DE3616985A1

DE3616985A1 - Verfahren zur herstellung von wasserbestaendigen spanplatten

Info

Publication number: DE3616985A1
Application number: DE19863616985
Authority: DE
Inventors: Yasunori Souda
Original assignee: KITCHEN HOUSE CO Ltd
Current assignee: KITCHEN HOUSE CO Ltd
Priority date: 1985-12-01
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1987-06-04
Also published as: KR870005765A; FI862363A; FI862363A0; GB2185748B; DK260586D0; KR930007667B1; SE465413B; NL193793B; NO169642C; AU6580686A; NO169642B; GB2185748A; DK164732C; AU589713B2; NL193793C; SE8602505L; DK260586A; CA1276767C; JPS62130801A; NL8603045A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserbeständigen Spanplatten.

Spanplatten werden aus Holz oder anderen Pflanzenfaserspänen oder -flocken hergestellt, die man in die gewünschte Plattenform bringt und mittels eines geeigneten Klebematerials miteinander verbindet. Solche Spanplatten weisen im wesentlichen keine Anisotropie auf und haben auch keine Astlöcher und verwerfen sich nicht, wie dies bei üblichen Holzprodukten der Fall ist. Die Spanplatten kann man aus sonst wertlosem Holzmaterial einschließlich Holzstücken mit kleinem Durchmesser zu Produkten mit einer ausreichenden Festigkeit und in der gewünschten Dimension formen. Spanplatten werden in zunehmendem Maße hergestellt und werden als Material für Möbel, als Baumaterialien und für andere Zwecke eingesetzt.

Die aus Spänen oder Flocken hergestellten Spanplatten weisen jedoch wie die üblichen Holzprodukte eine Wasser- oder Feuchtigkeitsabsorption auf. Werden die Spanplatten Wasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt, dann können sie quellen und verändern ihre Dimension in der Dicke, in der Breite und in der Länge. Außerdem kann das in die Flocken oder Späne eingedrungene Wasser nicht leicht wieder verdampfen. Infolgedessen kann man die angequollenen Spanplatten kaum wieder in ihre Ursprungsform zurückbringen, und sie verlieren an Festigkeit. Dieses Phänomen bedingt erhebliche Probleme bei der Herstellung und bei den aus den Spanplatten hergestellten Produkten. Um diese Nachteile zu überwinden, sind schon zahlreiche Vorschläge gemacht worden, z. B. indem man das Klebemittel zum Verbinden der Späne oder Flocken verbessert oder die Späne oder Flocken mit einem Harz versieht. Keiner dieser früheren Vorschläge hat jedoch zu einer vollständigen Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit bei Spanplatten geführt.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten durch Formen von Spänen oder Flocken aus Holz oder anderen Pflanzenfasern in die gewünschte Plattenform und Zusammenkleben der Späne oder Flocken mittels eines Klebemittels zur Verfügung zu stellen, wobei die erfindungsgemäße Verbesserung darin besteht, daß man die Späne oder Flocken auf eine Temperatur von 100°C bis 200°C während wenigstens 1 h unter Rotieren in einer Atmosphäre von 90% oder mehr eines unbrennbaren Gases erhitzt und dabei vollständig Feuchtigkeit und Säfte aus den Spänen oder Flocken entfernt, bevor man die Späne oder Flocken miteinander verbindet.

Da die getrockneten Späne oder Flocken nur Fasern ohne jegliches Wasser oder Säfte enthalten, kann das Klebemittel ausreichend in das Gewebe der Späne oder Flocken eindringen, um sie dadurch mit erhöhter Festigkeit zu verbinden. Eine aus solchen miteinander verbundenen Spänen oder Flocken hergestellte Spanplatte quillt auch dann nicht, wenn sie Wasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Deshalb kann man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Spanplatten erhalten, die eine verbesserte Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit und Festigkeit aufweisen.

Die Zeichnung ist eine graphische Darstellung und zeigt Versuchsergebnisse von erfindungsgemäß hergestellten Spanplatten im Vergleich zu solchen des Standes der Technik.

Erfindungsgemäß wird ein Klebemittel zunächst auf die Späne oder Flocken aus irgendeinem Holz- oder anderem Pflanzenfasermaterial aufgetragen. Die Späne oder Flocken werden dann zu der gewünschten Plattenform geformt. Das neue und wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Späne oder Flocken vor der Zugabe des Klebemittels zu den Spänen oder Flocken eine Behandlung erfahren, wodurch sie wasserbeständig werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend näher erläutert.

Das Holzmaterial, das zur Herstellung der Späne oder Flocken bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist nicht auf ein spezielles Holzmaterial beschränkt. Jedes Holzmaterial, das für die üblichen Spanplatten bisher verwendet wurde, kann in gleicher Weise verwendet werden. Holzmaterial, welches mehr Wasser und Säfte enthält, kann gleichfalls nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weil dieses Material zur Entfernung des Wassers und der Säfte vollständig getrocknet wird.

Die Holzstücke werden zu Spänen oder Flocken in üblicher Weise wie bei den bekannten Verfahren verarbeitet. Die Form und die Größe der Späne oder Flocken hängt von der Qualität und der Klasse der herzustellenden Platten ab, so wie dies auch bei den üblichen Verfahren der Fall ist. Späne oder Flocken kann man durch Brechen oder Schneiden von frischem Holz mit hohem Wassergehalt erhalten. Wird ein Holzmaterial mit etwa 6% Wassergehalt verwendet, dann kann das erfindungsgemäße Verfahren zeitlich abgekürzt werden.

Die so hergestellten Späne oder Flocken werden in einen Trocknungsbehälter oder -autoklaven üblicher Bauart geworfen. Anschließend wird die Luft aus dem Inneren des Trocknungsbehälters oder -Autoklaven entfernt. Ein unbrennbares Gas, ausgewählt aus der Gruppe der Inertgase wie Argon, Helium und Krypton, Kohlendioxid, Ammoniak, Schwefeldioxid und Stickstoff, wird dann in den Trocknungsbehälter oder -autoklaven eingeführt, um darin eine Atmosphäre von 95% oder mehr des unbrennbaren Gases zu bilden. Das eingeführte unbrennbare Gas kann eine Kombination aus zwei oder mehr unbrennbaren Gasen der vorerwähnten Art sein. Kurz gesagt ist es wünschenswert, daß die Atmosphäre im Inneren des Trockenbehälters keinen oder nur eine sehr geringe Menge Sauerstoff enthält. Liegt eine größere Menge an Sauerstoff in dem Trocknungsbehälter vor, dann würden die Späne oder Flocken verbrennen oder verkohlen und dadurch würde deren Festigkeit, wie noch nachfolgend beschrieben wird, oberhalb einer bestimmten Temperatur abnehmen.

Die Temperatur in dem Trocknungsbehälter oder -autoklaven wird anschließend in den Bereich von 100°C bis 200°C erhöht. Diese Temperatur kann man je nach den Eigenschaften der Späne oder Flocken in dem Trocknungsbehälter auswählen. In den meisten Fällen ist es wünschenswert, die Späne oder Flocken auf eine Temperatur von 200°C zu erhitzen, weil man sie auf diese Weise gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung am besten trocknen kann und wobei Wasser und Säfte vollständig aus den Spänen oder Flocken entfernt werden. Werden die Späne oder Flocken auf eine Temperatur von 100°C oder weniger erhitzt, dann werden Wasser und Säfte in nichtausreichendem Maße entfernt. Wenn man dagegen die Späne oder Flocken auf eine Temperatur von mehr als 200°C erhitzt, dann würden sie verbrennen oder verkohlen und wären für die Spanplattenherstellung nicht mehr geeignet.

Die vorerwähnten Temperaturbedingungen und die Atmosphäre sollen vorzugsweise wenigstens 1 h unter Normaldruck aufrechterhalten werden. Gleichzeitig läßt man die Späne oder Flocken rotieren, z. B. indem man den Trocknungsbehälter oder -autoklaven dreht. Dadurch wird die Entfernung des Wassers und der Säfte aus den Spänen oder Flocken erhöht. Die Zeit, während welcher die Späne oder Flocken bei einer bestimmten Temperatur erhitzt werden, hängt von den Eigenschaften, der Größe und anderen Faktoren der Späne oder Flocken ab. Auf jeden Fall soll diese Zeit wenigstens 1 h für den beabsichtigten Zweck betragen. Normalerweise werden die Späne oder Flocken bei einer ausgewählten Temperatur während 4 bis 8 h erhitzt.

Nachdem man die Späne oder Flocken bei einer ausgewählten Temperatur während einer ausgewählten Zeit erhitzt hat, sind Wasser und Säfte vollständig aus den Spänen oder Flocken entfernt, und es bleiben in dem Gewebe nur die Fasern zurück. Das Gewicht der so behandelten Späne oder Flocken ist geringer als das der Späne oder Flocken, die für die üblichen Spanplatten verwendet werden. Da die so behandelten Späne oder Flocken in der vorgenannnten Atmosphäre eines unbrennbaren Gases erhitzt worden sind, sind diese nicht verbrannt oder verkohlt. Durch das Rotieren während des Erhitzens sind die Späne oder Flocken auch gleichförmig behandelt worden.

Als Kunstharzkleber kommt beispielsweise ein Harnstoffformaladehydkleber infrage, der auf die getrockneten Späne oder Flocken in üblicher Weise aufgebracht wird. Die Qualität und die Menge des Kunstharzklebers entspricht den Kunstharzklebern, die bei den üblichen Verfahren angewendet werden. Das heißt mit anderen Worten, daß man die Qualität und die Menge je nach den Faktoren, die in den Fertigprodukten gewünscht werden, wie der Qualität, der Klasse, der Verarbeitbarkeit, der Herstellungskosten usw., auswählt. Da in den Spänen oder Flocken nur Fasern enthalten sind ohne Wasser oder Säfte, kann das Klebemittel ausreichend in das Innere der Späne oder Flocken eindringen. Anschließend werden die Späne oder Flocken in die gewünschte Plattenform gebracht und unter Verwendung üblicher Formgebungsvorrichtungen miteinander verbunden. Die so geformte Platte wird dann üblichen Behandlungsstufen unterworfen wie einem Heißverpressen, der genauen Einstellung der Größe, einer Oberflächenglättung und dgl. unter Erhalt eines Fertigproduktes.

Eine so erhaltene Spanplatte quillt nicht, wenn sie Wasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt wird, weil sie aus wasserbeständigen Spänen oder Flocken, die miteinander verbunden sind, besteht. Die Spanplatten haben eine erhöhte Festigkeit und ein verringertes Gewicht, weil die Späne oder Flocken fester miteinander verbunden sind. Die Verarbeitbarkeit der Spanplatten entspricht der von üblichen Spanplatten. Sie sind verrottungsfest und insektenbeständig, weil das Wasser und die Säfte vollständig daraus entfernt sind.

Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben.

Späne werden zunächst in einen Autoklaven eingefüllt. Die Luft in dem Autoklaven wird durch eine Atmosphäre aus 95% oder mehr eines Inertgases ersetzt. Die Späne in dem Autoklaven werden auf eine Temperatur von 100°C bis 200°C während 1 bis 2 h erhitzt. Anschließend betrug der Wassergehalt in den Spänen noch bis zu 4%.

Ein übliches Klebematerial und wasserabstoßendes Material wurde auf die trockenen Späne aufgetragen. Dann wurden die Späne in die gewünschte Plattenform-in üblicher Weise geformt, ohne daß man spezielle oder zusätzliche Instrumente und dgl. verwendete.

Die geformten Platten wurden unter einem Druck von 15 bis 20 bar bei einer Temperatur von 170 bis 180°C während 5 min heiß-verpreßt. Die erhaltenen Spanplatten entsprachen der Anforderung gemäß JIS 5908 Qualitätsstandard, gemäß welcher eine Spanplatte eine Dichte von 0,72-0,75, einen Wassergehalt von 5-8%, eine Biegefestigkeit von 180 kg/cm² oder mehr, eine Abblätterfestigkeit von 3 kg/cm², eine Festigkeit zum Halten von Holzschrauben von 50 kg/cm² oder mehr und eine Menge von freigegebenem Formaldehyd, der gleich oder weniger als 5 mg/l beträgt, haben soll.

Wasserbeständige Spanplatten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden und Spanplatten die nach dem Stand der Technik hergestellt wurden, wurden einem Vergleich hinsichtlich der Ausdehnung gemäß JIS 5908 Standard unterworfen. Die Ergebnisse werden in der Zeichnung gezeigt, wobei die Buchstaben A und B Spanplatten des Standes der Technik und der Buchstabe C Spanplatten, die erfindungsgemäß hergestellt wurden, angeben. Aus dieser graphischen Darstellung geht hervor, daß die Ausdehnung der wasserbeständigen Spanplatten gemäß der Erfindung geringer ist als die des Standes der Technik.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von wasserbeständigen Spanplatten, bei dem man Späne oder Flocken aus Holz oder anderem Pflanzenfasermaterial unter Verwendung von Klebemitteln formt und miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß man die Späne oder Flocken bei einer Temperatur von 100°C bis 200°C wenigstens 1 h in einer Atmosphäre aus 95% oder mehr eines unbrennbaren Gases unter Rotieren der Späne oder Flocken erhitzt, wodurch in den Spänen oder Flocken enthaltenes Wasser oder Säfte vollständig entfernt werden kann, bevor man die Späne oder Flocken miteinander verklebt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Späne oder Flocken in einem Drehautoklaven erhitzt werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die erhaltenen Spanplatten heiß-verpreßt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unbrennbare Gas ausgewählt ist aus inerten Gasen einschließlich Argon, Helium, Krypton und anderen, Kohlendioxid, Ammoniak, Schwefeldioxid, Stickstoff und einer Kombination aus zwei oder mehr dieser Gase.