EP0258703B1 - Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten - Google Patents

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EP0258703B1
EP0258703B1 EP87111728A EP87111728A EP0258703B1 EP 0258703 B1 EP0258703 B1 EP 0258703B1 EP 87111728 A EP87111728 A EP 87111728A EP 87111728 A EP87111728 A EP 87111728A EP 0258703 B1 EP0258703 B1 EP 0258703B1
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wood dust
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Otto Künnemeyer
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Hornitex Werke Gebr Kuennemeyer & Cokg GmbH
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Hornitex Werke Gebr Kuennemeyer & Cokg GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/10—Moulding of mats

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing wood fiber boards according to the preamble of claim 1.
  • Wood fiber boards are made with a density of 600 to 1,100 kg / m3, depending on the board thickness. They are usually glued with urea, melamine, phenolic resins or with isocyanate. Wood fiber boards are usually produced in thicknesses from 2 to 50 mm. A key area of application is furniture construction. In contrast to chipboard, the fibreboard is made of the finest wood fibers and is particularly homogeneous. The plate can be painted or coated. Special edge banding techniques for thick boards are generally not required. The good workability of the narrow surfaces allows a particularly large variety of shapes. The prerequisite for this is a homogeneous structure and a density curve that is as uniform as possible over the entire panel thickness. The density must drop as little as possible towards the middle of the plate.
  • the raw material for the production of fiberboard is mainly wood chips from softwood or hardwood, which are used in a defibration machine, e.g. B. a defibrator, brought into the desired fineness.
  • a defibration machine e.g. B. a defibrator
  • the wood fibers are then glued and dried to a wood moisture content of 6 to 15% dry.
  • the glued wood fibers are then sprinkled mechanically in a molding station by means of molding heads onto a conveyor belt or sieve, on which a continuous non-woven fabric is formed.
  • the still loose fiber fleece is pre-compacted with an unheated press to approx. 40% of the spreading strength.
  • the resulting loose connection ensures good transport of the nonwoven.
  • the pre-compressed nonwoven fabric is divided into individual sections, from which the wood fiber boards are then produced by pressing under pressure and temperature. After pressing, the plates are cooled and the top and bottom are sanded.
  • the fiber mat can only be compressed to the extent that the pressure increases as the temperature inside the mat rises towards the center.
  • the relatively poor heat conduction of the wood fiber fleece therefore requires slow compression due to a slow increase in pressure up to the desired thickness, with the destruction of the glue bridges in the outer surface layer area of the wood fiber boards having to be accepted as a disadvantage up to now.
  • the result is that the insufficiently strong cover layers must then be ground down to the solid plate core formed. Depending on the thickness of the board, the grinding loss is between 20 and 30% for 10 to 20 mm thick boards.
  • the present invention is therefore based on the object of demonstrating a method for producing wood fiber boards which, while maintaining all the special properties of the wood fiber board and while maintaining a homogeneous board structure, largely avoids the previous loss of abrasion of the high-quality board material.
  • the method according to the invention offers a possibility of producing fiberboard which does not have the disadvantages described above.
  • the drop in density over the entire board thickness is only slight and the sanding of the outer zones barely covers the fiber material used for the wood fiber board.
  • the wood dust has the advantage of being extremely inexpensive and very easy to grind. Disposal can be done in a very simple way by incineration. This procedure ensures that there is practically no longer any loss of the very expensive wood fiber board material and that, measured over the board thickness, only an extremely small decrease in density from outside to inside is found.
  • the method can be designed to practically only grind off the pressed protective layers.
  • the grinding is expediently carried out so deeply with a view to achieving a good grinding pattern and thus a corresponding surface that reliably no wood dust particles remain in the surface of the sanded plates, i.e. a thin boundary layer of the wood fiber board is sanded with.
  • applications are also conceivable in which it may make sense to maintain a small proportion of the protective layer on at least one side of the wood fiber board. In such a case, the protective layer is then only partially ground off.
  • the wood dust used here as a protective layer for the pressing process has no negative or unwanted impairment in the surface area of the wood fiber board.
  • the special price-worthiness of the wood dusts of a certain grain size used to form the protective layer results from the fact that filter and sieve dusts, chip shavings, fibers from waste and the like can be used here without further notice.
  • the use of wood dust particles in a certain grain size from chipboard production is possible, either in whole or in arbitrary proportions.
  • the wood dusts from the combustible dust content of the sanding dust and the sieve dust from an adjacent particle board production can be used, so that practically these wood dusts are only disposed of after the second layer has been removed in connection with the wood fiber board production concerned, i.e. usually burned .
  • Constant reuse for example to form new layers, does not make sense, since the material can accumulate to such an extent when it is used several times on the one hand with corundum from abrasive belts, on the other hand with hardened glue residues or mineral foreign bodies from the raw wood, so that this affects the fibreboard surface and damage the sanding belts.
  • technological auxiliaries each in exact doses, can also be added to the wood dust without any problems, which deliberately positively influence the properties of the wood fiber board and / or its production output.
  • the curing of the binding agent of the fiberboard during the pressing can be advantageously carried out by appropriate hardeners, such as. B. accelerate ammonium chloride, ammonium sulfate or formic acid in urea resins.
  • fungus protection agent to the wood dust, which is then stored in the cover layer areas of the wood fiber board when pressed.
  • a fungus protection agent is added to the wood dust, which is then stored in the cover layer areas of the wood fiber board when pressed.
  • a preferred technical adjuvant for admixture is also a hydrophobizing agent, which then also accumulates in the top layer area of the wood fiber board, which then reduces its water absorption capacity, which is advantageous for the special area of use of such wood fiber boards in damp rooms.
  • the process is initially carried out as usual in the manufacture of the wood fiber boards up to and including the pre-compression of the fiber fleece.
  • the fiber fleece is then coated on both sides with a layer of glued wood dust, the layer thickness being adjusted so that it is approx. 0.8 mm after pressing together with the wood fiber fleece.
  • the sanding is adjusted to a thickness of 1 mm. This ensures with certainty that all wood dust particles are removed, the loss of wood fiber board material is minimal and the surface of the wood fiber board produced shows a perfect grinding pattern.
  • the listed technological auxiliaries are added to the glued wood dust beforehand, depending on the need and application.
  • the layer thickness can be set such that it is up to 3 mm after being pressed together with the wood fiber fleece. The sanding is then adjusted to an appropriate strength.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1. Holzfaserplatten werden mit einer Dichte von 600 bis 1.100 kg/m³, abhängig von der Plattenstärke, hergestellt. Sie sind üblicherweise mit Harnstoff-, Melamin-, Phenolharzen oder mit Isocyanat verleimt. Holzfaserplatten werden üblicherweise in Stärken von 2 bis 50 mm produziert. Ein wesentliches Einsatzgebiet ist dabei der Möbelbau. Im Gegensatz zu Spanplatten ist die Holzfaserplatte aus feinsten Holzfasern besonders homogen aufgebaut. Die Platte kann lackiert oder beschichtet werden. Besondere Kantenanleimertechniken bei dicken Platten sind im Regelfall nicht erforderlich. Die gute Verarbeitbarkeit der Schmalflächen erlaubt eine besonders große Formenvielfalt. Voraussetzung hierfür ist der homogene Aufbau und ein möglichst gleicher Dichteverlauf über die gesamte Plattenstärke. Die Dichte darf also zur Plattenmitte hin nur so wenig wie möglich abfallen.
  • Als Rohstoff für die Herstellung von Holzfaserplatten dienen vorwiegend Hackschnitzel aus Nadel- oder Laubholz, die in einer Zerfaserungsmaschine, z. B. einem Defibrator, in die gewünschte Feinheit gebracht werden.
  • Die Holzfasern werden anschließend beleimt und auf eine Holzfeuchte von 6 bis 15 % atro getrocknet.
  • Die beleimten Holzfasern werden dann maschinell in einer Formstation mittels Formköpfen auf ein Transportband oder Sieb gestreut, auf dem sich ein durchgehendes Faservlies bildet. Das noch lockere Faservlies wird mit einer unbeheizten Presse auf ca. 40 % der Streustärke vorverdichtet. Die hierdurch entstehende noch lockere Verbindung gewährleistet einen guten Transport des Faservlieses. Üblicherweise wird das vorverdichtete Faservlies in einzelne Abschnitte aufgeteilt, aus denen dann durch Verpressen unter Druck und Temperatur die Holzfaserplatten erzeugt werden. Nach dem Verpressen werden die Platten abgekühlt und die Ober- und Unterseite geschliffen. Insbesondere bei Faserplatten mittlerer Dichte kann die Fasermatte nur in dem Umfang durch Steigerung des Preßdruckes verdichtet werden, wie die Temperatur im Inneren der Matte zur Mitte hin ansteigt. Die relativ schlechte Wärmeleitung des Holzfaservlieses erfordert somit ein langsames Verdichten durch langsamen Druckanstieg bis auf die Sollstärke.Dabei muß eine Zerstörung der Leimbrücken im äußeren Deckschichtenbereich der Holzfaserplatten durch den relativ langfristigen Temperatureinfluß bislang als Nachteil in Kauf genommen werden. Die Folge ist, daß die nicht ausreichend festen Deckschichten anschließend bis auf den gebildeten festen Plattenkern abgeschliffen werden müssen. Der Abschliffverlust liegt je nach Plattenstärke zwischen 20 und 30 % bei 10 bis 20 mm dicken Platten.
  • Die Kosten für das eingesetzte hochwertige Material, das auf diese Weise verlorengeht, sind hoch. Der erhebliche Anfall von Abschliff bringt Entsorgungsprobleme mit sich. Selbst die hier übliche Verbrennung der abgeschliffenen, verrotteten Holzfasern ist noch problematisch.
  • Wird der Preßvorgang ohne Berücksichtigung der Durchwärmung des Faservlieses gestaltet, erhält man insbesondere im Dichtebereich von 600 bis 950 kg/m³ Holzfaserplatten, die über die Dicke einen sehr starken Dichteabfall von den äußeren Zonen zur Plattenmitte hin aufweisen und die damit dann den großen Vorteil der Holzfaserplatte gegenüber der Spanplatte nur noch in sehr geringem Umfang haben würde.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten aufzuzeigen, das unter Beibehalt aller besonderen Eigenschaften der Holzfaserplatte und unter Beibehalt eines homogenen Plattenaufbaus den bisherigen Abschliffverlust des hochwertigen Plattenmateriales weitestgehend vermeidet.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Möglichkeit zur Herstellung von Faserplatten, die die oben geschilderten Nachteile nicht aufweisen. Der Dichteabfall über die gesamte Plattendicke ist nur gering und der Abschliff der äußeren Zonen erfaßt kaum das eingesetzte Fasermaterial für die Holzfaserplatte.
  • Die beidseitig aufgebrachten Schichten aus Holzstaub bestimmter Korngröße, die zusammen mit dem Faservlies verpreßt werden, bilden beim Verpressen unter Druck und Hitze praktisch eine Schutzschicht für das Holzfaservlies, so daß dieses in seinen Deckschichtbereichen nicht mehr durch Temperatureinwirkung zerstört wird. Dabei hat der Holzstaub den Vorzug, außerordentlich preiswert zu sein und sich sehr gut abschleifen zu lassen. Die Entsorgung kann in sehr einfacher Weise durch Verbrennen geschehen. Diese Verfahrensweise gewährleistet, daß ein Verlust an dem sehr teuren Holzfaserplattenmaterial praktisch nicht mehr entsteht und über die Plattendicke gemessen nur ein äußerst geringer Dichteabfall von außen nach innen festgestellt wird.
  • Das Verfahren kann darauf ausgelegt werden, praktisch nur die verpreßten schützenden Schichten abzuschleifen. Auf den im späteren Anwendungsfall Dekorzwecken dienenden Seiten wird allerdings zweckmäßig im Hinblick auf die Erzielung eines guten Schliffbildes und damit einer entsprechenden Oberfläche der Schliff so tief geführt, daß zuverlässig keine Holzstaubpartikel mehr in der Oberfläche der abgeschliffenen Platten verbleiben, also eine dünne Grenzschicht der Holzfaserplatte noch mit abgeschliffen wird. Es sind andererseits aber auch Einsatzfälle denkbar, in denen auf zumindest einer Seite der Holzfaserplatte der Beibehalt eines kleinen Anteiles der schützenden Schicht sinnvoll sein kann. In einem solchen Fall wird die schützende Schicht dann nur teilweise abgeschliffen.
  • Hervorzuheben ist auch, daß der hier eingesetzte Holzstaub als schützende Schicht für den Preßvorgang keinerlei negative oder ungewollte Beeinträchtigung im Oberflächenbereich der Holzfaserplatte mit sich bringt.
  • Die besondere Preiswürdigkeit der hier zur Bildung der schützenden Schicht eingesetzten Holzstäube bestimmter Korngröße resultiert daraus, daß hier ohne weiteres Filter- und Siebstäube, Gatterspäne, Fasern aus Abfällen und dergleichen eingesetzt werden können. Insbesondere ist dabei, entweder ganz oder zu beliebigen Anteilen, auch der Einsatz von Holzstaubteilchen in bestimmter Korngröße aus der Spanplattenherstellung möglich. Hier wiederum ist hervorzuheben, daß die Holzstäube aus dem Brennstaubanteil des Schleifstaubes und des Siebstaubes einer benachbarten Spanplattenfertigung eingesetzt werden können, so daß praktisch diese Holzstäube erst nach Erfüllung der Schutzschichtfunktion nach dem zweiten Abschliff im Zusammenhang mit der hier betroffenen Holzfaserplattenherstellung entsorgt, also üblicherweise verbrannt werden.
  • Eine ständige Wiederverwendung, beispielsweise zur erneuten Schichtbildung, ist nicht sinnvoll, da sich das Material bei einer mehrfachen Verwendung einerseits mit Korund aus Schleifbändern, andererseits mit ausgehärteten Leimresten oder mineralischen Fremdkörpern aus dem Rohholz dann so stark anreichern kann, daß dies zu einer Beeinträchtigung der Faserplattenoberfläche und zu einer Beschädigung der Schleifbänder führt.
  • Es ist jedoch möglich und auch gemäß einer bevorzugten Verfahrensdurchführung vorgesehen, einen kleineren Anteil eines ersten Abschliffes praktisch als Füllstoff bei einer neuerlichen Schichtbildung aus dem Flächenholzstaub nochmals beizufügen. Wird der Holzstaub beleimt, können Bindemittel geringerer Menge und Güte, wie sie für die Beleimung der Faser eingesetzt werden, zum Einsatz kommen.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens können dem Holzstaub auch noch ohne weiteres technologische Hilfsstoffe, jeweils in exakter Dosierung, beigefügt werden, die in gewollter Weise die Eigenschaften der Holzfaserplatte und/oder deren Produktionsleistung positiv beeinflussen.
  • Hervorzuheben ist insbesondere die Beimengung von Chemikalien zum Holzstaub, die den Formaldehydgehalt der Holzfaserplatten reduzieren. Dies ist beispielsweise durch die Beimengung von Harnstoff oder Amoniumcarbonat möglich.
  • Ferner läßt sich in vorteilhafter Weise die Aushärtung des Bindungsmittels der Holzfaserplatte während des Verpressens durch entsprechende Härter, wie z. B. Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat oder Ameisensäure bei Harnstoffharzen beschleunigen.
  • Hervorzuheben ist auch die Zugabe von Wasser als technologischer Hilfsstoff zu dem beleimten oder unbeleimten Holzstaub. Das beigegebene Wasser verdampft beim Verpressen nach innen, kondensiert dort und bewirkt auf diese Weise einen beschleunigten und verstärkten Wärmetransport zur Plattenmitte hin, woraus die Erhöhung der spezifischen Herstellungsleistung derartiger Holzfaserplatten resultiert.
  • Es ist ferner in vorteilhafter Weise möglich, dem Holzstaub ein Pilzschutzmittel beizugeben, das sich beim Verpressen dann in den Deckschichtbereichen der Holzfaserplatte einlagert. Zu denken ist beispielsweise an den Zusatz von Borsäure oder Xyligen (eintragenes Warenzeichen).
    Ein bevorzugter technischer Hilfsstoff zur Beimengung ist auch ein Hydrophobierungsmittel,das sich dann ebenfalls im Deckschichtenbereich der Holzfaserplatte anlagert, wodurch dann deren Wasseraufnahmefähigkeit reduziert wird, was für den speziellen Einsatzbereich derartiger Holzfaserplatten in feuchten Räumen von Vorteil ist.
  • Es versteht sich, daß gleichzeitig mehrere der vorstehend aufgeführten technologischen Hilfsmittel in beliebiger Kombination beigemengt werden können.
  • Bei einem besonders bevorzugten Durchführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Herstellung der Holz faserplatten zunächst bis einschließlich der Vorverdichtung des Faservlieses wie üblich vorgegangen. Vor dem Verpressen wird dann das Faservlies beidseitig mit einer Schicht aus beleimtem Holzstaub belegt, wobei die Schichtstärke so eingestellt wird, daß sie nach dem gemeinsamen Verpressen mit dem Holzfaservlies ca. 0,8 mm beträgt. Nach dem gemeinsamen Verpressen und Abkühlen wird der Abschliff auf eine Stärke von 1 mm eingestellt. Hierdurch ist mit Sicherheit gewährleistet, daß sämtliche Holzstaubteilchen entfernt sind, der Verlust an Holzfaserplattenmaterial minimal ist und die Oberfläche der erzeugten Holzfaserplatte ein einwandfreies Schliffbild zeigt. Die aufgeführten technologischen Hilfsstoffe werden je nach Bedarf und Anwendungszweck zuvor dem beleimten Holzstaub beigemengt.
  • Abweichend vom vorstehend genannten Durchführungsbeispiel kann insbesondere bei dicken Holzfaserplatten die Schichtstärke so eingestellt werden, daß sie nach dem gemeinsamen Verpressen mit dem Holzfaservlies bis zu 3 mm beträgt. Der Abschliff wird dann auf eine entsprechende Stärke eingestellt.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten, bei dem die defibrierten Holzfasern beleimt, getrocknet und danach zu einem Faservlies geformt werden, das vorverdichtet und danach unter Druck und Hitze zur Holzfaserplatte verpreßt wird, die abgekühlt und abgeschliffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Holzfaservlies vor dem Verpressen beidseitig mit einer Schicht aus beleimtem Holz-staub bestimmter Korngröße belegt wird, die Schichten aus dem beleimten Holzstaub zusammen mit dem Holzfaservlies verpreßt werden und anschließend die Holzstaubschichten abgeschliffen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Holzstaubteilchen bestimmter Korngröße Filter- und Siebstäube, Gatterspäne und Fasern aus Abfällen für die Schichtbildung eingesetzt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Holzstaubteilchen bestimmter Korngröße in vollem Umfang oder teilweise solche aus der Spanplattenherstellung eingesetzt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Holzstaubteilchen bestimmter Korngröße solche aus dem Brenn-staubanteil des Schleifstaubes und des Siebstaubes der Span-plattenfertigung eingesetzt werden und diese erst nach dem zweiten Abschliff nach Erfüllung ihrer Funktion als schützende Schicht der Verbrennung zugeführt werden.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstaub-schichten auf eine solche Stärke eingestellt werden, daß sie nach dem Verpressen eine Schichtstärke von bis zu 3 mm haben.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstaubschichten auf eine solche Stärke eingestellt werden, daß sie nach dem Verpressen eine Schichtstärke von etwa 0,8 mm haben.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstaubschichten nur teilweise abgeschliffen werden.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschleifen der Holzstaub-schichten eine dünne angrenzende Schicht der Holzfaserplatte mit abgeschliffen wird.
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub als Füllstoff Abschliffmaterial von einem ersten Holzfaserplattenabschliff beigegeben wird.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub ein oder mehrere technologische Hilfsstoffe zur Beeinflussung der Faserplatte beigemengt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub Chemikalien zur Reduzierung des Formaldehydgehaltes der Holzfaserplatte beigemengt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub Hilfsstoffe zur Beschleunigung des Aus-härtens des Bindungsmittels der Holzfaserplatte beigemengt werden.
  13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub Wasser beigemengt wird.
  14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub ein Pilzschutz-mittel beigegeben wird.
  15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzstaub ein Hydrophobierungs-mittel beigemengt wird.
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