DE102007012691B4 - Process for the production of wood fiber boards and LDF, MDF and HDF boards produced by this process - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von MDF- und HDF-Platten, dadurch gekennzeichnet, dass nach intensiver Vermischung der Ausgangsmaterialien das Holzfaser-Bindemittel-Gemisch mittels eines Luftstromes aus einem Vorratsbehälter auf ein Transportband unter räumlicher Ausrichtung der Fasern in gewünschter Dicke aufgeblasen und anschließend in einer Pressvorrichtung in einem Heißpressverfahren erhitzt und verpresst wird, wobei die hergestellten Platten eine Dicke zwischen 1 bis 15 mm aufweisen, und die Rohdichten der MDF-Platten zwischen 400 bis 650 kg/m3 und der HDF-Platten zwischen 650 bis 1300 kg/m3 liegen.A process for the production of MDF and HDF boards, characterized in that after intensive mixing of the starting materials, the wood fiber-binder mixture is inflated by means of an air flow from a storage container on a conveyor belt with spatial alignment of the fibers in the desired thickness and then in a pressing device in heated and pressed with a hot pressing process, wherein the plates produced have a thickness between 1 to 15 mm, and the gross densities of the MDF plates between 400 to 650 kg / m3 and the HDF plates between 650 to 1300 kg / m3.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten mit geringerer Plattendicke und niedrigeren Rohdichten und LDF-, MDF- bzw. HDF-Platten, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.The invention relates to a process for the production of wood fiber boards with lower board thickness and lower densities and LDF, MDF or HDF boards, produced by the method according to the invention.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass die Trägerplatten im niedrigen LDF-Bereich eine Dichte von 250 bis 450 kg/m3, im MDF-Bereich von 550 bis 750 kg/m3 und im HDF-Bereich von 800 bis 1000 kg/m3 besitzen. In der Herstellung der bekannten MDF bzw. HDF-Platten werden die Holzfasern mit einem Bindemittel, vorzugsweise einem Kunstharz beleimt und vermischt und das Gemisch drucklos auf ein Siebband aufgestreut. Danach wird das aufgestreute Gemisch verdichtet und in einem Heißpressverfahren unter hohem Druck und Hitze verpresst, wobei das Kunstharz aushärtet. Für solche Platten werden große Mengen an Material, sowohl an Holzfasern als auch an Bindemitteln benötigt. Die erhaltenen Produkte verursachen auf Grund des hohen Gewichts enorme Transportkosten und erschweren das Verlegen solcher Platten.It is known from the prior art that the carrier plates in the low LDF range have a density of 250 to 450 kg / m3, in the MDF range of 550 to 750 kg / m3 and in the HDF range of 800 to 1000 kg / m3 have. In the production of the known MDF or HDF boards, the wood fibers are glued and mixed with a binder, preferably a synthetic resin, and the mixture is sprinkled on a screen belt without pressure. Thereafter, the sprinkled mixture is compacted and pressed in a hot pressing process under high pressure and heat, whereby the resin hardens. Such plates require large quantities of material, both wood fibers and binders. Due to the high weight, the resulting products cause enormous transport costs and make the laying of such boards difficult.
Die hohen Dichten der fertigen Produkte sind notwendig, um den Anforderungen an die Fertigprodukte z. B. beim Einsatz im Fußbodenbereich gerecht zu werden. Trotz hoher Dichte war es aber nicht möglich, unter eine bestimmte Plattendicke zu gehen. So war es bei HDF-Platten mit Dicken von 5 mm und weniger nicht möglich, bei einer Federverbindung eine ordentliche Verbindung bei der Verarbeitung zu Paneelen zu schaffen. Solche Profile gehen bei Beanspruchung zeitbedingt auseinander.The high densities of the finished products are necessary to meet the demands on the finished products z. B. when used in the floor to meet. Despite high density, it was not possible to go below a certain plate thickness. Thus it was not possible with HDF plates with thicknesses of 5 mm and less, to create a neat connection during processing to panels in a spring connection. Such profiles diverge under stress due to time.
Bei der Herstellung von MDF-Platten unter einer bestimmten Dicke werden diese bei der bisherigen Streuung des Einsatzmaterials nicht mehr transportfähig, da es bei den hohen Laufleistungen der Siebbinder am Presseneinlauf auf Grund des schichtweisen Aufbaus des aufgestreuten Materials zu einem teilweisen Wegblasen der Fasern kommt. Ausschuss bei den Platten ist vorprogrammiert.In the production of MDF boards below a certain thickness they are no longer transportable in the previous scattering of the feed, as it comes with the high performance of Siebbinder at the press inlet due to the layered structure of the scattered material to a partial blowing away of the fibers. Committee on the plates is inevitable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus Holzfasern unter Senkung der Dichte und geringerer Plattendicke ohne Verminderung der Qualitätsparameter zu schaffen.The invention has for its object to provide a method for the production of wood fiber panels with a reduction in density and lower plate thickness without reducing the quality parameters.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The object is solved by the characterizing features of claim 1.
Erfindungsgemäß wird das Holzfaser-Bindemittel-Gemisch auf dem Siebband dreidimensional ausgerichtet, wobei die Ausrichtung der Fasern bis zur Verpressung im Wesentlichen aufrechterhalten wird. Die Fasern sind dabei miteinander verwoben.According to the invention, the wood fiber-binder mixture is aligned three-dimensionally on the screen belt, wherein the alignment of the fibers is substantially maintained until compression. The fibers are interwoven.
Entsprechend der gewünschten Zusammensetzung und dem Einsatzgebiet werden die einzelnen Komponenten abgewogen und mit Luft unter intensiver Vermischung in einen Vorratsbehälter geblasen. Beim Austrag aus dem Vorratsbehälter wird die Vermischung noch fortgesetzt. Aus dem Vorratsbehälter wird das Holzfaser-Bindemittel-Gemisch auf ein Siebtransportband über seine Breite gleichmäßig aufgeblasen. Die Menge an dem Holzfaser-Bindemittel-Gemisch richtet sich nach der gewünschten Schichtdicke und der gewünschten Rohdichte der herzustellenden LDF-, MDF- bzw. HDF-Platten. Die Dicken der herzustellenden Platten u. ä. liegen zwischen 1–15 mm, vorzugsweise zwischen 1–5 mm. Die Rohdichten für die erfindungsgemäß für MDF-Platten bei 400 bis 650 kg/m3, vorzugsweise 400–550 kg/m3 und für HDF-Platten bei 650 bis 1300 kg/m3, vorzugsweise 650–850 kg/m3.According to the desired composition and field of use, the individual components are weighed and blown with air with intensive mixing in a reservoir. When discharged from the reservoir mixing is still ongoing. From the reservoir, the wood fiber-binder mixture is uniformly inflated on a wire conveyor belt across its width. The amount of wood fiber-binder mixture depends on the desired layer thickness and the desired bulk density of the LDF, MDF or HDF plates to be produced. The thicknesses of the plates to be produced u. Ä. Are between 1-15 mm, preferably between 1-5 mm. The gross densities for the invention for MDF boards at 400 to 650 kg / m 3 , preferably 400-550 kg / m3 and for HDF boards at 650 to 1300 kg / m3, preferably 650-850 kg / m3.
Als Holzfasern werden vorzugsweise die an sich bekannten MDF-Holzfasern eingesetzt. Bei den Bindemitteln werden die üblichen Kondensationsharze wie UF-, MUF-, MUPF-, MDI- oder PMDI-Harze eingesetzt. Vorzugsweise kommen sie als Vorkondensate zum Einsatz. Die vorgenannten Bindemittel können alternativ oder in den unterschiedlichsten Kombinationen zur Anwendung gelangen.The wood fibers used are preferably the MDF wood fibers known per se. The binders are the usual condensation resins such as UF, MUF, MUPF, MDI or PMDI resins used. They are preferably used as precondensates. The aforementioned binders can be used alternatively or in a wide variety of combinations.
Neben den Kondensationsharzen können auch im Gemisch mit diesen thermoplastische Kunstharze eingesetzt werden. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung werden die thermoplastischen Kunstharze in Form von Bindefasern eingesetzt.In addition to the condensation resins can be used in a mixture with these thermoplastic resins. In a particular embodiment of the invention, the thermoplastic synthetic resins are used in the form of binder fibers.
Um ein Anbacken der thermoplastischen Bindemittel und Füllstoffe an den Presswerkzeugen zu verhindern, können dem Holzfaser-Bindemittel-Gemisch Trennmittel zugegeben werden oder auf die Presswerkzeuge aufgetragen werden.In order to prevent caking of the thermoplastic binders and fillers on the pressing tools, release agents can be added to the wood fiber-binder mixture or applied to the pressing tools.
Die Weiterverarbeitung des auf das Siebtransportband aufgestreuten Holzfaser-Bindemittel-Gemisches erfolgt in einem an sich bekannten Heißpressverfahren. The further processing of the sprinkled on the wire conveyor belt wood fiber-binder mixture is carried out in a known hot pressing process.
Trotz niedrigerer Dichten bei den einzelnen Produkten werden die gleichen bzw. bessere Qualitätsmerkmale erreicht, wie sie von den bislang bekannten Produkten bekannt sind. So wird es durch das neue Herstellungsverfahren möglich, MDF-Platten mit Schichtdicken bis hinunter zu 1 mm zu produzieren. Durch die dreidimensionale Ausrichtung der Fasern erfolgt selbst bei hohen Transportschüben kein unerwünschtes Wegblasen der Fasern im Presseneinlauf. Werden LDF-, MDF- bzw. HDF-Platten mit den bisher für solche Platten bekannten technischen Eigenschaften gewünscht, so werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine geringere Menge an Holzfasern und damit auch an Bindemitteln, die einen hohen Kostenfaktor darstellen, eingesetzt.Despite lower densities in the individual products, the same or better quality features are achieved as are known from the products known hitherto. Thus, the new manufacturing process makes it possible to produce MDF boards with layer thicknesses down to 1 mm. Due to the three-dimensional orientation of the fibers, there is no unwanted blowing away of the fibers in the press inlet even at high transport rates. If LDF, MDF or HDF boards are desired with the technical properties hitherto known for such boards, a smaller amount of wood fibers and therefore also of binders which represent a high cost factor are used in the process according to the invention.
Würden Platten mit den bisher bekannten Dichten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, so wären die technischen Eigenschaften dieser Produkte deutlich besser gegenüber den nach bekannten Verfahren hergestellten Produkten. Beim Einsatz als Fußbodenpaneel würde sich bei gleichbleibender Qualität der Gewichtsverlust der Platten beim Verlegen deutlich bemerkbar machen.If plates with the previously known densities were produced by the process according to the invention, the technical properties of these products would be significantly better than the products prepared by known processes. When used as a floor panel, the weight loss of the panels during installation would be clearly noticeable with consistent quality.
Des Weiteren ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, auch LDF-, MDF- und HDF-Platten mit fließendem Dichtegradienten von einer großflächigen Seite zur anderen großflächigen Seite der Platten herzustellen. Dabei wird dem Holzfaser-Bindemittel-Gemisch noch ein Füllstoff, der ein höheres spezifisches Gewicht als die Holzfasern besitzt, zugegeben. Als solche Füllstoffe kommen Sand, gemahlener Quarzabfall, Kunstharzgranulate, wie sie beispielsweise beim Recyceln von Kunststoffpartikeln aus dem dualen System anfallen u. ä. in Frage. Beim Aufblasen des Gemisches auf das Band tritt eine gewünschte Sichtung ein. Die schweren Füllstoffe fliegen weiter und lagern sich dadurch vermehrt direkt auf dem Band ab. Je nach Blasdruck kann der Rohdichtegradient der herzustellenden Platte eingestellt werden.Furthermore, with the method according to the invention, it is also possible to produce LDF, MDF and HDF sheets with a flowing density gradient from one large-area side to the other large-area side of the plates. In this case, the wood fiber binder mixture is added to a filler which has a higher specific gravity than the wood fibers. As such fillers are sand, ground quartz waste, resin granules, such as those incurred in the recycling of plastic particles from the dual system u. Ä. in question. When the mixture is blown onto the belt, a desired sighting occurs. The heavy fillers continue to fly and thus increasingly deposit directly on the belt. Depending on the blowing pressure of the Rohdichtegradient the plate to be produced can be adjusted.
Des Weiteren können die Füllstoffe zum einen insgesamt oder in Teilmengen auf das auf ein Siebtransportband aufgeblasene Holzfaser-Bindemittel-Gemisch aufgestreut werden. Zum anderen ist es auch möglich, die Füllstoffe insgesamt oder in Teilmengen auf das Siebtransportband aufzustreuen, bevor das Holzfaser-Bindemittel-Gemisch auf das Siebtransportband aufgeblasen wird.Furthermore, the fillers can be sprinkled on the one hand in total or in subsets of the blown on a wire conveyor belt wood fiber-binder mixture. On the other hand, it is also possible to sprinkle the fillers in total or in subsets on the wire conveyor belt before the wood fiber-binder mixture is inflated onto the wire conveyor belt.
In einer weiteren Variante können die Füllstoffe sowohl vor als auch nach dem Aufblasen des Holzfaser-Bindemittel-Gemisches auf das Siebtransportband aufgestreut werden. Die Teilmengen an Füllstoffen, die vor bzw. nach bzw. mit dem Holzfaser-Bindemittel-Gemisch gemeinsam aufgebracht werden richten sich nach den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes.In a further variant, the fillers can be sprinkled onto the wire conveyor belt both before and after the wood fiber-binder mixture is inflated. The subsets of fillers which are applied together before or after or with the wood fiber binder mixture are determined by the desired properties of the final product.
Durch den Einsatz von Füllstoffen erhält man beispielsweise Platten, die auf ihrer Oberseite ein völlig anderes Klangverhalten gegenüber der Unterseite aufweisen.Through the use of fillers, for example, you get plates that have on their top a completely different sound behavior compared to the bottom.
Das Einsatzgebiet der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte ist sehr vielfältig. Neben dem Einsatz als Platten können sie als Wandverkleidungen, als dünne Wände, so genannte Japan-Wände eingesetzt werden. Daneben ist die Verwendung im Möbelbau oder bei der Herstellung von Fußböden, z. B. Laminat-Böden möglich.The field of application of the products produced by the process according to the invention is very diverse. In addition to the use as plates, they can be used as wall coverings, as thin walls, so-called Japan walls. In addition, the use in furniture or in the manufacture of flooring, z. B. laminate floors possible.
Ein weiteres Anwendungsgebiet ergibt sich, wenn das Heißpressen als Formpressen durchgeführt wird. Es lassen sich dabei Verpackungen oder auch „Waben” als Substitut für die bekannten Papier- bzw. Kartonwaben beim Aufbau von Leichtbauplatten herstellen.Another field of application arises when the hot pressing is carried out as compression molding. It can be packaging or "honeycomb" as a substitute for the known paper or cardboard honeycombs in the construction of lightweight panels produce.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by way of examples.
Beispiel 1example 1
Für die Herstellung einer dünne MDF-Platte mit einer Dicke von 2 mm werden zwölf Teile Kondensationsharz, beispielsweise MUF-Harz, mit 88 Teilen an klassischen MDF-Holzfasern unter intensiver Vermischung mittels Luft in einem Vorratsbehälter und aus diesem auf ein Siebtransportband bis zu einer Rohdichte von 450 kg/m3 geblasen. Während der Vermischung verhaken sich die Holzfasern und bilden mit den angelagerten Kondensationsharzen ein dreidimensional aufgebautes System. Selbst bei hohen Vorschubsgeschwindigkeiten von 200 m/min kommt es nicht zu einer Entmischung bzw. einem Wegblasen der Fasern vor dem Presseneinlauf. In der Presse erfolgt durch Heißpressen die Auskondensation der Harze und man erhält die gewünschte Platte.For the production of a thin MDF board with a thickness of 2 mm, twelve parts of condensation resin, for example MUF resin, with 88 parts of classic MDF wood fibers with intensive mixing by air in a reservoir and from this on a wire conveyor belt to a bulk density blown from 450 kg / m 3 . During mixing, the wood fibers become entangled and form a three-dimensional system with the attached condensation resins. Even at high feed rates of 200 m / min, there is no segregation or blowing away of the fibers before the press inlet. In the press by hot pressing the condensation of the resins and you get the desired plate.
Beispiel 2Example 2
Für die Herstellung HDF-Platte mit einer Dicke von 4 mm werden 17 Teile eines Kondensationsharzes, beispielsweise UF-Harz und vier Teile eines thermoplastischen Harzes in Faserform mit 79 Teilen an Holzfasern, die vorher mit Mitteln zur Flammfestmachung behandelt wurden, wie in Beispiel 1 angegeben vermischt und auf ein Siebtransportband bis zu einer solchen Höhe aufgeblasen, dass eine Rohdichte von 580 kg/m3 erreicht wird. Die eingesetzten thermoplastischen Bindefasern weisen einen hohen Schmelzpunkt auf, so dass sie erst beim Heißpressen intensiv für die Verklebung der Holzfasern beitragen. Beim Vermischen der Ausgangsmaterialien tragen die thermoplastischen Bindefasern zur intensiven dreidimensionalen Ausrichtung des Systems bei. Um ein Anbacken der thermoplastischen Bindefasern oder entsprechender Füllstoffe an den Presswerkzeugen zu vermeiden können dem Gemisch Trennmittel zugegeben werden. Ebenso können die Trennmittel direkt auf die Presswerkzeuge aufgetragen werden.For the production of 4 mm thick HDF sheet, 17 parts of a condensation resin, for example, UF resin and four parts of a thermoplastic resin in fiber form containing 79 parts of wood fibers previously treated with flameproofing agents are given as in Example 1 mixed and inflated on a wire conveyor belt to such a height that a bulk density of 580 kg / m 3 is achieved. The thermoplastic binder fibers used have a high melting point, so that they contribute intensively to the bonding of the wood fibers only during hot pressing. When blending the starting materials, the thermoplastic binder fibers contribute to the intense three-dimensional orientation of the system. In order to avoid caking of the thermoplastic binder fibers or corresponding fillers on the pressing tools release agent can be added to the mixture. Likewise, the release agents can be applied directly to the pressing tools.
Die erhaltenen Platten sind in ihren mechanischen Eigenschaften vergleichbar mit bekannten HDF-Platten die eine Rohdichte von 780 kg/m3 aufweisen. Die erfindungsgemäßen Platten sind gegenüber den herkömmlichen Platten für den gleichen Einsatzzweck nicht nur leichter, sondern durch die Materialersparnis auch kostengünstiger.The resulting plates are comparable in their mechanical properties with known HDF plates having a bulk density of 780 kg / m 3 . The plates according to the invention are not only lighter than the conventional plates for the same purpose, but also cost-effective due to the material savings.
Beispiel 3Example 3
Für die Herstellung von MDF- bzw. HDF-Platten mit einem fließenden Dichtegradienten von einer großflächigen Seite zur anderen großflächigen Seite der Platte werden zum Beispiel, wie in den Beispielen 1 und 2 angegeben, die Holzfasern mit den Kunstharzen in den angegebenen Mengenbereichen gemischt und zusätzlich fünf Teile an Füllstoffen zugegeben. Als Füllstoffe werden vorzugsweise Kunstharzgranulate eingesetzt. Beim Aufblasen des Ausgangsgemisches werden die Kunstharzgranulate aufgrund des höheren Gewichtes ähnlich einer Windsichtung weiterfliegen und vermehrt auf der Plattenunterseite auf dem Siebtransportband zu liegen kommen. Auch hier kann es von Vorteil sein mit zusätzlichen Trennmitteln zu arbeiten, die ein Anbacken der thermoplastischen Bindefasern oder Füllstoffe an den Presswerkzeugen verhindern. Nach dem Heißverpressen erhält man Platten, die gegenüber den herkömmlichen Platten ein geringeres Eigenschwingverhalten zeigen. Ebenso wird das Klangverhalten verbessert.For the production of MDF or HDF plates with a flowing density gradient from one large-area side to the other large-area side of the plate, for example, as indicated in Examples 1 and 2, the wood fibers mixed with the synthetic resins in the specified amount ranges and in addition five parts of fillers added. As fillers preferably resin granules are used. When inflating the starting mixture, the resin granules will continue to fly due to the higher weight similar to an air sifting and increasingly come to rest on the underside of the plate on the wire conveyor belt. Again, it may be advantageous to work with additional release agents that prevent caking of the thermoplastic binder fibers or fillers on the pressing tools. After the hot pressing one obtains plates which show a lower self-oscillating behavior compared to the conventional plates. Likewise the sound behavior is improved.
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Owner name: SWISS KRONO TEC AG, CH Free format text: FORMER OWNER: KRONOTEC AG, LUZERN, CH |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MAIKOWSKI & NINNEMANN PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: MAIKOWSKI & NINNEMANN PATENTANWAELTE PARTNERSC, DE |
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R020 | Patent grant now final | ||
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