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. Verfahren zur Herstellung von harten, beiderseitig glatten Faserplatten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren ' zur Herstellung von harten, beiderseitig
glatten Faserplatten.
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Bekanntlich werden harte Faserplatten dadurch hergestellt, daß ein
vegetabilischer' Faserstoff mit oder ohne Bindemittel in Wasser aufgeschwemmt bzw.
ein Faserbrei hergestellt wird. Außer den Bindemitteln werden dem Faserbrei noch
unter 'Umständen wasserabweisende Lösungen oder Emulsionen zugesetzt, damit die
fertige Platte wasserabweisend ist. Der Faserbrei wird auf einer Lang- oder Rundsiebmaschine
oder in anderer bekannter Weise in eine nasse Form gebracht. Dieser Formling wird
teilweise entwässert, in feuchte Platten geschnitten und dann unter hohen Drücken
und Temperaturen in einer beheizten Presse fertiggepreßt.
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Diese Presse ist meist in Etagen ausgebildet und hat innerhalb der
Etagen oben oder unten eine glatte metallische EinJage, ein poliertes Kupferblech
o. dgl. und als Gegen-Lager für die zu pressende Platte ein Sieb. Zwischen Sieb
und Blech kommt der feuchte Formling zu liegen, worauf die Presse geschlossen. wird
und längere Zeit unter Druck und entsprechender Temperatur geschlossen bleibt. Das
Sieb ist deswegen notwendig, um ,einerseits dem Wasser, welches aus. - dem, Formling
gep;reßt wird, Beinen Austritt zu gestatten, und andererseits dem nachher ientstehenden
Dampf ,einen Ausweg zu geben und dadurch einen Trocknungsvorgang zu ermöglichen,
der andernfalls .so stark behindert ware, daß er in wirtschaftlicher Weise kaum
möglich wäre bzw. sich sonstige technische Nachteile, wie Blasenbildung u. dgl,
ereignen könnten.
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Durch das Sieb ,erhält die Faserhartplatte auf der einen Oberfläche
das netzartige Spiegelbild des Siebes .eingepreßt.
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Es ist nein versucht worden, dadurch beiderseitig glatte Platten herzustellen,
daß man dem Faserbrei genügend Kunsthgrz oder
Chinesisches Holzöl
oder ähnliche, bei höheren Temperaturen fließende und später trocknende Stoffe beimischt,
wobei die Beimischung zum Faserbrei vor der Verformung zur feuchten Platte -stattfindet
und man hierauf die Stofie entweder in üblicher Weise ausfällt oder sonst auf die
Faser niederschlägt. Alsdann wird der Faserbrei in üblicher Weise .entwässert, geformt
und beispielsweise bei Verwendung härtbarer Kunstharze bis zum Resitolzustand (Zustand
B) getrocknet, wobei auf den Formling zunächst keine wesentlichen Drücke ausgeübt
werden. Ohne Berücksichtigung des zugegebenen Bindemittels hat eine solche Platte
nach der Trocknung in der Regel ein spezifisches Gewicht von o,2 bis o,¢.
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Dieser trockene Formling, dem also diese Bindemittel einverleibt sind,
wird dann, zur endgültigen Fertigbehandlung in, eine Presse gebracht, bei der auf
beiden Seiten glatte Flächen vorhanden sind, also beispielsweise polierte Bleche.
Hat man bei dieser Handhabung die Eigenart des Kunstharzes berücksichtigt, indem
während des Trocknungs vorganges die Temperaturen so gehalten wurden, daß der Resitolzustand
erreicht ist, und bringt man dann die trockene Platte in die beschriebene beheizte
Presse, so erhält man bei :entsprechend hohen Drücken (6o bis i 2o kg/cm-) in der
Regel eine Platte mit glatten Flächen beiderseits, wobei aber Rücksicht auf die
Bindemittel genommen werden muß, denn die Reaktionszeiten von beispielsweise härtbaren
Kunstharzen bis zur Endpolymerisation (Überführung in den sog. Zustand C oder Resitolzustand)-
dauert je nach Zusammensetzung des Kunstharzes und der Dicke der Platte in der Regel
mindestens ¢o Minuten, unter Umständen aber auch Stunden.
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Die so hergestellte, beiderseitig glatte Platte hat aber den Nachteil,
daß sie i. sehr große Mengen von Bindemitteln verlangt, z. daß die Reaktionszeiten
zur Härtung der Bindemittel sehr lang sind.
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Man hat ,auch beiderseitig glatte Platten dadurch bereits herzustellen
versucht, daß man die Platten erst mehr oder weniger unvollständig getrocknet, dann
vor dem Einbringen in die Presse. auf eine Temperatur gebracht hat, die gleich der
der Preßwerkzeuge st oder darüber liegt, und daß man dann die Platte heiß zu Ende
gepreßt hat. Ein sol--hes Verfahren kann aber nur praktischen? Erfolg haben, wenn
Platten verarbeitet werden, die mit Bindemitteln versehen wurden, welche zur Entfaltung
ihrer Wirksamkeit auf hre Fließtemperatur erwärmt werden müssen. -Zur dann nämlich
können die Siebeindrücke Lurch die erwähnte höhere Temperatur wieder ausgeglichen
werden, weil dadurch das Bindemittel wieder zum Fließen gebracht wird und die Siebelndrücke
ausfüllen kann. Nicht anwendbar ist daher aber ein solches Verfahren z. B. bei Platten,
die mit härtbaren Kunstharzen als Bindemittel hergestellt werden sollen, Bindemittel
die aber gerade in der Hartplattenindustrie in «--eitern Umfange Anwendung finden,
da solche Bindemittel bereits durch die vorhergehende Trocknung unter Erwärmen so
weit angehärtet werden, daß sich ihre Fließfähigkeit stark verringert bzw. gänzlich
aufgehoben wird.
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Die Erfindung bezweckt nun die Herstellung von beiderseitig glatten
Hartplatten ohne die vorgenannten Nachteile. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht,
daß die Platten zunächst in üblicher Weise in einer Presse hergestellt werden, die
auf der einen Plattenoberfläche die Eindrücke des Siebes, Rostes o. dgl. hint:erläßt,
während die andere Plattenoberfläche glatt ist. Um die Eindrücke des Siebes oder
Rostes zumindest abzuschtwäch,en oder im wesentlichen zu vermeiden -, kann man auch
das Sieb oder den Rost mit einem Gespinst, wie sie in der Filterindustrie bekannt
sind, z. B. mit üinem Asbestfilz (mit Rücksicht auf die @erhöhten Temperaturen),
überdecken, so daß diese Plattenseite dann nur noch eine schwache Rauhung zeigt.
In einer zweiten Stufe des Verfahrens werden dann die Fasern auf der Plattenoberfläche,
die die Siebeindrücke oder schwache Filzrauhung zeigt, durch Flüssigkeiten oder
Dämpfe aufgequollen. Sodann werden die Platten :einer dritten Verfahrensstufe bei
erhöhter Temperatur, zweckmäßig über i oo- C, in einer Presse nachgepreßt, in der
für beide Plattenseiten glatte 'Metallflächen vorgesehen sind.
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Es wird nur für die Aneinanderreihung der üben angegebenen Verfahrensmaßnahmen
Patentschutz beansprucht, nicht aber für diese Einzelmaßnahmen .allein oder einen
Teil der Reihe.
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Man kann mit Rücksicht auf die .erfindungsgemäße Nachpressung in der
ersten Stufe geringere Drücke anwenden, als die sonst bei der Herstellung von Hartplatten
üblich sind, so daß man zunächst nur eine Platte mit :einem spezifischen Gewicht
von etwa o, 5 erhält.
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Bei der zweiten Verfahrensstufe tverden die Fasern auf der rauh@en
Plattenseite zum. Aufquellen gebracht, indem man auf diese Seite z. B. Flüssigkeiten
oder auch Dämpfe aufspritzt. Soll die Platte ohne Zusatz besonderer Bindemittel
hergestellt werden, dann genügt Wasser als Quellflüssigkeit, und man i kann tatsächlich
schon eine ausreichende Quellwirkungerreichen, wenn man das Wasser
unter
einem -gewissen Druck auf die muhe Plattenseite spritzt. Natürlich wird die
Quellwirkung beschleunigt, wenn man warmes oder heißes Wasser verwendet. Weiterhin
kann man dem Wasser zur Verbesserung der Quellwirkung Zusätze beigeben, die z. B.
seine Oberflächenspannung herabsetzen, wie Alkohol o. dgl. Schließlich kann man
der Quellflüssigkeit auch die in der Faserpla.ttenherstellung bekannten Bindemittel
oder Lacke in Form seiner Lösung oder einer Enmlsion zusetzen: Ist die Platte unter
Verwendung eines Bindemittels hergestellt worden, dann wird zweckmäßig eine Quellflüssigkeit
verwendet, die einen gewissen Lösungsangriff auf das Bindemittel besitzt. Hauptsächlich
kommen hierfür Alkalien, wie z. B. Natronlauge oder auch Ammoniak, in Betracht.
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Man kann den Angriff der Quellflüssigkeit beschleunigen und die Quellwirkung
selbst verbessern, indem man die mit den Siebeindrücken versehene Plattenseite vor
dem Aufbringen der Quellflüssigkeit oder vor der Einwirkung der Dämpfe mechanisch
aufrauht. Hierfür -eignen sich Raspel oder auch Schmirgelwalzen, mit denen man gleichzeitig
die Plattenoberfläche, falls sie wellig verlaufen sollte, Beben machen kann.
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Außerordentlich wichtig ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Tatsache, daß nach der Vorpressung lediglich die auf der Oberfläche der räuhen Seite
liegenden Fasern aufgequollen werden, nicht aber, wie man @es schon mehrfach vorgeschlagen
hat, die Fasern der ganzen Platte. Erfindungsgemäß ruß nämlich derKern der Platte
eine geringere Feüchtigkeit aufweisen als die gequollene Oberfläche, denn gerade
dadurch, daß nur die Oberflächenfasern in der Hauptsache in ihrer Plastizität durch
die Quellung regeneriiert werden und nicht der Kern der Platte, ist es möglich,
die für das Plastischm@achen der Oberfläche verwendete Feuchtigkeit rasch wieder
zu entfernen. -Würde der Kern der Platte auch eine erhöhte Feuchtigkeit durch die
Anquellung wieder ;erhalten, so könnten die im Kern befindlichen Feuchtigkeitsanteile
durch die bei der Nachpressung augenblicklich auftretende Verhärtung bzw. Verhornung
dein Plattenoberfläche schwer oder überhaupt nicht mehr .aus der Platte widerstandslos
entfernt werden, so daß dann durch die innerhalb der Platte auftretenden Dampfspannungen
der Kern der Platte auseinandergerissen würde, wie dies bei der Hartplattenherstellung
teilweise als gefürchtetes Ereignis eintritt.
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Die so vorbereitete Platte wird rommehr der Nachpressung zwischen
zwei polierten: Metalloberflächen unterworfen. Bei dieser Nachpressung werden zwecks
Verdampfung der in der Platte @enthalten-en Flüssigkeit erhöhte Temperaturen, und
zwar zweckmäßig über ioo° C, angewendet. Die Drücke richten - sich nach der verlangten
Festigkeit und dem spei. Gewicht. Man kann :ohne weiteres spez. Gewichte von i,
i oder 1,2 erreichen, wenn die vorgepreßte Platte nur ein Gewicht von o,5 besaß.
Dies. ist tatsächlich überraschend, denn wenn man bisher eine schon gepreßte Platte
einer Nachpressung unterwarf, entstand gewöhnlich die Gefahr des Plattenbruches,
zumindest aber wurde die Biegebruchfestigkeit der nunmehr schwereren Platte erheblich,'
herabgesetzt. Beim Verfahren gemäß der Erfindung erhält man jedoch neben der höheren
Dichte der Platte auch eine weit höhere Biegebruchfestigkeit. Dies ist wahrscheinlich
darauf zurückzuführen, daß die Quellflüssigkeit während der Nachpressung zwischen
den beiden Metalloberflächen in den trockneren Kern eindringt und nicht sofort !entweichen
kann und infolgedessen wie ein Schmiermittel für die Fasern wirkt.
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Wenn man unter Verwendung von Kunstharzen als Bindemittel arbeitet,
ruß man darauf achten, daß die Pressung in der ersten Stufe nur bis zur Trocknung
der Platte, nicht jedoch bis zur Endpolymerisation des Kunstharzes durchgeführt
wird. Die angewendeten Drücke sind erheblich höher als bei dem eingangs erwähnten
bekannten Verfahren, so daß man schon in der ersten Presse eine Platte von einem
spez. Gewicht von mindestens o,5 erhält. Diese Platte wird nun einer Nachpressung
zwischen glatten Metalloberflächen unterworfen, bei der die Endpolymerisaton stattfindet.
Dadurch, daß die nachzupressende Platte bereits trocken und verhältnismäßig dicht
ist, geht die Endpolymerisation rasch vonstatten. Ein Bruch der Platte während der
-Nachverdichtung wird durch die Gleitwirkung der Bindemittel vermieden.
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Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung kann man in wirtschaftlicher
Weise Platten erzeugen, die auf beiden Seiten völlig glatt sind und ohne weitere
Behandlung als Bauteile verwendet werden können, von denen man auch ein schönes
Aussehen verlangt.