DE2364025C3 - Fiber mat for the dry production of pressed molded bodies from lignocellulose fibers and method for producing the mat - Google Patents
Fiber mat for the dry production of pressed molded bodies from lignocellulose fibers and method for producing the matInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fasermatte zur trockenen Herstellung von gepreßten Formkörpern, bestehend aus vorverfestigten Lignozellu lose-Faserschichten, die mit einer verformbaren Trägerschicht verbunden ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung der Matte.The invention relates to a fiber mat for the dry production of pressed moldings, Consists of pre-consolidated Lignozellu loose fiber layers with a deformable carrier layer connected is. The invention also relates to a method for producing the mat.
Zur Herstellung von gepreßten Formkörpern aus Lignozellulose-Faserstoffen ist es bereits bekannt (DT-AS 12 24 919), mit geringen Mengen an Bindemhteln versetzte Fasern lose auf einen Endlosförderer aufzurieseln, die Höhe der aufgebrachten Faserschicht mit Hilfe einer Schälwalze einzustellen und zu vergleichmäßigen und die Faserschicht gegebenenfalls nach einer Dämpfung zwischen mehreren Walzenpaaren zu verfestigen. Dadurch entsteht ein plattenförmiger endloser Strang, der anschließend von einer geeigneten Schneidvorrichtung in Einzelplatten geschnitten wird. Aus diesen Platten werden nach einem Zwischentransport und nach erneutem Dämpfen Formteile geschnitten, die einzeln und von Hand in eine Preßform eingelegt und in der Presse unter Aushärtung des Kunstharzanteiles im Bindemittel zu den endgültigen Formkörpern verpreßt werden.For the production of pressed moldings from lignocellulosic fibers, it is already known (DT-AS 12 24 919), with small amounts of Bindemh means staggered fibers loosely sprinkled on an endless conveyor, the height of the applied fiber layer with the help of a peeling roller and equalize to solidify the fiber layer, optionally after damping between several pairs of rollers. This creates a plate-shaped, endless strand, which is then cut into individual plates by a suitable cutting device. After intermediate transport and renewed steaming, molded parts are cut from these plates, placed individually and by hand in a mold and pressed into the final molded bodies in the press while the synthetic resin content in the binder hardens.
Dieses Verfahren hat erhebliche betriebstechnische Nachteile. Die geschnittenen Einzelplatten besitzen im vorgepreßten Zustand ein sehr geringes Formänderungsvermögen und nur eine geringe Bruchfestigkeit. Nach dem zur Erhöhung der Verformbarkeit notwendigen Dämpfen haben sie keinen Zusammenhalt mehr und müssen daher außerordentlich vorsichtig behandelt und transportiert werden. Während des Preßvorganges, beim Pressen von z. B. Hohlkörpern, werden bestimmte Bereiche der Formteile auf Zug beansprucht und die Einzelfasern in diesen Bereichen relativ gegeneinander verschoben, was zu Schwächezonen und Rissen im fertigen Formkörper führt. Zur Vermeidung derartiger Fehlstellen wird in der Praxis nach dem Herauffahren des Stempels zusätzliches Fasermaterial auf die gefährdeten Zonen des bereits einmal gepreßten Formlings aufgelegt und der Preßvorgang wiederholt. Aufgrund der standardisierten Größen der Einzelplatten ergibt sich ferner ein durch das Ausschneiden der Formteile bedingter außerordentlich hoher Abfallanteil, der bis zu 30 % betragen kann.This method has significant operational disadvantages. The cut individual panels have im pre-pressed state has a very low deformability and only a low breaking strength. After the steaming necessary to increase the deformability, they no longer have cohesion and must therefore be handled and transported extremely carefully. During the pressing process, when pressing z. B. hollow bodies, certain areas of the molded parts are subjected to train and the Individual fibers in these areas shifted relative to each other, which leads to weaknesses and cracks in the finished molded body leads. To avoid such flaws, in practice, after driving up the punch additional fiber material on the endangered zones of the already pressed The molding is placed and the pressing process is repeated. Due to the standardized sizes of the individual panels there is also an extremely high proportion of waste due to the cutting out of the molded parts, which can be up to 30%.
Es ist auch bereits ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Lignozellulose-Faserstoff bekannt (DT-OS 14 53 416), bei dem vorverdichtete Fasermatten gedämpft und ein Verstärkungsgewebe auf die dampfbehandelte Faserplatte aufgelegt wird, welches danach unter einem bestimmten Druck und bei einer bestimmten Temperatur in die Fasermatte fest eingedrückt wird. Das Verstärkungsgewebe kann aus grobem Leinen oder Papiergewebe bestehen. Ein anderes dort beschriebenes Verfahren besteht darin, daß auf die endlos hergestellte Fasermatte ein Gewebe aufgelegt und dieses durch zwei übereinander angeordnete Walzen in die Fasermatte eingedrückt wird. Das Gewebe kann dabei vor dem Auflegen mit einem Thermoplast oder DuroplastA process for the production of molded articles from lignocellulose fiber material is also already known (DT-OS 14 53 416), in which the pre-compressed fiber mats are steamed and a reinforcing fabric on the steam-treated Fiberboard is placed, which then under a certain pressure and at a certain Temperature is firmly pressed into the fiber mat. The reinforcement fabric can be made of coarse linen or Paper fabrics are made. Another method described there is that on the endlessly manufactured Fiber mat, a fabric is placed on top and this is inserted into the fiber mat by means of two rollers arranged one above the other is pushed in. The fabric can be coated with a thermoplastic or thermosetting plastic before it is placed on top
beleiht .werden. Der besondere Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die gegebenenfalls endlos hergestellten Matten aufgrund ihrer gleichbleibenden Dicke '??ejm Walzendurchlauf und Befestigen des Gewebes ihre Verformbarkeit weitgehend verlieren, Wojtjei zusätzlich noch durch die notwendige Dämpfung der Fasermaterialien vor ihrer Verpressung üu Formkörpern der vorgepreßte Verbund weitgehend wieder aufgehoben wird. Dadurch kommt es durch den eigentlichen Preßvorgang bei der Herstellung von Hohlkörpern zu erheblichen Relativbewegungen der Einz.filfasern, die dadurch aus ihrem ursprünglichen Verbund herausgezogen werden. Schwächezonen und Risse im Formkörper sind die Folge.to be loaned. The particular disadvantage of this method is that the mats optionally continuously produced ?? EJM rolling pass and fixing of the fabric lose due to their uniform thickness' their deformability largely W ojtjei additionally by the required attenuation of the fiber materials before compaction UEU moldings of prepressed composite is largely repealed. As a result, the actual pressing process in the manufacture of hollow bodies leads to considerable relative movements of the individual filaments, which are thereby pulled out of their original composite. Weakness zones and cracks in the molding are the result.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fasermatte der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich ohne Beeinträchtigung der gleichmäßigen Faserverteilung vergleichsweise stark verformen läßt.The object of the invention is to provide a fiber mat of To create the type mentioned at the beginning, without impairing the uniform fiber distribution can be deformed comparatively strong.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ,die Trägerschicht zwischen zwei Lignozelidlose festhaftend angeordnet ist und daß die vorgepreßte Fasermatte eine Vielzahl von regelmäßig verteilten Zonen verringerten Querschnittes aufweist.According to the invention, this object is achieved in that the carrier layer is sandwiched between two lignocelidlosis is firmly arranged and that the pre-pressed fiber mat a plurality of regularly distributed Has zones of reduced cross-section.
Durch die festhaftend zwischen den beiden Faserschichten angeordnete Trägerschicht und die Zone 1S verringerten Querschnittes ergibt sich eine gegenüber der bekannten Fasermatte wesentlich höhere Verformbarkeit mit dem Vorteil, daß die Matte z. B. auf Trommeln ohne die Gefahr von Brüchen oder Rissen aufgewickelt werden kann. Darüber hinaus wird durch den Verbund der beiden Faserschichten durch die Trägerschicht eine gleichmäßige Materialverteilung beim Verformen erzielt. Die beim Preßvorgang zur Herstellung von Formkörpern auftretenden Relativbewegungen der Einzelfasern sind gegenüber der bekannten Matte geringer, so daß Schwächezonen und Risse in den Formkörpern nicht auftreten.The firmly adhering support layer arranged between the two fiber layers and the zone 1S reduced cross-section results in a significantly higher deformability compared to the known fiber mat with the advantage that the mat z. B. can be wound on drums without the risk of breaks or tears. In addition, due to the combination of the two fiber layers through the carrier layer, a uniform material distribution is achieved during deformation. The relative movements of the individual fibers that occur during the pressing process for the production of shaped bodies are less than in the known mat, so that zones of weakness and cracks do not occur in the shaped bodies.
Eine besonders innige Haftung der Fasermaterialien kann bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auf technisch außerordentlich einfache Weise dadurch erzielt werden, daß die Trägerschicht aus einem auf die Oberfläche der einen Faserschicht flüssig aufgebrachten und gleichmäßig verteilten Elastomer oder aus einer elastischen, beidseitig selbstklebenden Folie besteht. ^5 A particularly intimate adhesion of the fiber materials can be achieved in an advantageous development of the invention in a technically extremely simple manner in that the carrier layer consists of an elastomer applied in liquid form to the surface of one fiber layer and evenly distributed, or of an elastic, self-adhesive film on both sides. ^ 5
Der für Formkörper aus Lignozellulose kennzeichnende Vorteil einer weitgehend rückstandslosen Verwitterung bleibt voll erhalten, wenn nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die elastische Trägerschicht aus verwitterungsfähigem Material, wie z. B. aus einem natürlichen Elastomer wie Naturkautschuk oder aufbereiteter Zellulose, besteht. Die elastische Trägerschicht kann jedoch ebenso auch aus verwitterungsbeständigem Material bestehen.The characteristic of molded bodies made of lignocellulose of largely residue-free weathering is fully retained if, according to another advantageous development of the invention, the elastic Carrier layer made of weatherable material, such as. B. made of a natural elastomer such as natural rubber or recycled cellulose. The elastic carrier layer can, however, also consist of weatherproof material.
Eine weitere Verbesserung ist möglich, wenn die elastische Trägerschicht gas- und wasserdicht ist, weil sich dadurch wesentlich verbesserte Isolationswirkungen sowie eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen klimatische Einflüsse ergeben. Auch die Formbeständigkeit der Matte einerseits sowie der aus ihr hergestellten Formkörper andererseits läßt sich dadurch erhöhen.A further improvement is possible if the elastic carrier layer is gas-tight and water-tight, because This results in significantly improved insulation effects and increased resistance to climatic influences result. Also the dimensional stability of the mat on the one hand and that made from it Moldings, on the other hand, can be increased as a result.
Es ist von Vorteil, wenn sich in den Zonen geringeren Querschnitts die gleiche durchschnittliche Faseranzahl befindet, wie in den Teilen mit stärkerem Querschnitt.It is advantageous if there are the same average number of fibers in the zones of smaller cross-section is located, as in the parts with a thicker cross-section.
Zur Verbesserung ihrer Biegsamkeit können die Zonen geringeren Querschnittes bzw. die Profilierungen die Form von beidseitigen Waffel-Prägungen aufweisen, wobei sich dann in den Zonen geringeren Querschnittes die gleiche durchschnittliche Faseranzahl befindet, wie in den Teilen mit stärkeren Querschnitten.To improve their flexibility, the zones with a smaller cross-section or the profiles can be used have the form of waffle embossing on both sides, with then in the zones of smaller cross-section the same average number of fibers as in the parts with thicker cross-sections.
Obwohl die erfindungsgemäße Fasermatte bereits durch die elastische Trägerschicht eine für den Durchlauf durch die verschiedenen Bearbeitungsstufen ausreichende Festigkeit besitzt, können ihre Handhabung, der Transport und gegebenenfalls auch die Durchlaufgeschwindigkeiten erheblich verbessert werden, wenn an ihren beiden Längsrändern Zugarmierungen vorgesehen sind. Sind die Zugarmierungen vorzugsweise mit der elastischen Mittelschicht fest verbunden, können an diesen Zieh- bzw. Vorschubeinrichtungen angreifen, die die endlos hergestellte Matte entweder auf Trommeln aufwickeln und/oder durch die weiteren Behandlungsstufen zur Herstellung von Formkörpern ziehen.Although the fiber mat according to the invention already by the elastic carrier layer one for the Passing through the various processing stages has sufficient strength, their handling, the transport and possibly also the throughput speeds are significantly improved, if tensile reinforcements are provided on both of their longitudinal edges. The tensile reinforcements are preferred firmly connected to the elastic middle layer, pulling or feeding devices can be used on these attack that wind up the endlessly produced mat either on drums and / or through the other Draw treatment stages for the production of moldings.
Die erfindungsgemäße Verbundmatte soll fortlaufend hergestellt werden. Hierzu wird ein mit geringen Anteilen an Bindemitteln versetztes Lignozellulose-Fasermaterial lose auf einen Endlosförderer aufgerieselt und der obere Bereich der gebildeten Schicht abgeschält, wonach erfindungsgemäß auf die Oberfläche der Faserschicht die elastische Trägerschicht festhaftend aufgebracht wird, danach auf die Trägerschicht eine weitere Faserschicht festhaflend aufgerieselt und ihr oberer Bereich abgeschält wird und der so entstandene Schichtenverbund zwischen Walzenpaaren in bekannter Weise vorverdichtet und danach durch Profilwalzen zu einer Endlosmatte mit einer Vielzahl von regelmäßig verteilten Zonen geringeren Querschnitts geformt wird.The composite mat according to the invention should be manufactured continuously. This is done with a low Lignocellulose fiber material mixed with binding agents is loosely sprinkled onto an endless conveyor and the upper portion of the formed layer peeled off, whereafter according to the invention on the surface the elastic carrier layer is firmly adhered to the fiber layer, then onto the carrier layer another layer of fiber is trickled down firmly and its upper area is peeled off and so on resulting layer composite between roller pairs precompacted in a known manner and then through Profile rolling to form an endless mat with a large number of regularly distributed zones of smaller cross-section is shaped.
Je nach den Anforderungen, die an die herzustellende Matte bzw. an die aus dieser hergestellten Formkörper gestellt werden, kann die elastische Trägerschicht auf die Oberfläche der ersten Faserschicht aufgesprüht oder gleichmäßig aufgegossen werden, wobei je nach der Stärke des Schichtauftrages und den spezifischen Eigenschaften der Schicht ein wasser- und gasdichter Abschluß zwischen den beiden außenliegenden Faserschichten erzielt werden kann. Vorzugsweise werden nach dem Schälen der ersten Faserschicht Zugbänder auf die Ränder der Faserschicht aufgelegt, die beim Auftragen der Trägerschicht fest mit dieser verbunden werden, so daß ein inniger und fester Verbund entsteht. Durch diese Verbundwirkung der Faserschichten mit der Trägerschicht läßt sich wahlweise oder kombiniert eine hohe Schalldämmung, eine hohe Elastizität und eine hohe Bruchfestigkeit der fertigen Formkörper erzielen.Depending on the requirements placed on the mat to be produced or on the shaped bodies produced from it are made, the elastic carrier layer can be sprayed or sprayed onto the surface of the first fiber layer be poured evenly, depending on the strength of the layer application and the specific Properties of the layer a water- and gas-tight seal between the two outer fiber layers can be achieved. Preferably, after the peeling of the first fiber layer, drawstrings are used placed on the edges of the fiber layer, which is firmly connected to this when the carrier layer is applied so that an intimate and solid bond is created. This composite effect of the fiber layers with the carrier layer can optionally or combined a high sound insulation, a high elasticity and achieve a high breaking strength of the finished moldings.
Die fortlaufende Herstellung der Formkörper durch Verpressen von Formteilen wird bei Verwendung der erfindungsgemäßen Matte wesentlich vereinfacht und beschleunigt, wenn die fertige Matte auf Trommeln aufgewickelt wird.The continuous production of the molded bodies by pressing molded parts is achieved when using the Mat according to the invention significantly simplified and accelerated when the finished mat on drums is wound up.
Im folgenden wird eine Anlage zur Herstellung der Fasermatte gemäß der Erfindung sowie zur Herstellung der Formkörper im einzelnen beschrieben. Es zeigtIn the following a plant for the production of the fiber mat according to the invention and for the production the shaped body is described in detail. It shows
F i g. 1 eine schematische Darstellung der Anlage zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fasermatte,F i g. 1 a schematic representation of the plant for the production of the fiber mat according to the invention,
F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführung der erfindui-gsgemäßen Fasermatte,F i g. 2 shows a plan view of an embodiment of the fiber mat according to the invention,
F i g. 3 einen Längsschnitt durch die Fasermatte längs der Schnittlinie HI-IH in F i g. 2.F i g. 3 shows a longitudinal section through the fiber mat along the section line HI-IH in FIG. 2.
Die in F i g. 1 gezeigte Anlage enthält einen Bunker 1 zur Aufnahme der bereits mit entsprechenden Mengen an Bindemitteln versetzten Fasern. Durch einen ersten Auftrag 2 mit einem Schieber 3 gelangen die Fasern auf einen umlaufenden Endlosförderer 4 und bilden eineThe in F i g. 1 system shown contains a bunker 1 for receiving the already with corresponding quantities fibers mixed with binders. A first application 2 with a slide 3 causes the fibers to open a revolving endless conveyor 4 and form a
erste Faserschicht 5. Von einer Schälwalze 6 mit Saugabzug 7 wird die Schicht 5 vergleichmäßigt und ihre Höhe eingestellt. Der Schälwalze 6 ist eine Sprühoder Gießeinrichtung 8 unmittelbar nachgeordnet, über die auf die vorverdichtete Oberfläche der Faserschicht 5 ein fließfähiges Elastomer aufgesprüht oder aufgegossen wird, welches eine elastische, gas- und wasserundurchlässige zusammenhängende Trägerschicht ergibt, die z. B. ein Vakuumziehen der Fasermatte bei der Herstellung der Formkörper ermöglicht.first fiber layer 5. The layer 5 is evened out by a peeling roller 6 with suction hood 7 and adjusted their height. The peeling roller 6 is a spraying or pouring device 8 immediately downstream, above a flowable elastomer is sprayed or poured onto the pre-compressed surface of the fiber layer 5 which results in an elastic, gas- and water-impermeable, coherent carrier layer, the z. B. allows a vacuum drawing of the fiber mat during the production of the molded body.
Noch vor der Aufgabe der Faserschicht 5 sind zwei Spulen an den Längsrändern der Matte vorgesehen, von denen kontinuierlich ein Zugband 11 mit der Geschwindigkeit des Förderers 4 abgespult wird. Dieses Zugband 11 befindet sich im Bereich der mittleren elastischen Schicht und wird von dieser beim Aufsprühen oder Aufgießen fest umschlossen.Before the task of the fiber layer 5, two bobbins are provided on the longitudinal edges of the mat, from which continuously a drawstring 11 with the speed of the conveyor 4 is unwound. This drawstring 11 is located in the area of the middle elastic Layer and is tightly enclosed by this when spraying or pouring on.
Unmittelbar hinter dem Sprührohr 8 ist eine weitere Auftragsschurre 12 mit einem Schieber 13 vorgesehen, durch die weiteres loses Fasermatcrial auf die noch haftfähige elastische Schicht 9 rieselt. Eine nachgeschaltete Schälwalze 14 mit einer Saughaube 15 sorgt für eine gleichmäßige Dicke der aufgetragenen zweiten Schicht 16, wobei die Schichtstärken der Faserschicht 5 und 16 gleich sind. Der aus den beiden Faserschichten 5 und 16 sowie der mittleren, mit jeder Faserschicht festhaftend verbundenen elastischen Schicht 9 gebildete Faserverbund gelangt durch Prcßwalzenpaare 17a, 176, von denen in Fig. 1 nur eins dargestellt ist und nach diesen zwischen ein Profilwalzcnpaar 18a, 186, zwischen dem die vorgepreßte Verbundplatte 19 eine beidscitige Prägeprofilicrung erhält. Die auf diese Weise in kontinuierlichem Durchlauf fertiggestellte Matte 20 wird auf einer Trommel 21 aufgewickelt und ist versandfertig.Immediately behind the spray tube 8, another application chute 12 with a slide 13 is provided, trickles through the further loose fiber material onto the still adhesive elastic layer 9. A downstream Peeling roller 14 with a suction hood 15 ensures a uniform thickness of the applied second layer 16, the layer thicknesses of the fiber layers 5 and 16 being the same. The one made from the two fiber layers 5 and 16 as well as the middle, with each fiber layer firmly connected elastic layer 9 formed fiber composite passes through pairs of press rolls 17a, 176, of which only one is shown in FIG. 1, and after these between a pair of Profilwalzcnpaar 18a, 186, between which the pre-pressed composite plate 19 a two-sided Embossing profile receives. The mat 20 completed in this way in a continuous run is wound up on a drum 21 and is ready for dispatch.
Um die auf die Matte selbst einwirkenden Zugbelastungen in Grenzen zu halten, wird die Matte an ihren beiden Zugbändern 11 kontinuierlich durch die Anlage gezogen.In order to keep the tensile loads acting on the mat itself within limits, the mat is attached to its two drawstrings 11 pulled continuously through the system.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen die beiden Zugbänder U an den jeweils äußersten Längsrändern der Matte, so daß nur eine äußerst geringe Abfallmenge durch sie anfällt. In Fig.3 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus der profilierten Matte dargestellt. Die mittlere elastomere Schicht 9 ist bei ihrem flüssigen Auftragen bzw. beim unmittelbar nachfolgenden Aufrieseln der Schicht 16 in die angrenzenden Faserschichtbereiche eingedrungen, so daß eine innige festhaftende Verbindung zwischen dem Elastomer und den Faserschichten besteht. In den Zonen 25 geringeren Querschnitts liegen die Fasern in wesentlich dichterer Packung als in den benachbarten Bereichen 26 von größerem Querschnitt. Die durchschnittliche Faseranzahl ist in beiden Bereichen annähernd gleich, so daß beim Aufheben der stärkeren Komprimierung in den Bereichen 25 eine Malte gleichmäßiger Stärke entsteht.As can be seen from Fig. 2, the two drawstrings U are located at the respective outermost longitudinal edges the mat so that it generates an extremely small amount of waste. In Fig.3 is an enlarged Excerpt from the profiled mat is shown. The middle elastomeric layer 9 is in its liquid state Application or with the immediately following trickling of the layer 16 into the adjacent fiber layer areas penetrated, so that an intimate, firmly adhering connection between the elastomer and the fiber layers consists. In the zones 25 of smaller cross-section, the fibers are located in a much denser manner Packing than in the adjacent areas 26 of larger cross-section. The average number of fibers is approximately the same in both areas, so when you cancel the stronger compression in the Areas 25 a paint of uniform strength is created.
Zur Herstellung der Matte ist das Sprühen des Elastomers durch die Sprühdüsen 8 nicht unbedingt erforderlich. Das Elastomer kann vielmehr auch in flüssiger oder fließfähiger Form auf die Oberfläche der Schicht 5 aufgegossen werden. Ferner ist es auch möglich, anstelle des in F i g. 3 dargestellten Waffelpro· files andere Profile in die Matte einzuprägen und beide Seilen gegebenenfalls gegeneinander zu versetzen.To produce the mat, the spraying of the elastomer through the spray nozzles 8 is not essential necessary. Rather, the elastomer can also be applied to the surface of the in liquid or flowable form Layer 5 is poured on. Furthermore, it is also possible, instead of the in FIG. 3 shown waffle pro · files to emboss other profiles in the mat and, if necessary, to offset both ropes against each other.
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