DE2550857C3 - Verfahren zur Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten - Google Patents

Description

Die firfimlung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hiiigncsia/cnicntgcbimdericM Holzspanplatten, hei welchem men eine Mischung aus gebranntem Magnesit, feinteiligem Holzfüllstoff inaktiver Kieselgur .und wäßriger Magnesiumchloridlösung mit einem Gewichtsverhältnis MgO ; Holzspäne von 1; 1 bis 1:5 zu

Platten verförmt und in der Wärme aushärtet

Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Steinholz-Bauteilen bekannt, bei denen feinteiliger, gebrannter Magnesit mit einer doppelten bis dreifachen Volumenmenge Holzfüllstoff und wäßriger Magnesiin umchloridlösung vermischt und die erhaltene Masse verförmt und durch Pressen verdichtet wird. Die auf diese Weise hergestellten Steinholzplatten erfordern jedoch eine sehr lange Aushärtezeit und sind weder selbsttragend, noch schraubfähig, noch hinreichend maßhaltig.

Zur Erzielung einer besseren Maßhaltigkeit sind verschiedene abgewandelte Verfahren bekanntgeworden, die jedoch in der Praxis zu keinem durchschlagenden Erfolg geführt haben. So ist aus der DE-PS 8 08 570 ein Verfahren zur Herstellung von Steinholzplatten bekannt, bei welchem man eine Mischung aus gebranntem Magnesit und Füllstoffen in einem Gewichtsverhältnis von 3:1 bis 4:1 mit nur so wenig Anmachflüssigkeit vermischt, daß /lie Masse vor dem Pressen noch unzusammenhängend pulvrig ist und beim Pressen keine oder nur wenig Anmachflüssigkeit abgibt Die erhaltene Masse wird dann unter einem Druck von 20 bis 40 Bar verpreßt und dabei unter Druck bis zum Siedepunkt der Anmachflüssigkeit erhitzt Dieses

3D Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und liefert nur Steinholzplatten hoher Dichte, die weder selbsttragend noch schraubfähig sind.

Aus der DE-PS 20 35 265 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von selbsttragenden, schraubfähigen, nicht brennbaren Steinholz-Bauplatten bekannt, bei welchem man eine feinteilige Mischung aus natürlichem und synthetischem Magnesit mit einer etwa 2- bis 2,7fachen Volumenmenge wäßriger Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15° Be und, bezogen auf Magnesit, einer 4,5· bis

4« 6,2fachen Volumenmenge Holzfüllstoff zu einer plastischen Masse vermischt, diese etwa 45 bis 90 Minuten der Quellung überläßt, dann verformt, in der Form mindestens 4 Stunden bei Temperaturen zwischen 30 und 40⁰C vortrocknet, dann entformt und mindestens 24 Stunden bei Temperaturen zwischen 50 und 6O⁰C trocknet Die so erhaltenen Steinholz-Bauplatten sind zwar maßhaltig, schraubiähig und nicht brennbar und haben sich für verschiedene Verwendungszwecke durchaus bewährt, haben jedoch ein von den hcrkömm-

'■'" liehen, mit Kunstharz gebundenen Holzspanplatten stark abweichendes Aussehen und erfordern bei ihrer Herstellung relativ lange Aushärtzeiten, die einer wirtschaftlichen großtechnischen Fertigung hinderlich sind.

'»■'· Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf einfache Weise unter starker Verkürzung der Fertigungszeiten eine wirtschaftliche großtechnische

⁽'° Fertigung ermöglicht, wobei die erhaltenen Holzspanplatten im Aussehen den herkömmlichen Spanplatten entsprechen, dabei jedoch nicht brennbar und feuerhemmend sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren zur

'" Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des l'ali'iiiaiispriiths 1 genannten Merkmale gekennzeichnet.

Nach diesem Verfahren können auf einfache Weise bei sehr kurzer Fertigungszeit von nur etwa 30 Minuten magnesiazementgebundene Holzspanplatten großtechnisch hergestellt werden, die im Aussehen den herkömmlichen kunstharzgebundenen Holzspanplatten ι entsprechen, dauerhaft maßhaltig, selbsttragend und schraubfähig sind und sich trotz ihres hohen Holzgehalts als nicht brennbar und feuerhemmend im Sinne der DIN-Norm 4102, ergänzende Bestimmungen, Ziffer 32 sowie Blatt II, Ziffern 3 und 5 und den Bestimmungen gemäß Kapital II, Teil D (Feuerschutz), Regel 35 der Schlußakte der Internationalen Konferenz zum Schutz des menschlichen Lebens auf See (1960) und des IMCO-Dokuments FP/XII/11, Anhang II der »Intergovernmental Maritime Consultative Organization« er- is weisen. Von besonderem Vorteil ist, daß das Verfahren ohne Schwierigkeiten auf den bereits existierenden großtechnischen Fertigungsstraßen zur Herstellung kunstharzgebundener Holzspanplatten durchgeführt werden kann. Die magnesiazementgebundenen Holzspanplatten diesen im Schiffbau zur Errichtung der sogenannten B-Schotten und können hierbei die Asbestzementplatten ersetzen, deren Verwendung wegen des gesundheitsschädlichen Asbestgehaltes mehr und mehr untersagt wird.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteracjprüchen beschrieben.

Zur wirtschaftlichen großtechnischen Durchführung des Verfahrens wird der Holzfüllstoff zweckmäßig mit jo dem gebrannten Magnesit, der Kieselgur und den sonstigen festen Hllfsstoffen trocken vermischt und die erhaltene Mischung mit eb.er das Magnesiumchlorid enthaltenen wäßrigen Lösung durchmischt Die so erhaltene Masse wird in nach oben of f-pe Flachpreßfor- κ men mit planem Boden und von diesem allseitig aufwärtsgerichteten, niedrigen Seitenwänden eingefüllt Dabei können sowohl Einschichtplatten als auch Mehrschichtplatten mit mindestens einer Innenschicht und außenseitigen Deckschichten aus feinteiligerem -in Spanmaterial erzeugt werden. Das Einbringen der Mischung in die Flachpreßformen kann mittels der für die Fertigung herkömmlicher, kunstharzgebundener Holzspanplatten bekannten Vorrichtungen und Methoden erfolgen. Zweckmäßig wird die Mischung vor dem η Einführen in die Flachpreßform auf einen Wassergehalt von 20 bis 30% eingestellt. Nach Egalisieren der Schichtdicke wird die gefüllte Flachpreßform zunächst zur Vorverdichtung in eine Vorpresse und dann in eine zweckmäßig als Etagenpresse ausgebildete Hauptpres- >u se überführt, in welcher die Mischung unter Berücksichtigung ihrer Zusammensetzung und der Plattenabmessungen 3 bis 20 Minuten bei Temperaturen zwischen 120 und 220°C, vorzugsweise 160 und 190°C und Drücken von 15 bis 50 Bar, vorzugsweise zwischen 20 und 40 Bar v\ und insbesondere zwischen 28 und 36 Bar ausgehärtet wird. Anschließend wird die erzeugte Holzspanplatte aus der Flachpreßform entnommen und gegebenenfalls noch in der bei herkömmlichen Holzspanplatten üblichen Weise einer Endbearbeitung durch Beschleifen «« unterzogen.

Nach einer abgewandelten Ausfuhrungsform kann das Verfahren auch kontinuierlich in einem zwischen endlos umlaufenden Bändern gebildeten Flachpreßkanal durchgeführt werden, wobei die Verdichtung durch an der Außenseite der endlosen Bänder angeordnete Preßvorrichtungen erfolgt und der erhaltene, endlose Plattenstrang nach dem Austritt aus dem Flachpreßkanal zerlegt wird.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Holzspanplatten entsprechen im Aussehen den herkömmlichen, durch Kunstharzkleber od. dgl, gebundenen Holzspanplatten, besitzen bleibende Maßhaltigkeit und hohe Bruchfestigkeit und können wie Holz gesägt, genagelt und geschraubt werden. Dennoch sind die erfindungsgemäßen Holzspanplatten nicht brennbar und feuerhemmend. Dabei ist es insbesondere höchst überraschend, daß eine aus den erfindungsgemäßen Holzspanplatten errichtete, mehrere Quadratmeter große Testwand mit einer Wandstärke von nur 19 mm selbst nach 30minütiger Beflammung mit Temperaturen bis zu etwa 800° C nicht nur nicht verbrennt, sondern auf der von der Flamme abgewandten Seite nur eine erstaunliche geringe Temperaturerhöhung von weniger als 100° C zeigt und nach der Beflammung noch eine hinreichende mechanische Widerstandsfähigkeit besitzt, um einer Schlagprobe mit einem schweren Stahlkugelpendel standzuhalten.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert

Beispiel

Zur Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten wurden 30 Gewichtsteile feinteiliger gebrannter Magnesit mit 37,5 Gewichtsteilen im wesentlichen aus Holzspänen mit einer Teilchengröße von höchstens 20 mm bestehendem Holzfüllstoff, 4,5 Gewichtsteilen inaktiver Kieselgur, 1,5 Gewichtsteilen Talkum, 3 Gewichtsteilen Magnesiumsulfat und 1,25 Gewichtsteilen Quarzmehr in einem Zwangsmischer in etwa 10 bis 12 Minuten innig trocken vermischt Die erhaltene Mischung wurde dann mit 25,4 Gewichtsteilen einer wäßrigen Magnesiumchloridlösung von 30° Βέ gründlich durchmischt Die erhaltene Mischung wurde anschließend in offene Flachpreßformen mit planem Boden und von diesem aufwärtsgerichteten, niedrigen Seitenrändern eingestreut Nach Egalisieren wurde die Flachpreßform zur Vorverdichtung der Mischung in eine Vorpresse eingebracht und nach dem Vorverpressen in einer Hauptpresse 17 bis 18 Minuten bei Temperaturen von etwa 180⁰C unter einem Druck von etwa 23 Bar verpreßt. Anschließend wurden die Flachpreßformen aus der Hauptpresse entnommen und die darin enthaltene Holzspanplatte entformt.

Die so hergestellten Holzspanplatten besaßen eine Dicke von 19 mm, eine Rohdichte von 825 kg/m³, waren selbsttragend und schraubfähig und erwiesen sich bei der Prüfung nach SOLAS, Kapitel II, Teil D, Regel 35, Absatz a) und b) als nicht brennbar und feuerhemmend.

Die an Hand von Probeplatten von einer Großwerft durchgeführten Eignungsversuche zeigten, daß sich die erfindungsgemäßen Holzspanplatten ohne störende Staubentwicklung schneiden, bohren und fräsen sowie verschrauben ließen, sowohl flächig, als auch mit den Kanten verleimt werden konnten, ohne Schwierigkeiten gestrichen, gebeizt und ungeheizt lackiert werden konnten und eine gute Bruch- und Biegefestigkeit besaßen.

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung von magnesiazementgebundenen Holzspanplatten, bei welchem man eine Mischung aus gebranntem Magnesit, feinteiligem Holzfülistoff, inaktiver Kieselgur und wäßriger Magnesiumchloridlösung mit einem Gewichtsverhältnis MgO: Holzspäne von 1:1 bis 1 :1,5 zu Platten verformt und in der Wärme aushärtet, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) 31,5 bis 45 Gewichtsteile Holzspäne mit einer Teilchengröße von höchstens 20 nun mit 30 Gewichtsteilen feinteiligem gebranntem Magnesit, 1 bis 8 Gewichtsteilen inaktiver Kieselgur und 0,1 bis 3 Gewichtsteilen Gesteinsmehl trocken vermischt,

b) die Mischung mit mindestens einer wäßrigen Flüssigkeit mit einem Gehalt von insgesamt 9 bis 12 Gewichts teilen MgCb und insgesamt 30 bis 60 Gewichtsteilen Wasser gleichmäßig durchfeuchtet und

c) die Masse in einer Flachpreßform mit planem Boden und niedrigen Seitenwänden in 3 bis 20 Minuten bei Temperaturen von 120 bis 220"C₁ vorzugsweise 160 bis 190⁰C und Drücken von 15 bis 50 Rar, vorzugsweise 20 bis 40 Bar aushärtet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Mischung noch bis zu 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 2 bis 4 Gewichtsteile Wasserglas einmischt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Mischung noch bis zu 3 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gewichtsteile Talkum einmischt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Mischung noch bis zu 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 1,5 bis 3 Gewichtsteile Magnesiumsulfat einmischt

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung vor dem Einführen in die Flachpreßform auf einen Wassergehalt von 20 bis 30% einstellt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Flachpreßform zunächst eine Deckschicht mit einem Gehalt an feinteiligerem Holzfüllstoff und einem Gewichtsverhältnis MgO: MgCb von 2,8:1 bis 3,2:1, dann mindestens eine Innenschicht mit einem Gehalt an weniger feinteiligem Holzfüllstoff und einem Gewichtsverhältnis MgO : MgCb von 3,8 :1 bis 4,2 :1 und schließlich eine weitere Deckschicht der genannten Art einbringt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Holzfüllstoff für die Innenschichten auf einen Wassergehalt von unter 5 Gewichtsprozent und den Holzfüllstoff für die Deckschichten auf einen Wassergehalt von 10 bis 15 Gew.-% einstellt.