DE3200914C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Preßlingen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Es ist allgemein bekannt, den Abbindevorgang zum Beispiel bei der Spanplattenherstellung durch die Verwendung wärmehärtbarer Bindemittel zum Beispiel Harnstoff-, Melamin- oder Phenol-Formaldehyd-Harze und durch Zufuhr von Wärme während des Preßvorgangs zu beschleunigen. Außerdem werden der Bindemittellösung regelmäßig Härtebeschleuniger zugefügt, die für sich allein oder zusammen mit der zugeführten Wärme die Bindemittelhärtung und damit den Produktionsvorgang beschleunigen.

In der DE-AS 11 98 539 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem der in dem Spänegemisch vorhandene Staub- bzw. Mehlanteil ausgeschieden und mit hydrophierenden Mitteln, Härtungsmitteln, Farbmitteln usw. versehen wird. Diese aus Staub oder Mehl bestehende Feingutkomponente wird den nicht ausgeschiedenen Spänen bzw. dem Zerkleinerungsprodukt vor, während oder nach dessen Beleimung wieder zugefügt und mit diesem vermischt. Um die Gefahr des Aushärtens von Leim in den Pumpen, Rohrleitungen, Düsen usw. zu bannen und intensive Reinigungsarbeiten an den Armaturen und Mischer­ behältern zu vermeiden, kann der Härter mit der Staub- oder Feingut­ komponente vermischt werden. Nachteilig ist hier jedoch, daß keine Er­ höhung der Aushärtegeschwindigkeit erreicht wird.

Da die Beschleunigung der Bindemittelhärtung durch Wärmezufuhr einer­ seits in der Wärmebeständigkeit des Späne-Bindemittelgemisches, anderer­ seits in der schlechten Wärmeleitfähigkeit der meisten Span- und Faser­ plattenrohstoffe ihre Grenze findet, ist eine Vielzahl von Vorschlägen bekanntgeworden, entweder die Wärmeleitfähigkeit der Spankuchen oder den Wärmetransport durch zum Beispiel Wasserdampf oder Warmluft zu ver­ bessern, die Wärme gleichzeitig mit dem Aufbau des Spänekuchens in diesen einzubringen oder sie darin zu erzeugen.

Bei der Herstellung von Spanplatten ist es bekannt, mit oder ohne Vor­ pressung zu arbeiten (siehe Kollmann, F.: Holzspanwerkstoffe, Berlin/ Heidelberg/New York 1966, S. 332). Eine ohne Vorpressung arbeitende Einetagenanlage wird beispielsweise in genannter Referenz auf S. 342-343 und eine mit Vorpressung arbeitende Anlage auf S. 338 gezeigt. Eine Vorpressung ist einerseits wünschenswert, da nach der Steuerung oder Schüttung der Späne zum Spänekuchen eine sperrig-lockere Schichtung mit entsprechend schlechter Wärmeleitfähigkeit erhalten wird und sich bei einer Vorpressung daher die Zahl der Berührungsstellen und damit der Kontaktstellen für die Wärmeleitung erhöht. Andererseits kann jedoch eine solche Vorpressung nach Einbringen der Wärme beim Aufbau des Spänekuchens zu einer unerwünschten drucklosen Voraushärtung des Spänekuchens führen, so daß die Gefahr besteht, eine qualitativ minderwertige Platte zu erhalten.

Alle diese den Stand der Technik bildenden Verfahren finden daher ihre Grenzen hinsichtlich der weiteren Beschleunigung der Bindemittelhärtung in der Erfordernis, daß das härtende Bindemittel erst dann in den Gel­ zustand, das heißt in die endgültige molekulare Struktur übergehen darf, wenn die Harz-Faser- oder Harz-Späne-Matrix verdichtet ist und damit Späne und Bindemittel ihre endgültige Lage zueinander und inner­ halb des Preßlings erreicht haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Begrenzungen zu überwinden und eine weitere Verkürzung der Härtezeiten zu erreichen bei im Zweifel eher reduzierter Wärme-, also Energiezufuhr, zum Härteprozeß.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentan­ spruchs beschriebene technische Lehre vermittelt. Bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren werden die Span- oder Faserplatten, bei denen die einzelnen Späne oder Fasern durch flüssige oder schmelzende, in jedem Fall jedoch irreversibel aushärtende Bindemittel unter Druck, gegebenen­ falls unter zusätzlicher Wärmezufuhr miteinander verbunden werden, her­ gestellt. Zweck der Erfindung ist die Beschleunigung des Aushärte- bzw. Verbindungsvorgangs zur Erhöhung der Produktionsmenge je Zeiteinheit.

Die Späne- oder Faserkuchen bestehen aus zwei verschiedenen Span- oder Faserkomponenten A und B, deren eine, A, durch Aufteilung der ursprüng­ lich vorgesehenen Span- oder Fasermasse in zweckmäßig gewählter Rela­ tion zueinander mit dem Bindemittel, deren andere, B, jedoch mit einem Härter von hoher chemischer Reaktivität oberflächlich benetzt ist.

Wird ein solcher Spänekuchen mit an sich bekannten Streumaschinen so aufgebaut, daß die Späne der Komponenten A und B zufällig und wirr fallend im Kuchen gleichmäßig gemischt verteilt sind, dann tritt zwar eine gewisse Härtung des Bindemittels der A-Späne an den Berührungsstellen mit B-Spänen ein, da der Spankuchen jedoch sehr sperrig-locker geschichtet ist, ist die Anzahl dieser an sich uner­ wünschten Härtungsbrücken trotz der hohen chemischen Reaktivität des Härters gering und bleibt unschädlich.

Wird der so ausgebaute Spänekuchen nun wie bekannt verdichtet, so vergrößert sich die Zahl der Berührungspunkte oder -flächen zwischen A- und B-Spänen schnell bis zu dem durch den Verdichtungsgrad be­ stimmten Umfang, und die Bindemittelhärtung verläuft entsprechend der gewählten großen Reaktivität des Härters sehr schnell und über den Querschnitt gleichförmig.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders wirksam, wenn die unverdichteten Späne oder Fasern vor oder beim Aufbau des Spankuchens auf eine für die Bindemittelhärtung günstige Temperatur nach bekannten Verfahren aufgeheizt werden, da diese Wärme im Gegensatz zu ihrer Wirkung, wie erwähnt, nicht zu einer Vorhärtung des Bindemittels führt, die wenigen unschädlichen Berührungsstellen ausgenommen. Viel­ mehr tritt ihre Wirkung während der Verdichtung der A- und B-Späne­ matrix nach dem oben beschriebenen Mechanismus erst im aufgabengerecht günstigsten Zeitpunkt und dann mit sehr hoher Ablaufgeschwindigkeit auf.

Selbstverständlich ist es möglich, das Verfahren zielgerecht abzuwan­ deln, um zu besonderen Wirkmechanismen zu kommen. So kann es zweck­ mäßig sein, das Bindemittel als Teil der Komponente A einer bestimm­ ten Form oder Klassierung der Späne zuzuordnen, den Härter mit hoher chemi­ scher Reaktivität als wirkenden Teil der Komponente B des Spänekuchens jedoch einer anderen Form oder Klassierung, zum Beispiel besonders fein­ faserigen oder langen Spänen. Es kann ferner angezeigt sein, eine nur als Träger der Härtersubstanz dienende Faser - oder eine andere geeignete Stofform, zum Beispiel feine Blättchen - in den Spänekuchen einzustreuen oder einzubauende Armierungsmittel, zum Beispiel Glasfasern, dazu zu verwenden.

Die Vorteile des Verfahrens sind offensichtlich. Die schnelle Härte­ reaktion beginnt, die wenigen unschädlichen Berührungsstellen im geschütteten Spänekuchen wiederum ausgenommen, im zielgerecht günstig­ sten Zeitpunkt des Prozesses mit der Verdichtung des Spänekuchens und läuft aufgrund der hohen chemischen Reaktivität des oberflächlich auf die Komponente B aufgebrachten Härters mit großer Geschwindigkeit ab. Da sich die Späne der Komponenten A und B und damit Bindemittel und Härter vor der Verpressung nicht berühren, ist der Einfluß von Zeit und Temperatur auf den unverdichteten Spänekuchen selbst bei der hohen Reaktivität des gewählten Härters wenig kritisch.

Da ferner die Wärme dem Spankuchen vor oder beim Aufbau zugeführt werden kann, ist sie sofort beim Anspringen des Härtevorgangs zugegen und wirkt ohne die zufuhrbedingte Zeitverzögerung. Es genügt, die den Spänekuchen formenden Preßplatten oder Preßbleche auf einer den Wärmeabfluß aus dem Kuchen verhindernden Temperatur zu halten. Die unerwünschten Wirkungen heißer Preßflächen auf die Preßlings­ oberfläche und auf den Dampfdruck in seinem Inneren unterbleiben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren gegeben:

100 kg Hackrohspäne aus Holz mit einer Restfeuchtigkeit von 4% werden mit 16 kg 50%iger wässeriger Lösung eines Harnstoffharzes im Sprühmischer gemischt und unter schonender Trocknung auf 5-7% Restfeuchte einer Streumaschine zugeführt, die die beleimten bzw. mit dem Bindemittel versehenen Späne als Teil (A) wie bekannt zu einem ein- oder mehrschichtig aufgebauten Spänekuchen zusammenstreut mit 20 kg Feinfaserspänen von 5-7% Restfeuchte, die getrennt und parallel zur Aufbereitung der Hackrohrspäne mit 0,8 kg 20%iger wässeriger Lösung von Ammoniumchlorid, das einen Härter mit hoher chemischer Reaktivität darstellt, oberflächlich besprüht und als Komponente (B) einem zweiten Streuwerk übergeben, das sie in den Spänestrom des ersten, die Komponente (A) liefernden Streuwerks stetig und im Verhältnis der obengenannten Komponentengewichte ein­ streut. Dabei ist es wichtig, daß sich die Späne der Komponente (A) und (B) im freien Fall in diesem Verhältnis mischen und zu einem lockeren Spänekuchen aufbauen, der dann unter Pressung verdichtet und dabei der völligen Reaktionshärtung, die mit hoher Geschwindigkeit abläuft, unterworfen wird.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Preßlingen, wie Span- oder Faserplatten, aus Gemischen von Spänen oder Fasern aus Holz, verholzten Pflanzenteilen oder pflanzlichen oder mineralischen Fasern und durch Polykondensation oder Polyaddition härtenden organischen Bindemitteln und Reaktionsbe­ schleunigern mit oder ohne Zufuhr von Wärme, wobei ein Teil (A) der Roh­ späne oberflächlich mit dem Bindemittel benetzt und der andere Teil (B) der Rohspäne oder eines anderen Trägermaterials, Füllmittels oder der­ gleichen mit dem Reaktionsbeschleuniger benetzt ist und beim Aufbau des Spänekuchens durch Streuen oder Schütten locker und wirr durcheinander­ fallend so geschichtet wird, daß sich der mit Bindemittel benetzte Teil (A) der Rohrspäne und der mit Reaktionsbeschleuniger benetzte Teil (B) der Rohrspäne nur soweit durch die Schüttung und das Späneeigengewicht unvermeidlich, berühren, und der die völlige Reaktionshärtung einleitende Kontakt der Späne miteinander erst bei der Verdichtung, beispielsweise durch Pressen eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (A) der mit Bindemitteln oberflächlich benetzten Rohspäne 30-70%, und der andere Teil (B) der Rohspäne, eines anderen Trägermaterials, Füllmittels oder der­ gleichen 70-30% beträgt, und daß der Teil (B) mit einem Härter von hoher chemischer Reaktivität oberflächlich benetzt ist.