EP3181315A1 - Verfahren zur herstellung einer osb mit glatter oberfläche - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer osb mit glatter oberfläche Download PDF

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EP3181315A1
EP3181315A1 EP15003585.5A EP15003585A EP3181315A1 EP 3181315 A1 EP3181315 A1 EP 3181315A1 EP 15003585 A EP15003585 A EP 15003585A EP 3181315 A1 EP3181315 A1 EP 3181315A1
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EP
European Patent Office
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mixture
layer
scattered
osb
synthetic resin
Prior art date
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EP15003585.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3181315B1 (de
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Norbert Kalwa
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Swiss Krono Tec AG
Original Assignee
Swiss Krono Tec AG
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Publication date
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Priority to PT150035855T priority patent/PT3181315T/pt
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Priority to HUE15003585A priority patent/HUE050762T2/hu
Priority to PL15003585T priority patent/PL3181315T3/pl
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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
    • B27N3/14—Distributing or orienting the particles or fibres
    • B27N3/143—Orienting the particles or fibres
    • 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
    • B27N7/00—After-treatment, e.g. reducing swelling or shrinkage, surfacing; Protecting the edges of boards against access of humidity
    • B27N7/005—Coating boards, e.g. with a finishing or decorating layer

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an OSB in which long, glued with an adhesive wood chips (strands) are oriented oriented in at least three layers, wherein the orientation of the wood chips offset in adjacent layers and then the scattered layers under high pressure and temperature a plate desired thickness are pressed, wherein the adhesive hardens.
  • Such a plate is for example from the EP 1 136 636 A1 known.
  • An OSB is characterized by the fact that it has an intersecting, alternating longitudinally and transversely of the ground plan, layer by layer.
  • the strands have a length of 70 to 200 mm, a width of 6 to 30 mm and a thickness of 0.3 to 1.2 mm.
  • the material used is softwood or hardwood, the wood content in the finished board being between 90% and 98%.
  • the orientation of the chips in the individual layers is realized by successive scattering units.
  • the well-known OSB Oriented Strand Board
  • OSB Oriented Strand Board
  • fibers or shavings are sprinkled on the last layer of the beach, which are intended to compensate for the unevenness of the surface of the core, in order to achieve as flat a surface as possible.
  • This fine cover layer consists of a wood fines material, which after a Siebmaschenweite that is smaller than 0.5 mm, was obtained.
  • a paper layer is placed and in a short-cycle press all layers are pressed together, wherein under pressure and heat, a flow of the core is achieved and thus a bond between the phenolic paper and the core.
  • OSB is rotated by 90 ° from one layer to the next.
  • Another advantage is that an OSB, especially when using softwoods, has a lower bulk density compared to other wood-based materials. This makes OSB the product of choice for automotive applications as well.
  • OSB can be produced in lengths and widths that, for example, minimizes the effort involved in manufacturing a truck bed.
  • OSB Due to the geometry of the strands and their scattering, there is no smooth or even closed surface on the finished OSB, but the OSB has a surface structure with many depressions, in some cases up to about 4 mm. This surface structure prevents coating of OSB with commonly used technologies in other wood-based materials, such as laminating urea / and / or melamine resin impregnated papers, laminating finish foils, etc. Thus, OSBs are closed to many applications that would be economically attractive. Conceivable here are applications for concrete formwork, floors, vehicle floors and side panels of cargo areas of trucks and transport vehicles.
  • the DE 25 13 764 A1 discloses a method for producing a wood-based panel, wherein a mixture of adhesive, plastic and wood flour powder is applied to the sides of the wood-based panel to be coated and then pressed with the wood-based panel. Such a plate can then be coated with a decorative paper, a PVC film or a veneer to find use as a furniture board.
  • the invention is based on the object to provide an alternative method for producing an OSB with a smooth surface, which can be provided with a coating.
  • the active kneading / shaking of the mixture into the wells later gives a first-class surface which is easy to coat.
  • a paper or a foil can be applied.
  • the refined OSB can preferably be used as a concrete formwork panel or as a loading area of a truck.
  • the mixture may be sprinkled on top of an already compressed OSB or sprinkled onto the last scattered layer of long chips, a chip cake consisting of at least three scattered layers of long chips.
  • the mixture is preferably sprinkled with a basis weight of at least 100 g / m 2 .
  • a basis weight of 200 g / m 2 is scattered.
  • the mixture may preferably consist of 50% by weight of wood flour and 50% by weight of synthetic resin powder.
  • the long wood chips are scattered on a circulating in a transport direction T conveyor belt. If a smooth underside is also to be produced, a mixture of wood flour and synthetic resin powder is first sprinkled onto a paper layer and then the first layer of long wood chips is sprinkled on it. In this case, the compression of the layer structure is later preferably carried out in a short-cycle press, because the technological structure of a short-cycle press would be very expensive for this purpose.
  • a phenolic resin-impregnated soda kraft paper can preferably be applied to the upper mixture layer before the layer structure consisting of the layers lying on top of one another is pressed.
  • the mixture is sprinkled by means of an anilox roller. But it can also be sprinkled very easily via a funnel-shaped container arranged above the conveyor belt. Milling dust is well suited for use as wood flour in the mixture. At the same time recycling aspects are considered.
  • wood or cellulose fibers with a proportion of 5 to 20% by weight can additionally be added for the reinforcement.
  • wetting agents, hardeners, etc. may be added to the mixture as adjuvants that positively affect the process.
  • An OSB comprising at least three layers of strands is characterized by a layer applied from the visible side of the first and / or last layer of a mixture of wood flour and synthetic resin and a coating applied to the mixture layer, in particular a paper layer.
  • the paper layer is preferably a phenol resin-impregnated soda kraft paper.
  • the synthetic resin is preferably melamine or phenolic resin.
  • long wood chips having a length of 150 to 300 mm, preferably at most 200 mm, a width of 10 to 2 mm and a thickness of less than 1 mm, on a in a direction of transport T circulating - not shown here - Scattered conveyor belt and scattered to a lower cover layer 1.
  • a middle layer 2 of long chips is scattered, wherein the chips are offset in the middle layer 2 with respect to the lower cover layer 1 by substantially 90 °. That is, when the chips are oriented in the lower cover layer 1 in the longitudinal direction (transporting direction T), the strands in the middle layer 2 are oriented transversely thereto, that is, they run in the transverse direction.
  • an upper cover layer 3 of long wood chips is scattered, which have the same orientation as the strands in the lower cover layer 1. The wood chips are glued with an adhesive.
  • Suitable adhesives are phenol-formaldehyde binders (PF), urea-formaldehyde binders (MF), melamine-urea-formaldehyde binders (MUF) or melamine-urea-phenol-formaldehyde binders (MUPF).
  • PF phenol-formaldehyde binders
  • MF urea-formaldehyde binders
  • UMF melamine-urea-formaldehyde binders
  • MUPF melamine-urea-phenol-formaldehyde binders
  • MUPF melamine-urea-phenol-formaldehyde binders
  • a layer 4 of a mixture 4 is made Wood flour and a synthetic resin powder (melamine resin or phenolic resin) sprinkled.
  • a stripping device 6 the mixture layer 4 is stripped, so that the mixture 4 of wood flour and synthetic resin powder is actively rubbed in the located in the upper side 5 of the upper cover layer 3 holes.
  • the consisting of the layers 1, 2, 3, 4 cake 8 is transported in a double belt press 20.
  • a pressure of up to 300 N / cm 2 the layer structure is pressed to form an OSB 10 of desired thickness.
  • FIG. 2 shows the compressed mixture 4 in the layer 4, the spaces between the wood chips in the upper cover layer 3 from. Due to the different thicknesses and lengths or widths of the strands, cavities are formed in the individual layers 1, 2, 3 which leave on the upper side 5 of the upper cover layer 3 recesses of up to 4 mm, which may also have undercuts in which the mixture 4 of wood flour and synthetic resin powder of the layer 4 is pressed in, so that the in FIG. 2 shown smooth surface 7 on the compressed OSB 10 sets.
  • a coating preferably made of paper or foil is then laminated.
  • the paper can also be placed on the doctored or shaken layer 4 before the chip cake 8 is pressed.
  • a mixture 4 of wood flour and melamine resin powder (100 g / m 2 ) was spread in a ratio of 1: 1 with a spreader.
  • a TPS machine for spreading a TPS machine is used, whose essential components are a storage hopper, underneath a rotating screen roller and a stripper. Due to the rotational speed of the anilox roller, the order quantity per square meter established.
  • Behind the spreader is a device with which the scattered powder is doctored into the recesses by a puller.
  • a phenol resin-impregnated sodium kraft paper was applied on the sprinkled surface 7 . The impregnate had a final weight of about 450 g / m 2 .
  • a mixture 4 of grinding dust and melamine resin powder (200 g / m 2 ) in the ratio 1: 1 is sprinkled onto the uppermost beach layer 3 of a chip cake 8 with the aid of a spreading device. With the increased amount while still lying loose on the conveyor belt beach is taken into account, which have even larger spaces to be filled.
  • a TPS machine is used, whose essential components are a storage hopper, underneath a rotating anilox roller and a stripping device. Due to the rotational speed of the anilox roll the order quantity per square meter is determined.
  • phenol resin-impregnated sodium kraft paper was placed in a pattern. The impregnate had a final weight of about 210 g / m 2 .
  • the assembly was pressed in a short-cycle press at a pressing temperature of 200 ° C, a pressure of 20 bar and a pressing time of 35 sec.
  • OSB 10 having no powder sprinkled on it was pressed with the phenolic resin impregnate of Embodiment 1.
  • the indentation strength was tested by means of a ball drop test. For this an iron ball was dropped on the surface 7 from different heights. For each height five drop tests were carried out. The test for the appropriate height is passed if none of the five tests show mechanical damage.
  • the spread mixture 4 of wood flour and melamine resin powder makes it possible to use thinner phenol resin-impregnated soda paper with the same indentation strengths.
  • variant OSB with powder 1x impregnate per TEG 827 OSB without powder 1x impregnated Rhino TEG OS 400 Fall height ball drop test 900 mm 900 mm
  • thermosetting binders or binder mixtures can be used as a powder resins (phenol-formaldehyde resin, melamine-phenol-formaldehyde resin).
  • wood or cellulose fibers can be added to the reinforcement (5 to 20% by weight).
  • the powder resins can be added to other auxiliaries that positively influence the process (wetting agents, hardeners, etc.)
  • the chip cake can be sprinkled 3 or 5 layers. Also more than five layers of glued chips are possible.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer OSB-Platte (10) bei dem lange, mit einem Klebstoff beleimte Holzspäne in mindestens drei Schichten (1, 2, 3) orientiert gestreut werden, wobei die Ausrichtung der Holzspäne in angrenzenden Schichten (1, 2, 3) versetzt erfolgt und anschließend die gestreuten Schichten (1, 2, 3) unter hohem Druck und Temperatur zu einer Platte (10) gewünschter Dicke verpresst werden, wodurch der Klebstoff aufschmilzt und aushärtet, welches sich durch folgende Schritte auszeichnet: - Aufstreuen eines Gemisches (4) aus Holzmehl und einem Kunstharzpulver auf eine Oberseite (5), - Abstreifen oder Abrütteln des aufgestreuten Gemisches (4), sodass Unebenheiten bis zu einer Tiefe von 4 mm verfüllt werden, - Aushärten des Gemisches unter Druck- und Temperatureinfluss, wobei das Kunstharz aufschmilzt und eine gleichmäßige Oberflächenschicht ausbildet, wobei das Kunstharz Melamin- oder Phenolharz ist und das Gemisch (4) in einer Menge von mindestens 80 g/m 2 aufgestreut wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer OSB bei dem lange, mit einem Klebstoff beleimte Holzspäne (Strands) in mindestens drei Schichten orientiert gestreut werden, wobei die Ausrichtung der Holzspäne in angrenzenden Schichten versetzt erfolgt und anschließend die gestreuten Schichten unter hohem Druck und Temperatur zu einer Platte gewünschte Dicke verpresst werden, wobei der Klebstoff aushärtet.
  • Eine solche Platte ist beispielsweise aus der EP 1 136 636 A1 bekannt. Eine OSB zeichnet sich dadurch aus, dass sie von Lage zu Lage sich kreuzende, abwechselnd in Längsrichtung so wie in Querrichtung des Grundrisses verlaufende Strands aufweist. Die Strands weisen eine Länge von 70 bis 200 mm, eine Breite von 6 bis 30 mm und eine Dicke von 0,3 bis 1,2 mm auf. Als Material wird Nadelholz oder Laubholz verwendet, wobei der Holzanteil in der fertigen Platte zwischen 90 % und 98 % liegt. Die Orientierung der Späne in den einzelnen Schichten wird durch hintereinander angeordnete Streuaggregate realisiert.
  • Die bekannte OSB (Oriented Strand Board) wird als Schalungsplatte verwendet. Um eine glatte Oberfläche zu erzielen, werden auf die letzte StrandSchicht Fasern oder Späne aufgestreut, die die Unebenheiten der Oberfläche des Kerns ausgleichen sollen, um eine möglichst plane Oberfläche zu erzielen. Diese Feindeckschicht besteht aus einem Holz-Feinstmaterial, das nach einer Siebmaschenweite, die kleiner als 0,5 mm ist, erhalten wurde. Auf die Feinspäneschicht wird eine Papierschicht aufgelegt und in einer Kurztaktpresse werden alle Schichten miteinander verpresst, wobei unter Druck und Hitze ein Fließen des Kernes erreicht wird und somit eine Klebung zwischen dem Phenolpapier und dem Kern erfolgt.
  • Dadurch, dass die Streurichtung der Strands von einer Lage zur nächsten um 90° gedreht ist, resultiert eine hohe Biegefestigkeit von OSB, was OSB für viele Anwendungen im Baubereich interessant macht. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine OSB, besonders bei der Verwendung von Nadelhölzern, im Vergleich zu anderen Holzwerkstoffen eine niedrigere Rohdichte besitzt. Dies macht OSB auch für Anwendungen im Fahrzeugbau zum Produkt der Wahl. Zudem kann OSB in Längen und Breiten produziert werden, die zum Beispiel den Aufwand zur Konfektionierung bei der Herstellung einer LKW-Ladefläche minimiert.
  • Bedingt durch die Geometrie der Strands und deren Streuung ergibt sich an der fertigen OSB keine glatte oder gar geschlossene Oberfläche, sondern die OSB weist eine Oberflächenstruktur mit vielen Vertiefungen, teilweise bis zu etwa 4 mm, auf. Diese Oberflächenstruktur verhindert eine Beschichtung von OSB mit bei anderen Holzwerkstoffen üblicherweise verwendeten Technologien, wie beispielsweise das Auflaminieren von mit Harnstoff-/ und/oder Melaminharz imprägnierten Papieren, Aufkaschieren von Finishfolien usw. Damit sind OSB viele Anwendungen verschlossen, die wirtschaftlich interessant wären. Denkbar sind hier Anwendungen für Betonschalungen, Fußböden, Fahrzeugböden und Seitenverkleidungen von Ladeflächen von LKW und Transportfahrzeugen.
  • Die einfachste Methode, eine glatte Oberfläche bei einer OSB zu erzeugen wäre das Schleifen, was aber zu Materialverlusten von mehr als 10 % führt. Nicht nur unter Kosten-, sondern auch unter ökologischen Aspekten ist das aber nicht sinnvoll.
  • Eine andere Möglichkeit, eine glatte Oberfläche zu erzeugen, besteht darin, in eine OSB-Fertigungslinie zusätzliche Streueinrichtungen für feine Späne einzubauen. Dies zieht jedoch eine umfangreiche Investition für die Spanherstellung, Spanaufbereitung und Spanbeleimung nach sich. In bestehenden Fertigungsbetrieben ist in vielen OSB-Linien kein Platz für derartige Installationen, sodass diese Möglichkeit für die meisten Hersteller ausscheidet. Auch bei Neuanlagen ist unklar, wieviel Prozent der gesamten Produktion mit einer derart optimierten Deckschicht versehen werden soll, sodass in einer dahingehenden Investition ein erhebliches Risiko gesehen werden muss.
  • In der US 4,364,984 A wird eine OSB mit einem fünfschichtigen Aufbau offenbart, wobei die untere und obere Deckschicht gegenüber den Strands des Kernes wesentlich feinere Späne aufweist.
  • Die DE 25 13 764 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte, bei dem eine Mischung aus Klebstoff, Kunststoff und Holzmehl als Pulver auf die zu beschichtenden Seiten der Holzwerkstoffplatte aufgebracht und dann mit der Holzwerkstoffplatte verpresst wird. Eine solche Platte kann anschließend mit einem Dekorpapier, einer PVC-Folie oder einem Furnier beschichtet werden, um als Möbelplatte Verwendung zu finden.
  • Eine andere Möglichkeit der Glättung der Oberseite ist das Füllen der Löcher mit Hilfe eines Lackes. Dies erfordert eine Lackierlinie mit mehreren Auftragswerken. Da auch die Auftragsmengen bei einigen 100 g/m2 liegen müssen, ist dieses Verfahren sehr kostenintensiv. Außerdem ist eine anschließende Beschichtung mit Melaminharz imprägnierten Papieren auf einer Kurztaktpresse nicht ohne weiteres möglich, da es regelmäßig zwischen der lackierten OSB-Oberfläche und Melamin zu Haftungsproblemen kommt. Auch die Ausrüstung des Lackes mit geeigneten Füllstoffen, wie beispielsweise Holzmehl usw. löst dieses Problem offensichtlich nicht. Darüber hinaus kann es zu Störungen bei Aushärtung des Lackes kommen, jedenfalls dann, wenn die Fehlstellen in der Oberfläche der OSB besonders tief sind.
  • Ein weiterer Lösungsansatz ist die Verwendung von relativ dicken phenolharzimprägnierten Natronkraftpapieren, die oft auf ein Endgewicht von mehr als 400 g/m2 kommen. Diese werden in einer Kurztaktpresse auf die Oberfläche aufgepresst. Damit werden zwar die vorhandenen Löcher optisch überdeckt, jedoch bleibt die Eindruckfestigkeit in den Bereichen, in denen sich unter Beschichtung eine typische Fehlstelle in der Oberfläche der OSB befindet, niedrig. Damit besteht ein sehr hohes Risiko, dass wenn eine derartig beschichtete OSB beispielsweise als Ladefläche in einem LKW eingesetzt wird, durch punktförmige Belastungen Beschädigungen entstehen. In diese Beschädigungen kann später Wasser eindringen und zu Quellungen der Platte führen, die großflächige Materialzerstörungen nach sich zieht. Im Vergleich zu üblicherweise dafür verwendete Materialien (Sperrholz) ergäbe sich dann ein kürzerer Zyklus zum Austausch der Ladefläche, was die Kosten für den Nutzer erhöht. Innerhalb der bereits beschriebenen Inhomogenität unterhalb der Beschichtung lässt sich häufig eine Wolkigkeit, die aus hellen und dunklen Bereichen resultiert und eine leichte Welligkeit beobachten. Daraus resultiert keine hochwertige Anmutung des Produktes.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer OSB mit einer glatten Oberfläche zu schaffen, die mit einer Beschichtung versehen werden kann.
  • Zur Problemlösung zeichnet sich das gattungsgemäße Verfahren durch folgende Schritte aus:
    • Aufstreuen eines Gemisches aus Holzmehl und einem Kunstharzpulver auf eine Oberseite,
    • Abstreifen oder Abrütteln des aufgestreuten Gemisches, sodass Unebenheiten bis zu einer Tiefe von 4 mm verfüllt werden,
    • Aushärten des Gemisches unter Druck- und Temperatureinfluss, wobei das Kunstharz aufschmilzt und eine gleichmäßige Oberflächenschicht ausbildet,
    wobei das Kunstharz Melamin- oder Phenolharz ist und das Gemisch in einer Menge von mindestens 80 g/m2 aufgestreut wird.
  • Durch das aktive Einrakeln/Einrütteln des Gemischs in die Vertiefungen wird später eine erstklassige Oberfläche erhalten, die gut zu beschichten ist. Beispielsweise kann ein Papier oder eine Folie aufgebracht werden. Die so veredelte OSB kann bevorzugt als Betonschalungsplatte oder als Ladefläche eines LKW eingesetzt werden. Das Gemisch kann auf eine Oberseite einer bereits verpressten OSB aufgestreut werden oder auf die letzte gestreute Schicht langer Späne, eines aus mindestens drei gestreuten Schichten langer Späne bestehenden Spänekuchens aufgestreut werden.
  • Das Gemisch wird vorzugsweise mit einem Flächengewicht von mindestens 100 g/m2 aufgestreut. Insbesondere vorzugsweise wird mit einem Flächengewicht von 200 g/m2 aufgestreut.
  • Das Gemisch kann vorzugsweise aus 50 Gew% Holzmehl und 50 Gew% Kunstharzpulver bestehen.
  • Die langen Holzspäne werden auf ein in einer Transportrichtung T umlaufendes Förderband gestreut. Wenn auch eine glatte Unterseite erzeugt werden soll, wird zunächst auf eine Papierlage ein Gemisch aus Holzmehl und Kunstharzpulver aufgestreut und darauf die erste Schicht langer Holzspäne aufgestreut. In diesem Fall erfolgt das Verpressen des Schichtaufbaus später bevorzugt in einer Kurztaktpresse, weil der technologische Aufbau einer Kurztaktpresse hierfür sehr aufwändig wäre.
  • Grundsätzlich denkbar wäre aber auch, den Schichtaufbau kontinuierlich zu verpressen.
  • Auf die obere Gemischschicht kann bevorzugt ein phenolharzimprägniertes Natronkraftpapier aufgelegt werden, bevor der aus den aufeinander liegenden Schichten bestehende Schichtaufbau verpresst wird.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das Gemisch mittels einer Rasterwalze aufgestreut wird. Es kann aber auch sehr einfach über einen oberhalb des Förderbandes angeordneten trichterförmigen Behälter aufgestreut werden. Frässtaub eignet sich gut für die Verwendung als Holzmehl in dem Gemisch. Damit werden gleichzeitig Recyclingaspekte berücksichtigt.
  • Um das Gemisch zu stabilisieren, können zur Armierung zusätzlich Holz- oder Cellulosefasern mit einem Anteil von 5 bis 20 Gew% hinzugegeben werden. Auch können dem Gemisch Netzmittel, Härter usw. als Hilfsstoffe zugegeben werden, die den Prozess positiv beeinflussen.
  • Eine OSB bestehend aus mindestens drei Schichten von Strands zeichnet sich durch eine auf der Sichtseite der ersten und/oder letzten Schicht aufgebrachten Schicht aus einem Gemisch aus Holzmehl und Kunstharz aus und einer auf der Gemisch-Schicht aufgebrachten Beschichtung, insbesondere einer Papierlage, aus.
  • Auf die Schicht aus Holzmehl und Kunstharz kann eine diese abdeckende Papierlage aufkaschiert sein. Die Papierlage ist vorzugsweise ein phenolharzimprägniertes Natronkraftpapier. Das Kunstharz ist vorzugsweise Melamin- oder Phenolharz.
  • Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigen:
    • Figur 1 -
    die schematische Darstellung einer OSB-Plattenherstellungsanlage;
    Figur 2 -
    die vergrößerte Darstellung gemäß Sichtpfeil II aus Figur 1;
  • Zunächst werden lange Holzspäne (Strands), die eine Länge von 150 bis 300 mm, vorzugsweise maximal 200 mm, eine Breite von 10 bis 2 mm und eine Dicke von weniger als 1 mm aufweisen, auf ein in einer Transportrichtung T umlaufendes - hier nicht dargestelltes - Transportband gestreut und zu einer unteren Deckschicht 1 gestreut. Auf diese Schicht 1 wird eine Mittelschicht 2 langer Späne gestreut, wobei die Späne in der Mittelschicht 2 gegenüber der unteren Deckschicht 1 um im Wesentlichen 90° versetzt sind. Das heißt, wenn die Späne in der unteren Deckschicht 1 in Längsrichtung (Transportrichtung T) orientiert sind, sind die Strands in der Mittelschicht 2 quer dazu orientiert, sie verlaufen also in Querrichtung. Auf die Mittelschicht 2 wird eine obere Deckschicht 3 langer Holzspäne aufgestreut, die dieselbe Ausrichtung wie die Strands in der unteren Deckschicht 1 haben. Die Holzspäne sind mit einem Klebstoff beleimt.
  • Als Klebstoffe kommen Phenol-Formaldehydbindemittel (PF), Harnstoff-Formaldehydbindemittel (MF), Melamin-Harnstoff-Formaldehydbindemittel (MUF) oder Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehydbindemittel (MUPF) in Betracht. Auch PDMI ist als Klebstoff geeignet. Innerhalb einer OSB können auch zwei verschiedene Bindemittel als Klebstoff eingesetzt werden. In der Mittelschicht können die Späne beispielsweise mit PDMI und in den Deckschichten mit MUF- bzw. MUPF-Bindemittel beleimt werden. Vorzugsweise wird PMDI als Klebstoff verwendet.
  • Auf die obere Deckschicht 3 wird eine Schicht 4 aus einem Gemisch 4 aus Holzmehl und einem Kunstharzpulver (Melaminharz oder Phenolharz) aufgestreut. Mittels einer Abstreifvorrichtung 6 wird die Gemisch-Schicht 4 abgestreift, sodass das Gemisch 4 aus Holzmehl und Kunstharzpulver aktiv in die in der Oberseite 5 der oberen Deckschicht 3 befindlichen Löcher gerieben wird. Der aus den Schichten 1, 2, 3, 4 bestehende Kuchen 8 wird in eine Doppelbandpresse 20 transportiert. Bei einer Presstemperatur von 260° C, einem Druck von bis zu 300 N/cm2 wird der Schichtaufbau zu einer OSB 10 gewünschter Dicke verpresst.
  • Wie Figur 2 zeigt füllt das verpresste Gemisch 4 in der Schicht 4 die Zwischenräume zwischen den Holzspänen in der oberen Deckschicht 3 aus. Durch die unterschiedlichen Dicken und Längen beziehungsweise Breiten der Strands bilden sich in den einzelnen Schichten 1, 2, 3 Hohlräume aus, die auf der Oberseite 5 der oberen Deckschicht 3 Vertiefungen von bis zu 4 mm hinterlassen, die auch noch Hinterschnitte aufweisen können, in die das Gemisch 4 aus Holzmehl und Kunstharzpulver der Schicht 4 hineingepresst wird, sodass sich die in Figur 2 gezeigte glatte Oberfläche 7 an der verpressten OSB 10 einstellt.
  • Auf die glatte Oberfläche 7 der OSB 10 wird anschließend eine Beschichtung, vorzugsweise aus Papier oder Folie aufkaschiert. Das Papier kann auch auf die abgerakelte beziehungsweise abgerüttelte Schicht 4 aufgelegt werden, bevor der Spänekuchen 8 verpresst wird.
    • Ausführungsform 1
  • Auf die Oberseite 5 einer OSB 10 (22 mm) wurde mit einer Streuvorrichtung ein Gemisch 4 aus Holzmehl und Melaminharzpulver (100 g/m2) im Verhältnis 1:1 aufgestreut. Zum Aufstreuen wird eine Maschine der Firma TPS eingesetzt, deren wesentliche Komponenten ein Vorratstrichter, eine darunter befindliche, rotierende Rasterwalze und eine Abstreifvorrichtung sind. Durch die Rotationsgeschwindigkeit der Rasterwalze wird dabei die Auftragsmenge pro Quadratmeter festgelegt. Hinter der Streumaschine befindet sich eine Vorrichtung mit der durch eine Abziehvorrichtung das aufgestreute Pulver in die Vertiefungen gerakelt wird. Auf die bestreute Oberfläche 7 wurde ein phenolharzimprägniertes Natronkraftpapier aufgelegt. Das Imprägnat besaß ein Endgewicht von ca. 450 g/m2. Der Aufbau wurde in einer Kurztaktpresse bei einer Presstemperatur von 200° C, einem Druck von 20 bar und einer Presszeit von 35 sec verpresst. Zum Vergleich wurde eine OSB 10 ohne aufgestreutes Pulver mit dem gleichen Phenolharzimprägnat verpresst. Beim visuellen Vergleich wurde an der Vergleichsplatte eine deutlich stärkere Welligkeit und Wolkigkeit beobachtet. Teilweise sind die unter der Beschichtung befindlichen Strands noch deutlich erkennbar beziehungsweise fühlbar. An den beiden Mustern wurde mit Hilfe eines Kugelfalltests die Eindruckfestigkeit geprüft. Dazu wurde eine Eisenkugel aus verschiedenen Höhen auf die Oberfläche 7 fallen gelassen. Pro Höhe wurden jeweils fünf Fallversuche durchgeführt. Der Test für die entsprechende Höhe gilt als bestanden, wenn bei keinem der fünf Versuche eine mechanische Beschädigung zu beobachten ist.
    Variante OSB mit Pulver und Imprägnat rhino TEG OS 400 OSB ohne Pulver mit Imprägnat rhino TEG OS 400
    Fallhöhe Kugelfalltest 1500 mm 900 mm
    • Ausführungsform 2
  • An einer OSB-Linie wird auf die oberste Strandschicht 3 eines Spänekuchens 8 mit Hilfe einer Streuvorrichtung ein Gemisch 4 aus Schleifstaub und Melaminharzpulver (200 g/m2) im Verhältnis 1:1 aufgestreut. Mit der erhöhten Menge wird dabei den noch lose auf dem Transportband liegenden Strands Rechnung getragen, die noch größere zu füllende Zwischenräume aufweisen. Zum Aufstreuen wird eine Maschine der Firma TPS eingesetzt, deren wesentliche Komponenten ein Vorratstrichter, eine darunter befindliche, rotierende Rasterwalze und eine Abstreifvorrichtung sind. Durch die Rotationsgeschwindigkeit der Rasterwalze wird dabei die Auftragsmenge pro Quadratmeter festgelegt. Auf die bestreute Oberfläche 7 wurde bei einem Muster phenolharzimprägniertes Natronkraftpapier aufgelegt. Das Imprägnat besaß ein Endgewicht von ca. 210 g/m2. Der Aufbau wurde in einer Kurztaktpresse bei einer Presstemperatur von 200° C, einem Druck von 20 bar und einer Presszeit von 35 sec verpresst.
  • Zum Vergleich wurde eine OSB 10 ohne aufgestreutes Pulver mit dem Phenolharzimprägnat aus der Ausführungsform 1 verpresst. An den beiden Mustern wurde mit Hilfe eines Kugelfalltests die Eindruckfestigkeit geprüft. Dazu wurde eine Eisenkugel aus verschiedenen Höhen auf die Oberfläche 7 fallen gelassen. Pro Höhe wurden jeweils fünf Fallversuche durchgeführt. Der Test für die entsprechende Höhe gilt als bestanden, wenn bei keinem der fünf Versuche eine mechanische Beschädigung zu beobachten ist.
  • Hier zeigt sich, dass durch das aufgestreute Gemisch 4 aus Holzmehl und Melaminharzpulver, eine Verwendung von dünnerem phenolharzimprägniertem Natronpapier bei gleichen Eindruckfestigkeiten ermöglicht.
    Variante OSB mit Pulver 1x Imprägnat pro TEG 827 OSB ohne Pulver 1x Imprägnat Rhino TEG OS 400
    Fallhöhe Kugelfalltest 900 mm 900 mm
  • In dem Gemisch 4 aus Holzmehl oder Frässtaub können natürlich auch andere duroplastische Bindemittel oder Bindemittelgemische als Pulverharze eingesetzt werden (Phenol-Formaldehydharz, Melamin-Phenol-Formaldehydharz). Auch können zur Armierung Holz- oder Cellulosefasern zugesetzt werden (5 bis 20 Gew%). Den Pulverharzen können weitere Hilfsstoffe zugesetzt werden, die den Prozess positiv beeinflussen (Netzmittel, Härter usw.)
  • Der Spänekuchen kann 3- oder 5-lagig gestreut werden. Auch mehr als fünf Lagen beleimter Späne sind möglich.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    untere Deckschicht
    2
    Mittelschicht
    3
    obere Deckschicht
    4
    Schicht/Gemisch
    5
    Oberseite
    6
    Abstreifvorrichtung
    7
    Oberfläche
    8
    Spänekuchen
    10
    Platte
    20
    Kurztaktpresse

Claims (21)

  1. Verfahren zur Herstellung einer OSB (10) bei dem lange, mit einem Klebstoff beleimte Holzspäne in mindestens drei Schichten (1, 2, 3) orientiert gestreut werden, wobei die Ausrichtung der Holzspäne in angrenzenden Schichten (1, 2, 3) versetzt erfolgt und anschließend die gestreuten Schichten (1, 2, 3) unter hohem Druck und Temperatur zu einer Platte (10) gewünschter Dicke verpresst werden, wodurch der Klebstoff aufschmilzt und aushärtet, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    - Aufstreuen eines Gemisches (4) aus Holzmehl und einem Kunstharzpulver auf eine Oberseite (5)
    - Abstreifen oder Abrütteln des aufgestreuten Gemisches (4), sodass Unebenheiten bis zu einer Tiefe von 4 mm verfüllt werden,
    - Aushärten des Gemisches unter Druck- und Temperatureinfluss, wobei das Kunstharz aufschmilzt und eine gleichmäßige Oberflächenschicht ausbildet,
    wobei das Kunstharz Melamin- oder Phenolharz ist und das Gemisch (4) in einer Menge von mindestens 80 g/m2 aufgestreut wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (4) auf eine Oberseite (5) einer bereits verpressten OSB (10) aufgestreut wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch auf die Oberseite (5) der letzten gestreuten Schicht (3) langer Holzspäne eines aus mindestens drei gestreuten Schichten (1, 2, 3) bestehenden Spänekuchens (8) aufgestreut wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (4) mit einem Flächengewicht von mindestens 100 g/m2 aufgestreut wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (4) mit einem Flächengewicht von 200 g/m2 aufgestreut wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (4) aus 50 Gew% Holzmehl und 50 Gew% Kunstharzpulver besteht.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (4) in die Vertiefungen aktiv eingerakelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die langen Holzspäne auf ein in einer Transportrichtung umlaufendes Förderband gestreut werden.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst auf eine Papierlage ein Gemisch (4) aus Holzmehl und Kunstharzpulver aufgestreut wird und darauf die erste Schicht langer Holzspäne aufgestreut wird.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Gemischschicht ein imprägniertes Natronkraftpapier aufgelegt wird, bevor der Schichtaufbau verpresst wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Natronkraftpapier mit Phenolharz imprägniert ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau in einer Kurztaktpresse bei einer Temperatur von 200° C, einem Druck von 20 bar und einer Presszeit von 35 sec verpresst wird.
  13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (4) mittels einer Rasterwalze aufgestreut wird.
  14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Holzmehl Frässtaub verwendet wird.
  15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gemisch (4) zur Armierung zusätzlich Holz-oder Cellulosefasern zugegeben werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung einen Anteil von 5 bis 20 Gew% hat.
  17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gemisch (4) Netzmittel und/oder Härter zugegeben werden.
  18. OSB-Platte (10) bestehend aus mindestens drei Schichten (1, 2, 3) von Strands und einer auf der Sichtseite ersten und/oder der letzten Schicht (3) aufgebrachten Schicht (4) aus einem Gemisch aus Holzmehl und Kunstharz gekennzeichnet durch eine die Gemisch-Schicht (4) abdeckende Beschichtung.
  19. OSB-Platte (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine imprägnierte Papierlage ist.
  20. OSB-Platte (10) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunstharz Melamin- oder Phenolharz ist.
  21. OSB-Platte (10) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierlage ein Natronkraftpapier ist.
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