DD243468A1

DD243468A1 - COMPOSITE MATERIAL WITH A TRAY MATERIAL OF WOODEN PARTICLE MATERIAL

Info

Publication number: DD243468A1
Application number: DD28449285A
Authority: DD
Inventors: Uwe Jensen; Reinhard Scherfke; Holger Dube; Eberhard Kehr
Original assignee: Wtz Holzverarbeitende Ind
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1987-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen dicken Verbundwerkstoff mit einem Traegermaterial aus Holzpartikelwerkstoff und vorzugsweise hochfestem Beplankungsmaterial. Das Ziel ist, das Masse-Leistungs-Verhaeltnis zu verbessern. Die Aufgabe, ein Traegermaterial aus Holzpartikelwerkstoff bei geringer Rohdichte und hohem Aufnahmevermoegen fuer Schubkraefte mit senkrecht zur Verbundplattenebene minimiertem Quell- und Schwindverhalten zu schaffen, wird dadurch geloest, dass ein flachgepresster Holzpartikelwerkstoff aus Grobpartikeln in leistenartige Zuschnitte aufgetrennt ist, diese Zuschnitte in Hochkantlage als Hochkantstaebe nebeneinander angeordnet und mit Beplankungsmaterial schubsteif verbunden sind. In den Hochkantstaeben reichen mindestens 10% der Grobpartikeln in ihrer Laenge von einer Schnittflaeche bis zur gegenueberliegenden und befinden sich dabei in einem Winkelbereich bis zu 45 beidseitig zur Senkrechten der Verbundplattenebene. Der Verbundwerkstoff ist anwendbar im Bauwesen, Innenausbau und Moebelbau. Fig. 3The invention relates to a thick composite material with a carrier material of wood particle material and preferably high-strength planking material. The goal is to improve the mass-performance ratio. The task of creating a carrier material made of wood particle material at low bulk density and high absorption capacity for thrusters with perpendicular to the composite plate level minimized swelling and shrinkage is achieved by separating a flattened wood particle material from coarse particles into strip-like blanks, these blanks in upright position as Hochkantstaebe side by side arranged and shear-stiff connected to planking material. In the upright bars, at least 10% of the coarse particles range in length from one cut surface to the other and are located in an angular range of up to 45 on both sides of the vertical plane of the sandwich panel. The composite material is applicable in construction, interior design and furniture construction. Fig. 3

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Verbundwerkstoff mit einer Dicke > 20 mm, der vorwiegend für eine Verwendung im Bauwesen, Innenausbau und Möbelbau vorgesehen ist.The invention relates to a plate-shaped composite material with a thickness> 20 mm, which is intended primarily for use in construction, interior design and furniture.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind plattenförmige Verbundwerkstoffe mit einem Trägermaterial aus Schnittholz bekannt, bei denen das Schnittholz unter relativ hohem Aufwand und hohem Verschnitt zu Brett-, Stab- oder Stäbchenmittellagen in vielfältigen Kombinationen verarbeitet ist (Tischlerplattenprinzip). Der Verschnittsatz beträgt ca. 50... 65%, hervorgerufen durch die Anwendung des Sägeverfahrens zur Leistenherstellung und durch Holzfehler..There are plate-shaped composite materials with a carrier material made of sawn wood, in which the lumber is processed under relatively high cost and high waste to board, rod or rod center layers in a variety of combinations (blockboard principle). The cutting rate is approx. 50 ... 65%, caused by the use of the sawing process for strip production and wood defects.

Derartige Verbundwerkstoffe werden wegen ihrer herstellungsbedingten Nachteile nur noch in Sonderfällen angewendet. Der Einsatz minderwertiger Schnittholzsortimente führt zu einer Qualitätsbeeinträchtigung, die sich u. a. in einer begrenzten Belastbarkeit des Trägermaterials, das in der Regel bei diesen Verbundwerkstoffen als Mittellage bezeichnet wird, äußert. Das wird deutlich bei hoher mechanischer Beanspruchung, wobei z. B. Schubaufnahmevermögen oder Verdichtungsverhalten bei Druckbelastung der Mittellagen ausschlaggebendfürdie Sicherung der Gebrauchsfunktion der Verbundplatten sind. Auf Grund der erforderlichen festigkeitsmäßigen Ausgewogenheit zwischen Träger- und Beplankungsmaterial ist durch die Qualitätsbeeinträchtigung der Mittellage infolge Verwendung minderwertiger Holzsortimente der Einsatz hochfester Beplankungsmaterialien, z. B. Blech-Bewehrung, nicht effektiv möglich.Such composites are used because of their production-related disadvantages only in special cases. The use of inferior sawn timber assortments leads to a deterioration of quality, which may occur. a. in a limited load capacity of the carrier material, which is usually referred to in these composites as a middle layer, expresses. This becomes clear at high mechanical stress, wherein z. B. thrust capacity or compression behavior under pressure load of the middle layers are crucial for securing the functional function of the composite panels. Due to the required strength balance between carrier and planking material is due to the deterioration of the quality of the middle layer as a result of using inferior wood assortment of the use of high-strength planking materials, eg. B. sheet metal reinforcement, not effectively possible.

Ein weiterer Nachteil, der sich besonders im Möbel- und Innenausbau bemerkbar macht, ist die im Laufe der Gebrauchsdauer sich ausprägende deutliche Welligkeit der Oberfläche. Sie wird hervorgerufen durch die unterschiedlichen Quell- und Schwindvorgänge (radiahtangential = 1:2), die durch die ungleichmäßige Lage der Jahrringe der Schnittholzleisten bewirkt werden.Another disadvantage that makes itself felt particularly in furniture and interior design, is the pronounced in the course of the use of significant ripple of the surface. It is caused by the different swelling and shrinking processes (radiahtangential = 1: 2), which are caused by the uneven position of the tree rings of the cutting wood strips.

Zum Teil werden die genannten Mängel durch die in der DE-OS 1924619 dargestellte Tischlerplatte behoben. Das Trägermaterial dieser Platte besteht aus in unregelmäßiger Haufenschüttung zu einem Gitterwerk mit Hohlräumen verpreßten Stäbchen aus vorzugsweise Hartholz und weist bei niedriger Dichte eine sehr grobe Struktur auf. Die Stäbchen werden auf Zerspanungsmaschinen hergestellt, getrocknet, beleimt und direkt auf das Beplankungsmaterial, ein mit Leim versehenes Absperrfurnier, aufgeschüttet, mit einer zweiten Furnierlage abgedeckt und in der Heizpresse zu einer Verbundplatte verpreßt. Bei diesem im Flachpreßverfahren hergestellten leichten Plattenwerkstoff ist jedoch ein niedriges Festigkeitsniveau insbesondere in Richtung senkrecht zur Plattenebene vorhanden (geringes Schubaufnahmevermögen, bei starker Biegebelastung wird das Trägermaterial aufgeschert und der Verbundwerkstoff zerstört). Bedingt durch das Flachpreßverfahren ist die Dicke des Trägermaterials begrenzt. Quell- und Schwindvorgänge können die Oberflächenbeschaffenheit, zumal senkrecht zur Plattenebene die größten Dickenänderungen bei Feuchteinwirkung erfolgen.In some cases, the above-mentioned deficiencies are remedied by the blockboard shown in DE-OS 1924619. The support material of this plate consists of irregularly heaped to a lattice work with cavities compressed rods preferably hardwood and has a very rough structure at low density. The rods are produced on cutting machines, dried, glued and directly onto the planking material, provided with a glue Absperrfurnier, heaped up, covered with a second veneer layer and pressed in the hot press to form a composite plate. However, in this light plate material produced by the flat pressing method, a low level of strength is present, in particular in the direction perpendicular to the plane of the plate (low thrust absorption capacity, under strong bending stress the carrier material is sheared and the composite material is destroyed). Due to the Flachpreßverfahren the thickness of the substrate is limited. Swelling and shrinkage processes can be the surface texture, especially perpendicular to the plate plane, the largest changes in thickness occur when exposed to moisture.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen dicken Verbundwerkstoff auf Holzwerkstoffbasis mit einem verbesserten Masse-Leistungs-Verhältnis zu schaffen, der geringen Materialaufwand erfordert, für hohe mechanische Belastungen geeignet ist und eine gute Alterungsbeständigkeit bezüglich der Oberflächenqualität aufweist.The object of the invention is to provide a thick wood-based composite material with an improved mass-to-power ratio, which requires little material, is suitable for high mechanical loads and has good surface-aging resistance.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trägermaterial auf Holzpartikelwerkstoff mit geringer Rohdichte zu schaffen, das eine beliebige Plattendicke oberhalb 20 mm bei hohem Aufnahmevermögen für Schubkräfte und minimiertem Quell- und Schwindverhalten in Richtung der Beplankung zuläßt.The invention has for its object to provide a carrier material on wood particle material with low density, which allows any plate thickness above 20 mm with high capacity for shear forces and minimized swelling and shrinkage in the direction of the planking.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Holzwerkstoff des Trägermaterials aus einem flachgepreßten Holzpartikelwerkstoff aus Grobpartikeln besteht, der in leistenartige Zuschnitte aufgetrennt ist, die in Hochkantlage als Hochkantstäbe nebeneinander angeordnet sind. In diesen Hochkantstäben reichen mindestens 10% der Grobpartikeln in ihrer Länge von der einen am Beplankungswerkstoff anliegenden Schnittfläche bis zur gegenüberliegenden und befinden sich dabei in einem Winkelbereich bis zu 45° beidseitig zur Senkrechten der Verbundplattenebene.This object is according to the invention solved in that the wood material of the carrier material consists of a flattened wood particle material from coarse particles, which is separated into strip-like blanks, which are arranged in upright position as upright bars side by side. In these edgewise bars, at least 10% of the coarse particles extend in length from one cut surface resting against the cladding material to the opposite, and are located at an angle of up to 45 ° on both sides of the vertical plane of the slab.

Ein derartiges Trägermaterial ist nach Kombination mit einem entsprechenden Beplankungsmaterial in der Lage, bei niedriger Rohdichte hohe Druck- und Schubkräfte aufzunehmen und dabei sowie bei Feuchteänderungen eine hohe Formstabilität der Oberfläche und Dickenmaßhaltigkeit zu sichern.Such a carrier material, after combination with a corresponding planking material, is able to absorb high compressive and shear forces at low bulk density and to ensure a high shape stability of the surface and thickness dimensional stability in the event of changes in humidity.

Vorzugsweise sind als Beplankungswerkstoffe hochfeste Materialien wie Furnier, dünnes Lagenholz, Schichtpreßstoff oder Blech eingesetzt und die Hochkantstäbe mit Abstand zueinander angeordnet.Preferably, high-strength materials such as veneer, thin ply wood, laminate or sheet metal are used as planking materials and the upright rods arranged at a distance from each other.

Soll der Verbundwerkstoff allseitig geschlossen sein, ist es günstig, die beiden offenen Seiten, die durch die senkrecht zum Beplankungswerkstoff stehenden Schmalflächen der Hochkantstäbe und die Abstände zwischen ihnen gebildet werden, jeweils durch einen rechtwinklig zu den übrigen angebrachten Hochkantstab abzudecken.If the composite material is to be closed on all sides, it is expedient to cover the two open sides, which are formed by the vertical surfaces of the upright bars and the spaces between them perpendicular to the cladding material, by a perpendicular edge bar attached at right angles to the others.

Bei einer weiteren vorteilhaften Gestaltung des Verbundwerkstoffes sind die Struktur-Hohlräume zwischen den Grobpartikeln, die Breitflächen der Hochkantstäbe sowie die Innenseiten des Beplankungswerkstoffes mit wasserabweisenden und/oder die Resistenz gegenüber holzzerstörenden Pilzen erhöhenden Substanzen behandelt.In a further advantageous embodiment of the composite material, the structure cavities between the coarse particles, the wide surfaces of the edgewise bars and the insides of the Beplankungswerkstoffes treated with water-repellent and / or the resistance to wood-destroying fungi substances.

Die Hohlräume zwischen den Hochkantstäben können auch mit wärme- und/oder schallisolierenden Stoffen und/oder Feuerschutzmitteln ausgefüllt und/oder behandelt sein.The cavities between the edgewise bars can also be filled and / or treated with heat and / or sound insulating materials and / or fire protection agents.

Durch die Verwendung von Grobpartikeln, die zwischen beiden Schnittflächen der Hochkantstäbe nicht unterbrochen sind und die sich in einem Winkel bis zu 45° beidseitig zur Senkrechten der Verbundplattenebene befinden, wird eine hohe Stützfunktionerreicht. Kürzere Grobpartikeln oder aus der Senkrechten zu stark abweichende verstärken die Stützfunktion durch die spezielle Grobpartikel-Struktur trotz niedriger Rohdichte, indem an den entstehenden Knotenpunkten infolge Verdichtungs-und Verformungsvorgängen quasi formschlüssige Verbindungen entstanden und durch den bei der Werkstoffherstellung verwendeten Klebstoff fixiert sind. Dieser Effekt tritt verstärkt bei Einsatz von Nadel-und Weichlaubhölzern auf, weshalb diese vorzugsweise verwendet werden.Through the use of coarse particles, which are not interrupted between both cut surfaces of the upright bars and which are at an angle of up to 45 ° on both sides to the vertical of the composite plate plane, a high support function is achieved. Shorter coarse particles or vertically deviating from the perpendicular reinforce the support function by the special coarse particle structure despite low bulk density by virtually quasi-positive connections formed at the nodes arising as a result of compression and deformation processes and are fixed by the adhesive used in the material production. This effect occurs more intensively with the use of conifers and softwoods, which is why they are preferably used.

In Verbindung mit dem Beplankungswerkstoff wird durch die direkte und indirekte Verbindung beider Beplankungsschichten über die als tragende Vollholz-Strukurelemente wirkenden Grobpartikeln eine Versteifung und Abstützung nach dem Fachwerkprinzip erreicht, wobei es gelingt, die Vorteile des gewachsenen Holzes, wie hohe Festigkeit und geringe Quellung in Faserrichtung für den Verbundwerkstoff in hohem Maße zu nutzen.In conjunction with the cladding material stiffening and support is achieved on the truss principle by the direct and indirect connection of both Beplankungsschichten on the solid wood structural elements acting as coarse particles, where it succeeds, the advantages of the grown wood, such as high strength and low swelling in the fiber direction for the composite material to a high degree.

embodiment

In der zugehörigen Zeichnung zeigtIn the accompanying drawing shows

Figur 1 r das Trägermaterial in der AusgangsformFigure 1 r the carrier material in the initial form

Figur 2: das Trägermaterial in Hochkantlage aJs Hochkantstäbe mit Abstand nebeneinander angeordnet Figur 3: einen fertigen Verbundwerkstoff mit Trägermaterial einschließlich eines die Hohlräume zwischen den Hochkantstäben abdeckenden, rechtwinklig zu den übrigen angeordneten Hochkantstabes und BeplankungsmaterialFIG. 2: the support material in an upright position aJs upright bars spaced apart side by side FIG. 3: a finished composite material with a carrier material including a vertical edging bar and planking material covering the cavities between the upright bars at right angles to the others

Das Trägermaterial des dargestellten Verbundwerkstoffes besteht aus Grobpartikeln 1 aus Holzresten mit den mittleren Abmessungen Länge = 50 bis 300mm, Dicke = 1 bis 6 mm und Breite = 2 bis 12mm. Es wurde als 30 mm dicke Spanplatte in einer Spanplattenanlage hergestellt. Dazu wurden die Partikeln einer Siebsichtung unterzogen, um störendes Feingut abzuscheiden, regellos ohne Vorzugsrichtung gestreut, mit einem aus einem Harnstoff-Formaldehyd/Melamin-Mischharz bestehenden Klebstoff versetzt und in einer Mehretagenpresse auf eine Rohdichte von 450 kg/m³ gepreßt. Nach dem Kühlen und Konditionieren über 3 bis 4 Tage wurden die Platten im preßblanken Zustand in Hochkantstäbe 2 aufgetrennt. Die Hochkantstäbe 2 haben eine Breite von 50 mm, eine Dicke von 30 mm und eine Länge von 1250 mm. Sie sind in Abständen 3 von 15 mm zueinander in Hochkantlage angeordnet und beidseitig mit Beplankungsmaterial unter Verwendung eines Hamstoff-Formaldehyd/Melamin-Mischharzes schubsteif verbunden. Die Hochkantlage des Trägermaterials führt im Vergleich zur Flachlagezu einer Verbesserung einiger wichtiger Eigenschaften, die durch folgende Verhältniszahlen (Orientierungswerte) gekennzeichnet ist:The carrier material of the illustrated composite material consists of coarse particles 1 of wood residues with the average dimensions length = 50 to 300mm, thickness = 1 to 6 mm and width = 2 to 12mm. It was produced as a 30 mm thick chipboard in a chipboard plant. For this purpose, the particles were subjected to a Siebsichtung to deposit interfering fines, scattered randomly without preferential direction, mixed with a consisting of a urea-formaldehyde / melamine mixed resin adhesive and pressed in a multi-day press to a density of 450 kg / m ³ . After cooling and conditioning for 3 to 4 days, the plates were separated in the press-bright state in edgewise bars 2. The upright bars 2 have a width of 50 mm, a thickness of 30 mm and a length of 1250 mm. They are arranged at intervals 3 of 15 mm from each other in a vertical position and shear-stiff connected on both sides with planking material using a urea-formaldehyde / melamine mixed resin. The upright position of the carrier material leads to an improvement of some important properties compared to the flat position, which is characterized by the following ratio numbers (orientation values):

Zusammendrückungcompression Z₂ : Z_xy Z ₂ : Z _xy = 5:1= 5: 1 Zugfestigkeittensile strenght σ_ζ: σ_χ,_ν σ _ζ : σ _χ , _ν = 1:8= 1: 8 Schubmodulshear modulus Gzx.zy :Gzx.zy: G_xy=1:5G _xy = 1: 5 QueilungQueilung Pz: Qx.vPz: Qx.v = 10:1= 10: 1

Als inneres Beplankungsmaterial ist beidseitig geschliffene, 3,2mm dicke harte Faserplatte 4, als äußeres 2,4mm dickes Buchenschälfurnier 5 eingesetzt. Das Buchenschälfurnier 5 ist mit seiner Faserrichtung parallel zur Lage der Hochkantstäbe 2 angeordnet.The inner planking material is sanded on both sides, 3.2 mm thick hard fiberboard 4, as an outer 2.4 mm thick beech peel veneer 5. The beech peeling veneer 5 is arranged with its fiber direction parallel to the position of the edgewise bars 2.

Die offenen Hohlräume zwischen den senkrecht zum Beplankungsmaterial stehenden Schmalflächen 6 der Hochkantstäbe 2 sind mit einem quer angeordneten Hochkantstab 2 aus dem gleichen Material abgedeckt.The open cavities between the standing perpendicular to the planking material narrow surfaces 6 of the edgewise bars 2 are covered with a transversely arranged edgewise bar 2 made of the same material.

Der dargestellte Verbundwerkstoff ist 1310 mm lang, 800mm breit und 60 mm dick. Er wird als Podestplatte verwendet.The composite material shown is 1310 mm long, 800 mm wide and 60 mm thick. He is used as a pedestal plate.

Claims

Invention claim:

1. composite material with a carrier material of wood particle material with a thickness> 20 mm, constructed of a support material in upright position as upright rods (2) arranged strip-like blanks of a wood material and shear-resistant associated planking material, characterized in that the wood material of the support material from a flattened wood particle material consists of coarse particles (1), of which at least 10% in their length from a voltage applied to the cladding material cutting surface of a vertical edge bar (2) to the opposite cutting surface and are in an angular range up to 45 ° on both sides to the vertical plane of the composite plate.

2. Composite material according to item 1, characterized in that high-strength materials such as veneer, thin plywood, laminated or sheet metal are used as planking material.

3. Composite material according to item 1 and 2, characterized in that the upright rods (2) at a distance (3) are arranged to each other.

4. Composite material according to item 1 to 3, characterized in that the standing perpendicular to the cladding material narrow surfaces (6) of the edgewise bars (2) and by the distances (3) formed between them cavities by a right angle to the other arranged edgewise bar (2) are covered.

5. Composite material according to item 1 to 4, characterized in that the structural cavities between the coarse particles (1), the wide surfaces of the edgewise bars (2) and the inside of the Beplankungswerkstoffes are treated with water-repellent and / or resistance to wood-destroying fungi increasing substances.

6. Composite material according to item 1 to 4, characterized in that the cavities between the edgewise bars (2) filled with heat and / or sound-insulating materials and / or fire retardants and / or are treated.