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llverfahren zur Herstellung von Holzkleinteilen" Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Holzkleinteilen für die Produktion von trockengepreßten
Holzwerkstoffen, insbesondere Holzspanplatten.
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Es ist bekannt, Holzwerkstoffe aus reinen Abfallspänen herzustellen.
In der Mehrzahl aller Werke werden jedoch Holz, Abfallholz oder dergleichen zu geeigneten
Holzkleinteilen zerkleinert. Am gebräuchlichsten hierfür sind Zerspanungs maschinen,
die von dem Massivholz dünne blattähnliche Flachspäne von 0X2 bis 0,6 mm Dicke abschälen.
Überlicherweise werden Flachspäne von 0s4 mm Dicke für die Mittelschicht und 0,2
mm für die Deckschicht von Holzspanplatten verwendete Dieser Zerspanungsvorgang
ist außerordentlich aufwendig hinsichtlich der Rohholz-Mauipulation und insbesondere
hinslchtlich der Messer- und Energiekosten. Letztere liegen bei 20 bis 40 kWh/t
zerkleinertes Holz. Die Standzeit eines Messersatzes beträgt im Durchschnitt 2 bis
4 Stunden. Dies entspricht
bei den leistungsfähigsten Zerspanungsmaschinen
bei der Erzeugung von Deckschichtspänen einer Gesamtleistung von maximal 6 bis 8
t Spänen und bei der Erzeugung von Mittelschichtspänen von maximal 20 t Spänen.
Dabei sind die Kosten für das Schleifen, Einstellen, Justieren und Wiedereinsetzen
der Messer zwischen den einzelnen Zerspanungsvorgängen beträchtlich.
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Wesentlich höhere Mengenleistungen lassen sich erzielen, wenn das
Holz zunächst mit Hackmaschinen zerkleinert wird, wie dies in der Papier- und Zellstoff-Industrie
üblich ist. Derartige Hackmaschinen haben zwar eine Stundenleistung von 20 bis 60
t Hackschnitzel, jedoch müssen diese bei einer Weiterverarbeitung zu gepreßten Holzwerkstoffen
noch nachzerkleinert werden.
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Erfolgt dies in sogenannten Messer-Ring-Zerspanern, so liegen sowohl
die Messer-, Einstell- und Schneidekosten als auch die Energiekosten für die schließlich
erzeugten Holzspäne noch wesentlich höher als bei der direkten Zerspanung von massivem
Holz.
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Außerdem ist die Qualität der aus Hackschnitzeln erzeugten Flachspäne
schlechter als die von direkt zerspantem Holz.
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Aufgrund der hohen Schnittkräfte beim Hackvorgang und wegen der ungünstigen
Ausnutzung der maximalen Beschickungsleistung einer Hackmaschine liegen die Energiekosten
für die Erzeugung von Hackschnitzeln schon relativ hoch. Sie betragen im Durchschnitt
etwa 20 Kwh/t zerkleinertes Holz. Hierzu addiert sich noch der erheblich höher liegende
Energieaufwand für. die weitere Nachzerkleinerung der Hackschnitzel.
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Um wenigstens die hohen Kosten für die Zerspanungsmesser, für das
Schleifen und Einstellen sowie das Auswechseln der Messer zu verneidea, wurde auch
bereits vorgeschlagen, das Holz oder die Holzabfälle lediglich in Hackwaschinen
in Hackschnitzel zu zerlegen und diese dann in sogenannten Raffinatoren wie in der
Papier-
und Zellstoff-Industrie in Splitter und Faserbündel aufzubereiten, um aus diesem
Material trockengepreßte Holzwerkstoffe herzustellen.
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Dieser Vorschlag führt zu dem großen Nachteil, daß der Energieaufwand
zur Nachzerkleinerung der Hackschnitzel in Raffinatoren noch erheblich höher liegt
als der bekannter Verfahren. Darüber hinaus ergeben sich bei der Spanplattenherstellung
aus Faserbündeln, wie sie als Raffinatorstoff anfallen, technologisch Schwierigkeiten.
Bei im Naß verfahren hergestellten Holzwerkstoffen werden die Hackschnitzel zuvor
mit überhitztem Dampf behandelt und dabei so stark aufgeweicht, daß die Zerfaserung
im sogenannten Defibrator wirtschaftlich erfolgen kann. Für trocken hergestellte
Holzwerkstoffe ist jedoch der Defibratorstoff zu wollig und verfilzt, so daß man
nach dem Trockenverfahren normalerweise lediglich dünne Hartfaserplatten herstellen
kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des Standes
der Technik zu vermeiden. Insbesondere soll ein Verfahren zur Aufbereitung von Holzkleinteilen
entwickelt werden, das sich mit möglichst geringem Energie- und Maschinenaufwand
durchführen läßt und letztlich zu einem Produkt führt, das sich hervorragend zur
Herstellung von trockengepreßten Holzwerkstoffen, insbesondere von Holzspanplatten
eignet.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit folgenden
Merkmalen gelöst: a) Schneiden von Massivholz in furnierähnliche Blätter mit einer
Dicke von 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 - 3 mm; b) die Schnittrichtung liegt quer zur
Holzfaser und c' unter einem spitzen Winkel von 7 - 200, vorzugsweise 12 - 150 zur
Blattebene;
d) vorbrechen der abgeschälten Blätter in flache Schnitzel,
die anschließend durch e) Trockenmahlen in an ihren Enden spitz zulaufende Späne
und Faserbündel zerlegt werden.
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Das Schneiden der Blätter erfolgt wie beim Furnierschälen. Durch den
spitzwinkligen Faserverlauf in den flachen, furnierähnlichen Blättern oder Schnitzeln
lassen sich diese mit sehr geringem Energieaufwand beim nachfolgenden Mahivorgang
weiter zerteilen.
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Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß natürlich gewachsenes Holz
parallel zur Holzfaser sehr leicht aufzuspalten ist, so daß die flachsn Schnitzel
bei geeigneter Ausführung der Nachzerkleinerungsmühle mit einem geringen Energieaufwand
weiter zerlegt werden können Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn beim Zerlegen der
flachen Schnitzel feinere Faserbündel für die Deckschichten der Holzwerkstoffe und
grober Faserbündel für deren Mittelschicht hergestellt werden.
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In einem abgewandelten Verfahren können die flachen Schnitzel vor
dem Mahlen vorteilhaft unter Atmosphärendruck gedämpft werden.
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Das zu zerklinrnde Holz wird vorzugsweise in Faserlängsrichtung vorgeschoben,
wobei das Schneiden des Massivholzes unter einer Schnittgeschwindigkeit von vorzugsweise
etwa 6 ;/sec erfolgt.
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In der Zeichnung sind in Form eines Beispiels drei Fertigungsstufen
bei der Aufbereitung der Holzkleinteile nach dem neuen Verfahren dargestellt.
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Es zeigen: Figur 1 in fünffacher Vergrößerung im Querschnitt ein 2
mm dickes furnierähnlich geschnittenes Blatt mit einem Faserverlauf von 120 zur
Blattebene bzw. Schnittoberfläche; Figur 2 im gleichen Maßstab die aus einem Blatt
gemäß Fig. 1 vorgebrochenen flachen Schnitzel und Figur 3 die aus den Schnitzeln
gemäß Fig. 2 durch Nachmahlen erzeugten Späne mit spitzwinkligen Enden.
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Bei der Herstellung von Holzspanplatten hat sich überraschend gezeigt,
daß eine Verwendung der nach dem neuen Verfahren hergestellten Späne in der Mittelschicht
der Platte eine merkliche Verbesserung der Plattenqualität bewirkt. Die Platte erhält
infolge der spitzwinkligen Form der Späne eine wesentlich bessere Querzugfestigkeit,
während die Dickenquellung der Platte bei Wasserlagerung zurückgeht. Das Gefüge
der Mittelschicht ist dichter und geschlossener, so daß auch die Schraubt und Nagelfestigkeit
dieser Platten verbessert sind
Somit führt die Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zu einem doppelten Vorteil: Einmal wird die Holzzerkleinerung im Hinblick
auf Messerkosten und Energieaufwand wesentlich wirtschaftlicher gestaltet1 zum anderen
aber wird bei der Herstellung von Holzspanplatten im sogenannten Trockenverfahren
eine merklich verbesserte Plattenqualität erzielt. Das gleiche gilt entsprechend
auch für die Herstellung von gepreßten Formkörpern aus derartigen Holzwerkstoffen.