ES2934652T3

ES2934652T3 - Procedimiento para fabricar un tablero de fibra

Info

Publication number: ES2934652T3
Application number: ES16001607T
Authority: ES
Inventors: Fritz Homann
Original assignee: Homann Holzwerkstoffe GmbH
Current assignee: Homann Holzwerkstoffe GmbH
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2023-02-23
Anticipated expiration: 2036-07-21
Also published as: US20180354156A1; EP3275611A1; CN107322750A; US10076852B2; EP3275611B1; CN107322750B; US20180021977A1; ES3033643T3; EP3275611C0; LT3272480T; EP3272480B1; US10647021B2; CN112936499A; PL3275611T3; PL3272480T3; PT3272480T; EP3272480A1

Abstract

Para proporcionar un tablero de fibra que combine una alta estabilidad con un peso comparativamente más bajo y que, sin embargo, pueda fabricarse con poco esfuerzo económico, la invención propone un tablero de fibra hecho de fibras que contienen lignocelulosa, en particular fibras de madera y aglutinantes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para fabricar un tablero de fibra

La presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar un tablero de fibra según el preámbulo de la reivindicación 1.

Los tableros de fibra hechos de fibras que contienen lignocelulosa, en particular fibras de madera, como tales, así como los procedimientos para su fabricación son ampliamente conocidos por el estado de la técnica, por lo que en este punto no es necesario aportar más evidencia documental.

Un tablero de fibra de densidad media, o tablero MDF para abreviar, es típicamente un tablero hecho de un material de fibra de madera. De acuerdo con la norma europea pertinente, la densidad aparente media de un tablero MDF se sitúa entre 650 kg/m3 y 800 kg/m. Tableros con densidad aparente media superior a 800 kg/m3 se denominan tableros de fibra de alta densidad (HDF) y aquellos una densidad aparente media inferior a 650 kg/m3 se denominan MDF ligero. Con una densidad aparente media inferior a 550 kg/m3 se habla de MDF ultraligero.

La fabricación de un tablero de fibra de densidad media y también de un tablero MDF ultraligero se realiza normalmente mediante el denominado procedimiento en seco. Según este, se producen fibras encoladas y secas en el denominado proceso de encolado en línea de soplado, que tienen un contenido de humedad inferior al 12 % atro, siendo conocidos métodos de encolado alternativos por el estado de la técnica. Los métodos de encolado alternativos son, por ejemplo, el encolado con mezclador y el encolado de fibras secas. Una vez encoladas las fibras, tiene lugar otra operación de secado alternativa u opcionalmente. El uso de las denominadas fibras multicomponente, por ejemplo bicofibras, también es conocido por el estado de la técnica. Se trata de fibras con diferentes componentes de cola que pueden activarse, por ejemplo, por temperatura.

A continuación, las fibras secas y encoladas o mezcladas se extienden para formar una estera de dispersión, por ejemplo, por medio de una máquina de dispersión. Para ello, se suele utilizar una cinta transportadora sobre la que la máquina de dispersión aplica la dispersión. En una etapa de procedimiento final, la estera de dispersión se prensa y el agente aglutinante se cura mediante aporte de calor. Por regla general, esto tiene lugar en prensas calientes que funcionan de manera continua o discontinua.

El tablero continuo producido de la manera descrita anteriormente se puede cantear y cortar a la medida que se desee para formar tableros individuales.

La metodología descrita anteriormente se conoce desde hace tiempo por el estado de la técnica.

Una metodología más perfeccionada se ha dado a conocer por el documento EP 1110687 B2. El procedimiento aquí descrito se refiere a la fabricación de tableros de fibra ligeros con una densidad aparente media de 60 a 350 kg/m3, que se utilizan como tableros de aislamiento térmico en la construcción. Una particularidad del procedimiento aquí descrito es que, a este respecto, se forma un perfil de densidad aparente, según el cual se obtiene como resultado un aumento marginal de la densidad aparente de al menos un 20 % en comparación con la densidad aparente media del tablero de fibra. En cuanto a la tecnología del procedimiento, esto se consigue rociando con agua en el lado de cubierta la estera de dispersión antes del prensado. El resultado es un tablero de fibra ligero que, con respecto a su superficie grande, tiene áreas de borde cuya densidad es al menos un 20 % superior a la densidad aparente media. Estas áreas de borde tienen normalmente un espesor de aprox. 0,2 mm a 0,5 mm.

También se conoce la fabricación de tableros correspondientes, en particular tableros de MDF ultraligeros, como tableros de tipo sándwich. A este respecto, las capas exteriores están hechas de un primer sistema de fibra/agente aglutinante y las áreas intermedias están hechas de un segundo sistema de fibra/agente aglutinante. De este modo, se fabricarán tableros simplificados en cuanto a la manipulación, el procesamiento y procesamiento posterior.

Otro estado de la técnica lo proporcionan en particular los documentos US 2008/0197536 A1, DE 23 64 025 A1, EP 0004999 A1 y US 6136239 A.

El documento US 2008/0197536 A1 divulga, a este respecto, una pieza moldeada hecha de fibras de madera. Se crea a partir de un producto intermedio seco y preformado. La pieza moldeada puede ser un tablero de fibra que sea intrínsecamente estable y ondulado. Se compone de fibras de madera y agente aglutinante, pudiendo utilizarse como agente aglutinante, por ejemplo, resinas de isocianuro o resinas de fenol/formaldehído. Se considera en particular un tablero de ^hD^fcomo tablero de fibra. El documento DE 23 64 025 A1 se refiere a mezclas de un elastómero y fibras para la fabricación de piezas moldeadas, formándose una premezcla como estera de fibra.

El documento EP 0004999 A1 se refiere a la fabricación de piezas moldeadas muy perfiladas a partir de esteras de fibra prefabricadas y débilmente compactadas, que pueden embutirse.

Por el documento US 6137239 A1 se conoce la fabricación de tableros HDF con agentes aglutinantes que pueden activarse mediante aplicación de vapor.

Los diversos tipos de tableros conocidos anteriormente se utilizan para una amplia variedad de propósitos, esteras como materiales aislantes, tableros HDF para forjado de ladrillos, revestimiento, recubrimiento y similares. Sin embargo, debido a sus diferentes densidades y parámetros de fabricación, las esteras y tableros conocidos están provistos de una amplia variedad de propiedades mecánicas. Existe la necesidad de tableros que sean lo más ligeros posible y, sin embargo, extremadamente estables, pero esto aún no se ha logrado satisfactoriamente. O bien los tableros son mecánicamente muy resistentes, en cuyo caso normalmente están provistos de una densidad aparente completa debido a la alta compactación, es decir, son pesados, o bien son correspondientemente más ligeros y no tan estables. Se ha tratado de remediar esto combinando materiales. Sin embargo, también existen limitaciones debido a la tecnología del procedimiento y a las máquinas de producción.

Partiendo del estado de la técnica descrito anteriormente, la invención se basa en el objetivo de proporcionar un procedimiento para fabricar un tablero de fibra, tablero de fibra que, por un lado, hace posible combinar una alta estabilidad con un peso relativamente más bajo y, no obstante, se puede fabricar con poco coste económico.

Para lograr este objetivo, la invención propone un procedimiento con las características de la reivindicación 1. Ventajas y características adicionales se deducen de las reivindicaciones dependientes.

Como en el estado de la técnica, primero se aplica una cantidad predeterminada de una mezcla seca de fibra/agente aglutinante sobre una cinta de moldeo. Habitualmente, el peso se determina allí y el material que se aplica se compacta hasta una altura predeterminada. Mientras que en el estado de la técnica en este punto la torta del molde se introduce en largas líneas de prensas en las que tiene lugar el calentamiento y finalmente el curado en un horno, en el procedimiento de acuerdo con la invención esto se traslada a un área de deformación.

Para activar el agente aglutinante, que normalmente se introduce en la mezcla en forma de fibras bicomponente o multicomponente, se requiere una temperatura de activación y, dado el caso, una humedad de base. A este respecto, la humedad de base suele ser también un vehículo para el tratamiento térmico.

A la activación le sigue la deformación en la estación de deformación, seguida inmediatamente por el curado.

De manera especialmente ventajosa, poco antes de la estación de deformación se aplica vapor a la torta de fibra, con lo que se activa el agente aglutinante. En la estación de deformación que sigue, el curado tiene lugar directamente en el estado deformado.

De acuerdo con la invención, esta etapa de procedimiento se lleva a cabo en un par de rodillos.

Los rodillos de acuerdo con la invención pueden estar configurados en las superficies de tal manera que deformen la torta de fibra de manera correspondiente. Los rodillos se calientan, para lo cual se pueden utilizar una amplia variedad de procedimientos. Así, los rodillos pueden calentarse eléctricamente, llenarse con aceite caliente, tener combinaciones de ambas cosas y pueden combinarse con fuentes de tratamiento externas adicionales tales como radiación UV, radiación IR y similares, quemadores de gas, etc. Es fundamental que la deformación se aplique a la torta de fibra activada entre los rodillos y se mantenga debido al curado inmediato. Dependiendo de la tecnología de sistemas, puede tener sentido usar un agente de separación para evitar que la torta de fibra se adhiera a las superficies de mecanizado.

De acuerdo con una propuesta ventajosa, la fabricación se realiza en un procedimiento continuo desde el adelgazamiento de la torta de fibra por la dispersión de la mezcla de fibra hasta el curado del tablero.

De acuerdo con una propuesta ventajosa, tiene lugar a continuación un confeccionado.

Un aspecto principal de la presente invención es la provisión de una estación de moldeo novedosa e inventiva para la fabricación de tableros de fibra correspondientes. De acuerdo con la invención, la estación de moldeo comprende un par de rodillos para deformar y curar una torta de fibra activada. Este par de rodillos comprende al menos un rodillo que se calienta de la manera descrita, estando diseñadas las superficies de ambos rodillos de forma que puedan introducir la deformación deseada en las tortas de fibra. El término rodillo en el sentido de la presente invención debe interpretarse, a este respecto, en un sentido amplio, que también puede implicar unidades de cinta cortas.

El tablero de fibra se cura tras un breve tratamiento con calor y humedad. Una vez deformado, mantiene su forma de manera estable. No requiere almas y puede reproducirse en cualquier momento. Además, ahorra recursos y es reciclable. Más del 80 % de los componentes son de naturaleza orgánica. Puede fabricarse con agentes aglutinantes libres de formaldehído y, en comparación con otras estructuras de construcción ligera, también puede utilizarse sin marco debido a su alta estabilidad intrínseca. Debido a su estructura, tiene mayor estabilidad que los productos de material macizo equiparables, pero llena un gran volumen con poco peso. Además, puede dotarse de una superficie lisa y homogénea de modo que puede recubrirse o laminarse directamente con diferentes materiales.

Dependiendo del caso de aplicación, el tablero de fibra es particularmente adecuado para la construcción de productos de tipo sándwich. Así, se pueden colocar tableros de fibra del mismo tipo unos encima de otros. Si estos se colocan en inclinados entre sí, se crea un material compuesto de gran volumen con dos tableros de fibra deformados ligeros. También se pueden aplicar tableros planos. Este tipo de entablado da lugar a elementos muy estables. Estos se pueden utilizar, por ejemplo, como hoja de puerta y similares. Mientras que en el estado de la técnica, en estructuras de nido de abeja y similares, normalmente se lleva a cabo un encolado por toda la superficie para fabricar compuestos de tipo sándwich porque la cola normalmente se pulveriza, es posible en el marco de la invención aplicar cola solo en un área de contacto mínima entre tableros adyacentes. Es concebible rectificar las puntas de las ondulaciones para hacerlas planas y a continuación aplicar cola a las crestas de las ondulaciones, por ejemplo con un rodillo, una jeringa delgada, una máscara o similar, para luego crear un compuesto con otra placa ondulada o una placa plana. Este encolado mínimo hace que los tableros no estén cubiertos por completo con una película. Hay menos evaporación, un peso más bajo y las propiedades del material del tablero de fibra cobran todo su protagonismo.

Se propone un tablero de fibra hecho de fibras que contienen lignocelulosa, en particular fibras de madera, y agente aglutinante, el cual presenta una deformación tridimensional intrínsecamente estable, que discurre en al menos una dirección y que se repite periódicamente.

El tablero de fibra es un cuerpo moldeado en forma de tablero que se compone de fibras que contienen lignocelulosa. Tiene esencialmente forma de tablero. Mientras que un tablero convencional puede describirse esencialmente como un paralelepípedo provisto de superficies planas, el cual está definido por bordes laterales y dos superficies exteriores que se sitúan en un plano definido por los bordes laterales, la deformación tridimensional en el sentido de la presente invención significa que el tablero en sí mismo con superficies esencialmente paralelas entre sí se deforma en una dirección perpendicular a los bordes laterales. En el caso más simple concebible, puede tratarse de estructuras simples, por ejemplo, pirámides. Sin embargo, una deformación tridimensional abarca pliegues, ángulos, poros y similares.

Intrínsecamente estable en el sentido de la presente invención significa que el tablero permanece mecánicamente firme después de su fabricación en su estado deformado, es decir, no es flexible en el sentido de que la deformación pueda eliminarse. Puede tener algo de elasticidad, pero es lo suficientemente firme como para conservar su forma deformada.

Sin embargo, que discurra en al menos una dirección y se repita periódicamente significa que la deformación se prolonga y se repite constantemente a lo largo de una de las direcciones del tablero. Por ejemplo, un tablero se puede hacer ondulado, puede presentar ángulos o similares. Si se realiza una sección transversal en una dirección del tablero de modo que la deformación se pueda ver desde un lado, esta muestra una especie de onda, un diente de sierra, un perfil rectangular o similar.

La deformación puede discurrir oblicuamente hacia los bordes laterales, lo que resulta del confeccionado. También puede diseñarse básicamente de modo que discurra en paralelo a uno de los bordes laterales.

En cuanto a la densidad aparente, el tablero está configurado como un panel HDF. Preferentemente contiene fibras largas, por ejemplo de 15 a 20 mm.

La formación del tablero de fibra crea un tablero que ocupa un gran volumen en relación con su densidad aparente. El volumen espacial en el sentido de la presente invención se refiere al espacio esencialmente paralelepipédico que ocupa el tablero. Mientras que la densidad aparente o el volumen del tablero en sí se refiere al área del sólido del tablero, el volumen espacial está formado por superficies planas en los salientes superior e inferior del tablero deformado que se complementan con bordes laterales periféricos para formar un paralelepípedo que envuelva completamente el tablero. Este paralelepípedo tiene un volumen significativamente mayor que el volumen formado por el área del sólido del tablero en sí mismo. De acuerdo con una propuesta ventajosa de la invención, el espesor del tablero es superado por la altura volumétrica en al menos un factor de 3.

Una ventaja particular del tablero es que combina propiedades mecánicas mejoradas con un bajo peso volumétrico. El tablero se vuelve mecánicamente más estable como resultado de la formación de la deformación. Es generalmente conocido que los elementos curvados o doblados son particularmente estables cuando se someten a presión a lo largo del eje de pandeo. En el presente caso, sin embargo, el tablero también es extremadamente estable y resistente a la rotura en la dirección de la deformación debido a su densidad aparente.

El tablero tiene la ventaja de ampliar significativamente los ámbitos de aplicación de tales tableros. Debido a su bajo peso en comparación con el volumen espacial, un tablero de este tipo se puede utilizar, por ejemplo, como relleno. Tales ámbitos de aplicación surgen, por ejemplo, en la producción de puertas y elementos de pared. Debido a su resistencia mecánica, la superficie se puede perforar y sujetar tornillos. Puede sostener clavos.

Puede dotarse directamente de los perfiles de encolado para rebordes, es decir, tiras que se pegan o se fijan de otra manera a los bordes laterales. Debido a la deformación tridimensional, el tablero ofrece una superficie de fijación notable en los bordes laterales.

Los tableros también se pueden utilizar en estructuras de tipo sándwich. Se pueden unir a tableros similares deformados tridimensionalmente colocándolos unos encima de otros y fijándolos de la manera convencional. A este respecto, resulta ventajoso que las deformaciones tridimensionales estén dispuestas inclinadas entre sí. Si se unen dos tableros idénticos entre sí, por ejemplo con un contorno ondulado, se pueden colocar uno encima de otro en ángulo recto entre sí. Esto da como resultado una gran cantidad de puntos de contacto, un volumen espacial considerable con un peso de tablero muy bajo. La estabilidad mecánica es inmensa.

Se pueden colocar tableros planos sobre la superficie de tableros deformados tridimensionalmente de acuerdo con la invención. De esta manera se obtienen tableros muy ligeros pero extremadamente estables en relación con el volumen espacial cuando los tableros de cubierta planos son, por ejemplo, tableros HDF muy delgados.

Con la invención se proporcionan un tablero de fibra y un novedoso procedimiento de fabricación que permiten producir tableros de fibra con una estabilidad mecánica particular y al mismo tiempo de bajo peso en relación con el volumen espacial utilizando una novedosa unidad de fabricación con un coste económico asumible. Otras ventajas y características de la invención se desprenden de la siguiente descripción con ayuda de las figuras. A este respecto muestran:

la Fig. 1 una vista lateral esquemática de un tablero de fibra de acuerdo con la invención;

la Fig. 2 una vista parcial en perspectiva de un tablero de fibra de acuerdo con la invención y

la Fig. 3 una vista lateral esquemática de un tablero de tipo sándwich.

La figura 1 muestra un tablero de fibra 1 que, en el ejemplo de realización mostrado, presenta una estructura ondulada rectangular progresiva. Como explicación, se muestran las dimensiones del espesor de tablero 2 por un lado y la altura de tablero 3 por otro lado. La altura de tablero, junto con el perímetro del tablero, es la medida que se utiliza para calcular el volumen espacial del tablero. Resulta que se puede lograr un volumen espacial muy grande con un tablero 1 delgado intrínsecamente muy estable que solo tiene espesor 2.

La figura 2 muestra esquemáticamente un tablero 4 con un perfil de deformación esencialmente sinusoidal. Es bastante obvio que estos tableros, en sándwich, pero también por sí solos, ofrecen una alta resistencia mecánica con un bajo peso volumétrico.

Como muestra la representación de un panel de tipo sándwich mostrada en la figura 3, un tablero 5 ondulado y deformado según la invención, por ejemplo, está flanqueado con dos tableros 6 y 7 planos en ambas superficies. Se producen líneas de contacto a lo largo de los grupos de ondas. Las áreas indicadas con 8 son áreas de unión en las que se aplica adhesivo. Las crestas de los tableros 5 se pueden nivelar previamente, por ejemplo, aplastándolas hasta aplanarlas. El adhesivo se puede aplicar en las áreas de unión 8 por medio de un rodillo, por rociado en línea, por medio de una máscara o similar. El compuesto de tipo sándwich se crea mediante prensado posterior. Se forman áreas de unión correspondientes de la misma manera en el área del tablero plano inferior.

Lista de referencias

1 tablero

2 espesor

3 altura

4 tablero

5 tablero deformado

6 tablero plano

7 tablero plano

8 áreas de unión

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para fabricar un tablero de fibra (1) a partir de fibras de madera y agente aglutinante, que presenta una deformación tridimensional intrínsecamente estable, que discurre en al menos una dirección y que se repite periódicamente, configurada de manera ondulada, presentando el tablero un agente aglutinante que puede activarse mediante aplicación de vapor, siendo la relación entre el espesor del tablero (2) y la altura volumétrica (3) de al menos 1:3, presentando el tablero un perfil de deformación sinusoidal, en donde se aplican y se precompactan una cantidad predeterminada de fibras secas sobre una cinta transportadora y se alimentan a un área de deformación en la que a la cantidad de fibras se les aplica la temperatura y humedad requeridas para el acabado y se les confiere la deformación bajo una presión adecuada en una estación de deformación y se curan inmediatamente, caracterizado por que el agente aglutinante se activa mediante la aplicación de vapor, utilizándose un par de rodillos calentados para la deformación y el curado, en donde la deformación se aplica a la cantidad de fibras activadas entre los rodillos del par de rodillos y se mantiene gracias al curado inmediato, y por que el tablero de fibra (1) está configurado como un tablero HDF.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la fabricación se realiza en un proceso continuo desde la dispersión hasta el acabado.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la temperatura y la humedad se ajustan inmediatamente antes de la deformación y el curado.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la deformación y el curado se realizan simultáneamente.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado por que a continuación se confeccionan los tableros curados.