DE69937675T2

DE69937675T2 - Verfahren zum Kontrollieren eines Verfahrens zur Herstellung eines Zullulosefasern enthaltenden Produkts

Info

Publication number: DE69937675T2
Application number: DE69937675T
Authority: DE
Inventors: Sofia Nordin; Bo Johnsson; Björn Engström
Original assignee: Akzo Nobel NV
Current assignee: Akzo Nobel NV
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: NO325489B1; DE69937675D1; AU748287B2; EP1060382A1; EE200000496A; PT1060382E; EP1060382B1; ATE380339T1; SK13102000A3; MY131155A; JP2002505963A; EE04290B1; PL188440B1; CA2322278A1; CZ301201B6; NO20004358D0; ES2297920T3; PL342764A1; DK1060382T3; CZ20003136A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren eines Verfahrens zur Herstellung eines Zellulosefasern enthaltenden Produkts aus Zellulosefasern enthaltendem Rohmaterial, speziell ein Verfahren zur Herstellung von Platten auf Holzbasis, etwa Spanplatten.
Die Herstellung von Zellulosefasern enthaltenden Produkten ist häufig verbunden mit einer Zugabe von verschiedenen Stoffen während des Herstellungsverfahrens. Der Zweck der Zugabe kann sein, das Herstellungsverfahren an sich zu erleichtern, oder das resultierende Produkt zu bewerkstelligen, oder beides. Die Zugabe verschiedener Klebstoffe, die oft aus einem Klebstoffsystem bestehen, welches ein Harz und ein Härtungsmittel umfasst, bei der Herstellung von Platten auf Holzbasis ist beispielhaft für eine Zugabe zur Bewerkstelligung des resultierenden Produkts. Ein wichtiger Parameter in diesem Zusammenhang ist häufig das Verhältnis zwischen den Komponenten, die den Stoff aufbauen, falls es mehr als eine ist, wie z. B. das Verhältnis von Harz und Härtungsmittel in einem Klebstoff, oder das Verhältnis von Harnstoff und Formaldehyd in einem Klebstoff, der diese Komponenten enthält. Ein anderer wichtiger Parameter können die Verhältnisse von verschiedenen zugefügten Stoffen sein, welche für unterschiedliche Teile der Platte bestimmt sind, z. B. in verschiedenen Schichten der Platte.
US 5,532,487 offenbart ein Verfahren für die Messung und Kontrolle von Polyamiden und Polyamid-Vorläufergemischen mittels der Nah-Infrarotspektroskopie. US 5,532,487 offenbart jedoch nicht das Kontrollieren mehrerer Stoffe, die die gleiche Eigenschaft des Produkts beeinflussen, unter Verwendung von NIR-Spektroskopie.
WO 97/04299 betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren von Prozessvariablen, die Parameter von Platten auf Holzbasis beeinflussen, einschließlich Klebstoffmengen und Wachsmengen, wobei das Verfahren das Analysieren des Rohmaterials mittels eines spektrometrischen Verfahrens, das Verknüpfen der erhaltenen Spektraldaten zu einer Kombination mit gewünschten Parametern und das Vergleichen der Kombination mit Referenzkombinationen umfasst, welche aus Referenzdaten von Referenz-Rohmaterial verknüpft mit bekannten Parametern des Referenzmaterials bestehen, wobei die Referenzkombinationen mittels einer multivariaten Analyse auf bekannte Variable kalibriert wurden. Es gibt allerdings keinen Vorschlag hinsichtlich des Kontrollierens irgendwelcher Verhältnisse, die diese Additive betreffen.
Es wäre jedoch wünschenswert, solche Verhältnisse kontrollieren zu können, da es auf diesem Weg möglich sein sollte, ein Zellulosefasern enthaltendes Produkt, etwa Platten auf Holzbasis, mit sehr spezifischen Eigenschaften bei optimierten technischen und wirtschaftlichen Bedingungen herzustellen. Das Problem, das durch die Erfindung zu lösen ist, ist demnach, eine derartige Kontrolle zu ermöglichen. Dieses Problem wurde durch die Erfindung gelöst, wie durch die anhängenden Patentansprüchen definiert. Spezieller beinhaltet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Kontrollieren eines Verfahrens zur Herstellung eines Zellulosefasern enthaltenden Produkts aus Zellulosefasern enthaltendem Rohmaterial, wobei während des Verfahrens verschiedene Stoffe zugegeben werden, von denen mindestens zwei einen wesentlichen Einfluss auf die gleiche Eigenschaft des Produkts gemäß dem Verhältnis zwischen den Stoffen haben, wobei ein Kalibriermodell mit einem Verfahren aufgestellt wurde, welches das Verknüpfen bekannter Bezugswerte für die Produkteigenschaft und entsprechender bekannter Bezugsverhältnisse zwischen den Stoffen mittels einer mathematischen Funktion umfasst; das Verfahren umfasst die Schritte aus

I) Anwenden des Kalibriermodells auf das Istverhältnis der Stoffe, um den Wert der Produkteigenschaft vorherzusagen;
II) Vergleichen des vorhergesagten Wertes der Produkteigenschaft mit einem erwünschten Zielwert der Produkteigenschaft; und, wenn der vorhergesagte Wert nicht im Wesentlichen gleich dem Zielwert ist, Anpassen des Istverhältnisses zwischen den Stoffen in einer vorbestimmten Weise;
III) Wiederholen der Schritte I) und II), bis der vorhergesagte Wert im Wesentlichen gleich dem Zielwert ist.

Mit dem Ausdruck „in einer vorbestimmten Weise" ist im vorliegenden Kontext teilweise gemeint, dass im voraus festgelegt wurde, ob das Verhältnis im vorliegenden Durchgang in der durch die Schritte I) bis III) definierten Schleife überhaupt angepasst werden sollte; teilweise gemeint, dass im voraus festgelegt wurde, ob die Anpassung inkrementell oder dekrementell sein sollte, abhängig von der Tatsache an sich, dass der vorhergesagte Wert größer als der Zielwert ist, ungeachtet der Größe der Differenz zwischen jenen Werten, und umgekehrt, und teilweise gemeint, dass der Absolutwert der Anpassung im voraus festgelegt wurde.
Das vorliegende Verfahren bietet eine Vielzahl von Vorteilen für den Hersteller von Zellulosefasern enthaltenden Produkten. Mit Hilfe des vorliegenden Verfahrens kann zum Beispiel ein Spanplattenhersteller eine oder mehrere Eigenschaften der hergestellten Platten auf eine sehr schnelle und wirtschaftliche Weise regulieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform wurde das Kalibriermodell mit Hilfe einer multivariaten Analyse aufgestellt; dies bedeutet auch, dass die gleiche Art der multivariaten Analyse angewandt wird, wenn das Kalibriermodell auf das Istverhältnis angewandt wird. Die multivariate Analyse kann zum Beispiel eine Hauptkomponentenanalyse (PCA), eine partielle Regression nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate (PLS), eine Hauptkomponentenregression (PCR), eine multilineare Regressionsanalyse (MLR), eine Diskriminantenanalyse oder irgendein anderes geeignetes Verfahren für die multivariate Analyse sein. Das PLS-Verfahren ist im Einzelnen in Carlsson R., „Design and optimization in organic synthesis", B. G. M. Vandeginste, O. M. Kvalheim, Hrsg., „Data Handling in science and technology" (Elsevier, 1992), Bd. 8, offenbart, welches hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Bezüglich eines Tutoriums in PCA, PLS und PCR siehe P. Geladi et al. in „Partial Least-Squares Regression: A Tutorial" in Anal. Chim. Acta 185 (1986) 1–32, welches durch Bezugnahme hier in seiner Gesamtheit aufgenommen ist. Mit MLR wird die am besten übereinstimmende Ebene für die Parameter als eine Funktion der Spektren definiert, wobei Verfahren der kleinsten Quadrate verwendet werden, um jede Grenze der Ebene zu definieren. Diese Ebene wird dann verwendet, um einen vorhergesagten Wert zu erkennen und einem unbekannten Parameterwert zuzuordnen. Die Diskriminantenanalyse ist ein Verfahren, mit dem unter Verwendung von Spektraldaten die bekannten Parameterwerte zu verschiedenen Cluster gruppiert werden, die durch lineare Entscheidungsgrenzen separiert sind. Aus ihrem Spektrum kann eine Probe mit unbekannten Parameterwerten dann mit einem Cluster in Übereinstimmung gebracht werden, und dem Parameterwert kann ein Wert zugeordnet werden, z. B. der Mittelwert des Clusters. Da sie im allgemeinen auf dem Gebiet der Chemie angewandt werden, werden diese statistischen Verfahren auch als chemometrische Verfahren bezeichnet. Das Verfahren der Chemometrie ist ausführlicher in S. D. Brown, „Chemometrics", Anal. Chem. 62 (1990) 84R–101R erläutert, welches durch Bezugnahme hier in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zellulosefasern enthaltende Produkt eine Platte auf Holzbasis. Die Platte auf Holzbasis kann zwei oder mehrere Schichten umfassen. Einer der Stoffe kann beispielsweise zugegeben werden, um im Wesentlichen zwischen den Schichten zu verbleiben, um so z. B. die Schichten zu agglutinieren (d. h. miteinander zu verkleben). Alternativ kann ein Stoff zugefügt werden, um im Wesentlichen innerhalb einer der Schichten enthalten zu sein, um so z. B. Partikel auf Holzbasis in einer Spanplatte zu binden, oder um die Schicht mit einer gewissen Eigenschaft zu versehen, oder um eine gewisse bereits vorhandene Eigenschaft zu verstärken. Die Platte auf Holzbasis ist vorzugsweise ein Brett, etwa eine Spanplatte, eine Holzfaserplatte mittlerer Dichte (MDF), eine Schichtplatte, eine orientierte strukturierte Spanplatte (OSB), eine Hartfaserplatte oder eine Platte aus Sperrholz; im Speziellen ist die Platte eine Spanplatte. Hintergrundinformation über Spanplatten und die Verfahren zu deren Herstellung ist dargelegt in „Modem Particleboard & dry-process fibreboard manufacturing" von Thomas M. Maloney (1993), (vgl. insbesondere Kapitel 4 und 5), welches durch Bezugnahme hier in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
Es versteht sich von selbst, dass die zwei (oder mehr) Stoffe, die einen wesentlichen Einfluss auf die gleiche Eigenschaft des Produkts gemäß dem Verhältnis zwischen den Stoffen haben, sehr wohl überhaupt keine Wirkung oder nur eine schwache Wirkung auf diese (oder irgendeine andere) Eigenschaft haben können, wenn sie isoliert voneinander verwendet werden. Dies ist grundsätzlich der Fall, wenn zum Beispiel ein Stoff ein Harz ist und ein anderer ein entsprechendes Härtungsmittel ist. Andererseits kann in einer anderen Ausführungsform die Wirkung der Stoffe grundsätzlich von der gleichen Größenordnung sein, z. B. wenn zwei Harnstoff(urea)-Formaldehyd-Klebstoffe mit verschiedenen U/F-Anteilen verwendet werden. Im letzteren Fall kann die interessierende Eigenschaft in Richtung ihres Zielwertes gebracht werden, indem der U/F-Anteil eines augenblicklich zugefügten, gemischten Klebstoffes innerhalb eines Bereiches kontrolliert wird, welcher durch die U/F-Anteile der beiden Klebstoffe definiert ist, wobei das vorliegende Verfahren auf das Verhältnis zwischen den zugefügten und gemischten Mengen der Klebstoffe angewandt wird. Wenn statt dessen die Klebstoffe zu verschiedenen Schichten einer Platte zugefügt werden und somit grundsätzlich nicht miteinander vermischt werden, kann die interessierende Eigenschaft immer noch kontrolliert werden, und in diesem Fall wird das Istverhältnis zwischen den zugefügten, aber nicht vermischten Stoffen bei der Konstruktion und Anwendung des Kalibriermodells verwendet.
In einer Ausführungsform ist jeder der Stoffe ein Klebstoff, der ein Aminoharz enthält, wie zum Beispiel ein Harnstoff-Formaldehydharz (UF), ein Melamin-Harnstoff-Formaldehydharz (MUF) oder ein Phenol-Formaldehydharz (PF), wobei sich die Stoffe z. B. in Bezug auf den Formaldehydgehalt voneinander unterscheiden können. Es können allerdings auch andere Klebstoffe verwendet werden, wie z. B. Isocyanatharz (MDI).
Die Produkteigenschaften, die mit dem vorliegenden Verfahren kontrolliert werden können, sind zum Beispiel die Dichte, das Dichteprofil, die interne Haftfestigkeit, die Dickenschwellung, der Absorptionswert, der Permeabilitätswert, der Perforationswert, der Bruchmodul (MOR), der Elastizitätsmodul (MOE), Parameter in Bezug auf flüchtige organische Bestandteile (VOC) und der Emissionskammerwert; dies ist jedoch keine erschöpfende Liste von kontrollierbaren Eigenschaften. Grundsätzlich kann jede messbare Eigenschaft des Produkts mit dem vorliegenden Verfahren kontrolliert werden.
Die Gesamtmenge des Stoffes ist häufig ebenfalls wichtig hinsichtlich der resultierenden Produkteigenschaft. In einer Ausführungsform der Erfindung, in der die zwei Stoffe einen wesentlichen Einfluss auf die Eigenschaft auch gemäß der zugefügten kombinierten Menge der Stoffe haben, bezieht das Kalibriermodell demnach das Verknüpfen der bekannten Werte der Produkteigenschaft mit den entsprechenden bekannten kombinierten Mengen der zugefügten Stoffe sowie den entsprechenden Verhältnissen zwischen den Stoffen in den Mengen ein; und die Anwendung des Kalibriermodells bezieht das Verknüpfen der Istverhältnisse zwischen den Stoffen und der entsprechenden Verhältnisse zwischen den Stoffen in den Mengen ein, um den Istwert für die Produkteigenschaft vorherzusagen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wurde das Kalibriermodell über ein Verfahren eingerichtet, welches das Analysieren des Referenzrohmaterials mit Hilfe einer Analysenmethode zur Bereitstellung von Referenzprobedaten sowie das Verknüpfen der Referenzprobedaten mit bekannten Werten der Produkteigenschaft und entsprechenden bekannten Verhältnissen zwischen den Stoffen mit Hilfe der mathematischen Funktion umfasst; das Verfahren umfasst zusätzlich den Schritt des Analysieren des Rohmaterials mit Hilfe der Analysenmethode, um Probedaten bereitzustellen; und die Anwendung des Kalibriermodells bezieht das Verknüpfen der Probedaten mit dem Verhältnis zwischen den Stoffen ein, um den Istwert der Produkteigenschaft vorherzusagen.
Diese Ausführungsform bietet zusätzliche Vorteile für den Hersteller von Zellulosefasern enthaltenden Produkten. Mittels des vorliegenden Verfahrens kann ein Spanplattenhersteller zum Beispiel Platten mit hoher Oberflächenfestigkeit sogar aus Holzrohmaterial minderer Qualität herstellen, indem die mangelnde Qualität durch einen Harnstoff/Formaldehyd-Klebstoff mit einem hohen molaren Anteil von Formaldehyd kompensiert wird, welcher in der Oberflächenschicht der Platte verwendet wird, während die Kontrolle der Dosierung und des molaren Anteils von Formaldehyd in dem Klebstoff in der Kernschicht auf anderen gewünschten Eigenschaften, wie zum Beispiel eine spezifizierte Dichte und/oder ein niedriger Formaldehyd-Emissionswert, basieren.
Die Probedaten werden vorzugsweise in latente Variablen überführt, bevor sie mit dem Zielwert verknüpft werden, ebenso wie vorzugsweise die Referenzprobedaten, bevor sie mit den bekannten Werten verknüpft werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Analysenmethode ein spektrometrisches Verfahren. Die Probedaten ebenso wie die Referenzprobedaten werden in diesem Fall vorzugsweise bearbeitet, um das Rauschen zu verringern, und sie werden auch hinsichtlich Drift und Streulicht geeignet angepasst, zum Beispiel mittels der Kubelka-Munk-Transformation (P. Kubelka, F. Munk, Z. Tech. Physik 12 (1931) 593, hier durch Bezugnahme aufgenommen), die Absorption und Streuung berücksichtigt, der multiplikativen Streukorrektur (P. Geladi, D. MacDougall, H. Martens, Appl. Spect. 39 (1985) 491–500, hier durch Bezugnahme aufgenommen), in der jedes Spektrum sowohl hinsichtlich Verschiebung als auch Steigung „korrigiert" wird, indem es mit einem „idealen” Spektrum (dem Durchschnittsspektrum) verglichen wird. Ein anderer Weg zur Linearisierung der Spektraldaten beinhaltet die Verwendung von Ableitungen, z. B. bis zu Ableitungen vierten Grades (A. Savitzky, M. J. E. Golay, Anal. Chem. 36 (1964) 1627–1639, hier durch Bezugnahme aufgenommen). Die Ableitung des Spektrums führt zu einem transformierten Spektrum, das nur aus den relativen Änderungen zwischen den benachbarten Wellenlängen besteht, und es wurde gezeigt, dass die Peakintensitäten von abgeleiteten Spektren sich häufig linearer mit der Konzentration verhalten (T. C. O "Hauer, T. Begley, Anal. Chem. 53 (1981) 1876, hier durch Bezugnahme aufgenommen). Die Linearisierung kann auch durch Verwendung der Fourier-Transformation bewerkstelligt werden, oder durch Verwendung der Standard-Normalvariatentransformation (R. J. Barnes, M. S. Dhanoa und S. J. Lister, Appl. Spectrosc., Bd. 43, Nr. 5 (1989) 772–777, hier durch Bezugnahme aufgenommen). Diese Rauschreduzierungs-/Drift- und Streulicht-Anpassung wird geeigneter Weise vorgenommen, bevor die Daten wie vorstehend dargelegt verknüpft werden. Das spektrometrische Verfahren kann ein spektrometrisches Absorptions-, Reflektions-, Emissions- oder Transmissionsverfahren oder irgendein anderes denkbares spektrometrisches Verfahren sein. Obwohl das spektrometrische Verfahren sich auf eine beliebige geeignete Art von Strahlung in einem beliebigen Wellenlängenbereich beziehen kann, ist es bevorzugt, ein spektrometrisches Verfahren zu verwenden, das im Wellenlängenbereich von etwa 180 bis etwa 2500 nm, insbesondere von etwa 400 bis etwa 2500 nm, und speziell von etwa 1000 nm bis etwa 2500 nm, arbeitet. Es ist besonders bevorzugt, das vorliegende Verfahren im Bereich der Nah-Infrarotstrahlung (NIR) zu betreiben. Die Prinzipien der NIR-Spektroskopie sind beschrieben von Williams, P.; Norris, K. (1987): New-Infrared Technology in the Agriculture and Food Industries, AACC, St. Paul/Min., und Sterk, E.; Luchter, K. (1986): Near Infrared Analyses (NIRA) A Technology for Quantitative and Qualitative Analyses. (Applied Spectroscopy Revues 22:4), die alle hier durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Technisch kann die spektrometrische Analyse durch on-line, in-line oder at-line Sondieren mit optischen Fasern ausgeführt werden, oder indem einzelne Proben zur separaten Analyse genommen werden. In jedem Fall werden die Spektren vorzugsweise einer weiteren Datenbearbeitung unterzogen, wobei Werte von verschiedenen diskreten Wellenlängen aus jedem einzelnen Spektrum verwendet werden. Die in dem spektrometrischen Verfahren verwendete Strahlung trifft vorzugsweise direkt auf das Rohmaterial auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das hergestellte Zellulosefasern enthaltende Produkt eine Spanplatte, die eine Kernschicht und zwei Oberflächenschichten umfasst; das Zellulosefasern enthaltende Rohmaterial umfasst Sägemehl, Späne, Schnitzel oder Späne von Rundholz oder eine Kombination davon; die kontrollierte Produkteigenschaft ist die Dichte, das Dichteprofil, die interne Haftfestigkeit, der MOR, der MOE, die Dickenschwellung, der Absorptionswert, der Permeabilitätswert, der Perforationswert oder der Emissionskammerwert; die Stoffe sind Klebstoffe, welche durch Mischen von Formaldehyd, Harnstoff und gegebenenfalls irgendeiner anderen geeigneten Komponente erhalten werden; und die Klebstoffe unterscheiden sich voneinander in Bezug auf die Verhältnisse von Formaldehyd und Harnstoff, wobei ein erster Klebstoff ein größeres Verhältnis zwischen Formaldehyd und Harnstoff besitzt als ein zweiter Klebstoff.
In einer anderen Ausführungsform wird das vorliegende Verfahren zum Kontrollieren eines Verfahrens für die Herstellung eines Zellulosefasern enthaltenden Produkts kombiniert mit EP 564,013 , welches ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen von Bindemitteln unter Verwendung von mindestens zwei Komponenten betrifft, welche man aus getrennten Vorratsbehältern zu einem gemeinsamen Vermischungspunkt fließen lässt. Die Vorratsbehälter werden kontinuierlich gewogen und ihre Gewichtsänderung pro Zeiteinheit wird ermittelt.
Die vorliegende Erfindung wird nun durch einige nicht einschränkende Beispiele weiter veranschaulicht.
Beispiele: Spanplatten mit einer Kernschicht und zwei Oberflächenschichten wurden hergestellt, indem Kern- und Oberflächenteilchen mit Harnstoff/Formaldehydharz-Klebstoff gemischt wurden, die Gemische zu Platten von 330 × 500 mm geformt wurden, und die Platten 2,7 Minuten bei 185°C gepresst wurden. Es wurden zwei leicht unterschiedliche Harnstoff-Formaldehydharz-Klebstoffe verwendet, beide basierend auf der gleichen Art von Harnstoff-Formaldehydharz, Cacorit UF 1110 von Casco Products, Industrial Resins Division, Sundsvall, Schweden. Ein Klebstoff, der Klebstoff A, hatte ein Verhältnis F/U von Formaldehyd zu Harnstoff von 0,9, und der andere Klebstoff, der Klebstoff B, hatte ein F/U-Verhältnis von 1,3. Beide Klebstoffe enthielten 0,4 Gew.-% Wachs (Kenosize 4550 von Casco Products, Schweden). Die Viskositäten der Klebstoffe betrugen ungefähr 300 mPas für den Klebstoff A und ungefähr 800 mPas für den Klebstoff B.
Eine 2⁴-Versuchsgestaltung mit zwei Zentralpunkten befolgend wurde eine Reihe von 18 Spanplatten hergestellt. Klebstoff A und B wurden der Kernschicht und den Oberflächenschichten in unterschiedlichen Mengen zugegeben, wodurch unterschiedliche F/U-Verhältnisse in den Kern- und Oberflächenschichten bereitgestellt wurden, gemäß der nachstehenden Tabelle I.

Ammoniumsulfat wurde als Härtungsmittel verwendet: 3,0 Gew.-% wurden in der Kernschicht und 1,0 Gew.-% in den Oberflächenschichten zugegeben.

Tabelle I
Platte Nr.	Gesamtklebstoffmenge in Oberflächenschicht, Gew.-% (YI)	Gesamtklebstoffmenge in Kernschicht, Gew.-% (MI)	F/U-Verhältnis in Oberflächenschicht (Ym)	F/U-Verhältnis in Kernschicht (Mm)
1	10	7	1,05	1,05
2	10	7	1,15	1,05
3	10	7	1,05	1,15
4	10	7	1,15	1,15
5	12	7	1,05	1,05
6	12	7	1,15	1,05
7	12	7	1,05	1,15
8	12	7	1,15	1,15
9	10	9	1,05	1,05
10	10	9	1,15	1,05
11	10	9	1,05	1,15
12	10	9	1,15	1,15
13	12	9	1,05	1,05
14	12	9	1,15	1,05
15	12	9	1,05	1,15
16	12	9	1,15	1,15
17	11	8	1,1	1,1
18	11	8	1,1	1,1

Die Platten wurden hinsichtlich mehrerer Parameter analysiert:

– Dichte, ermittelt durch Wiegen von Streifen der Platte mit bekanntem Volumen, und Dividieren der Masse durch das Volumen. Die Werte sind ausgedrückt in kg/m³;
– interne Haftfestigkeit (IB), welche die Eigenschaft einer vorgegebenen Platte ist, einer Spannung senkrecht zur Ebene der Platte standzuhalten. Die Werte sind ausgedrückt in MPa;
– Dickenschwellung (TSW), gemessen durch Einlegen einer Plattenprobe in Wasser mit einer Temperatur von 20 oder 23°C während 2–24 Stdn.. Die Dicke der Probe wird vor und nach dem Durchfeuchten gemessen. Die Dickendifferenz wird durch die ursprüngliche Dicke dividiert und in Prozenten ausgedrückt;
– Absorptionswert (ABS): eine Probe wird vor und nach der Wassereinwirkung gewogen. Die Massendifferenz wird durch die ursprüngliche Masse dividiert und in Prozenten ausgedrückt;
– Perforationswert (PV), der den Formaldehydgehalt der Platte bei einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt (6,5%) ausdrückt. Die Platte wird in Toluol ausgelaugt. Der freigesetzte Formaldehyd wird in Wasser absorbiert und photometrisch bestimmt. Die Werte sind ausgedrückt in mg HCHO/100 g ofentrockene Platte;
– Formaldehyd-Freisetzung mittels des Kolbenverfahrens EN 717-3 (HCHO-Freisetzung). Die Werte sind ausgedrückt in mg HCHO/kg ofentrockene Platte.

Die erhaltenen Parameterwerte sind nachstehend in Tabelle II dargelegt.

Tabelle II
Platte Nr.	IB	TSW	PV	Freisetzung von HCHO
1	0,68	25,7	4,4	4,2
2	0,71	22,8	6,1	5,9
3	0,73	18,8	6,4	5,7
4	0,80	17,5	6,8	7,4
5	0,67	18,4	4,7	4,5
6	0,68	19,0	5,4	5,6
7	0,76	20,8	6,6	6,1
8	0,77	15,5	8,3	8,1
9	0,82	18,4	3,6	4,0
10	0,74	15,5	5,9	5,6
11	0,92	16,7	5,3	5,8
12	0,95	14,7	7,7	8,4
13	0,73	15,2	4,1	3,9
14	0,76	17,4	5,1	5,7
15	0,86	14,5	5,4	5,5
16	0,95	13,7	6,3	7,9
17	0,80	16,1	5,1	6,0
18	0,81	18,2	5,9	5,4

Es wurden partielle Regressionen nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate basierend auf den vorstehend angegebenen Werten durchgeführt, um Korrelationen zwischen den erhaltenen Werten in Tabelle II und den Parameter aus Tabelle I zu erhalten. Die erhaltenen Regressionskoeffizienten für diese Korrelationen sind nachstehend in Tabelle III dargelegt. Der Regressionskoeffizient einer idealen Korrelation beträgt 1.

Tabelle III

Parameter Signifikante Variablen R = Regressionskoeffizient

IB MI, Mm, Mm × MI 0,96911

TSW MI, Mm 0,85754

PV Mm, Ym 0,91957

HCHO-Freisetzung Mm, Ym 0,97565
Es ist offenbar möglich, Parameterwerte von Zellulosefasern enthaltenden Produkten vorherzusagen, ausgehend von dem Verhältnis zwischen Stoffen, die während der Herstellung zugegeben werden. Wie zumindest eine fachkundige Person erkennt, ergibt sich daraus klar, dass das vorliegende Verfahren zum Kontrollieren eines Verfahrens zur Herstellung eines Zellulosefasern enthaltenden Produkts aus Zellulosefasern enthaltendem Rohmaterial verwendet werden kann, wobei während des Verfahrens verschiedene Stoffe zugegeben werden, von denen mindestens zwei einen wesentlichen Einfluss auf die gleiche Eigenschaft des Produkts gemäß dem Verhältnis zwischen den Stoffen haben.

Claims

Verfahren zum Kontrollieren eines Verfahrens zur Herstellung eines Zellulosefasern enthaltenden Produkts aus Zellulosefasern enthaltendem Rohmaterial, wobei während des Verfahrens verschiedene Stoffe zugegeben werden, von denen mindestens zwei einen wesentlichen Einfluss auf die gleiche Eigenschaft des Produkts gemäß dem Verhältnis zwischen den Stoffen haben, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kalibriermodell mit einem Verfahren aufgestellt wurde, welches das Verknüpfen bekannter Bezugswerte der Produkteigenschaft und entsprechender bekannter Bezugsverhältnisse zwischen den Stoffen mit einer mathematischen Funktion umfasst, und dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: I) Anwenden des Kalibriermodells auf das Istverhältnis der Stoffe, um den Wert der Produkteigenschaft vorherzusagen; II) Vergleichen des vorhergesagten Wertes der Produkteigenschaft mit dem erwünschten Zielwert der Produkteigenschaft; und, wenn der vorhergesagte Wert nicht im Wesentlichen gleich denn Zielwert ist, Anpassen des Istverhältnisses zwischen den Stoffen in einer vorbestimmten Weise; III) Wiederholen der Schritte I) und II), bis der vorhergesagte Wert im Wesentlichen gleich dem Zielwert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibriermodell mit Hilfe einer multivariaten Analyse aufgestellt wurde.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die multivariate Analyse ausgewählt ist aus Hauptkomponentenanalyse, partieller Regression nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate und Hauptkomponentenregression.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellulosefasern enthaltende Produkt eine Platte auf Holzbasis ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte auf Holzbasis zwei Schichten umfasst und dass einer der Stoffe so zugegeben wird, dass er im Wesentlichen zwischen den Schichten verbleibt.
Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Stoffe so zugegeben wird, dass er im Wesentlichen in einer der Schichten enthalten ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte auf Holzbasis ein Brett ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Brett eine Spanplatte ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Stoffe ein Aminoharz enthaltender Klebstoff ist, wobei sich die Stoffe in Bezug auf ihren Formaldehydgehalt voneinander unterscheiden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Produkteigenschaft die Dichte, das Dichteprofil, die interne Haftfestigkeit, die Dickenschwellung, der Absorptionswert, der Permeabilitätswert, der Perforationswert, das Bruchmodul, das Elastizitätsmodul, die flüchtigen organischen Bestandteile (VOC) oder der Emissionskammerwert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Stoffe einen wesentlichen Einfluss auf die Eigenschaft auch gemäß der zugefügten kombinierten Menge der Stoffe haben; und das Kalibriermodell das Verknüpfen der bekannten Werte der Produkteigenschaft mit den entsprechenden bekannten kombinierten Mengen der zugefügten Stoffe und den entsprechenden Verhältnissen zwischen den Stoffen in den Mengen einbezieht; und dass die Anwendung des Kalibriermodells das Verknüpfen der Istverhältnisse zwischen den Stoffen und der entsprechenden Verhältnisse zwischen den Stoffen in den Mengen einbezieht, um den Istwert der Produkteigenschaft vorherzusagen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibriermodell mit einem Verfahren umfassend Analysieren des Referenzrohmaterials mit Hilfe einer Analysemethode, um Referenzprobedaten bereitzustellen, und Verknüpfen der Referenzprobedaten mit bekannten Werten der Produkteigenschaft und entsprechenden bekannten Verhältnissen zwischen den Stoffen mit Hilfe der mathematischen Funktion eingerichtet wurde, und dass das Verfahren zusätzlich den Schritt des Analysierens des Rohmaterials mit Hilfe der Analysemethode umfasst, um Probedaten bereitzustellen, und dass die Anwendung des Kalibriermodells das Verknüpfen der Probedaten mit dem Verhältnis zwischen den Stoffen einbezieht, um den Istwert der Produkteigenschaft vorherzusagen.
Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Probedaten in latente Variablen überführt werden, bevor sie mit den Zielwerten verknüpft werden, und dass die Referenzprobedaten in latente Variablen überführt werden, bevor sie mit den bekannten Werten verknüpft werden.
Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Analyseverfahren ein spektrometrisches Verfahren ist.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Probedaten als auch die Referenzprobedaten verarbeitet werden, um das Rauschen zu reduzieren, und angepasst werden für Drift und Streulicht.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das spektrometrische Verfahren ein Absorptions-, Reflexions-, Emissions- oder Transmissionsspektrometrisches Verfahren ist.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das spektrometrische Verfahren ein NIR-spektrometrisches Verfahren ist.
Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das hergestellte Zellulosefasern enthaltende Produkt eine Spanplatte ist, welche eine Kernschicht und zwei Oberflächenschichten umfasst; das Zellulosefasern enthaltende Rohmaterial Sägemehl, Späne, Schnitzel oder Späne von Rundholz oder Kombinationen davon umfasst; die Produkteigenschaft die Dichte, das Dichteprofil, die interne Haftfestigkeit, die Dickenschwellung, der Absorptionswert, der Permeabilitätswert, der Perforationswert oder der Emissionskammerwert ist; die Stoffe Klebstoffe sind, welche durch Mischen von Formaldehyd, Harnstoff und gegebenenfalls anderen geeigneten Komponenten erhalten werden; und die Klebstoffe sich bezüglich der Anteile an Formaldehyd und Harnstoff voneinander unterscheiden, wobei ein erster Klebstoff ein größeres Verhältnis zwischen Formaldehyd und Harnstoff aufweist als ein zweiter Klebstoff.