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Verfahren zur Herstellung von oberflächenveredelten Holzwerkstoffen
oder Holzwerkstofferzeugnissen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Holzwerkstoffen oder Holzwerkstofferzeugnissen, welche an mindestens einer Oberfläche
mittels eines mehrschichtigen Veredelungsmaterials, von welchem mindestens eine
Schicht eine Ein- oder Auflage aus flächenförmigem Material ist und mindestens eine
andere Schicht aus wärmehärtendem Kunststoff besteht, veredelt sind, durch mindestens
einseitiges Beschichten einer KernSchicht oder eines Kernkörpers aus Holz- oder
holzähnlichem Pasermaterial mit dem Veredelungsmaterial und anschliessendes gemeinsames
Verpressen zwischen Presszulagen.
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Der VergUtung plattenförmiger Holzwerkstoffe haben die Hersteller
solcher Produkte schon immer ein besonderes Augenmerk geschenkt. Bei diesem Bestreben
fand die Oberflächenveredelung stets ein bevorzugtes Interesse.
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Die Art der Oberflächenveredelung kann dabei von einfachsten Harzanreicherungen,
Orundierungen oder Lackierungen bis zum Bedrucken und vom Kaschieren mit Papieren,
Laminaten oder Folien bis zum vollständigen Ummanteln mit Kunststoffen gehen.
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Eine wesentliche Sparte der Holzwerkstoffindustrie ist die Spanplattenindustrie
sezorden, und bei ihr Konzentrieren sich auch bevorzugt die BemUhungen praktikable
und wirtschaftliche Oberflächenveredelungen zu entwickeln und einzuführen.
Lange
Zeit hindurch konnte sich in grossem Umfang nur die Pressbeschichtung der Platten
mit duroplastgetränkten Papieren im sog. Zweigang-Verfahren durchsetzen.
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Alle anderen denkbaren und z.T. auch angewandten Verfahren haben bisher
nur geringe Bedeutung erlangt und liessen auf die Dauer auch nur begrenzten Erfolg
erwarten.
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Für das Kaschieren von Holzwerkstoffen, insbesondere Holzspan- und
Faserplatten, mit duroplastgetränkten Papieren oder dgl. ist im allgemeinen ein
gesonderter Pressvorgang notwendig, was die Herstellung zwangsläufig erheblich verteuert.
Nun ist allerdings schon häufig versucht worden, solche Eiolzwerkstoffe auch in
einem sog. Eingangs-Verfahren herzustellen, d.h. die Veredelung bei der Holzspan-
bzw. Faserkörperbildung gleich mit aufzupressen. Früher scheiterten diese Bemühungen
aber immer an folgenden zwei Problemen: 1. Die Platten werden nicht dickengenau
genug.
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2. Die veredelten Oberflächen enthalten aufgrund der bei der Holzverarbeitung
entstehenden Luftverunreinigungen durch Staub, einstspäne usw. FremdkdrpereinschlUsse,
die zwangsläufig zu Qualitätsminderungen führen.
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Die unter 1. genannten Dickenungenauigkeiten sind verfahrensbedingt
und stellten in früheren Jahren ein sehr ernstes Problem bei der Holzspan- und Faserplattenfertigung
dar. Wegen der gravierenden Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit der Plattenerzeugung
allgemein hat man diesem Problem frühzeitig grosse Aufmerksamkeit gewidmet, und
man ist heute so weit, dass es durchaus gelingt, die Holzspan- und Faserplatten
mit einer sehr geringen, für die Weiterverarbeitung zulässige Dickentoleranz herzustellen.
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Für die unter erwähnten Verunreinigungen hat man dagegen bisher-noch
keine wirksamen Abwehrmassnahmen finden tonnen.
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Selbtverständlich hat man tersuchty durch möglichst weitgehende Sauberhaltung
der Raumluft und der Maschinen Jede Verschmutzungsgefahr für die Oberflchen zu beseitigen,
doch kann z.B. bei der Herstellung von Holzspanplatten beim Streuvorgang das Herabrieveln
einzelner Späne auf das Streublech praktisch nicht vermieden werden, und auch beim
Fördern der bestreuten Bleche von der Streumaschine über die Vliestrennung bis in
die Heizpresse treten durch Vibrationen, Rüttelvorgänge usw. Fremdkörpereinlagerungen
an den Sichtflächen der Veredelungsschichten auf. Man hat darum versucht, das "Presspaket",
bestehend aus Spankuchen, beharzten Papieren und Pressblechen, in einem von der
Spanvllesfertigung abgetrennten, sozusagen isolierten Raum zusammenzuschichten,
wobei der vorgepresste Spanformling durch eine Schleuse in den Raum gelangt. Obwohl
durch diese Arbeitsweise eine-merkliche Verbesserung der Oberflächensauberkeit erreicht
wurde vermögen die so erhaltenen Oberflächen hohen Qualitätsansprüchen nicht zu
genügen.
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Es wurde in der schweizerischen Patentschrift Kr. 461 792 bereits
vorgeschlagen, Verbundplatten, welche eine Kernschicht aus Paser- oder Spanmaterial
und auf jeder Oberfläche nach aussen anschliessend eine Auflage aus einem flächenförmigen
Material sowie eine Deckschicht aus einem faser- oder holzteilchengefüllten wärmehärtenden
Kunststoff aufweisen, in der Weise herzustellen, dass man die Deckschichten auf
Presszulagen aufbringt> auf diesen geliert und danach diese mit der zuvor beidseitig
mit dem flächenförmigen Material beschichteten Kernschicht zusammenbringt und das
Ganze bei erhöhter Temperatur verpresst.
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Eine Lösung des oben unter 2. erwähnten Problems konnte dieses Verfahren
nicht bringen, da es ein Eindringen von Verunreinigungen zwischen die Schichten
aus dem flächenförmigen Material und die Deckschiehten weder verhindern konnte,
noch dies überhaupt bezweckte.
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Aufgabe der Erfindung ist, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren
zu schaffen, nach welchem absolut einwandfreie mehrschichtig oberflächenveredelte
Holzwerkstoffe und Holzwerkstofferzeugnisse der eingangs erwähnten Art ohne irgendwelche
Fremdkörpereinschlüsse in der Veredelungsschicht, bevorzugt im sog. Eingang-Verfahren
in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden können.
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Das erfindungsgemässe Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass
man zuerst sämtliche Schichten des Veredelungsmaterials in praktisch staubfreier
Umgebung mit den Presszulagen in so innigen Kontakt bringt, dass keine Fremdkörper
zwischen Press zulagen und Veredelungsmaterial ein dringen können; anschliessend
mindestens einseitig eine derart beschichtete Presszulage mit der Kernschicht bzw.
dem Kernkörper zusammenbringt und gemeinsam mit dieser bzw. diesem bei erhöhter
Temperatur verpresst; und nach dem Verpressen das mit dem Veredelungsmaterial versehene
Produkt von den Preeszulagen trennt Als Kernmaterial kommen ausser Holzspänen und
Holzfasern auch andere. holzähnliche Fasermaterialien, wie Bagasse, Stroh, Flachs-
oder Hanfschäben in Frage.
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Bei der Durchführung des Verfahrens geht man zweckmässig wie folgt
vor
Die gereinigten hochwertigen Presszulagen, z.B. Pressbleehe,
werden zunächst in praktisch staubfreier Umgebung mit sämtlichen Schichten des Veredelungsmaterials
beschichtet und in so innigen Kontakt gebracht, dass keine Fremdkörper in die Grenzfläche
zwischen Presszulage und Veredelungsmaterial eindringen können. Dieße Verbindung
kann beispielsweise durch Aufkleben, Auftrocknen oder Aufschmelzen geschehen. Erst
nach dieser Prozedur gelangen die beschichteten Presszulagen in den bei der Herstellung
von Holzwerkstoffen und Holzwerkstofferzeugnissen üblichen Fertigungsgang und werden
in gewohnter Weise mit der Kernschicht bzw.
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dem Kernkörper, z.B. einem Holzwerkstoff-Formk8rper oder einem Vorpressling
oder aber einer lockeren Streusehicht, zusammengebracht, Nach Abdecken der Kernschicht,
bzw des Kernkörpers mit einer gegebenenfalls ebenfalls beschichteten zweiten Prc3szulage
erfolgt die Verpressung des Sandwiches unter Einstellung der fUr die beteiligten
Rohstoffe günstigsten Bedingungen, z.B. Druck, Zeit, Temperatur usw.
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Bei nahezu gleichzeitiger Aushärtung von Decklagenmaterial und Formlings
entsteht ein Verbundkörper, der sich von-den Presszulagen nach der Entnahme aus
der Presse mühelos trennen lässt, da das ausgehärtete Veredelungsmaterial in jedem
Falle gegenüber dem Holzwerkstoff eine grössere Adhäsion besitzt als gegenüber der
Presszulage.
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Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich fUr ein Arbeiten sowohl
nach dem sog. Mehrgang-Verfahren als auch nach dem sog.
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Eingang-Verfahren, Bei ersterem wird die Oberflächenveredelung an
dem bereits fertigen Holzwerkstoff oder HolzwerkstorS-erzeugnis vorgenommen. In
diesem Falle wird ein fertig auagehärteter Holzwerkstoff-Formkörper auf die Presszulage
aufgebracht.
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Mit besonderem Vorteil arbeitet man jedoch im sog. Eingang-
Verfahren.
Dabei wird ein mit Bindemittel angereicherter Vorpressllng aus dem Kernmaterial,
welcher die ungefähre Form des gewünschten fertigen Produktes aufweist, auf die
beschichtete Presszulage aufgebracht oder es wird die Kernschicht bzw. der Kernkörper
durch loses Aufstreuen des mit einem Bindemittel, vorzugsweise einem wärmahärtenden
Kunststoff, angereicherten Kernmaterials auf die beschichtete Presszulage erzeugt.
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Beim anschliessenden Verpressen erfolgt dann in einem Arbeitsgang
die Erzeugung des fertigen, oberflächenveredelten Produktes.
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Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich nicht nur oberfläehenvereelte
Holzwerkstoffes d,h. plattenförmige Produkte, wie Holzspa@-, Faser oder Sperrholzplatten,
sondern auch oberflächenveredelte Holzwerkstofferzeugnisse der verschiedensten-Formen,
wie Stuhlsitze und -lehnen, Türzargen, Fensterbänke usw., herstellen.
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Eine bevorzugte Anwendung findet es zur Herstellung ein- oder beidseitig
mehrschichtig veredelter Holzspanplatten.
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Obschon ein Hauptvorteil des erfindungsgemässen Verfahrens das Erhalten
absolut glatter Oberfläche istl können gewünschtenfalls durch Verwendung strukturierter
Pressunterlagen selbstverständlich auch Produkte mit strukturterten Oberflächen
hergestellt werden.
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Für die Kunststoffschicht des Veredlungsmaterials verwendet man vorzugsweise
Harze dicker Xonaistenz, die sioh in der
Wärme auf die Presszulagen
aufschmelzen lassen, ohne bei der Schmelztemperatur bereits zu erhärten; eine Erhärtung
findet erst bei den hÖheren Presstemperaturen statt. Geeignete Kunststoffe dieser
Art sind z.B. modifizierte ungesättigte Polyesterharze.
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Als flächenförmige Komponente e des Veredelungsmaterials eignen sich
insbesondere Folien und Filme, belspielsweise aus Kunststoff, oder diese, insbesondere
Papier und Glasfaser vliese Diese Materialien werden beim Verpressen mit dem Holzwerkstoff
innig und dauerhaft verbunden.
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Weiter k:3nnen dem Veredelungsmaterial Materialien einverleibt werden,
welche gleichzeitig eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Holzwerkstoffes
bzw. Holzwerkstofferzeugnisses, wie der Biege- und/oder Zugfestigkeit oder des E-Moduls,
bewirkend beispielsweise Glasfasern. Gewünschtenfalls können dem Veredelungsmaterial
auch Schädlingsbekämpfungsmittel, wie Fungizide und/oder Insektizide, oder flammwidrige
Mittel einverleibt worden Eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen
Verfahrens bei de; Herstellung von Holzspanplatten wird nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert.
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Die aus der geöffneten Heizpresse 1 herausgezogenen Presspakete gelangen
in den Entleerungskorb 2, von wo sie einzeln zur Entblechung 3 und 4 abgezogen werden.
Bei 3 wird das Ober blech abgehoben und bei 4 die beschichtete Spanplattes die durch
Saugwagen 5 zum Längsförderer 6 transportiert wird von wo sie zum Kühl und Sertieretern
7 gelangt.
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Die Ober- und Unterbleche gehen durch Kühlkanäle 8 bzw.9
und
werden schonend auf einen für das Beschichtungsmaterial besonders günstigen Temperaturbereich
gebracht. Ueber Ablegestationen 10 werden sie sodann waagrecht in den Bandförderer
11 eingespeist, der sie zunächst durch die beidseitig wirkende Bürstenmaschine 12
transportiert, damit alle anhaftenden Schmutz- oder Staubteilchen entfernt werden.
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Durch eine Staubschleuse 13 gelangen sie dann in den Beschichtungsraum
14, welcher praktisch staubfrei gehalten wird, erhalten in der Beschichtungsmaschine
15 die Deckschichtmaterialien, nämlich der wärmeerhärtende Kunststoff und die flächenförmige
Auf- oder Einlage, aufgetragen und wandern dann nach Passieren einer Staubschleuse
16 durch Kühl- bzw. Trockenzonen 17, wo sich der Verbund zwischen Blech und Beschichtungsmaterialien
soweit stabilisiert, dass keine Fremdkörper mehr eindringen können. Aus diesen Blechsilos
17 werden die Bleche im Takt der Spanplattenanlage in den Streugang als Ober- bzw.
Unterbech eingefädelt, wobei sie noch die Staubschleusen 18 passieren. Mit dem Passieren
der Streumaschine l9, der Waage 20, der Vorpresse 21 und des Beschickkorbes 22 in
konventioneller Weise schliesst sich der Kreis des Blechumlaufs. Bei 23 werden fehlgeschüttete
Spankuchen abgekippt und das Blech über den Tratosporteur 24 erneut vor die Streumaschinen
befördert.