EP3354430B1 - Verfahren zur herstellung eines osb-plattenwerkstoffs - Google Patents

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EP3354430B1
EP3354430B1 EP17153994.3A EP17153994A EP3354430B1 EP 3354430 B1 EP3354430 B1 EP 3354430B1 EP 17153994 A EP17153994 A EP 17153994A EP 3354430 B1 EP3354430 B1 EP 3354430B1
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EP
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strands
bleaching
osb
bleached
cover layer
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EP3354430A1 (de
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Norbert Kalwa
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Swiss Krono Tec AG
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Swiss Krono Tec AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
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    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/02—Staining or dyeing wood; Bleaching wood
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    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
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    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an OSB panel material according to the preamble of claim 1.
  • OSB board materials or so-called chipboard are glued together and pressed wood chips.
  • so-called strands are used. These are glued in the known method after their preparation and sprinkled to a grit mat. The scattering of the strands takes place in a predetermined direction. Subsequently, the stratified and present in the grit mat beach are pressed together in a press to a plate material.
  • the beaches made of conifers have a different color image. This is based, on the one hand, on the color differences between the core and sapwood, and, on the other hand, also on discolorations which are caused by a fungus attack that is frequently present or by improper storage of the raw wood or of the beach.
  • To unify the color image of the surface of the wood materials produced from the strands are for example from EP 2 191949 A2 .
  • WO 2008/129048 A1 EP 2062708 A2 and DE 10 2004 050 278 A1
  • various methods are known in which fibers or chips made from the strands are bleached to obtain brighter surfaces. Visually particularly serious are discolorations caused by fungal attack, such as blue mold.
  • An essential aesthetic problem here is that due to the discoloration of the beach also the OSB board materials produced from it have no uniform color surface, but because of the red, gray or black colorings of a large number of the beaches give the impression that for the OSB boards inferior wood was used.
  • the invention is therefore based on the object to propose a method for producing an OSB panel material, which allows the production of an aesthetically pleasing surface. Furthermore, the invention has for its object to provide a corresponding OSB panel material.
  • the inventive method allows the production of optically high-quality and aesthetically pleasing-looking surfaces in the OSB board materials.
  • the bleaching of the beaches causes dark strands (eg reddish, gray and / or black strands) to become light, and even light strands experience only a slight change in their hue, resulting in an overall color adaptation of the strands used.
  • dark strands eg reddish, gray and / or black strands
  • the impression is avoided that poor quality wood grades are used in the production of the OSB strands.
  • the abbreviation OSB stands for "oriented strand board” and describes materials made from coarse chips, which - in contrast to common chips for chipboard - are suitable for being aligned in the material.
  • the invention relates to coarse particle boards with aligned large chips (strands).
  • Strands are in particular between 100-250 mm long, 10-75 mm wide and 0.6-2 mm thick and are preferably arranged by the throwing method.
  • the strands can with their longitudinal axis in the longitudinal axis direction of the OSB board material or transverse to the longitudinal axis direction of the OSB board material be aligned.
  • Under a plate material is a plate-shaped, flat material to understand.
  • An OSB panel material is understood to mean a corresponding OSB defined in DIN EN 300: 2006-09.
  • the OSB panel material is also referred to below as plate, panel material or OSB.
  • the production of the strands is carried out by customary methods, for example by debarking after the provision of the suitable round wood, cutting into strands and, if appropriate, then drying them, for example by drying them.
  • the further gluing of the strands, scattering of the strands into a spreading material mat, the pressing of the strands to the spreading material mat from scattered strands, for example, under the action of heat and pressure likewise takes place according to common methods.
  • the invention particularly relates to beaches of coniferous wood, more preferably OSB strands of pine wood, but can also be applied to OSB beaches of hardwood or other conifers.
  • Adhesives used for gluing are, in particular, adhesives containing isocyanates.
  • the strands are bleached to have a hue different from the usual hue of the strands, for example a light yellow hue in pinewood.
  • strands are subjected to bleaching, which have a color which deviates from a customary shade, for example reddish and / or gray-black.
  • all strands of an OSB board material can also be bleached, resulting in a particularly uniform color impression.
  • the grit mat is made with outer cover layers, bleaching at least portions of the visible cover layer strands.
  • the board material is produced, for example, as a multilayer, in particular with an odd number of layers, for example three layers, then an OSB board material produced by the disclosed method has, in particular, two outer cover layers and one middle layer or several middle layers. In this case, the layers are shut off from each other, that is aligned with each other.
  • the strands of the cover layers are preferably arranged with their longitudinal axis in the longitudinal direction of the plate (in particular in the production direction) and the strands of the middle layer (s) with their longitudinal axis transversely, for example substantially as far as 90 ° to the cover layers.
  • the strands are particularly preferably bleached by means of an oxidative bleaching agent, the bleaching being carried out for this purpose in particular by means of hydrogen peroxide, and / or organic oxidizing agents such as, for example, aliphatic peroxide and / or hydroperoxide.
  • oxidative bleaching in particular reddish discolored strands can be lightened in a particularly efficient manner.
  • solution of hydrogen peroxide is used.
  • the beaches are bleached by means of a reductive bleaching agent, the reductive bleaching in particular by means of sulfur-containing bleach, such as, for example, ammonium sulfite, Ammonium thiosulfate, formamidinesulfinic acid is performed.
  • sulfur-containing bleach such as, for example, ammonium sulfite, Ammonium thiosulfate, formamidinesulfinic acid
  • preference is given to using 5% by weight to 15% by weight, advantageously 10% by weight, solutions of, for example, ammonium thiosulfate or formamidine sulfinic acid.
  • the bleaching is carried out in several stages, whereby both the oxidative bleaching and the reductive bleaching can be carried out several times, in particular at least twice in succession.
  • the strands are bleached by both an oxidative and a reductive bleach, i. H. subjected to an at least two-stage bleaching process.
  • the individual bleaching stages are carried out in succession and the strands are, for example, washed with water between the bleaching stages in order to improve the lightening of the strands.
  • the bleaching of the strands takes place before the gluing of the strands. That is, the strands become after the cutting of the debarked roundwood and bleached with a possibly subsequent drying process with the bleaching agent.
  • This is done, for example, in the multi-stage bleaching process.
  • Bleaching is most preferably carried out by passing the strands through a bleach bath, ie, a liquid bleach.
  • the strands can also be repeatedly passed through the same bleaching agent or different bleaching agents, for example by an oxidatively acting bleaching agent and / or a reductive bleaching agent.
  • the bleaching agent can also be applied to the strands, for example sprayed on. It is also conceivable, in a multi-stage bleaching process, to guide the strands through a bleach bath and in a further bleaching stage to spray the same bleach or another bleach onto the strands. This can of course also be done in reverse order.
  • the strands are screened for suitability and / or separation of the strands in facing strands and middle strands. Accordingly, in a subsequent bleaching, preferably only the top layer strands are bleached.
  • the bleaching of the strands can also take place after the production of the spreading material mat and before the pressing of the spreading material mat to the board material.
  • the bleaching agent is applied to the finished scattered material mat, for example. Sprayed, and can, before the compression takes place, a predetermined time act on the beach and lighten it.
  • the exposure time of the bleaching agent (the bleaching process) to the strands lasts for a further development of the invention for a maximum of 10 to 20 minutes, preferably 15 minutes +/- 2 minutes.
  • the exposure time begins with the immersion or application of the bleaching agent on the beach and ends with the removal of the beach from the bleach and a. For example. Rinsing with water or with the introduction and the beginning of the pressing process in the hot press.
  • the preferred bleaching time of 10 to 20 minutes, preferably 15 minutes +/- 2 minutes, has surprisingly been found to be particularly effective because against each experience a particularly high average bleaching effect / per unit time is achieved.
  • the bleaching agents are used, in particular, as liquid bleaching agents, for example aqueous solutions used.
  • the bleaching agent contains catalysts. These may be, for example, when using hydrogen peroxide as a bleaching agent iron-containing catalysts or activating salts, in particular manganese dioxide.
  • catalysts may be, for example, when using hydrogen peroxide as a bleaching agent iron-containing catalysts or activating salts, in particular manganese dioxide.
  • tanks containing ferrous components are used.
  • the bleaching is coordinated with the wood-containing strands and the respective bleaching agent according to a development of the invention with a temperature of 15 ° C to 25 ° C.
  • the temperature range of 15 ° C to 25 ° C has surprisingly been found to be particularly suitable for an effective and high bleaching effect of the beach.
  • the particular temperature range allows a particularly high bleaching effect in a short period of time, so that the bleaching can be integrated particularly easily into existing process sequences.
  • structural damage to the wood structure due to high temperatures is successfully avoided.
  • the bleaching with strands is carried out according to a development of the invention, which have a residual moisture content of 80 wt.% To 120 wt.%.
  • the high humidity ensures a good wettability of the beach with the bleach, whereby the bleaching effect (brightening) is significantly improved.
  • all moisture data of the beach refers to dry wood (absolutely dry wood).
  • the drying of the beaches can be done in one or more stages.
  • bleaching is carried out before bleaching by means of a bleaching bath and / or by applying the bleaching agent, preferably at least one drying process takes place after bleaching, so that the bleached strands for gluing have a residual moisture in the range of, for example, from 3% by weight to 6% by weight. atro (Beleimfeuchte).
  • a drying process and / or moistening process can also be carried out before the bleaching in order to set the strands, for example, to a residual moisture content of 80% by weight to 120% by weight, for the bleaching process.
  • a drying process after bleaching and before pressing the grit mat is feasible to prevent, for example, excessive moisture in the press , This can be done, for example, by means of a hot air drying of the surface.
  • the separation and screening of the strands is carried out in particular depending on the structure of the production line and the product to be produced.
  • a multi-layered product such as an OSB panel material with middle layer and two outer layers
  • the middle layer and outer layer strips are produced either on separate production lines or on a common production line.
  • the screening and sorting takes place, for example, in each production line by itself and before the drying of the strands on the Beleimfeuchte (3 wt.% To 6 wt.% Atro), i. at the outer layer strands preferably before bleaching and subsequent drying to the Beleimfeuchte and at the middle layer strands before drying on the Beleimfeuchte.
  • a sorting of the strands in middle layer strands and cover strands if appropriate in addition to, for example, subsequent separation and sorting. If bleaching is carried out before gluing, the sorting is preferably carried out before the bleaching of the strands (for example the cover layer strands). If only a bleaching of the surface of the spreading material mat takes place, the sorting and / or separation can take place, for example, before the gluing of the strands.
  • the strands of the overcoat layers and middle layer (s) are made together or separately and / or in one or more stages be dried, the strands are advantageously set to bleaching before gluing to a residual moisture content of 80 wt.% To 120 wt.% Atro (dried or moistened) and advantageously for gluing to a residual moisture of 3 wt.% To 6 wt.% Atro dried.
  • the discolorations of the strands are detected by color recognition (visual or camera-based), color-striking strands, in particular covering strands, are removed and subjected to bleaching.
  • the strands are preferably sorted into reddish and gray-black discolorations, with strands having a reddish discoloration, in particular an oxidative bleaching, and strands having a gray-black discoloration, in particular a reductive bleaching.
  • the color recognition and the sorting of the strands are carried out in particular after the cutting or drying of the strands.
  • the color recognition and separation takes place in connection with the separation of the strands in cover stratum strands and middle stratum strands and / or with the sighting and sorting out of the respective strands.
  • the color recognition and discharge is preferably carried out at cover layer strands.
  • the color detection can be either visually, d. H. be performed by a person, or by a camera-based color detection system, for example, in combination with a fully automatic discharge device.
  • a color measurement can be carried out to determine the discoloration and / or also for a control of the bleaching result on the untreated and / or bleached strands.
  • the color measurement takes place, for example, by determining the L * a * b * values.
  • the L * a * b * color space is a color space that covers all areas of perceptible colors.
  • the L * a * b * color space is described by a three-dimensional coordinate system.
  • the L * axis describes the brightness (luminance) of the color with values from o (black) to 100 (white).
  • the a * axis describes the green or red portion of a color, with negative values for green and positive values for red.
  • the b * axis describes the blue or yellow part of a color, with negative values for blue and positive values for yellow.
  • the bleaching of the OSB strands especially in pine wood strands, achieves an L * value of between 77 and 82 on the discolored OSB strands, which is close to the L * value of a standard pale yellow hue of pinewood strands equivalent.
  • the measurement of the L * a * b * values is carried out according to EN ISO 11664-4 "Colorimetry - Part 4: CIE 1976 Color Space" 20011-07.
  • FIG. 1 and 2 schematically show the sequence of possible manufacturing processes of an OSB board material, which can be carried out in each case or in partial combination with each other.
  • the procedures comprise the following steps: providing 1 of the roundwood, debarking the roundwood 2, cutting 3 the roundwood in strands.
  • drying / moistening 4 of the strands takes place on, for example, bleaching moisture (80% by weight to 120% by weight of atro).
  • a separation 5a and / or sighting 5b of the strands takes place in which the strands are divided into middle layer and outer layer strands and the respective strands are checked for their suitability.
  • the separated cover layer strands are then subjected to bleaching 10, for example in the bleaching bath or by applying the bleaching agent.
  • bleaching 10 for example in the bleaching bath or by applying the bleaching agent.
  • a drying 12a, 12b of the strands takes place on the glueing moisture, ie on a residual moisture of 3% by weight to 6% by weight of dry.
  • drying / moistening 4 of the strands to the bleaching moisture (80% by weight to 120% by weight atro) is optional and, alternatively or in addition, for example also after the separation 5a / sighting 5b and, for example, limited to the cover layer strands can be.
  • a color detection for example, the cover layer strands, be performed before, with or after the separation 5a / sighting 5b, so that at the top layer strands in addition to the sighting (and sorting) 5b on suitability (especially the size) in addition a discharge of the discolored and to be bleached beach.
  • the discharged strands of the overlay strands are subjected to bleaching.
  • the unbleached and bleached outer layer strands can then be dried separately or together to the Beleimfeuchte. After gluing 6a, 6b, the scattering 7 of the covering layer and middle layer strands takes place to a spreading material mat.
  • a bleaching 11 (see FIG. 2 ) of the surface of the grit mat, ie the visible outer layer strands, eg. By rolling / spraying and exposure to the bleaching agent.
  • the bleached surface of the spreading material mat can still be subjected to a drying process 13.
  • a color measurement is carried out by determining the L * a * b * values of the surfaces of the OSB board material.
  • the production of an OSB board material with two production lines for the separate production of the cover layer strands and middle layer strands can be carried out analogously to this, in particular starting from the gluing 6a, 6b of the strands.
  • the division of the manufacturing process into cover strands and middle strands takes place with the provision 1, debarking 2 or the cutting 3.
  • the sighting 5b (and sorting) or the color recognition of the cover stratum or all subsequent production steps can as FIG. 1 and or FIG. 2 be described described.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines OSB-Plattenwerkstoffs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • OSB-Plattenwerkstoffe oder auch sogenannte Grobspanplatten sind miteinander verleimte und verpresste Holzspäne. Gegenüber üblichen Spanplatten werden dabei deutlich größere, besonders lange und schlanke Späne, so genannte Strands, verwendet. Diese werden bei den bekannten Verfahren nach ihrer Herstellung beleimt und zu einer Streugutmatte gestreut. Dabei erfolgt die Streuung der Strands in eine vorgegebene Richtung. Anschließend werden die aufeinandergeschichteten und in der Streugutmatte vorliegenden Strands in einer Presse miteinander zu einem Plattenwerkstoff verpresst.
  • Aufgrund der vorhandenen Rohstoffkapazitäten, der damit verbundenen geringen Kosten und der vorteilhaften geringen Rohdichte werden üblicherweise Nadelhölzer, insbesondere Kiefer, zur Herstellung der Strands eingesetzt. Zudem ermöglichen die Nadelhölzer das Erreichen von sehr guten technologischen Eigenschaften bei den OSB-Plattenwerkstoffen.
  • Die aus Nadelhölzern hergestellten Strands weisen ein unterschiedliches Farbbild auf. Dies beruht zum einen auf den Farbunterschieden zwischen Kern- und Splintholz, zum anderen jedoch auch auf Verfärbungen, die durch einen häufig vorliegenden Pilzbefall bzw. durch unsachgemäße Lagerung des Rohholzes bzw. des Strands verursacht werden. Zur Vereinheitlichung des Farbbildes der Oberfläche der aus den Strands hergestellten Holzwerkstoffe sind beispielsweise aus der EP 2 191949 A2 , WO 2008/129048 A1 , EP 2062708 A2 und DE 10 2004 050 278 A1 unterschiedliche Verfahren bekannt, bei denen aus den Strands hergestellte Fasern oder Späne gebleicht werden, um hellere Oberflächen zu erhalten. Optisch besonders gravierend sind dabei Verfärbungen, die durch Pilzbefall, beispielsweise Blauschimmel hervorgerufen werden. Ein wesentliches ästhetisches Problem hierbei ist, dass aufgrund der Verfärbungen
    des Strands auch die hieraus hergestellten OSB-Plattenwerkstoffe keine farblich einheitliche Oberfläche haben, sondern aufgrund der roten, grauen oder schwarzen Färbungen einer Vielzahl der Strands den Eindruck erwecken, dass für die OSB-Platten minderwertiges Holz verwendet wurde.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines OSB-Plattenwerkstoffs vorzuschlagen, das die Herstellung einer ästhetisch ansprechenden Oberfläche ermöglicht. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen entsprechenden OSB-Plattenwerkstoff bereitzustellen.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfinderische Verfahren ermöglicht das Herstellen von optisch hochwertig und ästhetisch ansprechend aussehenden Oberflächen bei den OSB-Plattenwerkstoffen. Durch die Bleichung der Strands werden dunkle Strands (bspw. rötliche, graue und/oder schwarze Strands) hell und bereits helle Strands erfahren nur eine geringfügige Änderung ihres Farbtons, so dass insgesamt eine farbliche Anpassung der verwendeten Strands erfolgt. Somit wird bei der Herstellung der Plattenwerkstoffe mittels des erfinderischen Verfahrens insbesondere der Eindruck vermieden, dass bei der Herstellung der OSB-Strands minderwertige Holzqualitäten verwendet werden.
  • Die Abkürzung OSB bedeutet "oriented strand board" und beschreibt Werkstoffe aus groben Spänen, die - im Gegensatz zu üblichen Spänen für Spanplatten - dazu geeignet sind, im Werkstoff ausgerichtet zu werden. Insbesondere betrifft die Erfindung Grobspanplatten mit ausgerichteten großen Spänen (Strands). Dabei sind Strands insbesondere zwischen 100 - 250 mm lang, 10 - 75 mm breit und 0,6 - 2 mm dick und werden vorzugsweise im Wurfverfahren angeordnet. Die Strands können mit ihrer Längsachse in Längsachsenrichtung des OSB-Plattenwerkstoffes oder quer zu der Längsachsenrichtung des OSB-Plattenwerkstoffes ausgerichtet werden. Unter einem Plattenwerkstoff ist ein plattenförmiger, flächiger Werkstoff zur verstehen. Unter einem OSB-Plattenwerkstoff wird eine entsprechende der DIN EN 300: 2006-09 definierte OSB verstanden. Der OSB-Plattenwerkstoff wird im Weiteren auch Platte, Plattenwerkstoff oder OSB genannt.
  • Die Herstellung der Strands erfolgt nach üblichen Verfahren, indem bspw. nach dem Bereitstellen des geeigneten Rundholzes dieses entrindet, in Strands zerspant und diese ggf. anschließend getrocknet, bspw. angetrocknet werden. Die weitere Beleimung der Strands, Streuung der Strands zu einer Streugutmatte, das Verpressen der Strands zu der Streugutmatte aus gestreuten Strands bspw. unter Einwirkung von Hitze und Druck erfolgt ebenfalls nach gängigen Verfahren. Die Erfindung betrifft insbesondere Strands aus Nadelholz, besonders bevorzugt OSB-Strands aus Kiefernholz, kann jedoch auch bei OSB-Strands aus Laubhölzern bzw. anderen Nadelhölzern angewendet werden. Als Klebemittel für die Beleimung werden insbesondere Isocyanate enthaltene Klebemittel verwendet.
  • Unter mindestens einem Anteil der Strands wird verstanden, dass zumindest die Strands einer Bleichung unterzogen werden, die einen vom üblichen Farbton der Strands, bspw. einem hellgelben Farbton bei Kiefernholz, abweichenden Farbton aufweisen. Dabei werden insbesondere Strands einer Bleichung unterzogen, die eine von einem üblichen Farbton abweichende bspw. rötliche und/oder grau-schwarze Färbung aufweisen. Selbstverständlich können auch sämtliche Strands eines OSB-Plattenwerkstoffes einer Bleichung unterzogen werden, wodurch ein besonders einheitlicher Farbeindruck entsteht.
  • Die Streugutmatte wird mit außenliegenden Deckschichten hergestellt, wobei mindestens Teile der sichtbaren Deckschichtstrands gebleicht werden. Wird der Plattenwerkstoff bspw. mehrschichtig hergestellt, insbesondere mit einer ungeraden Anzahl von Schichten, bspw. drei Schichten, so weist ein nach dem offenbarten Verfahren hergestellter OSB-Plattenwerkstoff insbesondere zwei außenliegende Deckschichten und eine Mittelschicht oder mehrere Mittelschichten auf. Dabei sind die Schichten gegeneinander abgesperrt, d. h. zueinander versetzt ausgerichtet. So werden vorzugsweise die Strands der Deckschichten mit ihrer Längsachse in Plattenlängsrichtung (insbesondere in Produktionsrichtung) und die Strands der Mittelschicht(en) mit ihrer Längsachse quer, bspw. weitestgehend 90° zu den Deckschichten angeordnet. Durch die Beschränkung der Bleichung auf die Strands der Deckschichten bzw. auf die Strands der Deckschichten, die ungewollte Verfärbungen, insbesondere rötliche bzw. grau-schwarze Verfärbungen aufweisen, kann die Bleichung besonders einfach in übliche Verfahrensabläufe integriert werden.
  • Die Strands werden besonders bevorzugt mittels eines oxidativ wirkenden Bleichmittels gebleicht, wobei die Bleichung hierzu insbesondere mittels Wasserstoffperoxid, und/oder organischen Oxidationsmitteln wie bspw. aliphatischem Peroxid und/oder Hydroperoxid durchgeführt wird. Mittels der oxidativen Bleichung können auf besonders effiziente Weise insbesondere rötlich verfärbte Strands aufgehellt werden. Dabei wird insbesondere eine 15 Gew.-%ige bis 25 Gew.-%ige, vorteilhafterweise eine 20 Gew.-%ige Lösung von Wasserstoffperoxid verwendet.
  • Zur Entfärbung (Bleichung) von grau-schwarzen Verfärbungen, die insbesondere durch Pilzbefall hervorgerufen werden, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Strands mittels eines reduktiv wirkenden Bleichmittels zu bleichen, wobei die reduktive Bleichung insbesondere mittels schwefelhaltiger Bleichmittel, wie bspw. Ammoniumsulfit, Ammoniumthiosulfat, Formamidinsulfinsäure durchgeführt wird. Bei reduktiven Bleichmitteln, insbesondere bei Ammoniumthiosulfat oder Formamidinsulfinsäure werden bevorzugt 5 Gew.-%ige bis 15 Gew.-%ige, vorteilhafterweise 10 Gew.-%ige Lösungen bspw. von Ammoniumthiosulfat oder Formamidinsulfinsäure eingesetzt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Bleichung mehrstufig, wobei sowohl die oxidative Bleichung als auch die reduktive Bleichung mehrfach, insbesondere mindestens zweimal nacheinander durchgeführt werden kann. Besonders bevorzugt werden die Strands jedoch sowohl mittels eines oxidativ als auch eines reduktiv wirkenden Bleichmittels gebleicht, d. h. einem mindestens zweistufigen Bleichverfahren unterzogen. Dabei werden die einzelnen Bleichstufen nacheinander durchgeführt und die Strands werden bspw. zwischen den Bleichstufen mit Wasser gewaschen, um die Aufhellung der Strands zu verbessern.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Bleichen der Strands vor dem Beleimen der Strands. D. h., die Strands werden nach dem Zerspanen des entrindeten Rundholzes und einem sich ggf. anschließenden Trocknungsvorganges mit dem Bleichmittel gebleicht. Dies erfolgt bspw. in dem mehrstufigen Bleichverfahren. Die Bleichung erfolgt besonders bevorzugt, indem die Strands durch ein Bleichmittelbad, d. h., durch ein flüssiges Bleichmittel durchgeführt werden. Bei einem mehrstufigen Bleichvorgang können die Strands auch mehrfach durch das gleiche Bleichmittel oder unterschiedliche Bleichmittel, bspw. durch ein oxidativ wirkendes Bleichmittel und/oder ein reduktiv wirkendes Bleichmittel geführt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Bleichmittel auch auf die Strands aufgetragen, bspw. aufgesprüht werden. Auch ist es denkbar, bei einem mehrstufigen Bleichvorgang die Strands zum einen durch ein Bleichmittelbad zu führen und in einer weiteren Bleichstufe das gleiche oder ein anderes Bleichmittel auf die Strands aufzusprühen. Dies kann selbstverständlich auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.
  • Bei der Ausbildung eines mehrlagigen OSB-Plattenwerkstoffs erfolgt vor dem Bleichen eine Sichtung der Strands auf Eignung und/oder Separierung der Strands in Deckschichtstrands und Mittelschichtstrands. Dementsprechend werden bei einer anschließenden Bleichung vorzugsweise nur die Deckschichtstrands gebleicht.
  • Alternativ oder ergänzend kann die Bleichung der Strands auch nach dem Herstellen der Streugutmatte und vor dem Verpressen der Streugutmatte zu dem Plattenwerkstoff erfolgen. Dabei wird das Bleichmittel auf die fertig gestreute Streugutmatte aufgetragen, bspw. Aufgesprüht, und kann, bevor das Verpressen erfolgt, eine vorgegebene Zeit auf die Strands einwirken und diese aufhellen.
  • Die Einwirkzeit des Bleichmittels (der Bleichvorgang) auf die Strands dauert nach einer Weiterbildung der Erfindung maximal 10 - 20 min, bevorzugt 15 min +/-2 min. Die Einwirkzeit beginnt dabei mit dem Eintauchen oder dem Auftragen des Bleichmittels auf die Strands und endet mit der Entnahme der Strands aus dem Bleichmittel und einem bspw. Abspülen mit Wasser bzw. mit dem Einführen und dem Beginn des Pressvorgangs in der Heizpresse. Die bevorzugte Bleichdauer von 10 - 20 min, bevorzugt 15 min +/-2 min hat sich überraschenderweise als besonders effektiv herausgestellt, da gegen jede Erfahrung eine besonders hohe durchschnittliche Bleichwirkung /je Zeiteinheit erreicht wird.
  • Die Bleichmittel werden insbesondere als flüssige Bleichmittel, bspw. wässrige Lösungen eingesetzt. Um die notwendige Einwirkzeit zu verkürzen und den Aufhellungsgrad der Strands, d. h. den Grad der Bleichung zu erhöhen, enthält nach einer Weiterbildung der Erfindung das Bleichmittel Katalysatoren. Diese können bspw. bei der Verwendung von Wasserstoffperoxid als Bleichmittel eisenhaltige Katalysatoren oder aktivierende Salze, insbesondere Mangandioxid sein. Vorzugsweise werden bei dem Einsatz von Wasserstoffperoxid als flüssiges Bleichmittel in einem Bleichmittelbad Becken mit eisenhaltigen Bauteilen verwendet.
  • Die Bleichung erfolgt abgestimmt auf die holzhaltigen Strands und das jeweilige Bleichmittel nach einer Weiterbildung der Erfindung mit einer Temperatur von 15°C bis 25°C. Der Temperaturbereich von 15°C bis 25°C hat sich völlig überraschend als besonders geeignet für eine effektive und hohe Bleichwirkung der Strands herausgestellt. Dabei ermöglicht der besondere Temperaturbereich eine besonders hohe Bleichwirkung in einem kurzen Zeitraum, so dass die Bleichung besonders einfach in bestehende Verfahrensabläufe integriert werden kann. Zudem werden strukturelle Schädigungen der Holzstruktur aufgrund hoher Temperaturen erfolgreich vermieden.
  • Zur weiteren Verbesserung des Bleichergebnisses bei konstant bleibender hoher mechanischer Qualität der Plattenwerkstoffe wird nach einer Weiterbildung der Erfindung die Bleichung mit Strands durchgeführt, die eine Restfeuchte von 80 Gew.% bis 120 Gew.% aufweisen. Die hohe Feuchtigkeit gewährleistet dabei eine gute Benetzbarkeit der Strands mit dem Bleichmittel, wodurch die Bleichwirkung (Aufhellung) deutlich verbessert wird. Angemerkt wird, dass sich alle Feuchtigkeitsangaben der Strands auf atro Holz (absolut trockenes Holz) beziehen.
  • Die Trocknung der Strands kann ein- oder mehrstufig erfolgen. Bei der Durchführung der Bleichung vor der Beleimung mittels eines Bleichbades und/oder durch Auftragen des Bleichmittels erfolgt vorzugsweise mindestens ein Trocknungsvorgang nach der Bleichung, so dass die gebleichten Strands zum Beleimen eine Restfeuchte im Bereich von bspw. 3 Gew.% bis 6 Gew.% atro (Beleimfeuchte) aufweisen. Zudem kann auch vor der Bleichung ein Trocknungsvorgang und/oder Befeuchtungsvorgang durchgeführt werden, um die Strands bspw. auf eine Restfeuchte von 80 Gew.% bis 120 Gew.% atro für den Bleichvorgang einzustellen.
  • Bei der Durchführung einer Bleichung der Oberflächen der Streugutmatte, die alternativ oder zusätzlich zur Bleichung vor der Beleimung durchgeführt werden kann, ist zudem ein Trocknungsvorgang nach der Bleichung und vor dem Verpressen der Streugutmatte durchführbar, um bspw. einen zu hohen Feuchtigkeitseintrag in die Presse zu verhindern. Dieser kann bspw. mittels einer Warmlufttrocknung der Oberfläche erfolgen.
  • Die Durchführung der Separierung und Sichtung der Strands erfolgt insbesondere abhängig von dem Aufbau der Produktionslinie und dem herzustellenden Produkt. Bei einem Mehrschichtprodukt, wie bspw. einem OSB-Plattenwerkstoff mit Mittelschicht und zwei Deckschichten, werden die Mittelschicht- und Deckschichtstrands entweder auf separaten Produktionslinien oder einer gemeinsamen Produktionslinie hergestellt.
  • Bei der Herstellung auf separaten Produktionslinien wird keine Separierung der Deckschicht- und Mittelschichtstrands, sondern vorrangig nur eine Sichtung und Aussortierung der für die jeweiligen Schicht nicht geeigneten Strands in jeder Produktionslinie durchgeführt. Dabei erfolgt die Sichtung und Aussortierung bspw. in jeder Produktionslinie für sich und vor dem Trocknen der Strands auf die Beleimfeuchte (3 Gew.% bis 6 Gew.% atro), d.h. bei den Deckschichtstrands vorzugsweise vor der Bleichung und der nachfolgenden Trocknung auf die Beleimfeuchte und bei den Mittelschichtstrands vor der Trocknung auf die Beleimfeuchte.
  • Bei der Herstellung von Deckschicht- und Mittelschichtstrands auf einer Produktionslinie erfolgt zumindest bei der Herstellung von mehrschichtigen Werkstoffen eine Sortierung der Strands in Mittelschichtstrands und Deckschichtstrands ggf. zusätzlich zu einer bspw. nachfolgenden Separierung und Aussortierung. Sofern eine Bleichung vor dem Beleimen erfolgt, wird die Sortierung bevorzugt vor dem Bleichen der Strands (bspw. der Deckschichtstrands) durchgeführt. Sofern ausschließlich eine Bleichung der Oberfläche der Streugutmatte erfolgt, kann die Sortierung und/oder Separierung bspw. vor der Beleimung der Strands erfolgen.
  • Festgehalten wird, dass unabhängig davon, ob die Strands der Deckschichten und Mittelschicht(en) gemeinsam oder separat hergestellt werden und/oder einstufig oder mehrstufig getrocknet werden, werden die Strands vorteilhafterweise zum Bleichen vor dem Beleimen auf eine Restfeuchte von 80 Gew.% bis 120 Gew.% atro eingestellt (getrocknet oder befeuchtet) und vorteilhafterweise zum Beleimen auf eine Restfeuchte von 3 Gew.% bis 6 Gew.% atro getrocknet.
  • Um den Einsatz von Bleichmitteln auf ein Minimum zu reduzieren, werden die Verfärbungen der Strands durch eine Farberkennung (visuell oder kamerabasiert) ermittelt, farblich auffällige Strands, insbesondere Deckschichtstrands, ausgeschleust und der Bleichung unterzogen. Bevorzugt werden die Strands zudem nach rötlichen und grau-schwarzen Verfärbungen sortiert, wobei Strands mit einer rötlichen Verfärbung, insbesondere einer oxidativen Bleichung und Strands mit einer grau-schwarzen Verfärbung, insbesondere einer reduktiven Bleichung unterzogen werden. Die Durchführung einer Farberkennung und die Sortierung der Strands erfolgt insbesondere nach dem Zerspanen bzw. Trocknen der Strands. Insbesondere erfolgt die Farberkennung und Separierung im Zusammenhang mit der Separierung der Strands in Deckschichtstrands und Mittelschichtstrands und/oder mit der Sichtung und Aussortierung der jeweiligen Strands. Dabei wird die Farberkennung und Ausschleusung vorzugsweise bei Deckschichtstrands durchgeführt. Die Farberkennung kann entweder visuell, d. h. durch eine Person, oder durch ein kamerabasiertes Farberkennungssystem bspw. in Kombination mit einer vollautomatischen Ausschleusvorrichtung durchgeführt werden.
  • Dabei kann zur Ermittlung der Verfärbungen und/oder auch für eine Kontrolle des Bleichergebnisses an den unbehandelten und/oder gebleichten Strands eine Farbmessung durchgeführt werden. Die Farbmessung erfolgt bspw. durch die Ermittlung der L*a*b* Werte. Der L*a*b*Farbraum ist ein Farbraum, der alle Bereiche der wahrnehmbaren Farben abdeckt. Der L*a*b*Farbraum wird durch ein dreidimensionales Koordinatensystem beschrieben. Die L*-Achse beschreibt die Helligkeit (Luminanz) der Farbe mit Werten von o (Schwarz) bis 100 (Weiß). Die a*-Achse beschreibt den Grün- oder Rotanteil einer Farbe, wobei negative Werte für Grün und positive Werte für Rot stehen. Die b*-Achse beschreibt den Blau- oder Gelbanteil einer Farbe, wobei negative Werte für Blau und positive Werte für Gelb stehen. Dabei wird mit der Bleichung der OSB-Strands, insbesondere bei Kiefernholzstrands, bspw. ein L*Wert zwischen 77 - 82 bei den verfärbten OSB-Strands erreicht, der annähernd dem L*Wert eines üblichen hellgelben Farbtons von Kiefernholzstrands entspricht. Die Messung der L*a*b* Werte erfolgt nach EN ISO 11664-4 "Colorimetry - Part 4: CIE 1976 Color Space" 20011-07.
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematisch dargestellten Ablauf des Verfahrens mit einer Bleichung vor der Beleimung der Strands;
    Fig. 2
    einen weiteren schematisch dargestellten Ablauf des Verfahrens mit einer Bleichung der Strands nach dem Herstellen der Streugutmatte.
  • Figur 1 und 2 zeigen schematisch dargestellt den Ablauf möglicher Herstellungsverfahren eines OSB-Plattenwerkstoffes, die jeweils für sich bzw. in teilweiser Kombination miteinander durchgeführt werden können. Die Verfahren weisen folgende Schritte auf: Bereitstellung 1 des Rundholzes, Entrindung des Rundholzes 2, Zerspanung 3 des Rundholzes in Strands. Optional erfolgt nachfolgend eine Trocknung/Befeuchtung 4 der Strands auf bspw. Bleichfeuchte (80 Gew.% bis 120 Gew.% atro). Anschließend erfolgt eine Separierung 5a und/oder Sichtung 5b der Strands, bei der die Strands in Mittelschicht- und Deckschichtstrands aufgeteilt und die jeweiligen Strands auf ihre Eignung kontrolliert werden. Die separierten Deckschichtstrands werden anschließend einer Bleichung 10, bspw. im Bleichbad oder durch Auftragen des Bleichmittels, unterzogen. Vor der Beleimung 6a, 6b erfolgt eine Trocknung 12a, 12b der Strands auf Beleimfeuchte, d.h. auf eine Restfeuchte von 3 Gew.% bis 6 Gew. % atro.
  • Anzumerken ist, dass die Trocknung/Befeuchtung 4 der Strands auf die Bleichfeuchte (80 Gew.% bis 120 Gew.% atro) optional ist und alternativ oder ergänzend bspw. auch nach der Separierung 5a/Sichtung 5b und bspw. beschränkt auf die Deckschichtstrands durchgeführt werden kann.
  • Zudem kann eine Farberkennung, bspw. der Deckschichtstrands, vor, mit oder nach der Separierung 5a/Sichtung 5b durchgeführt werden, so dass bei den Deckschichtstrands neben der Sichtung (und Aussortierung) 5b auf Eignung (insbesondere der Größe) ergänzend eine Ausschleusung der verfärbten und zu bleichenden Strands erfolgt. In diesem Fall werden nur die ausgeschleusten Strands der Deckschichtstrands einer Bleichung 10 unterzogen. Die ungebleichten und gebleichten Deckschichtstrands können anschließend separat oder gemeinsam auf die Beleimfeuchte getrocknet werden. Nach der Beleimung 6a, 6b erfolgt die Streuung 7 der Deckschicht- und Mittelschichtstrands zu einer Streugutmatte.
  • Alternativ oder ergänzend zur Bleichung 10 (Figur 1) vor der Beleimung 6a, 6b kann eine Bleichung 11 (siehe Figur 2) der Oberfläche der Streugutmatte, d. h. der sichtbaren Deckschichtstrands, bspw. durch Aufrollen/Aufsprühen und Einwirken des Bleichmittels erfolgen. Optional kann die gebleichte Oberfläche der Streugutmatte noch einer Trocknung 13 unterzogen werden.
  • Nach dem Herstellen der Streugutmatte oder dem Bleichen/Trocknen der Oberfläche der Streugutmatte wird diese in einer Presse, insbesondere einer Heizpresse, zu einem Plattenwerkstoff verpresst 8. Nach dem Verpressen 8 und dem Ausführen des Plattenwerkstoffes aus der Presse kann optional noch eine Kontrolle 9, bspw. eine Farbmessung durch Ermittlung der L*a*b*-Werte der Oberflächen des OSB-Plattenwerkstoffes erfolgen. Die Herstellung eines OSB-Plattenwerkstoffes mit zwei Produktionslinien zum separaten Herstellen der Deckschichtstrands und Mittelschichtstrands kann insbesondere ab der Beleimung 6a, 6b der Strands analog hierzu erfolgen. Die Aufteilung des Herstellungsprozesses in Deckschichtstrands und Mittelschichtstrands erfolgt dabei mit der Bereitstellung 1, Entrindung 2 oder der Zerspanung 3. Die Sichtung 5b (und Aussortierung) bzw. die Farberkennung der Deckschichtstrands bzw. aller nachfolgenden Produktionsschritte können wie zu Figur 1 und/oder Figur 2 beschrieben durchgeführt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bereitstellung Rundholz
    2
    Entrindung
    3
    Zerspanung in Strands
    4
    Einstellung der Strandfeuchte
    5a
    Separierung
    5b
    Sichtung und Aussortierung
    6a
    Beleimung Mittelschichtstrands
    6b
    Beleimung Deckschichtstrands
    7
    Streuung der Streugutmatte
    8
    Pressen der Streugutmatte
    9
    Kontrolle
    10
    Bleichung vor dem Beleimen
    11
    Bleichen der Oberfläche der Streugutmatte
    12a
    Trocknen vor dem Beleimen
    12b
    Trocknen nach dem Bleichen und vor dem Beleimen
    13
    Trocknen der Streugutmattenoberfläche

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen eines OSB-Plattenwerkstoffs mit den Schritten
    - Herstellen von OSB-Strands,
    - Beleimen (6a, 6b) der OSB-Strands und Herstellen einer Streugutmatte aus den OSB-Strands,
    - Verpressen (8) der Streugutmatte zu einem OSB-Plattenwerkstoff,
    - wobei die Streugutmatte mit außen liegenden Deckschichten hergestellt wird und mindestens Anteile der sichtbaren Deckschichtstrands gebleicht werden,
    - wobei die Verfärbung der Strands durch eine Farberkennung ermittelt wird und farblich auffällige Deckschichtstrands ausgeschleust und der Bleichung (10) unterzogen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strands oxidativ gebleicht werden, wobei die Bleichung (10, 11) mittels Wasserstoffperoxid und/oder organischen Oxidationsmitteln wie bspw. aliphatischem Peroxid und/oder Hydroperoxid erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strands reduktiv gebleicht werden, wobei die reduktive Bleichung (10, 11) insbesondere mittels schwefelhaltiger Bleichmittel wie bspw. Ammoniumsulfit, Ammoniumthiosulfat, Formamidinsulfinsäure durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strands zweistufig gebleicht werden, wobei die Strands insbesondere oxidativ und reduktiv gebleicht werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strands vor dem Beleimen (6a, 6b) gebleicht werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strands durch ein Bleichmittelbad geführt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strands mit einem Bleichmittel besprüht werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bleichen (10, 11) der Strands nach dem Herstellen der Streugutmatte und vor dem Verpressen (8) zu einem Plattenwerkstoff erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleichung (10, 11) der Strands maximal 10 - 20 min, bevorzugt 15 min +/-2 min dauert.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bleichmittel Katalysatoren, insbesondere eisenhaltige Katalysatoren oder aktivierende Salze, insbesondere Mangandioxid enthält.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleichung (10, 11) bei einer Temperatur von 15°C bis 25°C, besonders bevorzugt bei 20°C +/- 1°durchgeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleichung (10, 11) mit Strands mit einer Restfeuchte von 80 Gew.% bis 120 Gew.% durchgeführt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oxidative Bleichung (10, 11) bei ausgeschleusten Deckschichtstrands mit einer rötlichen Verfärbung und eine reduktive Bleichung (10, 11) bei ausgeschleusten Deckschichtstrands mit einer grau-schwarzen Verfärbung durchgeführt wird.
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