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Verfahren zur Herstellung von Faser-Span-Gemischplatten Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faser-Span-Gemischplatten aus vegetabilischen
Faserstolen unter Benutzung einer Faserstoftflotte, die mit grobstüclflgem Material
vermischt -wird.
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Bei der Herstellung von Hartfaserplatten aus vegetabilischen Faserstoffen
wird der Faserbrei üblicherweise hergestellt durch Schleifen von Holz oder durch
Zerreiben von chemisch vorbehandelten Holzteilchen, z. B. in mit Stahlscheiben ausgerüsteten
Mühlen oder auch durch Ausdrücken von Holz-. fasern unter hohen Dampfdrücken aus
Düsen, wobei eine explosionsartige Entspannung und dadurch eine Zerfaserung eintritt.
Bei allen diesen Verfahren wird das gewachsene Gefüge des Faserverbarides mindestens
weitgehend zerstört; es findet eine Zerlegung in einzelne voneinander getrennte
Fasern, zum Teil ein Zerschneiden und ein Zertrümmern der Fasern :statt. Diese Einzelfasern
werden, dann, meistens unter Zusatz von Bindemitteln, z. B. härtbaren Phenolaldebydku-nstharzen,
durch Entwässerung, Formung und Verdichtung in der Hitze zu Hartfaserplatten verarbeitet,
ivas üblicherweise auf Langsiebmaschinen oder auch in Gießpressen begonnen und durch
Pressen des Faserkuchens unter hohem Druck und bei hoher Temperatur in der Endpresse
beendet wird. Die harte Platte, deren Härte in weitem Maße von Menge und Art des
zugesetzten. Bindemittels abhängt, bei härtbaren Kunstharzen werden z. B. Zusatzmengen
von 5 @'o benutzt, ist dann fertig zu mannigfacher Verarbetung. B-eeinflu#ßt werden
kann die Härte, mindesttens
die der Oberfläche, auch dadurch, daß
die fertige Platte mit Lacken oder härtenden Stoffen, z. B. Kunstharzen, infiltriert
wird.
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Eine .andere Art von harten Faserplatten kann eihalben werden durch
Verpressen von mit Bindemitteln, z. B. härtbaren Kunstharzen, überzogenen Holzspänen,
Sägemehl oder sonstigen Kleinkörpern pflanzlicher Herkunft, z. B. Abfällen, in der-
Hitze biesehr hohen Drücken, z. B. von zoo kg/cm2. Diese Verfahren nähern sich,
wenn ,große Mengen Kunstharze verwendet werden, dem Verpressen von Kunstharzpreßmischungen
zu Platten, bei :dem die Schwierigkeit gleichmäßiger Verteilung des in die Plattenform
geschütteten Gutes besteht, die um so größer ist, je geringer die Verhältnismenge
von Kunseharz ist, da das Fließen desMaterials . bei der Erhitzung in der Presse
dann in geringerem Maße :erfolgt und von dem bei den Preßtemperaturen erfolgenden
Härten des Harzes und Verkleben der Fasen- dann zu bald überlappt wird. Um -so-
größer sind die Übelstände, da nicht nur .eine ungleichmäßige Dicke .der Platte
und eine schlechte Ob.erfläche die Folge ist, sondern :sogar schlecht verpr-eßte
Stellen vorliegen, da bei Häufung des Materials diese Stellen- auf Kosten der weniger
bei schickten einen bedeutend höheren Druck erhalten, der im übrigen zu Schädigungen
der Presse, ja zum Bruch führen kann. Selbst bei sehr guter Verbeilung lassen sich
ungleichmäßige Festigkeiten :hl dier gepreßten Platte kaum oder gar nic,'l.t vermeiden.
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Die vorliegende Erfindung sc,'hlägt einen von dem vorbienannten Verfähren
völlig abweichenden Weg ,ein, tun zu sogenannten Faser-Span-Gemüs:chplattern zu
belangen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, d.aß die Faserstoffflotte
einerseits ungefähr 5% Faserschleim. nebst ungefähr 2o % Fasiermaterial der Größe
3o bis 70° Schoppier-Riegler tuzd andererseits als Rest Grobmaterial von 30° Lund
weniger Schopper-Riegler bis zii groben Faserbündeln von io° Schopper-Riegler bei
einem Gesamtgr ößenbereIch von. 17 bis z4° Schopper-Riegler enthält und mit
mechanisch unbehandeltem stickigem Material, z. B. Abfallspänen, durch Vermischen
vereinigt und daß die beiden ver-,eingGen Komponenten entwässert und unter der,
Eimvirktmg von Hitze und Druck in die fertige Platte umgewandelt werden, wobei der
Anteil der stickigen Komponenten zwischen 2o und 70%, vorzugsweise. zwischen 40
und 6o %, des Gemisches beträgt.
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Die ZurnIisichung von Spänen zu einer Faserstoff; flotte ist schon
früher vorgeschlagen worden,- jedo,cli' söllben danach nur geringe Mengen an Spänen
verwendet werden, .die keinen Enfluß auf die physikalischen und mechanischen Eigenschaften
der Platten ausüben. können und lediglich eine dekorative Wirkung. auf der Plattenoberfläche
hervorrufen sollen, Die vorgeschlagene Stufung -der Größenbereiche der Fasersto-ffanteile
der Flotte bei einer ,günstigsten Gesamtmahlgröße von -i7 bis a4° Schopp-er-Riegler
bietet vor allem den Vorteil, daß nicht nur mit Siaerheiteine günstige Stufung erzielt
wird, sondern auch die neue Wirkung, daß .einerseits die Entwäsiserungszeit relativ
kurz und andererseits ein Fasierstoffgemisch so großer Eigenbindekraft erhalten.
wird, daß Zusätze von Bindemitteln, z. ß Kunstharzen, weitgehend vermindert, wenn
nicht sogar teilweise ganz vermieden werden können. Falls Bindemittel hinzugefügt
werden, z. B. in der üblichen. Menge, wird der Vor teil .erhalten, daß die Qualität
des Endproduktes in. hohem Maße die der auf übliche Weise erhaltenen Faserstoffmassen
übersteigt und auf diese Weise die Festigkeit b.eträchthoh ;erhöht wird.
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Falls Bindemittel zugesetzt werden sollten, kann der Bindemitbelzusatz
sowohl vor als. auch nach der Vereinigung der beiden aus Pülpe -einerseits, stüklüg:em
Material andererseits bestehenden Komponenten :erfolgen.
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Zum Unterschied von den bekannten Verfahren zwr Herstellung von Hartfaserplatten
über .einen Wasser-Fasersitoff-Brei werden -also gemäß der Erfindung einem ganz
bestimmten Faserstoff-Wasser-Brei Faserstoffstücke, z. B. Späne, in bestimmter Weise
und Menge zugemischt, die dann den Brei mehr oder weniger gleichmäßig durchsetzen
und mit dem Brei gemeinsam die E.ntwässerungs-, Formungsuntd Verdichtungsverfahren
durchlaufen. Nach der Erfindung werden also grundsätzlich mechanisch unhehändelte
- Abfallspäne einem fertig aufgeschlossenen. Faserbrei in Mischung beigegeben, wobei
die beiden. verschiedenartigen Holzsubstanzen, nämlich -einerseits der Faserbrei
und andererseits die unbiehandelten Holzspäne, miteinander vermischt werden. Dieses
Vermengen von Trockensubstanz einerseits #nvilt nassen Fasern andererseits kann
im, jedem gewünschten Verhältnis innerhalb der angegebenen Grenzren vorgenommen
werden, wobei @einje vollständige Mischung erzielt wird.
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Bedeutsam für die EigenbindefähIgkeit ist die Größenzusammensetzung
der die Pülpe bildenden Faserstoffe: Bei Benutzung einer Masse, die zu 'viel Grobfaserbündel
,enthält, verschwindet die Emgenbindekraft mehr und mehr, und bei einem zu hohen
Gehalt an Faserschleim. steigt die Entwässerungszeit auf unwirtschaftliche Größen
bis zu mehreren Stunden an. Deshalb ist für die Verwirklichung der Erfindung das
vorgeschlagene Fasergemisch von großer Bedeutung, das neben ungefähr 2o Teilen von
der Größenordnung 3o bis 70° Schopper-Riegler ungefähr 5 Teile Faserschleim enthält
und als. Rest Fasern bzw. Faserbündel bis hinunter zu ungefähr io° Schopper-Riegler.
Diese Zahlen :sind natürlich in einem gewissen Bereich veränderlich. Es kommt nicht
darauf an, ob z. B. die Teile von 3o bis! 70° Schopper-Riegler nun z. B. 17 oder
2a % ausmachen oder ob der Faserschleimanteil neun benau 5 % heträgt. Wesentlich
ist die Innehaltung einer Stufung verschiedener Größen der Teilchen, und zwar das
Vorhandensein von Faserschi ein in einerseits nicht unwesentlicher, ,anderers;elts.
nicht so :großer Menge, da eine .erhöhte Bndekraft mit zu langen Entwässerungszeiten
.erkauft werden ruß; und wesentlich ist ferner ein beträchtlicher Gehalt an Teilchen
von 3o bis io° Schopper-
Riegler, also groben Faserbündeln, und
wesentlich ist schließlich, daß sich der Gesamtgrößenbereich ungefähr bei 17 bis
24° Schopper-Riegler hält.
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Bei der Erfindung wird einersehs der Vorteil der mit Wasser-Faserstoff-Brei
arbeitenden Verfahren, nämlich die gleichmäßige Beschickung einer Form, die durch
den hohen Wassergehalt des Breies gewähTleis,tet ist, und die daherrührende gleichmäßige
Dicke des Faserstoffkuchens, und andererseits der Vorteil der mit Bindemitteln überzogenen
Faserstoffstückchen arbeitenden Verfahren, -nämlich die ballastlose, billige Herstellung
und die leichte E.dnstellbarkeit gewünschter Eigenschaften des fertigen Körpers,
durch entsprechende Wahl von Art und Menge des Bindemittels erreicht.
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Die anteilige Menge der Späne am Faser-Span-Gemisch kann beispielsweise
20 hTs 70t4, vorzugsweise 4o bis 6o%, der Gesamtmasse betragen, wobei der Faserbrei
zweckmäßig einen Mahlgrad von mindestens 18-, vorzugsweise 2o bis 25", Schopper-Riegl@er
besitzt. Bekanntlich sinkt die Entwässerungsgeschwindigkeit mit steigendem Mahlgrad,
während die Bindefähigkeit zunimmt. Beträgt der Spananteil der Gesamtmasse 700,'0,
so kann man mit dem Mahlgrad höher gehen, etwa auf 40° Schopper-Riegler, da dann
die Bindekraft für die rohen Späne ausreicht, während der große Spananteil die Entwässerung
fördert. Das stückige Material kann einer mechanischen .oder chemischen oder gleichzeitig
einer mechanischen und chemischen Vorhehaandlung_ unterzogen werden zur Verbesserung
seiner Elastizität oder zur späteren Fäulnisverhütung oder um es wasserabweisend
zu machen.
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Während die rohe Verwendung der Späne bevorzugt wird, kann jedoch
eine chemische und/oder mechanische Behandlung erforderlich werden, z. B. eine Dämpfung
mit Chemikalien oder Kocheng dann, wenn das benutzte Material ohne eine solche Behandlung
nicht die gewünschte Elastizität besitzt. Bei der Dämpfung oder Kocheng kann man
die Späne auch einem gelinden chemischen Abbau unterziehen.
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Es empfiehlt sich, die Späne mit größeren Mengen Bindemitteln, z.
B. 20 0ö Kunstharz und/oder i % Paraffinen, zu imprägnieren. Es lassen sich auch
trocknende Öle oder andere Stoffe, z. B. Lacke, verwenden. Das Tränken, Imprägnieren
oder Überziehen erfolgt neben dem üblichen Leimen am besten durch kurzzeitiges Eintauchen
in ein Bad oder durch Besprühen. Die Art der Imprägnierungssitoffe, das Imprägnierungsverfahren
und die aufgebrachte Menge muß sich natürlich nach den gewünschten Eigenschaften
richten und ist bei untergemischten Spänen anders als bei schichtbildenden. Es kommt
ferner auch auf den Verwendungszweck der neuen Faser-Span-Gemischplatten an. Tischauflagen
müssen anders behandelt werden als Möbelpaneele und diese wieder anders als Fußbodenplatten.
Man hat bei der' Erfindung daher einen. weiteren Spielraum hinsichtlich der Verwirklichung
gewünschter Eigenschaften der Platten.
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Außer den aufgezeigten Vorteilen wird bei der Zumischung von Spänen
zu der Wasser-Faserstoff-Flotte eine erhebliche Verbilligung erzielt, da bei Zumengwlg
von etwa 5o oder gar 700'o unbehandelter, lufttrockener Hobelspäne für diesen Anteil
Verfahrenskosten erspart werden. Auch lassen sich Säjewerksabfälle als einzumischende
Spän.ekomponenten wahlfrei verwenden. Die Herstellung einer Faser-Span-Gemischplatte
ist infolgedessen in jedem Fall billiger als die Herstellung einer ebenso dicken
Schicht aus der bekannten Faserpülpe, die erhebliche zusätzliche Verfahrenskosten
benötigt.
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Dazu kommt, daß sich der in den verhältnismäßig groben Stücken enthaltene
Faserstoffverband günstig auswirkt und durch Zugabe von Bindemitteln noch erheblich
verbessert werden kann. Man erreicht infolgedessen mit Material aus weichen Hölzern
Platteneigenschaften, die sonst nur Harthölzern zukommen. Auch die unregelmäßige
Lagerung der Späne in dem Faserverband wirkt sich ähnlich wie eine Sperrholzverfestigung
günstig aus.
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Bemerkt sei, daß eine solche Platte wie ein Brett aus gewachsenem
Holz mechanisch bearbeitet, genagelt usw. werden kann. Als grobstückiges Material
lassen sich neben Spänen und Sägewerksabfällen auch unbehandelte Rinde, Bast, Strohhäcksel,
Laub, Bagasse, Zuckerrohr, Bambus, Baumwollfruchthülse;n u. dgl. m. verwenden. Vorteilhaft
können die eingemischten oder schichtbildenden Späne ganz oder teilweise gefärbt
werden, wodurch sich zusätzlich sehr gute Effekte erzielen lassen.