EP3725481B1 - Plattenförmiger werkstoff und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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EP3725481B1
EP3725481B1 EP19170159.8A EP19170159A EP3725481B1 EP 3725481 B1 EP3725481 B1 EP 3725481B1 EP 19170159 A EP19170159 A EP 19170159A EP 3725481 B1 EP3725481 B1 EP 3725481B1
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EP
European Patent Office
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fibers
binder
board
shaped material
material according
Prior art date
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EP19170159.8A
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EP3725481A1 (de
EP3725481C0 (de
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Roger Braun
Joachim Hasch
Volker Schwind
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Swiss Krono Tec AG
Original Assignee
Swiss Krono Tec AG
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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
    • B27N1/006—Pretreatment of moulding material for increasing resistance to swelling by humidity
    • 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
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/003—Pretreatment of moulding material for reducing formaldehyde gas emission
    • 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
    • B27N3/002—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
    • 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
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres

Definitions

  • Board-shaped materials made from lignocellulosic fibers are used in a variety of ways because their production is inexpensive and technically sophisticated.
  • a typical example is the use of high-density fiberboard (HDF), in which wood fibers are pressed into boards using binding agents, which are then usually coated with synthetic resin-impregnated paper. This coating hardens under the influence of pressure and temperature, forming a firmly bonded laminate.
  • This laminate is cut up and the pieces are profiled at the edges, e.g. to be used as a glueless floor covering. However, the material is exposed at the profiled edges. In the presence of water, the wood fibers at the exposed edges begin to swell as a result of water absorption, which leads to a change in the shape of the wood-based panel.
  • the water can be either freely flowing water or even high humidity.
  • High humidity which e.g. B. seasonal or technically caused, can prevent the use of laminate, even if swelling is largely reversible, so that the swelling can be largely reversed by drying.
  • swelling cannot be made completely reversible, so that after the initial swelling an unsightly open joint remains.
  • WPC wood plastic composites
  • an extruded mixture of wood fibers and plastic With a sufficiently high plastic content, WPC is dimensionally stable under the influence of water or moisture.
  • Their production is used, for example, in the DE 10 2007 041 438 A1 , the US 5,985,429 A1 , the CH 109249491 A and the US 2004/0235983 A1
  • the production requires the Use of extruders that are not suitable for the production of sheet-like materials of larger dimensions.
  • non-swelling board materials are available from which non-swelling board materials can be manufactured that do not contain wood fibers or other wood components. This eliminates the need for a renewable, abundantly available raw material that has good strength properties. Examples of raw materials include Stone Plastic Composites (SPC) or polyvinyl chloride (PVC). These typically use halogens or terephthalates, making these products disadvantageous from an environmental perspective.
  • the board material according to the invention is low-emission or emission-free; in particular, the emission of formaldehyde can be largely reduced or avoided, so that the CARB 2 regulations of the State of California regarding formaldehyde emissions can be met. Volatile organic compounds (VOCs) can also be largely or completely avoided.
  • WO2016/071007 discloses a plate-shaped material according to the preamble of claim 1 and a method for producing a plate-shaped material according to the preamble of claim 11.
  • the invention relates to a plate-shaped material comprising fibers and a binder, the proportion of the binder being more than 50% by weight, based on the plate-shaped material.
  • Fibers within the meaning of this invention are solid particles that are elongated, i.e., whose diameter is many times smaller than the longest dimension of the particle.
  • the dimensions of the fibers can be selected within a wide range; they depend in particular on the plate thickness and the specifications for the homogeneity of the plate-shaped material.
  • the diameter of the fibers is from 10 ⁇ m to 5 mm, and the length of the fibers is from 0.05 mm to 100 mm.
  • the sheet-like material therefore has a larger proportion of binder than fibers.
  • the binder content can also be expressed in terms of fibers, i.e., the binder content is specified with reference to the weight of the fibers used.
  • the binder content is specified as fibers dried to constant weight (absolutely dry fibers).
  • the binder content of the sheet-like material is then more than 100 wt.%.
  • Organic or inorganic fibers such as carbon fibers or fibers made from mineral or ceramic raw materials or glass fibers can be used for the sheet-like material according to the invention.
  • Natural fibers e.g., lignocellulosic fibers, or synthetic fibers such as fibers made from thermoplastic materials such as polyethylene or polypropylene, but also from polycarbonate, polyacrylic, polymethacrylic, or polyurethane, can be used to produce the material according to the invention.
  • mixtures of fibers especially mixtures of the aforementioned fibers, can be used to produce the material according to the invention.
  • Mixtures of fibers make it possible to adjust properties of the material according to the invention, e.g., elasticity or flexural properties, dimensional stability, strength, but also manufacturing properties and processability.
  • lignocellulosic fibers e.g., fibers from wood, bamboo, or annual plants
  • inexpensive, easy-to-process fibers are available.
  • the use of hygroscopic fibers is not excluded, especially if they are at least partially dried before the production or pressing of the material according to the invention.
  • the aforementioned lignocellulosic fibers include, in particular, all fibers obtained from plants by chemical or physical processes.
  • Typical examples of physically obtained fibers are softwood fibers, hardwood fibers, or bamboo fibers, or fibers from other organic raw materials obtained by mechanical defibration.
  • An example of chemically obtained fibers are, for example, cellulose fibers from wood, annual plants, or other raw materials.
  • Wood fibers from mechanical defibration are particularly typically used, whereby the aim is to minimize the loss of lignin and hemicelluloses.
  • Fiber blends can also be used, particularly to adjust material properties (strength properties, weight), but also to use the raw material fiber in a cost-optimized manner. Fibers within the meaning of this invention also include fiber bundles; smaller chips are also included, provided their fibers can still be largely coated with a binder.
  • the material according to the invention is plate-shaped, i.e. it generally has two main surfaces, which are also referred to below as the top and bottom.
  • the thickness of the finished plate-shaped material can be from 1 mm to 500 mm, typically between 3 mm and 80 mm, mostly between 5 mm and 30 mm. A typical application may require a thickness of the plate-shaped material of 4 mm to 10 mm.
  • the material according to the invention can have flat main surfaces, but the top and/or bottom can also be embossed or milled or processed in some other way, so that the material has a variable thickness relative to the surface area of the material.
  • the material preferably has an essentially homogeneous composition across its thickness.
  • the edges can be processed using conventional tools. They can be sawn, cut or milled.
  • the plate-shaped material according to the invention has many uses. It can be used, for example, for: B. can be used as floor, ceiling, and/or wall coverings, for the production of interior fittings or furniture, in particular for the interior fittings of vehicles such as vehicle cabins, but also outdoors, both as cladding, e.g., as a curtain wall, and for structural applications.
  • the panel-shaped material according to the invention can be coated, colored, painted, or otherwise decoratively designed. In particular, surface coatings, such as those known, for example, from the field of wood-based materials, can be applied to the surface of the material according to the invention.
  • the material according to the invention differs from the WPC described above in that it is not plastic, in particular thermoplastic plastic, that is formed with fibers into a plate-like material, but rather that a binder is used that enters into a cohesive and/or adhesive interaction with the fibers.
  • binders are known, for example, from the production of wood-based materials. known from the prior art.
  • the binder used according to the invention comprises melamine according to an alternative. Melamine is preferred as a binder because it is non-swelling and non-hygroscopic, as well as resistant to hydrolysis. Melamine can be used either alone as a binder or in combination with one or more other binders, referred to below as binders according to the invention.
  • binders according to the invention can be used, wherein either the mixture of two or more binders is applied to the fiber simultaneously, e.g., as MF resin (melamine-formaldehyde resin). Or a combination of binders according to the invention is used, which are used one after the other, e.g., because they cannot be used as a mixture or because separate application of different binders has an advantageous effect.
  • MF resin melamine-formaldehyde resin
  • the binders mentioned below formaldehyde, phenol, methylene diphenyl isocyanate (MDI), also in emulsified form as eMDI or polymeric diphenylmethane diisocyanate (PMDI), can be used.
  • MDI methylene diphenyl isocyanate
  • PMDI polymeric diphenylmethane diisocyanate
  • two or more of the binders according to the invention can also be used in combination. It is preferred if the binder predominantly comprises melamine. It is further preferred if the proportion of melamine in the binder exceeds 20 wt. %, in particular 50 wt.
  • the binder is preferably urea-free, since urea contributes to the hygroscopicity and thus to the swelling of the lignocellulosic fibers or does not prevent this.
  • Thermoplastic binders are avoided.
  • the board-shaped material according to the invention is preferably free of halogens (e.g. fluorine, chlorine), but also of terephthalates.
  • the binder forms the predominant portion of the plate-shaped material according to the invention.
  • the plate-shaped material based on the fiber content, contains more than 100 wt.%, e.g., 101 wt.% or 102 wt.% up to 120 wt.% binder.
  • the material contains more than 150 wt.% binder, particularly preferably more than 200 wt.% binder, and a maximum of 500 wt.% binder, in each case based on the fiber content.
  • the density of the material is between 1,000 kg/m 3 and 1,800 kg/m 3 , in particular between 1,000 kg/m 3 and 1,600 kg/m 3 , advantageously between 1,000 kg/m 3 and 1,200 kg/m 3 .
  • the material according to the invention has a higher weight, e.g. between 1,000 kg/m 3 and 1,200 kg/m 3 , than, for example, a wood-based material, e.g. an HDF board, which quantitatively predominantly comprises lignocellulosic fibers.
  • the material preferably contains fillers.
  • Fillers can help optimize, and usually minimize, the weight of the plate-shaped material. Fillers can serve alternatively or additionally to optimize certain properties of the plates, e.g., conductivity, insulating properties, or strength properties. Fillers replace fibers in the material according to the invention. Since the material should exhibit minimal swelling in the presence of water, in particular minimized thickness swelling, non-hygroscopic or non-swelling fillers and fillers that are resistant to hydrolysis are preferred.
  • Such fillers can be mineral particles, but also ceramic, synthetic, or glass particles. The size of the particles is preferably no larger than one millimeter, preferably between 10 ⁇ m and 800 ⁇ m. Mixtures of different particles can also be used, e.g., mixtures of different materials or sizes.
  • up to 30 wt.% based on the total weight of the plate-shaped material, is used, particularly preferably up to 20 wt.%, advantageously up to 15 wt.%.
  • the lower limit of the amount used is determined by the detectability of the fillers.
  • the material comprises wet strength agents.
  • Typical wet strength agents are polyamines, polyimines, e.g., polyethyleneimine, polyamides, e.g., polyacrylamides or polyamidoamine-epichlorohydrin (PAAE), polyalcohols, e.g., polyvinyl alcohols, or their copolymers.
  • Wet strength agents further contribute to reducing the swelling of the sheet material according to the invention. They are used in amounts of up to 5% based on the weight of the sheet material, preferably in an amount of 0.05% to 2% by weight of the sheet material.
  • the sheet material comprises hydrophobic agents, e.g., paraffin or wax, which are typically used in amounts of up to 5 wt.% based on the weight of the sheet material, usually in amounts of up to 2 wt.%, often in an amount of 0.1 wt.% to 1 wt.%.
  • hydrophobic agents also contributes to reducing the swelling tendency of the sheet material.
  • the steps of the process correspond to those of a conventional process, e.g., for producing a wood-based panel.
  • a larger amount of binder is used than previously known, so that the weight fraction of the binder is greater than the weight fraction of the fibers.
  • the fibers may be necessary to at least partially dry the binder on the fibers. If the fibers contain moisture, as is common with lignocellulosic fibers, the moisture content should be adjusted before pressing the fiber cake so that after pressing, a dimensionally stable, non-swelling, and non-shrinking board is obtained.
  • the lignocellulosic fibers are often used with a moisture content of up to 120 wt.% or more before gluing.
  • the lignocellulosic fibers can be dried before or after the application of the binder.
  • the lignocellulosic fibers it is preferable for the lignocellulosic fibers to have a moisture content of no more than 15 wt.%. That is, with a water content of up to 15% by weight based on the total weight of the fibers.
  • the moisture content is preferably between 5% and 10%.
  • the binder is usually provided in liquid form. It can be provided in pure form or—more typically—in solution, either in solvent or water.
  • the binder is usually applied to the lignocellulosic fibers by spraying, e.g., through a plurality of spray nozzles that generate a spray of the binder and are arranged around a downward flow of fibers.
  • a typical design for such a drying device is a blowline, for example, used in fiberboard production.
  • the surface of the fibers is wetted with binder droplets.
  • the binder-wetted fibers, after optional drying, are formed into a fiber cake and pressed.
  • the binder hardens during this process, resulting in a board-like material.
  • During curing which occurs under the influence of pressure and temperature, irreversible chemical bonds are formed between the fibers and the binder, but also within the binder itself, unlike with WPC products.
  • the pressing conditions are essentially the same. Pressure, temperature, and pressing time, for example, are within the range of conventional HDF (high-density fiberboard) boards.
  • the material according to the invention can be excellently produced in presses such as those used for the production of wood-based materials. This allows the production of board formats that—unlike WPC—are not limited to the production of narrow plank formats with a width of approximately 30 cm. Rather, conventional board formats, such as those commonly used for wood-based boards, can be provided.
  • the application of large amounts of binder to the fibers can be carried out in a single step or pass.
  • the application of the binder can advantageously be carried out in at least two steps, with a maximum of 50% of the binder being applied to the fiber per step.
  • the step-by-step application of binder has proven particularly effective for lignocellulosic fibers.
  • the fiber can be dried before or after the binder or a portion of the binder has been applied to the fiber. Drying the fiber after the binder or a portion of the binder has been applied prevents the fibers with binder on their surface from sticking to one another.
  • the aim of drying is therefore not to completely remove water or solvent from the binder and/or the fiber.
  • the aim is to prevent the reactivity of the binder from being impaired during curing under the influence of pressure and/or temperature.
  • the aim is simply to ensure that the fibers no longer adhere or stick to one another during conveying or spreading. This makes them pourable and can, for example, be temporarily stored. However, they also become more spreadable because they do not stick to the spreading devices, in particular spreading heads.
  • the fibers are preferably dried after each application of a portion of the binder. Drying is preferably carried out with heated air, e.g., in a drying tunnel located downstream of a gluing device or in a drying shaft, which can be located, for example, below the gluing device.
  • the fiber cake is usually produced by scattering, as is usual with wood-based materials.
  • the fibers either freshly coated with the entire amount of binder or preferably dried, are scattered onto a carrier, usually on a conveyor belt, usually in a homogeneous layer, but alternatively also in several layers.
  • the fiber cake is first passed through a pre-press on the carrier if necessary and then pressed in a press. Any press that applies sufficient pressure and temperature is suitable, both a plate press, in which the material is pressed between two metal sheets, and in particular a continuous press, in which the material is pressed between two circulating metal belts.
  • Suitable pressing temperatures can be selected from 140 °C to 220 °C, preferably from 160 °C to 180 °C, with suitable pressing pressures from 0.3 N/ mm2 to 5.5 N/mm 2 , in particular 1 N/mm 2 to 3 N/mm 2 .
  • the pressing time is advantageously 6 seconds/mm of board thickness (hereinafter: s/mm) to 60 s/mm, usually 10 s/mm to 20 s/mm.
  • the actual pressing process can be preceded by a pre-press for compacting the fiber cake.
  • a device for cooling the board-shaped material can be connected downstream of the press, in particular a device for cooling under a predetermined pressing pressure, which can be lower than the pressing pressure during pressing of the material.
  • the fillers, wet strength agents or hydrophobic agents described above can be added to the material according to the invention, typically before forming the fiber cake.
  • the material produced by the process according to the invention preferably has a surface that essentially comprises binder, particularly preferably a surface consisting of binder.
  • binder particularly preferably a surface consisting of binder.
  • the aim is to have as few fibers as possible in the surface of the material in order to optimize thickness swelling as much as possible. Water in liquid form or, for example, as atmospheric moisture would be absorbed by the hygroscopic fibers, resulting in swelling of the material. This is undesirable.
  • the high or predominant proportion of binder in the plate-shaped material enables a material surface that predominantly or entirely comprises binder, or that has hardly any or no hygroscopic fibers.
  • the material according to the invention can be processed like a wood-based panel, e.g., like an HDF panel.
  • the surface can be coated, embossed, or milled; the edges can be profiled, e.g., for the production of floor panels.
  • the panel-shaped material according to the invention can be laminated with synthetic resin-impregnated paper; it can be printed, painted, varnished, or processed in other ways. It is considered an advantage of this invention that the panel-shaped material can be processed and worked on existing equipment.
  • the invention further includes a device for producing the above-described plate-shaped material, comprising means for applying binder to lignocellulosic fibers, which, according to the invention, has means for applying binder to already pre-glued lignocellulosic fibers.
  • applying binder here refers to the application of binder.
  • the means for applying binder to fibers are advantageously designed as nozzles that generate a spray of liquid binder. Fibers are guided through the spray of binder, onto which binder droplets from the spray are then deposited.
  • Known means for applying binder to lignocellulosic fibers are designed to apply a maximum of 30 wt.% binder based on the fibers to be glued.
  • the method according to the invention can be carried out by passing the fibers to be glued through the known means for applying binder several times until sufficient binder has been applied to the fibers.
  • the invention proposes arranging several of the known gluing means such that the fibers to be glued are conveyed along a plurality of gluing means, each gluing means applying a portion of the binder to the lignocellulosic fibers until the desired total amount of at least more than 50% by weight of the sheet-like material has been applied to the fibers.
  • further means for gluing pre-glued fibers to which a portion of the binder has already been applied are used.
  • the sheet-like material according to the invention can be adapted to various requirements through different combinations of fibers, binders, fillers, and optionally other additives such as waxes. It is therefore expressly pointed out that the features described above can be freely combined with one another.
  • the invention further relates to the use of the above-described panel material.
  • the panel material according to the invention is characterized by its versatility due to minimal swelling, particularly the almost completely reduced thickness swelling in the area of the edges.
  • the panel material can be used, for example, as a floorboard or floor laminate. can be used.
  • use is also possible in damp and wet rooms because the edge profile, where the board core is freely accessible to moisture, no longer swells significantly under the influence of water or high humidity or shrinks during drying. Thickness swelling of less than 2%, preferably less than 1%, is considered insignificant within the meaning of the invention.
  • a board-shaped material that is essentially non-swelling and dimensionally stable against water or humidity can now be produced, which is not limited to narrow formats and which preferably maximizes the use of renewable raw materials.
  • the board-shaped material according to the invention can also be used as a wall or ceiling panel, as a furniture panel, in particular in the construction of damp and wet rooms or of laboratory and technical rooms or workshops, but not limited thereto.
  • the material according to the invention is suitable as a facade panel or for roofing.
  • the panel-shaped material according to the invention can be used, for example, for terrace construction, including decking or outdoor flooring.
  • the panel-shaped material according to the invention can preferably be used for outdoor structures, in particular furniture.
  • the construction of workshops, production halls, or stables, for example, can easily be carried out using the material according to the invention.
  • the figure shows a sheet-like material 1 with a top side 2 and a bottom side 3, as well as an edge 4.
  • the material has fibers 5 embedded in a binder.
  • the binder content is more than 50% by weight of the sheet-like material. Thus, more binder is used than fiber 5.
  • the fibers Natural, synthetic, organic, and inorganic fibers can be used, both individually and in blends. Hygroscopic fibers such as wood, cellulose, or linen fibers can also be used.
  • Melamine is the preferred binder, often in combination with formaldehyde or phenol, but also in a blend with PMDI. Examples of fiber and binder combinations are described below.
  • lignocellulosic fibers in this case softwood fibers
  • the fibers were produced from steamed wood chips by defibringing in a refiner. Alternatively, any other lignocellulosic fibers or mixtures of such fibers can be used.
  • the softwood fibers are used at a moisture content of 120% before gluing; before pressing, they are dried with the binder on them to a residual moisture content of 8%, i.e., one ton of fiber contains 80 kg of water.
  • a binder containing melamine-formaldehyde resin (MF resin) was used.
  • the melamine-formaldehyde resin (MF resin) used had a solids concentration of 60% (measured at 60 min/120°C).
  • “Dry wood” here refers to lignocellulosic fibers that were dried to constant weight at 105°C.
  • “Dry wood” is a common reference measure for formulations containing lignocellulosic fibers. In the following examples, the absolute use of the binder is used.
  • paraffin based on dry wood is used.
  • the binder is applied to the lignocellulosic fibers in four passes, with 27% by weight being applied to the fibers in each pass.
  • the liquid binder is injected through nozzles in a known device for gluing fibers. sprayed.
  • the spray mist generated by the nozzles precipitates on the surface of the fibers, which pass through the spray mist, e.g., falling from top to bottom through the spray mist of binder.
  • the glued fibers are dried in a drying device, such as a warm air tunnel or shaft that applies heated air to the fibers.
  • a drying device such as a warm air tunnel or shaft that applies heated air to the fibers.
  • the goal of drying is not to completely remove all liquid, but rather to dry the binder to the point where it no longer sticks.
  • the reactivity of the binder during curing under the influence of pressure and/or temperature should not be impaired by drying.
  • the fibers can be stored or further glued or processed.
  • a second pass through the gluing device follows, in which another 27 wt.% MF resin is sprayed onto the fibers that have already been pre-glued after the first pass. After the second pass, the glued fibers are also dried until they no longer adhere to one another.
  • a third and fourth pass through the gluing device and the drying agent is carried out in the same way.
  • the 110 wt.% binder can be applied to the fibers in one or two passes, or alternatively in five or more passes. The amount of binder applied to the fibers per pass can vary from pass to pass.
  • a portion of the glued fibers is removed and processed into a 7 mm thick sheet material. This is done by scattering a fiber cake, which is then pressed in a well-known continuously operating double-belt press at 180 °C and a pressure of 2.5 N/ mm2 for a pressing time of 15 s/mm.
  • the resulting sheet has a thickness of 5.5 mm and a density of 1050 kg/ m3 .
  • Table 1, Pass 0 a sheet material produced under the same conditions without increased binder addition is tested (Table 1, Pass 0).
  • Thickness swelling is determined at an edge of the material as an absolute change in mm relative to the initial thickness of 7 mm and also as a relative change (%).
  • the maximum thickness swelling according to Table 1 is approximately 23%, as expected.
  • An exceptionally low edge swelling value of 1.83% is achieved when 108 wt.% binder, based on dry wood, is used.
  • Example 2 uses a 50:50 mixture of different fibers, e.g., wood fibers and carbon fibers, alternatively, e.g., recycled paper fibers and glass wool fibers, or alternatively, mineral fibers and cellulose fibers.
  • the natural fibers wood, recycled paper, cellulose fibers
  • the fibers are preferably dried before gluing; the fibers can be mixed before or after gluing and the optional drying of the binder. Both variants allow the production of a homogeneous mixture of glued fibers, which can then be scattered to form a fiber cake.
  • Example 2 is identical to Example 1 with regard to the use of binder and paraffin.
  • Embodiment 3 relates to a mixture of fibers and binder, in which 50 parts of polyethylene fibers and 20 parts of carbon fibers and 10 parts of filler, e.g. glass particles, mineral or ceramic particles form the fiber portion, which is 115 wt.% Binder, here e.g., with MF resin, is glued.
  • the fiber-binder mixture is otherwise treated as in Example 1.
  • the aim is to produce a board made of fibers and a binder that can be used to create a floor covering, and which can therefore be coated with a decorative surface, particularly either with synthetic resin-impregnated paper or by painting.
  • the material used is 40% by weight of fibers with a density of approximately 550 kg/ m3 and 55% by weight of a binder, in this case an MF resin with a melamine content of more than 60%.
  • 5% by weight of other substances are used, in this case 1.5% by weight of paraffin and 3.5% by weight of a "gray" dye.
  • the dye is used to impart a uniform color to the board-shaped material.
  • the board-shaped material with the above-mentioned composition is produced on an industrial, continuous press and compared with HDF boards made from the same fiber material, but with a binder content of 15 wt.%, and which have a density of 880 kg/m 3 .
  • Table 2 Comparative tests on the swelling of an HDF board and a board according to the invention Attempt Plate thickness (mm) Binder (%) Density (kg/m 3 ) Transverse tensile strength (N/mm 2 ) Swelling of raw board (%) Edge swelling coated (%) Standard HDF 6 15% 880 >1.4 18 - 22 14 - 18 plate-shaped material 5.8 137.5% 1050 >4.5 0.1 - .03 1.0 - 1.2
  • Table 2 above shows a comparison of the two panels, indicating the panel thickness in mm as a gross value (before sanding) and the density in kg/m 3 .
  • the panels were each evaluated according to transverse tensile strength (DIN EN 319), swelling (measured according to EN 317), and edge swelling (measured according to EN 13329).
  • the board according to the invention can be densified more effectively than fiberboard.
  • the binder requirement is approximately nine times higher than for HDF boards.
  • the panel material according to the invention exhibits three times higher transverse tensile strength and a 100-fold reduction in the swelling of the raw panel. After lamination of the top and bottom sides, the edge swelling is measured in the "coated" state. Only the edges are exposed to water, as the top and bottom of the panel are sealed by the lamination and are no longer accessible to water. This test is particularly important for floor coverings because the edges of floor panels generally cannot be sealed and are thus exposed to water. This test shows a one-tenth reduction in edge swelling for the panel material according to the invention compared to a conventional HDF panel. Both the HDF panel and the panel material according to the invention were manufactured on the same industrial production lines.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Werkstoff und ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie die Verwendung des plattenförmigen Werkstoffs.
  • Plattenförmige Werkstoffe aus lignocellulosischen Fasern werden vielfältig eingesetzt, weil ihre Herstellung preiswert und technisch ausgereift ist. Typisch ist z. B. der Einsatz von hochdichten Faserplatten (HDF), wobei Holzfasern unter Einsatz von Bindemitteln zu Platten verpresst werden, die anschließend meist mit kunstharzgetränkten Papieren beschichtet werden. Diese Beschichtung härtet unter Einwirkung von Druck und Temperatur aus, so dass sich ein fest verbundenes Laminat bildet. Dieses Laminat wird zerteilt und die Teile werden an den Kanten profiliert, z. B. um als leimlos verlegter Fußbodenbelag eingesetzt zu werden. An den profilierten Kanten liegt der Werkstoff jedoch frei. In Gegenwart von Wasser beginnen an den freiliegenden Kanten die Holzfasern infolge von Wasseraufnahme zu quellen, was zu einer Formänderung der Holzwerkstoffplatte führt. Als Wasser kann dabei entweder frei fließendes Wasser oder auch schon hohe Luftfeuchte gelten. Eine hohe Luftfeuchte, die z. B. jahreszeitlich bedingt oder technisch verursacht sein kann, kann der Verwendung von Laminat entgegenstehen, auch wenn Quellung weitgehend reversibel ist, so dass die Quellung durch Trocknung zum überwiegenden Teil rückgängig gemacht werden kann. Eine Quellung kann jedoch nicht vollständig reversibel gemacht werden, so dass nach einer ersten Quellung eine unschöne offene Fuge verbleibt. Weitere Alternativen zur Herstellung von plattenförmigen Werkstoffen aus lignocellulosischen Fasern und Bindemittel beschreiben die WO 2016/071007 A1 , die WO 2011/107900 A1 und die US 2007/0042664 A1 .
  • Alternativen zu Laminat sind Wood Plastic Composites (WPC), eine extrudierte Mischung aus Holzfasern und Kunststoff. Bei ausreichend hohem Anteil an Kunststoff ist ein WPC unter Wasser- bzw. Feuchtigkeitseinfluss dimensionsbeständig. Ihre Herstellung wird z. B. in der DE 10 2007 041 438 A1 , der US 5,985,429 A1 , der CH 109249491 A und der US 2004/0235983 A1 beschrieben. Allerdings erfordert die Herstellung den Einsatz von Extrudern, die nicht zur Herstellung von plattenförmigen Werkstoffen grö-ßerer Abmessungen geeignet sind.
  • Schließlich sind Werkstoffe verfügbar, aus denen nicht-quellende plattenförmige Werkstoffe hergestellt werden können, die keine Holzfasern oder andere Holzbestandteile enthalten. Sie verzichten damit auf einen nachwachsenden, in großer Menge verfügbaren Rohstoff, der gute Festigkeitseigenschaften aufweist. Hier sind z. B. Stone Plastic Composites (SPC) oder Polyvinylchlorid (PVC) als Rohstoffe zu nennen. Hier werden in der Regel Halogene oder auch Terephthalate eingesetzt, so dass diese Produkte unter Umweltüberlegungen nachteilig sind. Der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff ist emissionsarm oder emissionsfrei; insbesondere die Emission von Formaldehyd kann weitgehend reduziert oder vermieden werden, so dass die Auflagen des Staates Kalifornien zur Formaldehydemission CARB 2 eingehalten werden können. Auch flüchtige organische Stoffe (VOC volatile organic compounds) können weitgehend oder vollständig vermieden werden.
  • Das Dokument WO2016/071007 offenbart einen plattenförmigen Werkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur herstellung eines plattenförmigen Werkstoffs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen plattenförmigen Werkstoff und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen, der unter Nutzung von Fasern eine reduzierte Quellung aufweist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch einen plattenförmigen Holzwerkstoff nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 11. Die Verwendung des plattenförmigen Werkstoffs nach der Erfindung ist in Anspruch 14 erfasst.
  • Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Werkstoff, aufweisend Fasern und Bindemittel, wobei der Anteil des Bindemittels bezogen auf den plattenförmigen Werkstoff mehr als 50 Gew.-% beträgt. Fasern im Sinne dieser Erfindung sind Feststoffpartikel, die langgestreckt sind, d. h., deren Durchmesser um ein Vielfaches geringer ist als die längste Dimension des Partikels. Die Abmessungen der Fasern können in einem weiten Rahmen gewählt werden; sie richten sich insbesondere nach der Plattendicke und nach den Vorgaben für die Homogenität des plattenförmigen Werkstoffs. Der Durchmesser der Fasern beträgt von 10 µm bis 5 mm, die Länge der Fasern von 0,05 mm bis 100 mm.
  • Der plattenförmige Werkstoff weist also einen größeren Anteil an Bindemittel als an Fasern auf. Der Bindemittelanteil kann auch bezogen auf Fasern ausgedrückt werden, das heißt, der Anteil des Bindemittels wird angegeben mit Bezug auf das Gewicht der eingesetzten Fasern. Bei hygroskopischen Fasern, die Feuchtigkeit aufnehmen können (z. B. lignocellulosische Fasern), wird der Anteil der Fasern als bis zur Gewichtskonstanz getrocknete Fasern angegeben (atro Fasern: absolut trockene Fasern). Der Bindemittelanteil an dem plattenförmigen Werkstoff beträgt dann mehr als 100 Gew.-%. Für den erfindungsgemäßen plattenförmigen Werkstoff können organische oder anorganische Fasern wie Carbonfasern oder Fasern aus mineralischem oder keramischem Rohstoff oder Glasfasern eingesetzt werden. Natürliche Fasern, z. B. lignocellulosische Fasern oder synthetische Fasern wie beispielsweise Fasern aus thermoplastischem Material wie Polyethylen oder Polypropylen, aber auch aus Polycarbonat, Polyacryl, Polymethacryl oder Polyurethan können zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffs eingesetzt werden. Insbesondere können Mischungen von Fasern, insbesondere Mischungen der vorgenannten Fasern, zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffs eingesetzt werden. Mischungen von Fasern ermöglichen das Einstellen von Eigenschaften des erfindungsgemäßen Werkstoffs, z. B. der Elastizität oder der Biegeeigenschaften, der Formstabilität, der Festigkeit, aber auch der Herstellungseigenschaften bzw. der Verarbeitbarkeit. Werden lignocellulosische Fasern, z. B. Fasern aus Holz, Bambus oder Einjahrespflanzen eingesetzt, so stehen preiswerte, einfach zu verarbeitende Fasern zur Verfügung. Der Einsatz hygroskopischer Fasern ist nicht ausgeschlossen, insbesondere sofern diese vor dem Herstellen bzw. Verpressen des erfindungsgemäßen Werkstoffs mindestens teilweise getrocknet werden.
  • Die vorstehend erwähnten lignocellulosischen Fasern umfassen insbesondere sämtliche Fasern, die durch chemische oder physikalische Verfahren aus Pflanzen gewonnen wurden. Typische Beispiele für physikalisch gewonnene Fasern sind Nadelholzfasern, Laubholzfasern oder Bambusfasern, oder Fasern aus anderen organischen Rohstoffen, die durch mechanische Zerfaserung gewonnen wurden. Ein Beispiel für chemisch gewonnene Fasern sind z. B. Zellstofffasern aus Holz, Einjahrespflanzen oder anderen Rohstoffen. Besonders typisch werden Holzfasern aus mechanischer Zerfaserung eingesetzt, wobei angestrebt wird, den Verlust an Lignin und Hemicellulosen möglichst zu minimieren. Auch Mischungen von Fasern können eingesetzt werden, insbesondere um Eigenschaften des Werkstoffs (Festigkeitseigenschaften, Gewicht) einzustellen, aber auch um den Rohstoff Faser kostenoptimiert einzusetzen. Fasern im Sinne dieser Erfindung sind auch Faserbündel; eingeschlossen sind auch kleinere Späne, soweit deren Fasern noch weitgehend mit Bindemittel beschichtet werden können.
  • Der erfindungsgemäße Werkstoff ist plattenförmig, d. h, er weist in der Regel zwei Hauptflächen auf, die im Folgenden auch als Ober- und Unterseite bezeichnet werden. Die Dicke des fertigen plattenförmigen Werkstoffs kann von 1 mm bis 500 mm betragen, typischerweise zwischen 3 mm und 80 mm, meist zwischen 5 mm und 30 mm. Eine typische Anwendung kann eine Dicke des plattenförmigen Werkstoffs von 4 mm bis 10 mm erfordern. Der erfindungsgemäße Werkstoff kann ebene Hauptflächen aufweisen, die Ober- und/oder Unterseite können aber auch geprägt oder gefräst oder in anderer Weise bearbeitet sein, so dass sich, bezogen auf die Fläche des Werkstoffs, eine variable Dicke des Werkstoffs ergibt. Der Werkstoff weist bevorzugt eine über die Dicke im Wesentlichen homogene Zusammensetzung auf. Die Kanten, deren Höhe der Dicke des Werkstoffs entspricht, können mit üblichen Werkzeugen bearbeitet werden. Sie können gesägt, geschnitten oder gefräst werden. Der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff kann vielseitig eingesetzt werden. Er kann z. B. eingesetzt werden als Fußboden-, Decken- und/oder Wandbelag, zur Herstellung von Innenausbauten oder Möbeln, insbesondere auch für den Innenausbau von Fahrzeugen wie z. B. Fahrzeugkabinen, aber auch im Außenbereich, sowohl als Verkleidung, z. B. als vorgehängte Fassade, als auch für konstruktive Verwendungen. Der plattenförmige Werkstoff nach der Erfindung kann beschichtet, gefärbt, lackiert oder in anderer Weise dekorativ gestaltet werden. Insbesondere Oberflächenbeschichtungen, wie sie z. B. aus dem Bereich der Holzwerkstoffe bekannt sind, können auf die Oberfläche des erfindungsgemäßen Werkstoffs aufgebracht werden.
  • Der erfindungsgemäße Werkstoff unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen WPC dadurch, dass nicht Kunststoff, insbesondere thermoplastischer Kunststoff mit Fasern zu einem plattenförmigen Werkstoff geformt wird, sondern dass ein Bindemittel eingesetzt wird, das eine kohäsive und/oder adhäsive Wechselwirkung mit den Fasern eingeht. Solche Bindemittel sind beispielsweise aus der Holzwerkstoffherstellung nach dem Stand der Technik bekannt. Das erfindungsgemäß eingesetzte Bindemittel weist nach einer Alternative Melamin auf. Melamin wird als Bindemittel bevorzugt, weil es sich als nicht-quellend und nicht-hygroskopisch sowie als beständig gegen Hydrolyse erweist. Melamin kann entweder allein als Bindemittel eingesetzt werden oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen, nachstehend als erfindungsgemäß benannten Bindemitteln. In Kombination bedeutet im Zusammenhang mit dieser Erfindung, dass Mischungen von erfindungsgemäßen Bindemitteln eingesetzt werden können, wobei entweder die Mischung von zwei oder mehr Bindemitteln gleichzeitig auf die Faser aufgebracht wird, z. B. als MF-Harz (Melamin-Formaldehyd-Harz). Oder es wird eine Kombination von erfindungsgemäßen Bindemitteln eingesetzt, die nacheinander eingesetzt werden, z. B. weil sie nicht in Mischung eingesetzt werden können oder weil ein getrenntes Auftragen von verschiedenen Bindemitteln vorteilhafte Wirkung hat. In Kombination mit dem vorstehend als erfindungsgemäß genannten Melamin oder alternativ dazu können die nachstehend genannten Bindemittel Formaldehyd, Phenol, Methylendiphenylisocyanat (MDI), auch in emulgierter Form als eMDI oder polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) eingesetzt werden. Wie vorstehend beschrieben können auch zwei oder mehr der erfindungsgemäßen Bindemittel in Kombination eingesetzt werden. Es wird bevorzugt, wenn das Bindemittel überwiegend Melamin aufweist. Es wird weiter bevorzugt, wenn der Anteil von Melamin am Bindemittel 20 Gew.-%, insbesondere 50 Gew.-% übersteigt. Bevorzugt ist das Bindemittel harnstofffrei, da Harnstoff zur Hygroskopizität und damit zur Quellung der lignocellulosischen Fasern beiträgt bzw. diese nicht verhindert. Thermoplastische Bindemittel werden vermieden. Der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff ist bevorzugt frei von Halogenen (z. B. Fluor, Chlor), aber auch von Terephthalaten.
  • Das Bindemittel bildet den überwiegenden Anteil des plattenförmigen Werkstoffs nach der Erfindung. Bevorzug weist der plattenförmige Werkstoff, bezogen auf den Faseranteil, mehr als 100 Gew.-%, z. B. 101 Gew.-% oder 102 Gew.-% bis zu 120 Gew.-% Bindemittel auf, vorteilhaft weist der Werkstoff mehr als 150 Gew.-% Bindemittel, besonders bevorzugt mehr als 200 Gew.-% Bindemittel, maximal 500 Gew.-% Bindemittel, jeweils bezogen auf den Faseranteil auf.
  • Die Dichte des Werkstoffs beträgt erfindungsgemäß zwischen 1.000 kg/m3 und 1.800 kg/m3, insbesondere zwischen 1.000 kg/m3 und 1.600 kg/m3, vorteilhaft zwischen 1.000 kg/m3 und 1.200 kg/m3. Der erfindungsgemäße Werkstoff zeigt, bedingt durch den hohen Einsatz an Bindemittel, gegenüber z. B. einem Holzwerkstoff, z. B. einer HDF-Platte, die mengenmäßig überwiegend lignocellulosische Fasern aufweist, ein höheres Gewicht, z. B. zwischen 1.000 kg/m3 und 1.200 kg/m3.
  • Bevorzugt weist der Werkstoff Füllstoffe auf. Füllstoffe können dazu beitragen, das Gewicht des plattenförmigen Werkstoffs zu optimieren, meist zu minimieren. Füllstoffe können alternativ oder ergänzend dazu dienen, bestimmte Eigenschaften der Platten zu optimieren, z. B. Leitfähigkeit, isolierende Eigenschaften oder Festigkeitseigenschaften. Füllstoffe ersetzen im erfindungsgemäßen Werkstoff Fasern. Da der Werkstoff in Gegenwart von Wasser eine minimale Quellung, insbesondere eine minimierte Dickenquellung aufweisen soll, werden nicht-hygroskopische oder nicht-quellende Füllstoffe sowie Füllstoffe bevorzugt, die beständig gegen Hydrolyse sind. Solche Füllstoffe können mineralische Partikel sein, aber auch keramische, synthetische oder Partikel aus Glas. Die Größe der Partikel ist bevorzugt nicht größer als ein Millimeter, vorzugsweise zwischen 10 µm und 800 µm. Es können auch Mischungen verschiedener Partikel eingesetzt werden, z. B. Mischungen verschiedener Materialien oder Größe. Bevorzugt werden bis zu 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des plattenförmigen Werkstoffs eingesetzt, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-%, vorteilhaft bis zu 15 Gew.-%. Die untere Grenze der Einsatzmenge ergibt sich durch die Nachweisbarkeit der Füllstoffe.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Werkstoff Nassfestmittel auf. Typische Nassfestmittel sind Polyamine, Polyimine, z. B. Polyethylenimin, Polyamide, z. B. Polyacrylamide oder Polyamidoamin-Epichlorhydrin (PAAE), Polyalkohole, z. B. Polyvinylalkohole oder deren Copolymere. Nassfestmittel tragen weiter zu einer Reduzierung der Quellung des plattenförmigen Werkstoffs nach der Erfindung bei. Sie werden eingesetzt in Mengen von bis zu 5 % bezogen auf das Gewicht des plattenförmigen Werkstoffs, bevorzugt in einer Menge von 0,05 Gew.-% bis 2 Gew.-% des plattenförmigen Werkstoffs.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist der plattenförmige Werkstoff Hydrophobierungsmittel auf, z. B. Paraffin oder Wachs, die typischerweise in Mengen von bis zu 5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des plattenförmigen Werkstoffs eingesetzt werden, meist in Mengen von bis zu 2 Gew.-%, oft in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-%. Auch der Einsatz von Hydrophobierungsmitteln trägt zu einer Reduzierung der Quellungsneigung des plattenförmigen Werkstoffs bei.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen eines plattenförmigen Werkstoffs, aufweisend Fasern und Bindemittel, wobei der Anteil des Bindemittels am plattenförmigen Werkstoff mehr als 50 Gew.-% beträgt, mit den Schritten:
    • Bereitstellen von Fasern,
    • Bereitstellen des Bindemittels, bevorzugt in flüssiger Form,
    • Auftragen des Bindemittels auf die Fasern,
    • Formen eines Faserkuchens,
    • Verpressen des Faserkuchens unter Aushärten des Bindemittels zum Erzeugen eines plattenförmigen Werkstoffs.
  • Die Schritte des Verfahrens entsprechen denen eines konventionellen Verfahrens z. B. zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte. Erfindungsgemäß wird jedoch eine größere Menge an Bindemittel eingesetzt als bisher bekannt, so dass der Gewichtsanteil des Bindemittels größer ist als der Gewichtsanteil der Fasern.
  • Werden synthetische oder anorganische Fasern eingesetzt, kann es erforderlich sein, das Bindemittel auf den Fasern mindestens teilweise zu trocknen. Weisen die Fasern Feuchtigkeit auf, so wie es z. B. für lignocellulosische Fasern üblich ist, sollte der Feuchtegehalt vor dem Verpressen des Faserkuchens so eingestellt werden, dass nach dem Verpressen eine formstabile, nicht quellende oder schwindende Platte vorliegt. Die lignocellulosischen Fasern werden vor der Beleimung oft mit einer Feuchte von bis zu 120 Gew.-% oder mehr eingesetzt. Die lignocellulosischen Fasern können vor oder nach dem Aufbringen von Bindemittel getrocknet werden. Beim Verpressen ist es bevorzugt, wenn die lignocellulosischen Fasern eine Feuchte von maximal 15 Gew.-% aufweisen, das heißt, mit einem Wassergehalt von bis zu 15 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern. Bevorzugt beträgt die Feuchte zwischen 5% und 10%.
  • Das Bindemittel wird in der Regel in flüssiger Form bereitgestellt. Es kann in reiner Form bereitgestellt werden oder -was die Regel ist- in Lösung, entweder in Lösemittel oder in Wasser. Das Auftragen des Bindemittels auf die lignocellulosischen Fasern erfolgt meist durch Sprühen, z. B. durch eine Mehrzahl von Sprühdüsen, die einen Sprühnebel des Bindemittels erzeugen und die um einen Abwärtsstrom von Fasern herum angeordnet sind. Eine typische Ausführung für eine solche Trockenvorrichtung ist z. B. eine Blowline, die bei der Faserplattenherstellung eingesetzt wird. Die Oberfläche der Fasern wird mit Bindemitteltröpfchen benetzt. Die mit Bindemittel benetzten Fasern werden, nachdem sie optional getrocknet wurden, zu einem Faserkuchen geformt und verpresst. Dabei härtet das Bindemittel aus, so dass ein plattenförmiger Werkstoff entsteht. Beim Aushärten, das unter Einwirkung von Druck und Temperatur erfolgt, werden, anders als bei WPC-Produkten, irreversible chemische Bindungen zwischen Fasern und Bindemittel, aber auch innerhalb des Bindemittels aufgebaut.
  • Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die Pressbedingungen insbesondere denen bekannter Holzwerkstoffe mit einem gegenüber der Erfindung verringerten Anteil von Bindemittel im Wesentlichen gleich sind. Druck und Temperatur sowie Pressdauer liegen z. B. im Bereich üblicher HDF-Platten (Hochdichter Faserplatten). Der erfindungsgemäße Werkstoff lässt sich ausgezeichnet in Pressen herstellen, wie sie für die Herstellung von Holzwerkstoffen eingesetzt werden. Damit lassen sich Plattenformate herstellen, die -anders als bei WPC- nicht auf die Herstellung schmaler Dielenformate mit einer Breite von ca. 30 cm limitiert sind. Vielmehr können konventionelle Plattenformate bereitgestellt werden, wie sie für Holzwerkstoffplatten üblich sind.
  • Das Aufbringen der großen Mengen an Bindemittel auf die Fasern kann in einem Schritt oder Durchgang durchgeführt werden. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass das Aufbringen des Bindemittels vorteilhaft in mindestens zwei Schritten durchgeführt werden kann, wobei pro Schritt vorteilhaft maximal 50 % der Menge des Bindemittels auf die Faser aufgebracht wird. Besonders bevorzugt werden maximal 35 %, insbesondere maximal 25 % der Menge an Bindemittel pro Schritt auf die Faser aufgebracht. Das schrittweise Aufbringen von Bindemittel hat sich insbesondere für lignocellulosische Fasern bewährt.
  • Nach einer weiter vorteilhaften Ausführung kann vor oder nach dem Auftragen des Bindemittels oder einer Teilmenge des Bindemittels auf die Faser eine Trocknung der Faser erfolgen. Das Trocknen der Faser nach dem Aufbringen des Bindemittels oder einer Teilmenge des Bindemittels bewirkt, dass die auf der Oberfläche mit Bindemittel versehenen Fasern nicht aneinanderkleben. Ziel des Trocknens ist also nicht das vollständige Entfernen von Wasser bzw. Lösungsmittel aus dem Bindemittel und/oder der Faser. Vermieden werden soll, dass die Reaktivität des Bindemittels beim Aushärten unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur beeinträchtigt wird. Angestrebt wird lediglich, dass die Fasern beim Fördern oder Streuen nicht mehr aneinanderhaften oder kleben. Sie werden dadurch schüttfähig und können z. B. zwischengelagert werden. Sie werden aber auch besser streufähig, weil sie nicht an den Streuvorrichtungen, insbesondere Streuköpfen kleben bleiben.
  • Wird das Bindemittel in mindestens zwei Schritten aufgetragen, erfolgt vorzugsweise nach jedem Auftragen einer Teilmenge des Bindemittels ein Trocknen der Fasern. Das Trocknen erfolgt vorzugsweise mit erhitzter Luft, z. B. in einem Trockentunnel, der einer Vorrichtung zum Beleimen nachgeordnet ist, oder in einem Trockenschacht, der z. B. unterhalb der Vorrichtung zum Beleimen angeordnet sein kann.
  • Das Herstellen des Faserkuchens erfolgt, wie bei Holzwerkstoffen üblich, in der Regel durch Streuen. Die mit der gesamten Menge des Bindemittels entweder frisch beleimten oder vorzugsweise getrockneten Fasern werden auf einen Träger, meist auf ein Förderband, gestreut, meist in einer homogenen Schicht, aber alternativ auch in mehreren Schichten. Der Faserkuchen wird auf dem Träger ggf. zuerst durch eine Vorpresse geführt und dann in einer Presse verpresst. Jede Presse, die in ausreichender Weise Druck und Temperatur aufbringt, ist geeignet, sowohl eine Plattenpresse, in der der Werkstoff zwischen zwei Blechen verpresst wird, als auch insbesondere eine kontinuierliche Presse, in der der Werkstoff zwischen zwei umlaufenden Metallbändern gepresst wird. Geeignete Presstemperaturen können von 140 °C bis 220 °C, bevorzugt von 160 °C bis 180 °C gewählt werden, geeignete Pressdrücke von 0,3 N/mm2 bis 5,5 N/mm2, insbesondere 1 N/mm2 bis 3 N/mm2. Die Pressdauer beträgt vorteilhaft 6 Sekunden/mm Plattendicke (im Folgenden: s/mm) bis 60 s/mm, meist 10 s/mm bis 20 s/mm. Dem eigentlichen Pressvorgang kann eine Vorpresse zum Verdichten des Faserkuchens vorgeschaltet sein. Optional kann der Presse eine Vorrichtung zum Abkühlen des plattenförmigen Werkstoffs nachgeschaltet sein, insbesondere eine Vorrichtung zum Abkühlen unter einem vorgegebenen Pressdruck, der geringer sein kann als der Pressdruck während des Pressens des Werkstoffs.
  • Dem erfindungsgemäßen Werkstoff können die vorstehend beschriebenen Füllstoffe, Nassfestmittel oder Hydrophobierungsmittel zugesetzt werden, typischerweise vor dem Formen des Faserkuchens.
  • Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Werkstoff hat bevorzugt eine Oberfläche, die im Wesentlichen Bindemittel aufweist, besonders bevorzugt eine Oberfläche, die aus Bindemittel besteht. Insbesondere bei Einsatz hygroskopischer Fasern, z. B. lignocellulosischer Fasern, wird angestrebt, so wenig Fasern wie möglich in der Oberfläche des Werkstoffs zu haben, um die Dickenquellung so weit wie möglich zu optimieren. Wasser in flüssiger Form oder auch z. B. als Luftfeuchtigkeit würde von den hygroskopischen Fasern aufgesogen und es käme in der Folge zu einer Quellung des Werkstoffs. Dies ist unerwünscht. Der hohe bzw. überwiegende Anteil an Bindemittel im plattenförmigen Werkstoff ermöglicht eine Oberfläche des Werkstoffs, die überwiegend oder vollständig Bindemittel aufweist bzw. die kaum oder keine hygroskopischen Fasern aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Werkstoff kann wie eine Holzwerkstoffplatte, z. B. wie eine HDF-Platte, bearbeitet werden. Die Oberfläche kann beschichtet, geprägt oder gefräst werden; die Kanten können profiliert werden, z. B. zur Herstellung von Fußbodenpaneelen. Der plattenförmige Werkstoff nach der Erfindung kann mit kunstharzgetränkten Papieren laminiert werden, er kann bedruckt, lackiert, lasiert oder in anderer Weise bearbeitet werden. Es ist als Vorteil dieser Erfindung anzusehen, dass der plattenförmige Werkstoff auf vorhandenen Vorrichtungen be- und verarbeitet werden kann.
  • Weiter gehört zur Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen des vorstehend beschriebenen plattenförmigen Werkstoffs, aufweisend Mittel zum Beleimen von lignocellulosischen Fasern mit Bindemittel, die erfindungsgemäß über Mittel zum Beleimen von bereits vorbeleimten lignocellulosischen Fasern verfügt. Der Begriff "beleimen" meint hier das Auftragen von Bindemittel. Die Mittel zum Beleimen von Fasern sind vorteilhaft als Düsen ausgebildet, die einen Sprühnebel aus flüssig zugeführtem Bindemittel erzeugen. Durch den Sprühnebel aus Bindemittel werden Fasern geführt, auf denen sich dann Bindemitteltröpfchen des Sprühnebels ablagern. Bekannte Mittel zum Beleimen lignocellulosischer Fasern sind dazu ausgelegt, dass sie maximal 30 Gew.-% Bindemittel bezogen auf die zu beleimenden Fasern aufbringen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann durchgeführt werden, indem die zu beleimenden Fasern die bekannten Mittel zum Beleimen mehrfach passieren, bis ausreichend Bindemittel auf die Fasern aufgetragen ist. Es wird erfindungsgemäß jedoch vorgeschlagen, mehrere der bekannten Mittel zum Beleimen so anzuordnen, dass die zu beleimenden Fasern entlang einer Mehrzahl von Mitteln zum Beleimen gefördert werden, wobei jedes Mittel zum Beleimen eine Teilmenge des Bindemittels auf die lignocellulosischen Fasern aufträgt, bis die gewünschte Gesamtmenge von mindestens mehr als 50 Gew.-% des plattenförmigen Werkstoffs auf die Fasern aufgebracht ist. Es werden also zusätzlich zu den bekannten Mitteln zum Beleimen unbeleimter Fasern (Fasern ohne Bindemittel) weitere Mittel zum Beleimen vorbeleimter Fasern eingesetzt, auf die bereits eine Teilmenge des Bindemittels aufgebracht ist.
  • Der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff kann durch unterschiedliche Kombinationen von Fasern, Bindemittel, Füllstoffen und ggf. anderen Additiven wie Wachsen an verschiedene Anforderungen angepasst werden. Es wird deshalb ausdrücklich darauf verwiesen, dass die vorstehend beschriebenen Merkmale jeweils frei miteinander kombiniert werden können.
  • Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung des vorstehend beschriebenen plattenförmigen Werkstoffs. Es zeichnet den plattenförmigen Werkstoff nach der Erfindung aus, dass er wegen der minimalen Quellung, insbesondere der nahezu vollständig reduzierten Dickenquellung im Bereich der Kanten, vielfältig einsetzbar ist. Im Innenausbau kann der plattenförmige Werkstoff z. B. als Fußbodenplatte oder Fußbodenlaminat eingesetzt werden. Hier ist der Einsatz, anders als bei z. B. HDF-Fußbodenpaneelen, auch in Feucht- und Nassräumen möglich, weil das Kantenprofil, an dem der Plattenkern der Feuchtigkeit frei zugänglich ist, unter Einfluss von Wasser oder hoher Luftfeuchte nicht mehr signifikant quillt bzw. beim Trocknen schwindet. Eine Dickenquellung, die weniger als 2 %, bevorzugt weniger als 1 % beträgt, wird im Sinne der Erfindung als nicht-signifikant angesehen. Damit kann z. B. auf bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten nun ein plattenförmiger, im Wesentlichen nicht-quellender, gegenüber Wasser bzw. Luftfeuchtigkeit formstabiler Werkstoff hergestellt werden, der nicht auf schmale Formate begrenzt ist und der bevorzugt den Einsatz nachwachsender Rohstoffe maximiert. Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff auch als Wand- oder Deckenplatte, als Möbelplatte, insbesondere beim Ausbau von Feucht- und Nassräumen oder von Labor- und Technikräumen bzw. Werkstätten, aber nicht beschränkt darauf, eingesetzt werden. Im Außenbau bietet sich der erfindungsgemäße Werkstoff als Fassadenplatte oder zur Dacheindeckung an. Der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff kann z. B. für den Terrassenbau einschließlich Terrassendielen oder Außenfußböden eingesetzt werden. Auf diese Weise wird es möglich, gleiche Fußböden bzw. Fußbodenbeläge für Innen- und angrenzende Außenbereiche (Terrassen, Balkone, Zuwegungen) einzusetzen. Bevorzugt kann der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff für Konstruktionen, insbesondere Möbel, im Außenbereich eingesetzt werden. Der Ausbau von Werkstätten, Produktionshallen oder Stallungen kann z.B. ohne Weiteres mit dem erfindungsgemäßen Werkstoff erfolgen.
  • Details der Erfindung werden nachfolgend an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen plattenförmigen Werkstoffs
  • Die Abbildung zeigt einen plattenförmigen Werkstoff 1 mit einer Oberseite 2 und einer Unterseite 3 sowie einer Kante 4. Der Werkstoff weist Fasern 5 auf, die in Bindemittel eingebettet sind. Der Anteil des Bindemittels beträgt mehr als 50 Gew.-% des plattenförmigen Werkstoffs. Es wird also mehr Bindemittel als Faser 5 eingesetzt. Als Fasern können natürliche, synthetische, organische und anorganische Fasern eingesetzt werden, sowohl einzeln als auch in Mischung. Auch hygroskopische Fasern wie z. B. Holz-, Cellulose- oder Leinenfasern können eingesetzt werden. Als Bindemittel wird bevorzugt Melamin eingesetzt, häufig in Kombination mit Formaldehyd oder Phenol aber auch in Mischung mit PMDI. Beispiele für Kombinationen von Fasern und Bindemittel werden nachfolgend beschrieben.
    • Ausführungsbeispiel 1
  • Für den Versuch, dessen Ergebnisse nachfolgend in Tabelle 1 dargestellt sind, werden lignocellulosische Fasern, hier Nadelholzfasern, eingesetzt. Die Fasern wurden aus gedämpften Holzhackschnitzeln durch Zerfasern im Refiner hergestellt. Alternativ können beliebige andere lignocellulosische Fasern oder Gemische solcher Fasern eingesetzt werden. Die Nadelholzfasern werden mit einer Feuchte von 120% vor dem Beleimen eingesetzt; vor dem Verpressen werden sie mit dem darauf befindlichen Bindemittel auf eine Restfeuchte von 8% getrocknet, d. h., eine Tonne Fasern enthält 80 kg Wasser.
  • Für diesen Versuch werden mehr als 100 Gew.-%, vorliegend 108 Gew.-% Bindemittel bezogen auf atro Holz eingesetzt, hier ein Bindemittel aufweisend Melamin-Formaldehydharz (MF-Harz). Das verwendete Melamin-Formaldehydharz (MF-Harz) hatte eine Feststoffkonzentration von 60% (gemessen bei 60 min/120°C). Somit wurden auf 100 Gramm atro Faserstoff (atro Holz) unter Berücksichtigung des Flüssigkeitsanteils 180 Gramm Bindemittel flüssig enthaltend 108 g MF-Harz aufgetragen (108 g bei 60% Feststoffkonzentration = 180 g). "atro Holz" bezeichnet hier lignocellulosische Fasern, die bei 105°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet wurden. "atro Holz" ist ein übliches Referenzmaß für Rezepturen, die lignocellulosische Fasern enthalten. In den weiteren Ausführungsbeispielen wird auf den absoluten Einsatz des Bindemittels abgestellt.
  • Des Weiteren werden 1,2 Gew.-% Paraffin bezogen auf atro Holz eingesetzt.
  • Das Bindemittel wird in vier Durchgängen auf die lignocellulosischen Fasern aufgetragen, je Durchgang werden 27 Gew.-% auf die Fasern aufgebracht. Das flüssige Bindemittel wird in einer bekannten Vorrichtung zum Beleimen von Fasern durch Düsen versprüht. Der durch die Düsen erzeugte Sprühnebel schlägt sich auf der Oberfläche der Fasern nieder, die den Sprühnebel passieren, z. B. von oben nach unten durch den Sprühnebel aus Bindemittel fallen.
  • An die Vorrichtung zum Beleimen von Fasern schließt sich eine Trocknung der beleimten Fasern in Mitteln zum Trocknen an, z. B. ein Warmlufttunnel oder -schacht, der erhitzte Luft auf die Fasern aufbringt. Ziel des Trocknens ist nicht das vollständige Entfernen jeglicher Flüssigkeit, sondern das Trocknen des Bindemittels so weit, dass es nicht mehr klebt. Die Reaktivität des Bindemittels beim Aushärten unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur soll durch das Trocknen nicht beeinträchtigt werden.
  • Nach dem Trocknen können die Fasern gelagert oder weiter beleimt bzw. verarbeitet werden. Zunächst schließt sich ein zweiter Durchgang durch die Vorrichtung zum Beleimen an, bei dem erneut 27 Gew.-% MF-Harz auf die nach dem ersten Durchgang bereits vorbeleimten Fasern aufgesprüht werden. Auch nach dem zweiten Durchgang werden die beleimten Fasern getrocknet, bis sie nicht mehr aneinander haften bzw. kleben. In gleicher Weise wird ein dritter und vierter Durchgang durch die Vorrichtung zum Beleimen und die Mittel zum Trocknen durchgeführt. Alternativ können die 110 Gew.-% Bindemittel auch in ein oder zwei Durchgängen, alternativ auch in fünf oder mehr Durchgängen auf die Fasern aufgebracht werden. Die Menge des je Durchgang auf die Fasern aufgebrachten Bindemittels kann von Durchgang zu Durchgang variieren.
  • Nach jedem Durchgang wird ein Teil der beleimten Fasern abgenommen und zu einem plattenförmigen Werkstoff mit einer Dicke von 7 mm verarbeitet. Dies geschieht durch Streuen eines Faserkuchens, der in einer bekannten kontinuierlich arbeitenden Doppelbandpresse bei 180 °C und einem Druck von 2,5 N/mm2 bei 15 s/mm Pressdauer verpresst wird. Die so erzeugte Platte weist eine Dicke von 5,5 mm und eine Dichte von 1050 kg/m3 auf. Als Referenz wird zum einen ein unter gleichen Bedingungen hergestellter, plattenförmiger Werkstoff ohne erhöhten Bindemittelzusatz geprüft (Tabelle 1, Durchgang 0).
  • Der so hergestellte plattenförmige Werkstoff wird gemäß DIN 317 auf Quellung und gemäß DIN 13329 auf Kantenquellung geprüft. Die Dickenquellung wird an einer Kante des Werkstoffs als Veränderung in mm bezogen auf die Ausgangs-Dicke von 7 mm absolut und auch als relative Änderung (%) bestimmt. Tabelle 1 Dickenquellung für einen plattenförmigen Werkstoff, Dicke 7 mm, Bindemitteleinsatz steigend von 0 bis 108 Gew.-%
    Durchgang Nr. 0 1 2 3 4
    Differenz absolut (mm) 1,47 0,50 0,25 0,21 0,12
    Differenz relativ (%) 22,92 7,45 3,82 3,05 1,83
  • Bei dem plattenförmigen Werkstoff ohne Bindemittelzusatz (Durchgang 0) ist die Dickenquellung gemäß Tabelle 1 wie zu erwarten maximal bei annähernd 23%. Jeder Durchgang, in dem jeweils 27 Gew.-% MF-Harz aufgebracht werden, reduziert die Dickenquellung an der Kante des plattenförmigen Werkstoffs. Es wird ein außerordentlich niedriger Wert von 1,83% Kantenquellung erreicht, wenn 108 Gew.-% Bindemittel bezogen auf atro Holz eingesetzt werden.
    • Ausführungsbeispiel 2
  • Für den Faseranteil des plattenförmigen Werkstoffs wird beim Ausführungsbeispiel 2 eine 50:50 Mischung aus unterschiedlichen Fasern, hier z. B. Holzfasern und Carbonfasern, alternativ z. B. Altpapierfasern und Glaswollfasern, alternativ Mineralfasern und Cellulosefasern eingesetzt. Die natürlichen Fasern (Holz-, Altpapier-, Cellulosefasern) werden hier vorzugsweise vor dem Beleimen getrocknet, die Fasern können vor oder nach dem Beleimen und dem optionalen Trocknen des Bindemittels gemischt werden. Beide Varianten erlauben das Herstellen eines homogenen Gemisches aus beleimten Fasern, die dann zu einem Faserkuchen gestreut werden können. Im Übrigen ist das Ausführungsbeispiel 2 hinsichtlich des Bindemitteleinsatzes und des Einsatzes von Paraffin identisch mit dem Ausführungsbeispiel 1.
    • Ausführungsbeispiel 3
  • Ausführungsbeispiel 3 betrifft eine Mischung aus Fasern und Bindemittel, bei dem 50 Teile Polyethylenfasern und 20 Teile Carbonfasern und 10 Teile Füllstoff, z. B. Glaspartikel, mineralische oder keramische Partikel den Faseranteil bilden, der mit 115 Gew.-% Bindemittel, hier z. B. mit MF-Harz, beleimt wird. Das Faser-Bindemittelgemisch wird im Übrigen behandelt wie im Ausführungsbeispiel 1.
    • Ausführungsbeispiel 4
  • Hergestellt werden soll eine Platte aus Fasern und Bindemittel, die zur Herstellung eines Fußbodenbelags eingesetzt werden kann, die also insbesondere mit einer dekorativen Oberfläche beschichtet werden kann, insbesondere entweder mit kunstharzgetränkten Papieren oder durch Lackieren. Eingesetzt werden 40 Gew.-% Fasern mit einer Dichte von ca. 550 kg/m3 und 55 Gew.-% eines Bindemittels, hier eines MF-Harzes mit einem Melaminanteil von mehr als 60 %. Außerdem werden 5 Gew.-% andere Stoffe eingesetzt, hier 1,5 Gew.-% Paraffin und 3,5 Gew.-% Farbstoff "grau". Der Farbstoff wird eingesetzt, um dem plattenförmigen Werkstoff eine einheitliche Farbe zu verleihen.
  • Der plattenförmige Werkstoff mit der vorstehend genannten Zusammensetzung wird auf einer industriellen, kontinuierlichen Presse hergestellt und mit HDF-Platten verglichen, die aus demselben Fasermaterial, jedoch mit einem Bindemittelanteil von 15 Gew.-% hergestellt wurden, und die eine Dichte von 880 kg/m3 aufweisen. Tabelle 2 Vergleichsversuche zur Quellung einer HDF- und einer erfindungsgemäßen Platte
    Versuch Plattenstärke (mm) Bindemittel (%) Dichte (kg/m3) Querzugfestigkeit (N/mm2) Quellung Rohplatte (%) Kantenquellung beschichtet (%)
    Standard HDF 6 15% 880 >1,4 18 - 22 14 - 18
    plattenförmiger Werkstoff 5,8 137,5% 1050 >4,5 0,1 - ,03 1,0 - 1,2
  • Die vorstehende Tabelle 2 zeigt die beiden Platten im Vergleich, mit Angabe der Plattenstärke in mm als Bruttowert (vor dem Schleifen) und der Dichte in kg/m3. Die Platten wurden jeweils ausgewertet nach Querzugfestigkeit (DIN EN 319), Quellung (gemessen nach EN 317) und Kantenquellung (gemessen nach EN 13329).
  • Die erfindungsgemäße Platte lässt sich aufgrund des hohen Faseranteils stärker verdichten als eine Faserplatte. Der Bindemitteleinsatz ist um ca. das 9-fache höher als bei der HDF-Platte nach dem Stand der Technik. Der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff weist eine um das Dreifache höhere Querzugfestigkeit und eine um den Faktor 100 reduzierte Quellung der Rohplatte auf. Nach dem Laminieren der Ober- und Unterseite wird die Kantquellung "beschichtet" gemessen. Nur noch die Kanten sind der Einwirkung von Wasser zugänglich, da die Ober- und Unterseite der Platte durch das Laminieren versiegelt und dem Wasser nicht mehr zugänglich sind. Dieser Test ist gerade für Fußbodenbeläge von besonderer Bedeutung, weil die Kanten der Fußbodenpaneele in der Regel nicht versiegelt werden können und so dem Wasser ausgesetzt sind. Hier zeigt sich eine auf ein Zehntel reduzierte Kantenquellung für den erfindungsgemäßen Plattenwerkstoff im Vergleich mit einer bekannten HDF-Platte. Beide, die HDF-Platte und der erfindungsgemäße plattenförmige Werkstoff, wurden auf denselben industriellen Produktionsanlagen hergestellt.

Claims (14)

  1. Plattenförmiger Werkstoff, aufweisend lignocellulosische Fasern (5) und Bindemittel, wobei der Anteil des Bindemittels mehr als 50 Gew.-% des plattenförmigen Werkstoffs (1) beträgt, wobei der plattenförmige Werkstoff (1) durch Verpressen hergestellt ist und wobei die Dichte des Werkstoffs zwischen 1.000 kg/m3 und 1.800 kg/m3 beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Melamin, Formaldehyd, Phenol, Methylendiphenylisocyanat (MDI), auch in emulgierter Form als eMDI, polymeres Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) oder Kombinationen oder Mischungen der vorgenannten Bindemittel aufweist.
  2. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff (1) natürliche Fasern, synthetische Fasern, anorganische oder organische Fasern oder Mischungen von Fasern aufweist.
  3. Werkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen, natürlichen Fasern lignocellulosische Fasern umfassen, insbesondere Nadelholzfasern, Laubholzfasern, Fasern aus Einjahrespflanzen oder Bambusfasern.
  4. Werkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Fasern Fasern aus thermoplastischem Material umfassen, insbesondere Fasern aus Polyethylen oder Polypropylen, aber auch aus Polycarbonat, Polyacryl, Polymethacryl oder Polyurethan.
  5. Werkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Fasern Fasern aus mineralischen, keramischen oder glasförmigen Werkstoffen umfassen.
  6. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Bindemittel bezogen auf atro Holz mehr als 101 Gew.-%, bis zu 120 Gew.-%, vorteilhaft mehr als 150 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 200 Gew.-% beträgt.
  7. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Werkstoff (1) Füllstoffe aufweist, insbesondere nicht-hygroskopische oder nicht-quellende Füllstoffe.
  8. Werkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff mineralische, keramische, synthetische oder Glaspartikel eingesetzt sind.
  9. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Werkstoff (1) Nassfestmittel, insbesondere Polyamine, Polyimine, z. B. Polyethylenimin, Polyamide, z. B. Polyacrylamide oder Polyamidoamin-Epichlorhydrin (PAAE), Polyalkohole, z. B. Polyvinylalkohole oder deren Copolymere aufweist.
  10. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Werkstoff (1) Hydrophobierungsmittel aufweist, z. B. Paraffin oder Wachs.
  11. Verfahren zum Herstellen eines plattenförmigen Werkstoffs, aufweisend lignocellulosische Fasern (5) und Bindemittel, wobei der Anteil des Bindemittels mehr als 50% an dem plattenförmigen Werkstoff (1) beträgt, wobei der plattenförmige Werkstoff (1) Hydrophobierungsmittel aufweist, mit den Schritten:
    Bereitstellen von lignocellulosischen Fasern (5),
    Bereitstellen des Bindemittels, bevorzugt in flüssiger Form,
    Auftragen des Bindemittels auf die Fasern (5),
    Formen eines Faserkuchens,
    Verpressen des Faserkuchens zu einem plattenförmigen Werkstoff mit einer Dichte zwischen 1.000 kg/m3 und 1.800 kg/m3 unter Aushärten des Bindemittels zum Erzeugen eines plattenförmigen Werkstoffs (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Melamin, Formaldehyd, Phenol, Methylendiphenylisocyanat (MDI), auch in emulgierter Form als eMDI, polymeres Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) oder Kombinationen oder Mischungen der vorgenannten Bindemittel aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen des Bindemittels in einem oder in mehreren Schritten erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (5) vor oder nach dem Auftragen des Bindemittels mindestens abschnittsweise getrocknet wird.
  14. Verwendung eines plattenförmigen Werkstoffs nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Werkstoff (1) eingesetzt wird im Innenausbau, insbesondere als Fußbodenplatte oder Fußbodenlaminat, als Wand- oder Deckenplatte, als Möbelplatte, beim Ausbau von Feucht- und Nassräumen, im Außenbau als Fassadenplatte oder zur Dacheindeckung, für Stallungen, für Terrassenbau einschließlich Terrassendielen oder Außenfußböden und Konstruktionen, insbesondere Möbeln für den Außenbereich.
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