DE1925191A1

DE1925191A1 - Verfahren zur Herstellung von druckfesten Platten,Formkoerpern od.dgl.

Info

Publication number: DE1925191A1
Application number: DE19691925191
Authority: DE
Inventors: Kurt Ernst; Lobenhoffer Dipl-Ing Hans
Original assignee: Novopan GmbH
Current assignee: Novopan GmbH
Priority date: 1969-05-17
Filing date: 1969-05-17
Publication date: 1970-12-10

Description

Verfahren zur Herstellung von druckfesten Platten, Formkörpern od.dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von druckfesten Platten, Formkörpern u.dgl. mit geringem spezifisohen Gewicht durch Verpressen, vorzugsweise Heisspressen, von mit Bindemittel versetzten schäum- und/oder blähbaren Rohstoffen, wie Kunststoff, Mineralien u.dgl.
Die Verwendung von geschäumten Kunststoffpartikeln, z.B.
Polystyrolsohaum als Rohstoff für Platten oder Formkörper führt zu Erzeugnissen mit geringem spezifischen Geweicht. Auch bei der Verwendung von geblähtem Glimmermaterial, z.B. Vermiculite erhält man Platten und Formkörper deren spezifisches Gewicht beträchtlich unter 1,0 g/cm3 liegt. Werkstoffe mit geringem spezifischen Gewicht werden in der Regel solchen mit höherer Wichte vorgezogen, da die hieraus hergestellten Gebrauchsgegenstände leichter zu handhaben sind. Auch die Bearbeitbarkeit von spe zifisch leichten Werkstoffen ist im Regelfall besser.
Die bisher bekannten Platten und Formkörper mit geringem spezifischen Gewicht haben alle den Nachteil geringer Festigkeit. Diese Schwächen der leichten Werkstoffe wird insbesondere dann sprübar, wenn sie mit Beschichtungsmatenahen unter Anwendung von Pressdruck beschichtet werden sollen, wie dies z.B. beim Furnieren geschieht. Das zumeist völlig unzureichende Schrauben- und Nagelhaltevermögen der spezifisch leichten Werkstoffe verhindert beispielsweise ihre Verwendung im Möbelbau. Geschäumte Kunststoffe mit ausreichenden Festigkeiten lassen sich nur dann erzielen, wenn das spezifische Gewicht etwa 200 bis 500 kg/m3 beträgt. Die Rohstofrkosten schwerer Kunststoffschäume liegen dann Jedoch derart über denen der gebräuchlichen Holzwerkstoffe, wie Holzspanplatten oder Tischlerplatten, dass ihre Verwendung nicht aussichtsreich erscheint. Man hat bereits versucht, Kombinationswerkstoffe aus Holzspänen und geschäumtem Kunststoff zu entwickeln.
Dabei sollte der geschäumte Kunststoff das spezifische Gewicht des Kombinationswerkstoffes vermindern und der Holzanteil für die mechar schen Eigenschaften sowie für vertretbare Rohstoffkosten sorgen.
Es sind weiterhin Platten und Formkörper bekannt, bei denen die Deckschichten wie bei normalen Holzspanplatten aus verleimten Holzspänen bestehen, während die Mittelschicht aus einem Gemisch von geschäumtem Polystyrol und Holzspänen besteht. Das Polystyrol wird dabei in Form vorgeschäumter kugelförmiger Partikel mit den Holzspänen vermischt. Auf das Gemisch wird dann ein Kunstharzbindemittel gesprüht. Danach wird dieses Gemisch mit den Holzspandeckschichten zu Formlingen geformt und in beheizten hydraulischen Pressen gegebenenfalls unter Anwendung einer zusKtzlichen Hochfrequenzbeheizung zu Platten oder Formkörpern verpresst. Da die Polystyrolschaumpartikel Jedoch nur über eine sehr geringe Druckfestigkeit verfügen, erzielt man beim Verpressen keinen ausreichenden Gegendruck, um die Deckschichten auf das notwendige Mass zu verdiohten. Es lassen sich nach diesem Verfahren nur Platten mit porigen Deckachichten, schlechter Biegefestigkeit und unzureichendem Nagel- und Schraubenhaltevermögen herstel-Ion.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von druckfesten Platten mit geringem spezifischen Gewicht aufzuzeigen und die Mängel der bisher bekannten Verfahren zu beseitigen. Durch das Verfahren sollen Platten hergestellt werden, deren Oberfläche drucke fest ist und die bei geringem spezifischen Gewicht die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen. Eine weitere unumgängliche Forderung ist ein ausreichendes Nagels und Schraubenhaltevermögen. Weiterhin müssen die zu verpressenden Materialien, insbesondere die, die für ein geringes spezifisches Gewicht des Plattenmaterials sorgen, beim Verpressen und bei der Weiterverarbeitung eine genügende Festigkeit aufweisen.
Das erfindungsgemasse Herstellverfahren löst diese Aufgabe, indem die in Partikelform geschäumten bzw. geblähten Rohstoffe mit einem diese teilweise oder ganz umhüllenden und/oder in diese eindringenden Bindemittel in Berührung gebracht werden. Anschliessend wird das Bindemittel so ausgehärtet, dass die Rohstoffpartikel streufähig und durch das Bindemittel skelettartig verstärkt sind, worauf nach dem weiteren Zusatz von Bindemittel und gegebenenfalls füllenden und stabilisierenden Stoffen in an sich bekannter Weise die Verpressung zu Platten erfolgt.
Dabei werden die Rohstoffpartikel zwecks Verhinderung einer Agglomeratbildung zumindest während der Aushärtung bewegt. Die Aushärtung erfolgt unter Wärmeanwendung und/oder Katalysierung. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden somit die geblähten oder geschäumten Rostofrpartikel von einer harten Schale umgeben, die sich Je nach dem verwendeten Material auch in das Innere der Rohstoffpartikel erstrecken kann. Eine besonders gute Verst#rku#-cwirkung wird dann erzielt, wenn die Rohstoffpartikel in etwa kugelförmige Gestalt aufweisen und die skelettartige Verstärkungsschicht die Rohstoffpartikel möglichst vollständig umhüllt. Auch die Schichtdicke des ausgehärteten Bindemittels ist von grosser Bedeutung. Zwecks Erhöhung der Schichtdicke der skelettartigen Verstärkung der Rohstoffpartikel findet ein mit Füllstoffen, vorzugsweise Holz- oder Mineralstaub versetztes Bindemittel Anwendung.
Mit besonderem Vorteil erfolgt das Aufschäumen bzw. Aufblähen der Rohstoffpartikel kurz vor oder während des Aushärtens des Bindemittels. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, dass das aus zuhärt ende Bindemittel auch zumindest teilweise in das Innere der Rohstoffpartikel eindringt.
Durch einen solchen Arbeitsgang wird auch die Form der aufgeblähten und skelettartig verstärkten Rohstoffpartikel beeinflusst. Während das Bindemittel infolge seiner Oberflächenspannung immer bemüht ist, den einzelnen Rohstoffpartikel möglichst eng und gleichmässig zu umschliessen, wirkt die infolge des Aufschäumens bzw. Aufblähens entstehende Kraft in entgegengesetzter Richtung, wodurch eine innige Vernetzung und Verbindung entsteht. Darüber hinaus wird beim Aufschäumen die Kugelform der Partikel bevorzugt, weil eine Kugel bekanntlich der Körper ist, der bei maximalem Inhalt minimale Oberfläche aufweist.
Als Bindemittel für die skelettartige Verstärkung der Rohstoffpartikel werden orgenische Formaldehydkondensationsharze, insbesondere Harnstoff-, Melamin- und Phenolformaldehydharz, Isocyanat u.dgl. verwendet. Es ist auch möglich, für besondere Anwendungsfälle anorganische Stoffe, wie GiPs, Zement, Wasserglas sowie Phosphate, insbesondere Monoalumin1um#hosphat einzusetzen.
Die erfindungsgemäss verstärkten aufgeschäumten Rohstoffpartikel bleiben beim Aufschäumen und Aushärten streufähig, so dass sie in jedem gewünschten Mengenverhältnis mit anderen Stoffen eingestreut und verpresst werden können.
Mit besonderem Vorteil werden die skelettartig verstärkten Rohstoffpartikel nur in einer Schicht, bevorzugt der Mittelschicht, der Platte angeordnet. Die Verwendung der geschäumten und verstärkten Rohstoffpartikel ist Jedoch nicht auf eine einzelne Schicht der Platte beschränkt.
So können die aufgeschäumten Rohstoffe im besonderen Anwendungsfall, beispielsweise aus thermischen Gesichtspunkten, auch in einer Aussenschicht der Platte Anwendung finden.
Das Verfahren zur Herstellung von druckfesten Platten, Formkörpern od.dgl. mit geringem spezifischen Gewicht soll an den folgenden Beispielen erläutert werden: Beispiel 1: 1,0 kg vorgeschäumte Polystyrolpartikel werden in einer Mischtrommel mit 2,0 kg Holzstaub vermischt und anschliessend mit 2,5 kg eines 50 %igen Harnstofformaldehydharzes besprüht. Das Gemisch wird unter ständigem Rühren mit Heissluft getrocknet, wobei das Harnstoffharz erhärtet.
Danach wird das Material noch einmal mit 400 g einer 50 %igen Harnstoffharzlösung besprüht, unmittelbar danach zu einem Formling mit der Kantenlänge 100 x 100 cm geformt und in einem beheizten hydraulischen Presse zu einer Platte mit einer Dicke von 1 cm verpresst.
Beispiel 2: 2,0 kg geblähtes Glimmermaterial (Vermicullte) werden in einer Mischtrommel mit 4,0 kg einer 50 %igen Lösung von Phenolformaldehydharz besprüht und unter Einwirkung von Helssluft getrocknet, wobei auch hier das Gemisch dabei dauernd bewegt wird, um eine Agglomeratbildung zu verhindern. Das getrocknete und damit gehärtete Material wird sodann mit 500 g einer 50 %igen Phenolformaldehydharzlösung besprüht und anschliessend zu einem Plattenformltng von 100 x 100 cm2 Kantenlänge geformt. Danach erfolgt die Verpressung in einer beheizten Presse zu einer Platte mit 1,0 cm Dicke.

Claims

Patentansprüche:

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ @ Verfahren zur Herstellung von druckfesten Platten, Formkörpern od.dgl, mit geringem spezifischen Gewicht durch Verpressen, vorzugsweise Heisspressen, von mit Bindemittel versetzten schäum- und/oder blähbaren Rohstoffen, wie Kunststoff, Mineralien u.dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die in Partikelform geschäumten bzw. geblähten Rohstoffe mit einem diese teilweise oder ganz umhüllenden und/oder in diese eindringenden Bindemittel in Berührung gebracht werden und anschliessend das Bindemittel so ausgehärtet wird, dass die Rohstoffpartikel streufähig und durch das Bindemittel skelettartig verstärkt sind, worauf nach dem weiteren Zusatz von Bindemittel und gegebenenfalls füllenden und stabilisierenden Stoffen in an sich bekannter Weise die Verpressung zu Platten erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohstoffpartikel zwecks Verhinderung einer Agglomeratbildung zumindest während der Aushärtung bewegt werden und die Aushärtung unter Wärmeanwendung und/oder Katalysierung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur skelettartigen Verstärkung der Rohstoffpartikel ein mit Füllstoffen, vorzugsweise Holz- oder Mineralstaub, versetztes Bindemittel Anwendung findet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschäumen bzw. Aufblähen der Rohstoffpartikel kurz vor oder während des Aushärtens des Bindemittels erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis It dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel für die skelettartige Verstärkung der Rohstoffpartikel organische Formaldehvdkondensationsharze, insbesondere Harnstoff-, Melamin- und Phenolfonmaldehydharz, Isocyanat u.dgl. verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel für die skelettartige Verstärkung der Rohstoffpartikel anorganische Stoffe, wie Gips, Zement, Wasserglas sowie Phosphate, insbesondere Monoaluminiumphosphat verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die skelettartig verstärkten Rohstoffpartikel nur in einer Schicht, bevorzugt der Mittelschicht, der Platte angeordnet werden.