DE19909605A1 - Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Produkten - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Produkten durch Heißverpressen eines mit Bindemitteln versetzten geformten mehrschichtigen Formlings aus lignozellulosehaltigen Spänen, wobei in der Mittelschicht und in den Deckschichten unterschiedliche Bindemittel verwendet werden und die beidseits der Mittelschicht angeordneten Deckschichten aus mit Amino- und/oder Phenolplasten versetztem Deckschichtmaterial aus Holz oder anderen auf Holz basierenden Rohstoffen besteht, soll in Abhängigkeit der Verfügbarkeit von Rohmaterialien einsetzbar sein. Dies wird dadurch erreicht, daß die Mittelschicht aus mit Bindemittel versetztem Mittelschichtmaterial von lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen oder Mischungen aus Mittelschichtmaterial von lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen und Holz oder anderen auf Holz basierenden Rohstoffen besteht.

Description

Bei der Herstellung von mehrschichtigen Platten aus lignozel­ lulosehaltigen Materialien ist es bekannt, Isocyanat als Bin­ demittel einzusetzen. Der Einsatz von Isocyanat als Bindemit­ tel für Plattenprodukte sowie die daraus resultierenden Vor- und Nachteile sind in dem Sonderdruck "Isocyanat as a binder for particle board", von Dr. G. Loew, Ing. H.I. Sachs, der Bayer AG von 1977 auf Seite 479 beschrieben. Hieraus geht her­ vor, daß Polyisocyanate unter Druck und Hitze an Metallen an­ haften. Als Lösungsmöglichkeit dieser Problematik wird die Verwendung von flüssigen Trennmitteln sowie die Verwendung von Papieren, Furnieren, sowie Staub oder konventionell beleimten Spandeckschichten vorgeschlagen.

Ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Plattenwerk­ stoffen einer mit Isocyanat versetzten Masse aus Holzspänen, Holzfasern oder aus verholzten Rohstoffen ist aus der AT-PS 270,189 bekannt. Weiterhin ist aus dieser Druckschrift be­ kannt, als Bindemittel ein Gemisch aus Isocyanat sowie Harnstoff-, Melamin- und Phenolformaldehydharzleim zu verwen­ den oder beispielsweise die Späne in der Deckschicht mit Mela­ minharz und die Späne der Mittelschicht mit reiner Isocyanat­ lösung zu binden oder umgekehrt. Durch die Verwendung eines Gemisches der oben genannten Bindemittel wird eine stark er­ höhte Feuchtebeständigkeit und eine erhebliche Verminderung der Quellung bei Feuchteeinwirkung der Plattenprodukte er­ reicht.

Aus der US 5,779,955 ist ein Verfahren zur Herstellung von Plattenwerkstoffen bekannt, bei dem als Plattenwerkstoff Par­ tikel pflanzlicher Produkte mit Isocyanat als Bindemittel so­ wie Wasser gemischt werden. Um die bei Verwendung von Isocya­ nat als Bindemittel auftretenden Probleme des Anhaftens der Matten beim Verpressen zu vermeiden, wird die Unterlage vor dem Streuen des Gemisches mit einem flüssigen Trennmittel be­ deckt. Nach dem Streuvorgang wird ebenfalls ein Trennmittel auf die Oberseite des abgelegten Gemisches aufgebracht. An­ schließend erfolgt das Heißverpressen des geformten Körpers.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen plattenförmigen Produkten be­ reitzustellen, das in Abhängigkeit der Verfügbarkeit von Roh­ materialien einsetzbar ist und die im Stand der Technik auf­ tretenden Probleme in Zusammenhang mit isocyanatbeleimter Spä­ ne vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit der vorliegenden Erfindung wird die Herstellung eines plattenförmigen Produktes möglich, das aus einer unterschied­ lichen Rohmaterialien-Zusammensetzung und Bindemitteln in der Mittelschicht und den Deckschichten besteht. Durch dieses nachfolgend als Mischplatte bezeichnete plattenförmige Produkt ist es Herstellern, die insbesondere Spanplatten aus Holzspä­ nen produzieren, möglich, den zur Verfügung stehenden Rohstoff aus Einjahrespflanzen als zusätzliches Rohmaterial zu verwen­ den. Bei eine herkömmlich arbeitenden Anlage zur Herstellung von Spanplatten aus Holzspänen kann die vorhandene Material­ aufbereitung umgerüstet oder um eine zusätzliche Strohaufbe­ reitungslinie erweitert werden. Eine derartig zu errichtende Aufbereitungsanlage besteht im wesentlichen aus einem ein- oder mehrstufigen Zerkleinerungsprozeß, Trockner, Sichter, Siebstation sowie eine für Stroh geeignete Beleimungsanlage. Je nach Verfügbarkeit des Rohmaterials aus Einjahrespflanzen kann der Anteil des Rohmaterials aus Einjahrespflanzen im Ver­ hältnis zum Rohmaterial Holz in der Mittelschicht variiert werden. Die Deckschichten des erfindungsgemäßen plattenförmi­ gen Produktes bestehen aus Holzspänen, die mit Amino- und/oder Phenolplasten beleimt sind. Dadurch wird die Problematik des Anhaftens isocyanatbeleimter Späne an der Plattenoberfläche beim Verpressen vermieden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden keine zusätzlichen Trennmittel oder Trennschichten be­ nötigt, so daß zusätzliche Kosten vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Mischplatte mit Phenol- und/oder Amino­ plasten beleimten Holzspänen in den Deckschichten sowie mit isocyanatbeleimten Stroh- oder Stroh-Holz-Mischungen in der Mittelschicht weist eine ausreichende Kaltklebrigkeit des ge­ streuten Formlings sowie eine gute Kantenstabilität auf. Hier­ durch wird der Herstellungsprozeß erheblich vereinfacht. Durch diese ausreichende Kaltklebrigkeit, die bei rein isocyanatbe­ leimten Stroh- oder Holzspänen nicht erreicht wird, wird ein stabiler mehrschichtiger Formling erzeugt, der sich aufgrund der vorhandenen Kaltklebrigkeit effektiver vorverdichten läßt als auch ohne Beschädigung der zuvor erreichten Deckschicht­ qualität über die einzelnen Übergabebereiche im Formstrang zum Presseneinlauf transportieren läßt.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß das Mittelschichtmaterial Holz mit Amino- und/oder Phenol­ harzen beleimt wird und das Mittelschichtmaterial aus ligno­ zellulosehaltigen Einjahrespflanzen mit Isocyanat oder Mi­ schungen aus Isocyanat und Amino-/Phenolharzen beleimt wird. Ein abnehmender Anteil an Isocyanat als Bindemittel führt zu einer Kostenreduktion.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines Ausführungs­ beispiels, das in Fig. 1 dargestellt ist, näher beschrieben.

In Fig. 1 ist das Verfahren zur Herstellung einer dreischich­ tigen Spanplatte schematisch dargestellt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer dreischichtigen Spanplatte erfolgt zunächst die Aufbereitung des Rohmaterials. Als Rohmaterial werden sowohl lignozellulo­ sehaltige Einjahrespflanzen als auch Holz oder andere auf Holz basierende Rohstoffe eingesetzt.

Unter lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen gehören bei­ spielsweise Getreidestroh, Reisstroh, Hanf, Sojabohnenstroh. Bei der anschließenden Beschreibung des Verfahrens zur Her­ stellung einer dreischichtigen Spanplatte werden als Rohmate­ rialien Getreidestroh und Holz verwendet, die unabhängig von­ einander aufbereitet werden.

Das Getreidestroh wird zunächst in einem mehrstufigen Zerklei­ nerungsprozeß 1 aufbereitet. Das zerkleinerte Getreidestroh wird anschließend in einem Trockner 2 auf eine Endfeuchte von ca. 2 bis 5% getrocknet. In einer darauffolgenden Siebstation 3 wird das getrocknete Getreidestroh in die Fraktionen Grobgut 4, Mittelschichtmaterial 5 und Staub 6 getrennt. Das Grobgut wird in den Zerkleinerungsprozeß zurückgeführt, der Staub 6 wird einem Verbrennungssystem 7 zugeführt. Das Mittelschicht­ material CL Getreidestroh 5 wird einer ersten Beleimungssta­ tion 8 zugeführt. Unabhängig von der Aufbereitung des Getrei­ destrohs wird gleichzeitig das Rohmaterial Holz aufbereitet. Die zuvor zerkleinerten Holzspäne werden ebenfalls in einem Trockner getrocknet und anschließend in einer Siebstation in Fraktionen getrennt. Die Aufbereitung des Rohmaterials Holz ist in der schematischen Darstellung nach Fig. 1 nicht dar­ gestellt, da sie bekannt ist. Die Fraktion Mittelschichtmate­ rial CL Holz 9 wird anschließend einer zweiten Beleimungssta­ tion 10 zugeführt. In einer Weiterbildung des Erfindungsgedan­ kens könnten das Mittelschichtmaterial CL Getreidestroh sowie das Mittelschichtmaterial CL Holz auch einer gemeinsamen Be­ leimungsstation zugeführt werden.

In der ersten Beleimungsstation 8 wird das Mittelschichtmate­ rial CL Getreidestroh 5 mit Bindemittel beleimt. Als Binde­ mittel wird vorzugsweise Isocyanat eingesetzt. In der ersten Beleimungsstation 8 können zusätzlich zu dem Bindemittel Was­ ser oder andere Additive zugegeben werden. Es besteht auch die Möglichkeit, Isocyanat in emulgierter Form der Beleimungssta­ tion zuzugeben. In der zweiten Beleimungsstation 10 wird das Mittelschichtmaterial CL Holz 9 mit Bindemittel beleimt. Als Bindemittel wird vorzugsweise Isocyanat eingesetzt. In der zweiten Beleimungsstation 10 können ebenfalls zusätzlich zu dem Bindemittel Wasser oder andere Additive zugegeben werden. Es besteht auch die Möglichkeit, Isocyanat in flüssiger Form oder emulgiert der Beleimungsstation zuzugeben. In der ersten und zweiten Beleimungsstation 8, 10 könnten auch unterschied­ liche Bindemittel eingesetzt werden. Beispielsweise könnte das Mittelschichtmaterial Holz in der zweiten Beleimungsstation 10 mit emulgiertem Isocyanat beleimt und das Mittelschichtmateri­ al Getreidestroh mit nicht emulgiertem Isocyanat beleimt wer­ den.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, daß in der ersten Beleimungsstation 8 das Mittelschichtmateri­ al Getreidestroh mit Isocyanat beleimt wird und in der zweiten Beleimungsstation 10 das Mittelschichtmaterial Holz mit Amino- und/oder Phenolplasten beleimt wird.

Weiterhin könnte in einer vorteilhaften Ausführungsform vor­ gesehen sein, daß in der ersten Beleimungsstation 8 das Mit­ telschichtmaterial Getreidestroh mit 1 bis 3% Isocyanat und etwa 1 bis 3% Phenol beleimt wird und das Mittelschichtmate­ rial Holz mit Amino- und/oder Phenolplasten beleimt wird.

Denkbar ist auch der Einsatz von pulverisierten Phenolharzen in Form von Novolak.

Das bei der Holzaufbereitung gewonnene Deckschichtmaterial SL Holz 11 wird einer dritten Beleimungsstation 12 zugeführt und mit Aminoplasten als Bindemittel beleimt. Anstelle von Amino­ plasten könnten auch Phenolplaste oder Mischungen davon einge­ setzt werden. Nachdem das Mittelschichtmaterial CL Getreide­ stroh 5 sowie CL Holz 9 sowie das Deckschichtmaterial SL Holz 11 in den Beleimungsstationen 8, 10, 12 mit den oben aufge­ führten Bindemitteln beleimt sind, werden die beleimten Frak­ tionen CL Holz 9 und CL Getreidestroh 5 durch eine Mischvor­ richtung 13 zusammengeführt und homogenisiert. Vorzugsweise wird die Mischvorrichtung 13 unmittelbar vor der Formstation 14 angeordnet. Das homogenisierte Mittelschichtmaterial CL Getreidestroh/CL Holz 5/9 sowie das Deckschichtmaterial SL Holz 11 wird einer Formstation 14 zugeführt. Bei dem erfin­ dungsgemäßen Herstellungsverfahren gemäß der schematischen Darstellung nach Fig. 1 besteht die Formstation aus drei in Transportrichtung des Formbandes 15 hintereinander angeordne­ ter Streueinheiten 16, 17, 18. Die Transportrichtung ist durch den Pfeil 19 angedeutet. Der ersten Streueinheit 16 wird das beleimte Deckschichtmaterial SL Holz 11 zugeführt, das als erste Schicht auf das Formband 15 gestreut wird. Der darauf­ folgenden zweiten Streueinheit 17 wird das beleimte Mittel­ schichtmaterial CL Holz/CL Getreidestroh 5/9 zugeführt, das auf die erste Schicht gestreut wird. Der dritten Streueinheit 18 wird ebenfalls beleimtes Deckschichtmaterial SL Holz 11 zugeführt, das als dritte Schicht auf die zweite Schicht ge­ streut wird. Hierdurch wird auf dem Formband 15 kontinuierlich ein dreischichtiger Formling gestreut, wobei die äußeren Deck­ schichten aus mit Amino- und/ oder Phenolplasten beleimten Holzspänen und die Mittelschicht aus mit Isocyanat beleimten Holzspänen und Getreidestrohspänen besteht. Der gestreute dreischichtige Formling wird anschließend einer kontinuierli­ chen Vorpresse 20 zugeführt, die einer Vorverdichtung des Formlings bewirkt. Nach dem Vorpressen wird der Formling in einer weiteren Presse 21 heißverpreßt. Die weitere Presse 21 kann als kontinuierliche Presse oder Taktpresse ausgebildet sein.

Alternativ zu dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Ver­ fahren gemäß Fig. 1 besteht auch die Möglichkeit, als Mittel­ schichtmaterial nur Getreidestroh einzusetzen. Dies ist bei einer ausreichenden Verfügbarkeit von Getreidestroh sinnvoll, da dann bei dem Herstellungsverfahren die zusätzliche Homoge­ nisierung in der Mischvorrichtung 13 entfallen kann. Bei die­ ser Alternative wird auf dem Formband ein dreischichtiger Formling gestreut, wobei die äußeren Deckschichten aus mit Amino- und/oder Phenolplasten beleimten Holzspänen und die Mittelschicht aus mit Isocyanat beleimten Getreidestrohspänen besteht.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Produkten durch Heißverpressen eines mit Bindemitteln versetzten geformten mehrschichtigen Formlings aus lignozellulose­ haltigen Spänen, wobei in der Mittelschicht und in den Deckschichten unterschiedliche Bindemittel verwendet wer­ den und die beidseits der Mittelschicht angeordneten Deckschichten aus mit Amino- und/oder Phenolplasten ver­ setztem Deckschichtmaterial aus Holz oder anderen auf Holz basierenden Rohstoffen besteht, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittelschicht aus mit Bindemittel versetztem Mittelschichtmaterial von lignozellulosehaltigen Einjah­ respflanzen oder Mischungen aus Mittelschichtmaterial von lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen und Holz oder anderen auf Holz basierenden Rohstoffen besteht.

2. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel­ schichtmaterial mit Isocyanat als Bindemittel beleimt wird.

3. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel­ schichtmaterial aus Holz und das Mittelschichtmaterial aus lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen mit unter­ schiedlichen Bindemitteln beleimt werden.

4. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel­ schichtmaterial Holz mit emulqiertem Isocyanat und das Mittelschichtmaterial aus lignozellulosehaltigen Einjah­ respflanzen mit nichtemulqiertem Isocyanat beleimt wer­ den.

5. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnete, daß das Mittel­ schichtmaterial Holz mit Amino- und/oder Phenolplasten und das Mittelschichtmaterial aus lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen mit Isocyanat beleimt wird.

6. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel­ schichtmaterial Holz mit Amino- und/oder Phenolplasten und das Mittelschichtmaterial aus lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen mit Isocyanat und Amino- und/oder Phe­ nolplasten beleimt wird.

7. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Form­ ling zunächst vorgepreßt und anschließend heißverpreßt wird.

8. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Getreidestroh als lignozellulosehaltige Einjahrespflanze eingesetzt wird.

9. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel­ schichtmaterial ans Holz und das Mittelschichtmaterial aus lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen in unter­ schiedlichen Beleimungsstationen behandelt werden.

10. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelschicht : Deckschicht-Verhältnis bis zu 70 : 30 betra­ gen kann.

11. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Mittelschicht­ materials aus lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen zwischen 30 und 100% liegen kann.

12. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Produkte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbe­ reitung des Rohmaterials aus Holz oder anderen auf Holz basierenden Materialien und die Aufbereitung des Rohmate­ rials aus lignozellulosehaltigen Einjahrespflanzen un­ abhängig voneinander erfolgt.