DE2206829A1

DE2206829A1 - Verfahren zur herstellung von pressplatten

Info

Publication number: DE2206829A1
Application number: DE2206829A
Authority: DE
Inventors: Willi Tullius
Original assignee: RHENODUR KUSTSTOFF und SPANPLA
Current assignee: RHENODUR KUSTSTOFF und SPANPLA
Priority date: 1972-02-14
Filing date: 1972-02-14
Publication date: 1973-08-23

Description

"Verfahren zur Herstellung von Preßplatten" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Preßplatten aus mit Bindemitteln versehenen Teilchen wie Spänen, Fasern oder kleinen Partikeln aus Holz oder anderen organischen P;aterialien.
Es ist bereits bekannt, Preßplatten unter Verwendug von synthetischen ondnsationsprodukten wie Harnstoff-, rr;elamin- oder Phenolformaldehydharzen herzustellen, die in einer Presse unter Hitze und Druck aushärten und so die einzelnen Teilchen untereinander verbinden. Die Bindemittel werden dabei als wässrige Lösung auf die zu beleirnenden Teilchen gedüst und/oder in Pulverform zugemischt. Die Verfestigung und Abbindung der Harze erfolgt durch Weiterkondensation unter Hitze und Druck.
Allerdings sind solche Platten gegenüber Wassereinwirkung nur begrenzt beständig, so daß ihre Ver-Wendungsmöglichkeiten erheblich beschränkt sind.
Weiterhin ist es bekannt, Preßplatten unter Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen herzustellen, wobei die Wasserbeständigkeit erheblich besser ist und bei hohem Nunststoffanteil sogar eine absolut wetterfeste Platte hergestellt werden kann. Leider sind solche Platten wegen der hohen Kosten der Kunststoffe unwirtschaftlich. Beträgt der Bindemittelanteil schon bei Kondensationsharzen 30 - 50 % der Materialkosten, so beträgt dieser bei Platten mit therrfloplastischen Kunststoff-Bindemitteln immerhin 60 - 80 %. Aus diesem Grunde können solche hochwertigen Platten nur in sehr geringem Umfang eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochwertige Platten herzustellen, die wesentlich geringere Kosten erfordern. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß es zur Erstellung hochwertiger Platten nicht erforderlich ist, teure, reine thermoplaSlsche Kunststofße einzusetzen. elmer wird erfindungsgernäß vorgeschlagen, daß als Bindemittel Abfälle aus thermoplastischen Kunststoffen verwendet werden. Dabei können durchaus unterschiedliche Kunststoffarten untereinander gemischt verarbeitet werden, ohne daß deshalb der Gebrauchswert wesentlich beeinflußt würde oder der Anteil an termoplastischen Kunststoffen geändert wird. Thermoplastische Kunststoffabfälle sind in großen engen verfügbar; sie sind bereits eine erhebliche Gefahr für die lebende Umwelt geworden und müssen teilweise mit zusätzlichern Kostenaufwand vernichtet werden.
Sie stehen praktisch kostenlos für die Verarbeitung durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfügung.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, diese für die Wirtschaft verlorenen, an sich hochwertigen Kunststóffprodukte wieder in den Produktionskreislauf einzugliedern und damit eine wertvolle Preßplatte so kostengünstig herzustellen, daß eine weitverbreitete Anwendung möglich ist.
Kostensenkend wirkt sich weiterhin aus, daß die zu verpressenden Teilchen aus Holz oder anderen organischen Materialien nicht mehr so stark getrocknet werden müssen, da die thermoplastischen Kunststoffabfälle in Pulverform ohne Verwendung von Wasser zugemischt werden. Deshalb können Trocknungskosten eingespart werden.
Eine weitere Kostensenkung ergibt sich dadurch, daß das Schleifen der Preßplatten entfallen kann, da die thermoplastischen Kunststoffe im Gegensatz zu Kondensationsharzen an der Oberfläche der Preßplatte beim Heißpressen nicht zerstört werden; deshalb kann dort eine gute, glatte, feste und geschlossene Oberflächenhaut auch ohne Schleifen erzielt werden.
Ferner entfällt die bei Verwendung von Kondensationsharzen notwendige Nachhärtezeit durch mehrtägiges Stapeln in einem eigens dafür eingerichteten Lager, da die thermoplastischen Kunststoffe nach dem AbkUhlen ihren Endzustand eneicht haben.
Die erfindungsgemäß hergestellten Preßplatten können daher sofort weiterverarbeitet werden.
Vorteilhaft ist ferner, daß die Platten durch Hitze und Druck verformbar sind, wobei die Verformbarkeit von ihrem Anteil an thermoplastischen Kunststoffen abhängt. Schon bei einem geringen Anteil an thermoplastischen Kunststoffen ist es möglich, schwache Krümmungen oder Vertiefungen zu erzeugen, wie sie zur Oberflächengestaltung in der Möbelindustrie gewünscht sind. Bei höherem Kunststoffanteil können auch stark geformte Gegenstände hergestellt werden, wie sie aus Preplatten bisher nur durch Zusammenfügen einzelner Teile gefertigt werden konnten.
Als Bindemittel sind erfindungsgemäß alle in der Hitze erweichenden Kunststoffabfälle, zum Beispiel solche aus Polyamiden, Polyäthylen, Polycarbonat, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylverbindungen, Mischpolymerisate, aber auch solche aus nicht ausgehärteren Phenolharzen brauchbar, wobei auch Zusatzstoffe wie Naturharze, Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, Streckmittel, Haftverbesserer, Weichmacher, Gleitmittel, Hydrophobierungsmittel, Flammschutzmittel, Pilzschutzmittel und Insektenschutzmittel enthalten sein oder zugefügt werden können.
Als besonders vorteilhaft für die Verteilung und Ergiebigkeit der Kunststoff-Dindemittel hat sich erwiesen, wenn die Kuntstoffabfälle in gemahlener Form verwendet werden. Die Kunststoffteilchen sollen dabei eine Korngröße unter 0,1 mm erhalten.
Dadurch kann eine sehr gute, homogene Mischung mit den zu verbindenden, aus Holz oder anderen organischen Materialien bestehenden Teilchen erreicht werden. Auch ist ein Entmischen nicht mehr möglich, da sich diese sehr feinen Sunststoffteilchen in der muhen, faserigen Oberfläche der aus Holz oder anderen organischen Materialien bestehenden Teilchen mechanisch verankern. Diese Verankerung kann noch dadurch verstärkt werden, daß die Mischung über die Erwichungstemperatur des verwendeten thermoplastischen Kunststoffes hinaus erwärmt wird, wobei die einzelnen Kunststoffteilchen erweichen und an-die Teilchen aus Holz oder anderen organischen Materialien anschmelzen.
Die Herstellung der Preßplattenformlinge geschieht auf bekannte Weise durch Streuen der zu pressenden mischung auf Unterlagen wie Metallbleche, Dletallbänder, Gewebebänder, Schleppfolien oder Kunststoffplatten, die auch für den Transport zur Presse benötigt werden. Auch das bekannte Vorpressen solcher Formlinge kann angewendet werden. Dabei hat sich bei dem erfindungsgemäen Verfahren als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die zu verpresende Mischung bis knapp unterhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen TNunststoffbindemittel erwärmt und vorgepreßt wird, da dadurch die durch das Vorpressen erreichbären Vorteile, wie geringere Formlingsdicke und demzufolge geringere, kostengünstigere Heizplattenabstände bei Mehretagenpressen sowie die Ausbildung dichterer,glatterer, besser geschlossener Plattenoberflächen und eine günstigere Rohdichteverteilung über dem Querschnitt der Plattendicke in besonderem Maße begünstigt wird.
Das Fertigpressen der PlattenfornBnge in einer Heißpresse kann in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Weise erfolgen, daß zu Beginn der Heißpressung bei einem Druck ^on etwa 35 kg/cm² so lange erhitzt wird, bis die Preßplatten an Jedem Punkt der Preßfläche eine Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kurststoffbindemittel erreicht haben. Bevor die Heißpresse dann geöffnet wird, ist es zweckmäßig, zunächst die Temperatur der Preßplatten soweit zu erniedrigen, daß die Preßplatten eine Temperatur unterhalb der ErlEchungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel erreichen, damit sich diese Bindemittel inzwischen wieder verfestigen können. und so eine Manipulation, insbesondere ein TranJ?ort der fertigen Preßplatten ohne die Gefahr der Beschädigung möglich ist.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens können zusätzlich zu den thermo-FLastischen Kunststoffbindemitteln Kondensationsharze oder Polymerisationsharze mit einem Anteil von 0,5 - 5 Gewichtsprozenten an der Gesamtmenge verwendet werden. In diesem Falle braucht die Preßtemperatur vor dem Öffnen der Presse nicht unter die Erweichungstemperatur der verwendeten Kunststoffbindemittel gesenkt zu werden, da der Weitertransport der Preßplatten durch das Abbinden der Kondensationsharze bzw. der Polymerisationsharze auch dann ermöglicht wird, wenn das verwendete Kunsts-toffbindemittel sich noch nicht wieder verfestigt hat. Dies geschieht dann erst beim Abkühlen nach Verlassen der Heißpressen,. führt aber trotzdem zu Preßplatten mit dem gleichen Gebrauchswert wie bei Preßplatten, die vor Verlassen der Heißpresse unter die ErwSchungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel gebracht wurden.
Die Verwendung solcher zusätz-licher Kondensationsharze oder Polymerisationsharze kann auch auf die Mittelschicht der Preßplatten beschränkt werden, wobei dann die Oberflächen und AuSenschichten der Preßplatten ausschließlich mit thermoplastischen Kunststoffbindemitteln versehen werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das offenen der Heißpresse oberhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel dadurch ermöglicht werden, daß nach der Heißpresse unmittelbar eine Kühl presse angeordnet wird und dort die Preßplatten vor dem Weitertransport unter die ErSchsungstemperatur der verwendeten Kunststoffbindemittel gekühlt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt keine Heißpresse.
Die Erwärmung der zu verpressenden Mischung geschieht dadurch, daß die Preßplattenformlinge einen Wärmekanal passieren und dabei über die Erwichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbinaemittel erhitzt werden. Das Fertigpressen erfolgt dann nur in, einer Kühipresse.
Die Herstellung endloser Preßplatten wird in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch möglich, daß der in an sich bekannter Weise endlos gestreute Preßplattenformling über eine heizbare Kalanderwalze geführt und dabei kurzzeitig über die Erweichungstemperatur der verwendeten thermoplastischen Kunststoffbindemittel erwärmt wird. Der Verdichtungsgrad kann dabei durch die Anordnung von heizbaren Gegendruckwalzen beeinflußt werden. Ebenso kann die Kühlung durch eine Kühlwalze beschleunigt ;den.
Bei thermoplastischen Kunststoffbindemitteln mit Erzdchungstemperaturen oberhalb etwa 130 0C besteht die Gefahr, daß die Festigkeit der zu verbindenden, aus Holz oder anderen organischen Materialien bestehenden Teilchen durch thermische Zersetzung gemindert wird. In solchen Fällen kann in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, daß zur gerabsetzung der Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel Vedlüssigungs- oder Lösungsmittel zugesetzt weden. Auch die Anwendung von Vakuurn-Heißpressen ermöglicht die Herabsetzung der Erweichungs termperaturen.
In vielen Fällen werden an die Oberflächen von Preßplatten erheblich gesteigerte Gebrauchswertansprüche gestellt. In solchen Fällen kann der Anteil der thermoplastischen Kunststoffbindemittel in der Oberfläche höher sein als in der Mittelschicht der Preßplatte.
Es ist sogar möglich, in der Mittelschicht keine thermoplastischen Kunststoffbindemittel zu verwenden, sondern dort ausschließlich Kondensationsharze oder Polymerisationsharze einzusetzen. Solche Preßplatten gleichen in ihrer Mittelschichtqualität den bisher bekannten Pre3platten, verfügen aber über Oberflächen mit dem Gebrauchswert der Preßplatten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Erfindung ist nachstehend an drei Ausrührungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel 1 1100 g Holzspäne mit einer Feuchtigkeit von 10 ß werden mit 100 g feingemahlenen Abfällen von PVC-Möbelfolien, wie sie beim Zuschneiden von Rollenware auf tixmaX-Blattware anfallen, gemischt, dann auf ein Metallblech zu einem Formling gestreut und in einem Infrarotwärmeofen auf 90°C erhitzt. Dann wird in einer Külpresse bei 35 kg/cm2 der Formling verdichtet und die Temperatur der Preßplatte unter 70°C gebracht. Man erhält eine Preßplatte mit einem spezifischen Gewicht von etwa 0,7. Sie kann wie übliche Holzwerkstoffplatten hearbeitet werden und kann darüberhinaus unter Druck bei Temperaturen oberhalb 70 0C mit schwachen Vertiefungen und Krümmungen versehen wrden. Solche Teile sind aus Holzwerkstoffplatten bisher nur durch spanabhebende, teure Bearbeitungsgänge erhalten worden.
Beispiel 2 llOO g Holzspäne mit einer Feuchtigkeit von 10 % werden mit 200 g feingemitenen Schaumpolystyrolabfällen, wie sie als gebrachtes Verpackungsmaterial in großen Mengen zur Verfügung stehen, gemischt und in einer Heißpresse bei 35 kg/cm² so lange gepreßt, bis die Preßplatte überall eine Temperatur von mindestens 100°C erreicht hat. Dann wird die Heißpresse geöffnet und die Preßplatte sofort in einer Kühlpresse auf eine Temperatur unter 800C gebracht. Man erhält eine Preßplatte mit einem spezifischen Gewicht min etwa 0,8. Sie ist wie übliche Holzwerkstoffplatten verarbeitbar. Darüberhinaus können unter Druck bei Temperaturen oberhalb 800C kräftige Vertiefungen und Krümmungen angebracht werden.
Beispiel 3 1100. g Holzspäne mit einer Feuchtigkeit von 10 % werden mit 1200 g feingemahlenen Abfällen aus gebrauchten Polyäthylenflaschen gemischt und in einer Heißpresse bei 35 kg/cm² so lange gepreßt, bis die Preßplatte überall eine Temperatur von mindestens 140°C hat. Vor dem Öffnen wird die Temperatur der Preßplatte unter 1200C gebracht. Man erhält eine Preßplatte mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,0. Sie ist wie übliche Holzwerkstoffe bearbeitbar und kann außerdem unter Druck bei Temperaturen oberhalb 1200C vielgestaltig verrormt werden. Sie besitzt besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung von Feuchtigkeit und ist daher besonders rUr uen Außenbau geeignet.

Claims

Patentansprüche :

ö Verfahren zur Herstellung von Preßplatten oder Formkörpern atBindemitteln versehenen Teilchen aus Holz oder anderen organischen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Abfälle thermoplastischer Kunststoffe verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, daduch gekennzeichnet, daß die Bindemittel in gemahiner Form verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel eine Korngröße von maximal 0,1 mm pl haben.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verpresende Mischung bei ihrer Herstellung kurzfristig über den Erweichungspunkt der verwendeten Bindemittel erwärmt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die- Preßplatten-Formlinge in eier heizbaren Presse bei einer unterhalb der Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel liegenden Preßtemperatur vorgepreßt werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplattenformlinge in einer Heißpresse zunächst über die Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel erwärmt, Jedoch vor dem Öffnen der Presse unter die Erweichungstemperatur a4pkithlt werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelschicht der Preßplattenformlinge 0,5 - 5 ,% Konaensationsharze oder Polymeriationsharze verwendet werden und daß die Heißpresse nach dem Abbinden der Kondensationsharze oder der Polymerisationshar2e und nach berschreiten der Erweichungstemperatur der verwendeten Binuemittel geöffnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch l bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelschicht der PreS-plattenformlinge Kondensationsharze oder Polymerisationsharze verwendet werden und daß die Heißpresse nach dem Abbinden der Kondensationsharze oder der Polymerisationsharze und nach Überschreiten der Erweichungstemperatur der Deckschichtbindemittel geöffnet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 5, dadurch gekennzeichnet, das X,5 - 5 % Kondensationsharze oder oolyerisotionsharze im gesamten Preßplattenformling verwendet werden, und daß die Heißpresse nach dem Abbinden der Kondensationsharze oder der Dolymerisationsharze und nach Überschreiten der Errnschungstemperatur der verwendeten Bindemittel geöffnet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplattenformlinge in einer Heißpresse über die Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel erwärmt werden, daß die Heißpresse dann geöffnet wird und die Preßplatten sofort in eine Kühlpresse übergeführt und dort unter die Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel abgekühlt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da die zu verpressenden Preßplattenformlinge in einer Wärmezone über die Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel hinaus erhitzt werden und in einer Kühlpresse unter die Erchungstetnperatur der verwendeten Bindemittel abgekühlt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung bzw. Kühlung des Preßplattenformlings mittels beheizter bzw. gekühlter Walzen vorgenommen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung der Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel VerflUssigungsmittel zugesetzt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung der Erweichungstemperatur der verwendeten Bindemittel eine Vakuum-Heißpresse verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelschicht der Preßplattenformlinge ein geringerer Anteil von in<ider Wärme erweichenden Bindemitteln verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelschicht der Preßplattenformlinge Kondensationsharze oder Polymerisationsharze als alleinige Bindemittel verwendet werden.