EP4532188A1 - Verfahren zum herstellen von osb-platten und osb-platten-herstellvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum herstellen von osb-platten und osb-platten-herstellvorrichtung

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EP4532188A1
EP4532188A1 EP23728368.4A EP23728368A EP4532188A1 EP 4532188 A1 EP4532188 A1 EP 4532188A1 EP 23728368 A EP23728368 A EP 23728368A EP 4532188 A1 EP4532188 A1 EP 4532188A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coarse
flame retardant
chips
coarse chips
retardant solution
Prior art date
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Pending
Application number
EP23728368.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten KOPP
Norbert Kalwa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swiss Krono Tec AG
Original Assignee
Swiss Krono Tec AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Swiss Krono Tec AG filed Critical Swiss Krono Tec AG
Publication of EP4532188A1 publication Critical patent/EP4532188A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N9/00—Arrangements for fireproofing
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N3/02—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
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    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/18—Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off
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    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band
    • B30B5/06—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band co-operating with another endless band
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30—Feeding material to presses

Definitions

  • the invention relates to a method for producing OSB boards (oriented strand boards), which can also be referred to as coarse chipboards.
  • the invention relates to an OSB board production device with (a) a coarse chip production device for producing coarse chips from wood, (b) a dryer for drying the coarse chips, which is connected to the coarse chip production device, ( c) a distribution device for distributing the coarse chips so that a coarse chip layer is created, and (d) a belt conveyor, which is arranged behind the dryer in the material flow direction, for conveying the coarse chip layer.
  • the OSB board manufacturing device can also be called a chipboard manufacturing device.
  • flame retardant it is advantageous to use as little flame retardant as possible when producing flame-retardant OSB boards, as this means considerable costs.
  • flame retardant itself is expensive.
  • flame retardants mean that more glue has to be used to achieve the same mechanical strength as a non-flame-retardant OSB board, which is also undesirable.
  • most flame retardants are poorly soluble in water, so introducing the flame retardant into the chips also introduces large amounts of water that have to be removed in the further processing process.
  • a method for producing OSB boards is known in which flame retardant is first applied to the chips by spraying or immersion. Vacuum or excess pressure is then applied in a vacuum or pressure chamber to introduce the flame retardant into the coarse chips.
  • the cellulose material is treated with gaseous carbon dioxide.
  • the moist cellulose material treated in this way is mixed with a crushed protein, e.g. B. soy flour, coated and pressed into a cellulose product such as plywood and chipboard.
  • WO 03/099533 A1 describes a process in which macrochips are first produced, which are soaked with a flame retardant using alternating pressure impregnation or kettle vacuum pressure processes. The macro chips produced in this way are then machined into coarse chips and these are processed into OSB boards.
  • EP 2 241 426 A1 relates to a method for producing a wood-based panel, in which a fiber cake is first produced from wood fibers or wood chips and compressed using a pre-press. A vacuum is applied to one side of these fiber cakes and an impregnation medium is applied to the other side, which is distributed throughout the fiber cake as a result of the vacuum.
  • US 6,146,766 describes a kettle vacuum pressure process in which a sodium silicate-borate mixture is used. This mixture is then polymerized using heat.
  • the invention is based on the object of improving the production of flame-retardant OSB boards.
  • the invention solves the problem by a method for producing OSB boards with the steps (a) producing coarse chips, (b) applying a flame retardant solution to the coarse chips, (c) applying a pressure difference to the coarse chips to introduce flame retardant solution into the coarse chips , so that coarse chips containing flame retardants are created, (d) gluing the coarse chips containing flame retardants so that glued coarse chips are created, and (e) pressing the glued coarse chips so that the OSB board is created.
  • the invention also solves the problem by a method for producing OSB boards with the steps (a) producing coarse chips, (b) applying a flame retardant solution to the coarse chips, (c) then removing flame retardant solution from the coarse chips, in particular by applying a Pressure difference on the coarse chips, so that coarse chips containing flame retardants are created, (d) gluing the coarse chips containing flame retardants, so that glued Coarse chips are created, and (e) pressing of the glued coarse chips so that the OSB board is created.
  • the invention solves the problem by a generic OSB board manufacturing device, which has a flame retardant solution application device arranged to apply a flame retardant solution to the coarse chip layer, and a pressure difference generator for applying a pressure difference to the coarse chip layer.
  • the advantage of the invention is that the consumption of flame retardants can generally be reduced compared to conventionally manufactured OSB boards. Because a pressure difference is applied to the coarse chips, the flame retardant solution is at least partially sucked into the coarse chips or excess flame retardant solution is removed. This means that a crust of flame retardants is less likely to form on the coarse chips. Such a crust would be easily rubbed off during further processing, especially during mechanical transport and scattering, and would lead to a loss of flame retardant.
  • flame retardant solution can be sucked and/or pressed into the coarse chips.
  • flame retardant solution is then removed from the coarse chips, for example by applying a pressure difference.
  • the feature that flame retardant solution present on the coarse chips is removed means in particular that flame retardant that has penetrated into the coarse chips is not removed. It has been found that the increase in fire resistance is primarily due to the fact that flame retardant penetrates into the coarse chips, whereas flame retardants that remain on the surface of the coarse chips predominantly lead to an increased consumption of glue.
  • the flame retardant solution By applying the flame retardant solution to the dried coarse chips, the flame retardant penetrates into the interior of the coarse chips. The vacuum is not necessary for this. By subsequently removing the flame retardant solution that is on the coarse chips, excessive glue consumption is avoided.
  • the application of the pressure difference is preferably, but not necessarily, carried out separately in time and/or location from the application of the flame retardant solution.
  • the time interval must be at least 1 second, in particular at least 5 seconds. As a rule, the interval is a maximum of one week.
  • the feature of removing the flame retardant solution from the coarse chips is understood to mean that the flame retardant solution present on the surface of the coarse chips is at least partially removed.
  • flame retardant solution that has already penetrated into the coarse chips is not removed or only removed to a small extent, for example at most 10 percent by weight.
  • the optional suction and/or pressing of the flame retardant solution into the coarse chips results in fewer chemical reactions with the glue.
  • the amount of glue must therefore be increased significantly less in order to compensate for any loss of strength caused by the addition of the flame retardant.
  • - flame retardant solution which is removed, blown off and/or sucked off and/or spun off from the coarse chips when the pressure difference is applied, is applied again to the coarse chips, the amount of flame retardant solution that is not in is also reduced an OSB board is inserted.
  • the removal preferably takes place after the flame retardant solution has been applied and not at the same time in addition. This is understood in particular to mean that the pressure difference is only applied to at least a majority of the coarse chips, in particular at least 80 percent by weight, particularly preferably at least 90 percent by weight, of the coarse chips when the flame retardant solution has been applied.
  • the location at which the flame retardant solution is applied to the coarse chips is at a distance from the location at which the pressure difference is applied.
  • the distance is at least 10 cm, in particular at least 1 m.
  • the distance is at most 100 m.
  • the flame retardant solution which is removed from the coarse chips when the pressure difference is applied, in particular blown off and/or sucked off, is cleaned before being applied again, for example by filtering and/or centrifuging. For example, any wood components are separated from the flame retardant solution.
  • coarse chips are understood to mean, in particular, wood chips that are in the size range 200 ⁇ 30 cm x 20 ⁇ 4 cm x 0.5 ⁇ 0.2 cm.
  • the method according to the invention is a method for producing flame-retardant OSB panels that meet DIN EN 13823 (single burner item) and/or are flame-retardant according to DIN EN 13501-1.
  • the flame retardant solution is preferably an aqueous solution.
  • the flame retardant solution preferably contains at least one organic or inorganic phosphorus-containing and/or nitrogen-containing compound.
  • the flame retardant is an inorganic salt.
  • Applying the flame retardant solution to the coarse chips is understood to mean, in particular, spraying or nozzle application.
  • applying the pressure difference to the coarse chips is understood to mean a pressure difference between a first side surface of the coarse chips and the opposite side surface of the coarse chips is produced.
  • the two side surfaces are separated by the height of the coarse chip, which is 0.5 ⁇ 0.2 centimeters.
  • applying the pressure difference to the coarse chips means that a pressure is applied to the coarse chips, in particular to the coarse chip layer, which is different from the ambient pressure, in particular by at least 200 hPa, preferably at least 400 hPa, particularly preferably at least 600 hPa, differs.
  • the pressure can be an overpressure or a negative pressure.
  • the feature that the coarse chips are pressed so that the OSB board is created means in particular that at least the coarse chips are pressed.
  • additional chips that are not coarse chips to be pressed with the coarse chips.
  • the flame retardant solution is applied to the coarse chips is understood in particular to mean that the coarse chips are not in compressed form at the moment in which the flame retardant solution is applied. In other words, the flame retardant solution is applied to unused coarse chips.
  • Gluing is preferably carried out without a pressure difference applied to the coarse chips.
  • the method comprises the steps (a) arranging the coarse chips on a conveyor belt so that a coarse chip layer is created, and (b) applying the flame retardant solution to the coarse chip layer.
  • the coarse chips can be wetted with flame retardant solution quickly, homogeneously and safely.
  • the application of the pressure difference to the coarse chips covered with flame retardant solution is to apply a negative pressure to an underside of the conveyor belt.
  • the conveyor belt is gas-permeable.
  • the conveyor belt is perforated or made of a gas-permeable material, for example a textile.
  • the conveyor belt can be a metal belt. This metal band is preferably perforated.
  • applying the pressure difference to the coarse chips wetted with flame retardant solution is applying an overpressure to an upper side of the coarse chip layer. This is done, for example, by the coarse chip layer first passing through a roller, which acts as a seal, and then entering an overpressure area in which the overpressure is present.
  • the coarse chip layer lies on a gas-permeable conveyor belt, on the side facing away from the overpressure area there is a lower pressure, for example ambient pressure or negative pressure.
  • the coarse chip layer leaves the overpressure area by passing a roller that acts as a seal.
  • the method of producing the coarse chips includes drying the coarse chips.
  • the coarse chips are dried before the flame retardant solution is applied. Drying can take place on the same conveyor belt as applying the flame retardant solution and, if necessary, applying the pressure difference, but this is not necessary.
  • the coarse chips are preferably dried until they are dry. In this state, flame retardant solution is absorbed particularly easily and quickly by the dried coarse chips.
  • the flame retardant-containing coarse chips are not significantly dried. This is to be understood in particular as meaning that the moisture content of the flame retardant-containing coarse chips before gluing and/or after gluing and before pressing changes in their moisture content by a maximum of five percentage points, in particular by a maximum of two percentage points.
  • the coarse chips containing flame retardants are dried. This is done, for example, using a belt dryer.
  • the flame retardant-containing coarse chips are at a temperature of at least 50°, in particular at least 55°, and/or at most 100°, in particular at most 90°, particularly preferably at most 85°, dried.
  • the flame retardant-containing coarse chips are dried until a residual moisture is at most 9 percent by weight, in particular at most 8 percent by weight, particularly preferably at most 10 percent by weight, in particular at most 9 percent by weight, particularly preferably at most 8 percent by weight.
  • the coarse chip layer has a chip layer thickness which corresponds to at most four times, preferably at most three times, preferably at most twice, a coarse chip thickness of a single coarse chip system.
  • the coarse chip thickness is the minimum achievable thickness of a coarse chip. This is the average height of an arrangement of coarse chips on a flat, horizontal test area of 1 m 2 , whereby for this arrangement it applies that sections of two or more coarse chips lie one above the other on a maximum of 75% of the test area and at least 90%, preferably at least 95 %, in particular 100%, of the test area is covered by coarse chips.
  • the flame retardant solution When applied to the coarse chip layer, the flame retardant solution preferably has a temperature of at least 50°, preferably at least 60°, in particular at least 70° C.
  • a high temperature typically increases the solubility of the flame retardant in the solvent, so less solvent, typically water, is necessary to dissolve a given amount of flame retardant.
  • the viscosity of water decreases with increasing temperature, so that the flame retardant solution can penetrate the coarse chips more easily.
  • the flame retardant solution contains a concentration of flame retardant which corresponds to at least 60%, in particular at least 70%, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%, of the maximum solubility of the flame retardant.
  • the flame retardant solution contains a concentration of flame retardant that is 30 percent by weight, in particular at least 40 percent by weight, preferably at least 45 percent by weight.
  • At least 18 percent by weight in particular at least 20 percent by weight, preferably at least 22 percent by weight
  • Flame retardant applied to the coarse chips is applied to 100 g of coarse chips.
  • at most 30 percent by weight, in particular at most 28 percent by weight, preferably at most 26 percent by weight, of flame retardant is applied to the coarse chips. This information refers to the flame retardant in the flame retardant solution and is independent of the amount of solvent.
  • the flame retardant solution preferably contains a viscosity reducer.
  • the flame retardant solution preferably contains a surfactant. This improves the wetting of the coarse chips.
  • the method has the following steps: (a) producing coarse and middle layer chips, (b) drying the coarse chips and the middle layer chips together, (c) separating coarse chips and middle layer chips, (d) applying the flame retardant solution in particular the coarse chips, preferably only on the coarse chips, (e) producing a first cover layer and a second cover layer from the flame retardant-containing coarse chips and a middle layer at least also from the middle layer chips and (f) pressing the first cover layer, second cover layer and middle layer into the OSB board.
  • an OSB board is obtained that, on the one hand, is flame-retardant and, on the other hand, does not contain more flame retardants than is necessary.
  • the flame retardant solution preferably has a dye.
  • This dye is preferably colorless in the visible range.
  • the dye can also be called a marker. It is advantageous if the dye absorbs and/or fluoresces in the UV range.
  • a flame retardant distribution of the flame retardant solution and/or the flame retardant can be detected by irradiating with UV light and/or recording an image of the coarse particle layer and/or the OSB board with a camera sensitive in the UV range.
  • a process parameter in the form of the conveyor belt speed of the conveyor belt and/or the pressure difference and/or an area-specific application quantity of flame retardant solution can then be regulated. In other words, a deviation between a target flame retardant distribution and the actual measured flame retardant distribution is determined and at least one of the parameters mentioned can be regulated in such a way that the deviation is minimized.
  • An OSB board manufacturing device preferably has an inspection system for detecting the flame retardant distribution of flame retardants in the coarse chip layer.
  • This can be the distribution of the flame retardant in the surface of the coarse chip layer, i.e. the two-dimensional distribution in the longitudinal direction and width direction of the coarse chip layer, but not in the thickness direction.
  • the inspection system can be designed to detect the flame retardant distribution in the OSB board. It can then be the distribution of the flame retardant in the surface of the OSB board, i.e. the two-dimensional distribution in the longitudinal direction and width direction of the coarse chip layer and/or the distribution of the flame retardant in the thickness direction.
  • the inspection system preferably has a camera for detecting UV light and/or fluorescent light that is produced when the coarse particle layer or the OSB board is irradiated with UV light.
  • the inspection system preferably also has a UV light source for irradiating the coarse chip layer or the OSB board with UV light.
  • the coarse chip production device preferably has a chipper, by means of which the coarse chips are produced from wood.
  • the differential pressure generator preferably has a vacuum pump and at least one suction chamber, preferably at least two suction chambers, in particular a plurality of suction chambers, each of which is connected to the vacuum pump via a valve.
  • the valves are preferably designed to increase their degree of valve opening as the pressure in the suction chamber decreases. In other words, the lower the pressure in the respective suction chamber, the wider the valves open.
  • the suction chambers are preferably arranged so that at least 90% of the area, preferably at least 95% of the area, particularly preferably 100% of the Surface of the coarse cutting system can be acted upon by the pressure difference, in the present case with a negative pressure, for at least a predetermined time of, for example, 1 second, in particular at least 5 seconds, by means of at least one suction chamber.
  • a negative pressure is at least 300 hPa (and the pressure is therefore 713 hPa), in particular at least 500 hPa (and the pressure is therefore under 513 hPa under standard conditions).
  • the segments are preferably designed to apply different negative pressures.
  • the pressures in at least two segments differ by at least 30 hPa.
  • the greater the negative pressure the more efficiently flame retardant that has not been absorbed by the coarse chips will be extracted. However, the greater the suppression, the more power is required. It can therefore be advantageous to first suck out a large part of the excess flame retardant with a lower pressure and then to suck out any remaining flame retardant residue with a higher pressure.
  • An OSB board manufacturing device preferably has a distribution device, which could also be referred to as a homogenizer and by means of which a homogeneous distribution of the coarse chips over the transport span is set.
  • the distribution device has a combing device.
  • the OSB board manufacturing device preferably has an application cabin within which the flame retardant is applied to the coarse chips. It is advantageous if a lock is arranged in front of the application cabin in the material flow direction.
  • the OSB board manufacturing device preferably has a bucket for gluing the coarse chips.
  • the bucket which can also be called a gluing device, is preferably designed for gluing the coarse chips with PDMI (polymeric diphenylmethane diisocyanate).
  • PDMI polymeric diphenylmethane diisocyanate
  • the bucket has a glue tank that contains PDMI.
  • the OSB board produced preferably corresponds to building material class B according to the SBI test DIN EN 13823.
  • Figure 1 shows a schematic view of an OSB board manufacturing device according to the invention for carrying out a method according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic detailed view of the OSB board manufacturing device according to Figure 1.
  • FIG 1 shows schematically an OSB board manufacturing device 10 according to the invention, which has a coarse chip manufacturing device 12.
  • the coarse chip producing device 12 comprises a debarker 14 for debarking wood 16, a coarse chipper 16 arranged behind the debarker 14 in the material flow direction M and a dryer 18 arranged behind it in the material flow direction M.
  • the coarse chips 20.i produced in this way are scattered by a schematically drawn distribution device 21 to form a coarse chip layer 22 on a belt conveyor 24 and wetted with a flame retardant solution 28 by means of a flame retardant solution dispensing device 26. Subsequently, a pressure difference is applied to the coarse chip layer 22 by means of a pressure difference generator 30, so that excess flame retardant solution 28 is removed from the coarse chips 20.i. This creates flame retardant-containing coarse chips 32. i, which have less flame retardant on their surface
  • the coarse chips containing flame retardants 32. i. are glued using a gluing device 33.
  • the gluing device 33 can be, for example, a mixer or a coil, i.e. a rotating drum.
  • the glued coarse chips 32.i are scattered by a first scattering head 34.1 to form a first cover layer 36.1.
  • a middle layer spreader 38 Using a middle layer spreader 38, a middle layer 40 is scattered onto the first cover layer 20.1.
  • a second cover layer 36.2 is scattered onto the middle layer 40 by means of a second scattering head 34.2.
  • the layers 36.1, 40, 36.2 are pressed into an OSB board 44 using a hot press 42.
  • the middle layer spreader 38 scatters middle layer chips 46.i, which are either produced by means of a medium chip production device or separated from the coarse chips 20.i by sieving using a classifier 48 present in this case. Subsequently, the middle layer chips 46.i are glued in a second bucket 50 and subsequently conveyed to the middle layer spreader 38.
  • a return device for example a return line 88
  • flame retardant solution 28 which is removed from the coarse chips 20 when the pressure difference is applied to the coarse chips 20, is returned to the reservoir 50.
  • the return line 88 can have a filter 90 by means of which wood particles are removed.
  • the return line 88 also has a pump for pumping the flame retardant solution.
  • FIG. 2 shows the distribution device 21, the flame retardant solution dispensing device 26 and the pressure difference generator 30.
  • the flame retardant solution dispensing device 26 has a reservoir 50 in which the flame retardant solution 28 is contained.
  • the flame retardant solution 28 can be brought to a predetermined temperature T28, for which, for example, 50 ° C ⁇ T28 ⁇ 95 ° C applies.
  • the flame retardant solution 28 is fed to nozzles 56.k, which are arranged next to one another transversely to the material flow direction M, and from there sprayed onto the coarse chip layer 22.
  • a pressure pj of, for example, 100 hPa ⁇ pj ⁇ 800 hPa is present at the suction chambers 6O.j. It is possible that the pressures in the individual suction chambers 6O.j differ from one another.
  • the suction chambers 6O.j rest on a conveyor belt 62 of the belt conveyor 24, which has openings, for example holes. As a result, the pressure pj is applied to the coarse chip layer 22.
  • the differential pressure generator 30, as shown in Figure 2 it is possible, but not necessary, for the differential pressure generator 30, as shown in Figure 2, to have a perforated metal band 64 that presses on the coarse chip layer 22 from above.
  • a perforated metal band 64 that presses on the coarse chip layer 22 from above.
  • pressure rollers 66.1, 66.2 are available.
  • the suction chambers 6O.j rest on the metal strip 64 on the side of the metal strip 64 facing away from the coarse chip layer 22.
  • the differential pressure generator 30, as shown in Figure 2 it is also possible, but not necessary, for the differential pressure generator 30, as shown in Figure 2, to have two sets of suction chambers 6O.j and 6O'.j, between which the coarse chip layer 22 is arranged. It is possible, but not necessary, for the second set of suction chambers 6O'.j to be connected to a second pump 68.
  • the second pump 68 can be a vacuum pump or a pressure pump.
  • the pressure pj in the first set of suction chambers 6O.j is an overpressure and the pressure p'j in the second set of suction chambers 6O'.j is an overpressure.
  • the pressure pj is an overpressure and the pressure p'j is a negative pressure.
  • the pressure pj is a negative pressure and the pressure p'j to be a negative pressure.
  • the pressure pj is a negative pressure and the pressure p'j is an overpressure.
  • An inspection system 70 which has a camera 72, can be arranged behind the pressure difference generator 30 in the material flow direction M.
  • the camera 72 detects light that is emitted or not absorbed by a dye in the flame retardant solution 28. Alternatively or additionally, the camera 72 captures fluorescent light. In this way, an actual flame retardant distribution is achieved kist(x,y) is determined, which indicates a concentration k of flame retardant depending on the surface coordinates x, y.
  • a control 74 compares the actual flame retardant distribution kist(x,y) with a target flame retardant distribution ksoii(x,y) and controls the nozzles 56.k individually so that there is a deviation between the actual flame retardant distribution kist(x ,y) and target flame retardant distribution ksoii(x,y) is minimized.
  • the inspection system it is possible, but not necessary, for the inspection system to have a UV light source 76 that illuminates the coarse chip layer 22 in a field of view G of the camera 72.
  • the field of view G is that area of the coarse chip layer 22 that is recorded by the camera 72.
  • the inspection system 70 is not shown in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • Figure 1 shows that a cutting device 78 can be arranged behind the hot press 42 in the direction of material flow, which cuts the OSB board 44 into individual board segments 80.1.
  • a second inspection system 82 is arranged, the camera 84 of which records a cut surface 86 of the respective plate segment 80.1. From this, a second actual flame retardant distribution kist,2(y,z) is determined, which also encodes the depth dependence of the concentration k of flame retardant. In other words, the second actual flame retardant distribution kist,2(y,z) encodes a depth gradient of the dye.
  • the control 74 is designed to change the pressures pj in the at least one suction chamber 6O.j and/or a conveyor belt speed V62 of the conveyor belt 62, so that the second actual flame retardant distribution kist,2(y,z) is a second target flame retardant distribution ksoii, 2(y,z) approximates.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von OSB-Platten (44) mit den Schritten, Herstellen von Grobspänen (20), Aufbringen einer Flammschutzmittellösung (28) auf die Grobspäne (20), danach Entfernen von Flammschutzmittellösung (28) von den Grobspänen (20), insbesondere durch Anlegen einer Druckdifferenz, sodass flammschutzmittelhaltige Grobspäne (32) entstehen, danach Beleimen der flammschutzmittelhaltigen Grobspäne (32), sodass beleimte Grobspäne (20) entstehen, und Verpressen der Grobspäne (20), sodass die OSB-Platte (44) entsteht.

Description

Verfahren zum Herstellen von OSB-Platten und OSB-Platten-Herstellvorrich- tung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von OSB-Platten (oriented strand board), die auch als Grobspanplatten bezeichnet werden können. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine OSB-Platten-Herstellvorrichtung mit (a) einer Grobspan-Herstellvorrichtung zum Herstellen von Grobspänen aus Holz, (b) einem Trockner zum Trocknen der Grobspäne, der mit der Grobspan-Herstellvorrich- tung verbunden ist, (c) einer Verteilvorrichtung zum Verteilen der Grobspäne, sodass eine Grobspanschicht entsteht, und (d) einem Bandförderer, der in Materialflussrichtung hinter dem Trockner angeordnet ist, zum Fördern der Grobspanschicht. Die OSB-Platten-Herstellvorrichtung kann auch als Grobspanplatten-Herstellvorrichtung bezeichnet werden.
Es ist günstig, bei der Herstellung von schwerentflammbaren OSB-Platten möglichst wenig Flammschutzmittel verwenden zu müssen, da dieses einen beträchtlichen Kostenaufwand bedeutet. Ein Grund dafür ist, dass Flammschutzmittel selbst teuer ist. Zudem führt Flammschutzmittel dazu, dass mehr Leim verwendet werden muss, um die gleiche mechanische Festigkeit zu erhalten, wie eine nicht schwerentflammbare OSB-Platte, was ebenfalls unerwünscht ist. Zudem sind die meisten Flammschutzmittel schlecht wasserlöslich, sodass durch das Einbringen des Flammschutzmittels in die Späne zudem große Mengen Wasser eingetragen werden, die im weiteren Verarbeitungsprozess entfernt werden müssen.
Aus der US 2003/0059638 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von OSB-Platten bekannt, bei dem auf die Späne zunächst Flammschutzmittel durch Besprühen oder Eintauchen aufgebracht wird. Danach wird in einer Vakuum- oder Druckkammer Vakuum oder Überdruck angelegt, um das Flammschutzmittel in die Grobspäne einzubringen. In einem weiteren Schritt wird das Zellulosematerial mit gasförmigem Kohlendioxid behandelt. Das auf diese Weise behandelte feuchte Zellulosematerial wird mit einem zerkleinerten Protein, z. B. Sojamehl, beschichtet und zu einem Zelluloseprodukt wie Sperrholz und Spanplatten gepresst.
Die WO 03/099533 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem zunächst Makrospäne hergestellt werden, die an mittels Wechseldrucktränkung oder Kessel-Vakuum- Druck-Verfahren mit einem Flammschutzmitteln getränkt werden. Danach werden die so hergestellten Makrospäne zu Grobspänen zerspant und diese zu OSB-Platten verarbeitet.
Die EP 2 241 426 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Holzwerkstoffplatte, bei dem zunächst ein Faserkuchen aus Holzfasern oder Holzspänen hergestellt und mittels einer Vorpresse komprimiert wird. An diese Faserkuchen wird einseitig ein Vakuum angelegt und von der anderen Seite ein Imprägniermedium aufgetragen, dass sich infolge des Vakuums im Faserkuchen verteilt.
Die US 6 146 766 beschreibt ein Kessel-Vakuum-Druck-Verfahren, bei dem ein NatriumsilikatZ-boratgemisch eingesetzt wird. Nachfolgend wird diese Mischung per Wärmeeinwirkung polymerisiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von schwerentflammbaren OSB-Platten zu verbessern.
Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren zum Herstellen von OSB-Platten mit den Schritten (a) Herstellen von Grobspänen, (b) Aufbringen einer Flammschutzmittellösung auf die Grobspäne, (c) Anlegen einer Druckdifferenz an die Grobspäne zum Einbringen von Flammschutzmittellösung in die Grobspäne, sodass flammschutzmittelhaltige Grobspäne entstehen, (d) Beleimen der flammschutzmittelhaltigen Grobspäne, sodass beleimte Grobspäne entstehen, und (e) Verpressen der beleimten Grobspäne, sodass die OSB-Platte entsteht.
Die Erfindung löst das Problem auch durch ein Verfahren zum Herstellen von OSB- Platten mit den Schritten (a) Herstellen von Grobspänen, (b) Aufbringen einer Flammschutzmittellösung auf die Grobspäne, (c) danach Entfernen von Flammschutzmittellösung von den Grobspänen, insbesondere durch Anlegen einer Druckdifferenz an die Grobspäne, sodass flammschutzmittelhaltige Grobspäne entstehen, (d) Beleimen der flammschutzmittelhaltigen Grobspäne, sodass beleimte Grobspäne entstehen, und (e) Verpressen der beleimten Grobspäne, sodass die OSB-Platte entsteht.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch eine gattungsgemäße OSB-Platten-Herstellvorrichtung, die eine Flammschutzmittellösung-Aufbringvorrichtung, die angeordnet ist zum Aufbringen einer Flammschutzmittellösung auf die Grobspanschicht, und einen Druckdifferenzerzeuger zum Anlegen einer Druckdifferenz an die Grobspanschicht, aufweist.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass der Verbrauch an Flammschutzmittel in der Regel im Vergleich zu herkömmlich hergestellten OSB-Platten verringerbar ist. Dadurch, dass eine Druckdifferenz an die Grobspäne angelegt wird, wird die Flammschutzmittellösung zumindest teilweise in die Grobspäne eingesogen oder überschüssige Flammschutzmittellösung entfernt. Dadurch kommt es weniger zur Bildung einer Kruste aus Flammschutzmitteln auf den Grobspänen. Eine derartige Kruste würde bei der weiteren Verarbeitung, insbesondere beim mechanischen Transport und Streuen, leicht abgerieben und würde zu einem Verlust an Flammschutzmittel führen.
Vorteilhaft ist zudem, dass durch das Anlegen der Druckdifferenz Flammschutzmittellösung in die Grobspäne eingesogen oder und/oder eingepresst werden kann. Es ist dann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform möglich, auf den Grobspänen vorhandene Flammschutzmittellösung zu entfernen, das kann beispielsweise ein Absaugen oder Abschleudern sein. Dadurch wird weniger Wasser in die Grobspäne eingebracht als bei bekannten Verfahren. Es muss daher bei der weiteren Verarbeitung der Grobspäne weniger Wasser entfernt werden als bei bekannten OSB-Platten- Herstellverfahren.
Es ist aber auch möglich, dass die Flammschutzmittellösung in die Grobspäne eindringt, ohne dass dies durch Über- oder Unterdrück gefördert wird. Danach wird Flammschutzmittellösung von den Grobspänen entfernt, beispielsweise durch Anlegen einer Druckdifferenz. Unter dem Merkmal, dass auf den Grobspänen vorhandene Flammschutzmittellösung entfernt wird, wird insbesondere verstanden, dass in die Grobspäne eingedrungenes Flammschutzmittel nicht entfernt wird. Es hat sich herausgestellt, dass die Erhöhung der Brandschutzfestigkeit primär dadurch zustande kommt, dass Flammschutzmittel in die Grobspäne eindringt, wohingegen Flammschutzmittel, das auf der Oberfläche der Grobspäne verbleibt, überwiegend zu einem erhöhten Verbrauch an Leim führt. Durch das Aufbringen der Flammschutzmittellösung auf die getrockneten Grobspäne wird ein Eindringen des Flammschutzmittels in das Innere der Grobspäne erreicht. Dazu ist das Vakuum nicht notwendig. Durch das nachfolgende Entfernen der Flammschutzmittellösung, die sich auf den Grobspänen befindet, wird ein übermäßiger Mehrverbrauch an Leim vermieden.
Das Anlegen der Druckdifferenz erfolgt bevorzugt, nicht aber notwendigerweise, zeitlich und/oder örtlich getrennt vom Aufbringen der Flammschutzmittellösung. Vorzuweisen beträgt der zeitliche Abstand zumindest 1 Sekunde, insbesondere zumindest 5 Sekunden. In der Regel beträgt der Abstand höchstens eine Woche.
Unter dem Merkmal des Entfernens der Flammschutzmittellösung von den Grobspänen wird ins oder verstanden, dass auf der Oberfläche der Grobspäne vorhandene Flammschutzmittellösung zumindest teilweise entfernt wird. Vorzugsweise wird bereits in die Grobspäne eingedrungene Flammschutzmittellösung nicht oder nur zu einem geringen Teil, beispielsweise höchstens 10 Gewichtsprozent, entfernt.
Häufig ist zudem günstig, dass es durch das optionale Einsaugen und/oder Einpressen der Flammschutzmittellösung in die Grobspäne zu weniger chemischen Reaktionen mit dem Leim kommt. In der Regel muss daher die Leimmenge deutlich weniger gesteigert werden, um eine Festigkeitsverlust durch das Hinzufügen des Flammschutzmittels auszugleichen.
Wenn - wie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen - Flammschutzmittellösung, die beim Anlegen der Druckdifferenz von den Grobspänen entfernt, abgeblasen und/oder abgesaugt und/oder abgeschleudert wird, erneut auf die Grobspäne aufgebracht wird, vermindert sich zudem die Menge an Flammschutzlösung, die nicht in eine OSB-Platte eingebracht wird. Vorzugsweise erfolgt das Entfernen nach dem Aufbringen der Flammschutzmittellösung und nicht gleichzeitig dazu. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass an zumindest eine Mehrzahl der Grobspäne, insbesondere zumindest 80 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zumindest 90 Gewichtsprozent, der Grobspäne, erst dann die Druckdifferenz angelegt wird, wenn die Flammschutzmittellösung aufgebracht wurde. Besonders bevorzugt ist der Ort, an dem die Flammschutzmittellösung auf die Grobspäne aufgebracht wird, von dem Ort beabstandet, an dem die Druckdifferenz angelegt wird. Vorzugsweise beträgt der Abstand zumindest 10 cm, insbesondere zumindest 1 m. Vorzugsweise beträgt der Abstand höchstens 100 m.
Es ist günstig, wenn die Flammschutzmittellösung, die beim Anlegen der Druckdifferenz von den Grobspänen entfernt, insbesondere abgeblasen und/oder abgesaugt, wird, vor dem erneuten Aufbringen gereinigt wird, beispielsweise durch Filtern und/oder Zentrifugieren. So werden beispielsweise etwaige Holzbestandteile aus der Flammschutzmittellösung abgetrennt.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden unter Grobspänen insbesondere Holzspäne verstanden, die im Größenintervall 200±30 cm x 20±4 cm x 0,5±0,2 cm liegen.
Insbesondere handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein Verfahren zum Herstellen von schwerentflammbaren OSB-Platten, die die DIN EN 13823 (single burner item) erfüllen und/oder schwer entflammbar nach DIN EN 13501-1 sind.
Bei der Flammschutzmittellösung handelt es sich vorzugsweise um eine wässrige Lösung. Die Flammschutzmittellösung enthält vorzugsweise zumindest eine organische oder anorganische phosphorhaltige und/oder stickstoffhaltige Verbindung. Gemäß einer Ausführungsform ist das Flammschutzmittel ein anorganisches Salz.
Unter dem Aufbringen der Flammschutzmittellösung auf die Grobspäne wird insbesondere ein Aufsprühen oder Aufdüsen verstanden.
Unter dem Anlegen der Druckdifferenz an die Grobspäne wird gemäß einer ersten Ausführungsform verstanden, dass eine Druckdifferenz zwischen einer ersten Seitenfläche der Grobspäne und der gegenüberliegenden Seitenfläche der Grobspäne erzeugt wird. Die beiden Seitenflächen sind um die Höhe des Grobspans voneinander entfernt, die 0,5 ± 0,2 Zentimeter beträgt.
Unter dem Anlegen der Druckdifferenz an die Grobspäne wird gemäß einer zweiten Ausführungsform verstanden, dass an die Grobspäne, insbesondere an die Grobspanschicht, ein Druck angelegt wird, der sich vom Umgebungsdruck, insbesondere um zumindest 200 hPa, vorzugsweise zumindest 400 hPa, besonders bevorzugt zumindest 600 hPa, unterscheidet. Es kann sich bei dem Druck um einen Überdruck oder einen Unterdrück handeln.
Unter dem Merkmal, dass die Grobspäne verpresst werden, sodass die OSB-Platte entsteht, wird insbesondere verstanden, dass zumindest die Grobspäne verpresst werden. Insbesondere ist es möglich, dass zudem weitere Späne, die keine Grobspäne sind, mit den Grobspänen verpresst werden. Zudem ist es möglich und stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar, dass aus den Grobspänen eine erste Deckschicht und eine zweite Deckschicht gestreut werden und mit einer Mittelschicht, die zwischen den beiden Deckschichten angeordnet ist, zur OSB-Platte verpresst werden.
Unter dem Merkmal, dass die Flammschutzmittellösung auf die Grobspäne aufgebracht wird, wird insbesondere verstanden, dass die Grobspäne in dem Moment, in dem die Flammschutzmittellösung aufgebracht wird, nicht in verpresster Form vorliegen. In anderen Worten wird die Flammschutzmittellösung auf unverprasste Grobspäne aufgebracht.
Das Beleimen erfolgt vorzugsweise ohne an den Grobspänen anliegende Druckdifferenz.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte (a) Anordnen der Grobspäne auf einem Transportband, sodass eine Grobspanschicht entsteht, und (b) Aufbringen der Flammschutzmittellösung auf die Grobspanschicht. Auf diese Weise können die Grobspäne schnell, homogen und Prozess sicher mit Flammschutzmittellösung benetzt werden. Vorzugsweise ist das Anlegen der Druckdifferenz an die mit Flammschutzmittellösung besetzten Grobspäne ein Anlegen eines Unterdrucks an eine Unterseite des Transportbands. Das Transportband ist dazu gasdurchlässig. Beispielsweise ist das Transportband perforiert oder aus einem gasdurchlässigen Material aufgebaut, beispielsweise einem Textil. Alternativ kann das Transportband ein Metallband sein. Dieses Metallband ist vorzugsweise perforiert.
Alternativ oder zusätzlich ist das Anlegen der Druckdifferenz an die mit Flammschutzmittellösung benetzten Grobspäne ein Anlegen eines Überdrucks an eine Oberseite der Grobspanschicht. Das erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Grobspanschicht zunächst eine Walze passiert, die als Abdichtung fungiert, und dann in einen Überdruckbereich eintritt, in dem der Überdruck anliegt. Die Grobspanschicht liegt auf einem gasdurchlässigen Förderband, auf dessen dem Überdruckbereich abgewandte Seite ein geringerer Druck, beispielsweise Umgebungsdruck oder Unterdrück, anliegt. Die Grobspanschicht verlässt den Überdruckbereich, indem sie eine Walze passiert, die als Dichtung wirkt.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren des Herstellens der Grobspäne ein Trocknen der Grobspäne. In anderen Worten werden die Grobspäne vor dem Aufbringen der Flammschutzmittellösung getrocknet. Das Trocknen kann auf dem gleichen Transportband erfolgen wie das Aufbringen der Flammschutzmittellösung und gegebenenfalls das Anlegen der Druckdifferenz, das ist aber nicht notwendig. Vorzugsweise werden die Grobspäne getrocknet, bis sie darrtrocken sind. In diesem Zustand wird besonders leicht und schnell Flammschutzmittellösung von den getrockneten Grobspänen aufgenommen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die flammschutzmittelhaltigen Grobspäne nicht wesentlich getrocknet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die flammschutzmittelhaltigen Grobspäne vor dem Beleimen und/oder nach dem Beleimen und vor dem Verpressen sich in ihrem Feuchtegehalt um höchstens fünf Prozentpunkte, insbesondere um höchstens zwei Prozentpunkte, ändert.
Alternativ werden die flammschutzmittelhaltigen Grobspäne getrocknet. Das erfolgt beispielsweise mittels eines Bandtrockners. Vorzugsweise werden die flammschutzmittelhaltigen Grobspäne bei einer Temperatur von zumindest 50°, insbesondere zumindest 55°, und/oder höchstens 100°, insbesondere höchstens 90°, besonders bevorzugt höchstens 85°, getrocknet. Vorzugsweise werden die flammschutzmittelhaltigen Grobspäne so lange getrocknet, bis eine Restfeuchte höchstens 9 Gewichtsprozent, insbesondere höchstens 8 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt höchstens 10 Gewichtsprozent insbesondere höchstens 9 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt höchstens 8 Gewichtsprozent, beträgt.
Vorzugsweise hat die Grobspanschicht eine Spanschichtdicke, die höchstens dem vierfachen, vorzugsweise höchstens dem dreifachen, bevorzugt höchstens dem Doppelten, einer Grobspanlagendicke einer einzelnen Grobspanlage entspricht. Die Grobspanlagendicke ist die minimal erreichbare Dicke einer Grobspanlage. Diese ist die mittlere Höhe einer Anordnung von Grobspänen auf einer ebenen, horizontal verlaufenden Testfläche von 1 m2, wobei für diese Anordnung gilt, dass auf höchstens 75 % der Testfläche Abschnitte von zwei oder mehr Grobspänen übereinanderliegen und wobei zumindest 90%, vorzugsweise zumindest 95%, insbesondere 100%, der Testfläche von Grobspänen bedeckt sind.
Vorzugsweise hat die Flammschutzmittellösung beim Aufbringen auf die Grobspanschicht eine Temperatur von zumindest 50°, vorzugsweise von zumindest 60°, insbesondere von zumindest 70°C. Eine hohe Temperatur erhöht in der Regel die Löslichkeit des Flammschutzmittels in dem Lösungsmittel, sodass weniger Lösungsmittel, in der Regel Wasser, notwendig ist, um eine vorgegebene Menge an Flammschutzmittel zu lösen. Zudem sinkt die Viskosität von Wasser mit zunehmender Temperatur, sodass die Flammschutzmittellösung leichter in die Grobspäne eindringen kann.
Günstig ist es, wenn die Flammschutzmittellösung eine Konzentration an Flammschutzmittel enthält, die zumindest 60 %, insbesondere zumindest 70 %, vorzugsweise zumindest 80 %, besonders bevorzugt zumindest 90 %, der maximalen Löslichkeit des Flammschutzmittels entspricht.
Günstig ist es, wenn die Flammschutzmittellösung eine Konzentration an Flammschutzmittel enthält, die 30 Gewichtsprozent, insbesondere zumindest 40 Gewichtsprozent, bevorzugt zumindest 45 Gewichtsprozent, beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform werden zumindest 18 Gewichtsprozent insbesondere zumindest 20 Gewichtsprozent, bevorzugt zumindest 22 Gewichtsprozent, an Flammschutzmittel auf die Grobspäne aufgebracht. In anderen Worten werden auf 100 g Grobspäne zumindest 18 g an Flammschutzmittel aufgebracht. Vorzugsweise werden höchstens 30 Gewichtsprozent, insbesondere höchstens 28 Gewichtsprozent, bevorzugt höchstens 26 Gewichtsprozent, an Flammschutzmittel auf die Grobspäne aufgebracht. Diese Angaben beziehen sich auf das Flammschutzmittel in der Flammschutzmittellösung und ist unabhängig von der Menge an Lösungsmittel.
Vorzugsweise enthält die Flammschutzmittellösung einen Viskositätssenker. Alternativ oder zusätzlich enthält die Flammschutzmittellösung vorzugsweise ein Tensid. Das Verbessert die Benetzung der Grobspäne.
Günstig ist es, wenn das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Herstellen von Grob-und Mittelschichtspänen, (b) gemeinsames Trocknen der Grobspäne und der Mittelschichtspäne, (c) Trennen von Grobspänen und Mittelschichtspänen, (d) Aufbringen der Flammschutzmittellösung insbesondere auf die Grobspäne, vorzugsweise nur auf die Grobspäne, (e) Herstellen einer ersten Deckschicht und einer zweiten Deckschicht aus den flammschutzmittelhaltigen Grobspänen und einer Mittelschicht zumindest auch aus den Mittelschichtspänen und (f) Verpressen von erster Deckschicht, zweiter Deckschicht und Mittelschicht zur OSB-Platte. Auf diese Weise wird eine OSB-Platte erhalten, die einerseits schwerentflammbar ist und andererseits nicht mehr Flammschutzmittel enthält als notwendig ist.
Vorzugsweise weist die Flammschutzmittellösung einen Farbstoff auf. Dieser Farbstoff ist vorzugsweise im sichtbaren Bereich farblos. In diesem Fall kann der Farbstoff auch als Marker bezeichnet werden. Günstig ist es, wenn der Farbstoff im UV- Bereich absorbiert und/oder fluoresziert. In diesem Fall kann durch Bestrahlen mit UV-Licht und/oder Aufnehmen eines Bildes der Grobspanschicht und/oder der OSB- Platte mit einer im UV-Bereich empfindlichen Kamera eine Flammschutzmittelverteilung der Flammschutzmittellösung und/oder des Flammschutzmittels erfasst werden. Anhand der Flammschutzmittelverteilung kann dann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Prozessparameter in Form der Transportbandgeschwindigkeit des Transportbands und oder der Druckdifferenz und/oder einer flächenspezifischen Ausbringmenge an Flammschutzmittellösung geregelt werden. In anderen Worten wird eine Abweichung zwischen einer Soll-Flammschutzmittel- verteilung und der jeweils gemessenen Ist-Flammschutzmittelverteilung ermittelt und zumindest einer der genannten Parameter so geregelt werden, dass die Abweichung minimiert wird.
Eine erfindungsgemäße OSB-Platten-Herstellvorrichtung besitzt vorzugsweise ein Inspektionssystem zum Erfassen der Flammschutzmittelverteilung an Flammschutzmittel in der Grobspanschicht. Es kann sich hierbei um die Verteilung des Flammschutzmittels in der Fläche der Grobspanschicht handeln, also um die zweidimensionale Verteilung in Längsrichtung und Breitenrichtung der Grobspanschicht, nicht aber in Dickenrichtung.
Alternativ oder zusätzlich kann das Inspektionssystem ausgebildet sein zum Erfassen der Flammschutzmittelverteilung in der OSB-Platte. Es kann sich dann um die Verteilung des Flammschutzmittels in der Fläche der OSB-Platte handeln, also um die zweidimensionale Verteilung in Längsrichtung und Breitenrichtung der Grobspanschicht und/oder der Verteilung des Flammschutzmittels in Dickenrichtung.
Das Inspektionssystem besitzt vorzugsweise eine Kamera zum Erfassen von UV- Licht und/oder Fluoreszenzlicht, das beim Bestrahlen der Grobspanschicht bzw. der OSB-Platte mit UV-Licht entsteht. Vorzugsweise besitzt das Inspektionssystem zudem eine UV-Lichtquelle zum Bestrahlen der Grobspanschicht bzw. der OSB- Platte mit UV-Licht.
Die Grobspan-Herstellvomchtung weist vorzugsweise einen Zerspaner auf, mittels dem die Grobspäne aus Holz hergestellt werden.
Vorzugsweise besitzt der Differenzdruckerzeuger eine Unterdruckpumpe und zumindest eine Saugkammer, vorzugsweise zumindest zwei Saugkammern, insbesondere eine Mehrzahl an Saugkammern, die jeweils über ein Ventil mit der Unterdruckpumpe verbunden sind. Die Ventile sind vorzugsweise ausgebildet zum Vergrößern ihres Ventilöffnungsgrads bei abnehmendem Druck in der Saugkammer. In anderen Worten öffnen die Ventile umso weiter, je kleiner der Druck in der jeweiligen Saugkammer ist.
Die Saugkammern sind vorzugsweise so angeordnet, dass zumindest 90 % der Fläche, vorzugsweise zumindest 95% der Fläche, besonders bevorzugt 100% der Fläche der Grobspanlage für zumindest eine vorgegebene Zeit von beispielsweise 1 Sekunde, insbesondere zumindest 5 Sekunden, mittels zumindest jeweils einer Saugkammer mit der Druckdifferenz, im vorliegenden Fall mit einem Unterdrück, beaufschlagbar ist.
Vorzugsweise beträgt ein Unterdrück zumindest 300 hPa (und der Druck somit und 713 hPa), insbesondere zumindest 500 hPa (und der Druck somit unter Standardbedingungen unter 513 hPa).
Vorzugsweise sind die Segmente zum Anlegen unterschiedlicher Unterdrücke ausgebildet. Insbesondere unterscheiden sich die Drücke in zumindest zwei Segmenten um zumindest 30 hPa. Je größer der Unterdrück, desto effizienter wird Flammschutzmittel, dass nicht von den Grobspänen aufgesogen wurde, abgesaugt werden. Je größer der Unterdrück, desto mehr Leistung wird dazu jedoch auch benötigt. Es kann daher günstig sein, zunächst mit einem geringeren Unterdrück einen Großteil an überschüssigem Flammschutzmittel abzusaugen und danach mit einem größeren Unterdrück verbleibende Reste an Flammschutzmittel abzusaugen.
Vorzugsweise besitzt eine erfindungsgemäße OSB-Platten-Herstellvorrichtung eine Verteilvorrichtung, die auch als Homogenisator bezeichnet werden könnte und mittels der eine homogene Verteilung der Grobspäne über die Transportspannbreite eingestellt wird. Beispielsweise besitzt die Verteilvorrichtung eine Abkämmvorrichtung.
Vorzugsweise besitzt die OSB-Platten-Herstellvorrichtung eine Aufbringkabine, innerhalb der das Flammschutzmittel auf die Grobspäne aufgebracht wird. Günstig ist es, wenn in Materialflussrichtung vor der Aufbringkabine eine Schleuse angeordnet ist.
Vorzugsweise besitzt die OSB-Platten-Herstellvorrichtung einen Beieimer zum Beleimen der Grobspäne. Der Beieimer, der auch Beleimvorrichtung genannt werden kann, ist vorzugsweise ausgebildet zum Beleimen der Grobspäne mit PDMI (polymeres Diphenylmethandiisocyanat). Dazu besitzt der Beieimer beispielsweise einen Leimtank, in dem PDMI enthalten ist. Beispielsweise werden die flammschutzmittelhaltigen Grobspäne mit 4 ± 0,5, insbesondere 4 ± 0,25, Gewichtsprozent PDMI beleimt.
Die hergestellte OSB-Platte entspricht vorzugsweise der Baustoffklasse B gemäß SBI-Test DIN EN 13823.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen OSB-Platten- Herstellvorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 2 eine schematische Detailansicht der OSB-Platten-Herstellvorrichtung gemäß Figur 1 .
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße OSB-Platten-Herstellvorrichtung 10, die eine Grobspan-Herstellvorrichtung 12 aufweist. Die Grobspan-Herstellvorrichtung 12 umfasst einen Entrinder 14 zum Entrinden von Holz 16, einen in Materialflussrichtung M hinter dem Entrinder 14 angeordneten Grobzerspaner 16 und einen in Materialflussrichtung M dahinter angeordneten Trockner 18. Die Grobspan- Herstellvorrichtung 12 erzeugt so Grobspäne 20. i (i = 1 , 2, 3, ... ).
Die so erzeugten Grobspäne 20. i werden von einer schematisch eingezeichneten Verteilvorrichtung 21 zu einer Grobspanschicht 22 auf einen Bandförderer 24 gestreut und mittels einer Flammschutzmittellösung-Ausbringvorrichtung 26 mit einer Flammschutzmittellösung 28 benetzt. Nachfolgend wird mittels eines Druckdifferenzerzeugers 30 eine Druckdifferenz an die Grobspanschicht 22 angelegt, sodass überschüssige Flammschutzmittellösung 28 von den Grobspänen 20. i entfernt wird. So entstehen flammschutzmittelhaltigen Grobspäne 32. i, die an ihrer Oberfläche weniger Flammschutzmittel aufweisen
Die flammschutzmittelhaltigen Grobspäne 32. i. werden mittels einer Beleimvorrich- tung 33 beleimt. Die Beleimvorrichtung 33 kann beispielsweise ein Mischer oder ein Coil, also eine rotierende Trommel, sein. Die beleimten Grobspäne 32. i werden von einem ersten Streukopf 34.1 zu einer ersten Deckschicht 36.1 gestreut. Mittels eines Mittelschichtstreuers 38 wird eine Mittelschicht 40 auf die erste Deckschicht 20.1 gestreut. Auf die Mittelschicht 40 wird mittels eines zweiten Streukopfs 34.2 eine zweite Deckschicht 36.2 gestreut. Mittels einer Heißpresse 42 werden die Schichten 36.1 , 40, 36.2 zu einer OSB-Platte 44 verpresst.
Der Mittelschichtstreuer 38 streut Mittelschichtspäne 46. i, die entweder mittels einer Mittelspan-Herstellvorrichtung hergestellt werden oder durch Sieben mittels einem in diesem Fall vorhandenen Klassierer 48 von den Grobspänen 20. i getrennt. Nachfolgend werden die Mittelschichtspäne 46. i in einem zweiten Beieimer 50 beleimt und nachfolgend zum Mittelschichtstreuers 38 gefördert.
Mittels einer Rückführvorrichtung, beispielsweise einer Rückführleitung 88, wird Flammschutzmittellösung 28, die beim Anlegen der Druckdifferenz an die Grobspäne 20 von den Grobspänen 20 entfernt wird, zum Reservoir 50 zurückgeführt. Die Rückführleitung 88 kann einen Filter 90 aufweisen, mittels dem Holzpartikel entfernt werden. In der Regel besitzt die Rückführleitung 88 zudem eine Pumpe zum Pumpen der Flammschutzmittellösung.
Figur 2 zeigt die Verteilvorrichtung 21 , die Flammschutzmittellösung-Ausbringvorrichtung 26 und den Druckdifferenzerzeuger 30. Die Flammschutzmittellösung-Ausbringvorrichtung 26 weist ein Reservoir 50 auf, in dem die Flammschutzmittellösung 28 enthalten ist. Mittels einer Heizung 52 kann die Flammschutzmittellösung 28 auf eine vorgegebene Temperatur T28 gebracht werden, für die beispielsweise 50°C < T28 < 95°C gilt. Mittels einer Dosierpumpe 54 wird die Flammschutzmittellösung 28 zu Düsen 56. k geleitet, die quer zur Materialflussrichtung M nebeneinander angeordnet sind, und von dort auf die Grobspanschicht 22 gesprüht.
Der Druckdifferenzerzeuger 30 besitzt eine Unterdruckpumpe 58, die mit einer Mehrzahl an Saugkammer 6O.j (j = 1 , 2, ...) verbunden ist. Beim Betrieb der Unterdruckpumpe 58 liegt daher an den Saugkammern 6O.j ein Druck pj von beispielsweise 100 hPa < pj < 800 hPa an. Es ist dabei möglich, dass sich die Drücke in den einzelnen Saugkammern 6O.j voneinander unterscheiden. Die Saugkammern 6O.j liegen an einem Transportband 62 des Bandförderer 24 an, das Öffnungen, beispielsweise Löcher, aufweist. Dadurch liegt der Druck pj an der Grobspanschicht 22 an.
Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass der Differenzdruckerzeuger 30, wie in Figur 2 gezeigt, ein perforiertes Metallband 64 aufweist, das von oben auf die Grobspanschicht 22 drückt. Dazu sind beispielsweise Druckrollen 66.1 , 66.2 vorhanden. Die Saugkammern 6O.j liegen an dem Metallband 64 auf der der Grobspanschicht 22 abgewandten Seite des Metallbands 64 an. Im Bereich der Druckkammern 6O.j herrscht daher in der Grobspanschicht 22 ein Einbringdruck P22 von beispielsweise 100 hPa < P22 < 800 hPa.
Es ist zudem möglich, nicht aber notwendig, dass der Differenzdruckerzeuger 30, wie in Figur 2 gezeigt, zwei Sätze an Saugkammer 6O.j und 6O‘.j aufweist, zwischen denen die Grobspanschicht 22 angeordnet ist. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass der zweite Satz an Saugkammern 6O‘.j mit einer zweiten Pumpe 68 verbunden ist. Die zweite Pumpe 68 kann eine Vakuumpumpe oder eine Druckpumpe sein.
Es ist möglich, dass der Druck pj im ersten Satz an Saugkammern 6O.j ein Überdruck ist und der Druck p‘j im zweiten Satz an Saugkammern 6O‘.j ein Überdruck.
Alternativ ist möglich, dass der Druck pj ein Überdruck ist und der Druck p‘j ein Unterdrück.
Wiederum alternativ ist möglich, dass der Druck pj ein Unterdrück ist und der Druck p‘j ein Unterdrück.
Wiederum alternativ ist möglich, dass der Druck pj ein Unterdrück ist und der Druck p‘j ein Überdruck.
In Materialflussrichtung M hinter dem Druckdifferenzerzeuger 30 kann ein Inspektionssystem 70 angeordnet sein, das eine Kamera 72 aufweist. Mit der Kamera 72 wird Licht erfasst, das von einem Farbstoff in der Flammschutzmittellösung 28 emittiert oder nicht absorbiert wird. Alternativ oder zusätzlich wird mit der Kamera 72 Fluoreszenzlicht erfasst. Auf diese Weise wird eine Ist-Flammschutzmittelverteilung kist(x,y) ermittelt, die eine Konzentration k an Flammschutzmittel in Abhängigkeit von den Flächenkoordinaten x, y angibt. Eine Regelung 74 vergleicht die Ist-Flamm- schutzmittelverteilung kist(x,y) mit einer Soll-Flammschutzmittelverteilung ksoii(x,y) und steuert die Düsen 56. k individuell so an, dass eine Abweichung zwischen Ist-Flamm- schutzmittelverteilung kist(x,y) und Soll-Flammschutzmittelverteilung ksoii(x,y) minimiert wird.
Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass das Inspektionssystem eine UV-Licht- quelle 76 aufweist, die die Grobspanschicht 22 in einem Gesichtsfeld G der Kamera 72 beleuchtet. Das Gesichtsfeld G ist derjenige Bereich der Grobspanschicht 22, die mittels der Kamera 72 aufgenommen wird. Das Inspektionssystem 70 ist in Figur 1 der Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnet.
Figur 1 zeigt, dass in Materialflussrichtung hinter der Heißpresse 42 eine Schneidevorrichtung 78 angeordnet sein kann, die die OSB-Platte 44 in einzelne Plattensegmente 80.1 zerteilt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn ein zweites Inspektionssystem 82 angeordnet ist, dessen Kamera 84 eine Schnittfläche 86 des jeweiligen Plattensegments 80.1 aufnimmt. Daraus wird eine zweite Ist-Flammschutzmittelver- teilung kist,2(y,z) ermittelt, die auch die Tiefenabhängigkeit der Konzentration k an Flammschutzmittel kodiert. In anderen Worten kodiert die zweite Ist-Flammschutz- mittelverteilung kist,2(y,z) einen Tiefenverlauf des Farbstoffs.
Die Regelung 74 ist ausgebildet zum Verändern der Drücke pj in der zumindest einen Saugkammer 6O.j und/oder einer Transportbandgeschwindigkeit V62 des Transportbands 62, sodass sich die zweite Ist-Flammschutzmittelverteilung kist,2(y,z) einer zweiten Soll-Flammschutzmittelverteilung ksoii,2(y,z) annähert.
Bezugszeichenliste
10 OSB-Platten-Herstellvorrichtung 62 Transportband
12 Grobspan-Herstellvorrichtung 64 Metallband
14 Entrinder 66 Druckrolle
16 Holz 68 zweite Pumpe
18 T rockner
70 Inspektionssystem
20 Grobspäne 72 Kamera
21 Verteilvorrichtung 74 Regelung
22 Grobspanschicht 76 UV-Lichtquelle
24 Bandförderer 78 Schneidevorrichtung
26 Flammschutzmittellösung-Ausbringvorrichtung 80 Plattensegment
28 Flammschutzmittellösung 82 zweites Inspektionssystem
84 zweite Kamera
30 Druckdifferenzerzeuger
86 Schnittfläche
32 flammschutzmittelhaltige Grob¬
88 Rückführleitung späne
90 Filter
33 Beleimvorrichtung
34 Streukopf i Laufindex
36 Deckschicht j Laufindex
38 Mittelschichtstreuer k Konzentration kist (x,y) Ist-Flammschutzmittelver-
40 Mittelschicht teilung
42 Heißpresse ksoii (x,y) Soll-Flammschutzmittelver-
44 OSB-Platte teilung
46 Mittelschichtspänen kist,2(y,z) zweite Ist-Flammschutz¬
48 Klassierer mittelverteilung ksoii,2(y,z) zweite Soll-Flammschutz-
50 Reservoir mittelverteilung
52 Heizung
M Materialflussrichtung
54 Dosierpumpe p Druck
56 Düse
58 Unterdruckpumpe
60 Saugkammer

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von OSB-Platten (44) mit den Schritten:
(a) Herstellen von Grobspänen (20),
(b) Aufbringen einer Flammschutzmittellösung (28) auf die Grobspäne (20),
(c) danach Entfernen von Flammschutzmittellösung (28) von den Grobspänen (20), insbesondere durch Anlegen einer Druckdifferenz, sodass flammschutzmittelhaltige Grobspäne (32) entstehen,
(d) danach Beleimen der flammschutzmittelhaltigen Grobspäne (32), sodass beleimte Grobspäne (20) entstehen, und
(e) Verpressen der Grobspäne (20), sodass die OSB-Platte (44) entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Schritte:
(a) Anordnen der Grobspäne (20) auf einem Transportband (62), sodass eine Grobspanschicht (22) entsteht, und
(b) Aufbringen der Flammschutzmittellösung (28) auf die auf dem Transportband (62) liegenden Grobspäne (20),
(c) Anlegen einer Druckdifferenz an die mit Flammschutzmittellösung (28) benetzten Grobspäne (20) durch Anlegen eines Unterdrucks an eine Unterseite des Transportbands und/oder eines Überdrucks auf eine Oberseite der Grobspanschicht (22).
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen der Grobspäne (20) ein Trocknen der Grobspäne (20) umfasst, wobei das Trocknen vor dem Aufbringen der Flammschutzmittellösung (28) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spanschichtdicke der Grobspanschicht (22) höchstens das Vierfache einer Grobspanlagendicke einer Grobspanlage entspricht. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt
Entfernen von auf den Grobspänen vorhandener Flammschutzmittellösung. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen von auf den Grobspänen vorhandener Flammschutzmittellösung
(a) ein Abblasen und/oder Absaugen durch Anlegen der Druckdifferenz und/oder
(b) ein Abschleudern umfasst. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt
Trocknen der flammschutzmittelhaltigen Grobspäne (32), insbesondere nach dem Entfernen von auf den Grobspänen vorhandener Flammschutzmittellösung. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flammschutzmittellösung (28)
(a) beim Aufbringen auf die Grobspanschicht (22) eine Temperatur von zumindest 50°C hat und/oder
(b) einen Viskositätssenker, insbesondere ein Tensid, enthält. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den Schritten:
(a) Herstellen von Grob- und Mittelschichtspänen,
(b) gemeinsames Trocknen der Grob- und Mittelschichtspäne,
(c) Trennen von Grob- und Mittelschichtspänen,
(d) Einbringen des Flammschutzmittels auf die Grobspäne (20), sodass flammschutzmittelhaltige Grobspäne (32) entstehen,
(e) Herstellen einer ersten Deckschicht (36.1 ) und einer zweiten Deckschicht
(36.2) aus den flammschutzmittelhaltigen Grobspänen (32) und einer Mittelschicht (40) zumindest auch aus den Mittelschichtspänen (46) und
(f) Verpressen von erster Deckschicht (36.1 ), zweiter Deckschicht (36.2) und Mittelschicht (40) zur OSB-Platte (44). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) die Flammschutzmittellösung (28) einen, insbesondere farblosen und im UV-Bereich absorbierenden oder fluoreszierenden, Farbstoff aufweist und
(b) das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(i) tiefenabhängiges, insbesondere optisches, Erfassen einer Farbstoffkonzentration der Grobspanschicht (22) und/oder der OSB-Platte (44), sodass ein Farbstoff-Tiefenverlauf erhalten wird, und
(ii) Regeln einer Transportbandgeschwindigkeit, der Druckdifferenz und/oder einer flächenspezifischen Ausbringmenge an Flammschutzmittellösung (28) anhand des Farbstoff-Tiefenverlaufs. OSB-Platten-Herstellvorrichtung mit
(a) einer Grobspan-Herstellvorrichtung (10) zum Herstellen von Grobspänen (20) aus Holz (16),
(b) einem Trockner (18) zum Trocknen der Grobspäne (20), der mit der Grobspan-Herstellvorrichtung (10) verbunden ist,
(c) einer Verteilvorrichtung (21 ) zum Verteilen der Grobspäne (20), sodass eine Grobspanschicht (22) entsteht, und
(d) einem Bandförderer (24), der in Materialflussrichtung hinter dem Trockner (18) angeordnet ist, zum Fördern der Grobspanschicht (22), gekennzeichnet durch
(e) eine Flammschutzmittellösung-Aufbringvorrichtung (26), die angeordnet ist zum Aufbringen einer Flammschutzmittellösung (28) auf die Grobspanschicht (22), und
(f) einen Druckdifferenzerzeuger (30) zum Anlegen unter einer Druckdifferenz an die Grobspanschicht (22). OSB-Platten-Herstellvorrichtung nach Anspruch 11 , gekennzeichnet durch ein Inspektionssystem (70) zum Erfassen einer Flammschutzmittelverteilung an Flammschutzmittel in der Grobspanschicht (22) und/oder in der OSB-Platte (44), wobei das Inspektionssystem (70)
(a) eine UV-Lichtquelle (76) und
(b) Kamera (72) zum Erfassen von reflektiertem UV-Licht und/oder Fluoreszenzlicht aufweist. OSB-Platten-Herstellvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Regelung (74), die ausgebildet ist zum automatischen Regeln einer Transportbandgeschwindigkeit, der Druckdifferenz und/oder einer flächenspezifischen Ausbringmenge an Flammschutzmittellösung (28) anhand der Flammschutzmittelverteilung. OSB-Platten-Herstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckdifferenzerzeuger
(a) eine Unterdruckpumpe (58) und eine Mehrzahl an Saugkammern, die jeweils über ein Ventil mit der Unterdruckpumpe (58) verbunden sind, aufweist, wobei die Ventile einen Ventilöffnungsgrad haben, der mit abnehmendem Druck (p) in der Saugkammern (60) zunimmt und/oder .
(b) eine Druckpumpe und eine Mehrzahl an Druckkammern, die jeweils über ein Ventil mit der Druckpumpe verbunden sind, aufweist, wobei die Ventile einen Ventilöffnungsgrad haben, der mit abnehmendem Druck (p) in der Saugkammer (60) zunimmt. OSB-Platten-Herstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine Rückführvorrichtung (88) zum Zurückführen von Flammschutzmittellösung (28), das vom Druckdifferenzerzeuger (30) von den Grobspäne (20) entfern wurde, zur Flammschutzmittellösung-Aufbringvorrichtung (26),.
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