DE2705996A1 - Verfahren zur beidseitigen oberflaechenverguetung von holzwerkstoffplatten einer dicke kleiner oder gleich 8mm ohne rueckkuehlung des pressgutes - Google Patents
Verfahren zur beidseitigen oberflaechenverguetung von holzwerkstoffplatten einer dicke kleiner oder gleich 8mm ohne rueckkuehlung des pressgutesInfo
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Description
- Verfahren zur beidseitigen Oberflächenver-
- gütung von Holzwerkstoffplatten einer Dicke < 8 mm ohne Rückkühlung des Preßgutes Patentanspruch: Seite 2 Beschreibung: Seite 3 bis 12 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur beiseitigen Oberflächenvergütung von Holzwerkstoffplatten einer Dicke < 8 mm durch Aufpressen von mit härtbarem Kunstharz getränkten und gegebenenfalls beschichteten Trägerbahnen unter Aushärtungsbedingungen oder durch Auf leimen der vorgenannten, jedoch ausgehärteten Vergütungsbahnen unter Druck und Temperatureinwirkung jeweils ohne Rückkühlung des Preßgutes vor Druckentlattung Es ist bekannt, Holzwerkstoffplatten beidseitig dadurch zu vergüten, daß man entweder mit härtbarem Kunstharz getränkte und gegebenenfalls beschichtete Trägerbahnen unter Aushärtungsbedingungen auf die Ober- und Unterseite der Platten aufpreßt oder bereits ausgehärtete Vergütungsbahnen unter Einwirkung von Druck bei erhöhter Temperatur auf die Oberflächen der Platten aufleimt.
- Als härtbare Kunstharze verwendet man dabei im allgemeinen Harnstoff- oder Melaminformaldehydkondensationsharze, die gegebenenfalls modifiziert sein können, um die Oberflächeneigenschaften zu beeinflussen.
- Die Aufpressung von Beschichtungsbahnen auf dünne Holzwerkstoffplatten, wie z.B. Sperrholzplatten, Spanplatten oder insbesondere Faserplatten, erfolgt in Heißpressen, die nach Aushärtung der in den Trägerbahnen enthaltenen Kunstharze unter Aufrechterhaltung des Preßdruckes auf eine Temperatur von 60 bis 800C rückgekühlt werden. Diese Rückkühlung dient dem Abbau der durch den gebildeten Wasserdampf entstandenen Spannungen im Preßgut.
- Die für die Rückkühlung benötigte Zeit beträgt dabei etwa 40 % des gesamten Zyklus. Anschließend muß die Presse wieder auf Aushärtungstemperatur aufgeheizt werden, so daß der Bedarf an Wärmeenergie innerhalb eines Preßzyklus' durch die Rückkühlung unverhältnismäßig hoch ist.
- Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, die Taktzeit bei der Oberflächenbeschichtung dadurch zu verkürzen, daß man auf die Rückkühlung verzichtete und das Preßgut der Presse heiß entnahm. Eine solche Verfahrensweise ist aber nur bei Holzwerkstoffplatten möglich, die eine gewisse Dicke aufweisen.
- Die Dicke muß dabei so bemessen sein, daß die bei der Verpressung entstehenden Dampf spannungen gering bleiben und in der Mitte der Holzwerkstoffplatte aufgenommen werden können, ohne daß sie auseinander platzt. Die Mindestdicke hängt vom Gefüge und der Struktur ab. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine kritische Grenze dann erreicht wird, wenn die Holzwerkstoffplatte eine Dicke von < 8 mm aufweist. Derartige relativ dünne Platten, insbesondere Faserplatten, lassen sich ohne Zerstörung ihres Gefüges nach der beidseitigen Oberflächenbeschichtung nicht mehr heiß der Presse entnehmen.
- Man hat versucht, diese Schwierigkeit dadurch zu umgehen, daß man dünne Holzwerkstoffplatten mit einer Dicke < 8 mm in Heißpressen oder beheizten Kalandern ohne Rückkühlung nur einseitig beschichtete und die Pressen oder Kalander nur auf der Seite beheizte, die der zu beschichtenden Seite zugewandt war, so daß die nicht beschichtete Seite eine geringere Temperatur erreichte. ilierdurch gelang es, die Dampfspannung innerhalb der Platte klein zu halten, da der Dampf durch die geringere Erwärmung der Rückseite kondensieren und/oder durch die unbeschichtete Rückseite entweichen konnte.
- Die Beschichtung der anderen Seite der Holzwerkstoffplatte erfolgte dann in einem zweiten Arbeitsgang, wobei die vorher beschichtete Seite der Platte nun der unbeheizten Seite zugewandt war.
- Der angestrebte Erfolg der verkürzten Preßzeit wurde durch die Notwendigkeit des zweiten Preßtaktes wieder zunichte gemacht. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß die im ersten Preßvorgang einseitig beschichtete Platte sich durch den unsymmetrischen Aufbau verzieht, wodurch Schwierigkeiten beim Ausfahren der Platte und insbesondere bei der zweiten Beschichtung der gegenüberliegenden Seite auftreten.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Holzwerkstoffplatten einer Dicke von < 8 mm in heizbaren Preß- oder Kalandervorrichtungen ohne Rückkühlung beidseitig mit Kunstharz getränkten und gegebenenfalls beschichteten Trägerbahnen zu vergüten, ohne daß das Gefüge der Holzwerkstoffplatte durch Dampf spannungen zerstört oder in Mitleidenschaft gezogen wird und/oder sich die vergüteten Platten verwerfen.
- Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß mindestens eine -der für die Vergütung der Ober- und Unterseite der Platte benötigten Vergütungsbahnen eine Porosität von> 50 ml/Min., gemessen vor der Verpressung, aufweist oder perforiert ist, wobei der Durchmesser der einzelnen Pore maximal 2 mm beträgt und der Flächeninhalt der Poren maximal 20 % der Gesamtfläche der Vergütungsbahn einnimmt.
- Die Perforierung kann vor oder nach der Tränkung und/oder Beschichtung der Trägerbahn mit härtbarem Kunstharz vorgenommen werden.
- Es hat sich gezeigt, daß es genügt, wenn nur eine der beiden Vergütungsbahnen im erfindungsgemäßen Sinne die geforderte Porosität aufweist bzw. perforiert ist. Zweckmäßig wird im Falle der Perforierung die Rückseite der Holzwerkstoffplatte mit der erfindungsgemäß beschaffenen Vergütungsbahn beschichtet, da die beschichtete Fläche nicht den erforderlichen gleichmäßigen optischen Eindruck bietet, was bei Faserhartplatten wegen der ohnedies vorhandenen Siebstruktur ohne Bedeutung ist.
- Auch wenn nur die RUckseite der Holzwerkstoffplatte mit einer im erfindungsgemäßen Sinne perforierten bzw. Poren aufweisenden Vergütungsbahn beschichtet ist und die Oberseite der Platte mit einer dem Stand der Technik entsprechenden üblichen Vergütungsbahn vergütet ist, ist kein Verwerfen der beschichteten Platte zu beobachten.
- Die Porosität der mit härtbarem Kunstharz getränkten und gegebenenfalls beschichteten Trägerbahn wird. entsprechend dem Handbuch für Werkstoffprüfung", 2. Auflage, 4. Band, Springer Verlag, 1953, mit Hilfe des Schoppertschen Luftdurchlässigkeitsprüfgerätes bestimmt. Das Meßprinzip beruht darauf, daß Luft unter der Einwirkung eines konstanten Unterdruckes durch die mit härtbarem Kunstharz getränkte und gegebenenfalls zusätzlich beschichtete Trägerbahn bzw.
- durch die nach Aushärtung der Harze erhaltene Vergütungsbahn gesaugt wird. Dabei wird bei einem Unterdruck von 100 mm 2 Wassersäule die durch eine Prüffläche von 10 cm strömende Luftmenge in ml/Min. gemessen. Eine Porosität von 250 ml/Min.
- bedeutet deshalb den Durchtritt dieser Luftmenge durch eine beharzte Trägerbahn einer Fläche von 10 cm2 während 1 Min., wenn an einer Seite der beharzten Trägerbahn ein Unterdruck von 100 mm Wassersäule konstant gehalten wird.
- Besonders bevorzugt ist eine Porosität von 100 bis 300 ml/Min.
- Entsprechend der Forderung des Patentanspruches ist es auch möglich, die Vergütungsbahn zu perforieren. Die Perforierung kann dabei vor oder nach der Beharzung der Trägerbahn z.B. mittels einer Nadelwalze erfolgen. Der gewünschte Luftdurchtritt hängt von der Größe der einzelnen Poren und der Anzahl der Poren pro Flächeneinheit ab. Hier sind der Perforierung durch die mechanischen Eigenschaften der Trägerbahn Grenzen gesetzt. Der Durchmesser der einzelnen Poren soll nicht größer als 2 mm sein. Bevorzugt sind Durchmesser von 0,1 bis 0,5 mm. Der gesamte Flächeninhalt der künstlich erzeugten Poren in der Vergütungsbahn kann maximal 20 % der gesamten Fläche einnehmen. Es genügt jedoch bereits, wenn der Flächeninhalt der Öffnungen 1 bis 3 oder Gesamtfläche beträgt.
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der folgenden Vergleichsbeispiele näher erläutert: Beispiel 1 Ein 80 g/m2 schweres, mit Titandioxid pigmentiertes Edelzellstoffpapier, das mit einem Melaminformaldehydtränkharz 2 auf ein Gewicht von 200 gim beharzt ist, wird mittels einer Nadelwalze perforiert. Der Durchmesser der einzelnen Poren beträgt 0,25 - 0,30 mm. Pro cm2 beträgt die Anzahl der Poren 30 entsprechend einer offenen Fläche" von ca. 2 %.
- Eine 4 mm dicke Hartfaserplatte mit einer Dichte von 980 kg/m3 und einer Holzfeuchte von 8 % wird auf der Unterseite mit dem beschriebenen perforierten Kunstharz film belegt, auf der Oberseite mit dem gleichen Film, jedoch in nichtperforierter Ausführung. Dieses Preßgut wird in einer hydraulischen, auf eine Temperatur von 195 0C aufgeheizten Presse unter einen Preßdruck von 35 kp/cm2 gebracht. Nach einer Zeit von 60 Sekunden ist die Kunstharzoberfläche so weit vernetzt, daß das Preßgut aus der Presse ausgefahren werden kann. Es resultiert eine plane, beidseitig beschichtete Platte, ohne daß sogenannte Dampfplatzer oder Schädigungen des Gefüges auftreten.
- In der Plattenmitte wird nach Ablauf der Preßzeit ein Temperaturanstieg auf 1520C festgestellt.
- Vergleichsversuch Unter völlig gleichen Bedingungen wird ein Vergleichsversuch durchgeführt, wobei auf eine Perforierung verzichtet wird.
- Beim öffnen der Presse tritt eine großflächige Gefügezerstörung durch Wasserdampfspannung ein, so daß die Platte in der Plattendeckschicht eine großflächige Blase aufweist.
- Beispiel 2 2 Ein 80 g/m2 schweres, mit einem Dekordruck versehenes Dekorpapier wird mit einem Harnstoffharz auf ein Endgewicht von 130 g/m2 beharzt, so daß im beharzten und getrockneten Zustand eine Porosität von 150 ml/Min. erhalten bleibt. Eine 8 mm dicke Spanplatte mit einer Dichte von 740 kg/m3 und einer Holz feuchte von 6 % wird beidseitig mit einem gestreckten, handelsüblichen Harnstofformaldehyd-Leimharz in 2 einer Menge von 90 g/m2 beleimt. Die beleimte Platte wird beidseitig mit dem beschriebenen Kunstharz film belegt und 40 Sekunden bei einer Preßtemperatur von 1300C Fit einem Preßdruck von 5 kp/cm2 verleimt. Die Presse wird ohne RUckkühlung aufgefahren, ohne daß es zu Zerstörungen des Plattengefüges kommt.
- Vergleichsversuch Unter gleichen Bedingungen wird eine beleimte'Platte beidseitig mit einem Kunstharzfilm einex-Porosität-von 20 ml/Min.
- verpreßt. Beim Auffahren der Presse kommt es zu Dampfplatzern in der Trägerplatte.
- Beispiel 3 Eine 6 mm dicke Spanplatte mit einer Dichte von 740 kg/m3 und einer Holz feuchte von 6 % wird beidseitig mit 80 g/m2 eines gestreckten Harnstofformaldehyd-Leimharzes beleimt.
- Oberseitig wird ein Kunstharzfilm aufgelegt, der durch Tränkung eines 106 g schweren Dekorpapiers auf ein Zwischen-2 gewicht von 160 g/m2 (trocken) gebracht wird und sodann mit 2 einem Deckstrich von 20 g/m2 mit einem Lackfinish versehen wird, so daß ein Endgewicht von 180 g/m2 resultiert. Die Porosität dieses Filmes beträgt < 20 ml/Min. Die Rückseite der Spanplatte wird mit einem Film belegt, der aus einem ebenfalls 106 g schweren Papier durch Beharzen auf 160 g/m2 sowie eine mechanische Perforierung, entsprechend Beispiel 1, hergestellt wird.
- Das Preßgut wird zwischen einem Stahlband und einer auf 2300C beheizten Kalanderwalze durchgeführt. Hierbei ergibt sich während einer Berührungszeit von 20 Sekunden und einem Preß-2 0 druck von ca. 2 kp/cm2 eine Temperatur im Preßgut von 143 C.
- Beim Austreten aus dem Kalander kommt es zu keinen Gefügeschäden.
- Vergleichsversuch Die gleichen Filme ohne Poren durch den Kalander geführt, führen beim Ausfahren aus dem Kalander zu blasenförmigen Abhebungen des oberseitigen Beschichtungsmaterials.
- N
Claims (1)
- Patentanspruch Verfahren zur beidseitigen Oberflächenvergütung von Holzwerkstoffplatten einer Dicke < 8 mm durch Aufpressen von mit härtbarem Kunstharz getränkten und gegebenenfalls beschichteten Trägerbahnen unter Aushärtungsbedingungen oder durch Auf leimen der vorgenannten, jedoch ausgehärteten Vergütungsbahnen unter Druck und Temperatureinwirkung jeweils ohne Rückkühlung des Preßgutes vor Druckentlastung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der für die Vergütung der Ober- und Unterseite der Platte benötigten Vergütungsbahnen eine Porosität von > 50 ml/Min., gemessen vor der Verpressung, aufweist oder perforiert ist, wobei der Durchmesser der einzelnen Pore maximal 2 mm beträgt und der Flächeninhalt der Poren maximal 20 % der Gesamtfläche der Vergütungsbahn einnimmt.
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