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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laminieren einer
holzigen Faserplatte für verschiedene
Arten der Verwendung.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Eine
holzige Faserplatte, eine sogenannte MDF-Platte (Mittedichte Faserplatte)
wird hergestellt, indem die aus einem Aufspalten vom Holzschnitzeln in
eine Baumwoll-Substanz erhaltenen Fasern zusammen mit einem Haftmittel
unter Wärme
und Druck in eine Plattenform geformt werden. Die MDF-Platte wird
aufgrund ihres leichten Gewichtes, ihrer hohen Festigkeit und der
Wasserabweisung für verschiedene
Baumaterialen, für
Möbel,
Waschtische oder Kücheneinheiten
verwendet.
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Das
MDF hat außerordentlich
gute Eigenschaften hinsichtlich einer Verwendung von jungem Baumbestand
und ausgedünntem
Holz als Ausgangsmaterial, womit es deshalb ein neues Material ist,
das weltweit im Hinblick auf die wirksame Nutzung der Waldressourcen
und auf globale Umweltfragen, wie beispielsweise die weltweite Ausholzung von
Waldbeständen,
Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat.
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Die
MDF-Platte hat ferner folgende ausgezeichnete Eigenschaften; während natürliches
Holz einer Verwerfung, einer Verspannung oder einer Rissbildung
unterliegt, können
diese Eigenschaften verhindert werden. Es schafft ein zum natürlichen Holz äquivalentes
Gefühl.
Ihre Festigkeit und Härte sind
zwischen 1,5 bis 3 mal höher
als bei natürlichem Holz.
Es ist widerstandfähig
gegen Wasser und Feuchtigkeit. Während
einer langen Verwendungszeit bildet sich keine Unebenheit auf der
Oberfläche.
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Aufgrund
des Produktionsablaufes und dem Verpressen unter Wärme und
Druck gibt es jedoch einen Material- und speziellen Gravitätsunterschied zwischen
dem Oberflächenteil
und dem Kernteil des Artikels, wobei ein Problem darin liegt, dass
die glatte Deckschichtoberfläche
unmittelbar nach der Herstellung nach 3 bis 6 Monaten unter einer
leichten Beschichtungsunebenheit leidet, was an dem ungleichmäßigen Durchdringungsmaß des beschichteten Materials
liegt.
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Die
MDF-Platte zeigt an geschnittenen Enden aufgrund einer Wasserabsorbierung
ein Problem auch im Aufquillen, Verwerfen und in der Rissbildung.
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Ferner
kann die MDF-Platte nicht verwendet werden, wenn eine bestimmte
Festigkeit erforderlich ist und deren Dicke auf maximal 40 mm begrenzt
ist, so dass sie für
einen Artikel mit einer großen
Dicke nicht verwendet werden kann.
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Es
ist ferner unmöglich,
Artikel mit verschiedenen Größen und
Formen, wie beispielsweise einen Artikel mit einer gekrümmten Oberfläche oder
einen Artikel mit einer geringen Dicke und einer hohen Festigkeit,
herzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wurde entwickelt, um oben beschriebene Probleme zu lösen. Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Laminieren einer
holzigen Faserplatte vorzusehen, bei dem holzige Faserplatten unter
Erhöhung
ihrer Festigkeit laminiert werden, die laminierte holzige Faserplatte
in eine vorbestimmte Form geschnitten wird, wobei die Festigkeit
des so verarbeiteten Artikels über
dies erhöht
ist, um im Endprodukt einen Artikel mit verschiedenen Größen und
Formen zu erhalten.
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Ein
laminierter Körper
einer holzigen Faserplatte mit verschiedenen Größen und Formen kann durch ein
Verfahren zum Laminieren einer holzigen Faserplatte erhalten werden,
welches Verfahren die Schritte aufweist:
- – Formpressen
von Holzschnitzeln unter Verwendung eines Haftmittels als Binder
zur Erzeugung einer holzigen Faserplatte mit einer vorbeschriebenen
Dicke;
- – Imprägnierung
oder Beschichtung einer einzelnen Platte der holzigen Faserplatte
mit einem seriellen Polyuhrethan-Primer, gefolgt von einem Trocknen;
- – Laminieren
durch Verkleben zweier oder mehrerer der getrockneten holzigen Faserplatte
mit einem seriellen wässrigen
polymerischen Isozyanat-Haftmittel;
- – Verarbeiten
der laminierten holzigen Faserplatte mittels einer Schneidklinge
in eine vorbeschriebene Form;
- – Imprägnieren
oder Beschichten des verarbeiteten Artikels mit einem seriellen
Polyuhrethan-Primer,
gefolgt von einem Trocknen; und
- – Imprägnieren
oder Beschichten des getrockneten Artikels mit einem oder mehreren
Stoffen aus der Gruppe eines seriellen Urethanharzes, eines seriellen
Melamin-Harzes, eines seriellen Polyesterharzes oder eines Lacks.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform, bei der mehrere
holzige Faserplatten laminiert sind;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der mehrere
holzige Faserplatten laminiert sind;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der eine Mehrzahl holziger
Faserplatten laminiert ist;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der mehrere
holzige Faserplatten laminiert sind;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der mehrere
holzige Faserplatten laminiert sind;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der eine durch
Laminieren mehrerer holziger Faserplatten erhaltener Artikel zur
Erzeugung eines Produktes verarbeitet wurde.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform
des Verfahrens zum Laminieren einer holzigen Faserplatte gemäß der Erfindung
wird mit Bezug auf Beispiele beschrieben.
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Als
Material der holzigen Faserplate der Erfindung wird eine holzige
Faserplatte verwendet, die durch Pressformen von Fasern unter Wärme und Druck
in eine Plattenform erhalten wird, welche Fasern durch Aufspaltung
von Holzschnitzeln in eine Baumwollsubstanz mit einem seriellen
Urethan- oder seriellen Melamin-Haftmittel als Binder erhalten werden.
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Die
holzige Faserplatte ist leichtgewichtig mit einer bestimmten Schwerkraft
von 0,40 bis 0,70, sie zeigt eine ausgezeichnete Festigkeit im Vergleich
mit herkömmlichen
Holzspanplatten und Schalungsplatten und hat eine Vielzahl verschiedenartiger
Anwendungen. Beispielsweise hat eine Schnitzel aus Nadelbaumholz
verwendende Faserplatte mit einer Dicke von 3 mm eine spezifische
Schwerkraft von 0,525, eine Dichte von 0,75 g/cm3,
eine Biegefestigkeit von 440 kg/cm3, eine
Schälfestigkeit
von 10,5 kg/cm2, und einen Wasserabsorptionsanteil
von 47%. Während
die Festigkeit der Platte im allgemeinen proportional zum spezifischen
Gewicht ist, ist die gemäß der Erfindung
verwendete holzige Faserplatte leichter als die Holzspanplatte und
sie hat eine 1,5 bis 2,0 mal höhere
Festigkeit und eine 2 bis 3 mal höhere Kerbzähigkeit als im Vergleich zu
einer Holzspanplatte. Überdies
hat die holzige Faserplatte eine von Sperrholz entsprechende Resistenz
gegen Wasser und Feuchtigkeit.
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Eine
geeignete Wahl und Verwendung der holzigen Faserplatte betrifft
eine solche mit einer Dicke von ca. 2,5 bis 40 mm.
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Beide
Oberflächen
der holzigen Faserplatte mit einer vorbeschriebenen Dicke werden
mit einem seriellen Polyuhrethan-Primer imprägniert oder beschichtet, um
eine in der Platte inhärent
vorzufindende Verwerfung oder Verspannung zu beseitigen und gleichzeitig
die Festigkeit der Platte mit einem Faktor mit 1,5 oder höher zu erhöhen.
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Nach
dem Imprägnieren
oder Beschichten mittels des seriellen Polyuhrethan-Primers wird
die holzige Faserplatte dann in einer Trocknungskammer bei einer
Temperatur von 25°C
oder höher
und einer Feuchtigkeit von 60% oder höher platziert, um die holzige
Faserplatte über
8 Stunden oder länger
zu trocknen.
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In
den 1 bis 5 sind Beispiele von getrockneten
holzigen Faserplatten gezeigt, die in allen Richtungen (in mehreren
Richtungen) laminiert und verklebt sind. Als das Haftmittel zum
Laminieren wird serielles wässriges
polymerischen Isozyanat verwendet. Die Anzahl der Laminierungsschichten
kann unter Erwägungen
zum Endprodukt geeignet bestimmt werden.
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Nachfolgend
wird das für
die holzige Faserplatte verwendete Haftmittel im Detail näher beschrieben:
100
Einheiten (Gewichtsanteile) eines modifizierten Vinylharzes als
Basismittel und 15 Einheiten eines Polyisozyanates als Härtemittel
werden verrührt
und gleichmäßig durchmischt.
Die Mischung kann innerhalb von 30 Minuten nach dem Durchmischen
bei einer Temperatur von 25 bis 35°C in der Sommerjahreszeit und
innerhalb einer Stunde nach dem Mischen bei einer Temperatur von
5–25°C in den
anderen Jahreszeiten verwendet werden.
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Die
Festigkeit der holzigen Faserplatte kann bis zu 2–3 mal gemäß den oben
genannten Verfahrensschritten erhöht werden.
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Nach
einem ausreichenden Verkleben und Verbinden der holzigen Faserplatten
wird die laminierte holzige Faserplatte durch Schneiden in eine vorbestimmte
Form in Abhängigkeit
Ihrer Verwendung unter Anwendung von Prozess-Mitteln verarbeitet.
Ein verfahrenstechnisches Abtragen, Abschleifen oder Aushöhlen können ebenso
durchgeführt
werden.
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Der
Schneidprozess für
die holzige Faserplatte wird unter Verwendung eines neuen keramischen
Meißel-Werkzeuges
vollzogen, ein industrielles Diamant-Meißel-Werkzeug, ein superhartes
Meißel-Werkzeug
oder eine Diamant-Häckselschneidsäge. Ein
automatisches computergesteuertes Schneideverfahren kann angewendet
werden.
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Der
durch die Verarbeitung der holzigen Faserplatte in Abhängigkeit
verschiedener Arten der Verwendung erhaltene Artikel wird mit einem
seriellen Polyuhrethan-Primer imprägniert oder beschichtet und
in einer Trocknungskammer über
8 Stunden oder länger
getrocknet und ausgehärtet.
Die Trocknungskammer hat eine Temperatur von 25°C oder höher und einen Feuchtigkeitsgehalt
von 60%.
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Nach
dem Trocknen und Aushärten
wird die in die vorgeschriebene Form verarbeitete holzige Faserplatte
mit einem seriellen Urethanharz, einem seriellen Melamin-Harz, einem
seriellen Polyesterharz oder einem Lack imprägniert oder beschichtet, um ein
laminiertes, stabil verarbeitetes Produkt zu erzeugen.
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Beispiele
dieser Laminierung der holzigen Faserplatte werden nachfolgend beschrieben.
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BEISPIEL 1
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
von holzigen Faserplatten 1 in der horizontalen Richtung
laminiert.
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BEISPIEL 2
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In
der in 2 gezeigten Ausführungsform ist ein Artikel,
der durch Laminieren der holzigen Faserplatten 1 in der
Horizontalrichtung erhalten wird, an seinen Seitenenden mit einem
Artikel, der durch Laminieren der Faserplatten in der vertikalen
Richtung erhalten wird, verklebt.
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BEISPIEL 3
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In
der in 3 gezeigten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
von Artikeln, die durch Laminieren der holzigen Faserplatten 1 in
der Horizontalrichtung erhalten werden, mit einem Artikel, der durch
Laminieren dieser in der Vertikalrichtung erhalten wird, in einen
Körper
verklebt. In diesem Beispiel sind 3 Schichten gebildet.
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BEISPIEL 4
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In
der in 4 gezeigten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
von Artikeln, die durch Laminieren der holzigen Faserplatten 1 in
der Vertikalrichtung erhalten werden, in eine dreieckförmige Prismenform geschnitten,
wobei diese miteinander verklebt sind, um eine quadratische Prismenform
zu bilden.
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BEISPIEL 5
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In
der in 5 gezeigten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
von Artikeln, die durch Laminieren der holzigen Faserplatten 1 in
der Horizontalrchtung erhalten werden, mit einer Mehrzahl von Artikeln,
die durch Laminieren dieser in Vertikalrichtung erhalten werden,
in einen Körper
in der Vertikalrichtung verklebt, um fünf Schichten zu bilden.
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Das
durch Laminieren der holzigen Faserplatten 1 zur Bildung
von fünf
Schichten erhaltene Laminat wird durch Schneiden mittels eines superharten
Meißel-Werkzeuges
oder einer Diamant-Schnitzelsäge
oder dergleichen in die in 6 gezeigte Form
verarbeitet.
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Da
die als ein Ausgangsmaterial verwendete holzige Faserplatte Fasern
umfasst, die durch Auftrennen von Holzschnitzeln erhalten werden,
kann gemäß der Erfindung
Jungholz und ausgedünntes Holz
unter Verwendung der Waldressourcen wirksam verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung
wird überdies
eine einzelne Platte aus einer holzigen Faserplatte mit einem seriellen
Polyuhrethan-Material imprägniert
oder beschichtet, um die Festigkeit der einzelnen Platte zu erhöhen, wobei
dann die holzige Faserplatte unter Verwendung eines seriellen Isozyanat-Haftmittels
laminiert wird, um die Festigkeit nochmals zu steigern. Die laminierte
Faserplatte wird durch Schneiden in eine erforderliche Form weiterverarbeitet.
Während die
laminierte Faserplatte eine bestimmte Härte in dieser Stufe hat, kann
das Schneidverfahren einfach ausgeführt werden, um verschiedene
Größen und Formen
herzustellen, wobei sie damit ausgezeichnete Verarbeitungseigenschaften
zeigt. Nachfolgend kann eine noch höhere Härte (200 kg/cm2)
durch Imprägnieren
oder Beschichten mittels einem seriellen Urethan-Lösungsmittel
erhalten werden. Im Ergebnis kann ein Produkt mit einer ausgezeichneten
Festigkeit im Vergleich zu natürlichem
Holz erhalten werden.
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Das
die holzige Faserplatte Holzschnitzel unter Einschluss von Poren
aufweist, kann sie einfach imprägniert
und von verschiedenen Lösungsmitteln
durchdrungen werden, wobei deren Festigkeit einheitlich sein kann,
um die Bildung eines Risses, einer Verzerrung, einer Verwerfung
oder von Wurmlöchern
vollständig
zu verhindern, die häufig
bei natürlichem
Holz auftreten.
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Da
die holzigen Faserplatten laminiert sind, kann ein Baumring-Muster
in verschiedenen Formen je nach Bedarf geschaffen werden, um die
Schönheit von
natürlichem
Holz zu erhalten. Das Gefühl
beim Betasten der laminierten holzigen Faserplatte ist dasselbe
wie bei natürlichem
Holz.
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Demgemäß können verschieden
harte, verarbeitete Produkte erzeugt werden, wie beispielsweise
Artikel für
behinderte Menschen, Innenausstattungen, Möbel oder Haushaltswaren, Einrichtungsausrüstungen
und Bau-Verschalungsmaterialen. Da die laminierte holzige Faserplatte überdies
eine ausgezeichnete Wasserwiderstandskraft hat, kann sie für verschiedene
Außen-Baumaterialen,
auf Zivil-Engineering bezogene Materialen, verschiedene Außenmaterialen
und Sanitär-
und Küchenteile
verwendet werden. Da die laminierte, holzige Faserplatte überdies
eine hohe Festigkeit hat, kann sie auch für verschiedene Trägerelemente
im Bau und ziviler Engineering-Konstruktionen und Strukturelemente über einen
großen
Querschnittsbereich verwendet werden.