DE202017003403U1 - Medium density or high density fiberboard - Google Patents

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Abstract

Mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte) oder hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte), im Trockenverfahren hergestellt aus zu feinen Holzfasern zerkleinerten Holzteilchen, insbesondere Holzhackschnitzeln, die mit einem Leinsystem heiß verpresst worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern der Holzfaserplatte aus thermisch modifiziertem Holz bestehen.Medium-density wood fiber board (MDF board) or high-density wood fiber board (HDF board), produced by dry process from fine wood fibers shredded wood particles, especially wood chips, which have been hot pressed with a linen system, characterized in that the wood fibers of the wood fiber board of thermally modified wood consist.

Description

Die Erfindung betrifft, eine mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte) oder hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte), im Trockenverfahren hergestellt aus zu feinen Holzfasern zerkleinerten Holzteilchen, insbesondere Holzhackschnitzeln, die mit einem Leinsystem heiß verpresst worden sind.The invention relates to a medium-density wood fiber board (MDF board) or high-density wood fiber board (HDF board), produced by dry process from fine wood fibers crushed wood particles, especially wood chips, which have been hot pressed with a linen system.

Eine mitteldichte Holzfaserplatte ist eine Holzfaserplatte, die aus zu feinsten Fasern zerfasertem Holz durch eine schonende Verpressung und den Einsatz eines passenden Leinensystems zu einem sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung gleichermaßen homogenen plattenartigen Holzwerkstoff verpresst wird. Mitteldichte Holzfaserplatten liegen typischerweise in Dicken von 2 mm bis 60 mm vor und typischerweise in Dichten zwischen 600 kg/m3 bis 1000 kg/m3. Hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platten) unterscheiden sich von mitteldichten Holzfaserplatten (MDF-Platten) hinsichtlich der Herstellung im Trockenverfahren an sich nicht, haben aber noch höhere Dichten.A medium-density wood fiber board is a wood fiber board, which is pressed from the finest fibers to defibrated wood by gentle compression and the use of a suitable linen system to a both longitudinally and transversely equally homogeneous plate-like wood material. Medium density fiberboard is typically present in thicknesses of 2 mm to 60 mm, and typically in densities between 600 kg / m 3 to 1000 kg / m 3 . High density fiberboard (HDF) does not differ from medium density fibreboard (MDF) in terms of dry process per se, but has even higher densities.

Für die Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten (und hochdichten Holzfaserplatten, das wird nachfolgend nicht jeweils wieder ausdrücklich erwähnt) eignen sich die unterschiedlichsten Holzarten, also zunächst Kiefer, Fichte und Buche, für leichtere Ausführungen aber auch Birke, Pappe und Akazie etc.For the production of medium-density wood fiber boards (and high density wood fiber boards, which is not explicitly mentioned again in the following) are the most diverse types of wood, so first pine, spruce and beech, for lighter versions but also birch, cardboard and acacia etc.

Die mitteldichte Holzfaserplatte wird hergestellt aus zu feinen Holzfasern zerkleinerten Holzteilchen, insbesondere Holzhackschnitzeln. Holzhackschnitzel gewinnt man aus Rundholz (Stammholz), aber auch aus Altholz und Abfallholz durch entsprechende Werkzeuge wie Scheibenhacker, Trommelhacker o. dgl. In einem mehrstufigen Prozess werden die zuvor gelagerten Holzhackschnitzel zu feinsten Holzfasern zerkleinert. Im Einzelnen wird für Erläuterungen dieses aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens auf den Abruf von Wikipedia unter dem Kennwort ”Mitteldichte Holzfaserplatte”, Abschnitt ”Faserherstellung”, verwiesen, der am 7. Juni 2017 erfolgt ist. Ebenso wird verwiesen bereits hier auf die GB 2 511 120 A , die sich mit einer besonderen Form der Herstellung von Fasern für mitteldichte Holzfaserplatten befasst.The medium-density wood fiber board is made of wood particles crushed to fine wood fibers, in particular wood chips. Wood chippings are obtained from logs (logs), but also from waste wood and waste wood by appropriate tools such as disc chipper, drum chipper o. The like. In a multi-stage process, the previously stored wood chips are crushed to the finest wood fibers. Specifically, for explanations of this known from the prior art method for the retrieval of Wikipedia under the password "medium-density fiberboard", section "Fiber Manufacturing", directed June 7, 2017 is done. It is also referred to here on the GB 2 511 120 A , which deals with a particular form of production of fibers for medium density fiberboard.

Die aus den Holzteilchen hergestellten feinen Holzfasern werden nach ihrer Trocknung beleimt und mit dem so realisierten Leimsystem zusammen heiß verpresst. Meist erfolgt eine Vorbehandlung des Formlings in einer kalt arbeitenden Vorpresse und auch hierfür wird auf die zuvor bereits angesprochene Erläuterung in der Datenbank von Wikipedia verwiesen.The fine wood fibers produced from the wood particles are glued after their drying and hot-pressed together with the glue system thus realized. In most cases, a pretreatment of the molding takes place in a cold-working pre-press and also for this purpose, reference is made to the previously mentioned explanation in the database of Wikipedia.

Typische Leimsysteme für mitteldichte Holzfaserplatten basieren auf Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz (MUF-Leimsystem), auf Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd-Harz (MUPF-Leimsystem) oder auch auf Verwendung einer Isocyanatverbindung im Leimsystem, vorzugsweise Methylendiphenylisocyanat (MDI-Leimsystem), unter Verwendung von Phenol dann PMDI-Leimsystem. Auch hierfür darf auf den bereits vorher mehrfach angesprochenen Stand der Technik verwiesen werden.Typical sizing systems for medium density fiberboard are based on melamine-urea-formaldehyde resin (MUF sizing system), on melamine-urea-phenol-formaldehyde resin (MUPF sizing system) or also on the use of an isocyanate compound in the sizing system, preferably methylene diphenylisocyanate (MDI sizing system ), using phenol then PMDI glue system. For this, too, may be made to the previously mentioned several times prior art.

Mitteldichte Holzfaserplatten und hochdichte Holzfaserplatte sind für das Bauwesen unverzichtbar. Sie finden im Innenausbau ebenso Anwendung wie als Trägerplatten für Fußboden oder im Möbelbereich. Die Anforderungen, die mitteldichte Holzfaserplatten für spezielle Anwendungen erfüllen müssen, sind normenmäßig festgelegt, unter anderem DIN EN 622-5 ”Anforderungen an Platten nach dem Trockenverfahren (MDF)” .Medium density fiberboard and high density fiberboard are indispensable for the construction industry. They are used in interior design as well as as support plates for flooring or in the furniture sector. The requirements that medium density fiberboard has to meet for specific applications are set by standards, among others DIN EN 622-5 "Requirements for dry-process boards (MDF)" ,

Mitteldichte Holzfaserplatten sind empfindlich gegen Feuchtigkeit. Für Anwendungen in feuchten Innenbereichen, z. B. Küche oder Bad, sowie im Außenbereich sind sie nicht geeignet.Medium density fiberboard are sensitive to moisture. For applications in damp indoor areas, eg. As kitchen or bathroom, and outdoors they are not suitable.

Im Stand der Technik, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht ( DE 10 2009 047 142 B4 ), wird vorgeschlagen, die Widerstandsfähigkeit von mitteldichten Holzfaserplatten gegenüber Feuchtigkeit, aber auch gegenüber holzzerstörenden Pilzen dadurch zu verbessern, dass die mitteldichte Holzfaserplatte, die bereits unter Anwendung des Leimsystems hergestellt wurde, bei Normaldruck in einer Thermokammer thermisch durch Umströmung mit einem heißen Medium, vorzugsweise Heißluft, nachbehandelt wird. Diese Nachbehandlung umfasst die Schritte des Aufheizens der Thermokammer bis zum Erreichen einer Maximaltemperatur im Bereich von bis zu 220°C, das Halten der Maximaltemperatur über einen Zeitraum von bis zu 8 Stunden und das Abkühlen der Thermokammer auf Umgebungstemperatur. Durch diese thermische Nachbehandlung der mitteldichten Holzfaserplatte ergeben sich nach diesem Stand der Technik eine Verringerung von Quellung und Schwindung, eine Verringerung der Ausgleichsfeuchte des Materials, eine Erhöhung der Formstabilität und eine Erhöhung der Beständigkeit gegenüber Pilzbefall und Witterungseinflüssen.In the prior art from which the present invention is based ( DE 10 2009 047 142 B4 ), it is proposed to improve the resistance of medium-density wood fiber panels against moisture, but also against wood-destroying fungi in that the medium-density wood fiber board, which was already prepared using the glue system, at atmospheric pressure in a thermal chamber thermally by flowing around a hot medium, preferably Hot air, after treatment. This aftertreatment includes the steps of heating the thermal chamber to a maximum temperature in the range of up to 220 ° C, holding the maximum temperature for up to 8 hours, and cooling the thermal chamber to ambient temperature. As a result of this thermal aftertreatment of the medium-density fiberboard, this prior art results in a reduction in swelling and shrinkage, a reduction in the equilibrium moisture content of the material, an increase in dimensional stability and an increase in the resistance to fungal attack and the effects of weathering.

Eine andere Art und Weise, um eine höhere Beständigkeit einer mitteldichten Holzfaserplatte gegenüber Feuchtigkeit, Witterungseinflüssen und Pilzbefall zu erzielen, besteht in der Acetylierung der Holzfasern, aus denen die Holzfaserplatte verpresst wird. Die Verwendung von acetylierte Holzfasern wird im zuvor bereits genannten Stand der Technik ausführlich erläutert ( GB 2 511 120 A ). Es ist ein vergleichsweise aufwendiger und kostenträchtiger Prozess.Another way to achieve a higher resistance of a medium-density fiberboard against moisture, weathering and fungal infestation is the acetylation of the wood fibers from which the fiberboard is pressed. The use of acetylated wood fibers is explained in detail in the previously cited prior art ( GB 2 511 120 A ). It is a comparatively complicated and costly process.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte) oder hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte) anzugeben, die auf besonders einfache Weise eine hohe Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Witterungseinflüssen und Pilzbefall aufweist. The invention is based on the problem of providing a medium-density wood fiber board (MDF board) or high-density wood fiber board (HDF board) which has a particularly simple way of high resistance to moisture, weathering and fungal attack.

Das zuvor aufgezeigte Problem wird bei einer mitteldichten Holzfaserplatte oder hochdichten Holzfaserplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Holzfasern, aus denen die Holzfaserplatte besteht, aus thermisch modifiziertem Holz bestehen.The above-indicated problem is solved in a medium-density wood fiber board or high-density wood fiber board with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the wood fibers that make up the wood fiber board, consist of thermally modified wood.

Thermisch modifiziertes Holz ist das Endprodukt einer thermischen Behandlung von Holz mit einem Erhitzen auf vorzugsweise mindestens 160°C bei Sauerstoffmangel. Ziel der thermischen Modifikation von Holz ist es, die technischen Eigenschaften des Holzes über den gesamten Querschnitt des jeweils vorliegenden Bauteils zu verbessern. Insbesondere wird eine verringerte Wasseraufnahmefähigkeit, also eine höhere Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Witterungseinflüssen erreicht und es ergibt sich eine bessere Fäulnisresistenz.Thermally modified wood is the end product of a thermal treatment of wood with a heating to preferably at least 160 ° C in the absence of oxygen. The aim of the thermal modification of wood is to improve the technical properties of the wood over the entire cross-section of each component present. In particular, a reduced water absorption capacity, ie a higher resistance to moisture and weathering is achieved and it results in a better rot resistance.

Die Fachliteratur zum Thema ”Thermisch modifiziertes Holz” (Abruf Wikipedia vom 07.06.2017 zu diesem Stichwort) befasst sich mit der thermischen Modifikation von vollständigen Bauteilen aus Holz, also beispielsweise Platten, Leisten oder Stäben. Gemäß der Erfindung geht es bevorzugt darum, dass Altholz oder Abfallholz oder kleinteilige Holzabfälle, die ursprünglich aus thermisch modifiziertem Holz bestanden, die Quelle für die feinen Holzfasern der mitteldichten Holzfaserplatte sind.The specialist literature on the topic "Thermally modified wood" (call Wikipedia from 07.06.2017 to this keyword) deals with the thermal modification of complete components made of wood, such as plates, strips or rods. According to the invention, it is preferred that waste wood or waste wood or small-scale wood waste, which originally consisted of thermally modified wood, are the source of the fine wood fibers of the medium density fiberboard.

Anders als in dem den Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung darstellenden Stand der Technik wird die mitteldichte Holzfaserplatte nicht nach ihrer Herstellung einem thermischen Nachbehandlungsprozess unterzogen, sondern es wird eine normale mitteldichte Holzfaserplatte hergestellt, wobei der deren Ausgangsbestandteile Holzfasern aus thermisch modifiziertem Holz sind. In einer Variante der Lehre der Erfindung können die Holzfasern auch aus normalem, zu feinsten Fasern zerfasertem Holz bestehen, jedoch vor Verpressen zur mitteldichten Holzfaserplatte als Fasern thermisch modifiziert worden sein.Unlike in the prior art, which is the starting point for the present invention, the medium-density wood fiber board is not subjected to a thermal aftertreatment process after its production, but a normal medium-density wood fiber board is produced, the initial components of which are wood fibers of thermally modified wood. In a variant of the teaching of the invention, the wood fibers may also consist of normal, to the finest fibers defibrated wood, but have been thermally modified before pressing to the medium-density wood fiber board as fibers.

Bevorzugt ist allerdings die Verwendung von ohnehin z. B. als Abfall vorhandenem thermisch modifizierten Holz zur Herstellung von Holzhackschnitzeln und daraus den feinen Holzfasern, so dass im Ergebnis die Holzfasern aus thermisch modifiziertem Holz vorliegen, die in der erfindungsgemäßen mitteldichten Holzfaserplatte verarbeitet sind.However, the use of anyway z. B. as waste existing thermally modified wood for the production of wood chips and therefrom the fine wood fibers, so that, as a result, the wood fibers are made of thermally modified wood, which are processed in the medium-density wood fiber board according to the invention.

Für die Holzfasern aus thermisch modifiziertem Holz empfiehlt sich eine Größenverteilung ähnlich dem Verfahren bei mitteldichten Holzfaserplatten wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind ( GB 2 511 120 A , dort als Beispiel die Klassierung auf Seite 14).For the wood fibers of thermally modified wood, a size distribution similar to the method recommended for medium density wood fiber boards as known from the prior art ( GB 2 511 120 A , as an example the classification on page 14).

Als Leimsysteme empfehlen sich Leimsysteme für klassische mitteldichte Holzfaserplatten, so dass es beispielsweise zweckmäßig ist, dass das Leimsystem ein Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz (MUF) oder ein Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd-Harz (MUPF), optional versetzt mit Zusatzstoffen in geringen Mengen, aufweist.Glue systems are recommended as glue systems for conventional medium-density wood fiber boards, so that it is expedient, for example, for the gluing system to be a melamine-urea-formaldehyde resin (MUF) or a melamine-urea-phenol-formaldehyde resin (MUPF), optionally mixed with additives in small quantities.

Als Alternative gilt dann ebenfalls, dass das Leimsystem eine Isocyanatverbindung, vorzugsweise auf Basis von Methylendiphenylisocyanat (MDI), optional versetzt mit Zusatzstoffen in geringen Mengen, aufweist.As an alternative then also applies that the sizing system is an isocyanate compound, preferably based on methylene diphenylisocyanate (MDI), optionally added with additives in small amounts.

In Tests der Anmelderin hat sich ergeben, dass eine Vorbehandlung der Hackschnitzel aus thermisch modifiziertem Holz mit einer NaOH-Lösung vor Herstellung der feinen Holzfasern, die an sich zur Verbesserung der Wasseraufnahme bei der Zerfaserung führen sollte, nicht vorteilhaft war. Sie führte zu einer Verschlechterung der Kochquerzugfestigkeit und der Quellung. Es hat sich gezeigt, dass auch ohne Vorbehandlung die Holzhackschnitzel aus thermisch modifiziertem Holz effizient und mit geringem Staubanfall zerfasert werden können.Applicant's tests have shown that pretreatment of thermally modified wood chips with a NaOH solution prior to production of the fine wood fibers, which in itself should lead to improved water absorption during defibration, was not advantageous. It led to a deterioration of Kochquerzugfestigkeit and swelling. It has been shown that wood chips from thermally modified wood can be defibered efficiently and with little dust even without pretreatment.

In einem Vergleichsversuch mit einer Plattenherstellung auf einer Laborpresse im Format 50 cm × 60 cm wurde mit ”normalen” Holzfasern aus Buche beispielsweise eine Quellung von 12,6% unter Versuchsbedingungen festgestellt, während eine auf gleiche Weise hergestellte Platte mit Holzfasern aus thermisch modifiziertem Holz lediglich eine Quellung von 7,3% aufwies.In a comparative experiment with a plate production on a laboratory press in the format 50 cm × 60 cm, for example, with "normal" wood fibers made of beech, a swelling of 12.6% was found under experimental conditions, while a similarly produced plate with wood fibers made of thermally modified wood only had a swelling of 7.3%.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • GB 2511120 A [0004, 0010, 0017] GB 2511120 A [0004, 0010, 0017]
  • DE 102009047142 B4 [0009] DE 102009047142 B4 [0009]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Wikipedia unter dem Kennwort ”Mitteldichte Holzfaserplatte”, Abschnitt ”Faserherstellung”, verwiesen, der am 7. Juni 2017 [0004] Wikipedia, under the password "Medium Density Fiberboard", section "Fiber Production", issued on June 7, 2017 [0004]
  • DIN EN 622-5 ”Anforderungen an Platten nach dem Trockenverfahren (MDF)” [0007] DIN EN 622-5 "Requirements for dry-process boards (MDF)" [0007]
  • ”Thermisch modifiziertes Holz” (Abruf Wikipedia vom 07.06.2017 zu diesem Stichwort) [0014] "Thermally modified wood" (call Wikipedia from 07.06.2017 for this keyword) [0014]

Claims (4)

Mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte) oder hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte), im Trockenverfahren hergestellt aus zu feinen Holzfasern zerkleinerten Holzteilchen, insbesondere Holzhackschnitzeln, die mit einem Leinsystem heiß verpresst worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern der Holzfaserplatte aus thermisch modifiziertem Holz bestehen.Medium-density wood fiber board (MDF board) or high-density wood fiber board (HDF board), produced by dry process from fine wood fibers shredded wood particles, especially wood chips, which have been hot pressed with a linen system, characterized in that the wood fibers of the wood fiber board of thermally modified wood consist. Mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte) oder hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern in unterschiedlichen Größen gemischt vorliegen.Medium-density wood fiber board (MDF board) or high-density wood fiber board (HDF board) according to claim 1, characterized in that the wood fibers are mixed in different sizes. Mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte) oder hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leimsystem ein Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz (MUF) oder ein Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd-Harz (MUPF), optional versetzt mit Zusatzstoffen in geringen Mengen, aufweist.Medium density fiberboard (MDF) or high density fibreboard (HDF) according to claim 1 or 2, characterized in that the sizing system is a melamine-urea-formaldehyde resin (MUF) or a melamine-urea-phenol-formaldehyde resin ( MUPF), optionally mixed with additives in small amounts. Mitteldichte Holzfaserplatte (MDF-Platte) oder hochdichte Holzfaserplatte (HDF-Platte) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leimsystem eine Isocyanatverbindung, vorzugsweise auf Basis von Methylendiphenylisocyanat (MDI), optional versetzt mit Zusatzstoffen in geringen Mengen, aufweist.Medium-density wood fiber board (MDF board) or high-density wood fiber board (HDF board) according to claim 1 or 2, characterized in that the glue system comprises an isocyanate compound, preferably based on methylene diphenylisocyanate (MDI), optionally added with additives in small amounts.
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"Thermisch modifiziertes Holz" (Abruf Wikipedia vom 07.06.2017 zu diesem Stichwort)
DIN EN 622-5 "Anforderungen an Platten nach dem Trockenverfahren (MDF)"
Wikipedia unter dem Kennwort "Mitteldichte Holzfaserplatte", Abschnitt "Faserherstellung", verwiesen, der am 7. Juni 2017

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