DE3629586A1 - Verfahren zur herstellung von holzfaserplatten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1. Holzfaserplatten werden mit einer Dichte von 600 bis 1100 kg/m³, abhängig von der Plattenstärke, hergestellt. Sie sind üblicher­ weise mit Harnstoff-, Melamin-, Phenolharzen oder mit Isocyanat verleimt. Holzfaserplatten werden üblicherweise in Stärken von 2 bis 5 mm produziert. Ein wesentliches Einsatzgebiet ist dabei der Möbelbau. Im Gegensatz zu Spanplatten ist die Holzfaser­ platte aus feinsten Holzfasern besonders homogen aufgebaut. Die Platte kann lackiert oder beschichtet werden. Besondere Kantenanleimertechniken bei dicken Platten sind im Regelfall nicht erforderlich. Die gute Verarbeitbarkeit der Schmalflächen erlaubt eine besonders große Formenvielfalt. Voraussetzung hier­ für ist der homogene Aufbau und ein möglichst gleicher Dichte­ verlauf über die gesamte Plattenstärke. Die Dichte darf also zur Plattenmitte hin nur so wenig wie möglich abfallen.

Als Rohstoff für die Herstellung von Holzfaserplatten dienen vorwiegend Hackschnitzel aus Nadel- oder Laubholz, die in einer Zerfaserungsmaschine, z. B. einem Defibrator, in die gewünschte Feinheit gebracht werden.

Die Holzfasern werden anschließend beleimt und auf eine Holzfeuchte von 6 bis 15% atro getrocknet.

Die beleimten Holzfasern werden dann maschinell in einer Formstation mittels Formköpfen auf ein Transportband oder Sieb gestreut, auf dem sich ein durchgehendes Faservlies bildet. Das noch lockere Faser­ vlies wird mit einer unbeheizten Presse auf ca. 40% der Streustärke vorverdichtet. Die hierdurch entstehende noch lockere Verbindung gewährleistet einen guten Transport des Faservlieses. Üblicher­ weise wird das vorverdichtete Faservlies in einzelne Abschnitte aufgeteilt, aus denen dann durch Verpressen unter Druck und Tempe­ ratur die Holzfaserplatten erzeugt werden. Nach dem Verpressen werden die Platten abgekühlt und die Ober- und Unterseite ge­ schliffen. Insbesondere bei Faserplatten mittlerer Dichte kann die Fasermatte nur in dem Umfang durch Steigerung des Preßdruckes verdichtet werden, wie die Temperatur im Inneren der Matte zur Mitte hin ansteigt. Die relativ schlechte Wärmeleitung des Holz­ faservlieses erfordert somit ein langsames Verdichten durch lang­ samen Druckanstieg bis auf die Sollstärke. Dabei muß eine Zer­ störung der Leimbrücken im äußeren Deckschichtenbereich der Holz­ faserplatten durch den relativ langfristigen Temperatureinfluß bislang als Nachteil in Kauf genommen werden. Die Folge ist, daß die nicht ausreichend festen Deckschichten anschließend bis auf den gebildeten festen Plattenkern abgeschliffen werden müssen. Der Abschliffverlust liegt je nach Plattenstärke zwischen 20 und 30% bei 10 bis 20 mm dicken Platten.

Die Kosten für das eingesetzte hochwertige Material, das auf diese Weise verlorengeht, sind hoch. Der erhebliche Anfall von Abschliff bringt Entsorgungsprobleme mit sich. Selbst die hier übliche Verbrennung der abgeschliffenen, verrotteten Holzfasern ist noch problematisch.

Wird der Preßvorgang ohne Berücksichtigung der Durchwärmung des Faservlieses gestaltet, erhält man insbesondere im Dichtebereich von 600 bis 950 kg/m³ Holzfaserplatten, die über die Dicke einen sehr starken Dichteabfall von den äußeren Zonen zur Plattenmitte hin aufweisen und die damit dann den großen Vorteil der Holzfaser­ platte gegenüber der Spanplatte nur noch in sehr geringem Umfang haben würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten aufzuzeigen, das unter Beibehalt aller besonderen Eigenschaften der Holzfaser­ platte und unter Beibehalt eines homogenen Plattenaufbaus den bisherigen Abschliffverlust des hochwertigen Plattenmateriales weitestgehend vermeidet.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Möglichkeit zur Her­ stellung von Faserplatten, die die oben geschilderten Nachteile nicht aufweisen. Der Dichteabfall über die gesamte Plattendicke ist nur gering und der Abschliff der äußeren Zonen erfaßt kaum das eingesetzte Fasermaterial für die Holzfaserplatte.

Die beidseitig aufgebrachten Schichten aus Holzstaub bestimmter Korngröße, die zusammen mit dem Faservlies verpreßt werden, bilden beim Verpressen unter Druck und Hitze praktisch eine Schutz­ schicht für das Holzfaservlies, so daß dieses in seinen Deck­ schichtbereichen nicht mehr durch Temperatureinwirkung zerstört wird. Dabei hat der Holzstaub den Vorzug, außerordentlich preis­ wert zu sein und sich sehr gut abschleifen zu lassen. Die Ent­ sorgung kann in sehr einfacher Weise durch Verbrennen geschehen.

Diese Verfahrensweise gewährleistet, daß ein Verlust an dem sehr teuren Holzfaserplattenmaterial praktisch nicht mehr entsteht und über die Plattendicke gemessen nur ein äußerst geringer Dichteabfall von außen nach innen festgestellt wird.

Das Verfahren kann darauf ausgelegt werden, praktisch nur die verpreßten schützenden Schichten abzuschleifen. Auf den im späteren Anwendungsfall Dekorzwecken dienenden Seiten wird allerdings zweckmäßig im Hinblick auf die Erzielung eines guten Schliffbildes und damit einer entsprechenden Oberfläche der Schliff so tief geführt, daß zuverlässig keine Holzstaub­ partikel mehr in der Oberfläche der abgeschliffenen Platten verbleiben, also eine dünne Grenzschicht der Holzfaserplatte noch mit abgeschliffen wird. Es sind andererseits aber auch Einsatzfälle denkbar, in denen auf zumindest einer Seite der Holzfaserplatte der Beibehalt eines kleinen Anteiles der schützenden Schicht sinnvoll sein kann. In einem solchen Fall wird die schützende Schicht dann nur teilweise abgeschliffen.

Hervorzuheben ist auch, daß der hier eingesetzte Holzstaub als schützende Schicht für den Preßvorgang keinerlei negative oder ungewollte Beeinträchtigung im Oberflächenbereich der Holzfaser­ platte mit sich bringt.

Für die Bildung der schützenden Schicht können sowohl beleimte wie auch unbeleimte Holzstäube bestimmter Korngröße eingesetzt werden. Wenn beispielsweise Holzfaservliese vorliegen, die beim Aufbringen der Holzstäube an ihren Oberflächen noch aus­ reichend haftend wirken, kann auf die sonst erforderliche Be­ leimung der Holzstäube verzichtet werden.

Die besondere Preiswürdigkeit der hier zur Bildung der schützenden Schicht eingesetzten Holzstäube bestimmter Korngröße resultiert daraus, daß hier ohne weiteres Filter- und Siebstäube, Gatterspäne, Fasern aus Abfällen und dergleichen eingesetzt werden können. Insbesondere ist dabei, entweder ganz oder zu beliebigen Anteilen, auch der Einsatz von Holzstaubteilchen in bestimmter Korngröße aus der Spanplattenherstellung möglich. Hier wiederum ist hervorzuheben, daß die Holzstäube aus dem Brennstaubanteil des Schleifstaubes und des Siebstaubes einer benachbarten Spanplattenfertigung eingesetzt werden können, so daß praktisch diese Holzstäube erst nach Er­ füllung der Schutzschichtfunktion nach dem zweiten Abschliff im Zusammenhang mit der hier betroffenen Holzfaserplattenherstellung entsorgt, also üblicherweise verbrannt werden.

Eine ständige Wiederverwendung, beispiels­ weise zur erneuten Schichtbildung, ist nicht sinnvoll, da sich das Material bei einer mehrfachen Verwendung einerseits mit Korund aus Schleifbändern, andererseits mit ausgehärteten Leimresten oder mineralischen Fremdkörpern aus dem Rohholz dann so stark anrei­ chern kann, daß dies zu einer Beeinträchtigung der Faserplatten­ oberfläche und zu einer Beschädigung der Schleifbänder führt.

Es ist jedoch möglich und auch gemäß einer bevorzugten Verfahrensdurchführung vorgesehen, einen kleineren Anteil eines ersten Abschliffes praktisch als Füllstoff bei einer neuerlichen Schichtbildung aus dem Flächenholzstaub nochmals beizufügen. Wird der Holzstaub beleimt, können Bindemittel geringerer Menge und Güte, wie sie für die Beleimung der Faser eingesetzt werden, zum Einsatz kommen.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens können dem Holzstaub auch noch ohne weiteres technologische Hilfsstoffe, jeweils in exakter Dosierung, beigefügt werden, die in gewollter Weise die Eigenschaften der Holzfaserplatte und/oder deren Produktionsleistung positiv beeinflussen.

Hervorzuheben ist insbesondere die Beimengung von Chemikalien zum Holzstaub, die den Formaldehydgehalt der Holzfaserplatten reduzieren. Dies ist beispielsweise durch die Beimengung von Harnstoff oder Amoniumcarbonat möglich.

Ferner läßt sich in vorteilhafter Weise die Aushärtung des Bindungsmittels der Holzfaserplatte während des Verpressens durch entsprechende Härter, wie z. B. Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat oder Ameisensäure bei Harnstoffharzen beschleunigen.

Hervorzuheben ist auch die Zugabe von Wasser als technologischer Hilfsstoff zu dem beleimten oder unbeleimten Holzstaub. Das bei­ gegebene Wasser verdampft beim Verpressen nach innen, kondensiert dort und bewirkt auf diese Weise einen beschleunigten und ver­ stärkten Wärmetransport zur Plattenmitte hin, woraus die Erhöhung der spezifischen Herstellungsleistung derartiger Holzfaserplatten resultiert.

Es ist ferner in vorteilhafter Weise möglich, dem Holzstaub ein Pilzschutzmittel beizugeben, das sich beim Verpressen dann in den Deckschichtbereichen der Holzfaserplatte einlagert. Zu denken ist beispielsweise an den Zusatz von Borsäure oder Xyligen (ein­ tragenes Warenzeichen).

Ein bevorzugter technischer Hilfsstoff zur Beimengung ist auch ein Hydrophobierungsmittel, das sich dann ebenfalls im Deck­ schichtenbereich der Holzfaserplatte anlagert, wodurch dann deren Wasseraufnahmefähigkeit reduziert wird, was für den spe­ ziellen Einsatzbereich derartiger Holzfaserplatten in feuchten Räumen von Vorteil ist.

Es versteht sich, daß gleichzeitig mehrere der vorstehend aufge­ führten technologischen Hilfsmittel in beliebiger Kombination beigemengt werden können.

Bei einem besonders bevorzugten Durchführungsbeispiel des er­ findungsgemäßen Verfahrens wird bei der Herstellung der Holz­ faserplatten zunächst bis einschließlich der Vorverdichtung des Faservlieses wie üblich vorgegangen. Vor dem Verpressen wird dann das Faservlies beidseitig mit einer Schicht aus beleimtem Holzstaub belegt, wobei die Schichtstärke so eingestellt wird, daß sie nach dem gemeinsamen Verpressen mit dem Holzfaservlies ca. 0,8 mm beträgt. Nach dem gemeinsamen Verpressen und Ab­ kühlen wird der Abschliff auf eine Stärke von 1 mm eingestellt. Hierdurch ist mit Sicherheit gewährleistet, daß sämtliche Holz­ staubteilchen entfernt sind, der Verlust an Holzfasarplatten­ material minimal ist und die Oberfläche der erzeugten Holzfaser­ platte ein einwandfreies Schliffbild zeigt. Die aufgeführten technologischen Hilfsstoffe werden je nach Bedarf und Anwen­ dungszweck zuvor dem beleimten Holzstaub beigemengt.

Abweichend vom vorstehend genannten Durchführungsbeispiel kann insbesondere bei dicken Holzfaserplatten die Schichtstärke so eingestellt werden, daß sie nach dem gemeinsamen Verpressen mit dem Holzfaservlies bis zu 3 mm beträgt. Der Abschliff wird dann auf eine entsprechende Stärke eingestellt.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten, bei dem die defibrierten Holzfasern beleimt, getrocknet und danach zu einem Faservlies geformt werden das vorverdichtet und danach unter Druck und Hitze zur Holzfaserplatte verpreßt wird, die abge­ kühlt und abgeschliffen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Holzfaservlies vor dem Verpressen beidseitig mit einer Schicht aus Holzstaub bestimmter Korn­ größe belegt wird, die Holzstaubschichten zusammen mit dem Holzfaservlies verpreßt werden und anschließend die Holz­ staubschichten abgeschliffen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Holzstaubteilchen bestimmter Korngröße Filter- und Siebstäube, Gatterspäne, Fasern aus Abfällen für die Schichtbildung ein­ gesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Holzstaubteilchen bestimmter Korngröße in vollem Umfang oder teilweise solche aus der Spanplattenherstellung eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Holzstaubteilchen bestimmter Korngröße solche aus dem Brenn­ staubanteil des Schleifstaubes und des Siebstaubes der Span­ plattenfertigung eingesetzt werden und diese erst nach dem zweiten Abschliff nach Erfüllung ihrer Funktion als schützende Schicht der Verbrennung zugeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beleimte Holzstäube eingesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unbe­ leimte Holzstäube eingesetzt werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstaubschichten so stark ein­ gestellt werden, daß sie nach dem Verpressen eine Schichtstärke von bis zu 3 mm haben.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Holz­ staubschichten so stark eingestellt werden, daß sie nach dem Verpressen eine Schichtstärke von etwa 0,8 mm haben.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstaubschichten nur teilweise abgeschliffen werden.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschleifen der Holzstaubschichten eine dünne angrenzende Schicht der Holzfaserplatte mit abgeschliffen wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub als Füllstoff Abschliffmaterial von einem ersten Holzfaserplattenabschliff beigegeben wird.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub ein oder mehrere technologische Hilfsstoffe zur Beeinflussung der Faserplatte beigemengt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub Chemikalien zur Reduzierung des Formaldehydgehaltes der Holzfaserplatte beigemengt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub Hilfsstoffe zur Beschleunigung des Aus­ härtens des Bindungsmittels der Holzfaserplatte beigemengt werden.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub Wasser beigemengt wird.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub ein Pilzschutzmittel beigegeben wird.

17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub ein Hydrophobierungs­ mittel beigemengt wird.