WO2023066802A1 - Verfahren zur herstellung einer holzwerkstoffplatte und holzwerkstoffplatten-herstellvorrichtung - Google Patents

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WO2023066802A1
WO2023066802A1 PCT/EP2022/078655 EP2022078655W WO2023066802A1 WO 2023066802 A1 WO2023066802 A1 WO 2023066802A1 EP 2022078655 W EP2022078655 W EP 2022078655W WO 2023066802 A1 WO2023066802 A1 WO 2023066802A1
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flame retardant
based panel
raw wood
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PCT/EP2022/078655
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Joachim Hasch
Norbert Kalwa
Georg Seidack
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SWISS KRONO Tec AG
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wood-based panel.
  • the invention relates to a wood-based material board manufacturing device with (a) a press, in particular a belt press, for pressing at least one pre-product layer to form a raw wood-based material board, (b) a liquid application device for applying a liquid the raw wood material panel and (c) a suction device which is designed to apply a negative pressure to a side surface of the raw wood material panel.
  • Such methods and wood-based panel manufacturing devices are known and are used to manufacture wood-based panels.
  • renewable raw materials such as wood as building materials, it is often required that they are flame-retardant.
  • the production of flame-retardant wood-based panels has been known for several decades.
  • the preliminary products for example wood chips, wood fibers or coarse chips, are treated with a liquid containing a flame retardant before the preliminary product layer is produced from the preliminary products. This is done by spraying the preliminary products in mixers, glue drums (coils) or blow lines. After that, the preliminary products are scattered onto a belt, so that at least one layer of preliminary products is created. Then the pre-product layer is pressed into a wood-based panel.
  • EP 3 388 213 A2 describes a method for producing a hard-to-ignite and/or reinforced wood fiber board. First, a cut-to-size wood fiber board is arranged on a processing device. Flame retardant and/or strengthening agent is then applied to an upper side of the wood fiber board. The applied agent is sucked or pressed into the wood fiber board by applying a vacuum to the underside and/or by applying an overpressure to the top.
  • EP 3 127 670 A2 discloses a method for impregnating wood fiber boards in which material boards lie on a transport device as an endless strand.
  • the strand is continuously guided through an impregnation station for introducing an impregnation medium into the wood fiber board from above.
  • the impregnation medium is applied in a time-controlled manner during the continued transport of the individual material panels of the line or of the continuous material panel line by means of a large number of application devices, which are arranged at least in one row over the full width of the individual material panel or the continuous material panel line and can be controlled individually.
  • the impregnated material panels only show the impregnation at the points where it is necessary to obtain the desired performance properties.
  • EP 2168 738 A1 describes a method for producing a wood fiber board, with the steps: pressing a fiber fleece to form a raw wood fiber board, applying an aqueous liquid at least to parts of an upper side of the raw wood fiber board and applying a negative pressure at least to parts of the underside by means of a Suction table, so that the aqueous liquid is sucked into and / or through the raw wood fiber board.
  • the object of the invention is to improve the production of flame-retardant wood-based material panels.
  • the invention solves the problem by a method for producing a wood-based material board with the steps (a) producing, in particular by pressing wood-containing precursors, a raw wood-based material board which has a first side surface and a second side surface which runs parallel to the first side surface, (b) applying a liquid containing a flame retardant to at least the first Side surface and (c) applying a negative pressure to the second side surface, so that the flame retardant-containing liquid is sucked into the raw wood-based panel, in particular in its edge zone, and / or applying an overpressure to the first side surface, so that the flame retardant-containing liquid in a Edge zone of the raw wood-based panel is pressed, so that the wood-based panel is formed.
  • the invention also solves the problem with a generic wood-based panel manufacturing device in which the liquid contains a flame retardant and in which the suction device is designed to automatically apply the vacuum for such a suction time that the liquid containing the flame retardant gets into an edge zone of the raw wood-based panel is sucked, but not sucked through the raw wood-based material board and/or which has a pressure application device for applying an overpressure to the first side surface, so that the liquid containing the flame retardant is pressed into an edge zone of the raw wood-based material board.
  • the invention solves the problem with a wood-based panel that has an in particular continuous concentration gradient of flame retardant, the flame retardant concentration decreasing with increasing distance from a surface to a center of the wood-based panel. It is favorable if the wood-based panel is flame-retardant according to the requirement standard DIN EN 13501-1:2010 and test standard DIN EN 13823:2015.
  • the wood-based panel is a wood-based panel of class B, in particular B -s1 or B -s1 dO, or C, in particular C-s1, C-s1 dO, or Bn, in particular Bn -s1 or Bn -s1 dO, or Cfi, in particular Cn-s1, Cn-s1 D0, or in class B1, B2 or B3.
  • the content of flame retardant in the wood-based panel can often be adjusted with a high level of process reliability. This reduces scrap compared to prior art methods.
  • Another advantage of the invention is that the consumption of flame retardants can generally be reduced.
  • the pre-products are sprayed as well as the subsequent transport of the sprayed preliminary products to the loss of flame retardants. There are often losses of more than 20% of flame retardant.
  • the introduction of the flame retardant generally does not lead to an increase in the moisture content of the comminuted primary products.
  • a high moisture content can lead to so-called steam cracking in the press, which is undesirable.
  • a steam splitter is an area where the engineered wood board has cracked due to evaporating water.
  • Increasing the proportion of binder i.e. the proportion of binder and/or glue in the pre-product layer, can generally also be dispensed with if flame retardants are introduced.
  • Many binders such as polymeric diphenylmethane diisocyanate, react with some flame retardants. In the case of processes according to the prior art, therefore, more binder must also be added if flame retardants are used than if a wood-based panel is produced without flame retardants. This disadvantage generally does not apply to the production according to the invention.
  • a press speed generally does not have to be reduced. Since, in the prior art, the flame retardant is introduced in a liquid before pressing, the moisture content of the pre-product layer often increases. In order to prevent steam splitting, the press speed and/or the press temperature usually has to be reduced. This can be omitted in a method according to the invention.
  • the method according to the invention can also be carried out, at least in principle, independently of the time and place of production of the raw wood-based material board. It is thus possible to subsequently make non-flame-resistant raw wood-based panels that have already been produced flame-retardant. In particular, the flame retardant is applied to the raw wood-based panel that has already been pressed.
  • the raw wood-based material board is stored and/or moved after pressing for a longer period of time, in particular at least one minute, in particular at least 10 minutes, before the liquid containing the flame retardant is applied.
  • the raw wood-based panels are stored in a star cooler. This allows flexible production of flame-retardant wood-based panels, especially in small quantities.
  • the liquid application device it is also possible and covered by the invention for the liquid application device to be arranged in the vicinity of the press. A distance between the liquid application device and the press is preferably at most 100 m, or at most 50 m, in particular at most 30 m.
  • a raw wood-based material board is understood to mean, in particular, a board made of a wood-based material that can be processed into a wood-based material board by introducing the flame retardant.
  • the application of the liquid is understood in particular to mean that the liquid is brought into contact with the first side surface.
  • a liquid film preferably forms on the side surface.
  • the edge zone is understood as meaning a region of the raw wood-based panel that is delimited on the one hand by a side surface and on the other hand does not extend to the center of the wood-based panel.
  • the feature that the liquid is sucked into the edge zone means in particular that it is possible, but not necessary, for the liquid to be sucked exclusively into the edge zone.
  • the application of the liquid to the raw wood-based material board is understood in particular to mean that the liquid is brought into contact with a surface of the raw wood-based material board.
  • the liquid can be brought into contact with the raw wood-based panel from above or from below.
  • the liquid application device is designed and/or arranged for applying the liquid from below onto the raw wood material panel.
  • the suction device for automatically applying the negative pressure is arranged from above.
  • the raw wood-based panel is, for example, a medium-density fibreboard (MDF board), a high-density fibreboard (HDF board), a oriented strand board (OSB board), a chipboard, a plywood board, a soft fibreboard, a hard fibreboard, flexible plywood board, a multiplex board, blockboard, laminboard, laminated wood board, low-density fiberboard (LDF board) or an insulating board.
  • MDF board medium-density fibreboard
  • HDF board high-density fibreboard
  • OSB board oriented strand board
  • chipboard a plywood board, a soft fibreboard, a hard fibreboard, flexible plywood board, a multiplex board, blockboard, laminboard, laminated wood board, low-density fiberboard (LDF board) or an insulating board.
  • a thickness of the wooden board is preferably at least 6 mm, in particular at least 10 mm, particularly preferably at least 15 mm, particularly preferably at least 20 mm.
  • the thickness of the wood-based material board is preferably at most 50 mm, in particular at most 30 mm, in particular at most 28 mm, preferably at most 25 mm.
  • the flame retardant containing liquid contains a flame retardant.
  • the liquid is an aqueous liquid. It is favorable if the flame retardant contains phosphorus.
  • the flame retardant can contain organic and/or inorganic phosphorus compounds, for example phosphate, polyphosphate, phosphonate and/or a guanidine salt. It is possible that the flame retardant is based on melamine or melamine derivatives, aluminum hydroxide or alkali sulfates. However, it is preferred that the boron content of the flame retardant is at most one percent by weight.
  • the flame retardant preferably contains ammonium.
  • the wood-based panel produced is preferably flame-retardant in accordance with DIN EN 13501-1:2010.
  • the wood-based panel produced has the properties of a wood-based panel according to the invention. It is favorable if the bulk density of the raw wood-based panel and/or the wood-based panel is at least 550 kg/cubic meter, in particular at least 600 kg/cubic meter. Preferably, the bulk density of the raw wood-based panel and/or the wood-based panel is at most 1000 kg/cubic meter, in particular at most 800 kg/cubic meter. However, it can also be favorable if the bulk density of the raw wood-based material panels is below 350 kg/cubic meter, for example below 300 kg/cubic meter. This is particularly the case when the raw wood-based panel is an insulating panel.
  • the application of the liquid containing the flame retardant and/or the application of the negative pressure can take place both when the raw wood-based panel is in motion and when it is stationary.
  • the overpressure is preferably applied locally and the liquid containing the flame retardant is introduced in the area of the overpressure.
  • Local application of the overpressure means that the overpressure is not applied to the entire surface of the wood-based panel.
  • the area to which the overpressure is applied is less than half the total area of the wood-based panel.
  • An applicator is preferably pressed against the raw wood-based material board, so that an introduction space is formed between the applicator and the raw wood-based material board, which space is sealed by a seal of the applicator. In this way, a leakage flow of pressurized fluid, by means of which a pressure is built up in the introduction space, is reduced.
  • the applicator is preferably part of the liquid applicator.
  • the applicator is pressed against the raw wood-based panel. This is preferably done from below. Alternatively, the applicator is pressed against the raw wood-based panel from above.
  • the liquid containing the flame retardant is preferably pressed or introduced into the introduction space. It is favorable if the liquid containing the flame retardant is at least half, preferably at least 75%, of the fills the volume of the insertion space. In this way, the volume of gas in the introduction space is kept small and the introduction pressure in the introduction space for injection can be built up and reduced quickly. After the liquid containing the flame retardant has been pressed into the introduction space and thus into the raw wood-based material board, the introduction pressure is reduced, in particular to ambient pressure.
  • the applicator is preferably moved relative to the raw wood-based material board after the introduction pressure has been reduced.
  • the applicator is then pressed against the raw wood-based panel again and more liquid containing flame retardants is pressed into the application area. Thereafter, the insertion pressure is reduced and the steps are repeated until the raw wood-based panel is provided with flame retardant on all specified surfaces.
  • a negative pressure is applied to the raw wood-based material board, preferably from above, alternatively from below. This preferably takes place in the area in which an overpressure is applied from the other side of the raw wood-based panel. In other words, a negative pressure is applied to a side surface that corresponds to a pressure surface on which the flame retardant-containing liquid is pressed.
  • the vacuum is applied by means of the suction device.
  • the applicator it is possible, but not necessary, for the applicator to be moved relative to the raw wood-based panel when the liquid containing the flame retardant is pressed in. It is also possible for the raw wood material board and the applicator to be moved in the same way, so that the applicator is at rest relative to the raw wood material board but is moved in space.
  • the suction device has a suction cup that can be positioned automatically at a predetermined location.
  • the suction device is preferably designed to always arrange the suction cup opposite the applicator.
  • a drive of the suction bell which can also be referred to as a positioning drive, is controlled by a control unit of the wood-based panel manufacturing device.
  • a suction cup is understood to be a component which, when it is in contact with the raw wood-based panel, forms a sealed cavity to which the vacuum can be applied. It is possible, but not necessary, for the walls of the suction cup to be elastic, in particular entropy-elastic, but they can also be rigid.
  • the suction cup preferably has a seal with which it rests against the wood-based panel.
  • the vacuum is preferably applied in such a way that an internal concentration of flame retardant in an internal thickness quintile of a thickness extension from the first side surface to the second side surface of the wood-based panel is at most 0.8 times an external concentration in a first outermost thickness quintile, which extends to the first side surface is. It is favorable if the internal concentration is at most 0.7 times, in particular 0.6 times, preferably 0.5 times, particularly preferably 0.4 times, in particular 0.3 times, particularly preferably 0.2 times, for example at most 0.1 times, the external concentration.
  • a cuboid with a base measuring 5 cm by 5 cm is first cut out of the wood-based panel.
  • the base runs parallel to the first side surface.
  • slices are cut off on both sides parallel to the side surface, the thickness of which is 0.2 times the thickness of the wood-based panel.
  • the mass of flame retardant is determined on the sample obtained in this way and divided by the total mass of the sample. This gives the inside concentration.
  • the outside concentration results from analysis of the material of a disk with a thickness of 0.2 times the thickness of the wood-based panel, with one side of the disk being the first side face.
  • the concentration of flame retardants in at least one top layer is at least 65% higher, preferably at least 50% higher, in particular at least 100% higher than the concentration of flame retardants in a middle layer.
  • the middle layer is arranged between the two top layers.
  • the top layer consists of a Layer of pre-products spread separately from another layer from which the middle layer is formed when pressed.
  • the liquid is applied in such a way that the edge zone of at least 80%, in particular at least 90%, of a side surface area of the wood-based panel contains flame retardants. In other words, this means that at most 10% of the wood-based panel does not contain any flame retardant in its edge zone. This reduces the amount of material board that has to be discarded because it does not contain sufficient flame retardant.
  • the flame retardant is also introduced outside the edge area of the wood-based panel.
  • the edge area includes all points of the wood-based panel whose distance to the edge of the wood-based panel is no more than 10 cm.
  • the liquid can be applied by spraying, rinsing, spreading, rolling, pouring or other application.
  • the spraying can take place, for example, by means of excess pressure, with the liquid being pressed through a nozzle.
  • spraying can be done by atomization.
  • the liquid can be applied to a moving body, in particular a rotating or vibrating body, so that droplets form.
  • a concentration of flame retardant in the liquid corresponds to at least half, in particular at least 65%, of the solubility of the flame retardant.
  • the flame retardant has a solubility that can be measured, for example, in grams per liter. This solubility is the maximum mass of flame retardant that can be in solution per unit volume of liquid.
  • the concentration of the flame retardant in the liquid is at least half of this solubility. This means that only a small amount of liquid has to be applied to the raw wood-based panel.
  • the quotient of the actual concentration according to DIN 1310 of the flame retardant and the solubility is at least 0.5, in particular at least 0.65, preferably at least 0.75.
  • a concentration of flame retardant in the liquid is preferably at least 30 percent by weight, in particular at least 40 percent by weight, preferably at least 50 percent by weight.
  • the liquid is preferably a solution, in particular an aqueous solution, or a suspension, in particular an aqueous suspension.
  • the liquid preferably contains at least one dye.
  • the dye is preferably selected in such a way that a flame retardant content, in particular spatially resolved, can be determined from the color of a cross section of the wood-based panel.
  • the dye is a fluorescent dye, so that the content of flame retardants can be deduced from the flame retardant content by irradiating the cross section of the wood-based panel with excitation light and by spatially resolved measurement of an intensity of the resulting fluorescent radiation. This allows a particularly simple quality control.
  • the liquid temperature of the liquid when applied to the side surface is preferably at least 40°C, in particular at least 50°C, particularly preferably at least 60°C.
  • the solubility of flame retardants generally increases at high temperatures. A higher temperature therefore means that less liquid is required to apply a given amount of flame retardant. It is favorable if the temperature is less than 100°C, in particular less than 90°C.
  • a surface temperature of the first side surface when the liquid is applied is at least 30°C, in particular at least 40°C.
  • the surface temperature is preferably at most 65°C, in particular at most 50°C. It is favorable if the surface temperature is at most 20° C., in particular 10° C., lower than the liquid temperature.
  • the surface temperature is at least as great as the liquid temperature. In this case, the flame retardant does not precipitate out of the liquid and the flame retardant can be sucked into the edge zone.
  • the surface temperature of the first side surface at the location where the liquid containing the flame retardant is applied is preferably lower than the liquid temperature.
  • a difference between the surface temperature and the liquid temperature is preferably at least 5 Kelvin, in particular at least 10 Kelvin.
  • Flame retardant solution generally mixes poorly in solvents, especially water. However, the solubility increases with temperature.
  • the temperature of the liquid containing the flame retardant is selected to be higher than the surface temperature.
  • the introduction of the flame retardant into the raw wood-based material panel is particularly effective if the concentration of flame retardant in the liquid at the surface temperature of the first side surface at the location at which the liquid containing the flame retardant is applied is above a saturation concentration of the flame retardant in the liquid lies.
  • flame retardant precipitates out of the solution shortly after the flame retardant-containing liquid comes into contact with the raw wood-based panel, which causes a particularly high concentration of flame retardant in the outer areas of the raw wood-based panel.
  • a surface-specific application quantity of liquid is preferably at least 0.3 kg/square meter and/or at most 5 kg/square meter.
  • the surface-specific application quantity of liquid which is measured, for example, in liters per square meter, is chosen such that the moisture content of a surface layer of a surface layer of the wood-based panel deviates by no more than 30% from the core moisture content after the liquid has been sucked into the edge zone.
  • the raw wood-based panel loses water in the edge zone through evaporation. This results in a moisture gradient in the raw wood-based panel, which is undesirable.
  • the liquid containing the flame retardant the loss of moisture in the edge zone can be at least partially compensated for again.
  • the negative pressure is preferably at least 100 hPa, in particular at least 150 hPa, preferably at least 200 hPa, particularly preferably at least 300 hPa. This means that the pressure deviates by at least 300 hPa from the ambient pressure. It is favorable if the negative pressure is at least 400 hPa. For example, the pressure is at least 50 hPa and/or at most 700 hPa.
  • the method comprises the steps: (a) after the liquid has been sucked into the edge zone of the first side surface, rotating the raw wood-based material board, (b) applying the liquid to the second side surface and (c) applying a vacuum to the first Side surface, so that the liquid is sucked into the edge zone of the second side surface of the raw wood-based panel, so that the wood-based panel is formed.
  • the treatment with the solution containing the flame retardant is carried out on both sides.
  • the method includes the steps (a) scattering of a first cover layer of chipboard, (b) scattering of at least one middle layer of chipboard arranged thereon, (c) scattering of a second cover layer of chipboard arranged on the middle chipboard layer, and (d ) Pressing the layers to form the raw wood-based material panel, which has a first cover layer, which has arisen from the first cover chipboard layer, a middle layer, which has arisen from the middle chipboard layer, and a second cover layer, which has arisen from the second cover chipboard layer , having.
  • the method preferably comprises step (d1) applying the liquid containing the flame retardant with an area-specific application amount of liquid which corresponds to at least 10 percent by weight of an area-specific mass of the first cover layer.
  • the method preferably comprises step (d2) applying the flame retardant-containing liquid with an area-specific application amount of flame retardant that corresponds to at least 10 percent by weight of the area-specific mass of the top layer. It has been found that a flame-retardant wood-based material panel can generally be obtained in this way. It is favorable if the first cover chip layer and/or the second cover chip layer consists of coarse chips. As an alternative or in addition, at least one top chip layer can consist of fine chips.
  • the middle chip layer consists of coarse chips.
  • the first cover chip layer and/or the second cover chip layer do not have to consist of coarse chips, they can also consist of other wood-containing primary products. The same applies to the middle chip layer.
  • the coarse chips do not contain flame retardants or contain flame retardants in a concentration that is so small that the proportion of the flame retardant that is introduced into the wood-based panel via the coarse chips is at most 50 percent by weight, in particular at most 30 percent by weight, preferably at most 10 percent by weight, of the total corresponds to the flame retardant contained in the wood-based panel.
  • a wood-based panel production device preferably has a pressure application device for applying the excess pressure to a pressure surface.
  • the pressure surface is that surface which can be subjected to an overpressure by means of the pressure application device.
  • the pressure area is preferably, but not necessarily, at most 50% of an area of the wood-based panel.
  • the wood-based panel production device preferably has a control unit that is designed to control components of the wood-based panel production device, so that a generic method is automatically carried out.
  • the wood-based panel production device preferably has an applicator which has a seal.
  • the applicator is designed to press against the raw wood material panel, so that an introduction space is formed between the applicator and the raw wood material panel, which space is sealed off by the seal.
  • the applicator preferably has an actuator, for example a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder or an electric drive, for pressing against the raw wood material board.
  • the wood-based panel manufacturing device can have a positioning device, for example a robot, for positioning the applicator.
  • an internal concentration of flame retardant in an internal thickness quintile of a thickness extension from the first side surface to the second side surface is at most 0.8 times, in particular at most 0.6 times, particularly preferably at most half, in particular at most 0.4 times, preferably at most 0.3 times and more preferably at most 0.1 times an outside concentration in a first outermost thickness quintile extending to the first side surface.
  • the internal concentration of flame retardant is significantly lower than the concentration of flame retardant in the edge zone that is adjacent to the side surface. It has been found that the flame retardant is particularly effective at this point.
  • a second decile concentration of flame retardant in the second thickness decile of the thickness extension is at least 0.1 times a first decile concentration in the first outermost thickness decile.
  • flame retardants are not only found in the outermost deciles, but flame retardants are also introduced further into the interior of the raw wood-based panel.
  • the wooden board according to the invention is a coarse chipboard, it is preferably a fire-protected building board. In particular, this chipboard is designed to be installed in buildings. If the wood-based panel according to the invention is an HDF panel, it can be used, for example, as floor, wall or ceiling cladding.
  • a wood-based panel according to the invention in the form of an MDF panel is suitable, for example, as a door leaf or as a furniture front.
  • an insulating element for example a facade insulating element, which has at least one layer of a wood-based panel according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a wood-based panel production device according to the invention for carrying out a method according to the invention for producing a wood-based panel according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a suction device of the wood-based material board production device according to FIG.
  • FIG. 3 in the sub-figures 3a, 3b and 3c each schematic cross-section through a wood-based material panel according to the invention, which was produced according to the invention
  • FIG. 4 shows a section of a wood-based panel production device according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic representation of two applicator rounds of the wood-based material board production device according to FIG. 4 and
  • FIG. 6 shows in partial figures 6a and 6b two views of part of a wood-based panel manufacturing device according to the invention according to a third embodiment and in partial figure 6c a cross-sectional view of part of a wood-based panel manufacturing device according to a third embodiment.
  • FIG 1 shows schematically a wood-based panel manufacturing device 10, the one
  • Press 12 in the form of a continuous belt press for pressing at least one pre-product layer 14, in the present case three pre-product layers 14.i a raw wood material board 16 has.
  • the at least one layer of preliminary product 14 is produced by a scattering device 18 .
  • the spreading device 18 comprises a first spreader 20.1 for spreading a first layer of pre-product 14.1 in the form of a first layer of chipboard, a second spreader 20.2 for spreading a second layer of pre-product 14.2 in the form of a middle layer of chipboard, and a third spreader 20.3 for spreading a third Pre-product layer 14.3 in the form of a second covering chip layer.
  • the resulting raw wood-based panel 16 After pressing using the press 12, the resulting raw wood-based panel 16 has a first cover layer 22.1, a middle layer 22.2 and a second cover layer 22.3.
  • the press 12 is heated, for example, by means of a thermal fluid 24 that flows in the heating tubes 26.1, 26.2, .
  • the heat of the thermal fluid 24 is transferred to a revolving press belt 28, which is pressed onto the pre-product layers 14.i by means of pressure rollers 30.1, 30.2, .
  • a liquid application device 32 is arranged downstream of the press 12 in a material flow direction M, by means of which a liquid 34 containing a flame retardant can be applied to a first side surface S1 of the raw wood-based panel 16 .
  • a suction device 36 is arranged behind the press 12 in the direction of material flow M, by means of which the liquid 34 that was applied to the first side surface S1 is sucked into the raw wood-based material board 16 .
  • the liquid application device 32 comprises a liquid reservoir 38 and a pump 40, by means of which the liquid 34 is conveyed to at least one nozzle 41 under a liquid pressure p34.
  • the nozzle 41 generates a spray mist 42 which settles on the first side surface S1.
  • the nozzle 41 can be part of a nozzle bar 43 that has three or more nozzles.
  • the liquid application device 32 can have a temperature control device 43, which keeps the liquid 34 at a predetermined temperature T34.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the suction device 36, which has a vacuum table 37 which has a circumferential seal 44, by means of which the second side surface S2 is sealed off from a suction chamber 46.
  • the suction chamber 46 is connected to a vacuum pump 52 by means of a vacuum line 49 .
  • the liquid 34 is drawn into a first edge zone 50.1 of the raw wood-based panel.
  • the suction chamber is aerated, the raw wood-based panel 16 is turned over, the pressure p46 is again applied to the suction chamber and liquid 34 is applied to the second side surface.
  • the suction chamber is ventilated again.
  • the liquid application device 32 can have, for example, an application roller 53 or another device for applying the liquid 34 to the first side surface S1.
  • FIG. 3a schematically shows a cross section through a wood-based material board 54 according to the invention, which has a first edge surface K1 and a second edge surface K2.
  • FIG. 3b shows the progression of the concentration CF,54 of flame retardant in the wood-based panel 54 as a function of the distance z from the respective nearest side surface. It can be seen that the concentration is greatest at the surface. As the distance z from the first side surface S1 of the wood-based panel 54 increases, the concentration decreases up to the middle of the wood-based panel 54 .
  • the wood-based panel 54 has an inner concentration CF.QS of flame retardant.
  • CF.QS an inner concentration of flame retardant.
  • the wood-based panel 54 has a first external concentration CF.QI of flame retardant.
  • FIG. 3c shows a division into deciles. It can be seen that a second decile concentration CF,D2 of flame retardant in the second thickness decile of the thickness extension, which lies in the direction of a middle of the thickness extension next to the first, outermost thickness decile, is at least 0.1 times a first decile -Concentration CF,DI in the first outermost decile of thickness.
  • FIG. 4 shows a liquid application device 32 of a wood-based panel manufacturing device 10 according to the invention, which has a pressure application device 56 which, by means of the pump 40, introduces liquid 34 containing flame retardants from the liquid reservoir 38 into an introduction space 58 under an introduction pressure p e .
  • the introduction space 58 is delimited by a seal 60 of the pressure application device.
  • the pressure application device 56 can be designed to apply the liquid 34 containing the flame retardant from below or from above.
  • a negative pressure can be applied to the raw wood-based panel 16 via the vacuum line 49 .
  • FIG. 5 shows schematically that the suction device 36 can be designed to apply a local negative pressure.
  • a suction surface Fs is smaller than the surface of the raw wood-based panel 16.
  • the suction surface Fs is smaller than a tenth of the surface of the raw wood-based panel 16.
  • the wood-based panel manufacturing device can also have a second suction device 36', which is preferably identical in construction to the first suction device 36.
  • a pressure surface FD on which the pressure application device 56 applies the application pressure pe essentially corresponds, for example with a deviation of at most a factor of 2, in particular a maximum of a factor of 1.1, in particular a maximum of a factor of 1.25, to the suction surface Fs.
  • Figure 6a shows a positioning device 62, for example a robot, for positioning an applicator 64 and for pressing the applicator 64 against the raw wood-based panel 16.
  • the positioning device 62 has, for example, an arm 66.
  • the arm 66 can have 2 or more partial arms 68.1 , 68.2, which can be connected to one another in an articulated manner.
  • the applicator 64 can be positioned automatically in a predeterminable position relative to the raw wood material panel 16.
  • the applicator 64 is supplied with pressurized liquid 34, which is sprayed onto the raw wood-based panel 16 and/or pressed into the raw wood-based panel 16 under pressure.
  • the wood-based panel production device 10 can have a suction device 36 which has a suction bell 74 that can be positioned at a predetermined location.
  • the suction device 36 is designed in such a way that the suction cup 74 is always arranged opposite the applicator 64 .
  • the drive 70 is controlled by a control unit 76 of the wood-based panel manufacturing device 10 .
  • the suction bell 74 is connected to the vacuum pump 52 by means of a flexible vacuum line.
  • FIG. 6c shows a further embodiment of a pressure application device 56, in which the liquid 34 containing the flame retardant is introduced into the introduction space 58 by means of a nozzle 78.
  • the introduction pressure p e can be adjusted by means of a pressure source 80 which is connected to the introduction chamber 58 via a pressure line 82 .
  • PMDI polymeric diphenylmethane diisocyanate
  • raw wood material panel 16 was rotated and the process repeated. Thereafter, raw wood-based panel 16 (base area: DIN A4, sample 1) was made from the panel and this was tested with a conventionally produced flame-retardant OSB panel.
  • the conventionally produced flame-retardant OSB board had a comparable amount of the flame retardant mentioned above in the top layer and had been air-conditioned before the test (humidity: approx. 9%).
  • the samples were flamed for different lengths of time using a gas burner positioned at a defined distance from the surface. After the flaming time had elapsed, it was noted whether burning/continued burning could be observed and the duration of the continued burning was determined.
  • the liquid used corresponds to an amount of 15% by weight based on the top layer strands (thickness of the top layer approx. 3 mm per side).
  • the conventionally produced OSB board had a comparable amount of the flame retardant mentioned above in the top layer and had been air-conditioned before the test (humidity: approx. 9%).
  • the wood-based panels produced using the process according to the invention behave just as well as the reference panel. Even after 15 minutes of flaming, none of the samples continued to burn after the burner was switched off. Subsequent investigation showed that the wood-based material panels produced according to the invention still had a significantly higher strength after the test. In the case of the reference board, individual charred strands could easily be detached mechanically from the structure, which was only possible with greater expenditure of force in the case of the two wood-based material boards produced according to the invention.
  • the binder content was also increased in this panel (2% more than in the standard).
  • the wood-based panel produced conventionally had a comparable amount of the flame retardant mentioned above in the panel and had been air-conditioned before the test (humidity: approx. 9%).
  • the samples When tested for flammability, the samples were tested just like a conventionally manufactured MDF board.
  • the MDF board produced according to the invention has met or exceeded the results in terms of flammability and strength compared to the conventionally produced MDF board.
  • the insulation board produced according to the invention has met or exceeded the results in terms of flammability and strength compared to the conventionally produced insulation board.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte, mit den Schritten, Herstellen einer Roh-Holzwerkstoffplatte, die eine erste Seitenfläche, eine zweite Seitenfläche, die parallel zur ersten Seitenfläche verläuft, und Kantenflächen, die die Seitenflächen miteinander verbinden, aufweist, Aufbringen einer flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit zumindest auf die erste Seitenfläche und Anlegen eines Unterdrucks an die zweite Seitenfläche, sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in eine Randzone der Roh-Holzwerkstoffplatte gesaugt wird, und/oder Anlegen eines Überdrucks an die erste Seitenfläche, sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in eine Randzone der Roh-Holzwerkstoffplatte gedrückt wird, sodass die Holzwerkstoffplatte entsteht.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte und Holzwerkstoffplatten- Herstellvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung betrifft die Erfindung eine Holzwerkstoff- platten-Herstellvorrichtung mit (a) einer Presse, insbesondere einer Bandpresse, zum Pressen zumindest einer Vorproduktlage zu einer Roh-Holzwerkstoffplatte, (b) einer Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf die Roh-Holz- werkstoffplatte und (c) einer Saugvorrichtung, die ausgebildet ist zum Anlegen eines Unterdrucks an eine Seitenfläche der Roh-Holzwerkstoffplatte.
Derartige Verfahren und Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtungen sind bekannt und dienen dem Herstellen von Holzwerkstoffplatten. Um nachwachsende Rohstoffe wie Holz als Baustoffe einsetzen zu können, wird häufig gefordert, dass diese schwer entflammbar sind.
Die Herstellung schwer entflammbarer Holzwerkstoffplatten ist seit mehreren Jahrzehnten bekannt. Dabei werden die Vorprodukte, beispielsweise Holzspäne, Holzfasern oder Grobspäne, vor dem Herstellen der Vorproduktlage aus den Vorprodukten mit einer flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit behandelt. Das erfolgt durch Besprühen der Vorprodukte in Mischern, Beleimtrommeln (Coils) oder Blow-Lines. Danach werden dann die Vorprodukte auf ein Band gestreut, sodass die zumindest eine Vorproduktlage entsteht. Danach wird die Vorproduktlage zur Holzwerkstoffplatte verpresst.
Nachteilig an diesem Vorgehen ist, dass es zu vergleichsweise viel Ausschuss kommt, da der Gehalt an Flammschutzmittel in der Holzwerkstoffplatte insbesondere zu Beginn der Produktion häufig nicht hoch genug ist. Die EP 3 388 213 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer schwer entzündbaren und/oder verfestigten Holzfaserplatte. Es erfolgt zunächst ein Anordnen einer zugeschnittenen Holzfaserplatte an einer Bearbeitungsvorrichtung. Anschließend wird Flammschutzmittel und/oder Verfestigungsmittel auf eine Oberseite der Holzfaserplatte aufgebracht. Das aufgebrachte Mittel wird durch Unterdruck-Anlegen an die Unterseite und/oder durch Überdruck-Anlegen an die Oberseite in die Holzfaserplatte eingesaugt bzw. eingedrückt.
Die EP 3 127 670 A2 offenbart ein Verfahren zum Imprägnieren von Holzfaserplatten, bei Werkstoffplatten auf einer Transportvorrichtung als endloser Strang aufliegen. Der Strang wird kontinuierlich durch eine Imprägnierstation zum Einbringen eines Imprägniermediums von oben in die Holzfaserplatte geführt. Das Imprägniermedium wird mittels einer Vielzahl von Auftragsvorrichtungen, welche mindestens in einer Reihe über die volle Breite der einzelnen Werkstoffplatte oder des kontinuierlichen Werkstoffplattenstrangs angeordnet und individuell ansteuerbar sind, zeitgesteuert während des fortgesetzten Transportierens der einzelnen Werkstoffplatten des Strangs oder des kontinuierlichen Werkstoffplattenstrangs aufgetragen. Die imprägnierten Werkstoffplatten weisen die Imprägnierung nur an den Stellen auf, an denen diese erforderlich ist, um die gewünschten Gebrauchseigenschaften zu erhalten.
Die EP 2168 738 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer Holzfaserplatte, mit den Schritten: Pressen eines Faservlieses zu einer Roh-Holzfaserplatte, Aufbringen einer wässrigen Flüssigkeit zumindest auf Teile einer Oberseite der Roh- Holzfaserplatte und Anlegen eines Unterdrucks zumindest an Teile der Unterseite mittels eines Saugtischs, so dass die wässrige Flüssigkeit in und/oder durch die Roh- Holzfaserplatte gesogen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass Herstellen von schwerentflammbaren Holzwerkstoffplatten zu verbessern.
Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte mit den Schritten (a) Herstellen, insbesondere durch Verpressen von holzhaltigen Vorprodukten, einer Roh-Holzwerkstoffplatte, die eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche, die parallel zur ersten Seitenfläche verläuft, aufweist, (b) Aufbringen einer flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit zumindest auf die erste Seitenfläche und (c) Anlegen eines Unterdrucks an die zweite Seitenfläche, sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in die Roh-Holzwerkstoffplatte, insbesondere in deren in eine Randzone, gesaugt wird, und/oder Anlegen eines Überdrucks an die erste Seitenfläche, sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in eine Randzone der Roh-Holzwerkstoffplatte gedrückt wird, sodass die Holzwerkstoffplatte entsteht.
Die Erfindung löst das Problem zudem durch eine gattungsgemäße Holzwerkstoff- platten-Herstellvorrichtung, bei der die Flüssigkeit ein Flammschutzmittel enthält und bei der die Saugvorrichtung ausgebildet ist zum automatischen Anlegen des Unterdrucks für eine solche Saugzeit, dass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in eine Randzone der Roh-Holzwerkstoffplatte gesaugt, nicht aber durch die Roh-Holzwerk- stoffplatte hindurchgesaugt wird und/oder die eine Druckaufbringvorrichtung zum Anlegen eines Überdrucks an die erste Seitenfläche, sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in eine Randzone der Roh-Holzwerkstoffplatte gedrückt wird, aufweist..
Gemäß einem dritten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch eine Holzwerkstoffplatte, die einen, insbesondere kontinuierlich verlaufenden, Konzentrationsgradienten an Flammschutzmittel aufweist, wobei die Flammschutzmittel-Konzentration mit zunehmendem Abstand von einer Oberfläche bis zu einer Mitte der Holzwerkstoffplatte abnimmt. Günstig ist es, wenn die Holzwerkstoffplatte schwer entflammbar ist nach Anforderungsnorm DIN EN 13501 -1 :2010 und Prüfnorm DIN EN 13823:2015. Besonders günstig ist es, wenn die Holzwerkstoffplatte eine Holzwerkstoffplatte der Klasse B, insbesondere B -s1 oder B -s1 dO, oder C, insbesondere C- s1 , C-s1 dO, oder Bn, insbesondere Bn -s1 oder Bn -s1 dO, oder Cfi, insbesondere Cn- s1 , Cn-s1 D0, oder in der Klasse B1 , B2 oder B3 ist.
Durch das Einbringen des Flammschutzmittels mittels der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit nach dem Verpressen kann der Gehalt an Flammschutzmittel in der Holzwerkstoffplatte oft mit hoher Prozesssicherheit eingestellt werden. Das vermindert den Ausschuss im Vergleich zu Verfahren nach dem Stand der Technik.
Vorteilhaft an der Erfindung ist zudem, dass der Verbrauch an Flammschutzmittel in der Regel vermindert werden kann. Bei der bekannten Art der Herstellung schwer entflammbarer Holzwerkstoffplatten kommt es beim Besprühen der Vorprodukte sowie beim späteren Transport der besprühten Vorprodukte zum Verlust von Flammschutzmittel. Es kommt häufig zu Verlusten von mehr als 20 % an Flammschutzmittel.
Dies gilt insbesondere für Holzwerkstoffplatten, die nicht aus definierten Deckund Mittelschichten bestehen und die auch separat hergestellt werden. Dort muss das gesamte Holzmaterial, das zur Herstellung der Platte eingesetzt wird, mit Flammschutzmittel behandelt werden. Da die Deckschichten üblicherweise nur 30 bis 40% der Holzwerkstoffplatte ausmachen, werden 60 bis 70% Flammschutzmittel verschwendet. Dies gilt insbesondere für MDFund HDF-Platten.
Vorteilhaft ist auch, dass das Einbringen des Flammschutzmittels in der Regel nicht zu einer Erhöhung des Feuchtegehalts der zerkleinerten Vorprodukte führt. Ein hoher Feuchtegehalt kann in der Presse zu sogenannten Dampfspaltern führen, was unerwünscht ist. Ein Dampfspalter ist ein Bereich, in dem die Holzwerkstoffplatte durch verdampfendes Wasser geplatzt ist.
Auch kann in der Regel auf das Erhöhen des Binderanteils, also des Bindemittelund/oder Leimanteils an der Vorproduktlage, verzichtet werden, wenn Flammschutzmittel eingebracht wird. Viele Binder, beispielsweise polymeres Diphenylmethandiisocyanat, reagieren mit manchen Flammschutzmitteln. Bei Verfahren nach dem Stand der Technik muss daher auch mehr Binder zugegeben werden, wenn Flammschutzmittel verwendet wird, als wenn eine Holzwerkstoffplatte ohne Flammschutzmittel hergestellt wird. Dieser Nachteil entfällt in der Regel beim erfindungsgemäßen Herstellen.
Günstig ist zudem, dass - anders als bei Verfahren nach dem Stand der Technik - eine Pressengeschwindigkeit in der Regel nicht reduziert werden muss. Da beim Stand der Technik das Flammschutzmittel in einer Flüssigkeit vor dem Verpressen eingebracht wird, steigt häufig der Feuchtegehalt der Vorproduktlage. Um Dampfspalter zu verhindern, muss in der Regel die Pressengeschwindigkeit und/oder die Presstemperatur reduziert werden. Das kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren entfallen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zudem zumindest grundsätzlich von dem Zeitpunkt und dem Ort der Herstellung der Roh-Holzwerkstoffplatte unabhängig durchführbar. So ist es möglich, bereits produzierte, nicht schwerentflammbare Roh- Holzwerkstoffplatten, nachträglich schwerentflammbar zu machen. Insbesondere wird das Flammschutzmittel auf die bereits verpresste Roh-Holzwerkstoffplatte aufgebracht. So ist es möglich und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Roh-Holzwerkstoffplatte nach dem Pressen für längere Zeit, insbesondere zumindest eine Minute, insbesondere zumindest 10 Minuten, gelagert und/oder bewegt wird, bevor die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit aufgebracht wird. Beispielsweise werden die Roh-Holzwerkstoffplatten in einem Kühlsternwender gelagert Das erlaubt eine flexible Produktion von schwerentflammbaren Holzwerkstoffplatten, insbesondere auch in geringen Mengen. Es ist aber auch möglich und von der Erfindung umfasst, dass die Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung in der Nähe der Presse angeordnet ist. Vorzugsweise beträgt ein Abstand zwischen der Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung und der Presse höchstens 100 m, bzw. höchstens 50 m, insbesondere höchstens 30 m.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einer Roh-Holzwerkstoffplatte insbesondere eine Platte aus einem Holzwerkstoff verstanden, die durch Einbringen des Flammschutzmittels zu einer Holzwerkstoffplatte verarbeitet werden kann.
Unter dem Aufbringen der Flüssigkeit wird insbesondere verstanden, dass die Flüssigkeit in Kontakt mit der ersten Seitenfläche gebracht wird. Dabei bildet sich vorzugsweise ein Flüssigkeitsfilm auf der Seitenfläche.
Unter der Randzone wird ein Bereich der Roh-Holzwerkstoffplatte verstanden, der einerseits durch eine Seitenfläche begrenzt ist und sich andererseits nicht bis zur Mitte der Holzwerkstoffplatte erstreckt. Unter dem Merkmal, dass die Flüssigkeit in die Randzone gesaugt wird, ist insbesondere zu verstehen, dass es möglich, nicht aber notwendig ist, dass die Flüssigkeit ausschließlich in die Randzone gesaugt wird.
Unter dem Aufbringen der Flüssigkeit auf die Roh-Holzwerkstoffplatte wird insbesondere verstanden, dass die Flüssigkeit in Kontakt mit einer Oberfläche der Roh-Holz- werkstoffplatte gebracht wird. Die Flüssigkeit kann von oben oder von unten in Kontakt mit der Roh-Holzwerkstoffplatte gebracht wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung zum Aufbringen der Flüssigkeit von unten auf die Roh-Holzwerkstoffplatte ausgebildet und/oder angeordnet.
Günstig ist es in diesem Fall, wenn die Saugvorrichtung zum automatischen Anlegen des Unterdrucks von oben angeordnet ist.
Bei der Roh-Holzwerkstoffplatte handelt es sich beispielsweise um eine mitteldichte Faserplatte (MDF-Platte), eine hochdichte Faserplatte (HDF-Platte), eine Grobspanplatte (OSB-Platte), eine Spanplatte, eine Sperrholzplatte, eine Weichfaserplatte, eine Hartfaserplatte, Biegesperrholzplatte, eine Multiplexplatte, eine Tischlerplatte, eine Stäbchenplatte, eine Leimholzplatte, Faserplatte mit niedriger Rohdichte (LDF- Platte) oder eine Dämmplatte.
Eine Dicke der Holzwerkstoffplatte beträgt vorzugsweise zumindest 6 mm, insbesondere zumindest 10 mm, besonders bevorzugt zumindest 15 mm, besonders bevorzugt zumindest 20 mm. Alternativ oder zusätzlich beträgt Dicke der Holzwerkstoffplatte vorzugsweise höchstens 50 mm, insbesondere höchstens 30 mm, insbesondere höchstens 28 mm, vorzugsweise höchstens 25 mm.
Die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit enthält ein Flammschutzmittel. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit eine wässrige Flüssigkeit. Günstig ist es, wenn das Flammschutzmittel phosphorhaltig ist. Das Flammschutzmittel kann organische und/oder anorganische Phosphorverbindungen aufweisen, beispielsweise Phosphat, Polyphosphat, Phosphonat und/oder ein Guanidinsalz. Es ist möglich, dass das Flammschutzmittel auf Basis von Melamin oder Melaminderivaten, Aluminiumhydroxid oder Alkalisulfaten ist. Bevorzugt ist jedoch, dass der Borgehalt des Flammschutzmittels höchstens ein Gewichtsprozent beträgt. Vorzugsweise ist das Flammschutzmittel ammoniumhaltig.
Vorzugsweise ist die hergestellte Holzwerkstoffplatte schwer entflammbar nach DIN EN 13501 -1 :2010. Insbesondere hat die hergestellte Holzwerkstoffplatte die Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatte. Günstig ist es, wenn eine Rohdichte der Roh-Holzwerkstoffplatte und/oder der Holzwerkstoffplatte zumindest 550 kg/Kubikmeter, insbesondere zumindest 600 kg/Kubik- meter beträgt. Vorzugsweise beträgt die Rohdichte der Roh-Holzwerkstoffplatte und/oder der Holzwerkstoffplatte höchstens eine 1000 kg/Kubikmeter, insbesondere höchstens 800 kg/Kubikmeter. Es kann aber auch günstig sein, wenn die Rohdichte der Roh-Holzwerkstoffplatten unter 350 kg/Kubikmeter liegt, beispielsweise unter 300 kg/Kubikmeter. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Roh-Holzwerkstoffplat- te eine Dämmstoffplatte ist.
Das Aufbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit und/oder das Anlegen des Unterdrucks können jeweils sowohl bei sich bewegender als auch bei ruhender Roh- Holzwerkstoffplatte erfolgen.
Vorzugsweise wird der Überdruck lokal angelegt und die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit im Bereich des Überdrucks eingebracht. Unter dem lokalen Anlegen des Überdrucks wird verstanden, dass der Überdruck nicht an der gesamten Fläche der Holzwerkstoffplatte angelegt wird. Beispielsweise ist die Fläche, an die der Überdruck angelegt wird, kleiner als die Hälfte der gesamten Fläche der Holzwerkstoffplatte.
Vorzugsweise wird ein Applikator an die Roh-Holzwerkstoffplatte gedrückt, sodass zwischen dem Applikator und der Roh-Holzwerkstoffplatte ein Einbringraum gebildet wird, der von einer Dichtung des Applikators abgedichtet wird. Auf diese Weise wird ein Leckstrom an Druckfluid, mittels dem ein Druck im Einbringraum aufgebaut wird, vermindert.
Der Applikator ist vorzugsweise ein Teil der Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung.
Um die Dichtwirkung aufrechtzuerhalten, wird der Applikator gegen die Roh-Holz- werkstoffplatte gedrückt. Das erfolgt vorzugsweise von unten. Alternativ wird der Applikator von oben gegen die Roh-Holzwerkstoffplatte gedrückt.
Vorzugsweise wird die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in den Einbringraum eingepresst oder eingebracht. Günstig ist es, wenn die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit beim Einpressen zumindest die Hälfte, vorzugsweise zumindest 75% des Volumens des Einbringraums ausfüllt. Auf diese Weise wird das Gasvolumen im Einbringraum klein gehalten und der Einbringdruck im Einbringraum zum Einpressen kann schnell auf-und abgebaut werden. Nach dem Einpressen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit in den Einbringraum und damit in die Roh- Holzwerkstoffplatte wird der Einbringdruck verringert, insbesondere auf Umgebungsdruck.
Vorzugsweise wird der Applikator nach dem Vermindern des Einbringdrucks relativ zur Roh-Holzwerkstoffplatte bewegt. Danach wird der Applikator erneut an die Roh- Holzwerkstoffplatte gedrückt und weitere flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in den Einbringraum eingedrückt. Danach wird der Einbringdruck vermindert und die Schritte wiederholt, bis die Roh-Holzwerkstoffplatte an allen vorgegebenen Flächen mit Flammschutzmittel versehen ist.
Um das Einbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit in die Roh-Holzwerk- stoffplatte zu erleichtern, wird, vorzugsweise von oben, alternativ von unten, ein Unterdrück an die Roh-Holzwerkstoffplatte angelegt. Das erfolgt vorzugsweise in dem Bereich, in dem von der anderen Seite der Roh-Holzwerkstoffplatte ein Überdruck angelegt wird. In anderen Worten wird ein Unterdrück an eine Seitenfläche angelegt, die einer Druckfläche entspricht, an der die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit eingepresst wird. Das Anlegen des Unterdrucks erfolgt mittels der Saugvorrichtung.
Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass der Applikator beim Einpressen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit relativ zur Roh-Holzwerkstoffplatte bewegt wird. Es auch möglich, dass die Roh-Holzwerkstoffplatte und der Applikator gleich bewegt werden, sodass der Applikator relativ zur Roh-Holzwerkstoffplatte ruht, aber im Raum bewegt wird.
Vorzugsweise besitzt die Saugvorrichtung eine automatisch an einem vorgebbaren Ort positionierbare Saugglocke. Die Saugvorrichtung vorzugsweise ausgebildet zum Anordnen der Saugglocke stets gegenüber dem Applikator. Dazu wird ein Antrieb der Saugglocke, der auch als Positionierantrieb bezeichnet werden kann, von einer Steuereinheit der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung sprechend angesteuert. Unter einer Saugglocke wird ein Bauteil verstanden, das, wenn es an der Roh- Holzwerkstoffplatte anliegt, einen abgedichteten Hohlraum ausbildet, an den der Unterdrück angelegt werden kann. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass die Wände der Saugglocke elastisch, insbesondere entropieelastisch sind, sie können aber auch starr sein. Vorzugsweise besitzt die Saugglocke eine Dichtung, mit der sie an die Holzwerkstoffplatte anliegt.
Vorzugsweise wird der Unterdrück so angelegt, dass eine Innen-Konzentration an Flammschutzmittel in einem inneren Dicken-Quintil einer Dickenausdehnung von der ersten Seitenfläche zur zweiten Seitenfläche der Holzwerkstoffplatte höchstens das 0,8-fache einer Außen-Konzentration in einem ersten äußersten Dicken-Quintil, das sich bis zur ersten Seitenfläche erstreckt, beträgt. Günstig ist es, wenn die Innen- Konzentration höchstens das 0,7-fache, insbesondere das 0,6-fache, vorzugsweise das 0,5-fache, besonders bevorzugt das 0,4-fache, insbesondere das 0,3 -fache, besonders bevorzugt das 0,2-fache, beispielsweise höchstens das 0,1 -fache der Außen-Konzentration beträgt.
Zum Bestimmen der Innen-Konzentration an Flammschutzmittel wird zunächst ein Quader, dessen Grundfläche die Abmessungen 5 cm mal 5 cm hat, aus der Holzwerkstoffplatte herausgeschnitten. Die Grundfläche verläuft parallel zur ersten Seitenfläche. Nachfolgend werden beidseitig jeweils Scheiben parallel zur Seitenfläche abgeschnitten, deren Dicke jeweils das 0,2-fache der Dicke der Holzwerkstoffplatte beträgt. An der so erhaltenen Probe wird die Masse an Flammschutzmittel bestimmt und durch die Gesamtmasse der Probe geteilt. Das ergibt die Innen-Konzentration.
Die Außen-Konzentrationen ergibt sich durch Analyse des Materials einer Scheibe der Dicke des 0,2-fachen der Dicke der Holzwerkstoffplatte, wobei eine Seite der Scheibe die erste Seitenfläche ist.
Wenn die Holzwerkstoffplatte eine Grobspanplatte (OSB-Platte) ist, ist die Konzentration an Flammschutzmittel in zumindest einer Deckschicht zumindest 65% höher, vorzugsweise zumindest 50% höher, insbesondere zumindest 100% höher, als die Konzentration an Flammschutzmittel in einer Mittelschicht. Die Mittelschicht ist zwischen den beiden Deckschichten angeordnet. Die Deckschicht entsteht aus einer Lage an Vorprodukten, die getrennt von einer anderen Lage gestreut wurde, aus der beim Verpressen die Mittelschicht entsteht.
Günstig ist es, wenn das Aufbringen der Flüssigkeit so erfolgt, dass die Randzone von zumindest 80%, insbesondere zumindest 90%, eines Seitenflächen-Flächen- inhalts der Holzwerkstoffplatte Flammschutzmittel enthält. Hierunter ist in anderen Worten zu verstehen, dass höchstens 10% der Holzwerkstoffplatte in ihrer Randzone kein Flammschutzmittel enthält. Das vermindert die Menge an Werkstoffplatte, die verworfen werden muss, da sie nicht hinreichend viel Flammschutzmittel enthält.
Insbesondere wird das Flammschutzmittel auch außerhalb des Randbereichs der Holzwerkstoffplatte eingebracht. Der Randbereich umfasst alle Punkte der Holzwerkstoffplatte, deren Abstand zur Kante der Holzwerkstoffplatte höchstens 10 cm beträgt.
Das Aufbringen der Flüssigkeit kann ein Aufsprühen, Aufspülen, Aufstreichen, Aufrollen, Aufgießen oder sonstiges Aufträgen sein. Das Aufsprühen kann beispielsweise mittels Überdruck erfolgen, wobei die Flüssigkeit durch eine Düse gepresst wird. Alternativ kann das Aufsprühen durch Zerstäuben erfolgen. Insbesondere kann die Flüssigkeit auf einen sich bewegenden, insbesondere rotierenden oder vibrierenden, Körper aufgebracht werden, sodass sich Tröpfchen bilden.
Günstig ist es, wenn eine Konzentration an Flammschutzmittel in der Flüssigkeit zumindest der Hälfte, insbesondere zumindest 65 %, der Löslichkeit des Flammschutzmittels entspricht. Bei der Temperatur, mit der die Flüssigkeit auf die Roh-Holzwerk- stoffplatte auftrifft, hat das Flammschutzmittel eine Löslichkeit, die beispielsweise in Gramm pro Liter gemessen werden kann. Diese Löslichkeit ist die maximale Masse an Flammschutzmittel, die pro Volumeneinheit an Flüssigkeit in Lösung sein kann. Die Konzentration des Flammschutzmittels in der Flüssigkeit beträgt zumindest die Hälfte dieser Löslichkeit. Das führt dazu, dass nur wenig Flüssigkeit auf die Roh- Holzwerkstoffplatte aufgebracht werden muss. In anderen Worten beträgt der Quotient aus Ist-Konzentration nach DIN 1310 des Flammschutzmittels und Löslichkeit zumindest 0,5, insbesondere zumindest 0,65, vorzugsweise zumindest 0,75. Vorzugsweise beträgt eine Konzentration an Flammschutzmittel in der Flüssigkeit zumindest 30 Gewichtsprozent, insbesondere zumindest 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise zumindest 50 Gewichtsprozent, beträgt.
Bei der Flüssigkeit handelt es sich vorzugsweise um eine, insbesondere wässrige, Lösung oder eine, insbesondere wässrige Suspension.
Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit zumindest einen Farbstoff. Der Farbstoff ist vorzugsweise so gewählt, dass aus der Farbe eines Querschnitts der Holzwerkstoffplatte ein Flammschutzmittelgehalt, insbesondere ortsaufgelöst, bestimmbar ist.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Farbstoff um einen fluoreszierenden Farbstoff, sodass der Flammschutzmittelgehalt durch Bestrahlen des Querschnitts der Holzwerkstoffplatte mit Anregungslicht und durch ortsaufgelöstes Messen einer Intensität der resultierenden Fluoreszenzstrahlung auf den Gehalt an Flammschutzmittel geschlossen werden kann. Das erlaubt eine besonders einfache Qualitätskontrolle.
Vorzugsweise beträgt die Flüssigkeits-Temperatur der Flüssigkeit beim Aufträgen auf die Seitenfläche zumindest 40°C, insbesondere zumindest 50°C, besonders bevorzugt zumindest 60°C. Bei hohen Temperaturen steigt in der Regel die Löslichkeit von Flammschutzmitteln. Eine höhere Temperatur führt daher dazu, dass zum Aufbringen einer vorgegebenen Menge an Flammschutzmittel weniger Flüssigkeit notwendig ist. Günstig ist es, wenn die Temperatur kleiner ist als 100°C, insbesondere kleiner als 90°C.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt eine Oberflächen-Temperatur der ersten Seitenfläche beim Aufträgen der Flüssigkeit zumindest 30°C, insbesondere zumindest 40°C. Alternativ oder zusätzlich beträgt die Oberflächen-Temperatur vorzugsweise höchstens 65°C, insbesondere höchstens 50°C. Günstig ist es, wenn die Oberflächen-Temperatur höchstens um 20 °C, insbesondere 10 °C, kleiner ist als die Flüssigkeits-Temperatur. Vorzugsweise ist die Oberflächen-Temperatur zumindest so groß wie die Flüssigkeits-Temperatur. In diesem Fall kommt es nicht zu einem Ausfallen des Flammschutzmittels aus der Flüssigkeit und das Flammschutzmittel kann in die Randzone eingesaugt werden. Vorzugsweise ist die Oberflächen-Temperatur der ersten Seitenfläche an dem Ort, an dem die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit aufgebracht wird, kleiner als die Flüssigkeits-Temperatur. Beispielsweise beträgt eine Differenz zwischen der Oberfläche-Temperatur und der Flüssigkeit-Temperatur vorzugsweise zumindest 5 Kelvin, insbesondere zumindest 10 Kelvin. Flammschutzmittellösung sich in der Regel schlecht in Lösungsmittel, insbesondere in Wasser. Die Löslichkeit steigt aber mit der Temperatur. Um möglichst wenig Wasser in die Roh-Holzwerkstoffplatte einzubringen, wird die Temperatur der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit höher gewählt als die Oberflächen-Temperatur. Beim Eindringen in die Roh-Holzwerkstoff- platte
Besonders effektiv ist das Einbringen des Flammschutzmittels in die Roh-Holzwerk- stoffplatte, wenn die Konzentration an Flammschutzmittel in der Flüssigkeit bei der Oberflächen-Temperatur der ersten Seitenfläche an dem Ort, an dem die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit aufgebracht wird, oberhalb einer Sättigungskonzentration des Flammschutzmittels in der Flüssigkeit liegt. In diesem Fall fällt Flammschutzmittel kurz nach dem Kontakt der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit mit der Roh- Holzwerkstoffplatte aus der Lösung aus, was eine besonders hohe Konzentration an Flammschutzmittel in den äußeren Bereichen der Roh-Holzwerkstoffplatte bewirkt.
Eine flächenspezifische Aufbringmenge an Flüssigkeit beträgt vorzugsweise zumindest 0,3 kg/Quadratmeter und/oder höchstens 5 kg/Quadratmeter.
Günstig ist es, wenn die flächenspezifische Aufbringmenge an Flüssigkeit, die beispielsweise in Liter pro Quadratmeter gemessen wird, so gewählt wird, dass eine Deckschichtfeuchte einer Deckschicht der Holzwerkstoffplatte nach dem Einsaugen der Flüssigkeit in die Randzone um höchstens 30% von der Kernfeuchte abweicht. Beim Verpressen der zumindest einen Vorproduktlage zur Roh-Holzwerkstoffplatte verliert die Roh-Holzwerkstoffplatte in der Randzone Wasser durch Verdampfen. Es kommt dadurch zu einem Feuchtegradienten in der Roh-Holzwerkstoffplatte, was unerwünscht ist. Durch das Aufbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit kann der Feuchteverlust in der Randzone zumindest teilweise wieder ausgeglichen werden. Eine ansonsten etwaig notwendige Nachbehandlung, beispielsweise in einer Klimakammer, kann dadurch in der Regel entfallen. Vorzugsweise beträgt der Unterdrück zumindest 100 hPa, insbesondere zumindest 150 hPa, vorzugsweise zumindest 200 hPa, besonders bevorzugt zumindest 300 hPa. Hierunter ist zu verstehen, dass der Druck um zumindest 300 hPa vom Umgebungsdruck abweicht. Günstig ist es, wenn der Unterdrück zumindest 400 hPa beträgt. Beispielsweise beträgt der Druck zumindest 50 hPa und/oder höchstens 700 hPa.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte: (a) nach dem Einsaugen der Flüssigkeit in die Randzone der ersten Seitenfläche Drehen der Roh-Holzwerkstoffplatte, (b) Aufbringen der Flüssigkeit auf die zweite Seitenfläche und (c) Anlegen eines Unterdrucks an die erste Seitenfläche, sodass die Flüssigkeit in die Randzone der zweiten Seitenfläche der Roh-Holzwerkstoffplatte gesaugt wird, sodass die Holzwerkstoffplatte entsteht. In anderen Worten wird die Behandlung mit der flammschutzmittelhaltigen Lösung von beiden Seiten durchgeführt.
Günstig ist es, wenn das Verfahren die Schritte (a) Streuen einer ersten Deck-Spanschicht, (b) Streuen zumindest einer darauf angeordneten Mittel-Spanschicht, (c) Streuen einer auf der Mittel-Spanschicht angeordneten zweiten Deck-Spanschicht, und (d) Verpressen der Schichten zur Roh-Holzwerkstoffplatte, die eine erste Deckschicht, die aus der ersten Deck-Spanschicht entstanden ist, eine Mittelschicht, die aus der Mittel-Spanschicht entstanden ist, und eine zweite Deckschicht, die aus der zweiten Deck-Spanschicht entstanden ist, aufweist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren den Schritt (d1 ) Aufbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit mit einer flächenspezifischen Aufbringmenge an Flüssigkeit, die zumindest 10 Gewichtsprozent einer flächenspezifischen Masse der ersten Deckschicht entspricht.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren vorzugsweise den Schritt (d2) Aufbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit mit einer flächenspezifischen Aufbringmenge an Flammschutzmittel, die zumindest 10 Gewichtsprozent der flächenspezifischen Masse der Deckschicht entspricht. Es hat sich herausgestellt, dass so in der Regel eine schwerentflammbare Holzwerkstoffplatte erhalten werden kann. Günstig ist es, wenn die erste Deck-Spanschicht und/oder die zweite Deck-Spanschicht aus Grobspänen besteht. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine Deck-Spanschicht aus Feinspänen bestehen.
Alternativ oder zusätzlich besteht die Mittel-Spanschicht aus Grobspänen. Die erste Deck-Spanschicht und/oder die zweite Deck-Spanschicht müssen aber nicht aus Grobspänen bestehen, sie kann auch aus anderen holzhaltigen Vorprodukten bestehen. Das gleiche gilt für die Mittel-Spanschicht.
Vorzugsweise sind die Grobspäne nicht flammschutzmittelhaltig oder enthalten Flammschutzmittel in einer Konzentration, die so klein ist, dass der Anteil des Flammschutzmittels, das über die Grobspäne in die Holzwerkstoffplatte eingebracht wird, höchstens 50 Gewichtsprozent, insbesondere höchstens 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise höchstens 10 Gewichtsprozent, des gesamten in der Holzwerkstoffplatte enthaltenen Flammschutzmittels entspricht.
Eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung besitzt vorzugsweise eine Druckaufbringvorrichtung zum Anlegen des Überdrucks an eine Druckfläche. Die Druckfläche ist diejenige Fläche, die mittels der Druckaufbringvorrichtung mit einem Überdruck beaufschlagbar ist. Die Druckfläche beträgt vorzugsweise, nicht aber notwendigerweise, höchstens 50% einer Fläche der Holzwerkstoffplatte.
Die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung weist bevorzugt eine Steuereinheit auf, die ausgebildet ist zum Ansteuern von Komponenten der Holzwerkstoffplatten- Herstellvorrichtung, sodass automatisch ein gattungsgemäßes Verfahren ausgeführt wird.
Vorzugsweise besitzt die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung einen Applikator, der eine Dichtung aufweist. Der Applikator ist ausgebildet zum Drücken gegen die Roh-Holzwerkstoffplatte, sodass zwischen dem Applikator und der Roh-Holzwerk- stoffplatte ein Einbringraum gebildet wird, der von der Dichtung abgedichtet wird, ausgebildet ist. Vorzugsweise besitzt der Applikator einen Aktor, beispielsweise einen Hydraulikzylinder, einen Pneumatikzylinder oder eine elektrischen Antrieb, zum Drücken gegen die Roh-Holzwerkstoffplatte. Die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung kann eine Positioniervorrichtung, beispielsweise ein Roboter, zum Positionieren des Applikators besitzen.
Bei einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatte beträgt eine Innen-Konzentration an Flammschutzmittel in einem inneren Dicken-Quintil einer Dickenausdehnung von der ersten Seitenfläche zur zweiten Seitenfläche höchstens das 0,8-fache, insbesondere höchstens das 0,6-fache, besonders bevorzugt höchstens die Hälfte, insbesondere höchstens das 0,4 -fache, vorzugsweise höchstens das 0,3-fache und besonders bevorzugt höchstens das 0,1 -fache, einer Außen-Konzentration in einem ersten äußersten Dicken-Quintil, das sich bis zur ersten Seitenfläche erstreckt. In anderen Worten ist die Innen-Konzentration an Flammschutzmittel deutlich kleiner als die Konzentration an Flammschutzmittel in der Randzone, die zur Seitenfläche benachbart ist. Es hat sich herausgestellt, dass das Flammschutzmittel an dieser Stelle besonders effektiv wirkt.
Günstig ist es, wenn eine Zweitdezil-Konzentration an Flammschutzmittel im zweiten Dicken-Dezil der Dickenausdehnung zumindest das 0,1 -fache einer Erstdezil-Kon- zentration im ersten äußersten Dicken-Dezil beträgt. In anderen Worten befindet sich nicht nur in den äußersten Dezilen Flammschutzmittel, sondern es wird auch Flammschutzmittel weiter in das Innere der Roh-Holzwerkstoffplatte eingebracht.
Ist die erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte, wie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, eine Grobspanplatte, handelt es sich vorzugsweise um eine brandgeschützte Bauplatte. Insbesondere ist diese Grobspanplatte zum Verbauen in Gebäuden ausgebildet. Ist die erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte eine HDF- Platte, kann sie beispielsweise als Boden-, Wandoder Deckenverkleidungen eingesetzt werden.
Eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte in Form einer MDF-Platte ist beispielsweise als Türblatt oder als Möbelfront geeignet. Erfindungsgemäß ist zudem ein Dämmelement, beispielsweise ein Fassaden- Dämmelement, das zumindest eine Lage aus einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatte hat.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplat- ten-Herstellvorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatte,
Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Saugvorrichtung der Holz- werkstoffplatten-Herstellvorrichtung gemäß Figur 1 ,
Figur 3 in den Teilfiguren 3a, 3b und 3c jeweils schematische Querschnitts durch eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte, die erfindungsgemäß hergestellt wurde
Figur 4 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten- Herstellvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Figur 5 eine schematische Darstellung von zwei Applikator runden der Holz- werkstoffplatten-Herstellvorrichtung gemäß Figur 4 und
Figur 6 zeigt in den Teilfigur 6a und 6b zwei Ansichten eines Teils einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform und in der Teilfigur 6c eine Querschnittsansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
Figur 1 zeigt schematisch eine Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10, die eine
Presse 12 in Form einer kontinuierlichen Bandpresse zum Verpressen von zumindest einer Vorproduktlage 14, im vorliegenden Fall von drei Vorproduktlagen 14.i zu einer Roh-Holzwerkstoffplatte 16 aufweist. Die zumindest eine Vorproduktlage 14 wird durch eine Streuvorrichtung 18 erzeugt.
Im vorliegenden Fall umfasst die Streuvorrichtung 18 einen ersten Streuer 20.1 zum Streuen einer ersten Vorproduktlage 14.1 in Form einer ersten Deck-Spanschicht, einen zweiten Streuer 20.2 zum Streuen einer zweiten Vorproduktlage 14.2 in Form einer Mittel-Spanschicht und einen dritten Streuer 20.3 zum Streuen einer dritten Vorproduktlage 14.3 in Form einer zweiten Deck-Spanschicht.
Nach dem Verpressen mittels der Presse 12 hat die entstandene Roh-Holzwerkstoff- platte 16 eine erste Deckschicht 22.1 , eine Mittelschicht 22.2 und eine zweite Deckschicht 22.3.
Die Presse 12 wird beispielsweise mittels eines Thermofluids 24 beheizt, das in Heizrohren 26.1 , 26.2, ... strömt. Die Wärme des Thermofluids 24 wird auf ein um laufendes Pressband 28 übertragen, das mittels Druckrollen 30.1 , 30.2,... auf die Vorproduktlagen 14.i gedrückt wird.
In einer Materialflussrichtung M hinter der Presse 12 ist eine Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung 32 angeordnet, mittels der eine flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit 34 auf eine erste Seitenfläche S1 der Roh-Holzwerkstoffe Platte 16 aufgebracht werden kann.
Zudem ist in Materialflussrichtung M hinter der Presse 12 eine Saugvorrichtung 36 angeordnet, mittels der Flüssigkeit 34, die auf die erste Seitenfläche S1 aufgebracht wurde, in die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 hineingesaugt wird.
Die Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung 32 umfasst ein Flüssigkeitsreservoir 38 sowie eine Pumpe 40, mittels der die Flüssigkeit 34 unter einem Flüssigkeitsdruck p34 zu zumindest einer Düse 41 geleitet wird. Die Düse 41 erzeugt einen Sprühnebel 42, der sich auf der ersten Seitenfläche S1 absetzt. Die Düse 41 kann Teil einer Düsenleiste 43 sein, die drei oder mehr Düsen aufweist.
Die Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung 32 kann eine Temperiervorrichtung 43 aufweisen, die die Flüssigkeit 34 auf einer vorgegebenen Temperatur T34 hält. Figur 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Saugvorrichtung 36, die einen Vakuumtisch 37 aufweist, der eine um laufende Dichtung 44 hat, mittels der die zweite Seitenfläche S2 gegenüber einem Saugraum 46 abgedichtet wird. Die Saugvorrichtung 36 besitzt Stützen 48.j ,(j = 1 , 2, ... ), die die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 abstützen.
Der Saugraum 46 ist mittels einer Vakuumleitung 49 mit einer Vakuumpumpe 52 verbunden. Vorzugsweise wird ein Druck p46 im Saugraum von weniger als p46 = 500 hPa an den Saugraum angelegt. Dadurch wird die Flüssigkeit 34 in eine erste Randzone 50.1 der Roh-Holzwerkstoffplatte eingezogen. Nach einer vorgegebenen Saugzeit tsaug wird der Saugraum belüftet, die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 gewendet, erneut der Druck p46 an den Saugraum angelegt und Flüssigkeit 34 auf die zweite Seitenfläche aufgebracht. Nach der vorgegebenen Saugzeit tsaug wird der Saugraum erneut belüftet.
Die Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung 32 kann alternativ oder zusätzlich zur Düse 41 beispielsweise eine Aufbringwalze 53 oder eine andere Vorrichtung zum Aufbringen der Flüssigkeit 34 auf die erste Seitenfläche S1 aufweisen.
Figur 3a zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte 54, die eine erste Kantenfläche K1 und eine zweite Kantenfläche K2 besitzt.
In Figur 3b ist der Verlauf der Konzentration CF,54 an Flammschutzmittel in der Holzwerkstoffplatte 54 in Abhängigkeit vom Abstand z von der jeweils nächstliegenden Seitenfläche angegeben. Es ist zu erkennen, dass die Konzentration an der Oberfläche am größten ist. Mit zunehmendem Abstand z von der ersten Seitenfläche S1 der Holzwerkstoffplatte 54 nimmt die Konzentration bis zur Mitte der Holzwerkstoffplatte 54 ab.
In einem inneren Dicken-Quintil Q3 hat die Holzwerkstoffplatte 54 eine Innen-Kon- zentration CF.QS an Flammschutzmittel. In einem ersten äußersten Dicken-Quintil Q1 hat die Holzwerkstoffplatte 54 eine erste Außen-Konzentration CF.QI an Flammschutzmittel. In einem zweiten äußersten Dicken-Quintil Q5 hat die Holzwerkstoffplatte 54 eine zweite Außen-Konzentration CF,QS. Es ist zu erkennen, dass die Außen-Konzentration deutlich größer ist als die Innen- Konzentration. Im vorliegenden Fall gilt CF.QS = 0,25 ■ CF,QI .
Figur 3c zeigt eine Unterteilung in Dezile. Es ist zu erkennen, dass eine Zweitdezil- Konzentration CF,D2 an Flammschutzmittel im zweiten Dicken-Dezil der Dickenausdehnung, das in Richtung auf eine Mitte der Dickenausdehnung neben dem ersten, äußersten Dicken-Dezil liegt, zumindest das 0,1 -fache einer Erstdezil-Konzentration CF,DI im ersten äußersten Dicken-Dezil beträgt.
Figur 4 zeigt eine Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung 32 einer erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10, die eine Druckaufbringvorrichtung 56 aufweist, die mittels der Pumpe 40 flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit 34 aus dem Flüssigkeitsreservoir 38 in einen Einbringraum 58 unter einem Einbringdruck pe einbringt. Der Einbringraum 58 wird von einer Dichtung 60 der Druckaufbringvorrichtung begrenzt. Die Druckaufbringvorrichtung 56 kann zum Aufbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit 34 von unten oder von oben ausgebildet sein.
Mittels der Vakuumpumpe 52 der Saugvorrichtung 36 kann über die Vakuumleitung 49 ein Unterdrück an die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 angelegt werden. Beispielsweise beträgt ein Druck p46 im Saugraum 46 höchstens p46 = 700 hPa. Das entspricht einem Unterdrück von zumindest 300 hPa.
Figur 5 zeigt schematisch, dass die Saugvorrichtung 36 zum Aufbringen eines lokalen Unterdrucks ausgebildet sein kann. In diesem Fall ist eine Saugfläche Fs kleiner als die Fläche der Roh-Holzwerkstoffplatte 16. Im vorliegenden Fall ist sie Saugfläche Fs kleiner als ein Zehntel der Fläche der Roh-Holzwerkstoffplatte 16.
Die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung kann zudem eine zweite Saugvorrichtung 36' aufweisen, die vorzugsweise baugleich ist zur ersten Saugvorrichtung 36.
Eine Druckfläche FD, an der die Druckaufbringvorrichtung 56 den Einbringdruck pe anliegt, entspricht im Wesentlichen, also beispielsweise mit einer Abweichung von höchstens Faktor 2, insbesondere höchstens Faktor 1 ,1 , insbesondere höchstens Faktor 1 ,25, der Saugfläche Fs. Figur 6a zeigt eine Positioniervorrichtung 62, beispielsweise einen Roboter, zum Positionieren eines Applikators 64 und zum Drücken des Applikators 64 gegen die Roh-Holzwerkstoffplatte 16. Dazu besitzt die Positioniervorrichtung 62 beispielsweise einen Arm 66. Der Arm 66 kann 2 oder mehr Teil-Arme 68.1 , 68.2 aufweisen, die miteinander gelenkig verbunden sein können. Mittels eines Antriebs 70 kann der Applikators 64 automatisch auf eine vorgebbare Position relativ zur Roh-Holzwerk- stoffplatte 16 positioniert werden.
Mittels einer flexiblen Leitung 72 wird der Applikator 64 mit unter Druck stehender Flüssigkeit 34 versorgt, die auf die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 aufgesprüht und/oder unter Druck in die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 eingedrückt wird.
Unabhängig von den ansonsten für die vorliegende Ausführungsform genannten Merkmalen kann die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10 eine Saugvorrichtung 36 aufweisen, die eine an einem vorgebbaren Ort positionierbare Saugglocke 74 aufweist. Die Saugvorrichtung 36 ist so ausgebildet, dass die Saugglocke 74 stets gegenüber dem Applikator 64 angeordnet wird. Dazu wird der Antrieb 70 von einer Steuereinheit 76 der Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung 10 sprechend angesteuert. Mittels einer flexiblen Vakuumleitung ist die Saugglocke 74 mit der Vakuumpumpe 52 verbunden.
Figur 6c zeigt eine weitere Ausführungsform einer Druckaufbringvorrichtung 56, bei der die flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit 34 mittels einer Düse 78 in den Einbringraum 58 eingebracht wird. Mittels einer Druckquelle 80, die über eine Druckleitung 82 mit dem Einbringraum 58 verbunden ist, kann der Einbringdruck pe eingestellt werden.
Es ist möglich, den Applikator 64 und gegebenenfalls die Saugglocke 74 zu bewegen, während ein Über-und/oder Unterdrück anliegt. Alternativ wird der Druck im Saugraum und/oder der Einbringdruck vorm Bewegen des Applikators und/oder der Saugglocke dem Umgebungsdruck angenähert insbesondere vollständig angenähert. Ausführungsbeispiel 1:
Eine ungeschliffene Roh-Holzwerkstoffplatte 16 in Form einer OSB-Platte mit einer Dicke d von d = 20 mm wurde auf den Vakuumtisch 37 aufgelegt. Die Roh-Holzwerk- stoffplatte 16, die mit einem Prozent Bindemittel PMDI (PMDI: polymeres Diphenyl- methandiisocyanat) in den Deckschichten 22.1 , 22.3 mehr im Vergleich zu einer nicht schwerentflammbaren Holzwerkstoffplatte produziert worden war, wurde mit einer Lösung eines Flammschutzmittels Ecoaphos MK 68, 60 Gew% der Fa. Ecoatech in einer Menge von 0,49 kg/m2 mit Hilfe einer Düsenleiste beaufschlagt.
Dies entspricht einer Menge von 15 Gewichtsprozent bezogen auf das flächenspezifische Gewicht der Deckschichten 22.1 , 22.3. Eine Deckschichtdicke der Deckschichten beträgt d22.i= d22.3 = 3 mm ± 1 mm. Von der Unterseite lag ein Unterdrück von 300 mbar an. Innerhalb von tsaug = 120 s ± 15 s war die Flüssigkeit 34, also die Flammschutzmittellösung, vollständig in die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 einpenetriert.
Die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 wurde gedreht und das Verfahren wiederholt. Danach wurden aus der Platte Roh-Holzwerkstoffplatte 16 (Grundfläche: DIN A4, Probe 1 ,) und diese mit einer herkömmlich produzierten schwerentflammbaren OSB- Platte geprüft. Die herkömmlich produzierte schwerentflammbare OSB-Platte hatte eine vergleichbare Menge des oben genannten Flammschutzmittels in der Deckschicht und war vor der Prüfung klimatisiert worden (Feuchte: ca. 9%). Dabei wurden die Muster mit einem Gasbrenner, der in einem definierten Abstand von der Oberfläche positioniert war, unterschiedlich lange beflammt. Nach Ablauf der Zeit der Beflammung wurde notiert, ob ein Brennen/Weiterbrennen zu beobachten war und die Zeit des Weiterbrennens wurde ermittelt.
Ausführungsbeispiel 2:
Eine ungeschliffene Roh-Holzwerkstoffplatte 16 in Form einer OSB-Platte mit einer Dicke d = 20 mm (Rohdichte ca. 650 kg/m3) wurde auf den Vakuumtisch 37 aufgelegt, der mit der um laufenden Dichtung 44 versehen war. Die Roh-Holzwerkstoffplat- te 16, die mit einem Prozent Bindemittel (PMDI) in der Deckschicht mehr produziert worden war, wurde mit einer Lösung eines Flammschutzmittels der Fa. Ecoatech (Ecoaphos MK 68, 60 Gew% ) in einer Menge von 0,49 kg/m2 mit Hilfe der Düsenleiste 43 beaufschlagt. Die Lösung des Flammschutzmittels war zur Erleichterung der Penetration zu vor auf ca. T34 = 60°C erwärmt worden.
Mittels der Flüssigkeit wurde entspricht einer Menge von 15 Gew% bezogen auf die Deckschichtstrands (Dicke der Deckschicht ca. 3 mm pro Seite ). Von der Unterseite lag ein Vakuum von 150 mbar an. Nach einer Saugzeit von tsaug = 90 Sekunden war die Flammschutzmittellösung vollständig in die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 einpenetriert. Die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 wurde gedreht und das Verfahren wiederholt.
Danach wurden auch aus dieser Roh-Holzwerkstoffplatte 16 Muster geschnitten (DIN A4, Probe 2) und diese ebenfalls mit einer herkömmlich produzierten, schwerentflammbaren OSB-Platte auf Entflammbarkeit nach DIN EN 13823:2015 geprüft.
Die herkömmlich produzierte OSB-Platte hatte eine vergleichbare Menge des oben genannten Flammschutzmittels in der Deckschicht und war vor der Prüfung klimatisiert worden (Feuchte: ca. 9%).
Bei der Prüfung auf Entflammbarkeit wurden die Muster mit einem Gasbrenner, der in einem definierten Abstand von der Oberfläche positioniert war, gemäß der linken Spalte der folgenden Tabelle unterschiedlich lange beflammt. Nach Ablauf der Zeit der Beflammung wurde notiert, ob ein Brennen/Weiterbrennen und die Zeit des Weiterbrennens zu beobachten war. Tabelle 1 : Beobachtungen nach Beflammung
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Wie aus den Beflammungsversuchen zu entnehmen ist, verhalten sich die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Holzwerkstoffplatten genau so gut wie die Referenzplatte. Selbst nach 15 Minuten Beflammung ist bei keiner Probe ein Weiterbrennen nach Abstellen des Brenners zu beobachten. Bei der nachträglichen Untersuchung zeigte sich, dass die erfindungsgemäß hergestellten Holzwerkstoffplatten nach der Prüfung noch eine deutlich höhere Festigkeit besessen. Bei der Referenzplatte konnten einzelne verkohlte Strands leicht mechanisch aus dem Gefüge gelöst werden, was bei den beiden erfindungsgemäß hergestellten Holzwerkstoffplatten nur mit höherem Kraftaufwand möglich war.
Ausführungsbeispiel 3:
Eine ungeschliffene Roh-Holzwerkstoffplatte 16 in Form einer HDF-Platte mit einer Dicke d = 8 mm (Rohdichte ca. 850 kg/m3) wurde auf den Vakuumtisch 37 aufgelegt, der mit der umlaufenden Dichtung 44 versehen war. Die Roh-Holzwerkstoffplatte 16, die mit einem Prozent Bindemittel auf Basis eines Harnstoff-Formaldehydleims produziert worden war, wurde mit einer Lösung eines Flammschutzmittels der Fa. Ecoa- tech (Ecoaphos MK 68, 50 Gew% ) in einer Menge von 0,31 kg/m2 mit Hilfe der Düsenleiste 43 beaufschlagt. Auch bei dieser Platte war der Bindemittelanteil erhöht (2% mehr als beim Standard). Die Lösung des Flammschutzmittels war zur Erleichterung der Penetration zuvor auf ca. T34 = 60°C erwärmt worden.
Mittels der Flüssigkeit wurde eine Menge an Flammschutzmittel in die Holzwerkstoffplatte eingebracht, die 15 Gewichtsprozent bezogen auf die Deckschicht (Dicke der Deckschicht ca. 1 ,2 mm pro Seite ) beträgt. Von der Unterseite lag ein Vakuum von 150 mbar an. Nach einer Saugzeit von tsaug = 120 Sekunden war die Flammschutzmittellösung vollständig in die Roh-Holzwerkstoffplatte 16 einpenetriert. Die Roh- Holzwerkstoffplatte 16 wurde gedreht und das Verfahren wiederholt.
Danach wurden aus dieser Holzwerkstoffplatte 16 Muster geschnitten (DIN A4, Probe 2) und diese ebenfalls mit einer herkömmlich produzierten, schwerentflammbaren HDF auf Entflammbarkeit nach DIN EN 13823:2015 geprüft.
Die herkömmlich produzierte Holzwerkstoffplatte hatte eine vergleichbare Menge des oben genannten Flammschutzmittels in der Platte und war vor der Prüfung klimatisiert worden (Feuchte: ca. 9%).
Bei der Prüfung auf Entflammbarkeit wurden die Muster genau wie die OSB geprüft. Es ergaben sich vergleichbare Ergebnisse bezüglich der Entflammbarkeit und der Festigkeit nach dem Brandtest wie bei der Prüfung der OSB.
Ausführungsbeispiel 4:
Die für das Ausführungsbeispiel 3 durchgeführten Schritte wurden für eine ungeschliffene Roh-Holzwerkstoffplatte 16 in Form einer MDF-Platte mit einer Dicke d = 8 mm (Rohdichte ca. 750 kg/m3) durchgeführt.
Bei der Prüfung auf Entflammbarkeit wurden die Muster genau wie eine herkömmlich hergestellte MDF-Platte geprüft. Die erfindungsgemäß hergestellte MDF-Platte hat die Ergebnisse hinsichtlich der Entflammbarkeit und der Festigkeit im Vergleich zur herkömmlich hergestellten MDF-Platte erreicht oder übertroffen.
Ausführungsbeispiel 5:
Die für das Ausführungsbeispiel 3 durchgeführten Schritte wurden für eine ungeschliffene Roh-Holzwerkstoffplatte 16 in Form einer Spanplatte mit einer Dicke d = 8 mm (Rohdichte ca. 650 kg/m3) durchgeführt. Bei der Prüfung auf Entflammbarkeit wurden die Muster genau wie eine herkömmlich hergestellte Spanplatte geprüft. Die erfindungsgemäß hergestellte Spanplatte hat die Ergebnisse hinsichtlich der Entflammbarkeit und der Festigkeit im Vergleich zur herkömmlich hergestellten Spanplatte erreicht oder übertroffen.
Ausführungsbeispiel 6:
Die für das Ausführungsbeispiel 3 durchgeführten Schritte wurden für eine unge- schliffene Roh-Holzwerkstoffplatte 16 in Form einer Dämmplatte mit einer Dicke d = 20 mm (Rohdichte ca. 250 kg/m3) durchgeführt.
Bei der Prüfung auf Entflammbarkeit wurden die Muster genau wie eine herkömmlich hergestellte Dämmplatte geprüft. Die erfindungsgemäß hergestellte Dämmplatte hat die Ergebnisse hinsichtlich der Entflammbarkeit und der Festigkeit im Vergleich zur herkömmlich hergestellten Dämmplatte erreicht oder übertroffen.
Bezugszeichenliste
10 Holzwerkstoffplatten-Herstellvor- richtung 50 Randzone
12 Presse 52 Vakuumpumpe
14 Vorproduktlage 53 Aufbringwalze s14.1 erste Deck-Spanschicht 54 Holzwerkstoffplatte
14.2 Mittel-Spanschicht 56 Druckaufbringvorrichtung
14.3 zweite Deck-Spanschicht 58 Einbringraum
16 Roh-Holzwerkstoffplatte
18 Streuvorrichtung 60 Dichtung
62 Positioniervorrichtung
20 Streuer 64 Applikator
22.1 erste Deckschicht 66 Arm
22.2 Mittelschicht 68 Teil-Arm
22.3 zweite Deckschicht
24 Thermofluid 70 Antrieb
26 Heizrohr 72 Leitung
28 Pressband 74 Saugglocke
76 Steuereinheit
30 Druckrolle 78 Düse
32 Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung
34 Flüssigkeit
36 Saugvorrichtung
37 Vakuumtisch CF Gehalt an Flammschutzmittel
38 Flüssigkeitsreservoir CF,DI Erstdezil-Konzentration
CF,D2 Zweitdezi I-Konzentration
40 Pumpe
41 Düse CF,QI erste Außen-Konzentration
42 Sprühnebel CF,Q3 Innen-Konzentration
43 Düsenleiste CF,Q5 zweite Außen-Konzentration
44 Dichtung
46 Saugraum d Dicke
48 Stütze D Dicken-Dezil
49 Vakuumleitung D1 erstes äußerstes Dicken-Dezil D10 zweites äußerstes Dicken-Dezil
Fs Saugfläche
FD Druckfläche i Laufindex der Vorproduktlagen j Laufindex der Stützen
K Kantenfläche
M Materialflussrichtung
P46 Druck im Saugraum pe Einbringdruck
51 erste Seitenfläche
52 zweite Seitenfläche
Q Dicken-Quintil
Q1 erstes äußerstes Dicken-Quintil
Q3 Inneres Dicken-Quintil
Q5 zweites äußerstes Dicken-Quintil tsaug Saugzeit
T Temperatur z Abstand von der Oberfläche der
Holzwerkstoffplatte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte (54), mit den Schritten:
(a) Herstellen einer Roh-Holzwerkstoffplatte (16), die eine erste Seitenfläche (S1 ), eine zweite Seitenfläche (S2), die parallel zur ersten Seitenfläche (S1 ) verläuft, und
Kantenflächen, die die Seitenflächen (S1 , S2) miteinander verbinden, aufweist,
(b) Aufbringen einer flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit (34) zumindest auf die erste Seitenfläche (S1 ) und
(c) Anlegen eines Unterdrucks an die zweite Seitenfläche (S2), sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit (34) in eine Randzone (50) der Roh- Holzwerkstoffplatte (16) gesaugt wird, und/oder
Anlegen eines Überdrucks an die erste Seitenfläche (S1), sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit (34) in eine Randzone (50) der Roh- Holzwerkstoffplatte (16) gedrückt wird, sodass die Holzwerkstoffplatte (54) entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch den Schritt lokales Anlegen des Überdrucks und Aufbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit (34) im Bereich des Überdrucks.
28 Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte:
(a) Drücken eines Applikators (64) an die Roh-Holzwerkstoffplatte, sodass zwischen dem Applikator (64) und der Roh-Holzwerkstoffplatte ein Einbringraum (58) gebildet wird, der von einer Dichtung (60) des Applikators (64) abgedichtet wird,
(b) Einpressen von flammschutzmittelhaltiger Flüssigkeit (34) in den Einbringraum (58), und
(c) danach Vermindern eines Einbringdrucks (pe) im Einbringraum (58), insbesondere auf Umgebungsdruck. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator (64) von unten gegen die Roh-Holzwerkstoffplatte gedrückt wird. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Schritte:
(d) nach dem Vermindern eines Einbringdrucks (pe),
Bewegen des Applikators (64) relativ zur Roh-Holzwerkstoffplatte
(e) erneutes Drücken des Applikators (64) an die Roh-Holzwerkstoffplatte,
(f) Einpressen von flammschutzmittelhaltiger Flüssigkeit (34) in den Einbringraum (58),
(g) Vermindern eines Einbringdrucks (pe) im Einbringraum (58), insbesondere auf Umgebungsdruck und
(h) Wiederholen der vorgenannten Schritte, bis die Roh-Holzwerkstoffplatte mit Flammschutzmittel versehen ist. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdrück
(a) von oben und/oder,
(b) insbesondere mittels einer Saugglocke, an einer Saugfläche (Fs), die einer Druckfläche (FD) entspricht, an der die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit (34) eingepresst wird, angelegt wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der Applikator (64) beim Einpressen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit (34) relativ zur Roh-Holzwerkstoffplatte bewegt wird und/oder
(b) die Roh-Holzwerkstoffplatte bewegt und der Applikator (64), insbesondere geführt, mitgeführt wird. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdrück so angelegt wird, dass eine Innen-Konzentration (CF.QS) an Flammschutzmittel in einem inneren Dicken-Quintil (Q3) einer Dickenausdehnung von der ersten Seitenfläche (S1 ) zur zweiten Seitenfläche (S2) höchstens das 0,8-fache einer Außen- Konzentration (CF,QI) in einem ersten äußersten Dicken-Quintil (D1 ), das sich bis zur ersten Seitenfläche (S1 ) erstreckt, beträgt. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Flüssigkeit (34) so erfolgt, dass die Randzone (50) von zumindest 90% eines Seitenflächen-Flächeninhalts der Holzwerkstoffplatte (54) Flammschutzmittel enthält. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) eine Konzentration an Flammschutzmittel in der Flüssigkeit (34) zumindest der Hälfte, insbesondere zumindest 65%, der Löslichkeit des Flammschutzmittels entspricht und/oder
(b) eine Konzentration an Flammschutzmittel in der Flüssigkeit (34) zumindest 50 Gewichtsprozent beträgt und/oder
(c) die Flüssigkeit (34) eine wässrige Lösung oder eine Suspension ist. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (34) zumindest einen Farbstoff enthält, der so gewählt ist, dass aus einer Farbe der Holzwerkstoffplatte (54) in einem Querschnitt ein Flammschutzmittelgehalt bestimmbar ist.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) eine Flüssigkeits-Temperatur der Flüssigkeit (34) beim Aufbringen auf die Seitenfläche zumindest 40°C, insbesondere zumindest 50°C, beträgt und/oder
(b) eine Oberflächen-Temperatur der ersten Seitenfläche (S1 ) beim Aufträgen der Flüssigkeit (34) höchstens 50°C beträgt.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) die Oberflächen-Temperatur der ersten Seitenfläche (S1 ) an dem Ort, an dem die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit (34) aufgebracht wird, kleiner (vorzugsweise zumindest 5 K, insbesondere 10 K) ist als die Flüssigkeits- Temperatur und/oder
(b) die Konzentration an Flammschutzmittel in der Flüssigkeit (34) bei der Oberflächen-Temperatur der ersten Seitenfläche (S1 ) an dem Ort, an dem die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit (34) aufgebracht wird, oberhalb einer Sättigungskonzentration des Flammschutzmittels in der Flüssigkeit (34) liegt.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) eine flächenspezifische Aufbringmenge an Flüssigkeit (34) zumindest 0,3 Kilogramm pro Quadratmeter und/oder höchstens 5 Kilogramm pro Quadratmeter beträgt und/oder
(b) die flächenspezifische Aufbringmenge an Flüssigkeit (34) so gewählt wird, dass eine Deckschichtfeuchte einer Deckschicht der Holzwerkstoffplatte (54) um höchstens 30% von einer Kernfeuchte abweicht.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdrück zumindest 300 hPa beträgt. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte
(a) nach dem Einbringen der Flüssigkeit (34) in die Randzone (50) der ersten Seitenfläche (S1 ) Drehen der Roh-Holzwerkstoffplatte (16),
(b) Aufbringen der Flüssigkeit (34) auf die zweite Seitenfläche (S2) und
(c) Anlegen eines Unterdrucks an die erste Seitenfläche (S1 ), sodass die Flüssigkeit (34) in eine Randzone (50) der zweiten Seitenfläche (S2) der Roh-Holzwerkstoffplatte (16) gesaugt wird, sodass die Holzwerkstoffplatte (54) entsteht. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte:
(a) Streuen einer ersten Deck-Spanschicht (14.1 ),
(b) Streuen zumindest einer darauf angeordneten Mittel-Spanschicht (14.2), und
(c) Streuen einer auf der Mittel-Spanschicht angeordneten zweiten Deck- Spanschicht (14.3),
(d) Verpressen der Schichten zur Roh-Holzwerkstoffplatte (16), die
- eine erste Deckschicht (22.1 ), die aus der ersten Deck-Spanschicht (14.1 ) entstanden ist,
- eine Mittelschicht (22.2), die aus der Mittel-Spanschicht (14.2) entstanden ist, und
- eine zweite Deckschicht (22.3), die aus der zweiten Deck-Spanschicht (14.3) entstanden ist, aufweist,
(e) Aufbringen der flammschutzmittelhaltigen Flüssigkeit (34) mit einer flächenspezifischen Aufbringmenge an Flüssigkeit (34), die zumindest 10 Gewichtsprozent einer flächenspezifischen Masse der ersten Deckschicht (22.1 ) entspricht.
32 Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung (10) mit
(a) einer Presse (12), insbesondere einer Bandpresse, zum Verpressen zumindest einer Vorproduktlage (14) zu einer Roh-Holzwerkstoffplatte (16),
(b) einer Flüssigkeits-Aufbringvorrichtung (32) zum Aufbringen einer Flüssigkeit (34) auf die Roh-Holzwerkstoffplatte (16) und
(c) einer Saugvorrichtung (36), die ausgebildet ist zum Anlegen eines Unterdrucks an eine Seitenfläche (S) der Roh-Holzwerkstoffplatte (16), dadurch gekennzeichnet, dass
(d) die Flüssigkeit (34) ein Flammschutzmittel enthält und
(e) die Saugvorrichtung (36) ausgebildet ist zum automatischen Anlegen des Unterdrucks für eine solche Saugzeit (tsaug), dass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit (34) in eine Randzone (50) der Roh- Holzwerkstoffplatte (16) gesaugt, nicht aber durch die Roh- Holzwerkstoffplatte (16) hindurchgesaugt wird und/oder dass
(f) die Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung (10) eine Druckaufbringvorrichtung (56) zum Anlegen eines Überdrucks an die erste Seitenfläche, sodass die flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit in eine Randzone der Roh-Holzwerkstoffplatte gedrückt wird, aufweist. Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung nach Anspruch 18 oder 0, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckaufbringvorrichtung (56) ausgebildet ist zum Anlegen des Überdrucks an einer Druckfläche (FD), die höchstens 50% einer Fläche der Holzwerkstoffplatte entspricht. Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung nach Anspruch 18 oder 0, gekennzeichnet durch
33 (a) einen Applikator (64), der zum Drücken gegen die Roh-Holzwerkstoff- platte, sodass zwischen dem Applikator (64) und der Roh-Holzwerkstoff- platte ein Einbringraum (58) gebildet wird, der von einer Dichtung (60) des Applikators (64) abgedichtet wird, ausgebildet ist, und
(b) eine Steuereinheit (76), die ausgebildet ist zum automatischen Durchführen eines Verfahrens mit den Schritten Ansteuern des Applikator (64)
(i) sodass dieser flammschutzmittelhaltige Flüssigkeit (34) in den Einbringraum (58) eingepresst, und
(ii) danach einen Einbringdruck (pe) im Einbringraum (58), insbesondere auf Umgebungsdruck, reduziert. Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikator (64) einen Aktor zum Drücken des Applikator (64) gegen die Roh-Holzwerkstoffplatte aufweist. Holzwerkstoffplatten-Herstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Saugvorrichtung (36) angeordnet ist zum Anlegen eines Unterdrucks an eine Saugfläche (Fs), die der Druckfläche (FD) entspricht. Holzwerkstoffplatte (54), die
(a) schwer entflammbar ist nach Anforderungsnorm DIN EN 13501 -1 : 2010 und Prüfnorm DIN EN 13823:2015, insbesondere in der Klasse B (B -s1 , B -s1 dO) oder C (C-s1 , C-s1 dO) oder Bn (Bn -s1 , Bn -s1 dO) oder Cfi (Cfi-s1 , Cn-s1 D0) oder in der Klasse B1 , B2 oder B3, insbesondere dO und/oder
(b) einen Konzentrationsgradienten an Flammschutzmittel aufweist, wobei die Flammschutzmittel-Konzentration mit zunehmendem Abstand von einer Oberfläche bis zu einer Mitte der Holzwerkstoffplatte (54) abnimmt.
34 Holzwerkstoffplatte (54) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) eine Innen-Konzentration an Flammschutzmittel in einem inneren Dicken- Quintil (Q) einer Dickenausdehnung von der ersten Seitenfläche (S1 ) zur zweiten Seitenfläche (S2) höchstens das 0,8-fache einer Außen-Konzen- tration in einem ersten äußersten Dicken-Quintil (D1 ), das sich bis zur ersten Seitenfläche (S1 ) erstreckt und/oder
(b) eine Zweitdezil-Konzentration (CF,D2) an Flammschutzmittel im zweiten Dicken-Dezil der Dickenausdehnung, das in Richtung auf eine Mitte der Dickenausdehnung neben dem ersten, äußersten Dicken-Dezil (D1 ) liegt, zumindest das 0,1 -fache einer Erstdezil-Konzentration (CF,DI) im ersten äußersten Dicken-Dezil (D1 ) beträgt.
35
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