DE2513764C3 - Verfahren zum Herstellen einer mindestens einseitig beschichteten Holzwerkstoff-Platte, wie Spanplatte o.dgl - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer mindestens einseitig beschichteten Holzwerkstoff-Platte, wie Spanplatte o.dgl

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines mindestens einseitig beschichteten Holzwerkstoff-Plattenmaterials wie Spanplatte od. dgl., die aus mit Bindemitteln, wie Harnstoff-Formaldehyd-Harz, gebundenen lignozellulosehaltigen Teilchen besteht, welche unter Druck und Wärme verpreßt wurden, bei dem auf die zu beschichtende Seite eine unausgehärtete Mischung aus einem Bindemittel und aus feinen, lignozellulosehaltigen Teilchen (Holzfeingut) mit einem hohen Bindemittelanteil oberhalb eines Gewichtsverhältnisses Bindemittel zu Teilchen des Holzfeinguts von etwa I :4 gleichmäßig verteilt aufgebracht und die Beschichtung durch Aushärten ties Bindemittels gebildet wird, wobei auf die Mischung vor dem Aushärten eine Dekorschicht aufgelegt werden kann.
Das Beschichten des Holzwerkstoff-Plattenmaterials einschließlich des ggf. vorgesehenen AuFbringens einer Dekorschicht od. dgl. wird auch mit Veredeln des Materials bezeichnet.
Ein solches Verfahren, bei dem die Mischung durch Gießen, Rakeln, Spachteln, Walzen oder durch ähnliche Verfahren aufgetragen wird und unmittelbar anschließend durch eine Elektronen- oder Lichtbestrahlung vorgenommen wird, ist bekannt (DE-OS 16 46 035). Der Feuchtigkeitsgehalt einer solchen Mischung muß demzufolge verhältnismäßig hoch sein, denn sonst wäre ein Gießen, Walzen od. dgl. nicht möglich, bevor die Elektronen- oder Lichtbestrahlung vorgenommen wird. Eine solche Mischung ist nicht streufähig.
ίο Während Roh-Holzwerkstoff-Platten im allgemeinen nach ihrer Herstellung geschliffen werden, weil sie sonst, werden sie beispielsweise für Möbelteile eingesetzt, beim bisher erreichten Stand der Technik keineswegs ausreichend genug dickengenau sind, wird
i> bei dem vorgenannten Verfahren gesondert darauf hingewiesen, daß eine besondere Oberflächenvorbereitung nicht notwendig ist Geht man jedoch nach diesem vorbekannten Verfahren vor, dann ergibt sich jeweils ein relativ hoher und damit unwirtschaftlicher Verbrauch der eingesetzten Veredelungsmischung, weil dann diese Mischung die Dickengenauigkeiten der ungeschliffenen Roh-Holzwerkstoff-Piaiten ausgleichen muß und, weist die Oberfläche einer Roh-Holzwerkstoff-PIatte grobe Späne auf, die dadurch gebildeten Hohlräume von der Mischung geschlossen werden müssen. Die Elektronen- oder Lichtbestrahlung wird sofort anschließend an das Aufbringen des Beschichtungsmaterials durchgeführt, so daß sich der hohe Feuchtigkeitsgehalt des Beschichiungsmaterials nicht negativ auf das zu beschichtende Spanplattenmaterial auswirken kann. Mit Rücksicht auf das Erfordernis, daß eine fertigbeschichtete Holzwerkstoffplatte für Möbelzwecke u. dgl. eine ganz bestimmte Dicke haben muß, wird erfahrungsgemäß häufig noch ein Schleifen der beschichteten Oberfläche der Spanplatte erforderlich, was nachteilig ist, weil dabei wertvolles Beschichtungsmaterial als Abfall anfällt.
Zur Abschirmung der Beschichtung vor und während der Härtung gegen Sauerstoff- und Staubeinfall ist
U) vorgesehen, einen nicht klebenden Film bzw. eine Folie aufzulegen, die nach der Härtung wieder abgenommen und dann wieder verwendet werden kann. Den gleichen Zweck erfüllt ein Aufstreuen der Zuschlagstoffe, die bei der Herstellung der Mischung verwendet werden.
Dieses Mehl, das teilweise in die Oberfläche eindringt, muß nach der Härtung bis auf die kernige Substanz wieder abgeschliffen werden. Auch dieser Vorschlag kompliziert das Verfahren, ganz davon abgesehen, daß bei einem Schleifen der beschichteten Holzwerkstoff-Platten feines, eine glatte Oberfläche bildendes und wertvolles Beschichtungsmaterial wieder entfernt wird.
Das Verfahren führt zu beschichtetem Holzwerk-
jtoff-Plattenmaterial, bei dem die Oberfläche auch ohne zusätzliche Dekorschichten porenfrei und diffusionsfest
v> ist und alle Möglichkeiten der veredelnden Weiterverarbeitung bietet. Die glatte und besonders harte und wasserfeste Oberfläche ergibt sich vor allem durch die hohe Beharzung (über 25 Gew.-%, normalerweise 10 bis 15 Gew.-°/o) des Holzfeingutes. Die hohe Beharzung
mi führt jedoch einerseits dazu, daß die Mischung verhältnismäßig teuer ist, und andererseits dazu, daß sie klebrig ist, auch wenn sie nicht bewußt in einen gieß- oder rakclfähigen Zustand überführt wird. Wegen der Klebrigkeit laßt sie sich daher nicht mit bei der
h-, Spanplattenherstcllung üblichen .Streueinrichtung aufstreuen.
Es ist bekannt (DE-AS Il 83 240), daß man hochwertige, feinstrukturierte und nicht nur feinporige, sondern
ίο
15
völlig geschlossene, harte, gleichmäßige und gleichzeitig längs·* und querzugfeste Deckschichten und damit sehr biegefeste und biegesteife Spanplatten erhalten kann, wenn man den Schleifstaub von fertig ausgeheizten Spanplatten und im Trockenverfahren gewonnene und ggf, schon vorbeleimte Holzfasern in Mischung miteinander für die Bildung einer Deckschicht im Spanplattenmaterial verwendet Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes Eingangsverfahren mit folgenden Schritten:
a) üblicher Formlingsaufbau aus der dort vorgesehenen Mischung, also Schütten, Wurfstreuen oder windsichtendes Streuen dieser Mischung, um einen zwei- oder mehrschichtigen Plattenrohling zu erhalten, und
b) anschließendes Verdichten und Härten des Rohlings unter Druck und Hitze.
Diese Verfahrensweise ist in zweifacher Hinsicht nicht frei von Nachteilen. Zum einen muß die erhaltene Spanplatte geschliffen werden, wenn eine ausreichende Dickengenauigkeit sichergestellt werden soll Dadurch wird nicht nur wertvolles, feines Außen- üzw. Deckschichtmaterial wieder entfernt, sondern auch eine erneute Aufbereitung dieses Materials erforderlich. Zum anderen hat sich aufgrund von Rauheits- und Glanzmessungen herausgestellt, daß die Oberflächengüte der Platte in bezug auf Porigkeit verbesserungsbedürftig ist, was für einen wirtschaftlicheren Materialverbrauch beim Lackieren und anderen Oberflächenveredelungsvorgängen wesentliche Bedeutung hat
Aus der DE-OS 16 53 221 ist es bekannt, mehrschichtige Holzspanplatten mit höchsten Ansprüchen genügender Oberflächengüte auch im Eingangverfahren herzustellen. Die hergestellten Spanplatten weisen eine Kernschicht auf, an die an wenigstens einer Seite eine Zwischenschicht und eine Deckschicht anschließen. Für die Deckschicht sind Bindemittel und sehr feine Holzpartikel vorgesehen. Der Bindemittelgehalt für die Deckschicht liegt im Bereich von etwa 11%. Bei der Herstellung wird im Unterschied zu bisherigen Eingang- · verfahren so vorgegangen, daß die Zwischenschicht(en) der Platte bei Beginn der Heizpressung durch vorhergehende Maßnahmen an sich bekannter Art, z. B. durch Einspritzen von Wasser, Verwendung verdünnter Bindemittelflotten etc., feuchter ist (sind) als die Deckschicht(en) und die Kernschicht, und daß der maximale Preßdruck kurz vor und während der Aushärtung der Zwischenschicht(en) aufgebaut wird. Die im Zusammenhang mit der DE-AS 11 83 240 aufgezeigten Nachteile sind aber auch bei dieser bekannten Hersteüungweise vorhanden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Herstellen eines mindestens einseitig beschichteten Holzwerkstoff-Plattenmaterials zu schaffen, durch das bei gegenüber dem bekannten Verfahren wirtschaftlicherem Verbrauch der Mischung aus Holzfeingut und Bindemittel und bei geringstmöglichen Schleifverlusten das Plattenmaterial herstellbar ist, ohne daß ein Gießen, Rakeln, t,o Spachteln, Walzen od. dgl. des Beschichtungsmaterials erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäB gelöst durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch I bi angegebenen Merkmale.
Erreicht wird - wie beim Verfahren, von dem ausgegangen ist - i\ne geschlossene, glatte und klebefreie Oberfläche, Die Beschichtung läßt sich außerordentlich dünn ausbilden, beispielsweise nur 0,4 mm, da von plangeschliffenem Plsttenmawrial ausgegangen wird und damit keine Unebenheiten mehr ausgeglichen zu werden brauchen. Durch das Trocknen wird erreicht, daß die Mischung aufgestreut und warm aufgepreßt werden kann. Das Plsttenmaterial beim Warmverpressen ungünstig beeinflussende Feuchtigkeit ist nämlich bereits weitgehend entzogen. Daher und wegen des Zusatzes von Polyvinylacetat tritt auch bei nur einseitiger Beschichtung, die in vielen Fällen ausreicht, ein Hohlziehen des Holzwerkstoff-Plattenmaterials beim Aufpressen der Mischung nicht auf. Die Möglichkeit nach dem Aufbringen der Beschichtungsmischung und vor dem Verpressen mit dem Holzwerkstoff-Plattenmaterial auf die Mischung einer Abdekkung, wie ein Dekorpapier, eine Kunststoff-Folie, ein Furnier od. dgl. zu legen und mii zu verpressen, ist gegeben.
Die zu beschichtende^) Seite(n) kann man unmittelbar nach dem Fertigpressen des H uiwerkstoff-Plattenrnaterials schleifen, die in ihm dann noch vorhandene Wärme kann man mit Vorteil nutzen, um an Wärmeenergie zu sparen, wenn die aufgestreute Mischung mit dem Holzwerkstoff-Plattenmatetial verpreßt wird. Das Plattenmaterial kann als Plattenstrang hergestellt werden. Ob dann der Holzwerkstoff-Plattenstrang, nachdem er die Beschichtungspresse verläßt, in Platten quer aufgeteilt wird, oder ob dieses Queraufteilen erst nach dem Beschichten einer oder beider Seiten erfolgt, ist von untergeordneter Bedeutung, es empfiehlt sich jedoch, das Aufteilen eines hergestellten Stranges erst am Ende aller Bearbeitungsvorgänge vorzunehmen.
Beim Aufstreuen und Warmverpressen können die Erfahrungen benutzt werden, die beim Herstellen von Holzwerkstoff-Plattenmaterial gewonnen wurden. Die trockene Mischung kann nach dem an sich bekannten Windsichtverfahren aufgestreut werden. Bei beidseitiger Beschichtung ist es zweckmäßig, unterhalb der Aufstreustation für die für die Oberseite des Plattenmaterials bestimmte trockene Mischung eine zweite Adfstreustation mit Fördermitteln anzuordnen, welche die trockene Mischung für die Unterseite des Holzwerkstoff-Plattenmaterials zuführt. Erreicht wird dadurch, daß die Fertigungszeit für eine zweiseitig beschichtete Platte nicht länger ist als für eine einseitig beschichtete Platte.
Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Es folgt die Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung. Es zeigt
F;£. 1 eine kontinuierlich arbeitende Fertigungsstra-Be zum Herstellen des Holzwerkstoff-Plattenstranges und
Fig. 2 den unmittelbar an die Fertigungsstraße der Fig. 1 anschließenden Teil einer Fertigungsstraße, die dem Veredeln des Plattenstranges, durch Beschichten auf einer Seite cJer auf beiden Seiten dient und die sich unmittelbar an die in Fig. 1 dargestellte Straße anschließt.
Eine Aufstreustation 1 weist oberhalb einer bewegten Unterlage, nämlich eines endlosen Vliesträgers 2 zur Aufnahme eines Spänevlieses 3, mindestens zwei Aufstreueinrichtungen 4 und 5 auf, denen ein schräggestelltes, in im wesentlichen horizontaler Richtung hin- und herbewegbares Sieb 6 bzw. 7 zugeordnet ist, durch
die feineres Material hindurchfällt, während das größere Material zu Streuwalzen 8 bzw. 9 geführt wird. Sichterluft beeinflußt die auf den Vliesträger aufzustreuenden Bestandteile (DE-GM 74 16 209).
In der Bewegungsrichtung des Vlieses hinter der Aufstreustation ist eine an sich bekannte Vorrichtung 10 vorgesehen, die im wesentlichen die Aufgabe hat, Metallteile aus dem Vlies zu entfernen (Magnetsuchgerät). In der Bewegungsrichtung des Vlieses 2 schließt sich dann eine Vorwärmeinrichtung 11 an, welche das Vlies 3 zunächst durch ein Endlosband 12 nur so weit zusammendrückt, daß seine Oberfläche eben ist und die im Vlies 3 vorhandene Luft zumindest teilweise entfernt ist. Vorrichtungen 13 und 14 führen dem Vlies stoßartig Wärme von außen her zu, so dal3 die in dem äußeren Bereich des Vlieses befindliche Feuchtigkeit in Dampf umgesetzt wird, der sich über den ganzen Querschnitt des Vlieses verteilt. Die zugeführte Wärme wird über
triiiijii gewissen neg auucimc! Hauen, unu uaiiu wiiu ein erneuter Wärmestoß durch die Vorrichtung 14 eingegeben, der das Vlies etwa auf die zum Pressen erforderliche Temperatur erwärmt. Die Vorrichtungen 13 und 14 weisen zweckmäßigerweise Hochfrequenz-Energiequellen auf. Der Vliesträger 2 übergibt dann das Vlies an eine kontinuierlich arbeitende Fertigpresse 15. die mit antreibbaren Andruckrollen 16 versehen ist, welche zweckmäßigerweise mehrere Andruckwalzen-Gruppen bilden, um mehrere Druckzonen zu erreichen und den Plattenstrang 17 auch zu kalibrieren.
Während der Holzwerkstoff-Plattenstrang 17 bisher in Einzelplalten durch Quertrennen aufgeteilt wurde, die dann zum Abkühlen zwischengestapelt wurden, wird nunmehr dieser Plattenstrang 17 über einen Rollgang 18 unmittelbar einer Schleifmaschine, hier einer Breitbandschleifmaschine 19. bekannter Art zugeführt, die die beiden Seiten des Plattenstranges 17 schleift. Der geschliffene Plattenstrang 20 wird dann über einen Rollgang 21 einer Aufstreustation 22 zugeführt, die die trockene, pulverförmige Veredelungs-Mischung auf die Oberseite des geschliffenen Plattenstranges 20 aufstreut. Grundsätzlich kann diese trockene Mischung aiifcjpcr-hnttpt u/iirfapstrput iinH/nripr wind«;irhlenri aufgestreut werden, entsprechende Vorrichtungen stehen zur Verfügung. Über einen weiteren Rollgang 23 gelangt dann der einseitig beschichtete Plattenstrang in eine zweite kontinuierlich arbeitende Fertigpresse 24 (Beschichtungspresse). die die aufgestreute Mischung mit dem Plattenstrang unter Wärmeeinwirkung verpreßt. Soll zusätzlich ein Dekorpapier, eine PVC-Folie, ein Furnier od. dgl. als Oberfläche aufgebracht werden, so läßt sich - wii in Fig.2 angedeutet - vor dem Eingang der Fertigpresse 24 eine Zuführeinrichtung mit einer oder mehreren Rollen 33 anordnen, von der die vorerwähnten Papier-, Folien-, Furnier- od. dgl. Bahnen abgezogen werden. Die Verpressung dieser Bahnen mit dem Plattenstrang erfolgt dann in der Fertigpresse 24. Der Plattenstrang wird am Eingang der Fertigpresse mit aufgegebener Mischung angeliefert. Die Mischung ι dient somit zugleich als Bindemittel zwischen der von den Rollen abgezogenen Bahn und dem Plattenstrang.
Unmittelbar hinter der Presse 24 kann eine Feinschleifmaschine 25 vorgesehen sein, dies dann, wenn die Bahnen, beispielsweise ein Holzfurnier, eine
to Holzschichtstoffbahn od.dgl., im aufgetragenen Zustand unzulässige Toleranzen aufweisen. Das Aufteilen des Plattenstranges in Einzelplatten erfolgt dann mittels einer Quersäge 26, hinter der dann die einzelnen Platten über Rollgänge oder dergleichen 27 abgeführt bzw. zu
ι-, Stapelplätzen geleitet werden.
Sollen beide Seiten eines Plattenstranges beschichtet werden, so ist vorgesehen, unterhalb der Bewegungsbahn des Plattenstranges noch eine zweite Aufstreusta-
iiufi λο VorÄüSciicn, uic aiii ciiicii ci'iuius- v'iieMrägcr 29
>o ebenfalls eine vorgetrocknete Mischung aus Bindemittel und Holzfeingut aufstreut, entsprechend der Aufstreuvorrichtung 22. Dieses aufgestreute Vlies wird dann der Unterseite des Plattenstranges 20 vor der Fertigpresse 24 zugeführt und in dieser gleichzeitig mit der oben
>-, aufliegenden Mischung mit dem Plattenstrang verpreßt und dann - insbesondere bei Aufbringen einer entsprechenden Abdeckbahn auch an der Unterseite des Strandes — gegebenenfalls mit der Feinschleifmaschine 25 weiterbearbeitet. Zweckmäßig ist es hierbei,
jo das auf den Vliesträger 29 aufgestreute Vlies durch Druckwalzen 30 etwas vorzuverdichten. um einen besseren Transport dieser Schicht auf dem oberen Trum des Endlos-Vliesträgers 29 zu erreichen. Dieser Vliesträger 29 wird unmittelbar vor dem Einlaufbereich
j-, der Presse 24 umgelenkt, er legt das auf seinem Obertrum aufliegende Vlies auf das untere Endlos-Stahlband 31 der Presse 24 auf, welches das untere Endlos-Plattenband 32 der Presse 24 umfaßt. Bei beidseitigem Aufbringen von Abdeckbahnen kann die entsprechende Zuführvorrichtung vor dem Eingang der Fertigpresse 24 entsprechende Vorratsrollen oberhalb
und untexhalh He«; Platlpnctranups: anfwpispn nip beiden Flächen des Plattenstranges können in unterschiedlicher Weise beschichtet werden.
4-, Die sich ergebende geschlossene glatte und äußerst geringporige und klebefreie Oberfläche des Holzwerkstoff-Plattenmaterials kann noch weiter veredelt werden, insbesondere durch Aufbringen einer ί "ι· mg. Um zu veranschaulichen, daß sich das beschiLniete Holzwerkstoff-Plattenmaterial zum Lackieren eignet, und um allgemein einen Überblick über die erreichbare Oberflächengüte zu geben, wird auf die nachstehend angegebenen Untersuchungsergebnisse verwiesen.
Plattentyp Unbehandelt 1. Anstrich Auftragsm. 1. Anstrich 2. Anstrich
Rz(um) Rz^m) g/m2 μΑ (120 g/m2)/
μΑ
6,47
6,25
",32
5,70
81
91
1,2
14,6
21,0
42,5
2,58 3,37 53 - 49,5 54,5
Schwarzglas Standard 70,0
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Spanplatte mit Feinspanoberfl.
Spanplatte mit Grundierfolie
(40 g Papier, 30 g Kleber, PVAc)
Spanplatte mit erfindungsgemäßer
Beschichtung

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines mindestens einseitig beschichteten Holzwerkstoff-Plattenmaterials, wie Spanplatte od, dgl, das aus mit Bindemitteln, wie Harnstoff-Fonnaldehyd-Harz, gebundenen lignozellulosehaltigen Teilchen besteht, welche unter Druck und Wärme verpreßt wurden, bei dem auf die zu beschichtende Seite eine unausgehärtete Mischung aus einem Bindemittel und aus feinen, Iignozellulosebaltigen Teilchen (Holzfeingut) mit einem hohen Bindemittelanteil oberhalb eines Gewichtsverhältnisses Bindemittel zu Teilchen des Holzfeinguts von etwa 1:4 gleichmäßig verteilt aufgebracht und die Beschichtung durch Aushärten des Bindemittels gebildet wird, wobei auf die Mischung vor dem Aushärten eine Dekorschicht od.dgL aufgelegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß von einem auf zumindest der zu !beschichtenden Seite plangeschliffenen Hoizwerkstoff-Piattenmateriai ausgegangen, als Bindemittel der Beschichtung ein Polyvinylacetat enthaltendes Harnstoff-Formaldehyd-Harz eingesetzt und die Mischung vor dem Aufbringen durch Trocknen - vorzugsweise mit Luft - streufähig gemacht wird, daß ferner das Aufbringen der Mischung durch Streuen — vorzugsweise nach dem Windsichtverfahren - erfolgt und das Holzwerkstoff-Plattenmaterial mit der aufgestreuten Mischung und der gegebenenfalls aufgelegten Dekorschicht untc.· Aushärtung des Bindemittels warmverpreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Holzfeingut aus '»inen lignozellulosehaltigen Teilchen zum Einsatz kommt, das aus mit ausgehärtetem Harnstoff-Formaldehyd-Harz oder dergleichen versehenen Teilchen - wie Schleifstaub von geschliffenen Span- und/oder Faser-Holzwerkstoffplatten — besteht oder solche Teilchen enthält.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung mit einem Gewichtsverhältnis (im trockenen Zustand) des Bindemittels zum Holzfeingut im Bereich von I : 2 bis 1 : 4 verwendet wird.
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