WO1997000160A1 - Verfahren zum herstellen von plattenförmigen bauelementen - Google Patents

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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B17/00—Details of, or accessories for, apparatus for shaping the material; Auxiliary measures taken in connection with such shaping
    • B28B17/02—Conditioning the material prior to shaping
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
    • B28B1/525—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement containing organic fibres, e.g. wood fibres

Definitions

  • the invention relates to a method for producing plate-shaped components, in particular plate bodies made of fibrous materials or the like. and curable binders for the fibrous materials.
  • E ⁇ are known as chipboard serving as components, which or the like through a mixture of wood chips with curable or polymerizable binders such as phenolic resin, urea resin. and are often formed with the addition of formaldehyde and compressed by pressure.
  • the binders are also environmentally incompatible, so that the known chipboards, in particular due to health considerations, only limited, e.g. can be used for interior fittings.
  • this object has a solution in that the fibrous materials with an aqueous moisture content of essentially 40 to 80 weight percent are mixed with burned sulfuric acid calcium (gypsum) with release of the moisture content in the gypsum the mixture is applied to a firm, flat base and compressed on the base by means of pressure and exposed to a residence time depending on the setting of the burned sulfuric acid calcium (gypsum).
  • a subsequent maturing process of, for example, at least one day can preferably follow the secure curing of the plate bodies at the dwell time for the pressed fiber-gypsum mixture.
  • the setting process of the gypsum requires the moisture content of the wood chips, as a result of which drying processes for the wood chips are eliminated in an energy-saving manner, while the gypsum, as an environmentally friendly binding agent, allows the plate bodies to be used universally.
  • various gypsum corresponding to the heating temperature during their manufacture, can be used as a binder in the mixture, for example stucco or quick-setting gypsum, screed gypsum, mortar gypsum, etc.
  • the plate bodies formed in this way are also flame-retardant and non-flammable.
  • the plate bodies are low-swelling and of high strength.
  • the plate bodies can also be machined as desired, for example drilling, milling or the like. It has been found that the gypsum components used are also determinative of the density of the plate bodies. The use of a 60% gypsum proportion is preferably provided.
  • the method provides that the fiber materials are formed by coarse and / or fine wood chips mixed or separately independent.
  • chopped plant products such as straw chopped fibers can be used.
  • fabric fibers from textiles made from naturally biological or chemical substances.
  • fibrous materials with more or less large amounts of moisture can be used as basic materials.
  • the differently moist fibers are mixed with one another in such a way that, when mixed with one another, they are adjusted together to a moisture content fraction of 50-100%. The fibers can thus be used directly as they are delivered, without prior drying processes.
  • the pulp-gypsum mixture is used to achieve various densities with optional compression pressures of generally 40 to 1000 kg / cm 2 .
  • the process steps provide that the plate body compressed by the compression pressure can be formed by a mixture of coarse fibers, for example wood shavings and plaster, and that the top and / or undersides of the plate body can be formed by outer layers of fine fibers, for example fine chips made of wood, clad and the board body together with the fine fiber covering layers is exposed to the pressing pressure.
  • a multi-layer plate is formed, in which the femfa layers on the plate body can possibly lead to structuring.
  • the femf fibers for example fine chips, prior to the application of the pressure either with low moisture or dry, gypsum-free or with low moisture or dry mixed with gypsum on the plate body formed by coarse fibers, for example wood chips, are applied.
  • the strength of the plate bodies which can be formed in this way can be further improved by accommodating lattice and / or strip-shaped inserts made of metallic or textile materials or plastic in the plate body.
  • the inlays can extend one or more times one above the other in the panel body and the laminate thus formed is preferred, e.g. be formed by expanded metal.
  • a device for producing plate-shaped components in particular plate bodies made of fibrous materials or the like.
  • gypsum as a binder for the fibrous materials are storage silos for the absorption of the fibrous materials with different levels of moisture content, with the silos via mixing and mixing-related
  • Dosing silos for the fiber materials and silos for storing various types of gypsum and fine chips are provided.
  • devices for supplying gypsum to the fiber materials and for mixing gypsum and fiber materials or gypsum and fine chips are provided, and a support for supporting the fiber / gypsum mixture as well as an abutment for the pressing pressure with an associated pressing device for application of the pressing pressure.
  • a device for periodic or continuous ripening of the plate bodies which e.g. can be formed by shelves or by conveyor belt streets.
  • the essential part of the process is seen in the fact that fiber materials, for example wood chips, are still in a moist state are mixed with gypsum parts and the wood juice contained in the wood chips is used for setting the gypsum parts.
  • the gypsum fractions act as binders for the wood chips and further lead to a brief drying out of the wood chips after the mixing process, supported by the pressing pressure, the residence time and the maturing time.
  • Fig. 1 shows a device in side view schematically
  • Fig. 2 shows a device in plan view.
  • 1, 2 and 3 delivered and loosely heaped wood chip piles with different degrees of moisture are designated.
  • the wood chips 4 of the heap 1, for example 0 to 40 degrees of moisture, the wood chips 4 of the heap 2, for example 45 to 65% moisture and the wood chips 4 of the heap 3, for example 70 to 120% moisture.
  • the wood chips 4 can be introduced by means of transport devices 5 into separate silos 6, 7 and 8.
  • the wood chips 4 pass from the silos 6 to 8 via further transport devices 9 into metering silos 10 and 11 and from there to a mixer 12 in which wood chips 4 with different moisture contents are mixed.
  • 13 denotes a further transport device for mixed wood chips 4, to which plaster silos 14, 15 and 16 as well as a fine chip silo 17 are assigned.
  • Gypsum 19 from the plaster silos 14, 15, 16 can be fed and mixed with the wood chips 4 via transport screws 18.
  • the fibrous material-gypsum mixture is applied to a base 20, for example a flat plate or a conveyor belt, and a press- Stamp 21 exposed to a pressure of substantially 40 to 1000 kg / cm 2 .
  • the press ram pressure in conjunction with the selected gypsum proportions, enables the formation of predeterminable densities for the plate bodies.
  • the plate bodies 22 compressed by the press ram remain under the action of the pressure until the gypsum sets, which requires a shorter or longer dwell time when using gypsum types of different types.
  • the plate bodies are subsequently subjected to a ripening process which lasts for at least one day, for example.

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Abstract

Bei dem Verfahren zum Herstellen von umweltfreundlichen plattenförmigen Bauelementen, insbesondere Platenkörpern (22) aus Faserstoffen (4) od. dgl. und erhärtbaren Bindemitteln für die Faserstoffe (4), unter Einsatz eines geringen Energieaufwands, werden die Faserstoffe (4) mit einem wässerigen Feuchteanteil von im wesentlichen 40 bis 80 Gewichtsprozenten mit gebrannten schwefelsaurem Kalzium (Gips) unter Abgabe des Feuchteanteils an den Gips vermischt, die Mischung auf eine feste ebene Unterlage (20) aufgetragen, auf der Unterlage (20) durch Pressdruck verdichtet und unter Pressdruck einer von der Abbindung des gebrannten schwefelsauren Kalziums (Gips) abhängigen Verweilzeit ausgesetzt.

Description

Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen Bauele¬ menten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen Bauelementen, insbesondere Plattenkör¬ pern aus Faserstoffen od.dgl. und erhärtbaren Bindemit¬ teln für die Faserstoffe.
Eε sind alε Bauelemente dienende Spanplatten bekannt, die durch eine Mischung aus Holzspänen mit aushärtbaren oder polymerisierbaren Bindemitteln, wie Phenolharz, Harnstoffharz od.dgl. und des öftern unter Zusatz von Formaldehyd gebildet und durch Presεdruck verdichtet sind. Abgesehen davon, daß die in der Regel für die Herεtellung der Spannplatten feucht oder naß angelie¬ ferten Holzspäne vor der Vermischung mit den Bindemit¬ teln mit großem Energie- und Arbeitsaufwand zu trocknen sind, sind die Bindemittel auch umweltunverträglich, wodurch die bekannten Spanplatten, insbesondere auε geεundheitlichen Überlegungen, nur beschränkt, z.B. zu Innenausbauten zum Einsatz kommen können.
Es iεt Aufgabe der Erfindung Maßnahmen zum Herεtellen von umweltfreundlichen Plattenkörpern unter Verwendung von Faserstoffen und Bindemitteln energiesparend zu schaffen.
Gemäß der Erfindung hat diese Aufgabe eine Lösung gefun¬ den dadurch, daß die Faserstoffe mit einem wässerigen Feuchteanteil von im wesentlichen 40 bis 80 Gewichts¬ prozenten mit gebranntem εchwefelεaurem Kalzium (Gips) unter Abgabe des Feuchteanteils an den Gips vermischt werden, die Mischung auf eine feste ebene Unterlage auf¬ getragen und auf der Unterlage durch Preßdruck verdich¬ tet und unter Preßdruck einer von der Abbindung des ge¬ brannten schwefelsauren Kalziums (Gips) abhängigen Ver- weilzeit ausgesetzt wird. Bevorzugt kann sich zur sich¬ eren Durchhärtung der Plattenkörper an der Verweilzeit für die gepreßte Faserεtoff-Gips-Miεchung ein anschlies- sender Reifeprozeß von z.B. mindestens einem Tag an¬ schließen. Nach den Verfahrensεchritten benötigt der Ab- bindevorgang des Gipses den Feuchteanteil der Holzspäne, wodurch Trockenvorgänge für die Holzspäne energiesparend entfallen, während der Gips als umweltfreundliches Bin¬ demittel einen universellen Einsatz der Plattenkörper erlaubt. Es versteht εich, daß wahlweiεe verschiedene, entεprechend der Erhitzungεtemperatur bei ihrer Herstel¬ lung gebildeten Gipse, z.B. Stuck- oder Schnellbinde¬ gips, Estrichgipε, Mörtelgips usw. als Bindemittel in der Mischung Anwendung finden können. Die so gebildeten Plattenkörper εind außerdem schwer entflamm- und nicht brennbar. Außerdem sind die Plattenkörper quellarm und von hoher Festigkeit. Schließlich lassen sich die Plat¬ tenkörper auch beliebig mechanisch bearbeiten, z.B. Bohren, Fräsen od.dgl.. Es ist gefunden worden, daß die verwendeten Gipsanteile für die Dichte der Plattenkörper mitbestimmend sind. Bevorzugt ist die Anwendung eines 60%igen Gipsanteils vorgesehen.
Fernerhin sieht das Verfahren vor, daß die Faεerεtoffe durch miteinander gemiεchte oder getrennt unabhängige grobe und/oder feine Holzεpäne gebildet werden. Außerdem können alε Faεerεtoffe gehäckεelte Pflanzenerzeugniεεe, wie Strohhäckεel, Anwendung finden. Auch εind alε Faεer- stoffe Gewebefasern auε natürlich biologiεchen oder chemiεchen Stoffen hergestellten Textilien verwendbar. Bei der Anwendung deε Verfahrenε können Faserstoffe mit mehr oder weniger großen Feuchteanteilen als Grund- mateπalien zur Anwendung kommen. Die verschieden feuch¬ ten Faserεtoffe werden miteinander vermiεcht dergeεtalt, daß εie vermischt miteinander gemeinsam auf einen Feuch¬ tegehaltanteil von 50 - 100% eingeεtellt werden. Somit können die Faserεtoffe unmittelbar wie sie angeliefert werden, ohne zuvorige Trockenvorgänge, zur Anwendung kommen. Es ist gefunden worden, daß bei Vergrößerung der Faseranteile im Plattenkörper Platten mit geringerem Ge¬ wicht ausbildbar sind, während bei Verminderung der Faseranteile oder Erhöhung der Gipsanteile die Platten ein größeres Gewicht erhalten. So kann eine Leichtbau¬ platte mit einem Mischungsverhältnis von 600gr feuchten Faseranteilen und 400gr Gipsanteilen herstellbar εein, während Miεchungεverhältnisse mit 400gr Feuchtspänen und 600gr Gips zu gewichtigeren Platten führen.
Nach weiterem Verfahren ist vorgeεehen, die Faserstoff- Gips-Miεchung zur Erreichung verεchieden großer Dichten wahlweiεe Preßdrucken von im weεentlichen 40 bis 1000 Kg/cm2 auεzuεetzen.
Fernerhin εehen die Verfahrensεchπtte vor, daß der durch den Preßdruck verdichtete Plattenkörper durch eine Mischung aus groben Fasern, z.B. Holzspänen und Gips, gebildet sein kann und daß die Ober- und/oder Untersei- ten des Plattenkörpers durch Deckschichten aus Feinfa¬ sern, z.B. Feinspänen aus Holz, plattiert und der Plat- tenkörper gemeinsam mit den Feinfaεerdeckεchichten dem Preßdruck ausgesetzt wird. Auf dieεe Weiεe ist eine Mehrschichtplatte gebildet, bei der die Femfaεerεchich- ten auf dem Plattenkörper gegebenenfallε zu Strukturier¬ ungen führen können. Eε versteht sich, daß die Femfa- εern, z.B. Feinspäne, vor der Aufbringung des Preßdruckε entweder mit geringer Feuchte oder trocken, gipsfrei bzw. mit geringer Feuchte oder trocken vermischt mit Gips auf den durch grobe Fasern, z.B. Holzspänen gebil¬ deten Plattenkörper aufgebracht werden.
Schließlich läßt sich die Festigkeit der so bildbaren Plattenkörper noch dadurch verbessern, daß im Platten¬ körper gitter- und/oder streifenförmige Einlagen aus metallischen oder textilen Werkstoffen bzw. Kunststoff untergebracht sind. Die Einlagen können einfach oder mehrfach übereinander sich im Plattenkörper erstrecken und daß so gebildete Laminat bevorzugt, z.B. durch Streckmetall, gebildet sein.
Bei einer Vorrichtung zum Herstellen von plattenförmigen Bauelementen, insbesondere Plattenkörpern aus Faserstof¬ fen od.dgl. mit Gips als Bindemittel für die Faserstoffe sind Vorratsilos für die Aufnahme der Faserstoffe mit verschieden großen Feuchteanteilen, mit den Silos über Transportglieder in Verbindung stehende Misch- und
Dosierεilos für die Faserεtoffe sowie Siloε für die Be¬ vorratung verschiedener Gipsarten und Feinspäne vorge¬ sehen. Ferner sind Einrichtungen zur Gipszuführung zu den Faεerstoffen und zum Vermiεchen von Gips und Faser- Stoffen bzw. Gips und Feinspänen vorgeεehen und eine zur Stützung der Faεerεtoff-Gips-Mischung εowie als Wider¬ lager für den Preßdruck dienende Unterlage mit zugeord¬ neter Preßeinrichtung zur Aufbringung des Preßdrucks vorgeεehen. An der Unterlage kann sich eine Einrichtung zur periodischen oder kontinuierlichen Ausreifung der Plattenkörper anεchließen, die z.B. durch Regale bzw. durch Tranεportbandεtraßen gebildet εein kann.
Daε Weεentliche deε Verfahrenε wird darin geεehen, daß Faεerεtoffe, z.B. Holzεpäne, in noch feuchtem Zuεtand mit Gipsanteilen vermischt werden und der in den Holz¬ spänen befindliche Holzsaft zur Abbindung der Gipsan¬ teile genutzt wird. Die Gipεanteile wirken dabei als Bindemittel für die Holzspäne, führen weiter zu einer kurzzeitigen Austrocknung der Holzspäne nach dem Ver¬ mischvorgang unterstützt durch den Preßdruck, der Ver¬ weilzeit und der Ausreifezeit.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Durchführung deε Verfahrens dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung in Seitenansicht schematisch und
Fig. 2 eine Vorrichtung in Draufsicht.
In den Fig. sind mit 1,2 und 3 angelieferte und lose aufgeschüttete Holzspänehaufen mit verεchieden großen Feuchtegraden bezeichnet. Dabei können die Holzεpäne 4 deε Haufenε 1, z.B. 0 biε 40 Grad Feuchteanteile, die Holzεpäne 4 deε Haufenε 2, z.B. 45 bis 65% Feuchtean¬ teile und die Holzspäne 4 des Haufens 3, z.B. 70 bis 120% Feuchteanteile aufweisen. Die Holzspäne 4 sind ver¬ mittelε Transporteinrichtungen 5 in getrennten Silos 6,7 und 8 einbringbar. Aus den Silos 6 biε 8 gelangen die Holzεpäne 4 über weitere Tranεporteinrichtungen 9 in Doεierεiloε 10 und 11 und von dieεen an einen Miεcher 12 , in dem eine Vermiεchung von Holzεpänen 4 mit ver- εchiedenen Feuchteanteilen erfolgt. Mit 13 iεt eine weitere Tranεporteinrichtung für vermischte Holzεpäne 4 bezeichnet, der Gipsεiloε 14,15 und 16 εowie ein Fein- εpanεilo 17 zugeordnet iεt. Über Transportschnecken 18 ist Gipε 19 aus den Gipsεiloε 14,15,16 den Holzspänen 4 zuführ- und vermiεchbar. Die Faserstoff-Gips-Mischung wird auf eine Unterlage 20, z.B. eine ebene Platte oder em Transportband aufgebracht und auf dieεem einem Preß- Stempel 21 mit einem Druck von im wesentlichen 40 bis 1000 Kg/cm2 ausgesetzt. Der Preßstempeldruck erlaubt in Verbindung mit den gewählten Gipsanteilen die Bildung vorbestimmbarer Dichten für die Plattenkörper. Die durch den Preßstempel verdichteten Plattenkörper 22 bleiben bis zur Abbindung deε Gipses unter Preßdruckeinwirkung, was bei der Verwendung von Gipsεorten unterschiedlicher Arten eine weniger oder größere Verweilzeit beansprucht. Nachfolgend werden die Plattenkörper einem Reifeprozeß unterworfen, der z.B. mindeεtenε einen Tag anhält.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von plattenförmigen Bauele¬ menten, insbesondere Plattenkörpern aus Faserstoffen od. dgl. und erhärtbaren Bindemitteln für die Faserεtoffe, dadurch gekennzeichnet, daß Faserεtoffe mit einem wäε- εerigen Feuchteanteil von im weεentlichen 40 biε 80 Ge¬ wichtsprozenten mit gebrannten schwefelsaurem Kalzium (Gips) unter Abgabe des Feuchteanteils an den Gips ver¬ mischt werden, die Mischung auf eine feste ebene Unter¬ lage aufgetragen und auf der Unterlage durch Preßdruck verdichtet und unter Preßdruck einer von der Abbindung des gebrannten schwefelsauren Kalziums (Gips) abhängigen Verweilzeit ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verweilzeit für die gepreßte Faserstoff-Gipε- mischung ein anschließender Reifeprozeß von mindestens einem Tag nachgeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feuchten Faserstoffe zur Bildung der Mischung mit im wesentlichen 40 bis 80% Gewichtsanteilen Gips vermischt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Faserstoffe durch miteinander gemisch¬ te oder getrennt unabhängige grobe und/oder feine Holz¬ späne gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß alε Faserstoffe gehäckselte Pflanzener¬ zeugnisse, z.B. Stroh, dienen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Faserstoffe durch Gewebefasern aus natürlich biologischen oder chemischen Stoffen herge- εtellte Textilien gebildet werden.
7. Verfahren nach Anεpruch 1,3,4 und 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß Faserεtoffe mit mehr oder weniger großen Feuchteanteilen zur Anwendung kommen, die Faεerεtoffe miteinander vermiεcht werden und daß die Faεerεtoffe vermiεcht gemeinεam auf einen 50 bis 100% Feuchteanteil eingestellt werden.
8. Verfahren nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faεerεtoffe mit vorbeεtimmt verschieden hohen Temperaturen gebranntes schwefelsaures Kalzium (Gips) zur Bildung der Mischung miteinander vermischt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alε Preßdruck für die auf der Unterlage aufgetragene Faεerεtoff-Gipε-Miεchung wahlweise Drucke von im wesent¬ lichen 40 biε 1000 Kg/cm2 aufgebracht werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Preßdruck verdichtete Plattenkörper durch eine Mischung aus groben Fasern, z.B. Holzspänen und Gips gebildet wird und daß die Ober- und/oder Unter¬ seite des Plattenkörperε durch Deckεchichten auε Fein- faεern, z.B. Feinεpänen versehen und der Plattenkörper gemeinsam mit den Feinfaεerdickεchichten dem Preßdruck auεgesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinfasern, z.B. Feinspäne, vor der Aufbringung deε Preßdruckε mit geringer Feuchte oder trocken gipε- frei bzw. mit geringer Feuchte oder trocken vermischt mit Gips auf den durch grobe Fasern, z.B. Holzspäne, ge¬ bildeten Plattenkörper aufgebracht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenkörper vermittels gitter- und/oder strei- fenförmigen Einlagen aus metallischen oder textilen Werkstoffen bzw. Kunststoffen laminiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Laminat Streckmetall verwendet wird.
14. Vorrichtung zum Herstellen von Bauelementen, insbe¬ sondere Platten nach den Ansprüchen 1 bis 13, gekenn¬ zeichnet durch Vorratεεiloε (6,7,8) für Faserεtoffe (4) mit verεchieden großen Feuchteanteilen, mit den Siloε
(6,7,8) über Transportglieder (9) in Verbindung stehende Misch- und Dosiersilos (10,11) für die Faserεtoffe (4) εowie einem Mischer (12) und Silos (14,15,16,17) für die Bevorratung verschiedener Arten Gips (19) und Feinspäne, Einrichtungen (18) zur Gipszuführung zu den Faserstoffen (4) und zum Vermischen von Gips (19) und Faserstoffen (4) bzw. Gips (19) und Feinspänen und eine Unterlage (20) zur Stützung der Faserstoff-Gips-Miεchung und als Widerlager für den Preßdruck mit zugeordneter Einrich- tung (21) zur Aufbringung des Preßdrucks.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich¬ net, daß εich an der Unterlage (20) eine Einrichtung, z.B. Regale, Transportbandstraße, zur periodischen oder kontinuierlichen Ausreifung der Plattenkörper an¬ schließt.
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