EP2241426B1 - Verfahren zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte - Google Patents

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EP2241426B1
EP2241426B1 EP09005468.5A EP09005468A EP2241426B1 EP 2241426 B1 EP2241426 B1 EP 2241426B1 EP 09005468 A EP09005468 A EP 09005468A EP 2241426 B1 EP2241426 B1 EP 2241426B1
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impregnating
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    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/18—Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off
    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
    • 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
    • B27N9/00—Arrangements for fireproofing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wood-based panel, in particular a wood fiber board, are sprinkled with an adhesive wetted wood fibers or wood chips on an endlessly circulating conveyor belt to a cake, the cake of wood fibers or wood chips in a transport direction T promoted to various processing stations, compressed in a pre-press and then pressed under pressure and temperature influence in a hot press to a plate of desired thickness.
  • Such a method is for example from the DE 10 2005 033 687 A1 known.
  • first long fibers must be produced in a defibering cut, which can be done in an upstream process or immediately before the plant for producing the wood fiber boards.
  • the coarse, long wood fibers are then applied with additives, such as flame retardants and water repellents.
  • binder urea-formaldehyde glue
  • the fibers are then dried with appropriate additives and the fiber sizing via a power tube dryer.
  • the fiber mixture is sprinkled on a spreading device to an endless cake on the endless circulating conveyor belt.
  • the loosely sprinkled mixed fiber cake is then fed from the conveyor belt to a cold pre-press and cold pre-compaction of the fiber web is achieved. Subsequently, the nonwoven fabric is returned to the conveyor belt of a continuous hot press in which it is hot pressed to a plate of desired thickness.
  • the press belts are advantageously coated with a release agent to prevent adhesion of the prevent plates formed.
  • the endlessly produced plates are then formatted and separated into individual plates and then assembled.
  • MDF Medium Density Fiberboard
  • HDF High Density Fiberboard
  • properties may be, for example, the conductivity that is involved or desired for a fiberboard either in powder coating the panel itself or when the panel is to be used as a laminate flooring panel support and the flooring must have antistatic properties.
  • the conductivity can be achieved by adding salts in the manufacturing process, for example in the refining process.
  • Another desired property may be a fire retardant design.
  • the EP 1 710 061 A1 discloses a method for continuously preheating a mat or mat. This steam is introduced into a mat of scattered wood chips or chips. This distributes itself within the mat and heats it up.
  • the DE 2 050 530 discloses a method for impregnating preformed sounding material with a binder.
  • the Beschalungsmaterial consists of porous plates, on one surface of the binder is applied. The opposite surface is then subjected to a negative pressure, whereby the binder is pulled into the openings of the porous plate.
  • the DE 103 14 974 A1 describes a process for the production of moldings, in which first a dimensionally stable preform of the molded article is prepared by gluing lignocellulose-containing fibers with a binder and formed into a fiber mat and in the cavities of the preform an impregnating liquid is introduced, with the at least 50% of the fibers the preform can be achieved.
  • a pressure gradient can be provided between the main sides of the preform with which the impregnating liquid is drawn from the one main side of the preform to the other main side of the preform.
  • the impregnating liquid can be a low-viscosity resin which is completely cured directly after introduction into the cavities of the mold. Also, only a partial cure can be made to fix the resin exclusively in the preform. The final curing of the resin can then take place when the preform is subjected to a downstream forming process to give it the shape of the desired shaped body.
  • the method described above is to be improved so that a quick and safe impregnation of the wood-based panel with various impregnating liquids is possible.
  • the problem is solved by a method according to claim 1.
  • the cake of wood chips or wood fibers on the conveyor behind the pre-press and before the hot press is subjected to a vacuum, and at the same time an impregnating medium is applied to the cake, which is due to the vacuum in Cake is distributed and that the impregnating liquid is crosslinked during hot pressing, the impregnation takes place at a time within the manufacturing process, to which a high porosity of the surface is present, which means that the sprayed by means of nozzles on the fiber cake impregnating liquid simply sucked into the cake and can spread evenly there.
  • Partial application of the impregnation results in areas with / without impregnation (tempering), whereby the tempered areas have different properties compared to non-tempered areas.
  • the impregnating liquid can influence, for example, the water absorption capacity or the strength values of the finished-pressed wood-based panel.
  • the vacuum is applied below the fiber cake and applied the impregnating liquid from above onto the fiber cake.
  • the device for applying the impregnating liquid can be arranged stationary, which simplifies the construction of the production line and reduces its cost.
  • the application unit is preferably arranged stationary.
  • the number of nozzles is determined by the nature of the desired impregnation.
  • the nozzles may be arranged parallel to one another over the full width of the chip or fiber cake or only partially, for example at the edge.
  • the wood fibers or wood chips wetted with a glue are sprinkled onto the conveyor belt 2, which is endlessly driven in the transport direction T, to form a cake 6.
  • a glue preferably a urea-formaldehyde glue
  • the cake 6 is compressed, so cold pre-compressed.
  • an impregnation station 4 is integrated, consisting of a below the conveyor belt 2 arranged vacuum station 12 and one above the conveyor belt 2 arranged application unit, such as nozzles 7, 8, consists.
  • the vacuum station 12 and the application units 7, 8 are stationary and immovable.
  • the conveyor belt 2 is perforated, so that vacuum channels form, by means of which the impregnating medium sprayed onto the upper side of the compressed cake 6 can be sucked by the vacuum station 12.
  • Side of the coating units plates 9, 10 are provided, which limit the cake 6 side and ensure that no air from the side can be sucked into the cake 6.
  • the metal sheets 9, 10 preferably extend over the entire length of the impregnating station 4.
  • the metal sheets 9, 10 are part of a closed frame 11 which encloses the impregnating station 4 to the outside and the vacuum station 12 receives as well as the application unit.
  • two nozzles 7, 8 are exemplified for the application unit.
  • the conveyor belt 2 runs over an air-permeable frame part 13.
  • impregnation medium fire retardant particles as well as insect repellent protective particles can be used. Also, colors can be used as the impregnation medium to colorize the cake 6 targeted.
  • a heated impregnating medium By applying a heated impregnating medium, the cake 6 can be heated and thus the production speed can be increased. For heating the cake 6 also heated air can be entered.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte, insbesondere einer Holzfaserplatte, bei dem mit einem Klebstoff benetzte Holzfasern oder Holzspäne auf einem endlos umlaufenden Förderband zu einem Kuchen gestreut werden, wobei der Kuchen aus Holzfasern oder Holzspänen in einer Transportrichtung T zu verschiedenen Bearbeitungsstationen gefördert, in einer Vorpresse komprimiert und danach unter Druck- und Temperatureinfluss in einer Heißpresse zu einer Platte gewünschter Dicke verpresst wird.
  • Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10 2005 033 687 A1 bekannt. Um nach diesem Verfahren eine MDF- oder HDF-Platte herzustellen, müssen zuerst lange Fasern in einem Zerfaserungsschnitt hergestellt werden, was in einem vorgelagerten Prozess oder unmittelbar vor der Anlage zur Herstellung der Holzfaserplatten erfolgen kann. Die groben, langen Holzfasern werden dann mit Zuschlagstoffen, wie beispielsweise Flammschutzmitteln und Hydrophobiermitteln beaufschlagt. Anschließend wird Bindemittel (Harnstoff-Formaldehyd-Leim) über eine Blowline zugegeben und die Fasern dann mit entsprechenden Zuschlagstoffen und der Faserbeleimung über einen Stromrohrtrockner getrocknet. Anschließend wird das Fasergemisch über eine Streueinrichtung zu einem endlosen Kuchen auf das endlos umlaufende Förderband aufgestreut. Der lose abgestreute Fasergemisch-Kuchen wird dann von dem Förderband einer kalten Vorpresse zugeführt und eine kalte Vorverdichtung des Faservlieses erreicht. Anschließend wird das Faservlies wieder über das Förderband einer kontinuierlichen Heißpresse zugeführt, in der es zu einer Platte gewünschter Dicke heiß verpresst wird. Die Pressbänder sind vorteilhafterweise mit einem Trennmittel beschichtet, um ein Anhaften der gebildeten Platten zu verhindern. In einem nächsten Verfahrensschritt werden die endlos hergestellten Platten dann formatiert und zu Einzelplatten aufgetrennt und anschließend konfektioniert.
  • Bei der Herstellung von MDF (mitteldichte Faserplatte) oder HDF (hochdichte Faserplatte) ist es häufig gewünscht, dass das Endprodukt bestimmte Eigenschaften besitzt, die für weitere Produktionsschritte und/oder die Nutzung relevant sind. Solche Eigenschaft kann beispielsweise die Leitfähigkeit sein, die für eine Faserplatte entweder beim Pulverlackieren der Platte selbst eine Rolle spielt oder gewünscht wird, wenn die Platte als Trägerplatte für Laminat-Fußbodenpaneele verwendet werden soll und der Fußboden antistatische Eigenschaften aufweisen muss. Die Leitfähigkeit kann durch Zugabe von Salzen im Herstellungsprozess, beispielsweise im Refinerprozess, erfolgen. Eine weitere gewünschte Eigenschaft kann eine brandhemmende Ausgestaltung sein. Weil beim Trocknen der Holzfasern in der Blowline relativ hohe Temperaturen auf das Gemisch der vorbehandelten Holzfasern einwirken, treten leider häufig Wechselwirkungen der zugegebenen Salze mit anderen Bestandteilen auf.
  • Ein weiterer Nachteil ist, dass alle Holzfasern behandelt werden, egal ob dies nötig ist oder nicht. Um diesen Nachteil auszugleichen, wird in der DE 199 63 203 A1 vorgeschlagen, zum Herstellen von Laminatfußbodenpaneelen, zunächst eine Trägerplatte aus lignozellulosehaltigem Holzwerkstoff herzustellen, die zumindest bereichsweise mit einem Imprägniermittel imprägniert wird, wobei das Imprägniermittel in die Trägerplatte eindringt bzw. diese durchtränkt. Anschließend wird die Trägerplatte in den imprägnierten Bereichen geschnitten und für eine Weiterverarbeitung an den Rändern jeweils mit einem Randprofil versehen. Durch die Imprägnierung der Randbereiche sollen Laminatfußbodenpaneele bereitgestellt werden, die gegenüber Feuchtigkeit und Nässe widerstandsfähiger sind.
  • Die Herstellung solcher Trägerplatten ist sehr zeitaufwendig, da das Einziehen des Imprägniermediums in die Platte eine gewisse Zeit benötigt. Außerdem muss, um eine gleichmäßige Imprägnierung sicherzustellen, die Oberseite der Trägerplatte gleichmäßig mit dem Imprägniermedium benetzt werden. Dichteschwankungen innerhalb der Trägerplatte führen zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Imprägnierung, was von außen aber nicht erkennbar ist, sodass die Gefahr besteht, dass später aus der Trägerplatte hergestellte Paneele, insbesondere im Kantenbereich, in den Feuchtigkeit in den verlegten Fußboden eindringen kann, nicht ausreichend imprägniert sind.
  • Die EP 1 710 061 A1 offenbart ein Verfahren zur kontinuierlichen Vorwärmung eines Vlieses oder einer Matte. Dabei wird Wasserdampf in eine Matte aus gestreuten Holzspänen bzw. Schnitzeln eingebracht. Dieser verteilt sich innerhalb der Matte und erwärmt sie so.
  • Die DE 2 050 530 offenbart ein Verfahren zum Imprägnieren von vorgeformten Beschalungsmaterial mit einem Bindemittel. Das Beschalungsmaterial besteht dabei aus porösen Platten, auf deren eine Oberfläche das Bindemittel aufgebracht wird. Die gegenüberliegende Oberfläche wird anschließend mit einem Unterdruck beaufschlagt, wodurch das Bindemittel in die Öffnungen der porösen Platte gezogen wird.
  • Die DE 103 14 974 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, bei dem zunächst eine formstabile Vorform des Formkörpers hergestellt wird, indem lignocellulosehaltige Fasern mit einem Bindemittel beleimt und zu einer Fasermatte geformt werden und in die Hohlräume der Vorform eine Imprägnierflüssigkeit eingebracht wird, mit der mindestens 50 % der Fasern der Vorform erreicht werden. Um das Eindringen der Imprägnierflüssigkeit in die Hohlräume der Vorform zu beschleunigen, kann zwischen den Hauptseiten der Vorform ein Druckgefälle vorgesehen werden, mit dem die Imprägnierflüssigkeit von der einen Hauptseite der Vorform auf die andere Hauptseite der Vorform gezogen wird. Die Imprägnierflüssigkeit kann ein dünnflüssiges Harz sein, das nach dem Einbringen in die Hohlräume der Form direkt vollständig ausgehärtet wird. Auch kann nur eine teilweise Aushärtung vorgenommen werden, um das Harz ausschließlich in der Vorform zu fixieren. Die Endaushärtung des Harzes kann anschließend erfolgen, wenn die Vorform einem nachgeschalteten Umformungsprozess unterworfen wird, um ihr die Form des gewünschten Formkörpers zu geben.
  • Von dieser Problemstellung ausgehend soll das eingangs beschriebene Verfahren so verbessert werden, dass eine schnelle und sichere Imprägnierung der Holzwerkstoffplatte mit verschiedensten Imprägnierflüssigkeiten möglich ist.
  • Die Problemlösung erfolgt durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Dadurch, dass der Kuchen aus Holzspänen oder Holzfasern auf dem Förderband hinter der Vorpresse und vor der Heißpresse einem Vakuum ausgesetzt wird, und gleichzeitig ein Imprägniermedium auf den Kuchen aufgetragen wird, das sich infolge des Vakuums im Kuchen verteilt und dass die Imprägnierflüssigkeit beim Heißpressen vernetzt wird, erfolgt die Imprägnierung zu einem Zeitpunkt innerhalb des Herstellungsprozesses, zu dem noch eine hohe Porosität der Oberfläche vorhanden ist, was dazu führt, dass die mittels Düsen auf den Faserkuchen aufgesprühte Imprägnierflüssigkeit einfach in den Kuchen eingesaugt werden und sich dort gleichmäßig verteilen kann. Durch die teilflächige Aufbringung der Imprägnierung entstehen Bereiche mit/ohne Imprägnierung (Vergütung), wobei die vergüteten Bereiche gegenüber nicht vergüteten Bereichen abweichende Eigenschaften aufweisen. Die Imprägnierflüssigkeit kann beispielsweise die Wasseraufnahmefähigkeit oder die Festigkeitswerte der fertig gepressten Holzwerkstoffplatte beeinflüssen.
  • Vorzugsweise wird das Vakuum unterhalb des Faserkuchens angelegt und die Imprägnierflüssigkeit von oben auf den Faserkuchen aufgetragen.
  • Dadurch, dass der Faserkuchen während der Imprägnierung durch das Förderband transportiert wird, kann die Vorrichtung zum Aufbringen der Imprägnierflüssigkeit ortsfest angeordnet sein, was den Aufbau der Fertigungsstraße vereinfacht und ihre Kosten reduziert.
  • Vorzugsweise erfolgt beim Heißpressen durch die aufgebrachte Wärme eine chemische Vernetzung der Imprägnierflüssigkeit.
  • Eine Anlage zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte mit einem in einer Transportrichtung endlos umlaufenden Förderband, einer Streuvorrichtung zum Streuen eines Holzspäne- oder Holzfaserkuchens auf das Förderband, einer in Transportrichtung dahinter angeordneten Vorpresse, in der der gestreute Kuchen komprimiert wird und einer dahinter vorgesehenen Heißpresse, in der der komprimierte Kuchen unter Druck- und Temperatureinfluss zu einer Platte gewünschter Dicke gepresst wird, zeichnet sich aus durch eine in Transportrichtung hinter der Vorpresse und vor der Heißpresse angeordnete Imprägnierstation, die aus einer unterhalb des Förderbandes angeordneten Vakuumstation und einem oberhalb des Förderbandes angeordneten, Düsen aufweisenden Auftragsaggregat für eine Imprägnierflüssigkeit besteht, wobei das Förderband Vakuumkanäle aufweist, die vorzugsweise durch eine Perforation erzeugt sind und seitlich neben dem Förderband sich in Transportrichtung über die Länge der Imprägnierstation erstreckende Bleche zur seitlichen Begrenzung des Vakuums vorgesehen sind.
  • Das Auftragsaggregat ist vorzugsweise ortsfest angeordnet. Die Anzahl der Düsen bestimmt sich durch die Art der gewünschten Imprägnierung. Die Düsen können zueinander parallel beabstandet über die volle Breite des Späne- oder Faserkuchens angeordnet sein oder nur partiell, beispielsweise am Rand.
  • Wenn die Bleche, die seitlich an dem Späne- oder Faserkuchen anliegen und seitlich das Vakuum begrenzen und somit verhindern, dass sich im Randbereich durch das seitliche Eindringen von Luft Inhomogenitäten bei der Imprägnierung ergeben können, Teil der Auftragsaggregate sind, wird die konstruktive Ausgestaltung der Imprägniereinrichtung vereinfacht.
  • Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    - die Draufsicht auf die Anlage;
    Figur 2
    - den Schnitt entlang der Linie II-II nach Figur 1.
  • In der Streustation 1 werden die mit einem Leim, vorzugsweise einem Harnstoff-Formaldehyd-Leim, benetzten Holzfasern oder Holzspäne auf das in Transportrichtung T endlos umlaufend angetriebene Förderband 2 zu einem Kuchen 6 aufgestreut. In der Vorpresse 3 wird der Kuchen 6 komprimiert, also kalt vorverdichtet. Zwischen der Vorpresse 3 und der Heißpresse 5, in der der komprimierte Kuchen 6 unter hohem Druck und hoher Temperatur zu einer Holzwerkstoffplatte gewünschter Dicke verpresst wird, ist eine Imprägnierstation 4 integriert, die aus einer unter dem Förderband 2 angeordneten Vakuumstation 12 und einem über dem Förderband 2 angeordneten Auftragsaggregat, wie beispielsweise Düsen 7, 8, besteht. Die Vakuumstation 12 und die Auftragsaggregate 7, 8 sind stationär und unbeweglich.
  • Das Förderband 2 ist perforiert, sodass sich Vakuumkanäle ausbilden, durch die das auf die Oberseite des komprimierten Kuchens 6 aufgesprühte Imprägniermedium von der Vakuumstation 12 angesaugt werden kann. Seitlich an den Auftragsaggregaten sind Bleche 9, 10 vorgesehen, die den Kuchen 6 seitlich begrenzen und dafür sorgen, dass keine Luft von der Seite in den Kuchen 6 eingesaugt werden kann. Die Bleche 9, 10 reichen vorzugsweise über die gesamte Länge der Imprägnierstation 4. Die Bleche 9, 10 sind Teil eines geschlossenen Rahmens 11, der die Imprägnierstation 4 nach außen umschließt und die Vakuumstation 12 ebenso aufnimmt wie das Auftragsaggregat. In der Zeichnung sind für das Auftragsaggregat beispielhaft zwei Düsen 7, 8 dargestellt. Je nach Imprägnierzweck wird eine gewünschte Anzahl an Düsen in gewünschter Verteilung innerhalb der Imprägnierstation vbrgesehen werden. In der Imprägnierstation 4 läuft das Förderband 2 über ein luftdurchlässiges Rahmenteil 13.
  • Als Imprägniermedium können brandhemmende Partikel ebenso wie gegen Insektenbefall schützende Partikel verwendet werden. Auch können Farben als Imprägniermedium verwendet werden, um den Kuchen 6 gezielt einzufärben. Durch Aufbringen eines erhitzten Imprägniermediums kann der Kuchen 6 erwärmt und damit die Produktionsgeschwindigkeit gesteigert werden. Zur Erwärmung des Kuchens 6 kann auch erhitzte Luft eingegeben werden.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte, insbesondere einer Holzfaserplatte, bei dem mit einem Klebstoff benetzte Holzfasern oder Holzspäne auf einem endlos umlaufenden Förderband (2) zu einem Kuchen (6) gestreut werden, der in einer Transportrichtung T zu verschiedenen Bearbeitungsstationen gefördert, in einer Vorpresse (3) komprimiert und danach unter Druck- und Temperatureinfluss in einer Heißpresse (5) zu einer Platte gewünschter Dicke verpresst wird, wobei der Kuchen (6) aus Holzspänen oder Holzfasern auf dem Förderband (2) hinter der Vorpresse (3) und vor der Heißpresse (5) einem Vakuum ausgesetzt wird, und für eine teilflächige Imprägnierung gleichzeitig eine Imprägnierflüssigkeit mittels Düsen (7, 8) auf den Späne- oder Faserkuchen (6) aufgesprüht wird, die sich infolge des Vakuums im Kuchen (6) verteilt und die Imprägnierflüssigkeit beim Heißpressen vernetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum unterhalb des Faser- oder Spänekuchens (6) angelegt und die Imprägnierflüssigkeit von oben auf den Späne- oder Faserkuchen (6) aufgetragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierflüssigkeit die Wasseraufnahmefähigkeit der fertig gepressten Holzwerkstoffplatte beeinflusst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierflüssigkeit die Festigkeitswerte der gepressten Holzwerkstoffplatte beeinflusst.
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