DE19601401C1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Span- oder Faserplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Her­ stellung von Span- oder Faserplatten aus lignocellulosehaltigen Rohstoffen, wobei die Rohstoffe in Span- und/oder Faserform mit einem NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittel beleimt, zu einer Matte geformt und unter Einwirkung von Wärme zu der Span- oder Faserplatte verpreßt werden, wobei ein äußeres Trennmittel insbesondere auf den Preßzulagen vor der Verpressung aufgebracht wird. Unter einem äußeren Trennmittel wird ein Trennmittel ver­ standen, welches entweder auf die Preßzulagen, also die Bänder, Preßbleche u. dgl., vor dem Verpressen aufgebracht wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dieses äußere Trennmittel auf die beiden Oberflächen der gestreuten und ggfs. vorgedichteten Matte aufzubringen. Innere Trennmittel sind dagegen Trennmittel, die in das Innere der Matte eingebracht werden, also dem gesamten Späne- und/oder Fasermaterial z. B. im Anschluß an die Beleimung hinzugefügt werden. Die Verwendung dieser beiden Trennmittelarten ist aus Deppe/Ernst "Taschenbuch der Span­ plattentechnik", 3. Auflage 1991, S. 60, bekannt.

Ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist aus der GB 1,148,016 bekannt. Die Preßzulagen werden mit einem äußeren Trennmittel behandelt. Als Trennmittel werden organische Substanzen, die freie Hydroxylgruppen enthalten, eingesetzt, beispielsweise Glycerin, Ethylenglykol, Polyester und Polyether.

Aus der DE-OS 26 47 488 ist ein Verfahren zur Verbesserung des Entformungsvorganges bei der Herstellung von Spanplatten oder - formteilen durch Verpressen der Rohstoffe mit einem NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittel bekannt, wobei auf die Preßzulagen vor dem Einbringen bzw. Aufbringen der beleimten Späne eine bei Preßtemperatur im wesentlichen nicht fluchtige Substanz, ggfs. in Form einer Lösung oder Dispersion, aufgebracht wird, die bei der Preßtemperatur eine aus diskreten Partikeln bestehende haft­ fähige Schicht hinterläßt. Dieses äußere Trennmittel, welches eine aus diskreten Partikeln bestehende, haftfähige Schicht hinterläßt, besteht mindestens aus zwei Bestandteilen, nämlich einer nicht-flüchtigen, oberflächenaktiven Substanz und einem feinteiligen Fullstoff. Hinzu kommt im allgemeinen ein Lösungs- bzw. Dispergiermittel, falls die oberflächenaktive Substanz nicht ohnehin flüssig ist. Als oberflächenaktive Substanz kommen Seifen, insbesondere Schmierseife, in Betracht. Als feinteilige Fullstoffe sind Oxide, Carbonate, Silikate, Sulfate, feinteilige Minerale, z. B. auch Talkum, Tone, Blähglimmer, Kieselgur usw. geeignet. Wesentlich ist jedoch die Verwendung der oberflächen­ aktiven Substanz. Die gewünschte körnige Struktur des Trenn­ mittels läßt sich auch ohne Verwendung eines Fullstoffes erzielen. Dieser Hinweis sowie die gegebenen Beispiele haben bewirkt, daß in der Praxis auf die Verwendung eines Füllstoffes verzichtet wurde und die oberflächenaktive Substanz, insbeson­ dere Schmierseife, als eigentlicher Wirkstoff allein eingesetzt wurde. Dies geht auch aus Deppe/Ernst, S. 60, hervor.

Aus dem WKI-Bericht Nr. 14, März 1982, E. Schriever "Diisocya­ nat- und Polyurethanklebstoffe für Holz und Holzwerkstoffe", Seiten 30 bis 32, ist es auch bekannt, bei der Herstellung isocyanatgebundener Span- und Faserplatten Trennmittel in Form von Lösungen bzw. Dispersionen auf die Preßzulagen bzw. Späne­ kuchenoberfläche aufzusprühen. Als Trennmittel wird Schmier­ seife, auch in Kombination mit anderen Stoffen und Stoffkombi­ nationen, erwähnt, wobei verschiedene inerte, feindisperse anorganische Stoffe, wie z. B. Talkum, Kieselsäure u.ä. zum eigentlichen Trennmittel bzw. Trennmittel-Lösungsmittel-Gemisch zugesetzt werden. Dies soll bewirken, daß das Trennmittel gleichmäßig auf den Oberflächen verteilt bleibt und sich nicht nach dem Besprühen zu Pfützen und Tröpfchen zusammenzieht.

Aus International Particleboard Symposium FESYP ′78 - Dokumen­ tation, DRW-Verlag 1979, Seite 127, ist es bekannt, als Trenn­ mittel PBA 1069 in Form einer wäßrigen Suspension aufzusprühen.

Die Verwendung von Schmierseife als äußeres Trennmittel ist bei relativ niedrigen Preßtemperaturen unter etwa 200°C anwendbar. Bei höheren Preßtemperaturen bis in den Bereich von etwa 250°C findet jedoch eine Zersetzung statt, wobei sich auf den Preßzu­ lagen ein gut haftender, jedoch schwierig entfernbarer Belag bildet, der insbesondere bei kontinuierlich arbeitenden Pressen in unangenehmer Weise anwächst, da er sich kontinuierlich mechanisch nicht entfernen läßt. Dieser Belag verschlechtert den Wärmedurchgang in das beleimte Spanmaterial, was in nachteiliger Weise längere Preßzeiten erfordert. Betriebsunterbrechungen zum mechanischen Entfernen des Belages sind eine notwendige Folge. Da die Dicke des Belages mit der Zeit zunimmt, also die Belags­ dicke nicht konstant ist, ist es weiterhin erforderlich, größere Schleifzulagen zu berücksichtigen, worunter nicht nur die Wirt­ schaftlichkeit der Herstellung leidet, sondern sich auch die nachfolgenden Bearbeitungsschritte verkomplizieren. Der Belags­ aufbau kann schließlich dazu führen, zwangsweise niedrigere Preßtemperaturen und damit verlängerte Preßzyklen anwenden zu müssen.

Die Verwendung geeigneter Trennmittel auf dem hier angesproche­ nen Gebiet ist insbesondere in Verwendung mit Isocyanat als Bindemittel ein seit langer Zeit bekanntes und anstehendes Problem. Man hat nicht nur erhebliche Anstrengungen gemacht, innere Trennmittel (DE 31 08 537 A1) zu entwickeln, sondern auch nach anderen Wegen gesucht. So ist es aus der DE 38 20 376 C2 bekannt, bei der Herstellung einer mehrschichtigen Spanplatte in der Kernschicht und in den Deckschichten Isocyanat als Binde­ mittel zu verwenden und zusätzlich außen Trenndeckschichten, die mit Phenolharz gebunden sind, aufzubringen und nach dem Aushär­ ten wieder zu entfernen. Durch diese Trenndeckschichten wurde verhindert, daß das Isocyanat mit den Preßzulagen in Kontakt kommt. Die Entfernung der Trenndeckschichten und die teilweise Entfernung der Deckschichten erfolgt durch einen Schleifvorgang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein äußeres Trenn­ mittel in Verbindung mit dem eingangs beschriebenen Verfahren aufzuzeigen, welches nicht nur geeignet ist, eine saubere Trenn­ wirkung herbeizuführen, sondern auch bei höheren Preßtempera­ turen bis in den Bereich von 250°C oder darüber einsetzbar ist, ohne daß Zersetzungserscheinungen eintreten oder ein störender Belagsaufbau auf den Preßzulagen resultiert.

Erfindungsgemäß wird dies bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß als Trennmittel eine wäßrige Suspension von Talkum in einem Anteil von etwa 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, aufge­ bracht wird, und daß die Suspension ohne Verwendung oberflächen­ aktiver Substanzen das Talkum als ausschließlichen Wirkstoff enthält.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der im Stand der Technik bei der Herstellung von Spanplatten bekannte Füllstoff Talkum in seiner alleinigen Verwendung, also ohne oberflächen­ aktive Subtanzen, zum Wirkstoff wird und so überraschenderweise Zersetzungserscheinungen sowie der Aufbau schwer entfernbarer Beläge auch dann vermieden werden, wenn mit vergleichsweise erhöhten Preßtemperaturen gearbeitet wird. Die Erfindung ver­ meidet weiterhin die Verwendung eines organischen Trennmittels und nutzt in wirtschaftlicher Weise das preiswerte Mineral Talkum als Wirkstoff. Die Suspension von Talkum in Wasser ermöglicht ein problemloses Aufbereiten und Handhaben der Suspension. Talkum ist in seiner Anwendung auch unter Umweltgesichtspunkten unproblematisch. Es läßt sogar seinen kontinuierlichen Einsatz zu, ohne daß der Aufbau eines Belages auftritt. Bei kontinuierlichen Pressen findet auch eine konti­ nuierliche Reinigung der Preßzulagen statt. Diese bekannte kontinuierliche Reinigung, die ohnehin vorhanden ist, genügt völlig, um die Preßzulagen sauber zu halten. Damit ergibt sich ein gleichmäßiger Wärmeübergang, und die Preßeinrichtung kann mit hoher Leistung und gleichbleibender Geschwindigkeit betrie­ ben werden. Die Produktion muß nicht zu gesonderten Reinigungs­ zyklen unterbrochen werden. Die zu berücksichtigenden Dicken­ toleranzen der Platten können vorteilhaft klein gehalten werden, da auch im kontinuierlichen Betrieb immer konstante, reprodu­ zierbare Verhältnisse vorliegen. Das Aufbringen des Talkums kann in üblicher Weise geschehen, beispielsweise durch Aufstreuen, Aufsprühen, Aufrollen o. dgl. Das Talkum gelangt so auf die Preßzulagen, worunter einerseits die verschiedenen Preßwerk­ zeuge, wie Bleche, Platten, Bänder o. dgl. und andererseits auch die Transportmittel für den beleimten Rohstoff, insbesondere die Bänder, Walzen, Rollen u. dgl. verstanden werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Talkum in Form einer wäßrigen Suspension auf die Preßzulagen aufgebracht wird. Die Vorteile liegen in einem sparsamen Verbrauch, wobei gleichzeitig eine gleichmäßige Bedeckung der Preßzulagen erfolgt. Bei der Anwendung wird jegliche Staubentwicklung vermieden. Es entsteht eine hinreichende Haftung an den Preßzulagen. Durch die Tempera­ tureinwirkung verdampft das Wasser während der Verpressung, wobei vorteilhaft die Haftung des Talkums an den Preßzulagen verringert wird und gleichzeitig die Trennwirkung beibehalten bleibt. Infolgedessen ist es möglich, die Preßzulagen mit den üblichen bekannten Reinigungseinrichtungen zu reinigen, ohne daß sich ein Belag auf den Preßzulagen aufbaut. Die Verwendung von Talkum in Form der Suspension wirkt sich in keiner Richtung nachteilig auf die sonstigen Verfahrensschritte bei der Herstel­ lung solcher Span- oder Faserplatten aus. Die sonstigen Bedin­ gungen des Herstellverfahrens können unverändert beibehalten bleiben. Auch die bekannten NCO-Gruppen aufweisenden Binde­ mittel, insbesondere polymeres Diphenylmethan-Diisocyanat (PMDI) in Alleinanwendung oder in Abmischung mit Polyolen kann unver­ ändert vorteilhaft benutzt werden. Solche Bindemittel werden aufgrund der Reaktion mit den Hydroxylgruppen des Holzes auch als Polyurethan-Bindemittel (PUR) bezeichnet.

Das Talkum wird in einem Anteil von etwa 5 bis 40 Gew.-% - vor­ zugsweise etwa 20 Gew.-% -, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, eingesetzt. Damit ist zugleich eine sparsame Verwen­ dung sichergestellt, was sich bezüglich des ohnehin preiswerten Trennmittels doppelt auswirkt. Eine mit diesen Anteilen defi­ nierte Suspension weist eine hinreichende Stabilität auf, läßt sich gut hantieren und erbringt eine ausgezeichnete Trennwir­ kung. Bei hohen Beleimungsgraden wird man auch einen vergleichs­ weise höheren Gewichtsanteil von Talkum in der Suspension wählen.

Die Suspension wird während des Auftragens in Bewegung gehalten und damit ein Schaum gebildet, der einen gleichmäßigen Auftrag des Talkums auf die Preßzulagen ermöglicht. Damit werden nicht nur Absetzerscheinungen vermieden, sondern der Schaum wird als Transportmittel und als Verteiler genutzt, um den gleichmäßigen Auftrag auf die Preßzulagen zu erreichen. Die Schaumbildung auf der Suspension wird durch einen Rühr- oder Pumpvorgang erreicht.

Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn das Talkum mit einer mittleren Korngröße von etwa 10 µm eingesetzt wird. Dies bedeutet, daß ein wesentlicher Anteil des Talkums in diesem Korngrößenbereich liegen sollte, wobei feinere Bestandteile nicht stören. Bei Verwendung von groberem Talkum - etwa in einer Korngröße von <= 100 µm - gehen die Eigenschaften der Suspen­ sion, insbesondere die Fähigkeit, den Schaum zu bilden zunehmend verloren; auch wird die Suspension zunehmend instabiler, so daß sich die Gleichmäßigkeit der auf den Preßzulagen entstehenden Schutzschicht verschlechtert.

Es ist auch sinnvoll, der Suspension während des Aufbringens Wasser hinzuzufügen. Dies kann in Schritten oder auch konti­ nuierlich erfolgen, um Verdunstungsverluste auszugleichen und die Aufbringung einer gleichmäßigen Schichtdicke zu begünstigen.

Besonders vorteilhaft ist es, Talkum als äußeres Trennmittel in Verbindung mit einer kontinuierlichen Verpressung einer mit einem NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittel gebundenen Span- oder Faserplatte einzusetzen. Dann ist es möglich, die Suspension auch kontinuierlich auf die Preßzulagen aufzutragen und die Preßzulagen kontinuierlich mit bekannten Einigungseinrichtungen abzureinigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachfolgenden Beispiele weiter erläutert und verdeutlicht:

Beispiel 1

Es wird eine wäßrige Suspension von Talkum hergestellt, indem mehrere Ansätze zu einer Charge vereinigt werden. Für jeden Ansatz werden 40 kg Wasser mit einer Temperatur von etwa 20°C vorgelegt und 10 kg Talkum hinzugefügt. Die Hinzufügung des Talkums erfolgt in 5 Portionen à 2 kg nacheinander. Das Talkum besitzt eine Korngröße von 30 µm. Die Portionen werden unter Verwendung eines schnell laufend angetriebenen Rührgerätes in das Wasser eingebracht. Danach werden 20 solche Ansätze à 50 kg zu der Charge vereinigt.

Beispiel 2

Es wird eine wäßrige Suspension von Talkum hergestellt, indem mehrere Ansätze zu einer Charge vereinigt werden. Für jeden Ansatz werden 160 kg Wasser mit einer Temperatur von etwa 25°C vorgelegt und 40 kg Talkum hinzugefügt. Die Hinzufügung des Talkums erfolgt in 5 Portionen à 8 kg nacheinander. Das Talkum besitzt eine Korngröße von 20 µm. Die Portionen werden unter Verwendung eines schnell laufend angetriebenen Rührgerätes in das Wasser eingebracht. Danach werden 5 solche Ansätze à 200 kg zu der Charge vereinigt.

Beispiel 3

Es wird eine wäßrige Suspension von Talkum in einer Charge hergestellt, indem 700 kg Wasser mit einer Temperatur von etwa 50°C vorgelegt und 300 kg Talkum hinzugefügt wird. Die Hinzu­ fügung des Talkums erfolgt in 6 Portionen a 50 kg nacheinander. Das Talkum besitzt eine Korngröße von 10 µm. Die Portionen werden unter Verwendung eines Paddelrührers in das Wasser einge­ bracht. Der Paddelrührer wird mit höchst möglicher Geschwindig­ keit angetrieben.

Claims (6)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Span- oder Faserplatten aus lignocellulosehaltigen Rohstoffen, wobei die Rohstoffe in Span- und/oder Faserform mit einem NCO-Gruppen aufweisenden Bindemittel beleimt, zu einer Matte geformt und unter Einwirkung von Wärme zu der Span- oder Faserplatte verpreßt werden, wobei ein äußeres Trennmittel insbesondere auf den Preßzulagen vor der Verpressung aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennmittel eine wäßrige Suspension von Talkum in einem Anteil von etwa 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, aufgebracht wird, und daß die Suspension ohne Verwendung oberflächenaktiver Substanzen das Talkum als ausschließlichen Wirkstoff enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Talkum in einem Anteil von etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension während des Auftragens in Bewegung gehalten und damit ein Schaum gebildet wird, der einen gleichmäßigen Auftrag des Talkums auf die Preßzulagen ermöglicht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Talkum mit einer mittleren Korngröße von etwa 10 µm einge­ setzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension während des Aufbringens Wasser hinzugefügt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension auf die Preßzulagen kontinuierlich aufgetragen wird, und daß die Span- oder Faserplatte kontinuierlich verpreßt wird.