die Preßplatten verhindern.

509 737/291

Eine ganz besonders vorteilhafte Wirkung hinsichtlich einer gleichmäßigen Struktur der paarweise in einer Pressenetage mit vereinigter Anwendung der Hochfrequenz- und Kontaktheizung mittels dampf- und/oder heißwasserbeheizter Pressenplatten wird gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erreicht, daß die Späne und/oder Fasern der Plattenschichten stärker befeuchtet werden als diejenigen der Zwischenschicht und zunächst nur die Kontaktheizung mittels der beheizten Preßplatten und sodann zusätzlich die Hochfrequenzheizung angewendet wird. Dies hat zur Folge, daß zunächst der Feuchtigkeitsgehalt der Plattenschichten unter Einwirkung der Kontaktheizung verdampft und in die Zwischenschicht übergeht, auf deren Spänen und/oder Fasern dadurch ein oberflächlicher Feuchtigkeitsniederschlag gebildet wird. Wenn sodann zusätzlich die Hochfrequenzheizung angewendet wird, so erfolgt eine intensive Erwärmung der Zwischenschicht und damit eine spontane Verdampfung der auf der Oberfläche ihrer Späne und/oder Fasern niedergeschlagenen Feuchtigkeit, die somit insbesondere in diejenigen Bereiche der Plattenschichten zurückgelangt, die der Zwischenschicht benachbart sind. Daher werden in diesen Bereichen die Plattenschichten ähnlich stark plastifiziert wie diejenigen Bereiche der Plattenschichten, die den beheizten Pressenplatten benachbart sind. Ferner ist in den der Zwischenschicht benachbarten Bereichen der Plattenschichten durch die Rückführung zumindest eines Teiles der Feuchtigkeit der für die Verleimung der Späne und/oder Fasern erforderliche Feuchtigkeitsgehalt geschaffen. Auf diese Weise wird in den aus den Plattenschichten entstehenden Platten das Bindemittel mit verbesserter Gleichmäßigkeit zum Abbinden gebracht und bei der Beendigung des Preßvorganges eine zu ihren Mittelebenen symmetrische Feuchtigkeitsverteilung erreicht. Die erzeugten Platten sind daher durch verbessert gleichmäßige Spannungsverhältnisse im Plattenquerschnitt ausgezeichnet, ohne daß hierzu während der Preßzeit eine schwierige Steuerung des Preßdruckes mit zu- und wieder abnehmender Druckhöhe, wie bei den bekannten Herstellungsverfahren von Span- und/oder Faserplatten erforderlich ist. Der Preßdruck wird beim erfindungsgemäßen Verfahren viehnehr während der Preßzeit entweder konstant gehalten oder von Anfang bis Ende des Preßvorganges gesteigert.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Hochfrequenzheizung erst dann angewendet, wenn die Zwischenschicht durch Aufnahme des in den Plattenschichten infolge der Kontaktheizung entstandenen Dampfes einen höheren Feuchtigkeitsgehalt erreicht hat als er im Zeitpunkt der Anwendung der Hochfrequenzheizung in den Plattenschichten besteht. Mit dieser Verfahrensmaßnahme wird in besonders vorteilhafter Weise davon Gebrauch gemacht, daß bei der Hochfrequenzheizung der Energieumsatz in Wärme bevorzugt in der Mittelebene zwischen den Kondensatorplatten sowie in denjenigen Zonen des zwischen den Kondensatorplatten befindlichen Dielektrikums stattfindet, die den höheren Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren die Zwischenschicht sich im wesentlichen in der Mitte zwischen den Kondensatorplatten befindet und bei der anfänglich alleinigen Kontaktbeheizung durch die Dampfaufnahme aus den Plattenschichten einen höheren Feuchtigkeitsgehalt erreicht, als er in den Plattenschichten besteht, ergibt sich die Folge, daß bei der Erzeugung des elektrischen Wechselfeldes die Hochfrequenzwärme vornehmlich in der Zwischenschicht, also dort entsteht, von wo aus eine Rückführung des Dampfes in die Plattenschichten angestrebt ist. Infolge des Andauerns der Kontaktbeheizung kommt die von der Zwischenschicht rückläufig ausgehende Dampfwanderung im wesentlichen in den Mittelebenen der Plattenschichten zu einer Umlenkung in Richtung der Ränder der Plattenschichten. Auf solche Weise ergibt sich in den Plattenschichten die Feuchtigkeitsverteilung, die den geringsten Anlaß für ein Verwerfen der erzeugten Platten bildet, wobei ferner die aufgewendete Hochfrequenzenergie mit bestem Wirkungsgrad ausgenutzt wird.

Werden zur Bildung der Mittelschicht die gleichen, jedoch noch kein Bindemittel enthaltenden Späne und/oder Fasern verwendet, die nachfolgend mit dem Bindemittel versehen und für die Plattenschichten benutzt werden, wobei aber die Späne und/oder Fasern der Zwischenschicht bereits mit chemischen Zusätzen für die Erhöhung der Feuchtfestigkeit, der feuerhemmenden Eigenschaft, die Beständigkeit gegen

as Termitenfraß oder mit färbenden Zusätzen versehen sind, so werden solche Zusätze zu einer besonders intensiven Einwirkung auf die Späne gebracht. Dies ergibt sich dadurch, daß die mit den chemischen Zusätzen versehenen Späne in der Presse zweimalig einer Dampfphase ausgesetzt und wieder getrocknet werden, nämlich je einmal bei ihrer Verwendung als Zwischenschicht und als Plattenschicht.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit vereinigter Anwendung der Kontakt- und Hochfreqenzheizung in zeitlicher Folge ist nachstehend mit Hinweis auf die Zeichnung beschrieben. Zugeführtes Holz wird im Zerspaner 1 zu Spänen zerkleinert, die um so kleiner sind, je geringer die Dicke der zu erzeugenden Platten 4' sein soll. Falls die Dicke weniger als 5 mm betragen soll, empfiehlt es sich, das Holz zumindest anteilig bis zur Faserfeinheit zu zerkleinern, und zwar mit um so größerem Anteil an Fasern, je dünner die Plattendicke sein soll. Vom Zerspaner 1 werden die Späne und/oder Fasern dem Trockner 2 zugeführt, in dem die Späne und/oder Fasern getrocknet werden. Ein Teil der Späne und/oder Fasern wird anfänglich auf dem mit α bezeichneten Wege der Einrichtung 3 zur Aufbringung des Bindemittels zugeführt. Die mit dem Bindemittel versehenen Späne und/oder Fasern werden durch bekannte (nicht dargestellte) Mittel zu Plattenschichten 4 ausgebreitet, zwischen denen eine Zwischenschicht 5 angeordnet wird. Die Zwischenschicht 5 besteht aus den Spänen und/oder Fasern, die vom Trockner 2 auf dem die Bindemittel-Zuführungseinrichtung 3 umgehenden Weg b über eine Einrichtung 10 zur Beimischung chemischer Zusätze, beispielsweise Paraffine und mineralische Wachse zur Erhöhung der Feuchtfestigkeit, Ammonium-Phosphat oder Borsäure als feuerhemmende Mittel, Pentachlorphenol gegen Termitenfraß oder färbende Zusätze od. dgl., zur Presse 6 geführt werden. Beim Preßvorgang in der Presse 6, die mit dampf- oder heißwasserbeheizten Pressenplatten 7 sowie mit den an einen Hochfrequenzgenerator 11 angeschlossenen Kondensatorplatten 12 ausgerüstet ist, wird während der Einwirkung des Preßdruckes das Bindemittel der Plattenschichten 4 zur Aushärtung gebracht. Das aus

den Plattenschichten 4 entstandene Plattenpaar 4', 4' wird nach Beendigung des Preßvorganges von der Mittelschicht 5 getrennt und auf dem mit c bezeichneten Wege einer Einrichtung 8 zugeführt, in der mit Hilfe der Bürsten- oder Stachelwalzen 8' oder 8" jeweils diejenige Seite der Platten 4', 4' von den anhaftenden Spänen und/oder Fasern der Mittelschicht 5 gesäubert wird, die beim Preßvorgang der Zwischenschicht 5 zugewendet war. Sodann werden die Platten 4', 4' der Hobel- oder Schleifeinrichtung 9 zügeführt, deren Hobel- oder Schleifwalzen 9' oder 9 die von den Spänen und/oder Fasern gesäuberten Seiten der Platten 4', 4' glätten, während die Platten 4', 4' noch wann sind. Nach einem mehrtägigen Klimatisieren werden die Platten 4', 4' sodann in bekannter Weise geschliffen.

Die Späne und/oder Fasern der Zwischenschicht 5 werden auf dem mit d bezeichneten Wege weitergeleitet und — erforderlichenfalls nach vorheriger Auflockerung — in der Einrichtung 3 mit dem Bindemittel versehen, um sodann für die Bildung der Plattenschichten 4 verwendet und zu Platten 4' verpreßt zu werden. Auf dem gleichen Wege werden auch die an den Walzen 8' oder 8" und 9', 9" anfallenden Späne oder Fasern einer Wiederverwendung zugeführt.

Nach Anlauf der Plattenherstellung werden durch entsprechende Abstimmung der Späne- oder Faservolumen der Plattenschichten 4 und der Zwischenschicht 5 die zur Verarbeitung kommenden Späne und/oder Fasern sämtlich auf dem mit b bezeichneten Wege zunächst zur Bildung der Zwischenschicht 5 benutzt und erst dann mit dem Bindemittel versehen und zu Platten 4 verpreßt.

Es sei angenommen, daß die Platten 4' mit einer Dicke von 8 mm im Preßvorgang erzeugt und später auf eine Dicke von 6 mm geschliffen werden sollen. Die Wichte der Platten soll 0,65 betragen. Das Spanmaterial besteht zu Vs aus Buche und ²/s aus Fichte und Kiefer mit Abmessungen der Späne von 20 · 1 · 0,2 mm. Der Flächeninhalt der zu erzeugenden Platten ist mit 10 m² angenommen. Hierzu werden folgende Spänemengen benötigt:

Für die Plattenschichten 4' sind erforderlich: 2 · 60 kg Späne mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 25% und einem Bindemittelgehalt von 8% Festharz auf Harnstoff-Formaldehyd-Basis oder der Basis eines anderen härtbaren Kunstharzbindemittels. Zur Bildung der Zwischenschicht 5 werden 50 kg Späne mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 3% ohne Bindemittelgehalt benötigt.

Beim Preßvorgang erfolgt zunächst nur eine Kontaktheizung des aus den Plattenschichten 4 und der Zwischenschicht 5 bestehenden Schichtenpaketes durch die auf eine Temperatur von 130 bis 135° C beheizten Preßplatten 7, bis die Zwischenschicht 5 auf etwa 80° C erwärmt ist. Die hierfür erforderliche Heizzeit beträgt ungefähr 2 Minuten. Die verhältnismäßig hohe Feuchtigkeit der Plattenschichten 4 verursacht hierbei eine stoßartige Dampfwanderung zur Zwischenschicht 5, die infolge ihrer Trockenheit die Dampfwanderung begünstigt. Es ergibt sich, daß der größte Teil des Feuchtigkeitsgehaltes der Plattenschichten 4 auf der Oberfläche der Späne der Zwischenschicht 5 niederschlägt, wobei die Zwischenschicht5 eine Feuchtigkeit von etwa 30% erreicht.

Nunmehr wird durch einen Hochfrequenzgenerator mit einer Leistung von etwa 100 KW zwischen den Kondensatorplatten 12 ein hochfrequentes Wechselfeld erzeugt, das eine intensive Verdampfung des Feuchtigkeitsgehaltes der Zwischenschicht verursacht. Während ein geringer Teil des erzeugten Dampfes an den freien Seitenflächen der Zwischenschicht 5 entweicht, wird der größte Teil des spontan entstehenden Dampfes in die Plattenschichten 4 getrieben und erweicht die der Zwischenschicht 5 benachbarten Bereiche der Plattenschichten 4, die noch nicht abgebunden sind und daher Feuchtigkeit benötigen. Nach einer Heizdauer von 3 Minuten, während der die Kontakt- sowie die Hochfrequenzheizung vereinigt angewendet wird, ist der Preßvorgang beendet. Hierbei wurde ein konstanter Preßdruck von 5 kg/cm² ausgeübt, ohne daß die Annäherung der Preßplatten 7 durch Distanzleisten begrenzt ist.

Bei der Beendigung der Preßzeit weist das aus den Plattenschichten 4 und der Zwischenschicht 5 gebildete Schichtenpaket eine Dicke von etwa 24 mm auf, wobei die erzeugten Platten 4' je 8 mm dick sind. Die erzeugten Platten 4' werden sogleich von der Zwischenschicht 5 getrennt und von anhaftenden Spänen der Zwischenschicht gesäubert. Die der Zwischenschicht zugekehrt gewesenen Seiten der Platten 4' werden sodann gehobelt oder geschliffen, solange die Platten noch warm sind. Die Platten 4' werden daraufhin gestapelt und nach mehrtägiger Klimatisierung auf eine Dicke von 6 mm geschliffen.

Die Späne der Zwischenschicht 5 sowie die bei 18 und 9 anfallenden Späne werden in beschriebener Weise auf dem mit d bezeichneten Weg der Einrichtung 3 zugefördert, in der die Beimischung des Bindemittels und die Befeuchtung der Späne auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 25°/o erfolgt.

Für die Beförderung der Späne und/oder Fasern sowie der erzeugten Platten 4' zu den einzelnen Aggregaten 1 bis 3, 6 und 8 bis 10 der Fertigungseinrichtung sind in bekannter Weise geeignete (in der Zeichnung nicht dargestellte) Fördereinrichtungen vorhanden, zu denen zusätzliche Einrichtungen für die Förderung und das Ausbreiten der Späne und/oder Fasern zur Zwischenschicht 5 und die Beförderung von der Presse 6 und den Einrichtungen 8 und 9 zur Einrichtung 3 für das Aufbringen des Bindemittels und Befeuchtung der Späne hinzukommen. Die Trennung der Platten 4', 4' von der Zwischenschicht 5 kann beliebig, beispielsweise durch Keile bewirkt werden, die zum Eingriff in die Zwischenschicht 5 gebracht werden.

Es versteht sich, daß das Verfahren in gleicher Weise bei Mehretagenpressen angewendet werden kann, wobei die einzelnen oder auch mehrere Pressenetagen gemeinsam mit Kondensatorplatten 12 versehen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Platten, bei dem zwischen einem zusammenwirkenden, dampf- oder heißwasserbeheizten Pressenplattenpaar zwei Plattenschichten aus mit einem Bindemittel versehenen Spänen und/oder Fasern, insbesondere aus Holz, angeordnet werden, zwischen denen eine dampf- und/oder feuchtigkeitsaufnahmefähige, nachgiebige, nach dem Preßvorgang von den Plattenschichten getrennte Zwischenschicht ohne aktives Bindemittel eingelegt wird, nach Patent 1 161 415, dadurch gekennzeich-

net, daß das aus den Plattenschichten(4) und der Zwischenschicht (5) bestehende Schichtenpaket zwischen den Elektroden (12) eines Hochfrequenz-Kondensatorfeldes angeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern und/oder Späne der Plattenschichten (4) stärker befeuchtet werden als diejenigen der Zwischenschicht (5) und zunächst nur eine Kontaktbeheizung des Schichtenpaketes

mittels der beheizten Pressenplatten (7) und sodann zusätzlich eine Hochfrequenzheizung angewendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anwendung der Hochfrequenzheizung, nachdem die Zwischenschicht (5) durch eine Dampfaufnahme aus den Plattenschichten (4) einen höheren Feuchtigkeitsgehalt als die Plattenschichten erlangt hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen