WO2004007159A1 - Mdf-presstechnologie - Google Patents

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WO2004007159A1
WO2004007159A1 PCT/EP2002/014751 EP0214751W WO2004007159A1 WO 2004007159 A1 WO2004007159 A1 WO 2004007159A1 EP 0214751 W EP0214751 W EP 0214751W WO 2004007159 A1 WO2004007159 A1 WO 2004007159A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glue
fibers
sawdust
wood
component
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/014751
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Stutz
Dr. Dieter DÖHRING
Original Assignee
Kronospan Technical Company Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kronospan Technical Company Limited filed Critical Kronospan Technical Company Limited
Priority to AT02807596T priority Critical patent/ATE311965T1/de
Priority to EP02807596A priority patent/EP1519818B1/de
Priority to CA002491656A priority patent/CA2491656C/en
Priority to EA200401559A priority patent/EA007082B1/ru
Priority to AU2002356782A priority patent/AU2002356782A1/en
Priority to DE50205236T priority patent/DE50205236D1/de
Priority to US10/520,994 priority patent/US20060127659A1/en
Publication of WO2004007159A1 publication Critical patent/WO2004007159A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/253—Cellulosic [e.g., wood, paper, cork, rayon, etc.]

Definitions

  • the invention relates to a component made from wood particles such as fibers or chip.
  • a method for producing the component is specified.
  • the invention relates in particular to panels made entirely or predominantly from wood fibers.
  • a production process for the production of a wood fiber board is known from the German trade magazine HK 1/88, pages 74 to 75, "Production of MDF boards”.
  • Cooked wood chips are fed to a so-called refiner.
  • the wood chips are processed into fibers in the refiner
  • the fibers are transported out of the refiner with the help of steam and passed on by means of a line called a "blow-line".
  • the vapor pressure is approximately 10 bar.
  • the temperature is approx. 1 50 to 1 60 ° C.
  • Glue is added in the "blow line”.
  • Phenol resins, urea resins or mixed resins made from urea and melamine are used as glue.
  • the "blow line” expands.
  • a swirl is caused by the expansion.
  • the glue mixes with the fibers.
  • the proportion of glue in relation to the fibers is approx. 22% by weight.
  • the “blow line” opens into the middle of a drying tube.
  • the drying tube has a diameter of, for example, 2.60 m. Air is blown through the drying tube at a temperature of 160 ° C., maximum of 220 to 240 ° C.
  • the moisture in the drying tube is reduced from 1 00% to 8 to 1 1%, and the resulting steam, which is contaminated with water-foreign substances, is separated from the fibers in subsequent cyclones and fed to the environment via chimneys.
  • the fibers with glue are fed in layers to a molding machine.
  • the fibers here are pressed in two phases. First, a pre-pressing takes place. The pre-pressed fibers are then pressed using high pressure and the application of heat to the board. Experts have found that the plates split if the temperature falls below 150 ° C during the pressing to the plate and is, for example, 140 ° C. The temperatures during the pressing are therefore typically 1 80 ° C.
  • a gluing device for the production of fiber boards is known from the document EP 0 744 259 A2.
  • a process for the production of boards from a wood-based material can be found in US Pat. No. 5,554,330.
  • GB 791, 554 discloses a method for mixing solid and liquid components.
  • a device for the continuous gluing of wood chips can be found in the document DE 41 15 047 C I.
  • Continuous mixing of chip and fibrous substances with binders can be found in the document DE-OS 1 956 898.
  • the extraction of glue from wooden components is disclosed in the documents PCT / I B98 / 00607 and WO 98/371 47.
  • Pre-vaporization processes are described in the publications DE-OS 44 41 01 7, US 1 1 1 7 95 and the Danish patent application No. 0302/97.
  • the object of the invention is to reduce production costs.
  • the object of the invention is achieved by one of the claimed methods.
  • a plate manufactured according to the method comprises the features of the subclaim.
  • the inventors have found that only the water vapor escaping at the high temperatures is responsible for the cleavage. If water vapor is not generated during pressing or at least only to a small extent as a result of sufficiently low temperatures, no splitting occurs.
  • the splitting can be avoided if the temperatures during the pressing are chosen low enough. It is important that no or only a small amount of water vapor development occurs during the pressing. Temperatures below 120 ° C have already proven to be sufficient. The temperature range is preferably between room temperature and 95 ° C. It is particularly preferably pressed at temperatures up to 60 ° C. The pressing speed is not or hardly influenced by the addition of heat. A delay may occur when pressing, if the wood components are to be brought to temperature, for example in the press. A delay occurs in this case because the heating can cause a time delay. If the fibers are pressed with the resin at temperatures of, for example, 200 ° C., the resins that are typically used cure completely or almost completely.
  • the resin does not harden, or at least only insignificantly, if it is pressed together with the wood chips, wood fibers, sawdust or mixtures thereof at temperatures below 1 20 ° C.
  • the person skilled in the art believed that the resin had to cure in order for a surface in components such as panels made of wood-based materials to be free of defects.
  • the resins used are in the form of low molecular weight components. Hardening means that the low-molecular components cross-link so that they form a stable network.
  • the component produced in accordance with the method differs from the prior art in particular in that the resins used are not cured.
  • the resin used can be found in the product unchanged or almost unchanged by means of a chemical analysis. So there has been no chemical conversion and no or practically no chemical crosslinking.
  • the plate produced at sufficiently low temperatures can be used in particular as a semi-finished product.
  • this is fed to a press in a known manner together with decorative paper, backing paper and other components of a laminate floor. Now is pressed at temperatures above 1 50 ° C, preferably above 180 ° C. The upper limit of the temperature has been reached if this leads to damage to the product. Not only are the papers connected to the plate, but the resins in the plate also harden. Overall, considerable costs are nevertheless saved, since a heating step is reduced or even avoided entirely.
  • a typical density of the plate produced according to the process is 650 kg / m 3 .
  • the plate should have been pressed so strongly that the density does not fall below 300 kg / m 3 , preferably 400 kg / m 3 , particularly preferably 500 kg / m 3 , in order to achieve a stable and thus easy-to-handle plate ,
  • the density of the plate is typically below 1000 kg / m 3 .
  • the board is pressed to the end product, for example a coated board for laminate floors, it can be compacted to above 1500 kg / m 3 , particularly preferably to above 2000 kg / m 3 .
  • the density is 2400 kg / m 3 .
  • the proportion of resin in the panel is, for example, 7.5 percent by weight if the panel produced is to be used as a floor in the form of panels.
  • the resin content for door leaves is typically 2.5 percent by weight.
  • the hard content should not exceed 35 percent by weight.
  • the limit of about 10 percent by weight of resin should not be exceeded.
  • a lower limit at which the method still works is about 1 percent by weight.
  • Reactive resins are used as resins, i.e. resins with components that can chemically build up a network.
  • reactive resins are: solid or liquid phenol resins, Amino resins such as urea resins, melamine resins, acrylic resins, epoxy resins and / or polyester resins.
  • wood chips consisting of wood can first be separated into solid and liquid components.
  • the solid wood components are dried and provided with glue, i.e. reactive resins.
  • the solid wood components provided with glue are pressed into a shaped body, for example a plate.
  • the liquid components include in particular lignin and hemicellulose. At the temperatures prevailing during drying, these substances cause emissions, which also lead to odor and thus environmental pollution. By separating these liquid components before drying, emissions during and / or after drying are reduced accordingly. The environment is correspondingly less polluted during plate production.
  • the liquid constituents are preferably disposed of and / or processed at temperatures at which only low emissions occur. If the temperatures of the liquid constituents are high, in particular above 90 ° C., the liquid constituents are kept in a gas-tight system with respect to the environment until the temperatures have dropped sufficiently.
  • the liquid constituents in particular lignin and hemicellulose, are used as glue, that is to say mixed with the dried solid wood constituents according to the invention.
  • the solid wood components are preferably processed into fibers or chips.
  • the liquid components can, for example, in a so-called agitator from the solid wood components are separated.
  • the abovementioned constituents which are obtained are typically 20 to 35% by weight of hemicellulose, 45 to 50% by weight of cellulose and 20 to 35% by weight of lignin.
  • the cellulose is an integral part of the wood.
  • wood chips are first placed in a stuffing screw. From the stuffing screw, the wood chips come into a cooking container in the compressed state and are cooked here under high pressure.
  • the cooking container is designed for high pressures.
  • the pressure in the cooking container is in particular at least 1.2 to 2.2 MPa (12 to 22 bar).
  • wood chips are usually cooked at pressures of only 0.8 to 0.9 MPa.
  • the thermal steam treatment separates the solid wood components (cellulose) from the lignin and hemicellulose, which are liquid components.
  • the cellulose is in solid form.
  • the other two components, lignin and hemicellulose are liquid and can basically be used as glue.
  • the adhesive force is mainly caused by the hemicellulose.
  • liquid components After the liquid components have been separated off, they cool down significantly and are only led out of the gas-tight system at relatively low temperatures and, for example, further processed, that is to say sprayed onto the fibers in particular via nozzles.
  • the liquid constituents have therefore clearly cooled, in particular by at least 30 ° C., preferably by at least 50 ° C., before they leave the system, which is encapsulated in a gas-tight and thus odor-tight manner. In this relatively cool state, the odor development is significantly lower. It is then not critical to remove the liquid components from the gas-tight system.
  • the liquid components can be used as glue. This is made possible in an environmentally friendly manner in that the liquid constituents of a wood only leave a gas-tight and thus odor-tight encapsulated system at low temperatures, in particular at temperatures significantly below 100 ° C., in particular below 70 ° C., particularly preferably below 50 ° C. and applied to the fibers in this cool state, for example. In this way it is possible to reduce environmental pollution in a particularly economical way.
  • the gas-tight system consists, for example, of the container and connected lines.
  • Another container, which is used for cooling, for example, can be part of the gas-tight system.
  • the glue is undesirably subjected to a temperature treatment when applied in accordance with the prior art. From approx. 80 °, glue is adversely loaded or activated. Activated glue can no longer be used in the subsequent processing step, in which the glued solid wood components are pressed into the board. The active part of the glue is reduced by the aforementioned prior art. Of the 22% by weight originally usually used, only 1 to 8% by weight are still ready for use when the fiber / glue mixture leaves the drying tube. According to the invention, glue is applied to solid wood components in a relatively cool state. This prevents premature, unnecessarily extensive activation of glue.
  • a glue based on formaldehyde-urea is currently used for HDF, MDF and chipboard. If boards are made for the floor area, melamine is added to the glue. This is to prevent swelling that can occur due to moisture.
  • the problem is that part of the glue is lost through the temperature treatment for the actual processing step. It is disadvantageous that much more glue has to be added to the fibers or the chips than is necessary to press the fibers or the chips in a press with the addition of temperature and thus achieve the desired result, for example the MDF board.
  • An MDF board can currently have about 60 kg of glue per m 3 . This amount can be significantly reduced if glue is applied in a relatively cool state.
  • the liquid portions of hemicellulose and lignin obtained in the manner described above are applied to the solid wood components as glue in a cooled or cool state. They can advantageously be mixed with another glue in the cooled or cool state. The other glue was therefore not obtained from liquid components of the wood.
  • the proportion of hemicellulose and lignin in the glue mixture thus provided is preferably not more than 20% by weight.
  • the mixture also contains, in particular, a glue based on formaldehyde-urea.
  • the glues used in the prior art can be used.
  • the solid wood components are first dried and then glue is mixed with the dried components at temperatures which are substantially below the drying temperatures, in particular below 100 ° C. This prevents the glue from being undesirably exposed to the relatively hot temperatures that occur during drying.
  • the glue also contributes to emissions in the prior art. Since this is no longer exposed to the hot drying temperatures, but instead is applied to the solid wood components at relatively cool temperatures, the glue comes from the glue Emissions also avoided. So only water but no chemicals are dried in the dryer or drying tube. This results in corresponding environmental advantages, since the dry air is not disadvantageously contaminated with vapors that come from the glue according to the prior art. The production of the panels is correspondingly more environmentally friendly. In addition, this embodiment has the advantage that portions of the glue are not disadvantageously activated during the drying process and are therefore no longer available for the actual gluing of the wooden components to the board.
  • the solid wood components which are in particular in the form of fibers or chips and which are dried, are advantageously not loaded with liquid components of the wood-based material and, in the aforementioned embodiment, also not with glue.
  • the corresponding liquid phases are not dried in the dryer. Compared to the prior art, considerable amounts of energy are saved. Saving energy not only results in considerable cost advantages, but also conserves natural resources and thus the environment.
  • the solid wood components are therefore fed to a belt scale before gluing solid wood components on one side using a circulating conveyor belt transported on the other side, they are weighed. This provides information on the amount of glue to be added to the solid wood components of the wood in the subsequent step.
  • the solid wood components are transferred to the subsequent facility using the belt scale. Possible weight fluctuations of the supplied solid wood components are recorded during transport, registered and saved in one embodiment. This data is processed and can serve as a control variable for the amount of glue that is subsequently applied to the solid wood components.
  • the transport speed in the belt weigher is controlled such that a uniform amount of solid wood components is fed to the subsequent gluing device (device in which the solid wood components are provided with glue).
  • the subsequent gluing device device in which the solid wood components are provided with glue.
  • the weight of the solid wood components which can be in the form of fibers or chips, can be carried out in the smallest steps and enables the solid wood components to be fed evenly with an accuracy of, for example, ⁇ 1%.
  • the gluing is therefore carried out in a mixer in which glue and solid wood components are mixed with one another.
  • the mixer has means for cooling its housing.
  • an at least partially double-walled housing for example a double-walled tube, is provided for this purpose, which is part of the housing of the mixer.
  • a cooled liquid such as chilled water, is passed through the double-walled housing to cool the mixer or its walls.
  • the cooling should create a layer of condensation on the inside of the walls.
  • the cooling must be designed accordingly.
  • the layer of condensed water ensures that solid wood components provided with glue do not stick to the walls and clog the mixer.
  • the solid wood components After the solid wood components have dried, they are distributed over a wide area in one embodiment of the invention and a type of curtain or mat is formed. This is particularly the case when the solid wood components are in the form of fibers, since a mat or a curtain can easily be formed from them.
  • Glue is then added, especially sprayed into the curtain.
  • An air-glue mixture is preferably sprayed in, in order to ensure that the glue is distributed as evenly as possible.
  • the formation of a curtain ensures that the glue is evenly distributed over the solid wooden components. This is particularly the case when the solid wood components are in the form of fibers.
  • a curtain or mat formed from solid wood components is introduced into the mixer.
  • the curtain or mat is then blown through nozzles with an air-glue mixture.
  • the glue is fed to the curtain or mat via the nozzles.
  • the curtain or mat is then preferably passed through the mixer without contact.
  • the glue is blown into the dried solid wood components of the wood together with air, in particular at a temperature of 40 to 70 ° C., preferably at a temperature of 55 to 60 ° C. This ensures that the glue reaches a dry outer skin. So it is activated minimally. This ensures that the subsequent mixture of solid wood components and glue does not stick to transport devices and equipment, for example inside the mixer.
  • the glue is swirled with heated air and this air-glue mixture is added to the dried solid wood components, for example fibers or chips.
  • the warm air which is introduced into the mixer together with the glue and the dried solid wood components, for example, activates the surfaces of the glue droplets generated in this way. This suitably counteracts the adherence of solid wood components to subsequent equipment, for example mixer walls. Otherwise, for example, the mixer would have to be cleaned in a very short time. The production would then be stopped disadvantageously. Unwanted cleaning costs are also incurred accordingly.
  • the free surface of the glue is further activated in an embodiment of the invention by a device suitable for this purpose, in order to facilitate subsequent processing steps.
  • a device suitable for this purpose in order to facilitate subsequent processing steps.
  • the solid wood components contaminated with glue therefore preferably get into a riser pipe, which is in particular 10 to 30 m, preferably about 20 m long.
  • the diameter of the riser pipe is in particular 1 to 4 meters.
  • the riser pipe is preferably also cooled and in turn is then, for example, double-walled in order to pass a cooling liquid between the two walls of a double wall.
  • the objective is again to form a condensation layer on the inside walls of the riser pipe so that the glued solid wood components do not stick to the walls.
  • the glued solid wood components can be passed through an air or gas stream in a particularly simple, contactless manner through the riser pipe.
  • the solid wood components especially if they are in the form of fibers, pass through the at a speed of at least 25 meters per second, preferably of at least 35 meters per second
  • Riser pipe should be passed through. If the speed is lower, fibers or chips remain stuck to the riser pipe despite the aforementioned measures. This would make the riser dirty unnecessarily quickly.
  • the riser had to be cleaned after only 8 hours. By setting a suitable speed, the cycles could be extended to 7 to 8 days. So the riser only had to be cleaned every week.
  • the maximum speed at which the solid wood components contaminated with glue are blown through the riser depends on the performance of the following components or devices. It must be taken into account here that the following components or equipment must be able to process the incoming amount of solid wood components. In practice, an upper limit of 40 meters per second could currently be easily achieved. From 50 meters per second, the following components used so far were overloaded. The upper
  • the speed limit can be increased as soon as more powerful downstream components are available.
  • the basic principle is that higher transport speeds in the riser pipe are an advantage, since then contamination problems and the associated downtimes in production are reduced accordingly.
  • the glue on the surface is further activated somewhat so that subsequent processing steps can be carried out appropriately.
  • the length of the riser pipe must therefore be adapted by the person skilled in the art to the desired degree of glue activation.
  • the specialist will at Take into account the transport speed in the riser.
  • the solid wood components which are contaminated with glue, enter a cyclone.
  • the glue has now been sufficiently activated on the surface due to the aforementioned measures so that it no longer adheres to the cyclone.
  • the solid wood components are separated in cyclones and transported to the next processing step with a means of transport such as a belt.
  • the solid wood components are separated from the air in cyclones.
  • the transport means guides the solid wooden components into a viewing device.
  • the solid wood components are examined for coarse components in the viewing device.
  • the coarse components are sorted out automatically. Coarse constituents are, for example, lumps of glue.
  • the solid wood components are transported from the viewing device to the press by means of a belt and pressed here to the board.
  • the press preferably consists of rotating press belts pressed against each other, which are suitably tempered. This means that pressing can be carried out continuously.
  • the temperature must be adjusted by the person skilled in the art to the glue used in each case. The amount of energy and the resulting temperatures for the two press belts are therefore selected differently in one embodiment in order to avoid warping in the plate produced. According to the invention, however, temperature control of the press can also be completely dispensed with.
  • the nozzles through which the glue is added to the solid wood components in one embodiment of the invention are preferred designed conical.
  • the glue then emerges in droplets through the cone tip, so that a uniform distribution of the glue is advantageously promoted, that is, improved.
  • the glue coming out of the nozzles for example, does not contact subsequent tools, such as tools in the mixer.
  • the glue is therefore preferably directed directly in the direction of the solid wood components, in particular sprayed, in order to achieve the most uniform possible distribution.
  • the distance between tools in the mixer and the nozzles should be at least 1 meter, preferably at least 2 meters, when the glue is injected horizontally.
  • the solid wood components are then introduced vertically at the start of the mixer and transported horizontally in this.
  • the specified distance values refer, of course, only to a specific individual case. They are not generally applicable, since ultimately the speed at which the glue emerges from the nozzles is also important.
  • an air stream is advantageously also available, with which the solid wood components are first blown and transported as contactlessly as possible through subsequent devices such as a mixer or a riser pipe.
  • another gas can be used instead of air.
  • mixing tools are used as tools in a mixer, which cause the solid wood components to mix with the glue.
  • the solid wooden components are brought in front of the nozzles in the form of a curtain. In addition to the advantages already mentioned, this prevents glue from spraying into the mixer and contaminating tools here. Otherwise, the solid wood components would adhere to the tools and the mixer would clog in a very short time and would have to be cleaned at short intervals.
  • the tools in the mixer are fastened to a centrally installed axis and consist of rods which protrude in a star shape and which, like a rudder blade, pass into a flat area.
  • a star is formed from, for example, four tools. Two tools form an angle of 90 °.
  • the rudder blades are tilted compared to the air flow that flows through the mixer. This results in a swirling of the air and thus a thorough mixing of the solid wood components with the glue.
  • Several "stars" formed by tools are attached to the axis at regular intervals. The solid wooden components are then transported through the mixer parallel to the axis.
  • the tools are designed in such a way that air is swirled next to the solid wooden components or propeller-like tools are therefore preferable.
  • a curtain is preferably produced from the solid wooden components as follows.
  • a means of transport for example a conveyor belt or a belt scale, is provided at the end with at least one, preferably with a plurality of rollers.
  • the solid wood components are passed through the roller (s).
  • the rollers are pressed against each other in particular. If there is a gap between two rollers or a roller and an adjacent surface, this is basically harmless. This ensures that a kind of curtain or mat is formed from the solid wood components by the rollers. So the curtain shape is created by the rollers.
  • a conveyor belt is preferably used, since this ensures a uniform supply of solid wood components, which are in particular wholly or predominantly in the form of fibers, to the rollers. If a belt scale is used, in one embodiment the speed of the feed to the rollers is controlled so that a particularly constant amount of solid wood components is fed to the rollers.
  • screws are regularly used to transport solid wood components in the manufacture of panels. Solid wood components leave snails relatively unevenly. The result would be a correspondingly uneven curtain made of solid wooden components.
  • a uniformly thick and wide curtain is advantageous in order to achieve an even glue distribution. It also ensures that the curtain reliably separates injected glue from subsequent tools.
  • rollers are used, through which the solid wooden components are passed to produce a curtain.
  • the rollers are preferably arranged offset one above the other in such a way that an acute angle of the rollers is enclosed by a means of transport, for example a conveyor belt or the belt scale.
  • a means of transport for example a conveyor belt or the belt scale.
  • the opening through which the curtain consisting of the solid wooden components in one embodiment is guided in or in front of the mixer preferably corresponds to the maximum width of the mixer housing, that is to say, for example, the diameter of the tube mentioned, which also forms the walls of the mixer. This ensures that the entire width in the mixer is covered by the curtain. Otherwise, glue could splash into the interior of the mixer past the remaining openings on the side of the curtain, and the aforementioned
  • the side walls of the mixer are preferably cooled to 7 to 15 ° C, in particular 10 to 12 ° C. In this way, a layer of condensation is deposited on the walls. The condensation layer prevents sticking.
  • the temperatures mentioned are also suitable for the formation of a condensation layer on the inner walls within the riser pipe.
  • the nozzles for feeding in glue are at a distance from the housing of the mixer.
  • the nozzles are then located in front of an opening in the mixer housing. This leaves a gap or annular gap between the nozzles and the opening, through which air is entrained and can be suitably supplied.
  • the air which is introduced via the gap or annular gap can be preheated in order to provide a desired temperature in the mixer, in particular in order to promote a desired activation of the glue on the surface.
  • tools inside the mixer are mounted on an axis.
  • the nozzles for feeding in glue are then arranged in a ring around the axis, including fibers evenly with glue.
  • the fibers or the curtain consisting of fibers are then preferably fed perpendicular to the axis between nozzles and tools.
  • nozzles are arranged in a ring in one or more rows. With a correspondingly large diameter, the entire opening of the mixer is sprayed with glue by arranging a second row of nozzles in a ring around the axis.
  • glass fibers or plastic fibers are additionally added to the fibers consisting of solid wood components.
  • the addition takes place in particular in or immediately before the mixer.
  • plate-like molded parts can be produced particularly well, which are provided, for example, as interior trim in a car.
  • Such shaped panels can be used in the automotive industry, for example, as a rear shelf. It is then sufficient to simply pre-press the layer system. A final pressing step does not have to be carried out.
  • the automotive industry does not need as many molded parts as fibers are usually economically manufactured on a large industrial scale. It is therefore more economical to produce molded parts, which are used in particular in the automotive industry, together with MDF boards (intended for the production of panels) in order to be able to use the fiber quantities on an industrial scale.
  • the wood fiber panels intended for the production of panels have an upper side and an underside which run parallel to one another and which are flat. These plates are a few millimeters thick. As a rule, they have no plastic or glass fibers, since no special shapes have to be realized that deviate from a flat surface. Sharp edges are problematic in the production of molded parts, as taught, for example, by the German trade magazine HK 3/88 on page 278. Sharp edges tend to tear open. Such problems are avoided or significantly reduced by reinforcement with glass fiber or plastic fibers.
  • Molded parts of the aforementioned type are also used in the furniture industry. Such molded parts are, for. B. needed for doors that are specially shaped for design reasons.
  • the molded parts In contrast to panels made of fibers, for example MDF or HDF panels, which are used as a carrier panel for panels for floors, it is sufficient for the molded parts to simply pre-press them.
  • the pre-pressing takes place at much lower pressures than the actual pressing step.
  • the prepress pressure can only be 1/3 of the pressure that is used for the actual pressing step.
  • the actual pressing step can be carried out at pressures of 75 to 80 kg / cm 2 .
  • the proportion of glass fibers and / or plastic fibers in a molded part is up to 25% by weight, preferably up to 15% by weight, in order to achieve inexpensive results. At least 1% by weight, particularly preferably at least 5% by weight, of glass fibers should be used.
  • Branching off wood fibers for the production of molded parts from the wood fibers used for the production of MDF or H DF panels for panels, in particular for floor panels, is also particularly economical in comparison to the state of the art, regardless of the other measures and features mentioned here Technology.
  • solid wood components provided with glue are arranged in layers, for example on a conveyor belt, and subjected to hot steam, for example by means of a steam boost. The layer is then pressed into the plate in a press - for example within two rotating belts pressed against each other.
  • the invention is particularly well suited for the production of fiberboard.
  • the two outer main surfaces of the layer are vapor-deposited. This can be done simultaneously with a pre-pressing or compression of the layer.
  • a pre-pressing or compression of the layer For example, by means of a vapor-permeable conveyor belt, the layered solid wooden components are transported between two rigid panels. One plate is then below the conveyor belt and the other above the conveyor belt. The distance between the two plates can decrease in the direction of transport so that the layer is compacted as a result.
  • Steam is applied to the layer via nozzles in the plates. The moisture in the surface area of the layer is then increased in particular by at least 2% by weight, for example up to 4% by weight and thus for example from 7% by weight to 9 to 11% by weight.
  • the temperature of the steam is typically 100 to 130 ° C.
  • the vapor conductivity increases the thermal conductivity to the middle of the layer. Overall, this results in better pressing behavior and thus a reduction in the pressing time.
  • the layer or the already compacted layer of solid wood components provided with glue can be divided, so that, as it were, two layers one above the other available.
  • the layer is transported on a conveyor belt for this purpose.
  • a belt or a rail is arranged above and across the conveyor belt in such a way that it divides the layer on the conveyor belt.
  • An evaporation device adjoins the belt or the rail and is located between the two layers in this way.
  • the adjacent sides of the two layers created by division, or at least one of them, is steamed as described above, in order to enable faster pressing times. Following this vapor deposition, the upper layer rests on the lower one.
  • the steamed layers are transported to the press and pressed to the plate.
  • the vaporization means that direct or indirect rapid heating of the fibers provided with glue is achieved immediately and / or during pressing.
  • the panels When manufacturing floor panels, it is of interest that the panels have hard outer layers and a soft inner layer. In this way, for example, the impact sound can advantageously be reduced.
  • the surface If the surface is specifically steamed and the interior remains relatively dry, the surfaces are pressed in a targeted manner.
  • moist material can be pressed better than dry material. Surface areas are thus compacted in a targeted manner.
  • the pre-steaming also makes it possible to control the temperature profile. This makes it possible to achieve harder outer layers in comparison to the middle layer.
  • the desired hard surfaces are further improved if the surfaces are steamed before pressing. If there are harder outer layers, these can be relatively thin. This means that material can be saved overall with the same panel thickness, since the soft middle layer is made from comparatively little material.
  • FIG. 1 shows a section through a belt scale 1 and a subsequent mixer 2. As indicated by the arrow 3, dried fibers, which were produced from wood chips, are fed to the belt scale 1 via an opening in a housing 4. A slope 5 directs the incoming fibers onto the belt of the belt scale.
  • the belt scale detects and controls the amount of material that is transported in the direction of the three rollers 6.
  • the three rollers 6 are arranged one above the other and offset such that they enclose an acute angle alpha with the belt scale 1.
  • the fibers on the belt scale enter this acute angle. They pass through the rotating rollers 6.
  • a curtain is formed from the fibers, which, due to gravity, is transported vertically downwards along the arrow 7. The curtain thus enters the mixer 2 between a plurality of nozzles 8 and tools 9.
  • the mixer consists of a tubular housing.
  • the housing is formed by a double wall 10 and 1 1.
  • An axis 12, on which the tools 9 are fastened, is arranged centrally in the interior of the housing.
  • a tool 9 forms a right angle with the axis 1 2.
  • the front area, into which the curtain consisting of fibers is inserted, is free of tools. This ensures that there is a sufficiently large distance between the tools 9 and the nozzles 8. This distance is provided so that glue emerging from the nozzles 8 does not strike the tools directly during operation.
  • the diameter of the mixer housing corresponds to the width of the opening through which the fiber curtain is introduced into the mixer.
  • the width of the curtain is adapted to the width of the opening.
  • the nozzles 8 are arranged in a semicircle around the axis 1 2 in an upper area. This has the effect that on the one hand the curtain is evenly provided with glue and on the other hand the glue emerging from the nozzles 8 does not directly hit parts of the mixer.
  • a distance is arranged between the nozzles 8 and the housing 10, 11 so that a kind of annular gap is formed. Air is sucked in through this annular gap. Means for heating the air that is drawn in are not shown. This creates a glue-air mixture.
  • the curtain provided with glue (in other words a mat made entirely or predominantly of fibers) is transported by the air flow parallel to the axis 12 through the mixer 2.
  • the axis rotates during transport and thus the tools 9.
  • the glue is further mixed with the fibers.
  • a cooled liquid is introduced between the two walls 1 0 and 1 1 of the double wall in order to allow a layer of condensation to form on the inside of the mixer on its inside walls.
  • FIG. 2 shows a top view of the mixer parallel to axis 12. For reasons of clarity, only two tools 9 are shown. Using Figure 2 in particular a single-row, semi-circular arrangement of the nozzles in the upper area illustrates.
  • Hardwood or softwood in the form of trunks, branches and / or sawmill and industrial wood are used as the starting material.
  • the wood is first shredded into chips with a size of approximately 20 x 5 mm in a shredding device 31. These schnitzel can also come directly from the forest or from sawmills. They can be sieved to separate particles that are too small or too large. If the chips are the right size, they can be washed to remove foreign objects (especially sand and earth). In this way, cutting and other tools are spared and not damaged in the later manufacturing and processing process.
  • the wood components are fed from the shredding device 31 and from the silo 32 to a funnel-shaped pre-steam container by means of conveyor belts.
  • the feed is typically in the ratio of about 6: 4 (60% by weight of chips, 40% by weight of sawdust). In this way, sawdust is also used. This further reduces costs. Resource resources are conserved. The proportion of chips should predominate, since this creates fibers and later fiber mats that stabilize mechanically. There is therefore no lower limit for the sawdust content.
  • the wood components are mixed, pre-steamed and heated to 60 to 70 ° C.
  • the wood components are then fed to a cooker 34, for example by means of a stuffing screw.
  • the wood components are cooked in the cooker 34 for about 2 to 3 minutes at a pressure of 1 1 to 1 6 bar and a temperature of 1 40 to 1 80 ° C. Pressure and temperature are selected so that they split into liquid and solid wood components.
  • the liquid constituents are separated from the solid and fed to a line 36 which is connected to the cooker 34 in a gastight manner.
  • the solid wood components are fed to a fiberizing machine 36 (refiner or defibrator).
  • the defibrator 36 typically includes a stator and a rotor that are driven by a motor.
  • the solid wood components are broken down into fibers.
  • the fibers which are mixed with sawdust in one embodiment, are pneumatically fed to a drying tube 37.
  • fibers are spoken of independently of this.
  • the fibers are dried in the drying tube 37 at 160 to 220.degree. Drying is relatively quick and inexpensive because the liquid wood components have already been removed.
  • the fibers reach cyclones 38 from the drying tube. Here the steam is separated. The fibers are led downwards. The temperature of the fibers is then typically 50 ° C. The fibers are then mechanically glued in gluing devices 39 at comparatively cool temperatures. The subsequently glued fibers typically have a temperature of 35 to 40 ° C. The glued fibers enter one or more sifting devices 40.
  • the sifting devices 40 comprise heating devices in order to heat the fibers to 55 to 60 ° C. Increasing the temperature is advantageous if the plates are to be pressed at temperatures of 80 ° C, for example. The pressing step can be accelerated in this way since the desired temperature does not have to be reached exclusively by means of the heated press. Shorter press times lead to larger production capacities or lower acquisition costs for the presses with rotating belts, since these can then be shorter. The space requirement for such presses is also less. This further saves costs.
  • the pre-glued fibers are fed to one or more separation devices 41. Of the
  • Separation devices 41 bring the pre-glued fibers to a scattering station 42.
  • the scattering station 42 puts the pre-glued fibers on a conveyor belt.
  • the conveyor belt leads the fibers to a pre-press 44.
  • the pre-press comprises circulating belts, between which the fibers are fed and thereby pressed.
  • the fibers then pass through a forming line 45 which has various facilities which ensure that the fibers are in the desired shape.
  • the molding line leads to an evaporation device 46.
  • the fibers are evaporation from above and / or below.
  • the fibers can be split parallel to the conveyor belt and thus steamed inside.
  • the fibers finally reach the main press 47, which consists of two rotating steel belts pressed against each other.
  • the pressing takes place, for example, at 80 ° C.
  • the plates are then sawn by means of a sawing device 48 and fed to a holding device 49.
  • the plates are held so that they do not touch.
  • the plates are cooled in this way.
  • the separated liquid constituents which were fed to line 35, are cooled within the gas-tight system. If these liquid components have been cooled sufficiently, they are either disposed of or fed to the gluing device 39.
  • the panels are further processed into panels, for example.
  • the plates are then coated with papers, for example, and the layer system is fed to a press.
  • the layer system is pressed in the press at temperatures above 150 ° C., for example at temperatures between 180 ° C. and 230 ° C.
  • the resins used then harden.
  • the panel is sawn further and provided with coupling elements by milling.
  • the panels can serve as a covering for walls or floors. If these are used as flooring, the panels are provided with an abrasion-resistant, transparent layer on the top of the decor.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung eines aus Holzfasern, Holzspänen und/oder Sägemehl gefertigten Bauelements, insbesondere einer Platte mit den Schritten: Aufbringung von Leim auf Holzfasern, Holzspänen und/oder Sägemehl; Verpressen der mit dem Leim versehenen Holzfasern, Holzspänen und/oder Sägemehl zum Bauelement, insbesondere zu einer Platte.

Description

MDF-Presstechnologie
Die Erfindung betrifft ein aus Holzpartikeln wie Fasern oder Span gefertigtes Bauelement. Angegeben wird ein Verfahren zur Herstellung des Bauelements. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf aus ganz oder überwiegend aus Holzfasern gefertigte Platten.
Ein Produktionsverfahren für die Herstellung einer Holzfaser-Platte ist aus der deutschen Fachzeitschrift HK 1 /88, Seiten 74 bis 75, „Herstellung von MDF-Platten", bekannt. Gekochte Hackschnitzel werden einem sogenannten Refiner zugeführt. Im Refiner werden die Holzschnitzel zu Fasern verarbeitet und zwar unter Zuführung von Temperatur und Druck mit Hilfe von Malscheiben. Aus dem Refiner werden die Fasern mit Hilfe von Dampf heraustransportiert und mittels einer „Blow-Iine" genannten Leitung weitergeleitet. Der Dampfdruck beträgt dabei ca. 1 0 bar. Die Temperatur liegt bei ca. 1 50 bis 1 60 °C. In der „ Blow-Line" wird Leim zugefügt. Als Leim werden Phenolharze, Harnstoffharze oder Mischharze aus Harnstoff und Melamin eingesetzt. Im Anschluss an die Zugabe von Leim weitet sich die „ Blow-Line" auf. Eine Verwirbelung wird durch die Aufweitung bewirkt. Der Leim vermischt sich mit den Fasern. Der Leimanteil liegt im Verhältnis zu den Fasern bei ca. 22 Gew.-%.
Die „ Blow-Line" mündet in der Mitte eines Trocknungsrohrs ein. Das Trocknungsrohr weist einen Durchmesser von z.B. 2,60 m auf. Durch das Trocknungsrohr wird Luft mit einer Temperatur von 1 60° C, maximal von 220 bis 240 °C hindurchgeblasen. Im Trocknungsrohr wird die Feuchte von 1 00% auf 8 bis 1 1 % reduziert. Der dabei entstehende, mit wasserfremden Stoffen belastete Dampf wird in nachfolgenden Zyklonen von den Fasern getrennt und über Schornsteine der Umwelt zugeführt. Die mit Leim versehenen Fasern werden schichtförmig einer Formmaschine zugeführt. Die Fasern hier in zwei Phasen gepresst. Zunächst findet eine Vorpressung statt. Die vorgepressten Fasern werden anschließend unter Anwendung von hohem Druck und Zufuhr von Wärme zur Platte verpresst. Die Fachwelt hat festgestellt, dass die Platten sich spalten, wenn die Temperatur während des Verpressens zur Platte 150°C unterschreitet und beispielsweise 140°C beträgt. Die Temperaturen liegen während des Verpressen daher typischerweise bei 1 80°C.
Weiteres bekanntes Wissen, welches für die Herstellung von Holzfaserplatten von Interesse sein könnte, ist: Eine Beleimungseinrichtung für die Produktion von Faserplatten ist aus der Druckschrift EP 0 744 259 A2 bekannt. Ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus einem Holzwerkstoff ist der Druckschrift US 5,554,330 zu entnehmen. Die Druckschrift GB 791 ,554 offenbart ein Verfahren zum Mischen von festen und flüssigen Bestandteilen. Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beleimung von Holzspänen geht aus der Druckschrift DE 41 15 047 C I hervor. Kontinuierliches Mischen von span- und faserartigen Stoffen mit Bindemitteln ist der Druckschrift DE-OS 1 956 898 zu entnehmen. Die Gewinnung von Leim aus Holzbestandteilen offenbaren die Druckschriften PCT/I B98/00607 sowie WO 98/371 47 zu entnehmen. Vorbedampfungsverfahren werden in den Druckschriften DE-OS 44 41 01 7, US 1 1 1 7 95 sowie die dänische Patentanmeldung Nr. 0302/97 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, Produktionskosten zu verringern. Die Aufgabe der Erfindung wird durch eines der beanspruchten Verfahren gelöst. Eine verfahrensgemäß hergestellte Platte umfasst die Merkmale des Nebenanspruchs.
Nach allgemeiner Fachmeinung müssen Holzfaserplatten bei
Temperaturen oberhalb von 150° C verpresst werden, da festgestellt wurde, dass Temperaturen unterhalb von 1 50°C zu Defekten in der Oberfläche führen. Die Platten spalten sich, wenn die Temperatur von 1 50 °C unterschritten wird. Risse treten auf. Wird die Temperatur von 150°C während des Verpressens überschritten, so wird die
Spaltung aufgrund einer hinreichenden Aushärtung der eingesetzten Leime bzw. Harze vermieden.
Die Erfinder haben festgestellt, dass allein der bei den hohen Temperaturen austretende Wasserdampf für die Spaltung verantwortlich ist. Wird Wasserdampf beim Verpressen nicht oder zumindest nur im geringen Umfang infolge von hinreichend niedrigen Temperaturen erzeugt, so tritt auch keine Spaltung auf.
Überraschend hat sich also herausgestellt, dass die Spaltung vermieden werden kann, indem die Temperaturen während des Verpressens niedrig genug gewählt sind. Es kommt darauf an, dass keine oder nur eine geringe Wasserdampfentwicklung während des Verpressens auftritt. Es haben sich Temperaturen unterhalb von 120°C bereits als ausreichend herausgestellt. Bevorzugt liegt der Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 95°C. Besonders bevorzugt wird bei Temperaturen bis 60°C verpresst. Die Pressgeschwindigkeit wird durch Zufuhr von Wärme nicht oder allenfalls kaum beeinflusst. Eine Verzögerung kann beim Verpressen allenfalls dann eintreten, wenn die Holzbestandteile beispielsweise in der Presse erst auf Temperatur gebracht werden sollen. Eine Verzögerung tritt in diesem Fall deshalb ein, weil das Aufheizen eine zeitliche Verzögerung bewirken kann. Werden die Fasern mit dem Harz bei Temperaturen von beispielsweise 200°C verpresst, so härten die Harze, die typischerweise eingesetzt werden, vollständig oder nahezu vollständig aus. Das Harz härtet nicht oder zumindest nur unwesentlich aus, wenn es bei Temperaturen unterhalb von 1 20°C zusammen mit den Holzspänen, Holzfasern, Sägemehl oder Mischungen hiervon verpresst wird. Der Fachmann war der Ansicht, das Harz müsse aushärten, damit eine Oberfläche bei Bauelementen wie Platten aus Holzwerkstoffen erzielt werden kann, die frei von Defekten ist.
Zunächst liegen die eingesetzten Harze in Form von niedermolekularen Bestandteilen vor. Aushärten bedeutet, dass die niedermolekularen Bestandteile miteinander vernetzen, so dass diese ein stabiles Netzwerk ausbilden.
Das verfahrensgemäß hergestellte Bauelement unterscheidet sich vom Stand der Technik insbesondere dadurch, dass die eingesetzten Harze nicht ausgehärtet sind. Mittels einer chemischen Analyse kann das eingesetzte Harz unverändert oder nahezu unverändert im Produkt aufgefunden werden. Es hat also keine chemische Umwandlung und keine bzw. praktisch keine chemische Vernetzung stattgefunden.
Die bei hinreichend niedrigen Temperaturen hergestellte Platte ist insbesondere als Halbzeug einsetzbar. Diese wird in einer Ausführungsform der Erfindung zusammen mit Dekorpapier, Gegenzugpapier und weiteren Bestandteilen eines Laminatfußbodens in bekannter Weise einer Presse zugeführt. Nun wird bei Temperaturen oberhalb von 1 50°C, bevorzugt oberhalb von 180°C verpresst. Die Obergrenze der Temperatur ist erreicht, wenn diese zu einer Beschädigung beim Produkt führt. Es werden so nicht nur die Papiere mit der Platte verbunden, sondern es tritt dann auch eine Aushärtung der Harze in der Platte auf. Insgesamt werden dennoch Kosten im erheblichen U mfang eingespart, da ein Heizschritt reduziert oder sogar ganz vermieden wird.
Eine typische Dichte der verfahrensgemäß hergestellten Platte liegt bei 650 kg/m3. Die Platte sollte so stark verpresst worden sein, dass eine Dichte von 300 kg/m3, bevorzugt von 400 kg/m3, besonders bevorzugt von 500 kg/m3 nicht unterschritten wird, um zu einer stabilen und damit gut handhabbaren Platte zu gelangen. Typischerweise liegt die Dichte der Platte unter 1000 kg/m3.
Wird die Platte zum Endprodukt verpresst, so zum Beispiel zu einer beschichteten Platte für Laminatfußböden, so kann auf oberhalb von 1 500 kg/m3, besonders bevorzugt auf oberhalb von 2000 kg/m3 verdichtet werden. So beträgt die Dichte in einer Ausführungsform Dichte 2400 kg/m3.
Der Harzanteil in der Platte liegt beispielsweise bei 7,5 Gewichtsprozent, wenn die hergestellte Platte als Fußboden in Form von Paneelen eingesetzt werden soll. Für Türblätter beträgt der Harzanteil typischerweise 2,5 Gewichtsprozent. Um Platten herstellen zu können, die der EN-Norm 438 genügen, sollte der Hartanteil 35 Gewichtsprozent nicht überschreiten. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte die Grenze von etwa 10 Gewichtsprozent an Harzanteil nicht überschritten werden. Eine Untergrenze, bei der das Verfahren noch funktioniert, beträgt etwa 1 Gewichtsprozent.
Als Harze werden Reaktiv-Harze eingesetzt, also Harze mit Bestandteilen, die chemisch ein Netzwerk aufbauen können. Beispiele für Reaktiv-Harze sind: Fest- oder Flüssig-Phenol-Harze, Amino-Hαrze wie zum Beispiel Hαrnstoff-Hαrze, Melαmin-Hαrze, Acrylαt-Hαrze, Epoxyd-Hαrze und/ oder Polyester-Hαrze.
In einer Ausführungsform der Erfindung können aus Holz bestehende Hackschnitzel zunächst in feste und flüssige Bestandteile getrennt werden. Die festen Holzbestandteile werden getrocknet sowie mit Leim, also Reaktiv-Harzen versehen. Die mit Leim versehenen festen Holzbestandteile werden zu einem Formkörper, also beispielsweise einer Platte verpresst.
Die flüssigen Bestandteile umfassen insbesondere Lignin und Hemizellulose. Diese Stoffe verursachen bei den während der Trocknung herrschenden Temperaturen Emissionen, die zu eine Geruchs- und damit Umweltbelastung bewirken. Indem diese flüssigen Bestandteile vor der Trocknung abgetrennt werden, werden entsprechend Emissionen während der und/ oder im Anschluss an die Trocknung herabgesetzt. Entsprechend weniger wird die Umwelt bei der Plattenherstellung belastet.
Die flüssigen Bestandteile werden bevorzugt bei Temperaturen entsorgt und/ oder weiter verarbeitet, bei denen nur geringe Emissionen auftreten. Sind die Temperaturen der flüssigen Bestandteile hoch, also liegen diese insbesondere oberhalb von 90°C, so werden die flüssigen Bestandteile gegenüber der Umwelt solange in einem gasdichten System gehalten, bis die Temperaturen hinreichend gesunken sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die flüssigen Bestandteile und zwar insbesondere Lignin und Hemizellulose als Leim eingesetzt, also erfindungsgemäß mit den getrockneten festen Holzbestandteilen vermischt. Die festen Holzbestandteile werden vorzugsweise zu Fasern oder Spänen weiter verarbeitet. Die flüssigen Bestandteile können zum Beispiel in einem sogenannten Agitator von den festen Holzbestαndteilen getrennt werden. Die vorgenannten Bestandteile, die erhalten werden, liegen typischerweise bei: 20 bis 35 Gew.-% Hemizellulose, 45 bis 50 Gew.-% Zellulose sowie 20 bis 35 Gew.-% Lignin. Die Zellulose ist ein fester Bestandteil des Holzes.
Hackschnitzel werden in einer Ausführungsform zunächst in eine Stopfschnecke hineingegeben. Von der Stopfschnecke aus gelangen die Hackschnitzel im komprimierten Zustand in einen Kochbehälter hinein und werden hier bei hohem Druck gekocht. Der Kochbehälter ist entsprechend auf hohe Drucke ausgelegt. Der Druck im Kochbehälter beträgt insbesondere wenigstens 1 ,2 bis 2,2 MPa ( 1 2 bis 22 bar) . Gemäß dem Stand der Technik werden Hackschnitzel in der Regel bei Drucken von lediglich 0,8 bis 0,9 MPa gekocht. Durch die Temperaturdampfbehandlung werden die festen Holzbestandteile (Zellulose) vom Lignin und Hemizellulose, die flüssige Bestandteile darstellen, getrennt. Die Zellulose liegt in fester Form vor. Die beiden anderen Komponenten Lignin und Hemizellulose sind flüssig und können grundsätzlich als Leim eingesetzt werden. Die Klebkraft wird dabei überwiegend von der Hemizellulose bewirkt.
Es ist zwar aus der Druckschrift WO 98/371 47 bekannt, das im Holz enthaltene Lignin und Hemizellulose von den festen Holzbestandteilen zu trennen und als Leim anschließend bei der Herstellung von MDF-Platten einzusetzen. Nachteilhaft entstehen bei diesem Verfahren starke Emissionen, die die Umgebung einer Produktionsstätte belasten. Das Problem der Emissionen wird erfindungsgemäß dadurch reduziert, dass die flüssigen Bestandteile in einem gasdichten Behälter von den festen Holzbestandteilen des Holzes getrennt werden. Die flüssigen Bestandteile werden abgetrennt und verbleiben zunächst beispielsweise in einem an den Behälter angeschlossen gasdichten System, und zwar zumindest solange die Temperaturen der Flüssigkeit so hoch sind, dass starke Emissionen auftreten. Nach der Abtrennung der flüssigen Bestandteile kühlen sich diese deutlich ab und werden erst bei relativ niedrigen Temperaturen aus dem gasdichten System herausgeführt und zum Beispiel weiter verarbeitet, also insbesondere über Düsen auf die Fasern gesprüht. Die flüssigen Bestandteile sind also deutlich abgekühlt und zwar insbesondere um wenigstens 30°C, bevorzugt um wenigstens 50°C, bevor sie das gas- und damit geruchsdicht abgekapselte System verlassen. In diesem relativ kühlen Zustand ist die Geruchsentwicklung deutlich niedriger. Es ist dann unkritisch, die flüssigen Bestandteile aus dem gasdichten System zu entnehmen.
Die flüssigen Bestandteile können als Leim eingesetzt werden. Dies wird umweltfreundlich dadurch ermöglicht, dass die flüssigen Bestandteile eines Holzes erst bei niedrigen Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen deutlich unterhalb von 100°C, insbesondere unterhalb von 70° C, besonders bevorzugt unterhalb von 50°C ein gas- und damit geruchsdicht abgekapseltes System verlassen und in diesem kühlen Zustand zum Beispiel auf die Fasern aufgebracht werden. Auf diese Weise gelingt es also, Umweltbelastungen auf besonders wirtschaftliche Weise herabzusetzen.
Das gasdichte System besteht zum Beispiel aus dem Behälter nebst angeschlossenen Leitungen. Ein weiterer Behälter, der zum Beispiel zur Abkühlung dient, kann Teil des gasdichten Systems sein.
Insbesondere im Trocknungsrohr wird bei einer Aufbringung gemäß Stand der Technik der Leim unerwünscht einer Temperaturbehandlung ausgesetzt. Ab ca. 80° wird Leim nämlich nachteilhaft belastet bzw. aktiviert. Aktivierter Leim ist für den nachfolgenden Verarbeitungsschritt, bei dem die beleimten festen Holzbestandteile zur Platte verpresst werden, nicht mehr einsetzbar. Durch den vorgenannten Stand der Technik wird der aktive Teil des Leims reduziert. Von den ursprünglich üblicherweise eingesetzten 22 Gew.-% sind nur noch 1 bis 8 Gew.-% einsatzbereit, wenn das Faser- Leim-Gemisch das Trocknungsrohr verlässt. Erfindungsgemäß wird Leim im relativ kühlen Zustand auf feste Holzbestandteile aufgebracht. Eine vorzeitige, unnötig umfangreiche Aktivierung von Leim wird so vermieden.
Bei HDF-, MDF-Platten wie auch bei Spanplatten wird derzeit ein Leim auf einer Formaldehyd-Harnstoffbasis eingesetzt. Werden Platten für den Fußbodenbereich hergestellt, so wird dem Leim Melamin hinzugefügt. Hierdurch soll die Quellung verhindert werden, die aufgrund von Feuchtigkeit auftreten kann.
Problemstellung ist also, dass ein Teil des Leims durch die Temperaturbehandlung für den eigentlichen Verarbeitungsschritt verloren ist. Nachteilhaft muss also wesentlich mehr Leim den Fasern oder den Spänen zugefügt werden, als dies erforderlich ist, um die Fasern oder die Späne in einer Presse unter Zufuhr von Temperatur zu verpressen und so zum gewünschten Ergebnis, also beispielsweise zur MDF-Platte zu gelangen. Derzeit kann eine MDF-Platte ca. 60 kg Leim pro m3 aufweisen. Diese Menge kann erheblich reduziert werden, wenn Leim im relativ kühlen Zustand aufgebracht wird.
Die in der vorbeschriebenen Weise erhaltenen flüssigen Anteile Hemizellulose sowie Lignin werden in einer Ausgestaltung der Erfindung abgekühlten bzw. kühlen Zustand auf die festen Holzbestandteile als Leim aufgebracht. Sie können im abgekühlten bzw. kühlen Zustand mit einem anderen Leim vorteilhaft gemischt werden. Der andere Leim wurde also nicht aus flüssigen Bestandteilen des Holzes gewonnen. Der Anteil an Hemizellulose sowie Lignin in der so bereitgestellten Leimmischung beträgt bevorzugt nicht mehr als 20 Gew.-%. Das Gemisch enthält darüber hinaus insbesondere einen Leim auf einer Formaldehyd-Harnstoff- Basis. Ferner können die beim Stand der Technik verwendeten Leime eingesetzt werden.
Wird ein Leimgemisch eingesetzt, das mehr als 20 Gew.-% Anteile an Hemizellulose und Lignin enthält, so wird die Presszeit (bei einem ergänzenden Einsatz der derzeit konventionell zur Verfügung stehenden synthetischen Leime) relativ lang, während der die beleimten Fasern zur Platte verpresst werden. Es ist daher wirtschaftlicher, Hemizellulose und Lignin mit anderem Leim oder Leimgemischen zu mischen. Auf diese Weise kann einerseits konventioneller Leim eingespart werden und andererseits wird das Verfahren nicht aufgrund langer Presszeiten relativ lang und damit weniger wirtschaftlich. Welche Obergrenze für die Anteile an Hemizellulose und Lignin wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von der Reaktivität des Leims ab, mit dem die Bestandteile Hemizellulose und Lignin gemischt werden. Die genannte Obergrenze von 20 Gew.-% stellt daher lediglich ein Richtwert bzw. ein derzeitiger Erfahrungswert dar.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden die festen Holzbestandteile erst getrocknet und anschließend wird Leim mit den getrockneten Bestandteilen bei Temperaturen gemischt, die wesentlich unterhalb der Trocknungstemperaturen liegen und zwar insbesondere unter 100°C. Hierdurch wird vermieden, dass der Leim unerwünscht den relativ heißen Temperaturen ausgesetzt wird, die während der Trocknung auftreten.
Auch der Leim trägt beim Stand der Technik zu Emissionen bei. Indem dieser nun nicht mehr den heißen Trocknungstemperaturen ausgesetzt, sondern bei relativ kühlen Temperaturen auf die festen Holzbestandteile gebracht wird, werden vom Leim herrührende Emissionen ebenfalls vermieden. Es werden also im Trockner bzw. Trocknungsrohr lediglich Wasser, aber keine Chemikalien getrocknet. Hieraus ergeben sich entsprechende Umweltvorteile, da die Trockenluft nicht nachteilhaft mit Dämpfen, die gemäß dem Stand der Technik vom Leim stammen, belastet wird. Entsprechend umweltfreundlicher gelingt die Herstellung der Platten. Daneben weist diese Ausgestaltung den Vorteil auf, dass Anteile des Leims nicht nachteilhaft bereits während des Trocknungsprozesses aktiviert werden und damit für das eigentliche Verkleben der Holzbestandteile zur Platte nicht mehr zur Verfügung stehen.
Die festen Holzbestandteile, die insbesondere in Form von Fasern oder Spänen vorliegen und die getrocknet werden, sind vorteilhaft nicht mit flüssigen Bestandteilen des Holzwerkstoffs sowie in der vorgenannten Ausgestaltung auch nicht mit Leim belastet. Die entsprechenden flüssigen Phasen werden also im Trockner auch nicht getrocknet. Im Vergleich zum Stand der Technik werden erhebliche Energiemengen eingespart. Die Einsparung von Energie hat nicht nur erhebliche Kostenvorteile zur Folge, sondern schont auch natürliche Ressourcen und damit die Umwelt.
Indem der Leim erst im Anschluss an die Trocknung auf die Holzbestandteile aufgebracht wird, wird die Menge des für die Plattenherstellung benötigten Leims reduziert. Es gelingt eine Reduzierung auf 45 bis 55 kg pro m3 Platte. Ein typischer Wert liegt bei 50 bis 52 kg pro m3 Platte.
Eine wesentliche Größe, um die geeignete Beleimung von Fasern oder Spänen zu bewirken, ist das „richtige" Verhältnis der festen Holzbestandteile zu Leim. Erfindungsgemäß werden daher in einer Ausgestaltung des Verfahrens die festen Holzbestandteile vor der Beleimung einer Bandwaage zugeführt. Auf der Bandwaage werden die festen Holzbestandteile auf der einen Seite mittels eines umlaufenden Transportbandes weiter transportiert, auf der anderen Seite werden sie gewogen. Hierdurch wird die Information erhalten, welche Menge an Leim den festen Holzbestandteilen des Holzes im nachfolgenden Schritt zuzufügen ist.
Die festen Holzbestandteile werden mittels der Bandwaage an die nachfolgende Einrichtung übergeben. Mögliche Gewichtsschwankungen der zugeführten festen Holzbestandteile werden während des Transportes erfasst, registriert und in einer Ausführungsform gespeichert. Diese Daten werden aufbereitet und können als Stellgröße für die Menge an Leim dienen, die nachfolgend auf die festen Holzbestandteile aufgebracht wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Transportgeschwindigkeit bei der Bandwaage so gesteuert, dass eine gleichmäßige Menge an festen Holzbestandteilen der nachfolgenden Beleimungseinrichtung (Einrichtung, in der die festen Holzbestandteile mit Leim versehen werden) zugeführt wird. Durch eine Geschwindigkeitsveränderung des Einzuges wird also eine konstante Materialmenge den nachfolgenden Einrichtungen zugeführt. Die Gewichtserfassung der festen Holzbestandteile, die in Form von Fasern oder der Spänen vorliegen können, kann in kleinsten Schritten erfolgen und ermöglicht eine gleichmäßige Zuspeisung der festen Holzbestandteile mit einer Genauigkeit von zum Beispiel ± 1 %.
Es ist nicht einfach, die festen Holzbestandteile mit Leim geeignet gleichmäßig zu versehen, und zwar insbesondere, wenn die festen Holzbestandteile in Form von Fasern vorliegen. Fasern neigen dazu, sich watteartig zusammenbauschen. Es ist dann schwierig, den Leim auf den Fasern gleichmäßig zu verteilen. In einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Beleimung daher in einem Mischer, in dem Leim und feste Holzbestandteile miteinander vermischt werden. Der Mischer weist in einer Ausgestaltung der Erfindung Mittel zur Kühlung seines Gehäuses auf. Hierfür ist in einer besonders einfachen Ausführungsform ein zumindest teilweise doppelwandiges Gehäuse, so zum Beispiel ein doppelwandiges Rohr vorgesehen, welches Teil des Gehäuses des Mischers ist. Eine gekühlte Flüssigkeit, so zum Beispiel gekühltes Wasser, wird durch das doppelwandige Gehäuse hindurchgeleitet, um den Mischer bzw. seine Wände zu kühlen. Durch die Kühlung soll im Inneren eine Kondenswasserschicht auf den Wänden entstehen. Entsprechend ist die Kühlung auszulegen. Die Kondenswasserschicht bewirkt, dass mit Leim versehene feste Holzbestandteile nicht an den Wänden haften bleiben und den Mischer verstopfen.
Nach der Trocknung der festen Holzbestandteile werden diese in einer Ausgestaltung der Erfindung flächig verteilt und eine Art Vorhang oder Matte gebildet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die festen Holzbestandteile in Form von Fasern vorliegen, da hieraus ohne weiteres eine Matte bzw. ein Vorhang gebildet werden kann. Leim wird anschließend hinzugegeben und zwar insbesondere in den Vorhang hineingesprüht. Vorzugsweise wird ein Luft-Leim- Gemisch hineingesprüht, um so eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Leims zu gewährleisten. Durch die Bildung eines Vorhangs wird erreicht, dass der Leim gleichmäßig auf die festen Holzbestandteile verteilt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die festen Holzbestandteile in Form von Fasern vorliegen.
Ein aus festen Holzbestandteilen gebildeter Vorhanges bzw. gebildete Matte wird in einer Ausgestaltung in den Mischer eingeführt. Der Vorhang bzw. die Matte wird dann durch Düsen mit einem Luft-Leim-Gemisch angeblasen. Über die Düsen wird der Leim also dem Vorhang oder der Matte zugeführt. Anschließend wird der Vorhang oder die Matte vorzugsweise kontaktlos durch den Mischer hindurchgeführt. Durch die kontaktlose Durchführung wird ein Anhaften von den festen Holzbestandteilen an Wänden vorteilhaft vermieden. Verschmutzungsprobleme und damit verbunden Kosten werden so verringert.
Der Leim wird zusammen mit Luft insbesondere bei einer Temperatur von 40 bis 70 °C, bevorzugt bei einer Temperatur von 55 bis 60°C in die getrockneten festen Holzbestandteile des Holzes hineingeblasen. Hierdurch wird erreicht, dass der Leim eine trockene Außenhaut erreicht. Er wird also minimal aktiviert. Hierdurch wird verbessert erreicht, dass das anschließende Gemisch aus festen Holzbestandteilen und Leim nicht an Transporteinrichtungen und Geräten, so zum Beispiel im Inneren des Mischers kleben bleibt.
Da der Leim wesentlich niedrigeren Temperaturen als bisher ausgesetzt wird, ist es möglich, reaktivere Leime im Vergleich zum Stand der Technik einzusetzen. Darüber hinaus ist es möglich, den Bestandteil an Chemikalien wie z.B. Formaldehyd zu reduzieren. Hieraus ergeben sich weitere Umweltvorteile.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Leim mit erwärmter Luft verwirbelt und dieses Luft-Leim-Gemisch den getrockneten festen Holzbestandteilen, also zum Beispiel Fasern oder Spänen hinzugefügt. Die Warmluft, die zum Beispiel über eine Kabine zusammen mit dem Leim und den getrockneten festen Holzbestandteilen in den Mischer eingeführt wird, aktiviert die Oberflächen der dabei erzeugten Leimtröpfchen etwas. Hierdurch wird einem Anhaften von festen Holzbestandteilen an nachfolgenden Einrichtungen, so zum Beispiel an Mischerwänden, geeignet entgegengewirkt. Andernfalls müsste zum Beispiel der Mischer in kürzester Zeit gereinigt werden. Die Produktion würde dann also nachteilhaft gestoppt. Unerwünschte Reinigungskosten fallen ferner entsprechend an. Diese erheblichen wirtschaftlichen Nachteile sind gegenüber dem Nachteil, dass Leim ein wenig aktiviert wird, abzuwägen und miteinander zu vergleichen. Durch wenige Versuche kann der Fachmann ermitteln, wie weit der Leim an seiner Oberfläche zu aktivieren ist, um zu einem optimalen wirtschaftlichen Ergebnis zu gelangen. Der Anteil an aktivierten Leim wird im Vergleich zum Stand der Technik stets gering sein.
Nach der Zugabe des Leims zu den getrockneten festen Holzbestandteilen wie Fasern oder Spänen wird die freie Oberfläche des Leims in einer Ausgestaltung der Erfindung durch eine hierfür geeignete Einrichtung weiter etwas aktiviert, um so nachfolgende Verarbeitungsschritte zu erleichtern. Nach der Zugabe des Leims zu den getrockneten festen Holzbestandteilen, also z. B. zu Fasern oder Spänen, insbesondere nach Verlassen des Mischers gelangen die mit Leim behafteten festen Holzbestandteile deshalb vorzugsweise in ein Steigrohr, welches insbesondere 1 0 bis 30 m, vorzugsweise ca. 20 m lang ist. Der Durchmesser des Steigrohres liegt insbesondere bei 1 bis 4 Metern.
Das Steigrohr wird bevorzugt ebenfalls gekühlt und ist seinerseits dann beispielsweise doppelwandig, um eine Kühlflüssigkeit zwischen die beiden Wände einer Doppelwand hindurchzuleiten. Zielsetzung ist wiederum die Bildung einer Kondenswasserschicht auf den Innenwänden des Steigrohres, damit die beleimten festen Holzbestandteile nicht an den Wänden haften bleiben.
Durch das Steigrohr können die beleimten festen Holzbestandteile besonders einfach kontaktlos durch einen Luft- oder Gasstrom hindurchgeführt werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die festen Holzbestandteilen, insbesondere wenn diese in Form von Fasern vorliegen, mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 25 Meter pro Sekunde, vorzugsweise von wenigstens 35 Meter pro Sekunde durch das Steigrohr hindurchgeführt werden sollten. Ist die Geschwindigkeit geringer, so bleiben Fasern oder Späne trotz der vorgenannten Maßnahmen an dem Steigrohr verstärkt haften. Hierdurch würde das Steigrohr unnötig schnell verschmutzen. Als niedrigere Geschwindigkeiten vorgesehen worden sind, musste das Steigrohr bereits nach 8 Stunden gesäubert werden. Durch Einstellen einer geeigneten Geschwindigkeit konnten die Zyklen auf 7 bis 8 Tage ausgeweitet werden. Es musste also lediglich jede Woche das Steigrohr gereinigt werden.
Die maximale Geschwindigkeit, mit der die mit Leim behafteten festen Holzbestandteile durch das Steigrohr hindurchgeblasen werden, hängt von der Leistungsfähigkeit der nachfolgenden Komponenten bzw. Einrichtungen ab. Hier ist zu berücksichtigen, dass die nachfolgenden Komponenten bzw. Einrichtungen in der Lage sein müssen, die ankommende Menge an festen Holzbestandteilen zu verarbeiten. In der Praxis konnte derzeit eine Obergrenze von 40 Meter pro Sekunde problemlos realisiert werden. Ab 50 Meter pro Sekunde waren die bisher eingesetzten nachfolgenden Komponenten überlastet. Die obere
Geschwindigkeitsgrenze kann gesteigert werden, sobald leistungsfähigere nachfolgende Komponenten zur Verfügung stehen . Grundsätzlich gilt, dass höhere Transportgeschwindigkeiten im Steigrohr von Vorteil sind, da dann Verschmutzungsprobleme und hiermit einhergehende Produktionsstillstände entsprechend verringert werden.
Durch Vorsehen eines Steigrohres wird erreicht, dass der Leim an der Oberfläche weiter etwas aktiviert wird, um so nachfolgende Verarbeitungsschritte geeignet durchführen zu können. Die Länge des Steigrohres ist also vom Fachmann an den gewünschten Grad der Leimaktivierung anzupassen. Der Fachmann wird bei der Auslegung die Trαnsportgeschwindigkeit im Steigrohr berücksichtigen.
Im Anschluss an die Zugabe von Leim zu den getrockneten festen Holzbestandteilen, insbesondere im Anschluss an die teilweise Aktivierung des Leims im Steigrohr gelangen die festen Holzbestandteile, die mit Leim behaftet sind, in einen Zyklonen. Hier ist der Leim nun aufgrund der vorgenannten Maßnahmen hinreichend an der Oberfläche aktiviert worden, so dass er im Zyklonen nicht mehr haften bleibt. Im Zyklonen werden die festen Holzbestandteile abgeschieden und mit einem Transportmittel wie einem Band dem nächsten Verarbeitungsschritt zugeführt. Die festen Holzbestandteile werden im Zyklonen von der Luft getrennt. Das Transportmittel leitet die festen Holzbestandteile in einer Ausführungsform in ein Sichtgerät. Im Sichtgerät werden die festen Holzbestandteile auf grobe Bestandteile hin untersucht. Die groben Bestandteile werden automatisiert aussortiert. Grobe Bestandteile sind beispielsweise Leimklumpen.
Vom Sichtgerät werden die festen Holzbestandteile mittels eines Bandes weiter zur Presse transportiert und hier zur Platte verpresst. Die Presse besteht bevorzugt aus gegeneinander gepressten, umlaufenden Pressbändern, die geeignet temperiert werden. So kann kontinuierlich verpresst werden. Die Temperatur ist vom Fachmann auf den jeweils verwendeten Leim abzustimmen. Die Energiemenge und die hieraus resultierenden Temperaturen für die beiden Pressbänder sind in einer Ausführungsform daher unterschiedlich gewählt, um so einen Verzug bei der hergestellten Platte zu vermeiden. Auf eine Temperierung der Presse kann erfindungsgemäß jedoch auch vollständig verzichtet werden.
Die Düsen, über die der Leim den festen Holzbestandteilen in einer Ausgestaltung der Erfindung zugegeben wird, sind bevorzugt kegelförmig ausgestaltet. Durch die Kegelspitze tritt der Leim dann tröpfchenartig aus, so dass hierdurch eine gleichmäßig Verteilung des Leims vorteilhaft gefördert, also verbessert wird.
Zur Vermeidung von Reinigungsarbeiten und einem hiermit einhergehenden Stillstand der Produktion ist darauf zu achten, dass der beispielsweise aus Düsen austretende Leim nachfolgende Werkzeuge wie im Mischer befindlichen Werkzeuge nicht kontaktiert. Der Leim wird daher bevorzugt direkt in Richtung der festen Holzbestandteile gelenkt, und zwar insbesondere gespritzt, um so eine möglichst gleichmäßige Verteilung zu erzielen. Im übrigen ist dann insbesondere auf einen genügenden Abstand zwischen Düsen und nachfolgenden Werkzeugen in einem Mischer zu achten. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass der Abstand zwischen Werkzeugen im Mischer und den Düsen wenigstens 1 Meter, bevorzugt wenigstens 2 Meter betragen sollte, wenn der Leim horizontal eingespritzt wird. Die festen Holzbestandteile werden dann senkrecht zu Beginn des Mischers eingeführt und in diesem horizontal weiter transportiert. Die genannten konkreten Abstandswerte beziehen sich natürlich nur auf einen konkreten Einzelfall. Sie sind nicht allgemeingültig, da es schließlich auch auf die Geschwindigkeit ankommt, mit der der Leim aus den Düsen austritt.
Wird ein Leim-Luft-Gemisch in Richtung der festen Holzbestandteile gespritzt, so steht vorteilhaft zugleich ein Luftstrom bereit, mit dem die festen Holzbestandteile zunächst möglichst kontaktlos durch nachfolgende Einrichtungen wie einem Mischer oder einem Steigrohr geblasen und damit transportiert werden. Anstelle von Luft kann grundsätzlich auch ein anderes Gas eingesetzt werden. Als Werkzeuge in einem Mischer werden insbesondere Rührgeräte eingesetzt, die eine Durchmischung der festen Holzbestandteile mit dem Leim bewirken.
Um zu guten Ergebnissen zu gelangen, werden die festen Holzbestandteile in Form eines Vorhangs vor die Düsen gebracht. Hierdurch wird zusätzlich zu den bereits genannten Vorteilen vermieden, dass Leim in den Mischer hineinspritzt und hier Werkzeuge verschmutzt. Andernfalls würden die festen Holzbestandteile an den Werkzeugen anhaften, und der Mischer würde in kürzester Zeit verstopft und müsste in kurzen Abständen gereinigt werden.
Die Werkzeuge im Mischer sind in einer Ausgestaltung an einer zentral eingebauten Achse befestigt und bestehen aus sternförmig abstehenden Stangen, die ähnlich wie ein Ruderblatt in einen flachen Bereich übergehen. Insgesamt wird ein Stern aus zum Beispiel vier Werkzeugen gebildet. Je zwei Werkzeuge schließen also einen Winkel von 90° ein. Im Vergleich zum Luftstrom, der durch den Mischer fließt, sind die Ruderblätter schräg gestellt. Hierdurch wird eine Verwirbelung der Luft erzielt und damit eine gute Durchmischung der festen Holzbestandteile mit dem Leim. Mehrere durch Werkzeuge gebildete „Sterne" sind in gleichmäßigen Abständen an der Achse befestigt. Die festen Holzbestandteile werden dann parallel zur Achse durch den Mischer transportiert. Ganz allgemein sind die Werkzeuge also insbesondere so beschaffen, dass neben den festen Holzbestandteilen Luft verwirbelt wird. Propellerartig wirkende oder propellerartige Werkzeuge sind also zu bevorzugen.
Aus den festen Holzbestandteilen wird ein Vorhang bevorzugt wie folgt erzeugt. Ein Transportmittel, so zum Beispiel ein Transportband bzw. eine Bandwaage ist am Ende mit wenigstens einer, bevorzugt mit mehreren Walzen versehen. Durch die Walze(n) werden die festen Holzbestandteile hindurchgeführt. Die Walzen sind insbesondere gegeneinander gedrückt. Verbleibt ein Spalt zwischen zwei Walzen oder einer Walze und einer angrenzenden Fläche, so ist dies grundsätzlich unschädlich. Hierdurch wird erreicht, dass durch die Walzen eine Art Vorhang oder Matte aus den festen Holzbestandteilen gebildet wird. Es wird also die Vorhangform durch die Walzen erzeugt.
Es wird dabei bevorzugt ein Transportband eingesetzt, da dieses eine gleichmäßige Zuführung von festen Holzbestandteilen, die insbesondere ganz oder überwiegend in Form von Fasern vorliegen, zu den Walzen gewährleistet. Wird eine Bandwaage eingesetzt, so wird in einer Ausführungsform die Geschwindigkeit der Zuführung zu den Walzen so gesteuert, dass den Walzen eine besonders gleichbleibende Menge an festen Holzbestandteilen zugeführt wird. Gemäß dem Stand der Technik werden regelmäßig Schnecken zum Transport von festen Holzbestandteilen bei der Herstellung von Platten eingesetzt. Feste Holzbestandteile verlassen Schnecken jedoch relativ ungleichmäßig. Ein entsprechend ungleichmäßiger aus den festen Holzbestandteilen gebildeter Vorhang wäre die Folge. Ein gleichmäßig dicker und breiter Vorhang ist von Vorteil, um eine gleichmäßige Leimverteilung zu erreichen. Außerdem wird so erreicht, dass der Vorhang eingespritzten Leim von nachfolgenden Werkzeugen zuverlässig trennt.
Insbesondere durch die zusammengepressten oder einen Spalt breit auseinander liegenden Walzen zur Erzeugung des Vorhangs wird vermieden, dass die festen Holzbestandteile, insbesondere wenn diese ganz oder überwiegend in Form von Fasern vorliegen, watte- oder klumpenαrtig weitergeleitet werden. Dies würde die gewünschte gleichmäßige Beleimung behindern.
Um eine hinreichend große Menge an festen Holzbestandteilen zu einem Vorhang verarbeiten zu können sowie zur Erzielung eines besonders gleichmäßigen Vorhangs, sind in einer Ausführungsform mehr als zwei Walzen eingesetzt, durch die die festen Holzbestandteile zur Erzeugung eines Vorhangs hindurch geleitet werden. Die Walzen sind vorzugsweise versetzt übereinander so angeordnet, dass ein spitzer Winkel der Walzen mit einem Transportmittel so zum Beispiel einem Transportband bzw. der Bandwaage eingeschlossen wird. Hierdurch kann genügend Material dem Transportmittel zugegeben, also zum Beispiel auf die Bandwaage gegeben werden, um eine hinreichend große Menge an festen Holzbestandteilen gleichmäßig verarbeiten zu können.
In der Praxis hat sich bisher herausgestellt, dass insgesamt vier Walzen besonders vorteilhaft sind, um einen Vorhang aus den festen Holzbestandteilen zu erzeugen, der anschließend mechanisch beleimt wird.
Die Öffnung, durch die der aus den festen Holzbestandteilen bestehende Vorhang in einer Ausführungsform in oder vor den Mischer geführt wird, entspricht bevorzugt der maximalen Breite des Mischergehäuses, also zum Beispiel dem Durchmesser des genannten Rohres, das zugleich die Wände des Mischers bildet. Hierdurch ist sichergestellt, dass die gesamte Breite im Mischer durch den Vorhang abgedeckt wird. Andernfalls könnte Leim an den verbleibenden Öffnungen seitlich am Vorhang vorbei in das Innere des Mischers hineinspritzen, und die vorgenannten
Verschmutzungsprobleme würden auftreten. Würde nicht die gesamte Breite des Mischers abgedeckt, so würde nicht nur Leim in den Mischer hineinspritzen, sondern es würden auch verstärkt am Rand befindliche feste Holzbestandteile mitgerissen werden, die verklumpen. Hierdurch wird die Qualität des Materials beeinträchtigt. Entsprechende Produktionsprobleme wären die Folge. Eine Aufarbeitung des Materials müsste nachteilhaft und kostenintensiv betrieben werden.
Die seitlichen Wände des Mischers werden in der Praxis vorzugsweise auf 7 bis 1 5 °C, insbesondere auf 10 bis 12°C abgekühlt. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine Kondenswasserschicht sich auf den Wänden absetzt. Durch die Kondenswasserschicht wird das Ankleben vermieden.
Die genannten Temperaturen eignen sich auch für die Bildung einer Kondenswasserschicht an den Innenwänden innerhalb des Steigrohres.
Da u.a. ein gasförmiges Medium wie Luft für den Transport der Fasern mit dem Leim durch den Mischer vorgesehen wird, weisen die Düsen zur Einspeisung von Leim in einer Ausgestaltung der Erfindung einen Abstand zum Gehäuse des Mischers auf. Vor einer Öffnung des Mischergehäuses befinden sich dann die Düsen. Zwischen Düsen und Öffnung verbleibt damit ein Spalt oder Ringspalt, über den Luft mitgerissen und so geeignet zugeführt werden kann. Darüber hinaus kann bei dieser Ausgestaltung die Luft, die über den Spalt oder Ringspalt eingeführt wird, vorgewärmt werden, um eine gewünschte Temperatur im Mischer bereitzustellen, insbesondere um so eine erwünschte Aktivierung des Leims an der Oberfläche zu fördern.
Werkzeuge im Inneren des Mischers sind in einer Ausgestaltung auf einer Achse angebracht. Ringförmig um die Achse herum sind dann die Düsen zur Einspeisung von Leim angeordnet, um so Fasern gleichmäßig mit Leim zu versehen. Die Fasern bzw. der aus Fasern bestehende Vorhang werden dann bevorzugt senkrecht zur Achse zwischen Düsen und Werkzeugen zugeführt. In Abhängigkeit von dem Durchmesser des Mischers werden Düsen in einer oder in mehreren Reihen ringförmig angeordnet. Bei entsprechend großem Durchmesser wird die gesamte Öffnung des Mischers mit Leim besprüht, indem eine zweite Reihe an Düsen ringförmig um die Achse herum angeordnet ist.
Zu den aus festen Holzbestandteilen bestehenden Fasern werden in einer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich Glasfasern oder Kunststofffasern hinzugegeben. Die Zugabe erfolgt insbesondere im oder unmittelbar vor dem Mischer. Hierdurch können besonders gut plattenartige Formteile hergestellt werden, die zum Beispiel als innenverkleidung in einem Auto vorgesehen werden. Solche geformten Platten können in der Automobilindustrie beispielsweise als Hutablage eingesetzt werden. Es genügt dann, das Schichtsystem lediglich vorzupressen. Ein Endpressschritt muss nicht durchgeführt werden.
In der Autoindustrie werden nicht so viele Formteile benötigt, wie Fasern üblicherweise im großindustriellen Maßstab wirtschaftlich hergestellt werden. Daher ist es wirtschaftlicher, Formteile, die insbesondere in der Automobilindustrie eingesetzt werden, zusammen mit (für die Herstellung von Paneelen vorgesehene) MDF- Platten herzustellen, um so die Fasermengen im großtechnischen Maßstab nutzen zu können . Die für die Herstellung von Paneelen vorgesehene Holzfaser-Platten weisen eine Oberseite und eine Unterseite auf, die zueinander parallel verlaufen und die eben sind. Diese Platten sind wenige Millimeter dick. Sie weisen in der Regel keine Kunststoff- oder Glasfasern auf, da keine besonderen Formen realisiert werden müssen, die von einer ebenen Oberfläche abweichen. Bei der Herstellung von Formteilen sind scharfe Kanten problematisch, wie beispielsweise die deutsche Fachzeitschrift HK 3/88 auf der Seite 278 lehrt. Scharfe Kanten neigen zum Aufreißen . Durch Verstärkung mit Glasfaser- oder Kunststofffasern werden solche Probleme vermieden bzw. deutlich reduziert.
Formteile der vorgenannten Art werden auch in der Möbelindustrie eingesetzt. Solche Formteile werden z. B. bei Türen benötigt, die aus Designgründen besonders geformt sind.
Im Unterschied zu aus Fasern bestehenden Platten, also zum Beispiel MDF- oder HDF-Platten, die als Trägerplatte bei Paneelen für Fußböden eingesetzt werden, genügt es bei den Formteilen, diese lediglich vorzupressen. Das Vorpressen findet bei wesentlich geringeren Drücken statt als der eigentliche Pressschritt. Der Vorpressdruck kann lediglich ein 1 /3 des Drucks betragen, der für den eigentlichen Pressschritt eingesetzt wird. Der eigentliche Pressschritt kann bei Drucken von 75 bis 80 kg/cm2 durchgeführt werden.
Der Anteil an Glasfasern und/ oder Kunststofffasern in einem Formteil beträgt bis 25 Gew.-%, bevorzugt bis 1 5 Gew.-%, um zu kostengünstigen Ergebnissen zu gelangen. Wenigstens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 5 Gew.- sollten an Glasfasern eingesetzt sein.
Holzfasern für die Herstellung von Formteilen den Holzfasern abzuzweigen, die für die Herstellung von MDF- oder H DF-Platten für Paneele, insbesondere für Fußbodenpaneele verwendet werden, ist auch unabhängig von den hier genannten sonstigen erfindungsgemäßen Maßnahmen und Merkmalen besonders wirtschaftlich im Vergleich zum Stand der Technik. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden mit Leim versehene feste Holzbestandteile - zum Beispiel auf einem Transportband - schichtförmig angeordnet und mit heißem Wasserdampf beaufschlagt, so zum Beispiel durch Dampfstoß. Anschließend wird die Schicht in einer Presse - so zum Beispiel innerhalb von zwei umlaufenden gegeneinander gepressten Bändern - zur Platte verpresst. Die Erfindung ist für die Herstellung von Faserplatten besonders gut geeignet.
Bedampft werden in einer Ausführungsform von außen die beiden äußeren Hauptoberflächen der Schicht. Dies kann gleichzeitig mit einer Vorpressung oder Verdichtung der Schicht geschehen. Zum Beispiel mittels eines dampfdurchlässigen Transportbandes werden die schichtförmig vorliegenden festen Holzbestandteile zwischen zwei starre Platten transportiert. Eine Platte befindet sich dann unterhalb des Transportbandes und die andere oberhalb des Transportbandes. Der Abstand zwischen den beiden Platten kann in Transportrichtung so abnehmen, dass hierdurch die Schicht verdichtet wird. Über in den Platten befindliche Düsen wird die Schicht mit Dampf beaufschlagt. Die Feuchtigkeit im Oberflächenbereich der Schicht wird dann insbesondere um wenigstens 2 Gew.-%, so zum Beispiel bis 4 Gew.-% und damit beispielsweise von 7 Gew.-% auf 9 bis 1 1 Gew.-% erhöht. Die Temperatur des Dampfes beträgt typischerweise 100 bis 130°C.
Durch die Bedampfung wird die Temperaturleitfähigkeit zur Mitte der Schicht gesteigert. Insgesamt wird hierdurch ein besseres Pressverhalten und damit eine Reduzierung der Presszeit bewirkt.
Die Schicht oder die bereits verdichtete Schicht aus festen, mit Leim versehenen Holzbestandteilen kann in einer Ausführungsform geteilt werden, so dass quasi zwei übereinander befindliche Schichten vorliegen. Beispielsweise wird die Schicht hierfür auf einem Transportband transportiert. Oberhalb sowie quer zum Transportband ist ein Band oder eine Schiene so angeordnet, dass dieses die auf dem Transportband befindliche Schicht teilt. An das Band oder an die Schiene schließt sich eine Bedampfungseinrichtung an, die sich auf diese Weise zwischen den beiden Schichten befindet. Die angrenzenden Seiten der beiden durch Teilung entstandenen Schichten oder zumindest eine davon wird wie zuvor geschildert bedampft, um so schnellere Presszeiten zu ermöglichen . Im Anschluss an diese Bedampfung liegt die obere Schicht auf der unteren auf. Die bedampften Schichten werden in die Presse transportiert und hier zur Platte verpresst.
Die Bedampfung bewirkt, dass eine direkte oder indirekte rasche Aufheizung der mit Leim versehenen Fasern unmittelbar und/ oder beim Verpressen gelingt.
Bei der Herstellung von Paneelen von Fußböden ist es von Interesse, dass die Paneele harte Außenschichten und eine weiche Innenschicht aufweisen. Hierdurch kann beispielsweise der Trittschall vorteilhaft reduziert werden. Wird gezielt die Oberfläche bedampft und bleibt der Innenbereich relativ trocken, so werden gezielt die Oberflächen verpresst. Ursächlich hierfür ist unter anderem, dass sich feuchtes Material besser als trockenes Material verpressen lässt. Oberflächenbereiche werden also gezielt verdichtet. Durch die Vorbedampfung ist es auch möglich, den Temperaturverlauf zu steuern. So wird es möglich, in verbesserter Weise zu härteren Außenschichten im Vergleich zur Mittelschicht zu gelangen.
Dem Dampf können ferner Zusätze zugegeben werden, die zur
Härtung beitragen . So werden die erwünschten harten Oberflächen weiter verbessert erhalten, wenn die Oberflächen vor dem Verpressen bedampft werden. Liegen härtere Deckschichten vor, so können diese relativ dünn sein . So kann insgesamt Material bei gleicher Plattendicke eingespart werden, da die weiche Mittelschicht aus vergleichsweise wenig Material hergestellt wird.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren weiter verdeutlicht.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Bandwaage 1 und einen nachfolgenden Mischer 2. Wie durch den Pfeil 3 angedeutet, werden getrocknete Fasern, die aus Holzhackschnitzeln hergestellt wurden, über eine Öffnung eines Gehäuses 4 der Bandwaage 1 zugeführt. Eine Schräge 5 lenkt die ankommenden Fasern auf das Band der Bandwaage.
Die Bandwaage erfasst und steuert die Materialmenge, die in Richtung der drei Walzen 6 transportiert wird. Die drei Walzen 6 sind übereinander sowie versetzt so angeordnet, dass diese mit der Bandwaage 1 einen spitzen Winkel Alpha einschließen. Die auf der Bandwaage befindlichen Fasern gelangen in diesen spitzen Winkel hinein. Sie passieren die rotierenden Walzen 6. Dabei wird aus den Fasern ein Vorhang gebildet, der schwerkraftbedingt senkrecht nach unten entlang des Pfeils 7 weiter transportiert wird. Der Vorhang gelangt so in den Mischer 2 hinein und zwar zwischen eine Mehrzahl an Düsen 8 und Werkzeuge 9.
Der Mischer besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse. Das Gehäuse wird durch eine Doppelwand 10 und 1 1 gebildet. Zentral im Inneren des Gehäuses ist eine Achse 12 angeordnet, auf der die Werkzeuge 9 befestigt sind. Ein Werkzeug 9 schließt mit der Achse 1 2 einen rechten Winkel ein. Jeweils vier ruderblattartige Werkzeuge 9 sind sternförmig zusαmmengefαsst. Mehrere dieser zusαmmengefαssten Werkzeuge sind in gleichförmigen Abständen auf der Achse 1 2 befestigt. Der vordere Bereich, in den der aus Fasern bestehende Vorhang eingeführt wird, ist frei von Werkzeugen. So wird gewährleistet, dass ein hinreichend großer Abstand zwischen den Werkzeugen 9 und den Düsen 8 vorhanden ist. Dieser Abstand ist vorgesehen, damit aus den Düsen 8 austretender Leim nicht während des Betriebes auf die Werkzeuge unmittelbar auftrifft.
Der Durchmesser des Gehäuses des Mischers entspricht der Breite der Öffnung, über die der aus Fasern bestehende Vorhang in den Mischer eingeführt wird. Die Breite des Vorhangs ist an die Breite der Öffnung angepasst. Die Düsen 8 sind halbkreisförmig um die Achse 1 2 herum in einem oberen Bereich angeordnet. Hierdurch wird bewirkt, dass einerseits der Vorhang gleichmäßig mit Leim versehen wird und andererseits der aus den Düsen 8 austretende Leim nicht unmittelbar auf Teile des Mischers auftrifft. Zwischen den Düsen 8 und dem Gehäuse 10, 1 1 ist ein Abstand angeordnet, so dass eine Art Ringspalt gebildet wird. Über diesen Ringspalt wird Luft angesaugt. Nicht dargestellt sind Mittel zur Erwärmung der Luft, die angesaugt wird. Es entsteht so ein Leim-Luft-Gemisch. Der mit Leim versehene Vorhang (mit anderen Worten eine ganz oder überwiegend aus Fasern gebildete Matte) wird durch den Luftstrom parallel zur Achse 12 durch den Mischer 2 transportiert. Die Achse rotiert während des Transports und somit die Werkzeuge 9. Dabei wird der Leim mit den Fasern weiter vermischt. Zwischen die beiden Wände 1 0 und 1 1 der Doppelwand wird eine gekühlte Flüssigkeit eingeleitet, um im Inneren des Mischers an seinen Innenwänden eine Kondenswasserschicht entstehen zu lassen.
In der Figur 2 wird eine Aufsicht auf den Mischer parallel zur Achse 12 gezeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur zwei Werkzeuge 9 eingezeichnet. Anhand von Figur 2 wird insbesondere eine einreihige, halbkreisförmige Anordnung der Düsen im oberen Bereich verdeutlicht.
In der Figur 3 wird eine Ausführungsform des Verfahrens im Gesamtzusammenhang verdeutlicht.
Als Ausgangsmaterial werden Laub- oder Nadelhölzer in Form von Stämmen, Ästen und/ oder Sägewerks- sowie Industrieresthölzer eingesetzt. Das Holz wird zunächst in Schnitzel mit einer Größe von etwa 20 x 5 mm in einer Zerkleinerungseinrichtung 31 zerkleinert. Diese Schnitzel können aber auch direkt aus dem Forst oder aus Sägewerken kommen. Sie können gesiebt werden, um zu kleine bzw. zu große Teilchen zu trennen. Wenn die Hackschnitzel die richtige Größe haben, können sie gewaschen werden, um anhaftende Fremdkörper, insbesondere Sand und Erde) zu beseitigen. So werden Schneid- und andere Werkzeuge im späteren Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren geschont und nicht beschädigt.
Vorteilhaft wird Sägemehl verwertet, welches in einen Silo 32 gegeben wird.
Von der Zerkleinerungseinrichtung 31 sowie vom Silo 32 werden die Holzbestandteile einem trichterförmigen Vordampfbehälter mittels Förderbänder zugeführt.
Die Zuführung erfolgt typischerweise im Verhältnis von etwa 6 : 4 (60 Gew.-% Späne, 40 Gew.-% Sägemehl) . Auf diese Weise wird Sägemehl ebenfalls verwertet. Kosten werden so weiter gesenkt. Ressourcen an Rohstoff werden geschont. Der Anteil an Spänen sollte überwiegen, da hieraus Fasern und später Fasermatten entstehen, die mechanisch stabilisieren. Eine Untergrenze für den Sägemehlanteil ist daher nicht einzuhalten. Im Vordampfbehälter 33 werden die Holzbestandteile gemischt, vorbedampft und dabei 60 bis 70 °C erwärmt. Beispielsweise mittels einer Stopfschnecke werden die Holzbestandteile anschließend einem Kocher 34 zugeführt. Im Kocher 34 werden die Holzbestandteile ca. 2 bis 3 Minuten bei einem Druck von 1 1 bis 1 6 bar und einer Temperatur von 1 40 bis 1 80 °C gekocht. Druck und Temperatur sind so gewählt, dass eine Aufspaltung in flüssige und feste Holzbestandteile stattfindet.
Die flüssigen Bestandteile werden von den festen abgetrennt und einer Leitung 36 zugeführt, die gasdicht mit dem Kocher 34 verbinden ist.
Die festen Holzbestandteile werden einer Zerfaserungsmaschine 36 (Refiner bzw. Defibrator) zugeführt. Die Zerfaserungsmaschine 36 umfasst typischerweise einen Stator und einen Rotor, die über einen Motor angetrieben werden . Die festen Holzbestandteile werden hier in Fasern zerlegt.
Die Fasern, die in einer Ausführungsform mit Sägemehl vermischt sind, werden pneumatisch einem Trocknungsrohr 37 zugeführt. Im Folgenden wird unabhängig hiervon von Fasern gesprochen. Im Trocknungsrohr 37 werden die Fasern bei 1 60 bis 220 °C getrocknet. Die Trocknung läuft relativ schnell und kostengünstig ab, da die flüssigen Holzbestandteile bereits entfernt wurden .
Vom Trocknungsrohr aus gelangen die Fasern in Zyklone 38. Hier wird der Dampf abgeschieden. Nach unten werden die Fasern herausgeführt. Die Temperatur der Fasern beträgt dann typischerweise 50°C. Die Fasern werden dann in Beleimungseinrichtungen 39 bei vergleichsweise kühlen Temperaturen mechanisch beleimt. Die anschließend beleimten Fasern weisen eine Temperatur von typischerweise 35 bis 40 °C auf. Die beleimten Fasern gelangen in eine oder mehrere Sichteinrichtungen 40. In einer Ausführungsform umfassen die Sichteinrichtungen 40 Heizeinrichtungen, um die Fasern auf 55 bis 60 °C zu erwärmen. Die Erhöhung der Temperatur ist dann von Vorteil, wenn die Platten bei Temperaturen von zum Beispiel 80°C verpresst werden sollen. Der Pressschritt kann so beschleunigt werden, da die gewünschte Temperatur nicht ausschließlich mittels der beheizten Presse erreicht werden muss. Kürzere Presszeiten führen zu größeren Produktionskapazitäten oder geringeren Anschaffungskosten der eingesetzten Pressen mit umlaufenden Bändern, da diese dann kürzer sein können. Auch ist der Platzbedarf für solche Pressen geringer. Hierdurch werden weiter Kosten eingespart.
Die vorbeleimten Fasern werden einem oder mehreren Abscheideeinrichtungen 41 zugeführt. Von den
Abscheideeinrichtungen 41 gelangen die vorbeleimten Fasern zu einer Streustation 42. Die Streustation 42 gibt die vorbeleimten Fasern auf ein Transportband. Das Transportband führt die Fasern zu einer Vorpresse 44. Hier werden die Fasern vorgepresst und so verdichtet. Die Vorpresse umfasst umlaufende Bänder, zwischen die die Fasern zugeführt und dabei gepresst werden. Anschließend durchlaufen die Fasern eine Formstrasse 45, die über diverse Einrichtungen verfügt, die sicherstellen, dass die Fasern in der gewünschten Form vorliegen. Die Formstrasse führt in einer Ausführungsform zu einer Bedampfungseinrichtung 46. Hier werden die Fasern von oben und/ oder unten bedampft. Die Fasern können parallel zum Transportband geteilt und so im „Inneren" bedampft werden.
Die Fasern gelangen schließlich zur Hauptpresse 47, die aus zwei umlaufenden gegeneinander gepressten Stahlbändern besteht. Hier findet die Pressung beispielsweise bei 80°C statt. Anschließend werden die Platten mittels einer Sägeeinrichtung 48 zersägt und einer Halteeinrichtung 49 zugeführt. In der
Halteeinrichtung werden die Platten so gehalten, dass diese sich nicht berühren . Die Platten werden so gekühlt.
Die abgetrennten flüssigen Bestandteile, die der Leitung 35 zugeführt wurden, werden innerhalb des gasdicht abgeschlossenen Systems abgekühlt. Sind diese flüssigen Bestandteile hinreichend abgekühlt worden, so werden diese entweder entsorgt oder der Beleimungseinrichtung 39 zugeführt.
Anschließend werden die Platten beispielsweise zu Paneelen weiter verarbeitet. Die Platten werden dann beispielsweise mit Papieren beschichtet und das Schichtsystem einer Presse zugeführt. In der Presse wird das Schichtsystem bei Temperaturen oberhalb von 1 50°C, so zum Beispiel bei Temperaturen zwischen 180°C und 230 °C verpresst. Die eingesetzten Harze härten dann aus. Die Platte wird weiter zersägt und mit Kupplungselementen durch Fräsen versehen. Die Paneele können als Belag für Wände oder Fußböden dienen. Werden diese als Fußbodenbelag eingesetzt, so sind die Paneele auf der Dekoroberseite mit einer abriebfesten, transparenten Schicht versehen.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren für die Herstellung eines aus Holzfasern, Holzspänen und/ oder Sägemehl gefertigten Bauelements, insbesondere einer Platte mit den Schritten:
- Aufbringung von Leim auf Holzfasern, Holzspänen und/ oder Sägemehl,
- Verpressen der mit dem Leim versehenen Holzfasern, Holzspänen und/ oder Sägemehl zum Bauelement, insbesondere zu einer Platte.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem bei einer Temperatur unterhalb von 1 20°C, bevorzugt unterhalb von 95°C, besonders bevorzugt unterhalb von 60°C verpresst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ganz oder überwiegend Reaktivharze als Leim eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Leim Harnstoffharze, Melamin-Harze, Acrylat-Harze, Epoxyd-Harze, Polyester-Harze oder Mischungen hiervon eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anteil an eingesetztem Leim so gewählt ist, dass 35 Gew.-%, bevorzugt 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 Gew.-% an Leim im hergestellten Produkt nicht überschritten wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Holzfasern, die Holzspäne und/ oder das Sägemehl in feste und flüssige Bestandteile innerhalb eines gasdichten Systems zerlegt werden, die flüssigen Bestandteile von den festen Bestandteilen getrennt werden und bei Temperaturen unterhalb von 90 °C, insbesondere unterhalb von 70 °C, besonders bevorzugt unterhalb von 50°C aus dem gasdichten System herausgeführt werden.
7. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem der Leim bei einer Temperatur unterhalb von 100°C auf die Holzfasern, Holzspäne und/ oder das Sägemehl aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten:
- Trocknung von Holzfasern, Holzspänen und/ oder Sägemehl in einer Trocknungseinrichtung, - Aufbringung von Leim auf die getrockneten Holzfasern,
Holzspäne und/ oder Sägemehl außerhalb der Trocknungseinrichtung bei einer abgekühlten Temperatur,
- Verpressen der mit dem Leim versehenen Holzfasern, Holzspäne und/ oder Sägemehl zu einem Bauelement.
>. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Leim auf die Holzfasern, Holzspäne und/ oder Sägemehl aufgebracht wird, indem ein Leim-Gas-Gemisch auf die Fasern gesprüht wird.
0. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Leim in einer solchen Menge aufgetragen wird, dass 45 bis 55 kg Leim pro m3 Bauelement eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern, Holzspäne und/ oder das Sägemehl vor der Aufbringung von Leim auf eine Bandwaage gegeben werden und die Bandwaage und die Leimαufbringung so gesteuert werden, dαss das Mengenverhältnis zwischen dem Leim und den Holzfasern, Holzspänen und/ oder dem Sägemehl während der Aufbringung des Leims im wesentlichen konstant ist.
1 2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Leim versehenen Holzfasern, Holzspäne und/ oder Sägemehl miteinander vermischt und/ oder verwirbelt werden und zwar insbesondere in einem Mischer (39) mit gekühlten Wänden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern zu einem Vorhang oder einer Matte geformt werden und der Leim auf den Vorhang oder die Matte aufgebracht oder in den Vorhang oder in die Matte hineingebracht wird.
1 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leim zusammen mit erwärmter Luft auf die Holzfasern, Holzspäne und/ oder das
Sägemehl aufgebracht wird und zwar insbesondere bei einer Lufttemperatur von 40 bis 70°C.
1 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leim zusammen mit einem
Härter auf die Holzfasern, Holzspäne und/ oder das Sägemehl aufgebracht wird.
1 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leim nach der Aufbringung auf die Holzfasern, Holzspäne und/ oder das Sägemehl zunächst nur auf seine Oberfläche begrenzt aktiviert wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Leim versehenen Holzfasern, Holzspäne und/ oder das Sägemehl durch ein Steigrohr geblasen werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Holz in feste Bestandteile und in flüssige Bestandteile zerlegt wird, und flüssige Bestandteile als Leim auf die Holzfasern, Holzspäne und/ oder das Sägemehl aufgebracht werden.
1 9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigen Bestandteile vor der Aufbringung abgekühlt werden und zwar insbesondere um wenigstens 30°C, bevorzugt um wenigstens 60 °C .
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Leim Lignin und Hemicellulose enthalten sind und zwar insbesondere mit einem Anteil von bis zu 20 Gew.-%.
21 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststofffasern und / oder Glasfasern zu den Holzfasern, Holzspänen und/ oder dem Sägemehl hinzugegeben werden.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass plattenartige Formteile hergestellt werden .
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern, Holzspäne und/ oder das Sägemehl unmittelbar vor dem Verpressen mit Dampf oeαufschlαgt werden.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass MDF- und/ H DF-Platten für Fußbodenpaneele und Formteile zeitgleich hergestellt werden und die hierfür verwendeten Fasern aus der gleichen Einrichtung, insbesondere aus der gleichen Mahleinrichtung stammen.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verpresste Bauteil wenigstens mit mit Harz versehenem Papier beschichtet wird, und in einer Presse bei Temperaturen oberhalb von 1 50 °C, bevorzugt bei Temperaturen oberhalb von 1 80°C verpresst wird.
26. Bauelement ganz oder überwiegend bestehend aus mit Leim versehenen, miteinander verpressten Holzfasern, Holzspänen und/ oder Sägemehl.
27. Bauelement nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Leim im Bauelement 45 bis 55 kg pro m3, insbesondere 50 bis 52 kg pro m3 beträgt.
28. Bauelement nach einem der beiden vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leim in der Platte aus nicht ausgehärteten Harzen besteht.
29. Bauelement nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Reaktivharze wie Harnstoffharze, Melamin-Harze, Acrylat- Harze, Epoxyd-Harze, Polyester-Harze oder Mischungen hiervon als Leim eingesetzt sind.
30. Bauelement nach einem der vorangegangenen
Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement eine Platte ist.
31 . Bauelement nach einem der vorangegangenen
Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ganz oder überwiegend aus miteinander verleimten Holzfasern besteht.
32. Bauelement nach einem der vorangegangenen
Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Sägemehl enthält, wobei der Anteil an Sägemehl im Bauelement bevorzugt mehr als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 10 Gew.-% beträgt.
33. Bauelement nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Bauelements wenigstens 300 kg/m3, bevorzugt wenigstens 400 kg/m3, besonders bevorzugt wenigstens 500 kg/m3 beträgt.
34. Bauelement nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Bauelements nicht mehr als 1 500 kg/m3, bevorzugt nicht mehr als 1 000 kg/m3, besonders bevorzugt nicht mehr als
800 kg/m3 beträgt.
35. Bauelement nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche, herstellbar nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche.
36. Laminatpaneel umfassend eine Trägerplatte sowie weiteren Schichten, insbesondere Papierschichten oberhalb und/ oder unterhalb der Trägerplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplαtte aus einem Bauelement nach einem der vorangegangenen Vorrichtungsansprüche hergestellt ist.
37. Laminatpaneel nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Trägerplatte mehr als 1 500 kg/m3, bevorzugt mehr als 2000 kg/m3 beträgt.
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