DE2550857C3 - Process for the production of particle board bonded with magnesia cement - Google Patents

Process for the production of particle board bonded with magnesia cement

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Description

Die firfimlung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hiiigncsia/cnicntgcbimdericM Holzspanplatten, hei welchem men eine Mischung aus gebranntem Magnesit, feinteiligem Holzfüllstoff inaktiver Kieselgur .und wäßriger Magnesiumchloridlösung mit einem Gewichtsverhältnis MgO ; Holzspäne von 1; 1 bis 1:5 zuThe invention relates to a method of manufacture by Hiiigncsia / cnicntgcbimdericM Chipboard, he which men a mixture of burnt magnesite, finely divided wood filler, inactive kieselguhr .und aqueous magnesium chloride solution with a weight ratio of MgO; Wood chips of 1; 1 to 1: 5 too

Platten verförmt und in der Wärme aushärtetPlates deformed and hardened in the heat

Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Steinholz-Bauteilen bekannt, bei denen feinteiliger, gebrannter Magnesit mit einer doppelten bis dreifachen Volumenmenge Holzfüllstoff und wäßriger Magnesiin umchloridlösung vermischt und die erhaltene Masse verförmt und durch Pressen verdichtet wird. Die auf diese Weise hergestellten Steinholzplatten erfordern jedoch eine sehr lange Aushärtezeit und sind weder selbsttragend, noch schraubfähig, noch hinreichend maßhaltig.Numerous processes for the production of stone wood components are already known in which finely divided, Burnt magnesite with twice to three times the volume of wood filler and aqueous magnesium Chloride solution mixed and the resulting mass is shaped and compacted by pressing. The on stone wood panels produced in this way, however, require a very long curing time and are neither self-supporting, still screwable, still sufficiently dimensionally stable.

Zur Erzielung einer besseren Maßhaltigkeit sind verschiedene abgewandelte Verfahren bekanntgeworden, die jedoch in der Praxis zu keinem durchschlagenden Erfolg geführt haben. So ist aus der DE-PS 8 08 570 ein Verfahren zur Herstellung von Steinholzplatten bekannt, bei welchem man eine Mischung aus gebranntem Magnesit und Füllstoffen in einem Gewichtsverhältnis von 3:1 bis 4:1 mit nur so wenig Anmachflüssigkeit vermischt, daß /lie Masse vor dem Pressen noch unzusammenhängend pulvrig ist und beim Pressen keine oder nur wenig Anmachflüssigkeit abgibt Die erhaltene Masse wird dann unter einem Druck von 20 bis 40 Bar verpreßt und dabei unter Druck bis zum Siedepunkt der Anmachflüssigkeit erhitzt DiesesVarious modified methods have become known to achieve better dimensional accuracy, However, in practice they have not led to any resounding success. So is from DE-PS 8 08 570 a method for the production of stone wood panels is known, in which a mixture of Burnt magnesite and fillers in a weight ratio of 3: 1 to 4: 1 with just as little Mixing liquid mixed that / lie mass before Pressing is still incoherently powdery and releases little or no mixing liquid during pressing The mass obtained is then compressed under a pressure of 20 to 40 bar and at the same time under pressure up to The boiling point of the mixing liquid heats it up

3D Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und liefert nur Steinholzplatten hoher Dichte, die weder selbsttragend noch schraubfähig sind.However, the 3D process is very complex and only delivers High density stone wood panels that are neither self-supporting nor screwable.

Aus der DE-PS 20 35 265 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden, schraubfähigen, nicht brennbaren Steinholz-Bauplatten bekannt, bei welchem man eine feinteilige Mischung aus natürlichem und synthetischem Magnesit mit einer etwa 2- bis 2,7fachen Volumenmenge wäßriger Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15° Be und, bezogen auf Magnesit, einer 4,5· bisFrom DE-PS 20 35 265 a method for Manufacture of self-supporting, screwable, non-combustible stone wood building panels known in which a finely divided mixture of natural and synthetic magnesite with a 2 to 2.7 fold Volume amount of aqueous magnesium chloride solution from 10 to 15 ° Be and, based on magnesite, a 4.5 · to

4« 6,2fachen Volumenmenge Holzfüllstoff zu einer plastischen Masse vermischt, diese etwa 45 bis 90 Minuten der Quellung überläßt, dann verformt, in der Form mindestens 4 Stunden bei Temperaturen zwischen 30 und 400C vortrocknet, dann entformt und mindestens 24 Stunden bei Temperaturen zwischen 50 und 6O0C trocknet Die so erhaltenen Steinholz-Bauplatten sind zwar maßhaltig, schraubiähig und nicht brennbar und haben sich für verschiedene Verwendungszwecke durchaus bewährt, haben jedoch ein von den hcrkömm-4 «much as 6.2 times the volume quantity Holzfüllstoff into a plastic compound blended, that about 45 leaves to 90 minutes of swelling, then deformed in the form of pre-dried at least 4 hours at temperatures of 30-40 0 C, then removed from the mold and at least 24 hours at temperatures dries between 50 and 6O 0 C. the stone wood structural panels thus obtained are indeed true to size, schraubiähig and non-flammable and have proven themselves for various uses quite, but they have one of the hcrkömm-

'■'" liehen, mit Kunstharz gebundenen Holzspanplatten stark abweichendes Aussehen und erfordern bei ihrer Herstellung relativ lange Aushärtzeiten, die einer wirtschaftlichen großtechnischen Fertigung hinderlich sind.'■' "borrowed chipboard bonded with synthetic resin strongly deviating appearance and require relatively long curing times in their production, the one economic large-scale production are a hindrance.

'»■'· Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf einfache Weise unter starker Verkürzung der Fertigungszeiten eine wirtschaftliche großtechnische '' ■ '· object of the invention is now to provide a method for the production of wood-based panels magnesiazementgebundenen of the type mentioned, which under strong shortening production times an economical industrial scale easily

('° Fertigung ermöglicht, wobei die erhaltenen Holzspanplatten im Aussehen den herkömmlichen Spanplatten entsprechen, dabei jedoch nicht brennbar und feuerhemmend sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren zur ( '° Production made possible, whereby the chipboard obtained corresponds in appearance to the conventional chipboard, but is non-flammable and fire-retardant.
To solve this problem, the method for

'" Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des l'ali'iiiaiispriiths 1 genannten Merkmale gekennzeichnet.'"Manufacture of magnesia cement-bonded chipboard of the type mentioned above by the im characterizing part of the l'ali'iiiaiispriiths 1 mentioned Features marked.

Nach diesem Verfahren können auf einfache Weise bei sehr kurzer Fertigungszeit von nur etwa 30 Minuten magnesiazementgebundene Holzspanplatten großtechnisch hergestellt werden, die im Aussehen den herkömmlichen kunstharzgebundenen Holzspanplatten ι entsprechen, dauerhaft maßhaltig, selbsttragend und schraubfähig sind und sich trotz ihres hohen Holzgehalts als nicht brennbar und feuerhemmend im Sinne der DIN-Norm 4102, ergänzende Bestimmungen, Ziffer 32 sowie Blatt II, Ziffern 3 und 5 und den Bestimmungen gemäß Kapital II, Teil D (Feuerschutz), Regel 35 der Schlußakte der Internationalen Konferenz zum Schutz des menschlichen Lebens auf See (1960) und des IMCO-Dokuments FP/XII/11, Anhang II der »Intergovernmental Maritime Consultative Organization« er- is weisen. Von besonderem Vorteil ist, daß das Verfahren ohne Schwierigkeiten auf den bereits existierenden großtechnischen Fertigungsstraßen zur Herstellung kunstharzgebundener Holzspanplatten durchgeführt werden kann. Die magnesiazementgebundenen Holzspanplatten diesen im Schiffbau zur Errichtung der sogenannten B-Schotten und können hierbei die Asbestzementplatten ersetzen, deren Verwendung wegen des gesundheitsschädlichen Asbestgehaltes mehr und mehr untersagt wird.According to this process, magnesia cement-bonded wood chipboards can be produced on a large scale in a simple manner with a very short production time of only about 30 minutes, the appearance of which corresponds to conventional synthetic resin-bonded wood chipboards, are permanently dimensionally stable, self-supporting and screwable and, despite their high wood content, are non-flammable and fire-retardant within the meaning of DIN standard 4102, supplementary provisions, item 32 as well as sheet II, items 3 and 5 and the provisions of Chapter II, Part D (fire protection), rule 35 of the final act of the International Conference for the Protection of Human Life at Sea (1960 ) and the IMCO document FP / XII / 11, Annex II of the »Intergovernmental Maritime Consultative Organization«. It is particularly advantageous that the process can be carried out without difficulty on the large-scale production lines that already exist for the production of synthetic resin-bonded chipboard. The magnesia cement-bonded chipboard is used in shipbuilding for the construction of the so-called B-bulkheads and can replace the asbestos-cement panels, the use of which is increasingly prohibited due to the harmful asbestos content.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteracjprüchen beschrieben. Preferred embodiments of the method according to the invention are described in the sub-statements.

Zur wirtschaftlichen großtechnischen Durchführung des Verfahrens wird der Holzfüllstoff zweckmäßig mit jo dem gebrannten Magnesit, der Kieselgur und den sonstigen festen Hllfsstoffen trocken vermischt und die erhaltene Mischung mit eb.er das Magnesiumchlorid enthaltenen wäßrigen Lösung durchmischt Die so erhaltene Masse wird in nach oben of f-pe Flachpreßfor- κ men mit planem Boden und von diesem allseitig aufwärtsgerichteten, niedrigen Seitenwänden eingefüllt Dabei können sowohl Einschichtplatten als auch Mehrschichtplatten mit mindestens einer Innenschicht und außenseitigen Deckschichten aus feinteiligerem -in Spanmaterial erzeugt werden. Das Einbringen der Mischung in die Flachpreßformen kann mittels der für die Fertigung herkömmlicher, kunstharzgebundener Holzspanplatten bekannten Vorrichtungen und Methoden erfolgen. Zweckmäßig wird die Mischung vor dem η Einführen in die Flachpreßform auf einen Wassergehalt von 20 bis 30% eingestellt. Nach Egalisieren der Schichtdicke wird die gefüllte Flachpreßform zunächst zur Vorverdichtung in eine Vorpresse und dann in eine zweckmäßig als Etagenpresse ausgebildete Hauptpres- >u se überführt, in welcher die Mischung unter Berücksichtigung ihrer Zusammensetzung und der Plattenabmessungen 3 bis 20 Minuten bei Temperaturen zwischen 120 und 220°C, vorzugsweise 160 und 190°C und Drücken von 15 bis 50 Bar, vorzugsweise zwischen 20 und 40 Bar v\ und insbesondere zwischen 28 und 36 Bar ausgehärtet wird. Anschließend wird die erzeugte Holzspanplatte aus der Flachpreßform entnommen und gegebenenfalls noch in der bei herkömmlichen Holzspanplatten üblichen Weise einer Endbearbeitung durch Beschleifen «« unterzogen.To carry out the process on an industrial scale, the wood filler is expediently dry mixed with the burnt magnesite, the kieselguhr and the other solid auxiliaries and the mixture obtained is thoroughly mixed with the aqueous solution containing the magnesium chloride. pe Flachpreßform- κ men with a flat bottom and filled from this all-round upward, low side walls. Both single-layer panels and multi-layer panels with at least one inner layer and outer cover layers made of finer-particle chip material can be produced. The introduction of the mixture into the flat press molds can take place by means of the devices and methods known for the production of conventional, synthetic resin-bonded chipboard. The mixture is expediently adjusted to a water content of 20 to 30% before it is introduced into the flat mold. After equalizing the layer thickness, the filled flat mold is first transferred to a pre-press for pre-compression and then to a main press suitably designed as a stack press, in which the mixture, taking into account its composition and the panel dimensions, is 3 to 20 minutes at temperatures between 120 and 220 ° C, preferably 160 and 190 ° C and pressures of 15 to 50 bar, preferably between 20 and 40 bar v \ and in particular between 28 and 36 bar is cured. The chipboard produced is then removed from the flat press mold and, if necessary, subjected to finishing by grinding in the manner customary with conventional chipboard.

Nach einer abgewandelten Ausfuhrungsform kann das Verfahren auch kontinuierlich in einem zwischen endlos umlaufenden Bändern gebildeten Flachpreßkanal durchgeführt werden, wobei die Verdichtung durch an der Außenseite der endlosen Bänder angeordnete Preßvorrichtungen erfolgt und der erhaltene, endlose Plattenstrang nach dem Austritt aus dem Flachpreßkanal zerlegt wird.According to a modified embodiment, the process can also be carried out continuously in between flat press channel formed endlessly revolving belts, the compression being carried out by on the outside of the endless belts arranged pressing devices takes place and the resulting endless Plate strand is dismantled after exiting the Flachpreßkanal.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Holzspanplatten entsprechen im Aussehen den herkömmlichen, durch Kunstharzkleber od. dgl, gebundenen Holzspanplatten, besitzen bleibende Maßhaltigkeit und hohe Bruchfestigkeit und können wie Holz gesägt, genagelt und geschraubt werden. Dennoch sind die erfindungsgemäßen Holzspanplatten nicht brennbar und feuerhemmend. Dabei ist es insbesondere höchst überraschend, daß eine aus den erfindungsgemäßen Holzspanplatten errichtete, mehrere Quadratmeter große Testwand mit einer Wandstärke von nur 19 mm selbst nach 30minütiger Beflammung mit Temperaturen bis zu etwa 800° C nicht nur nicht verbrennt, sondern auf der von der Flamme abgewandten Seite nur eine erstaunliche geringe Temperaturerhöhung von weniger als 100° C zeigt und nach der Beflammung noch eine hinreichende mechanische Widerstandsfähigkeit besitzt, um einer Schlagprobe mit einem schweren Stahlkugelpendel standzuhalten.The particle board produced by the process according to the invention correspond in appearance to the conventional, or by synthetic resin adhesive. The like, bound Chipboard, has permanent dimensional stability and high breaking strength and can be used like wood sawed, nailed and screwed. Still are the chipboard according to the invention is non-flammable and fire-retardant. It is particularly high Surprisingly, that one built from the chipboard according to the invention, several square meters large test wall with a wall thickness of only 19 mm even after 30 minutes of exposure to a flame up to about 800 ° C not only does not burn, but only one on the side facing away from the flame shows a surprisingly small temperature increase of less than 100 ° C and another one after the flame treatment has sufficient mechanical resistance to withstand an impact test with a heavy steel ball pendulum to withstand.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutertIn the following, the method according to the invention is explained further using an exemplary embodiment

Beispielexample

Zur Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten wurden 30 Gewichtsteile feinteiliger gebrannter Magnesit mit 37,5 Gewichtsteilen im wesentlichen aus Holzspänen mit einer Teilchengröße von höchstens 20 mm bestehendem Holzfüllstoff, 4,5 Gewichtsteilen inaktiver Kieselgur, 1,5 Gewichtsteilen Talkum, 3 Gewichtsteilen Magnesiumsulfat und 1,25 Gewichtsteilen Quarzmehr in einem Zwangsmischer in etwa 10 bis 12 Minuten innig trocken vermischt Die erhaltene Mischung wurde dann mit 25,4 Gewichtsteilen einer wäßrigen Magnesiumchloridlösung von 30° Βέ gründlich durchmischt Die erhaltene Mischung wurde anschließend in offene Flachpreßformen mit planem Boden und von diesem aufwärtsgerichteten, niedrigen Seitenrändern eingestreut Nach Egalisieren wurde die Flachpreßform zur Vorverdichtung der Mischung in eine Vorpresse eingebracht und nach dem Vorverpressen in einer Hauptpresse 17 bis 18 Minuten bei Temperaturen von etwa 1800C unter einem Druck von etwa 23 Bar verpreßt. Anschließend wurden die Flachpreßformen aus der Hauptpresse entnommen und die darin enthaltene Holzspanplatte entformt.To produce magnesia cement-bonded wood chipboard, 30 parts by weight of finely divided burnt magnesite with 37.5 parts by weight of wood filler consisting essentially of wood chips with a particle size of at most 20 mm, 4.5 parts by weight of inactive kieselguhr, 1.5 parts by weight of talc, 3 parts by weight of magnesium sulfate and 1.25 Parts by weight of quartz more intimately dry mixed in a compulsory mixer in about 10 to 12 minutes. The resulting mixture was then thoroughly mixed with 25.4 parts by weight of an aqueous magnesium chloride solution at 30 ° C. side edges interspersed after leveling the Flachpreßform for precompression of the mixture was introduced into a pre-press and pressed after the precompression in a main press 17 or 18 minutes at temperatures of about 180 0 C under a pressure of about 23 bar. The flat press molds were then removed from the main press and the chipboard contained therein was removed from the mold.

Die so hergestellten Holzspanplatten besaßen eine Dicke von 19 mm, eine Rohdichte von 825 kg/m3, waren selbsttragend und schraubfähig und erwiesen sich bei der Prüfung nach SOLAS, Kapitel II, Teil D, Regel 35, Absatz a) und b) als nicht brennbar und feuerhemmend.The chipboard panels produced in this way had a thickness of 19 mm, a bulk density of 825 kg / m 3 , were self-supporting and screwable and were not found to be tested in accordance with SOLAS, Chapter II, Part D, Rule 35, Paragraphs a) and b) flammable and fire retardant.

Die an Hand von Probeplatten von einer Großwerft durchgeführten Eignungsversuche zeigten, daß sich die erfindungsgemäßen Holzspanplatten ohne störende Staubentwicklung schneiden, bohren und fräsen sowie verschrauben ließen, sowohl flächig, als auch mit den Kanten verleimt werden konnten, ohne Schwierigkeiten gestrichen, gebeizt und ungeheizt lackiert werden konnten und eine gute Bruch- und Biegefestigkeit besaßen.The suitability tests carried out on test panels by a large shipyard showed that the Cut, drill and mill as well as chipboard according to the invention without disturbing dust generation screwed, both flat and glued with the edges, without difficulty Painted, stained and unheated varnished and good breaking and flexural strength possessed.

Claims (7)

Patentansprüche;Claims; 1. Verfahren zur Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten, bei welchem man eine Mischung aus gebranntem Magnesit, feinteiligem Holzfülistoff, inaktiver Kieselgur und wäßriger Magnesiumchloridlösung mit einem Gewichtsverhältnis MgO: Holzspäne von 1:1 bis 1 :1,5 zu Platten verformt und in der Wärme aushärtet, dadurch gekennzeichnet, daß man1. Process for the production of magnesia cement-bonded Chipboard made of a mixture of burnt magnesite, finely divided wood filler, inactive kieselguhr and aqueous magnesium chloride solution with a weight ratio MgO: Wood chips from 1: 1 to 1: 1.5 formed into plates and placed in the heat cures, characterized in that one a) 31,5 bis 45 Gewichtsteile Holzspäne mit einer Teilchengröße von höchstens 20 nun mit 30 Gewichtsteilen feinteiligem gebranntem Magnesit, 1 bis 8 Gewichtsteilen inaktiver Kieselgur und 0,1 bis 3 Gewichtsteilen Gesteinsmehl trocken vermischt,a) 31.5 to 45 parts by weight of wood chips with a particle size of no more than 20 now with 30 Parts by weight of finely divided burnt magnesite, 1 to 8 parts by weight of inactive kieselguhr and 0.1 to 3 parts by weight of rock flour mixed dry, b) die Mischung mit mindestens einer wäßrigen Flüssigkeit mit einem Gehalt von insgesamt 9 bis 12 Gewichts teilen MgCb und insgesamt 30 bis 60 Gewichtsteilen Wasser gleichmäßig durchfeuchtet undb) the mixture with at least one aqueous liquid with a total content of 9 Up to 12 parts by weight MgCb and a total of 30 Evenly moistened up to 60 parts by weight of water and c) die Masse in einer Flachpreßform mit planem Boden und niedrigen Seitenwänden in 3 bis 20 Minuten bei Temperaturen von 120 bis 220"C1 vorzugsweise 160 bis 1900C und Drücken von 15 bis 50 Rar, vorzugsweise 20 bis 40 Bar aushärtetc) the mass hardens in a flat mold with a flat bottom and low side walls in 3 to 20 minutes at temperatures of 120 to 220 "C 1, preferably 160 to 190 0 C and pressures of 15 to 50 Rar, preferably 20 to 40 bar 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Mischung noch bis zu 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 2 bis 4 Gewichtsteile Wasserglas einmischt2. The method according to claim 1, characterized in that that up to 5 parts by weight, preferably 2 to 4 parts by weight, are added to the mixture Mix in water glass 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Mischung noch bis zu 3 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gewichtsteile Talkum einmischt 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one still up in the mixture to 3 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight of talc 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Mischung noch bis zu 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 1,5 bis 3 Gewichtsteile Magnesiumsulfat einmischt4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one is in the mixture up to 5 parts by weight, preferably 1.5 to 3 parts by weight of magnesium sulfate are mixed in 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung vor dem Einführen in die Flachpreßform auf einen Wassergehalt von 20 bis 30% einstellt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mixture is before adjusted to a water content of 20 to 30% after being introduced into the flat mold. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Flachpreßform zunächst eine Deckschicht mit einem Gehalt an feinteiligerem Holzfüllstoff und einem Gewichtsverhältnis MgO: MgCb von 2,8:1 bis 3,2:1, dann mindestens eine Innenschicht mit einem Gehalt an weniger feinteiligem Holzfüllstoff und einem Gewichtsverhältnis MgO : MgCb von 3,8 :1 bis 4,2 :1 und schließlich eine weitere Deckschicht der genannten Art einbringt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that one in the flat mold first a top layer with a content of finely divided wood filler and a weight ratio MgO: MgCb from 2.8: 1 to 3.2: 1, then at least one inner layer containing less finely divided wood filler and a weight ratio MgO: MgCb of 3.8: 1 to 4.2: 1 and finally introducing another top layer of the type mentioned. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Holzfüllstoff für die Innenschichten auf einen Wassergehalt von unter 5 Gewichtsprozent und den Holzfüllstoff für die Deckschichten auf einen Wassergehalt von 10 bis 15 Gew.-% einstellt.7. The method according to claim 6, characterized in that the wood filler for the Inner layers to a water content of less than 5 percent by weight and the wood filler for the Adjusts outer layers to a water content of 10 to 15% by weight.
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