DE2219164A1

DE2219164A1 - Verfahren zur herstellung von leichtspanholzplatten

Info

Publication number: DE2219164A1
Application number: DE19722219164
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Exner; Herbert Mayerhoffer; Hardo Dr Nuering; Ludwig Dipl Ing Suemegi
Original assignee: OESTERR HIAG WERKE AG
Current assignee: OESTERR HIAG WERKE AG
Priority date: 1972-02-14
Filing date: 1972-04-20
Publication date: 1973-08-30
Also published as: ATA116172A; CA989289A; SE390272B; CH565649A5; FR2172630A6; AT334068B; BE787404A

Description

Verfahren zur Herstellung von Leichtspanholzplatten 2 Zl 9 164

Die Herstellung von Spanholzplatten, auch Spanplatten genannt, erfolgt grundsätzlich in der Weise, daß Naturholz durch Zerspanungsmaschinen geführt wird, die entstandenen Späne getrocknet, mit einem Bindemittel versehen, durch eine geeignete Streuvorrichtung in einen preßfähigen Spankuchen verwandelt und unter Anwendung von Hitze und Druck zu einer Spanplatte zusammengepreßt werden. Dadurch ist es möglich, Platten in Dimensionen herzustellen, die im Naturholz nicht vorkommen, und weiters einen Werkstoff zu erzeugen, der gegenüber'dem Naturholz den Vorteil aufweist, nicht oder nur geringfügig seine Dimensionen zu ändern, wenn er verschiedenen klimatischen Bedingungen ausgesetzt ist.

Für die Beleimung der Späne, d.h. für das Aufbringen des härtbaren Bindemittels, welches meistens aus Harnstoff-Formaldehyd-Harzen in wässeriger Lösung besteht, sind verschiedene Maschinen in Verwendung. Meist wird jedoch auf irgendeine Art das Harnstoff™ Formaldehyd-Harz vernebelt, wobei die Holzspäne durch diesen Nebel geführt und dadurch möglichst gleichmäßig beleimt werden. Es Hegt auf der Hand, daß man umso weniger Leim einsetzen muß, je besser die Verteilung auf den Spänen ist. Daneben gibt es noch Maschinenkonstruktionen, welche das Spangut in irgendeiner Weise sichten und die groben Späne, getrennt von den feinen Spänen, beleimen, da die Feinanteile bei gleichzeitiger Beleimung den größten Teil des Bindemittels an sich ziehen, so daß zusätzliche Leimmengen eingesetzt werden müssen, damit auch die groben Späne noch Binde~ mittel erhalten.

Derzeit geht der Trend in der Maschinenherstellung dahin, ein Beleimungssystem zu vervollkommnen, welches gestattet, möglichst wenig Bindemittel zu verwenden und dafür eine optimale Leimverteilung zu erreichen.

30983B/0806 bad ordinal

Es wurde aber nun gefunden und bereits im Stammpatent Nr (Anmeldung P 21 52 072.9) ausgeführt, daß das Einbringen einer wesentlich höheren Menge an Bindemittel zu Werkstoffen führt, die in dieser Form bisher nicht bekannt waren. Erhöht man nämlich den Bindemittelanteil, der heute üblicherweise bei etwa 8 % liegt, wobei man den Festharzgehalt des Bindemittels auf absolut trockene Späne bezieht, auf das Doppelte und mehr, dann ist es möglich, sogenannte Leichtspanplatten zu erzeugen, die beim Einsatz gleicher Späne und gleicher Holzsorten weniger als etwa 85 % derjenigen Wichte haben,· die bei der vorbekannten Herstellurg?- methode üblich ist, die aber hinsichtlich ihrer Kennzahlen innerhalb der für die Spanplatten normaler Wichte als handelsüblichen Grenzen liegen.

Neben der Art des eingesetzten Holzes ist auch die Beschaffenheit der Späne, insbesondere deren Schlankheitsgrad, das ist das Verhältnis von Spanlänge zu Spandicke, für die Festigkerte*- ausbildung von Bedeutung. Späne von hohem Schlankheitsgrad erfordern im allgemeinen eine geringere Menge an Bindemittel als solche mit niedrigem Schlankheitsgrad, um die gleichen mechanischen Eigenschaften, insbesondere die gleiche Biegefestigkeit zu erreichen.

Nun ist es aber nicht ohne weiteres möglich, eine belieb'ige Menge Bindemittel mit den in der Spanplattenindustrie heute üblicherweise angewendeten ilethoden aufzubringen. Sprüht man nämlich eine größere Menge Leim auf die Späne, als dies nach dem Stand der Technik üblich ist, so gelangt damit Wasser in einer Menge in das Spangut, welche die Herstellung von den vorgeschriebenen Anforderungen entsprechenden Spanplatten wesentlich erschwert, wenn nicht völlig unmöglich macht. Wenn die beleimten

_309835/0806

Späne mehr als etwa 10 bis 11 % Feuchtigkeit im Durchschnitt aufweisen, so führt dies dazu, daß die Platten beim Öffnen der Heizpresse infolge des im Inneren entstandenen Wasser dampf druckes plaii· zen oder daß, um Platzer zu vermeiden, die Preßzeit beträchtlich erhöht werden muß. Beides aber würde zu einer Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit der Produktion führen. Darüber hinaus bewirkt hohe Feuchtigkeit in der Platte beim Auskühlen und Lagern Verwerfungen und Krümmungen.

Die Erfindung, die darauf abzielt, durch eine bestimmte Aufbereitung der Holzspäne ein Ausgangsmaterial für Schüttmaschinen beliebiger Art zu schaffen, dessen Weiterverarbeitung in der Heißpresse zu fehlerlosen Platten von niedriger Wichte als bisher, bei mindestens gleich "guten sonstigen Eigenschaften, führt, wurde im Stammpatent Nr. ... ... (Anmeldung P 21 52 072.9) prinzipiell beschrieben. Der Erfindungsgedanke, möglichst viel Bindemittel auf die Späne aufzubringen und mit den derart vorbereiteten Holzspänen Platten von niedriger Wichte zu erzeugen, wurde dort in erster Linie so gelöst, daß die Späne zweimal beleimt und zwischendurch getrocknet wurden.

Es wurde nun gefunden, daß es auch möglich ist, die doppet te Menge oder mehr eines herkömmlichen Bindemittels auf andere Arten als durch mehrfache Beleimung auf die Holzspäne aufzubringen. Mit diesen Möglichkeiten befaßt sich die vorliegende Erfindung .

So ist es, wie im Verlaufe von Versuchen gefunden Werden konnte, möglich, eine Beleimung des vorbereiteten Spangutes in herkömmlicher Weise und mit herkömmlichen Harzmengen vorzunehmen und gleichzeitig oder anschließend Formaldehyd-Harnstoff-Harz in Pulverform zuzuführen. Die Zumischung des pulverförmiger Leimes zu den teilweise oder vollständig beleimten Spänen kann dabei

309835/0806

durch einfache mechanische Vorrichtungen erfolgen, zum Beispiel durch Eintrag mittels einer Schnecke, wobei die Dosierung des Pulverleimes mit dem Gewicht der durchgehenden Späne gekoppelt ist. Es ist bei diesem Zusatz des pulverförmigen Leimes stets darauf zu achten, daß der Eintrag in möglichst fein verteilter Form erfolgt, um Klumpchenbildurig auf den vorbeleimten Spänen zu vermeiden.

Eine"andere Variante zur Aufbringung einer Leimmenge gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die zu beleimenden Holzspäne nicht zunächst auf eine der herkömmlichen Arten getrocknet werden, sondern daß auf die noch nassen Holzspäne Trockenleim oder Feuchtigleim in einer Menge von 15 bis 30 % Festharz, vorzugsweise in einer Menge von 16 bis 20 % Festharz, gerechnet auf die Menge an absolut trockener Holzsubstanz, aufgebracht wird, wobei die Aufbringung in einer Weise zu erfolgen hat, durch die eine möglichst feine und gleichmäßige Verteilung des Pulverleims gewährleistet ist. Dabei kann es gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft sein, die Späne nach dem Einbringen des Pulverleims eine oder mehrere Stunden zwischenzulagern. Die beleimten ^v Naßspäne werden dann einem der bekannten Trocknungsverfahren unterworfen und auf den für den Preßvorgang erforderlichen Feuchtigkeitsgrad getrocknet. Die für die Aushärtung des Leimes in der Heizpresse erforderliche Härtermenge wird dann vor dem Eintritt* in die Streumaschine auf die Späne aufgebracht.

Ein weiterer Weg, um eine Bindemittelmenge, die gegenüber den herkömmlichen Verfahren doppelt so groß oder noch größer ist, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Holzmenge aufzubringen, besteht darin, daß man im Gegensatz zu Verfahren nach dem Stand der Technik, die davon ausgehen, den auf die Holzspäne zu versprühenden Leim mehr oder weniger zu verdünnen, um dadurch

309835/08 0 6

eine möglichst große Feinverteilung und damit einen möglichst geringen Leimbedarf zu erzielen, eine hochprozentige Lösung eines Bindemittels mit etwa 65 bis 80 % Festharzgehalt auf die Späne sprüht. Um dafür eine für herkömmliche Sprühdüsen wünschenswerte Sprühviskosität von etwa 100 bis HOO cP zu erhalten, wird der Leim vor dem Eintritt in die Düsen durch einen Vorwärmer geschickt und auf eine Temperatur von 35 bis 95°C gebracht. Dabei wird es-im allgemeinen erforderlich sein, die notwendige Härtermenge getrennt vom Bindemittel über eigene Sprühdüsen entweder auf die unbeleimten Späne vorzusprühen oder auf die bereits beleimten Späne aufzubringen. Ebenso kann es gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, die Trockenspäne vor dem Eintritt in den Beleimungsmischer oder die beleimten Späne nach dem Austritt aus dem Beleimungsmischer über eine Kühlzone zu führen und auf eine Temperatur von etwa 20 bis 30⁰C abzukühlen. ·

Bei den im vorangegangenen Teil beschriebenen Beispielen handelt es sich jedoch nur um einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche sämtliche zum Ziel haben , Bindemittelmengen von 15 bis 30 % Festharz, vorzugsweise 16 bis 20 % Festharz, bezogen auf absolut trockene Holzsubstanz, auf. das Spanmaterial aufzubringen, ohne daß das in die Heizpresse gelangende, in, der erfindungsgemäßen Menge beleimte Spangut einen höheren als nah dem Stand der Technik üblichen Feuchtigkeitsgrad aufweist und mit diesem Spanmaterial Leichtspanplatten herzustellen, deren Festigkeitseigenschaften jenen, der nach den heute üblichen Verfahren erzeugten Spanplatten normaler Wichte entsprechen. Es wurden mitden vorgenannten Ausführungsformen jedoch nur einige' Möglichkeiferi beschrieben, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden: Erfin- -.-·.. dung eingeschränkt werden sollte. So ist es auch möglich^ die er-

findungsgemäße Bindemittelmenge in der Weise auf die Späne aufzu-' bringen, daß die Naßspäne nach der Aufbereitung in herkömmlichen
Zerspanern mit einem Teil der vorgesehenen Bindemittelmenge in
pulverförmigem Zustand beleimt werden, hierauf den üblichen Trocwanprozeß durchlaufen und dabei auf eine Restfeuchte von 0,5 bis 15%, vorzugsweise 1 bis 4 % getrocknet werden und anschließend in einem üblichen Beleimungsmischer mit einer herkömmlichen Menge von 8 bis 15 % Festharz in einer der herkömmlichen Ausführungsformen beleimt werden. In diesem Fall kann die erforderlüie Härtermenge gemeinsam mit der Leimflotte oder getrennt durch eigene Sprühdüsen aufgebracht werden. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße Leimmenge
von 15 bis 30 % Festharz, vorzugsweise 16 bis 20 % Festharz, bezogen auf absolut trockenes Holz, in einem Arbeitsgang als herkömmliche Leimflotte mit dem notwendigen Härter in das Spangut einzubringen und hierauf in einem schonenden Trocknungsvorgang, bei
dem die beleimten Späne nicht über eine Temperatur von etwa 30 bis 50⁰C erwärmt werden, den störenden Überschuß an Wasser zu entfernen, oder aber die gesamte Leimmenge als herkömmliche Flotte aber ohne Härterzusatz auf das Spangut zu versprühen, die beleimten
Späne dann nach einem Trocknungsverfahren nach dem Stand der Technik auf.die erforderliche Feuchtigkeit zu bringen und schließlich den Härter vor dem Eintritt in die Streumaschinen auf die beleiiriten Späne zu versprühen. ,Ebenso kann eine Beleimung mit einer hochkonzentrierten, auf eine Temperatur von 50 bis 95°C gebrachten Lösung eines Bindemittels vorgenommen werden, bei der jedoch nur ein Teil der erfindungsgemäßen Menge auf die Späne aufgebracht wird,
während der restliche Teil des Bindemittels in Pulverform während oder nach Beendigung des Versprühens der hochkonzentrierten Lösung auf die Späne verteilt wird» VHe bereits angeführt, kann es in je-

309835/0806 ;

. ' '*-■%■ 2219184

dem dieser Fälle von Vorteil sein, die Späne vor dem Einbringen -in die Streumaschinen durch eine geeignete Kühlzone zu führen oder diese Sp.ankühlung nach dem Verlassen des Trockners durchzuführen. Es kann auch vorteilhaft sein, insbesondere bei Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, der Härterlösung eine puffernde Substanz, wie beispielsweise Ammoniak, Harnstoff, Melamin, Dicyandiamid etc., zuzusetzen, um-die volle Wirkung des Härters erst in der Heizpresse, zur Geltung kommen zu lassen.

Wiewohl bei der Spanplattenherstellung schon bisher dem zu verpressenden Gemisch in geringen Mengen Sägespäne als billiges Füllmaterial zugesetzt wurden,ist es neu, daß bei einer Ausführuigform des erfindungsgemäßen Verfahrens außerordentlich große Mengen von bis zu 60 Gew.% Sägespäne der gleichen oder einer anderen Holzart den einzusetzenden Holzspänen zugesetzt sein können, ohne daß sich hierdurch eine Verschlechterung der.Eigenschaften der Spanholzplatte ergibt.

Andererseits ist es auch möglich., die Staubanteile möglichst durch Sichtung oder andere Vorrichtungen zu entfernen und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Leichtspanplatten zu erzeugen, die nur wenig oder gar keinen Staubanteil enthalten.

Bisher sind Verfahren bekanntgeworden, die der Herstellung von Leichtspanplatten dienen, welche von der Möbelindustrie ge-'"^% wünscht werden, doch beruhen sie auf grundsätzlich anderen Überlegungen. Spanplatten von einer Wichte von etwa 550 können in herkömmlichen Verfahrensschritten dadurch erzeugt werden, daß man als Holzmaterial ausschließlieh Pappelholz verwendet. Wendet man das erfindungsgemäße Verfahren an, dann ließe sich mit dem gleichen Rohstoff eine Plattenqualität erreichen, die bei einer Wichte von UOO die gleichen mechanischen Festigkeiten aufweist.

30983570806

Ein anderes bisher· bekanntes Verfahren zur Herstellung von leichten Spanplatten liegt darin, daß man das Spangut möglichst trocken hält. Die Späne bleiben dadurch steif und lassen sich nicht so stark verdichten, wie dies bei feuchtem Material der Fall ist. Nach dem öffnen der Presse federt der Spankuchen wieder zurück, so daß-Spanplatten entstehen, die eine geringere Wichte haben, als gleichartige "Platten, die mit feuchten Spänen gefertigt worden sind. Den auf diese Weise hergestellten Leichtspanplatten haftet jedoch der große Mangel an, daß ihre mechanischen Eigenschaften etwa im linearen Verhältnis zur Wichte absinken und für den Möbelbau unbrauchbar sind.

Die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahrensschritte zur Herstellung von Leichtspanplatten haben jedoch noch

weitere Vorteile. Wie bereits im Stammpatent Nr

(Anmeldung P 21 52 072.9) beschrieben, ist die Wahl des Bindemittels und der Härterkombination nicht Gegenstand der Erfindung und es können bei Harnstoff-Formaldehyd-Harzen als Härter beliebige Ammonsalze, Peroxyde, Melamin, Dicyandiamid, organische Säuren oder Substanzen, die bei erhöhter Temperatur Säure abspalten, verwendet werden. Die verwendeten Harnstoff-Formaldehyd-Harze können auch in irgendeiner Weise etwa zur Erhöhung ihrer Elastizität oder zur Verschlechterung ihrer Benetzbarkeit modifiziert sein und zu den Aminoplasten in weitestem Sinn gehören. Wenn jedoch ein Bindemittel verwendet wird, das eine wässerige Harnstoff-Formal-

-Harz

dehyd-Lösung darstellt, so kann statt des in Pulverform zugegebenen Harnstoff-Formaldehyd-Harzes ein pulverförmiges Melaminharz für sich allein oder in Mischung mit Melaminpulver selbst oder auch in Mischung mit Dicyandiamid in Pulverform zugesetzt werden. Dadurch wird einerseits eine äußerst wirksame Hydrophobierung

309835/0808

■efv m "

«3 - .
erreicht, die Verleimungsstellen sind wesentlich weniger wasser-Uiid feuchtigkeitsempfindlich und andererseits kann die gleichzeitige Zugabe von Melaminpulver oder Dicyandiamidpulver den Gehalt an f-,'eiern Formaldehyd derart herabsetzen;, daß eine geruchslose Spanplatte entsteht.

In an sich bekannter Weise können dem Gemisch aus Holzspänen und Bindemitteln, das beim Zusatz in der Form einer wässerigen Lösung vorliegt, auch noch andere Stoffe zugesetzt sein, beispielsweise Paraffindispersionen zum Hydrophobieren, sowie Äsbestfasern, Borate, Phosphate oder dergleichen, zum Herabsetzen der Entflammbarkeit der Platte.

Das Bindemittel kann bei den beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritten auch aus einem flüssigen Phenol-Formaldehyd-Harz bestehen. Im Fall der pulverförmigen Beimischung einer Obermenge von Leim, kann dieses Phenolharz sowohl mit einem Harnstoffharzpulver kombiniert werden, wobei allerdings ein Phenolharz verwendet werden muß, das im sauren Bereich aushärtet, oder aber» man kann den mit Phenolharz beleimten Spänen Meläminharzpulver zusetzen, wobei die Anwendung weiterer Härtungs- oder Modifizierungsmittel, wie etwa Resorcin, Hexamethylentetramin und dergleichen, möglich ist. " , ■ '.

Der erfindungsgemäße Weg zum Einbringen großer Mengen von Bindemittel, bei dem man hochkonzentrierte Lösungen verwendet, die man durch Vorwärmen auf die gewünschte Sprühviskosität in der Beleimungsmaschine bringt, ist ebenfalls für Phenolharze anwendbar. Es können dabei herkömmliche Sprühdüsen verwsidet werden, doch wird es sich empfehlen, bei der Versprühung von heißen Bindemitteln Einstoffdüsen zu verwenden, damit nicht durch die eingeströmte Luft ein Abkühlen der Flüssigkeit eintritt und damit eine uner-

309835/080 8

wünschte Tröpfchenvergrößerung entsteht.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung '"-näher erläutern, ohne daß diese jedoch hierauf beschränkt sein soll.

Beispiel 1; Fichtenholzspäne, die in herkömmlichen Zerspanern und Sichtungseinrichtungen zu Deckschichtspänen aufbereitet und nach Durchlaufen eines Flammtrockners auf eine Feuchte von H % gebracht worden waren, v/urden in einem geeigneten Mischer mit einer 50 %-igen Lösung eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes beleimt, wobei die Dosierung so vorgenommen wurde, daß 10 % Festharz auf absolut trockenes Holz aufgebracht wurden. Nachdem die Späne den Beleimungsmischer zu 2/3 durchlaufen hatten, wurden über eine Dosierschnecke 100 kg Harnstoff-Formaldehyd-Trockenleim pro 1000 kg Trockenspäne, entsprechend 10 % Festharz/atro Späne, in den Mischer eingestreut, wobei sich der Trockenleim auf die bereits teilweise beleimten Späne verteilte. Hierauf durchliefen die Späne das letzte Drittel des Beleimungsmischers. Am Ende de3 Mischers wurde eine 16,7 %-ige NH^Cl-Lösung verdüst, und zwar in einer Menge, daß das feste NH₁Xl 2 % des gesamten, eingebrachten Festharzes ausmachte. Es zeigte sich, daß das Spangemisch nach dem Austritt aus dem Beleimungsmischer mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 12 % eine für die Weiterverarbeitung auf der Streumaschine brauchbare Feuchtigkeit besaß.

In einer getrennten Beleimungsmaschine wurde ein Gemisch aus 10 % Buchenholz und 60 % Fichtenholz, das in einer geeigneten Weise zu Mittelschichtspänen aufbereitet und in einem herkömmlichen Trockner auf 2,5 % Feuchtigkeit getrocknet worden war, mit einer 53 %-igen Lösung eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes, das 6 % NH₄Cl, berechnet auf Festharz, enthielt, so besprüht, daß

309835/0806

3 % Festharz auf absolut trockenes Holz aufgebracht wurden» Wie bereits bei der Beleimung der Deckschicht beschrieben, wurde im letzten Drittel der Beleimungsmasehine mittels einer Dosiersehned« Harnstoff"Formaldehyd-Trockenleim eingestreut, wobei die Dosierung so eingestellt war, daß auf 1000 kg Trockenspäne 80 kg Trockenleim kamen. Insgesamt enthielten die Mittelschichtspäne demnach 16 % Festharz-atro Späne, " ■ . ·

Die auf diese Weise beleimten Mittelschichtspäne enthielten 7,5 % Feuchte und waren zur direkten Aufgabe in eine herkömmliche Streumaschine geeignet. Die beleimten Deck- und Mittelschichtspähe wurden nun über Streumaschine!! zu einem Spankuchen mit einer Zusammensetzung von 30 % Deckschicht und 70 % Mittelschicht gestreut, wobei durch entsprechende Einstellung der Streumaschinen, der Geschwindigkeit des Blechdurchganges sowie des Plattenabstandes in der Heizpresse eine 19 mm Spanplatte mit einer Wichte von H80 kg/ cbm nach dem Schleifen erhalten mirde» Die Preßbedingungen entsprachen den in der Spanplattenindustrie üblichen Werten.

Die auf diese Weise hergestellte Spanplatte wies Kennzahlen in den handelsüblichen Grenzen auf, zeichnete sich aber besonders durch eine ausgezeichnete Sehraubfestigkeit aus.

Beispiel 2: Deckschichtspäne, die auf eine herkömmliche Art hergestellt und auf eine Restfeuchte von 6 % getrocknet worden waren, wurden mit einem 70 %-igen Harnstoff-Formaldehyd-Harz, dessen Viskosität bei 20⁰C 800 cP betrug, beleimt» Um die erforderliche Sprühviskosität zu erhalten, wurde der Leim vor dem Eintritt in die Sprühdüsen durch einen Wärmetauscher geschickt und auf 55°C erwärmt. Bei den Sprühdüsen handelt es sich um Einstoffdüsen, damit die Temperatur des Leimes nicht so stark abgesenkt wurde. Es wurden 22 % Festharz ₉ berehnet auf atro-Späne, aufge-

30 9835/0808

bracht. Am Ende des Belexmungsmischers wurde nach dem Versprühen des gesamten Leimes in gesonderten Sprühdüsen der Härter versprüht, wobei die Dosierung so vorgenommen wurde, daß 1,9 % NH^Cl, auf Festharz gerechnet, eingesetzt wurde. Die auf diese Weise beleimten Späne wiesen eine Feuchte von 13 % auf und waren geeignet zur direkten Aufgabe in die Streumaschine.

Ebenfalls wurden auf eine bekannte Art Mittelsäiichtspäne hergestellt und auf eine Restfeuchte von 2,5 % getrocknet. Diese Späne wurden in einem herkömmlichen Beleimungsmischer mit Einstoffdüsen mit einem 75 %-igen Harnstoff-Formaldehyd-Harz, mit einer Viskosität von 2 800 cP bei 20⁰C beleimt, wobei 16 % Festharz, berechnet auf atro Späne, aufgebracht wurden. Da der Leim nicht direkt versprühbar war, wurde er vor dem Eintritt in die Sprühdüsen über einen Wärmetauscher auf 80 C aufgewärmt. Die Späne wurden vor dem Eintritt in den Beleimungsmischer auf eine Temperatur von ca. 25°C abgekühlt. Vor dem Austritt der beleimten Späne aus dem Beleimungsmischer wurde in getrennten Düsen der Härter in Form einer 16,7 %-igen NH₁₁Cl-Lösung versprüht, wobei 2,7 % NH₁₄Cl, berechnet auf Festharz, dosiert wurden. Die beleimten Späne hatten beim Austritt aus dem Beleimungsmischer eine Feuchte von 8 %. Sie eigneten sich einwandfrei zur direkten Aufgabe in die Streumaschine.

Es wurden nun die beleimten Deck- und Mittelschichtspäne im Verhältnis 30 : 70 über herkömmliche Streumaschinen zu einem dreischichtigen Spankuchen gestreut und dabei die Streumaschinen, die Geschwindigkeit des Blechdurchganges und die Distanz der Heizplatten der Presse so eingestellt, daß die erzeugte Spanplatte im geschliffenen Zustand eine Wichte von 440 kg/cbm und eine Dicke von 19 mm besaß. Es wurde unter Bedingungen gepreßt, die in der

309835/0806

Spanplattenindustrie üblich sind.

Bei der Herstellung der Deckschichtspäne wurde durch geeignete Zerspanereinstellung darauf geachtet, daß die Späne bei einer durchschnittlichen Dicke von 0,1 mm einen Schlankheitsgrad von etwa 100 aufwiesen.

Die unter diesen Bedingungen hergestellte Spanplatte hatte Kennzahlen innerhalb der handelsüblichen Grenzen, zeichnete"sich aber besonders durch eine gute Biegefestigkeit und überraschenderweise auch durch eine gute Schraubfestigkeit aus.

Beispiel 3; In einer vorbekannten Anlage zur Herstellung von Einschichtplatten wurden in den entsprechenden Zerspanern, Sichtern und Trocknungseinrichtungen die zum Einsatz gelangenden Holzspäne vorbereitet und auf eine Restfeuchte von 3,5 % getrocknet . Diese Späne wurden in einem Beleimungsmischer. mit einem Gemisch aus 100 Teilen eines 50 %-igen Phenol-Formaldehyd-Leimes und 6,5 Teilen eines für dieses Harz geeigneten Härters sobedüst, daß der Festharzanteil₅ berechnet auf absolut trocknes HoIz₃ 8 % betrug. Im letzten Drittel des Beleimungsmischers wurde mitteis einer geeigneten Dosiereinrichtung ein Melamin-Formaldehyd-Pulverleim auf die teilweise vorbeleimten Späne eingebracht, wobei die Geschwindigkeit der Einbringung so gesteuert wurde, daß auf 1000kg Trockenspäne 100 kg Pulverleim, entsprechend einer Festharzmenge von 10 %, berechnet auf absolut trockene Späne, "kamen« In den der Pulverleimzugabe folgenden Teil des Beleimungsmischers wurde die restliche Phenolharzmenge versprüht« Die so mit insgesamt 18 % Festharz beleimten Späne, die eine Durchschnittsfeuchte von 9,5 % aufwesen, kamen direkt in eine Streumaschine für die Herstellung einer Einschichtplatte. Durch geeignete Wahl der Stieubedingungen wurde ein Spankuchen hergestellt, der bei Einhaltung

30 983 5/0806

von bekannten Preßbedingungen eine Spanplatte ergab,die eine Wichte von 520 kg/cbm und eine Dicke von 19 mm aufwies.

Die Platte erreichte die vorgeschriebenen Festigkeitswerte und zeichnet sich durch ausgezeichnete Quellwerte aus.

Beispiel 4: Das in der üblichen Weise vorbereitete Spanmaterial für eine Einschichtplatte, das auf eine Restfeuchte von 2 % getrocknet worden war, wurde in einem Beleimungsmischer mit einem säurehärtenden Phenolharz besprüht. Dieses Phenolharz hatte einen Festharzgehalt von 65 % und eine Viskosität von ca. 3000 cP. Da es' in diesem Zustand nicht mix der nötigen Feinheit sprühbar war, wurde es vor dem Eintritt in die Düsen, die wiederum Einstoff düsen viaren, in einem Wärmetauscher auf 55 bis 60⁰C erwärmt. Am Ende des Beleimungsmischers wurde mit eigenen Düsen der erforderliche Härter aufgesprüht. Die Späne wurden mit insgesamt 18 % Festharz beleimt. Die Härterdosierung betrug 8,5 Teile Härterlösung je 100 Teile Flüssigharz. Die Feuchte der Späne beim Austritt aus dem Beleimungsmischer betrug 9 %. Die beleimten Späne konnten sofort in der Streumaschine verarbeitet werden. Es wurde unter allgemein bekannten Bedingungen eine Einschichtplatte hergestellt₃ die nach dem Schleifen der Oberfläche eine Wichte von 510 kg/cbm und eine Dicke von 19 mm hatte. Die Kennzahlen der auf diese Weise erzeugten Spanplatte lagen innerhalb der handelsüblichen Grenzen.

Beispiel 5: Holzspäne, die auf übliche Art nach dem Durchlaufen der Zerspaner- und Sichtungseinrichtungen für die Herstellung einer Einschichtplatte vorbereitet worden waren und eine Holzfeuchte von 100 % aufwiesen, wurden in einem Mischer mit einem Harnstoff-Formaldehyd-Pulverharz vermischt, wobei die Dosierung des Pulverleims so eingestellt wurde, daß mittels einer Eintragsschnecke je 2000 kg Naßspäne 200 kg Trockenleim dem Mischer zu-

30 98 35/0806

geführt wurden. Die Naßspäne mit dem Trockenleim durchliefen hierauf einen Spanbunker, in dem sie unter ständigem Umwenden eine Verweilzeit von 60 min. hatten. Hierauf wurden die beleimten Späne in einem herkömmlichen Trockner auf eine Restfeuchte von ca. 9 % getrocknet.- Die getrockneten, beleimten Späne, die nach dem Trockner eine Kühlzone durchliefen und dabei auf 2 9°C gebracht wurden, kamen dann in. einen weiteren Mischer, in dem mittels Düsen einerseits eine 33 %-ige Paraffinemulsion in'einer Menge von 5 kg Festparaffin je 1000 kg absolut trockener Holzspäne und andererseits eine 15 %-ige Lösung von Ammonchlor.id, welche noch 4 % Ammoniak enthielt, auf die Späne aufgesprüht wurden, wobei die Dosierung "so eingestellt wurde, daß 2 % Ammonchlorid, berechnet auf Festharz, auf die Späne gelangten. Diese Späne waren nun für die direkte Aufgabe in eine Streumaschine geeignet und wiesen eine Feuchtigkeit von 11 % auf.

Diese Späne wurden in einer herkömmlichen Streumaschine zu einem.Spankuchen gestreut und durch Einstellung'der Streumaschine, der Geschwindigkeit des Blechdurchganges und dar Distanz der Heizplatten der Presse eine Spanplatte hergestellt, die im geschliffenen Zustand eine Wichte von 490 kg/cbm und eine Dicke von 19 mm besaß. Die Preßbedingungen entsprachen den in der Spanplattenindustrie üblichen Werten. ·

Die unter den eben beschriebenen Bedingungen hergestellten Spanplatten hatten Kennzahlen innerhalb der handelsüblichen Grenzen und eine überraschend gute Schraubfestigkeit.

Beispiel 6: Das in der üblichen Weise vorbereitete Spanmaterial für die Herstellung von Einschichtplatten, das eine Restr feuchte von 4 % aufwies, wurde mit einem 70 %-igen Harnstoff-Formaldehyd-IIarz mit einer Viskosität von 1500 cP, das zur Erzielung

309835/0806

Ho

der nötigen Sprühviskosität auf 50⁰C erwärmt worden war, in einem geeigneten Beleimungsmischer beleimt, wobei die Dosierung so eingestellt wurde, daß je 1000 kg absolut trockner Späne 2 57 kg Bindemittel versprüht wurden und dadurch eine Beleimung von 18 % Festharz auf absolut trockene Holzsubstanz erzielt wurde. Im letzten Drittel des Beleimungsmischers wurden mittels einer Dosierungsschnecke je Ϊ000 kg absolut trockener Holzsubstanz 20 kg eines Melamin-Pulverharzes eingetragen. Dadurch kam das Pulverharz auf die teilweise vorbeleimten Späne und konnte so gut haften. Am Ende des Beleimungsmischers wurde mit eigenen Sprühdüsen eine 15 %-ige Ammonchloridlosung in einer Menge versprüht, daß der Ammonchloridgehalt 2 %, bezogen auf das eingesetzte Festharz, betrug. Die beleimten Späne wiesen nach dem Verlassen des Beleimungsmischers einen Feuchtigkeitsgehalt von 10,5 % auf und gingen direkt in die Streumaschine. Es wurde unter Bedingungen gemäß dem Stand der Technik eine 19 mm dicke Spanplatte hergestellt, die nach dem Schleifen der Oberfläche eine Wichte von 470 kg/cbm aufwies. Die Kennzahlen der auf diese Weise produzierten Spanplatte lagen innerhalb der handelsüblichen Grenzen.

Beispiel 7: Spanmaterial für die Herstellung einer Einschichtplatte wurde auf übliche Art und Weise vorbereitet und auf

eine Restfeuchte von 2 % getrocknet. In einem Beleimungsmischer wurden diese Späne mit einer 47 %-igen Lösung eines handelsüblichen Phenol-Formaldehyd-Harzes besprüht, so daß die Späne beim Verlassen des Beleimungsmischers einen Harzgehalt von 18 % Festharz, gerechnet auf absolut trockene Holzsubstanz, und einen Feuchtigkeitsgehalt von 16 % aufwiesen. Diese Späne waren jedoch für den Einsatz in einer Heizpresse zufeucht und wurden deshalb in einem herkömmlichen Bandtrockner auf eine Restfeuchte von

309835/0806

10,5 % getrocknet. Der Trocknungsvorgang wurde dabei" so geführt, daß die Temperatur der beleimten Späne zwischen 30 und HO⁰C lag. Nach der Trocknung wurden je 100 Teile Flüssigharz 8_S5 Teile Här·- terlösung auf das beleimte Spangut versprüht= Dadurch wurde eine Enfeuchte der beleimten Späne von H₉2 % erreicht, und die Späne waren geeigner zum direkten Einsatz in die Streumaschine. Es wurde auf eine Weise nach dem Stand der Technik eine Einschich'tplatte hergestellt, die nach dem Schleifen der Oberfläche eine Wichte von 500 kg/cbm bei einer Dicke von 19 mm aufwies und deren Kenn'-daten innerhalb der handelsüblichen Grenzen lage

Wie bereits erwähnt« sollen die angeführten Beispiele das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulichen» ohne jedoch in irgendeiner Weise eine eingrenzende Wirkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung auszuüben. So kann man einzelne Verfahrensschritte der angeführten Beispiele miteinander kombinieren_s so etwa Beispiel 2 oder H mit Beispiel 5.

Ebenso könnten Deckschichten oder Mittelschichten nach jeweils verschiedenen Verfahren hergestellt werden«

309835/0806

Claims

Patentansprüche:

fl.j Verfahren zur Herstellung von Leichtholzplatten nach Patent Nr (Anmeldung P 21 52 072.9), dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspäne in vorgetrocknetem oder naturfeuchtem Zustand einem oder mehreren der folgenden Verfahrensschritte unterworfen werden:

a) Besprühen mit einer Duroplastlösung einer Konzentration mit 45 bis 52 Gsw.% Festharzgehalt und/oder vorzugsweise mit einer hochprozentigen Lösung des ungehärteten Duroplast mit etwa 45 bis 80, insbesondere 70 bis 80 Gew.% Festharzgehalt, deren Viskosität durch Erwärmen auf etwa 100 bis HOO cP erniedrigt wurde, bis sie den gewünschten Festharzgehalt von 15 bis 30, vorzugsweise 16 bis 20 Gew.%, bezogen auf die trockenen Holzspäne, aufweist, wobei nach dem Besprühen gegebenenfalls auf den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15 Gew.%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.%, getrocknet wird,

b) Zusata von festem, ungehärtetem Duroplbstpulver in einer Gesamtmenge an Duroplast von 15 bis 30, vorzugsweise 16 bis 20 Gew,% bezogen auf die trockenen Holzspäne, wobei gegebenenfalls» bei den Verfahrensschritten a) ader b) bzw. deren Kombination die notwendige Härtermenge über eigene Düsen auf die Holzspäne gesprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter vor bzw.-nach dem Aufsprühen der Duroplastlösung auf die Holzspäne gesprüht wird.

3, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter lösung ein Puffer, wie Ammoniak, Harnstoff, »Melamin oder Dicyandiamid, zugesetzt wird.

309835/0806

'•i, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspäne vor und/oder nach der Beleimung auf 20 bis 30⁰C abgekühlt werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der ^vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl eine Duroplastlösüng als auch ein Duroplastpulver verwendet werden, die die notwendige Härtermenge enthalten.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß' als Duroplastlösung eine Harnstoff- oder Phenol-FormaldehydharzLÖsung, und als Duroplastpulver ein Harnstoff- oder Melamin-Formaldehydharzpulver, gegebenenfalls in Mischung mit Melamin oder Dicyandiamid, verwendet wird,

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem an sich bekannte Zusätze, wie Paraffine, Asbestfasern, Borate oder Phosphate, einverleibt werden.

309835/0806