DE19518938A1

DE19518938A1 - Verfahren zur Herstellung von Preßmaterialien aus Abprodukten der Holzbearbeitung, der Holzverarbeitung und aus Resten anderer pflanzlicher Rohstoffe oder deren Gemischen

Info

Publication number: DE19518938A1
Application number: DE1995118938
Authority: DE
Inventors: Ljudmila Olegovna Dr In Bunina; Sergej Pawlovic Dr In Kurcikov; Henry Sorgatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2015-05-24
Also published as: DE19518938C2; RU2044636C1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Preßmaterialien aus Abprodukten der Holzbearbeitung, Holzverarbeitung und aus Resten anderer pflanzlicher Rohstoffe oder deren Gemischen.

Die Erzeugnisse werden sowohl mit als auch ohne thermoplastische Verbundmasse hergestellt.

Die Preßmaterialien finden ihre Anwendung im Bauwesen, der Möbelindustrie u. a.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Preßerzeugnissen aus einer Holzspanmasse durch einen Poinson (Patrize) in einer Vertikalpresse [1]. Dieses Verfahren kann für Materialien mit und ohne Verbundmasse angewendet werden.

Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß keine Materialien mit hohen Festigkeitseigenschaften hergestellt werden können.

Ebenfalls bekannt ist ein Verfahren [2] zur Herstellung von Hartholzfaserplatten aus Baumrinde ohne Verbundmasse durch Zerkleinerung des Rohstoffes, Trocknung, eine Trockenformung zu einer Matte, eine Kaltvorpressung und eine Heißpressung. Der Prozeß des Pressens geht bei 135-155°C und einem anteiligen Druck von 45-75 kgs/cm² vor sich.

Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen in der Begrenztheit der Anwendung, da das Verfahren nur zur Herstellung von Materialien ohne Verbundmasse verwendet wird, und in den ungenügend hohen Festigkeitseigenschaften der verfahrensgemäß hergestellten Materialien.

Ein weiteres Verfahren zur Produktion von Holzspanplatten mit Verbundmasse ist in einem norwegischen Patent [3] beschrieben.

Die mit der Verbundmasse getränkten Späne werden in die Formmaschine gegeben, durch die auf einem System metallischer Untersätze eine Fasermatte geformt wird. Die auf dem Untersatz befindliche Fasermatte durchläuft eine Vorpressung, nach der sie einer Etagenpresse zugeführt wird, die die Endformung von Platten unter Einwirkung einer Temperatur in den Grenzen 40-220°C und eines Druckes von 7-42 kg/cm² im Verlauf von 3-5 min vornimmt.

Wie das vorangegangene ist auch dieses Verfahren nicht universell in Bezug auf das verarbeitete Produkt, es ist auch nicht ökologisch unbedenklich wegen des Anfalls von Abwasser.

Bekannt ist zudem ein Verfahren [4], nach dem man einen ökologisch unbedenklichen Plast ohne Verbundmasse erhält.

Die Technologie zur Herstellung besteht in der Zerkleinerung der Späne, der Trocknung der Holzmasse, der Formung einer Matte unter einer Kaltpresse, der Heißpressung nach vorgeschriebenem Regime bei einem Druck von 25 MPa und einer Temperatur in der Presse von 170-180°C.

Zu den Nachteilen dieses Verfahrens gehören:

- Herstellung des Plastes allein aus Holzmaterial ohne Verbundmasse
- Unzureichende physikalisch-mechanische Charakteristika

Weiterhin ist ein Verfahren [5] bekannt, das als Prototyp gewählt ist. Nach diesem Verfahren wird zunächst ein Paket aus Holzteilchen in einer Preßform unter einem Druck von 15 kg/cm² hergestellt. Danach wird die Preßform in einen Autoklav plaziert, der vorher mit Wasser gefüllt wurde, der elektrische Heizvorgang eingeleitet und gleichzeitig mit dem Aufheizen das Pressen der Späne vorgenommen, indem auf einen Poinson (Patrize) ein Druck von 25 kg/cm² ausgeübt wird. Das Heizen geschieht im isochorischen Regime bis zu einer Minimaltemperatur von 150°C und der Stabilisierung des Druckes des Dampfgasgemisches. Im Anschluß wird der Druck bis zum atmosphärischen Niveau oder niedriger verringert und der Preßvorgang beendet.

Die Nachteile des Verfahrens, sind:

- Verwendung einer komplizierten, teuren Ausrüstung (Autoklav) zur schnellen Aufheizung der Holzteilchen über das Gesamtvolumen des Paketes
- Geringe statische Biegefestigkeit (31 MPa) bei hoher Materialdichte (1230 kg/m³)
- Begrenztheit der Anwendung des Verfahrens, d. h. die Herstellung von Preßerzeugnissen aus Holz und Verbundmasse, Zellulose sowie anderen pflanzlichen Rohstoffen, z. B. die Verarbeitungsreste von Buchweizen, Hirse usw. ist mit diesem Verfahren nicht möglich.

Aufgabe der vorgestellten ist:

- die Erarbeitung eines einfachen, ökologisch unbedenklichen Verfahrens zur Herstellung von Holzpreßmaterialien sowohl mit als auch ohne Verbundmasse und aus anderen pflanzlichen Rohstoffen und Abprodukten der Holzverarbeitung,
- die Entwicklung von Materialien hoher statischer Biegefestigkeit unter Wahrung der Eigenschaft guter Wasserbeständigkeit.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Preßmaterialien aus Abprodukten der Holzbearbeitung, Holzverarbeitung und aus Resten anderer pflanzlicher Rohstoffe durch Formung des Rohlings in einer Preßform der 4-15fachen Höhe des fertigen Erzeugnisses bei einer Temperatur von 18-80°C und einem Druck von 0,1-300 MPa hergestellt werden, wobei das Heißpressen bei einer Temperatur von 90-220°C und einem Druck von 0,1-300 MPa geschieht und die geschlossene Form hierbei von 1- 8facher Höhe des fertigen Erzeugnisses ist. Dabei kann die Operation Heißpressen vor bzw. nach der Formung durchgeführt werden.

Die vorgeschlagene technische Lösung garantiert ein technisches Resultat, kann zur Herstellung von Holzpreßmaterialien angewandt werden und garantiert ihre vielfache Wiederholbarkeit.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1

10 Masse-% pulverförmiges Polyäthylen mit einer Molekularmasse von 2.10⁶ werden in einem Schaufelmischer mit 90 Masse-% Sägespänen, die bis zu einem Feuchtigkeits gehalt von 7% getrocknet sind, bis zum Erhalt einer homogenen Masse im Verlauf von 120 sek. vermischt.

Das erhaltene Gemisch wird in eine Preßform der Höhe 150 mm gegeben (Höhe des fertigen Erzeugnisses 10 mm) und ein Rohling bei einer Temperatur von 18°C und einem Druck von 300 MPa im Verlauf von 60 sek. geformt.

Danach wird der Rohling der Preßform entnommen, in eine geschlossene Form der Höhe 10 mm plaziert und das Heißpressen bei einer Temperatur von 190°C und einem Druck von 25 MPa im Verlauf von 600 sek. vorgenommen, im Anschluß das Erzeugnis abgekühlt und entnommen.

Die Eigenschaften sind in der Tabelle aufgeführt

Beispiel 2

100% Birkenholzspäne, die bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 10% getrocknet sind werden in eine Preßform der Höhe 60 mm gegeben (Höhe des fertigen Erzeugnisses 5 mm) und bei einer Temperatur von 18°C sowie einem Druck von 300 MPa im Verlauf von 60 sek. ein Rohling geformt.

Danach wird der Rohling der Preßform entnommen, in eine bis 180°C erhitzte geschlossene Form der Höhe 15 mm plaziert und das Heißpressen bei einer Temperatur von 180°C und einem Druck von 50 MPa im Verlauf von 300 sek. vorgenommen.

Im Anschluß wird die geschlossene Form abgekühlt und das fertige Erzeugnis entnommen.

Die Eigenschaften sind in der Tabelle aufgeführt.

Beispiele 3-9

Die Technologie der Herstellung von Holzpreßmaterialien ist analog der im Beispiel 1. dargestellten bei jeweils veränderten Parametern der Formung und des Pressens sowie mit der in der Tabelle aufgeführten Zusammensetzung des jeweiligen Kompositionsmaterials.

Beispiel 10

Die Technologie der Herstellung von Holzpreßmaterialien besteht darin, daß zuerst das Stadium des Heißpressens durchlaufen wird, erst danach die Formung.

Die Parameter der Komposition sind in der Tabelle aufgeführt.

Damit ist - wie aus der Tabelle folgt - die gestellte Aufgabe gelöst.

Es wurde ein einfaches, ökologisch unbedenkliches Verfahren entwickelt, das es gestattet,

- Erzeugnisse mit dem Qualitätsniveau von Holzspanerzeugnissen ohne toxische Beimengungen und schädliche Auswirkungen auf Menschen und Umwelt sowohl mit Verbundmasse als auch ohne sie sowie
- Preßmaterialien aus Abprodukten der Holzverarbeitung und Resten anderer pflanzlicher Rohstoffe

herzustellen.

Die Grenze der statischen Biegefestigkeit der erhaltenen Materialien beträgt 32-70 MPa im Vergleich zu 30-31 MPa beim Prototyp.

Die Wasserabsorption beträgt 5-18% im Vergleich zu 18% beim Prototyp.

LITERATUR

[1] Urheberschein Nr. 139810, Kl. B27N, 3/02,1961
[2] Urheberschein Nr. 352795, Kl. B29N, 3/04,1971
[3] Norwegisches Patent Nr. 164963, Kl B27N, 3/08,1990
[4] Zeitschrift "Stroitelnye Materialy", Nr. 6,1991, S. 20
[5] Patent der UdSSR Nr. 1819214, Kl. B27N, 3/02,1993 (Prototyp).

Claims

Verfahren zur Herstellung von Preßmaterialien aus Abprodukten der Holzbearbeitung, Holzverarbeitung, Resten anderer pflanzlicher Rohstoffe oder deren Gemischen bei Aufeinanderfolge von Formung des Rohlings und Heißpressen in einer geschlossenen Form, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Formung des Rohlings in einer Preßform der 4-15fachen Höhe des fertigen Erzeugnisses bei einer Temperatur von 18-80°C und einem Druck von 0,1-300 MPa, das Heißpressen in einer geschlossenen Form der 1-8fachen Höhe des fertigen Erzeugnisses bei einer Temperatur von 90-220°C und einem Druck von 0,1-300 MPa durchgeführt werden, daß die Operation Heißpressen vor bzw. nach der Formung ausgeführt werden kann.