DE3206218A1

DE3206218A1 - Nicht brennbare bauplatte und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3206218A1
Application number: DE19823206218
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7517 Waldbronn Jansen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-20
Filing date: 1982-02-20
Publication date: 1983-09-01

Description

Nicht brennbare Bauplatte und Verfahren zu
ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft eine nicht brennbare Bauplatte, insbesondere SUr den Innenausbau, bestehend teilweise aus organischen, teilweise aus mineralischen Materalien, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Bekannt sind Plattenwerkstoffe für Bauplatten, die aus Holzspänen oder Holzfasern bestehen, welche mit heißhErtenden Kunstharzklebern so verpreßt sind, daß sie hohe mechanische Festigkeiten, insbesondere Biegefestigkeiten sowie ein tragbares Raumgewicht aufweisen. Der organische Charakter dieser Bauplatten verhindert 3edoch, daß derartige Werkstoffe nach DIN 4102 in die Gruppe der nicht brennbaren Baustoffe eingereiht werden können.
Für Anwendungsfälle, bei denen derartige nicht brennbare Werkstoffe vonnöten sind, sind daher Bauplatten bekannt geworden, die im wesentlichen aus mineralis¢hen Grundstoffen aus geblähtem Glimmer (Vermiculite) bestehen, welche durch Beifügung eines geringen Anteils organisther Kleber verbunden sind. Diese Platten erfüllen zwar die Forderungen der DIN 4102 hinsichtlich Nicht-Brennbarkeit.
Der mineralische Grundstoff der Platten führt Jedoch zu einer wesentlichen Verringerung der mechanischen Festigkeiten. Verglichen mit den erwähnten Holzspanplatten liegt ihre Festigkeit nur noch bei etwa 30 %.
Ferner sind Bauplatten bekannt geworden, deren Grundmaterial Holzspäne und/oder organische Fasern sind, wie sie durch Trocknung aus den Restabwasserklärschlämmen gewonnen werden können, die bei der Papier- oder Zellstoffherstellung anfallen. Um die Einordnung dieser Platten unter die nicht brennbaren Baustoffe zu gewährleisten, müssen diese Grundmaterialien Jedoch mit einem wesentlich wirksameren Brandschutzstoff versehen werden, da das gesamte Trägermaterial aus organischen Bestandteilen besteht. Dazu wird ein mechanischer Brandschutz herangezogen, der im wesentlichen aus der Anlagerung glas- und/oder keramikbildender Mineralien besteht, wie diese in der Natur bei Colemanit, Rasurit etc. vorkommen.
Die Brandschutzwirkung könnte dann dadurch eintreten, daß die genannten Stoffe unter Hitzeeinwirkung Boranhydrit, Calziumsulfate etc. abspalten, was einen Schmelzfluß der Mineralien bei Temperaturen über 7000C bewirkt, wodurch die brennbaren, organischen Bestandteile derart eingeschlossen bzw. gekapselt werden, daß sie auch bei höchster Brandeinwirkung nicht zerstört werden. Das so gegebene Grundmaterial - Holzspäne, organische Fasern mit den angelagerten Mineralien - wird dann mit Bindemitteln gemischt und zu Platten gepreßt. Die dabei entstehenden Platten weisen Jedoch ein außerordentlich hohes Raumgewicht und sehr stark herabgesetzte mechanische Festigkeit auf. Außerdem kommt es durch die Sperrwirkung des Brandschutzmittels nicht zu einer wirksamen Verklebung des Spangerüstes.
Schließlich sind Plattenwerkstoffe bekannt geworden9 die die Brandschutzbedingungen für nicht brennbare Stoffe erfüllen und dazu aus langen Holzfasern bestehend die gegenseitig eine Magnesit- bzw. Zementbindung aufweisen Diese Materialien haben zwar ein niedriges Raumgewicht3 Jedoch eine äußerst niedrige Biegefestigkeit, was ihre Verwendung einschränkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine nicht brennbare Bauplatte der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, wobei in einfacher Weise eine Bauplatte niedrigen Raumgewichtes und hoher Fettig keit geschaffen werden soll. Dabei soll das Raumgewicht unter 1000 kg/m3 liegen und es soll eine Biegefestigkeit im Bereich von 10 bis 15 N/mm2 erreicht werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bauplatte eine Mittelschicht und auf Jeder deren Seiten eine von zwei untereinander gleichen Deckschichten aufweist, daß die Mittelschicht aus mit einem Bindemittel versehenem, geblähtem Glimmer (VermieuPite) oder aus Holzspänen und/oder organischen Fasern mit angelagerten Brandschutzmitteln in Form glas- oder keramik° bildender Mineralien (Colemanitm Rasurit etc.) sowie zugesetztem Bindemittel oder aus langen Holzfasern mit Magnesit- bzw. Zementbindung gepreßt ist, daß die Deckschichten aus mit einem Brandschutzmittel in Form von Phosphat- und/oder Borsalzen vakuumimprägnierten Holzspänen, Holzfasern und/oder fasrigen Bestandteilen der bei der Papier- oder Zellstoffherstellung anfallenden Restabwasserklärschlämme sowie einem Bindemittel bestehen und daß die Deckschichten unter Anwendung von Druck und Wärme gepreßt und dabei mit der Mittelschicht verpreßt sind.
Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist, wie sich gezeigt hat, eine Bauplatte geschaffen, die sich fertigungstechnisch im wesentlichen in der von Spanplatten her bekannten Weise, damit also ohne besonderen Aufwand und einfach herstellen läßt, die aber andererseits ein wUnschenswert niedriges Raumgewicht sowie hohe Festigkeitswerte aufweist. Dabei haben die erfindungsgemäßen Maßnahmen die Wirkung, daß die Deckschichten das an sich bekannte, die Mittelschicht bildende Material armieren und dabei trotzdem durch die gemeinsame Verpressung zu einem im Ergebnis homogenen Bauplattenkörper führen.
Bei Verwendung einer Mittelschicht auf der Grundlage von geblähtem Glimmer, der zu Platten mit einer Biegefestigkeit von höchstens 7 N/mm führt, hat sich beispielsweise gezeigt, daß nach der Erfindung die Biegefestigkeit um 50 96 und mehr verbessert ist, so daß sich eine Biegefestigkeit von 10 bis 12 N/mm einstellt, wobei das Raumgewicht erheblich unter 1000 kg/m3 liegt.
Bei einer Mittelschicht aus Holzspänen und/oder organischen Fasern mit angelagerten Brandschutzmitteln in Form glas- oder keramikbildender Mineralien konnte das Raumgewicht durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ebenfalls stark herabgesetzt, nämlich beispielsweise auf etwa 850 kg/m3, gebracht werden, wobei andererseits die Biegefestigkeit sogar auf einen Wert von 12 bis 15 N/mmengehoben werden konnte.
Entsprechendes ergab sich bei Verwendung von Mittelschith ten aus langen Holzfasern mit Magnesit- bzw. Zementbindung.
Schließlich hat sich ergeben, daß die Grundmaterlalien der Deckschichten durch die erfindungsgemäß vorgenommene Vakuumimprägnierung mit den genannten Brandschutzmitteln eine bisher nicht erreichte Brandschutzqualität aufweisen und somit die Einordnung der erfindungsgemäßen Bauplatte unter die nicht brennbaren Baustoffe nach DIn 4102 gegeben ist.
Als zweckmäßig hat es sich nach der Erfindung erwiesen daß die Dicke der Mittelschicht 60 bis 70 , und die Gesamtdicke beider Deckschichten 15 bis 20 96 der Platten dicke beträgt.
Was das für die beiden zuerst genannten Mittelschi¢hten sowie die Deckschichten erforderliche Bindemittel betrifft, so kann dieses aus Harnstofformaldehyd, Melaminurephenolharz, Isocyanatkleber oder einem mineralischen Klebers insbesondere Wasserglas bestehen. Dabei können sowohl sowohl Mittelschicht als auch Deckschichten das gleiche Bindemittel aufweisen, es kann Jedoch nach der Erfindung auch vorgesehen sein, daß für Mittelschicht einerseits und Deck schichten andererseits unterschiedliche Bindemittel herangenommen werden, je nachdem, wie sich die günstigsten Verarbeitungsbedingungen der zwischen Mittelschicht und Deckschichten unterschiedlichen Materialien sowie der zu erwartenden Außeneinflüsse auf die fertige Bauplatte ergeben.
Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Holzspäne der Mittelschicht einen Querschnitt im Bereich von 1 bis 4 mm aufweisen und daß die Deckschichten mit flächigen Holzspänen mit einer Dicke im Bereich von 0,2 bis 0,8 mm sowie Längen- und Breitenabmessungen Jeweils im Bereich von 5 bis 30 mm gebildet sind.
Was das Verfahren zur Herstellung der vorbeschriebenen Bauplatte betrifft, so können die Holzspäne, Holzfasern und/oder fasrigen Bestandteile der Deckschichten nach dem Fertigpressen der Bauplatte mit dem Brandschutzmittel vakuumimprägniert werden.
Wesentlich vorteilhafter erscheint es jedoch, daß die Holzspäne, Holzfasern und/oder fasrigen Bestandteile der Deckschichten vor der Aufbereitung zur Spanpreßmasse für die Deckschichten mit dem Brandschutzmittel vakuumimprägniert werden, denn hier steht die organische Grundmasse für die Deckschichten noch für sich allein, d. h.
ohne weitere Zusatzmittel für die Imprägnierung, zur Verfügung.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Span- bzw. Fasermasse der Deckschichten für die Vakuumimprägnierung eine ggf. durch Vortrockung erzielte Feuchte von 3 bis 10 , Gew. T. atro aufweisen.
Zur Fertigstellung der Bauplatte nach der Erfindung kann es vorteilhaft sein, daß die Spanpreßmassen von unterer Deckschicht, Mittelschicht und oberer Deckschicht nacheinander im Taktverfahren aufeinander aufgeschichtet und dann gemeinsam zur Bauplatte gepreßt werden.
Je nach den besonderen Fertigungsbedingungen für die Mittelschicht einerseits und die Deck schichten andererseits kann es Jedoch auch zweckmäßig sein, daß die Spanpreßmasse der unteren Deckschicht aufgestreut wird, darauf die Mittelschicht als vorab gepreßte Platte gelegt wird, darauf die Spanpreßmasse der oberen Deckschicht aufgegeben wird und diesem Schichtmaterial die Bauplatte fertiggepreßt wird.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Bauplatte und Fig. 2 das Fließschema für die Herstellung der Mittelschicht einerseits und der Deckschichten andererseits.
Gemäß Fig. 1 besteht die Bauplatte aus einer Mittelschicht 1 sowie den Deckschichten 2 und 3 beidseits der Mittelschicht, deren Zusammensetzung im einzelnen wie vorbeschrieben ist.
Gemäß Fig. 2 ist links das Fließschema zur Herstellung der Mittelschicht und rechts ein Fließschema zur Herstellung von Deckschichten ersichtlich.
Zur Herstellung der Mittelschicht werden die von einem Spansilo 10 bezogenen Späne chargenweise einer Mischanlage 11 zugeführt, wo sie mit Brandschutzmittel 12 versetzt werden, das mit verdUnnter Schwefelsäure 13 aktiviert wird. Das so entstandene Gemisch wird dann über einen Vortrockner 14 einer Prallmühle 15 zugeführt, wo sich die Anlagerung der Brandschutzmittel an die Späne vollzieht.
Die so zu der gewünschten Spangröße vereinzelten und vorgetrockneten Späne werden darauf einem Leimmischer 16 übergeben, dort mit der vorgesehenen Leimflotte 17 versetzt und sodann über ein Förderschneckengetriebe 18 auf den Spanstreuer der Presse 19 transportiert, Die Zuführung zum Spanstreuer erfolgt durch automatische Wiege- und Sperrvorrichtungen, damit die gewünschte Dosierung im Taktverfahren mit den Spänen der Deckschichten gewährleistet ist.
Was die Deckschichten betrifft, so wird deren Spanmaterial von einem Silo 20 bezogen, ggf. vorgetrocknet und dann dem Vakuumimprägnierkessel 21 zugeführt, wo durch Vakuumerzeugung den Spänen weitere Feuchtigkeit entzogen wird, um damit die Poren zur Aufnahme der Bor- und/oder Phosphatsalze 22 zu öffnen, die in den Vakuumkessel eingedüst und unter Druck in die Spanpdren eingeführt werden.
Die so behandelten Holzspäne weisen nun die gewünschte hohe Feuerresistenz auf und sind gleichzeitig auch widerstandsfähig gegen Fäulnis und Schimmelbefall.
Über eine Nachtrockenstation 23 gelangen die Späne nun in einen Leimmischer 24, in dem Wiederum Leimflotte 17 zugesetzt wird. Dabei sind die Späne so vorbereitet> daß die Leimanlagerung nicht behindert ist, wodurch die hohe mechanische Festigkeit der fertigen Decksehichg ten gewährleistet ist.
Aus dem Leimmischer 24 gelangt nun die Spanmasse im Taktverfahren zum Spanstreuer, um in der hydraulischen Heißpresse 19 mit den Spänen der Mittelschicht zu einer homogenen Platte verpreßt zu werden.
Beispiel 1 Die Mittelschicht besteht aus 30 Gew.T. Holzspänen, 52 Gew.T. Brandschutzmineralien, 10 Gew.T. Leimflotte, z. B. Harnstoffharz, Emulsion, Härterlösung und Wasser, sowie 8 Gew.T. Wasser. Die Deckschichten bestehen aus 30 Gew.T. Holzspänen, 10 Gew.T. Leimflotte wie vorbeschieben, 15 Gew.T. Wasser und 45 Gew.T. Phosphat-und/oder Borsalzen. Damit ergeben sich Bauplatten mit einem Raumgewicht von etwa 860 kg/m3. Die mechanische Festigkeit bei einer Biegebeanspruchung liegt bei 15 N/mm2.
Beispiel 2 Die Mittelschicht besteht aus 80 Gew.T. Blåhglimmer (Vermiculite)> 12 Gew.T. Leimflotte und 8 Gew.T. Wasser und anderen Zusätzen. Die Deckschichten weisen 30 Gew.T. Holzspäne, 10 Gew.T. Leimflotte, 15 Gew.T. Wasser und 45 Gew.T. Phosphat- und/oder Borsalze auf.
Die hiermit hergestellten Bauplatten haben ein Raumgewicht von etwa 820 kg/m3 und eine Biegefestigkeit von etwa 12 N/mm2.
Leerseite

Claims

Patentansprüche ============== 1. Nicht brennbare Bauplatte, insbesondere für den Innenausbau, bestehend teilweise aus organischen, tePP-weise aus mineralischen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauplatte eine Mittelschicht (1) und auf Jeder deren Seiten eine von zwei untereinander gleichen Deckschichten (2, 3) aufweist, daß die Mittelschicht aus mit einem Bindemittel versehenem, geblähtem Glimmer (Vermiculite) oder aus Holzspänen und/oder organischen Fasern mit angelagerten Brand schutzmitteln in Form glas- oder keramikbildender Mineralien (Colemanit, Rasurit etc. ) sowie zugesetztem Bindemittel oder aus langenen Holz sern mit Magnesit- bzw. Zementbindung gepreßt ist daß die Deckschichten aus mit einem Brandschutzmittel in Form von Phosphat- und/oder Borsalzen vakuumimprägnier ten Holzspänen, Holzfasern und/oder fasrigen Bestandteilen der bei der Papier- oder Zellstoffherstellung tantal lenden Restabwasserklärschlämme sowie einem Bindemittel bestehen und daß die Deckschichten unter Anwendung von Druck und Wärme gepreßt und dabei mit der Mittelschicht verpreßt sind.
2. Bauplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Mittelschicht (1) 60 bis 70 % und die Gesamtdicke beider Deckschichten 15 bis 20 , der Plattendicke beträgt.
3. Bauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel der Mittelschicht (1) und/oder der Deckschichten (2, 3) aus Harnstoffformaldehyd bestehen.
4. Bauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel der Mittelschicht (1) und/oder der Deckschichten (2, 3) ein Melaminurephenolharz sind.
5. Bauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel der Mittelschicht (i) und/oder der Deckschichten (2, 3) ein Isocyanatkleber sind.
6. Bauplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel der Mittelschicht (1) und/oder der Deckschichten (2, 3) ein mineralischer Kleber, insbesondere Wasserglas sind.
7. Bauplatte nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittel der Mittelschicht (1) einerseits und der Deckschichten (2, 3) andererseits voneinander verschieden sind.
8. Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspäne der Mittelschicht einen Querschnitt im Bereich von 1 bis 4 mm aufweisen.
9. Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten (2, 3) mit flächigen Holzspänen mit einer Dicke im Bereich von 0,2 bis 0,8 mm sowie Längen- und Breitenabmessungen Jeweils im Bereich von 5 bis 30 mm gebildet sind.
10. Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspäne, Holzfasern und/oder fasrigen Bestandteile der Deck schichten nach dem Fertigpressen der Bauplatte mit dem Brandschutzmittel vakuumimprägniert werden.
11. Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspäne, Holzfasern und/oder fasrigen Bestandteile der Deckschichten (2, 3) vor der Aufbereitung zur Spanpreßmasse für die Deckschichten mit dem Brandschutzmittel vakuumimprägniert werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Span- bzw. Fasermasse für die VakuumimprEgnierung eine ggf. durch Vortrockung erzielte Feuchte von 3 bis 10 96 Gew. T. atro aufweisen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis t2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanpreßmassen von unterer Deckschicht (2), Mittelschicht (1) und oberer Deckschicht (3) nacheinander im Taktverfahren aufeinander aufgeschichtet und dann gemeinsam zur Bauplatte gepreßt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanpreßmasse der unteren Deckschicht (2) aufgestreut wird, darauf die Mittelschicht (1) als vorabgepreßte Platte gelegt wird, darauf die Spanpreßmasse der oberen Deckschicht (3) aufgegeben wird und aus diesem Schichtmaterial die Bauplatte fertiggepreßt wird.