DE967328C

DE967328C - Verfahren zur Herstellung von Kunstholzplatten

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Publication number: DE967328C
Application number: DEF1658D
Authority: DE
Original assignee: Suedostholz Metz & Co GmbH
Current assignee: Suedostholz Metz & Co GmbH
Priority date: 1942-04-26
Filing date: 1942-04-26
Publication date: 1957-10-31

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 31. OKTOBER 1957

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunstholzplatten aus einer Kernschicht und mindestens einer Deckschicht, die aus mit Bindemitteln versetztem Span»material bestehen und unter Hitze zusammengepreßt werden. Um solche Platten herzustellen, wurde vorgeschlagen, die Kernschicht aus flachen Holzstäbchen von 50 bis 150 mm Länge zu bilden, die vor dem Preßvorgang parallel zur Schichtoberfläche aufeinandergelegt werden. Die langen, dünnen Stäbchen sollten ein dichtes Flechtwerk von großer Festigkeit, insbesondere Biegefestigkeit bilden, dessen Oberfläche beispielsweise durch aus schmalen, dünnen und kürzeren Stäbchen gebildete Deckschichten veredelt bzw. verfeinert oder kaschiert werden konnte. Eine wirtschaftliche Fertigung einer solchen Platte ist nicht möglich. Die Herstellung von flachen Stäbchen für die .Sit cmgerechnef (Ges. v.15.7.51)

Mittellage ist teuer, und es ist praktisch auch ausgeschlossen, derartige Stäbchen auf maschinellem Wege gleichmäßig einzustreuen. Zudem ist es auch sehr schwierig, mit einer nicht zu erheblichen Menge von solchen schmalen Deckschichtstäbchen die sehr groben Kernschichtstäbchen genügend abzudecken.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vielseitig verwendbare Platte zu schaffen, die einerseits bei guter Biegefestigkeit ein schönes und geschlossenes Aussehen und eine verhältnismäßig harte Oberfläche aufweist und andererseits dank der weitgehenden Verwendung von Abfallspänen auch, preiswert herstellbar ist. Es sollen dabei Holzabfälle der verschiedensten Art verwendbar sein, beispielsweise solche, wie sie bei der Fabrikation von Furnieren, Sperrholzplatten, Tischlerplatten, Möbeln usw. anfallen.

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Erfindungsgemäß wird dieses Ziel erreicht durch die Verwendung von unregelmäßigen und unregelmäßig verteilten Spanteilchen oder Abfällen, im wesentlichen in Abmessungsgrenzen von etwa bis 50 mm Länge, etwa bis 10 mm Breite und bis etwa 5 mm Dicke zum Erzielen einer porösen, d. h. luft- oder dampfdurchlässigen, gegebenenfalls kalt vorgepreßten Kernschicht und von dünnen, flachen, schuppenartig sich überdeckenden Holzhobelspänen zum Erzielen einer glatten, harten, die Biegefestigkeit der Platten erhöhenden Deckschicht bzw. mehrerer Deckschichten.

Die Bildung einer Kernschicht aus unregelmäßigen Spanteilchen oder Abfällen im wesentlichen in den angegebenen Abmessungsgrenzen gewährleistet eine billige Herstellung der Platte, da solche Späne in vielen holzverarbeitenden Betrieben in großen Mengen anfallen oder sich durch Schlagmühlen od. dgl. in einfacher Weise aus Stückabfällen, Wurzelholz oder verleimten Teilen aus Möbelfabriken herstellen lassen. Derartige Holzteilchen liegen nach dem Aufstreuen wirr durcheinander, womit die Gewähr gegeben ist, daß die Kernschicht nach dem Heißpreßvorgang eine gewisse

as Porosität hat, d. h. dampf- und luftdurchlässig und dementsprechend verhältnismäßig leicht sowie wärme- und schallisolierend ist. Die Deckschicht bzw. Deckschichten ergeben eine gute Abdeckung der porigen Oberfläche der Kernschicht und erhöhen außerdem infolge der sich schuppenartig überdeckenden dünnen, untereinander nach der Verleimung eine zugfeste Haut bildenden Flachspäne gleichzeitig auch die Biegefestigkeit der Platte. Die Verlegung der dank diesem gegenseitigen Überlappen der Flachspäne die Festigkeitsbildung übernehmenden Deckschicht an diejenige Stelle der Platte, welche von der neutralen Ebene den größten Abstand hat und wo die größten Zugkräfte auftreten, ist besonders sinnvoll und gestattet, die Vorteile an sich bekannter einschichtiger Flach&füatten (schönes Aussehen bei glatter Oberfläche, gute Biegefestigkeit) mit denjenigen der aus Abfallprodukten gebildeten Platten (geringes Gewicht, billige Herstellung, gute thermische und akustische Isolation) zu vereinigen, unter Ausschaltung der solchen bekannten Einschichtplatten anhaftenden Nachteile.

Ganz allgemein lassen sich die Verfahren zur Herstellung von Kunstholzplatten, insbesondere aber das eben geschilderte Verfahren und die Qualität der hiernach hergestellten Platten erfindungsgemäß dadurch verbessern, daß die Außenseiten der Platte (Deckschicht oder -schichten) bei der Heißpressung durch Verwendung entsprechend feuchter Späne, Aufsprühen von Wasser, Verwendung stärker verdünnter Bindemittel oder wäßriger Verdünnung irgendwelcher Zusätze für Farbeffekte, Imprägnierung, Feuerschutz od. dgl. absichtlich feuchter als die Kernschicht gehalten werden.

Diese Maßnahme erscheint zunächst abwegig, weil man bei der Herstellung von Spanplatten im sogenannten Trockenverfahren bisher bekanntlich peinlich bestrebt war, die Feuchtigkeit auf das niedrigstmögliche Maß zu beschränken, um den Heizaufwand in der Presse und die als unerwünscht angesehene Dampfentwicklung klein zu halten. Der absichtlich herbeigeführten, aller scheinbaren Vernunft widersprechenden Feuchterhaltung der Außenschichten sind als Vorteile zu verdanken:

1. Die Decklagenspäne werden dadurch im ersten Stadium der Heißpressung schmiegsam, so daß sie sich mehr verdichten lassen. Dies führt zwangläufig zu härteren, glatteren und festigkeitsmäßig günstigeren Deckschichten.

2. Die geringe Feuchtigkeit der Kernschicht schränkt die Dampfentwicklung ein und führt zu einer schwächeren Verdichtung der Kernschicht, was im Hinblick auf Gewicht und Isoliervermögen der Platte günstig ist.

3. Die erhöhte Feuchtigkeit in den Außenschichten fördert die gleichmäßigere Verteilung des Bindemittels in den Außenschichten.

4. Die Temperatur in den Außenschichten kann, solange die Feuchtigkeit der Späne noch nicht verdampft ist, nicht über ioo° C steigen. Dadurch wird die Aushärtung des Bindemittels während der Schließperiode der Presse, bevor der volle Preßdruck wirksam ist, verhindert.

5. Der aus den Deckschichten bei der Heißpressung entweichende Dampf stellt einen ausgezeichneten Wärmeträger dar, so daß der Plattenkern rascher auf hohe Temperatur gebracht wird, als wenn die Platte durch und durch trocken wäre; hierdurch lassen sich die Preßzeiten verkürzen.

Die hier geschilderten Vorteile lassen sich sowohl bei der Fertigung von mehrschichtigen als auch einschichtigen Platten erreichen. Es ist von erhöhter Bedeutung, sich die der unterschiedlichen Feuchte zu verdankenden Eigenschaften beim Herstellen einer porösen Platte, die den beim Heißpressen entwickelten Dampf seitlich entweichen läßt, zunutze zu machen. Infolge des höheren Feuchtigkeitsgehaltes der außenliegenden Späneschicht wird diese bei der Heißpressung dem Preßdruck keinen großen Widerstand entgegensetzen. Die diese Schicht bildenden Späne werden sozusagen über ihre ganze Fläche miteinander innig zu einer in sich geschlossenen Haut verdichtet. "-⁰ Einer einschichtigen Platte wird auf diese Weise der Charakter einer Mehrschichtplatte verliehen. Die Zugfestigkeit der Deckschicht ist sehr groß, so daß sie relativ dünn gehalten werden kann und sich bei Mehrschichtplatten der Anteil an teurem "5 Deckschichtmaterial klein halten läßt und auch die mittlere Dichte der Platte keine nennenswerte Erhöhung erfährt.

Selbstverständlich kann man zusätzlich zu der beschriebenen Feuchterhaltung vorwiegend in die Außenschichten noch Farbe, Imprägniermittel gegen Feuer od. dgl. Zusätze einbringen.

Im Gegensatz zu bekannten Fertigungs- und Verarbeitungsverfahren, bei denen man in das Deckschichtmaterial der Platte eine erhöhte Bindemittelmenge aufgab oder bei Preßkörpern aus

Fasermaterial durch Aufsprühen einer Fettemulsion auf die Formen das Anhaften des Preßlings zu beheben suchte und damit unbewußt den Feuchtigkeitsgehalt auf der Außenseite infolge der in den Zusätzen enthaltenen Flüssigkeit zwangläufig, aber unwesentlich erhöhte, zeigt die Erfindung eine absichtliche Herbeiführung einer Feuchtigkeitsdifferenz durch Verwendung entsprechend feuchter Späne, Aufsprühen von Wasser, Verwendung

ίο stärker verdünnter Bindemittel oder wäßriger Verdünnung von Zusätzen irgendwelcher Art. Eine bloße Anreicherung von flüssigem Bindemittel in den Außenschichten wäre — falls man auf diese Weise eine nennenswerte Feuchtigkeitsmenge in diese Schichten tragen wollte — mit unerwünschten Begleiterscheinungen behaftet, nämlich einem großen Bindemittel verbrauch, Verfärbung und Sprödewerden der Oberfläche und einer damit verbundenen Erschwerung der Bearbeitung usw.

Die vorstehenden Erläuterungen illustrieren die zum Teil unerwarteten Vorteile der absichtlichen Erhöhung der Feuchtigkeitsmenge in den Außenschichten bei einem Trockenverfahren, wo man nach den bisherigen Auffassungen eher an einen schädlichen, unerwünschten Einfluß der Zusatzfeuchtigkeit glauben mußte. Es ist daher auch nicht verwunderlich, daß das Befeuchten von Außenschichten bisher nur für im Naßverfahren hergestellte Papiere, Kartonbahnen und die mit diesen technologisch eng verwandten Faserplatten vorgeschlagen wurde. Bei all diesen Verfahren handelt es sich aber im Gegensatz zur Spanplattenerzeugung lediglich um die Glättung der durch Wasserzusatz wieder aufgequollenen Oberfläche einer im Naßverfahren gewonnenen und vorerst getrockneten, innig verfilzten Fasermasse. Eine derartige Nachbehandlung wird bei Karton und Papier als Kalandrieren bezeichnet.

Im nachstehenden sind einige Ausführungsbeispiele für das Verfahren gemäß der Erfindung dargelegt:

Beispiel 1

Aus Abfällen von Furnier-, Sperrplatten- und Möbelfabriken werden die dünneren Holzteile, insbesondere dünnere Furnierabschnitte, aussortiert. Das Grobmaterial wird in einer Schlagkreuzmühle so aufgearbeitet, daß Teile entstehen, die zwischen 5 und 50 mm lang, etwa 5 bis 10 mm breit und 1 bis mehrere Millimeter dick sind. Andere dabei anfallende kurze und dickere Teilchen stören nicht. Gleichzeitig wird in einer anderen Maschine das vorher aussortierte Furnierabfallmaterial in Holzhobelspäne aufgeschlossen. Die aus dem Grobmaterial gewonnenen Späne werden eventuell unter vorheriger Imprägnierung mit 2,5 % Paraffin auf normale Luftfeuchtigkeit getrocknet und mit 3,5% Kunstharzleimpulver, berechnet auf trockene Holzsubstanz, nach einem bereits bekannten Verfahren mit entsprechendem flüssigem Härteranteil und Wasser gemischt. Die Hobelspäne werden mit 4% Paraffin und 7% Kunstharzleimpulver innig gemischt.

In einem Formrahmen, auf dessen Boden ein Preßblech liegt, werden 8 Gewichtsteile des Deck-Schichtmaterials gleichmäßig mittels einer bekannten Streuvorrichtung verteilt. Dabei kann diese Schicht vorgepreßt werden. Daraufhin werden 84 Gewichtsteile des Kernschichtmaterials aufgeschüttet und wiederum gleichmäßig verteilt. Auch sie werden einem Vorpreßdruck ausgesetzt. Schließlich wird erneut eine Schicht aus 8 Gewichtsteilen Deckschichtmaterial aufgestreut und das Ganze nach Vorpressen auch dieser Schicht mit dem Preßblech ohne Rahmen in einer Heißetagenpresse verpreßt.

Beispiel 2

Stückige Hartholzabfälle, wie Reste aus Furnierschälrollen sowie Reste aus Sägereien, Stammendscheiben, Schwartlingen usw. oder auch Altholz, soweit es noch gesund ist, sollen Verwendung finden. Schönere, großstückige Holzabfälle werden aussortiert, und der übrige Holzanteil wird sehr grob zerhackt und anschließend in geeignete splitterförmige Teile aufgeschlossen. Diese werden auf etwa 4% Feuchtigkeitsgehalt getrocknet. 800 Gewichtsteile dieses splitterförmigen Materials werden mit 32 Gewichtsteilen Kunstharzleimpulver sowie 3,5 Gewichtsteilen einer Härterflüssigkeit, der 40 Gewichtsteile Wasser zugesetzt sind, nach bekannten Verfahren gemischt, dann in den Formrahmen eingefüllt und gleichmäßig ausgebreitet. Daraufhin erfolgt das Vorpressen dieser aus groben Teilchen bestehenden Schicht.

Das schönere, vorher aussortierte grobstückige Hartholzabfallmaterial wird z. B. mit hierfür geeigneten Maschinen in dünne, flache, hobelschartenförmige Späne zerspant, welche anschließend in einer Mühle nachzerkleinert werden, so daß kleine, dünne, schuppenförmige Teilchen entstehen. Nach erfolgter Trocknung bis zum normalen Luftfeuchtigkeitsgehalt werden 200 Gewichtsteile dieser Teilchen mit 20 Gewichtsteilen Kunstharzleimpulver und 2 Gewichtsteilen Härterflüssigkeit und 60 Gewichtsteilen Wasser gemischt. Gleichzeitig werden 10 Gewichtsteile Hartwachspulver zugegeben. Die derart gemischte Masse wird auf die obenerwähnte vorgepreßte Grobschicht gleichmäßig aufgebracht und ebenfalls einer Vorpressung unterworfen, dann wird wieder die kuchenförmige Masse in einer Heißetagenpresse der endgültigen Verpressung unterworfen.

Es entsteht eine Platte mit einer sehr schönen glatten und harten Oberflächenschicht.

Beispiel 3

Abfälle, wie im Beispiel 1 oder 2 beschrieben, werden so zerkleinert, daß sie als grobes Spanmaterial anzusprechen sind. Dieses wird mit 4% Kunstharzleim in Schaumform vermengt. Es wird so viel Material verwendet, daß die fertige Platte ohne Deckschichten 21 mm dick wird. Auf beiden Seiten des Grobmaterials wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, eine Schicht aufgebracht, die im fertig-

gepreßten Zustand 1,5 mm dick und wie folgt zusammengesetzt ist:

Als Ausgangsmaterial dienen saubere Hobelspäne aus Weichholz. Das feine, staubförmige Material wird vorher weggesiebt. Diese Späne werden mit 8°/o Kunstharzleimschaum vermengt.

Vor dem Aufbringen der ersten Schicht der Hobelspäne auf das Preßblech wird dasselbe durch einen Zerstäuber mit Wasser gleichmäßig angefeuchtet. Die gleiche Menge Wasser wird am Schluß oben auf die fertiggepreßte Gesamtmasse aufgestäubt. Anschließend wird nun die vorgepreßte Platte ohne Rahmen in der Heiß etagenpresse fertig verarbeitet.

Das Erzeugnis stellt eine schöne, beiderseitig glatte Platte mit heller Oberfläche dar, die sich z. B. bei Anwendung eines geringen Preß drucks von etwa 10 bis 15 kg pro cm² gut als Wandbekleidung, Türfüllung, Mittellage usw. eignet.

PATENTANSPRÜCHE:

I.Verfahren zur Herstellung von Kunstholzplatten aus einer Kernschicht und mindestens einer Deckschicht, die aus mit Bindemitteln versetztem Spanmaterial bestehen und unter Hitze zusammengepreßt werden, gekennzeichnet durch die Verwendung von unregelmäßigen und unregelmäßig verteilten Spanteilchen oder Abfällen, im wesentlichen in Abmessungsgrenzen von etwa 5 bis 50 mm Länge, etwa bis 10 mm Breite und bis etwa 5 mm Dicke, zum Erzielen einer porösen, d. h. luft- oder dampfdurchlässigen, gegebenenfalls kalt vorgepreßten Kernschicht und von dünnen, flachen, schuppenartig sich überdeckenden Holzhobelspänen, zum Erzielen einer glatten, harten, die Biegefestigkeit der Platten erhöhenden Deckschicht bzw. mehrerer Deckschichten.

2. Verfahren zur Herstellung von Kunstholzplatten, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der Platte (Deckschicht oder -schieben) bei der Heißpressung durch Verwendung entsprechend feuchter Späne, Aufsprühen von Wasser, Verwendung stärker verdünnter Bindemittel oder wäßriger Verdünnung irgendwelcher Zusätze für Farbeffekte, Imprägnierung, Feuerschutz od. dgl. absichtlich feuchter als die Kernschicht gehalten werden.

In Betracht gezgogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 692 159;
schweizerische Patentschrift Nr. 193 139; USA.-Patentschrift Nr. 796 545.

Claims

Ausgegeben am: , _ .

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Ergänzungsblatt zur Patentschrift Kr₀ 967 528» Klo KlllWBL

Das Patent 967 328 ist durch Urteil des Bundesgerichtshofes vom 29o11o1966 dadurch klargestellt und teilweise vernichtet worden^ daß die Ansprüche folgende Passung erhalten haben:

"1ί Verfahren zur Herstellung von Holzspanplatten aus einer Kernschicht und mindestens einer Deckschicht ₉ die aus mit Bindemitteln versehenen Holzteilchen bestehen und unter Hitze zusammengepreßt si».d_p gekennzeichnet durch die Verwendung von in der geometrischen Form₉ der Dicke ₉ Länge und Breite unter sich unregelmäßigen und dreidimensional ver~ teilten Spanteilchen oder Abfällen von etwa 5 bis 50 mm Länge_B etwa bis 10 mm Breite und Bis etwa 5 mm Dicke zum Erzielen einer Kernschicht und von dünnen₉ schuppenartigen Flachspänen zur Bildung einer Deckschicht bzwc? mehrerer Deckschichten mit geschlossene^ widerstandsfähiger Oberfläche ο

Verfahren nach Anspruch H₉ dadurch gekennzeichnet, daß Deekschieht bzw_o Deckschichten zu Beginn der Heißpressung durch Verwendung entsprechend feuchter Späne_ß Aufsprühen von Wasser oder Aufbringen von überverdünnten Zusätzen oder dgl o. feuchter gehalten sind als die Kernschicht ο"