DE69524893T2

DE69524893T2 - Synthetisches Holzmehl, Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung; synthetische Holzplatte, enthaltend das synthetische Holzmehl, Verfahren und Vorrichtung zum Strangpressen davon

Info

Publication number: DE69524893T2
Application number: DE69524893T
Authority: DE
Inventors: Sadao Nishibori
Original assignee: EIN Engineering Co Ltd
Current assignee: Wpc Corp Tokio/tokyo Jp
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: NZ270355A; NO950412D0; KR950024847A; PL307115A1; NO317437B1; GB9424819D0; EP0667375A1; BR9500563A; AU697147B2; PL176960B1; CA2135267C; CA2135267A1; DE69524893D1; CN1122272A; NO950412L; AT407747B; ES2170781T3; KR100340475B1; HU219010B; DK0667375T3

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiete der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein synthetisches Holzmehl mit zerkleinertem Zellstoffmaterial als ein Haupt-Formmaterial, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen desselben und eine synthetische Holzplatte oder Spanplatte, die mittels des synthetischen Holzmehls gebildet wird, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Extrudieren. Insbesondere betrifft sie ein synthetisches Holzmehl, das speziell für das Kneten des zerkleinerten Zellstoffmaterials mit einem thermoplastischen Harzmaterial (das im folgenden der Einfachheit halber Harzmaterial bezeichnet wird) in einem Extruder verwendet wird, um mit einer vorbestimmten Dicke in einer Form fertiggestellt zu werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen desselben und eine synthetische Holzplatte oder Spanplatte, die durch den oben erwähnten Extruder geformt wird, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Extrudieren.
Von den zerkleinerten Zellstoffmaterialien und den oben erwähnten Harzmaterialien wurden ein Material oder beide auf viele Arten für unterschiedliche Anwendungen gebraucht und so häufig weggeworfen, zum Beispiel tägliche, an die Design- (Lifestyle-) Vielfalt angepaßte Gebrauchsgegenstände. Solche Abfallmaterialien der thermoplastischen Harzformprodukte werden als Harzmaterialien mittels eines Verfahrens regeneriert, wie es in dem US-Patent Nr. 5,323,971 oder anderen offenbart ist. Ein Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, ein Holzmehl zu schaffen, bei dem die Abfallmaterialien mit den oben erwähnten zerkleinerten Zellstoffmaterialien verwendet werden, um Baumaterialien oder Materialien zum Bilden verschiedenartiger Kunststofformprodukte zu erhalten, wie Kunststoffplatten oder Kunststoffilme, oder das als Füllstoff oder Färbemittel eingesetzt wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Recyclen des Abfallmaterials für eine synthetische Holzplatte oder eine synthetische Holzplatte zu schaffen, die selbst recyclefähig ist oder mit Neupellets anderer Kunststoffe eingesetzt werden kann.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Bis jetzt wurden Formharzprodukte auf der Basis dieses Holzmehltyps auf verschiedene Weisen entwickelt, um die Wasserbeständigkeit und die Wärmeisoliereigenschaft zu verbessern. Insbesondere haben neue Zwangsbedingungen beispielsweise hinsichtlich des Erhalts von Waldressourcen im Hinblick auf den globalen Umweltschutz, der ansteigenden Bauholzkosten und des Umgangs mit dem potentiellen Tiefwurzelbedarf im Sinne von Holzprodukten Entwicklungen von Harzmaterialien, die als Beschichtungs- oder Filmmaterialien einsetzbar sind, die auf Möbel und anderen täglichen Gebrauchsgegenständen Anwendung finden, von synthetischem Holzmehl als Baumaterialien und von einer synthetischen Holzplatte veranlaßt, die mittels synthetischen Holzmehls gebildet wird, um Oberflächeneigenschaften zu erhalten, die denjenigen von natürlichem Holz ähnlich sind.
Bei herkömmlichen Extrusionsverfahren für eine solche synthetische Holzplatte, sofern sie durch Mischen eines zerkleinerten Zellstoffmaterials, wie eines Holzmehls oder dergleichen, geformt wird, das durch Zerkleinern von Bauholz, Kaff, Bagasse, zerkleinerten Sparmaterialien oder Papiermassematerialien erhalten wird, beeinflussen jedoch die Eigenschaften des zerkleinerten Zellstoffmaterials, wie die Eigenschaften des Holzmehls, wie die Fließfähigkeit und das Dispersionsvermögen zwischen dem Holzmehl und dem Harzmaterial, erheblich das Extrudieren.
Tatsächlich besitzen die zerkleinerten Zellstoffmaterialien, wie das Holzmehl, einen großen Reibungswiderstand während des Fließens und das Anpassen des zerkleinerten Zellstoffmaterials und des Harzmaterials ist schwach ausgeprägt, so daß die Zusammensetzung des Holzmehls in der synthetischen Formholzplatte ungleichmäßig ist, woraus sich eine ungleichmäßige Dichte ergibt. Wenn das Holzmehl und das Harzmaterial, nachdem sie in den Extruder gefüllt worden sind, erhitzt werden, bilden sich aus dem gemischten Holzmehl große Mengen an Dampf oder Holzessiggas, wodurch die Wandoberfläche im Extruder korrodiert und die Form oder das Formstück verschleißen oder rauhe Flächen, Blasen oder Hohlräume an der synthetischen Formholzplatte entstehen. Demgemäß sind verschiedene Probleme bei dem Extrudierverfahren aufgetreten.
Bei zerkleinerten Zellstoffmaterialien kann das Holzmehl, das durch Pulverisieren von Holzmaterialien, wie die oben erwähnten Bauabfallmaterialien, wie Sägespäne, die beim Sägen von Bauholz oder Formholz anfallen, oder andere Bauhölzer, mittels eines Pulverisierers, wie einer Impellermühle oder eine Kugelmühle, erhalten werden, der Schlag-, Scher- und Reibungskräfte einsetzt, flusig sein und hauptsächlich lange und faserartige Partikel aufweisen. Solch ein Holzmaterial besitzt auch ein äußerst geringes Dispersionsvermögen, wenn es mit dem Harzmaterial, einem Lösungsmittel oder einer Lösung gemischt wird. Das Holzmehl kann leicht während seiner Lagerung koagulieren und besitzt insbesondere einen außerordentlichen Koagulationsdefekt, wenn die synthetische Holzplatte geformt wird. Aus diesen Gründen werden ausgefranste Kanten, vorstehende Abschnitte und vilus-artige (vilus-like) Fasern des Holzmehls aufgrund der Pulverisierung durch die Reibungskräfte der Kugeln im Pulverisierer in kugelförmige oder quasi-kugelförmige Partikel umgeformt, um ein Holzmehl zu formen, bei dem die Fließfähigkeit und das Dispersionsvermögen erheblich verbessert ist. Jedoch unterscheidet sich das Holzmehl von den Harzmaterialien hinsichtlich der Fließfähigkeit sogar dann, wenn ein derart verbessertes Holzmehl verwendet wird, und die Wirkung des Holzmehles auf das Formverfahren konnte nicht vollständig ausgeschaltet werden, so daß die Wahl des Formverfahrens ein wichtiger Gesichtspunkt beim Treffen von Maßnahmen geworden ist, um unverzüglich der Wirkung des Holzmehles im Formverfahren zu begegnen.
Ähnlich zur Verbesserung des Holzmehles selbst hinsichtlich der oben erwähnten Fließfähigkeit und des erwähnten Dispersionsvermögens wird ferner die synthetische Holzplatte derart geformt, daß das einander Anpassen des Holzmehls und des Harzmaterials derart gut ausgeprägt ist, daß ein gut gekneteter Zustand erhalten wird. Dies ist auch ein wichtiger Umstand, um die synthetische Holzplatte mit einer gleichmäßigen und hohen Dichte zu bilden, indem der Reibungswiderstand des Holzmehls am Harzmaterial reduziert wird, das einen geringeren Reibungswiderstand als das Holzmehl aufweist. Jedoch blieb im Stand der Technik das Problem, daß das einander Anpassen des Holzmehls und des Harzmaterials zu verbessern ist.
Die JP-A-61 016 965 beschreibt dünne Platten, die 95 - 30 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes und 5-70 Gew.-% von Holzmehl enthalten, wobei diese dünnen Platten weniger als 0,5 Gew.-% Wasser enthalten. Gemäß dem im Abstrakt beschriebenen Beispiel wird das Holzmehl zuerst 5 Stunden lang auf einen Wassergehalt von 2,41 Gew.-% getrocknet. Danach werden aus dem Harz und dem getrockneten Holzmehl Pellets gebildet, die in eine dünne Platte extrudiert werden. Diese dünne Platte wird zusätzlich 2 Stunden lang getrocknet.
Die EP-A-0 172 436 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Streifen aus mit Holzmehl versetztem Polypropylen. Dem Verfahren gemäß wird das Holzmehl kontinuierlich einem Polypropylen-Schmelzstrom in einem Extruder zugeführt. Das dem Polypropylen zugeführte Holzmehl besitzt einen Feuchtigkeitsgehalt von 2-10 Gew.-%. Ebenfalls ist nach diesem Dokument der Feuchtigkeitsgehalt des Holzmehls relativ hoch. Ferner wird das Holzmehl direkt mit dem Polypropylen in einem Extruder gemischt, woraus sich eine synthetische Holzplatte ergibt.
Die DE-A-26 10 721 beschreibt die Verwendung einer Kunststoff und Holzmehlmischung als Isoliermaterial für die Elektronikindustrie. Vorzugsweise erfahren die Holzpartikel eine Vorbehandlung, in der sie auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 0,1% getrocknet werden. Danach werden sie trockengemischt, und die dadurch erhaltene Trockenpulvermischung wird extrudiert und granuliert und noch einmal extrudiert, um ein Profil zu erhalten. Dem Verfahren gemäß ist folglich ein separater Schritt zum Trocknen des Holzmehles notwendig.

Herkömmliche Verfahren zum Formen einer synthetischen Holzplatte

Was die herkömmlichen Verfahren zum Formen einer synthetischen Holzplatte betrifft, gibt es als typische Verfahren das Kalandrieren, Extrudieren und das Warmpressen, was in Fig. 15 dargestellt wird.
Das Kalandrierverfahren für die synthetische Holzplatte ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift KOKOKU Nr. H4 (1992) - 7283 offenbart und umfaßt die folgenden Verfahrensschritte: Pulver oder Pellets aus Holzmehl und Harzmaterial, die beide mit dem Partikeldurchmesser von 80 bis 300 mesh vorliegen, werden direkt einem Trichter eines Extruders zugeführt; das Holzmehl wird mit dem thermoplastischen Harzmaterial vermischt; und beide werden in dem Extruder der offenen Bauart erhitzt und geknetet; oder das Holzmehl und das Harzmaterial, die beide mit dem Partikeldurchmesser von S0 bis 186 um (80 bis 300 mesh) vorliegen, werden in einem Mischer plaziert, um sich miteinander ausreichend zu mischen; anschließend wird das gemischte Material in einem Kneter, wie einem Druckkneter oder einem Banbury-Mischer, geknetet; das geknetete Material wird dem Extruder über den Trichter zugeführt und von einer Schnecke 51 vor einem Paar Heizwalzen 52 extrudiert, wie in Fig. 15 dargestellt ist; und das extrudierte Material wird erwärmt und geformt, indem es in einer bestimmten Dicke mittels Heizwalzen 52 gewalzt wird. Der Extruder der offenen Bauart umfaßt ohne eine Form eine einfache Extrudieröffnung 54, und zum Verbinden der Öffnung 54 und der Heizwalzen 52 ist eine Führung 55 vorgesehen, welche durch eine Aufnahmebodenplatte und eine Seitenplatte gebildet ist, die jeweils ein Heizbauteil, wie eine elektrische Heizung 56, aufweisen, und eine Infrarotheizung 57 in deren oberen Abschnitt vorsieht.
Das Extrudiermaterial wird warmgehalten und zu den Heizwalzen 52 hin erwärmt, um Verformungen, wie Verwerfungen oder Verwindungen, zu vermeiden. Die Verformungen werden dann erzeugt, wenn sich das Extrudiermaterial nicht in einem ausreichenden Wärmespeicherzustand befindet, wobei die Ränder des Extrudiermaterials schnell absinken und nur der mittlere Abschnitt in großen Mengen zu den Heizrollen 52 gefördert wird, wodurch sich in dem geformten Material Falten ergeben und außerdem die Zusammensetzung des Förmgegenstands ungleichmäßig wird, was auch der Grund für Verwerfungen und Krümmungen sein kann.
Auch wenn das Extrudiermaterial ausreichend gewalzt wird und in Form einer Platte aufgrund der Heizwalzen 52 ausgegeben wird, dann wird die ungleichmäßige Dichte der Zusammensetzung, die in dem Walzprozess verursacht wird, durch eine Korrekturwalze 53 geändert, damit Verwerfungen an dem Formgegenstand vermieden werden, und ferner werden die Verwerfungen oder Krümmungen des Formgegenstands durch mehrere Walzen (nicht dargestellt) korrigiert, welche die Vorder- und Rückseite des Formgegenstands alternierend in einem speziellen Raumbereich unter Druck setzen.
Zudem können eine Einzelschnecke oder eine Doppelschnecke im Extruder eingesetzt werden.
Fig. 16
Weiterhin beinhaltet das herkömmliche Extrudierverfahren für die synthetische Holzplatte, das beispielsweise in der japanischen Patentschrift KOKOKU Nr. H3 (1991) -59804 veröffentlicht ist, die folgenden Verfahrensschritte: das Holzmehl wird mit dem Harzmaterial gemischt; das gemischte Material wird erwärmt und mittels eines Extruders geknetet, in dem das geknetete Material in Form eines Rohres durch eine Form 61 hindurch extrudiert wird, die an einer Auslaßöffnung des Extruders vorgesehen ist, wie in Fig. 16 (A) dargestellt ist; der Formgegenstand wird mittels eines Schneidwerkzeugs 62, z. B. eines Messers, in Extrudierrichtung geschnitten; und der von dem Schneidwerkzeug 62 geschnittene Formgegenstand wird geöffnet, um einen offenen Formgegenstand 63 in Form eines Brettes zu bilden, wie in Fig. 16 (B) dargestellt ist. Nachdem der offene Formgegenstand 63 zwischen den Heizwalzen 64, 64 eingebracht wurde, um ihn zusammenzudrücken, werden anschließend die Verwerfungen des offenen Formgegenstands, die sich aufgrund von Rückstellspannungen in den ursprünglichen rohrförmigen Zustand ergeben, von einer Korrekturwalze 65 beseitigt, und ferner werden Verwerfungen oder Krümmungen des Formgegenstands durch mehrere Walzen 66 korrigiert, welche alternierend in einem speziellen Raumbereich auf die Vorder- und Rückseite des Formgegenstands drücken.
Wie oben beschrieben ist, bleibt der Stand der Technik das Problem schuldig, daß das einander Anpassen des Holzmehls und des Harzmaterials zu verbessern ist.
Wenn Pulver oder Pellets aus Holzmehl und das Harzmaterial direkt einem Trichter eines Extruders zugeführt werden oder wenn das Holzmehl und das Harzmaterial von einem Kneter, wie einem Mischer, einem Druckkneter oder einem Banbury-Mischer, geknetet werden, um das geknetete Material durch den Trichter in den Extruder zu befördern, wird ferner das Holzmehl verwendet, das zuvor in ein feines Pulver mit dem Partikeldurchmesser von 50 bis 186 um (80 bis 300 mesh) zerkleinert wurde. Der Reibungswiderstand des Holzmehles besitzt einige negative Auswirkungen, zum Beispiel das Anbrennen und Steckenbleiben des Extrudiermaterials beim Extrudieren, das Schaffen der nicht gleichmäßigen Zusammensetzung des Produkts oder das Erzeugen von Verformungen, wie Verwerfungen oder Verwindungen, so daß es unmöglich war, Holzmehl mit einem großen Partikeldurchmesser zu verwenden. Es gab auch andere Schwierigkeiten. Beispielsweise dauerte es lange, um das Holzmehl in ein feines Pulver zu zerkleinern, oder das einander Anpassen des Holzmehles und des Harzmaterials schwächte sich ab, weil das Holzmehl in ein feineres Pulver als nötig zerkleinert wurde.
Aus dem oben erwähnten Stand der Technik, ergeben sich die folgenden Probleme.
(1) Was das Problem beim Formen oder Formgebungsverfahren betrifft, das durch einen großen Reibungswiderstand des Holzmehles während des Flusses oder durch ein schlechtes einander Anpassen des Holzmehles und des Harzmateriales verursacht wird, ist die Führung 55 zum Verbinden der Öffnung 54 und der Heizwalzen 52 ohne die Form vorgesehen, und das Extrudiermaterial wird durch Erwärmung während des Strömens warmgehalten, wodurch der Reibungswiderstand des Holzmehles reduziert wird. Ferner wird das Extrudiermaterial gewalzt, indem die Heizwalzen 52, 52 derart eingesetzt werden, daß das von dem Extruder extrudierte Material zwischen den in einem kleinen Abstand zueinander angeordneten Heizwalzen 52, 52 vorbei läuft, d. h. der Abstand der Flächen der Heizwalzen 52, 52, die mit dem extrudierten Material in Berührung kommen, kann reduziert werden. Folglich wird der Reibungseffekt zwischen dem Holzmehl und den Heizwalzen minimiert, wodurch die ungleichmäßige Zusammensetzung der synthetischen Formholzplatte vermieden wird. Jedoch hinsichtlich des Kalandrierverfahrens wird die synthetische Holzplatte nicht dadurch gebildet, daß eine Druckkraft dem Extrudiermaterial zugeführt wird; das Extrudiermaterial wird nur im Fluß gemäß einer Rotationsbewegung der Heizwalzen gefördert.
Insofern gab es eine Grenze hinsichtlich der Fähigkeit, die synthetische Holzplatte mit einer hohen Dichte zu bilden.
(2) Bei dem Verfahren, bei dem die Führung zum Verbinden des Extruders mit den Heizwalzen realisiert ist, wie in der japanischen Patentschrift KOKOKU Nr. H4 (1992) -7283 offenbart ist, wird die Verbindung durch den Einzelschneckenextruder 51 oder den Doppelschnekkenextruder realisiert, so daß die Breite der Führung eine Grenze darstellt. Demgemäß besteht ein Problem darin, daß eine breite synthetische Holzplatte nicht geformt werden kann.
(3) Bei dem Formgegenstand, der von den Heizwalzen 52 gewalzt und gefördert wird, wird die ungleichmäßige Dichte der Zusammensetzung, die sich aus dem Walzverfahren ergibt, von der Korrekturwalze 53 geändert, damit Verwerfungen an dem Formgegenstand vermieden werden, und ferner werden Verwerfungen oder Krümmungen des Formgegenstands durch mehrere Rollen korrigiert, welche alternierend in einem speziellen Raumbereich auf die Vorder- und Rückseite des Formgegenstands drücken. Jedoch ist es eigentlich unmöglich, Verwerfungen oder Krümmungen des Formgegenstands ausreichend zu korrigieren, welche die Innen- und Restspannungen in dem Formgegenstand hervorrufen. Solche Innen- und Restspannungen verursachen am Formgegenstand Verzug, wie Verwerfungen und Verwindungen, die mit einem Schrumpfen einhergehen, oder eine Ausdehnung oder Schrumpfung bei der Temperaturänderung, die sich nach dem Formen des Gegenstands einstellt. Insbesondere, falls das Sekundärverfahren am Gegenstand angewendet wird, beispielsweise falls das Druckverfahren mittels eines Warmpreßverfahrens durchgeführt wird, verursachen die Innen- und Restspannungen am Formgegenstand mehr Verwindungen als erwartet wurde.
(4) Bei dem Kalandrierverfahren ist eine Zusammenstellung aus sehr vielen miteinander verbundenen Anlagen notwendig, die sich von anderen Formgebungsmaschinen unterscheiden, so daß es ein Problem hinsichtlich der Ausstattungskosten gibt, die im Vergleich zu denjenigen für die Herstellungsanlagen zum Extrusionsformen stark gestiegen sind.
Als nächstes werden die zu lösenden Probleme bei einem anderen herkömmlichen Verfahren beschrieben, bei denen eine Form eingesetzt wird.
(1) Im allgemeinen wurde angenommen, daß es schwierig sei, Gegenstände, die eine große Menge an Holzmehl mit einem hohen Reibungswiderstand enthalten, durch die im Extruder vorgesehene Form direkt zu formen. Andererseits gibt bei dem Extrusionsverfahren, das in der japanischen Patentschrift KOKOKU Nr. H3 (1991) -59804 veröffentlicht ist, die Form dem Material eine Rohrgestalt, wobei der Auslaß der Form rund ausgestaltet und der Durchgang zwischen dem Auslaß und der Auslaßöffnung des Extruders relativ kurz ist, so daß der Reibungswiderstand beim Extrusionsformen möglichst stark reduziert ist. Damit ist der Durchgang der Form für ein gleichmäßiges und schnelles Extrudieren des Harzmaterials gebildet. Wenn zum Extrudieren der synthetischen Holzplatte eine Form der T-Düsenbauart verwendet wird, um einen breiten Formgegenstand direkt zu formen, ist jedoch der Reibungswiderstand des Holzmehles hoch, so daß es äußerst schwierig ist, das Extrudiermaterial gleichmäßig über eine relativ lange Distanz zur Form hin strömen zu lassen, die am Eingang breit ist und zum Ausgang enger wird.
(2) Bei dem in der japanischen Patentschrift KOKOKU Nr. H3 (1991) -59804 veröffentlichten Extrusionsverfahren ist es nach dem Einbringen des offenen, zu pressenden Formgegenstands zwischen den Heizwalzen notwendig, die Verwerfungen, die durch Spannungen hervorgerufen werden, die den Formgegenstand in seine ursprüngliche Form bringen wollen, mittels Korrekturwalzen zu entfernen, womit es genauso wie beim oben beschriebenen Kalandrieren unmöglich ist, tatsächlich die Verwerfungen des offenen Formgegenstands genügend zu korrigieren, durch die sich Innen- und Restspannungen in dem Formgegenstand bilden. Mehr als erwartet wurde, verursachen die Innen- und Restspannungen die Verwindungen, wie Verwerfungen oder Verdrehungen, begleitet von Alterungsumwandlungen, und ferner Verwerfungen am Formgegenstand, falls das Druckverfahren an dem Formgegenstand mittels eines Warmpreßverfahrens realisiert wird.
(3) Bei dem in der japanischen Patentschrift KOKOKU Nr. H3 (1991) -59804 veröffentlichten Extrudierverfahren ist es notwendig, die Verwerfungen, die durch Spannungen verursacht sind, die den Formgegenstand in seine ursprüngliche Rohrform bringen wollen, zu entfernen, indem trotz des Übernehmens des Extrudierverfahrens die Korrekturwalze, wie in (2) erwähnt ist, verwendet wird, so daß es dort ein Problem derart gab, daß die Ausstattungskosten sehr stark im Vergleich zu den von üblichen Fertigungsanlagen zum Extrudieren stiegen.
(4) Das in der japanischen Patentschrift KOKOKU Nr. H3 (1991) -59804 offenbarte Extrusionsverfahren schafft synthetische Holzplatten, die sich von denjenigen aus einem herkömmlichen Harzfilm und ähnlichem unterscheiden, wobei das Extrudiermaterial rohrförmig ist und das rohrförmige Material für die Brettform geöffnet wird. Folglich ist es schwierig, den Formgegenstand in eine dicke Platte umzuformen.
(5) Wenn eine 12 mm dicke synthetische Holzplatte mittels der Form der T-Düsenbauart extrudiert wird, verschlechtert sich zudem der Fluß des Formmaterials in der Form, was zur ungleichmäßigen Dichte der Formplatte führt, und schließlich kann sich die Oberfläche der Formplatte Wellen oder unbestimmt verformen. Folglich existierte ein Problem dahingehend, daß die Formplatte kein marktfähiges Produkt sein kann.
(6) Wenn eine synthetische Holzplatte mittels der Form der T-Bauart extrudiert wird, wird zudem das Formmaterial schmutzig braun, weil in dem Formmaterial enthaltene Holzmehlteilchen durch Heizereinrichtungen der Form verbrannt werden. Damit besteht ein Problem hinsichtlich der äußerlichen Erscheinung der Produkte, und eine Verschlechterung der Schlagzähigkeit tritt auch auf.

Abriss der Erfindung

Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein synthetisches Holzmehl zu schaffen, das hinsichtlich seines Dispersionsvermögens verbessert ist, wenn es in ein Lösungsmittel oder eine Lösung, wie eine Farblösung oder eine Beschichtungslösung, gemischt wird, das sich nicht abscheidet und in der Farblösung koaguliert und dazu geeignet ist, daß ein Harzmaterial stets mit dem thermisch und chemisch stabilen Holzmehl fest verbunden bleibt; ein synthetisches Holzmehl zu schaffen, das hinsichtlich seiner Fließfähigkeit verbessert ist, um die Mischung und die Verteilung des synthetischen Holzmehls und des Harzmaterials stets zu wahren; ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen des synthetischen Holzmehles zu schaffen; ferner eine synthetische Holzplatte zu schaffen, die das oben erwähnte synthetische Holzmehl enthält und insbesondere das einander Anpassen von dem Holzmehl und dem Harz aufrechthält und die Bildung von Blasen oder Hohlräumen um Holzmehlgranulate herum unterbindet und das Formen von einer dünnen Platte bis zu einer dicken Platte zuläßt, wobei die Dichte zwischen Holzmehlgranulaten gleichmäßig ist und hoch gehalten wird; und ein Verfahren zum Extrudieren der synthetischen Holzplatte zu schaffen.
Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine synthetische Holzplatte mit einer Dicke von 10 mm oder mehr und ein Verfahren zum Extrudieren sowie einen Extruder dafür zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Extrudierverfahren zum Formen einer breiten synthetischen Holzplatte, die geringe Innen- und Restspannungen aufweist, und einen Extruder dafür zu schaffen.
Um die oben erwähnten Aufgaben zu lösen, wird das erfindungsgemäße synthetische Holzmehl gemäß Anspruch 1 gebildet.
Dann umfaßt ein Verfahren zum Herstellen des synthetischen Holzmehles die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 2.
Ferner ist eine Vorrichtung zum Herstellen des synthetischen Mehles gemäß Anspruch 3 vorgesehen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine synthetisches Holzplatte gemäß Anspruch 4 vorgesehen.
Ein erstes Verfahren zum Extrudieren der synthetischen Holzplatte umfaßt die Verfahrensschritte gemäß Anspruch 5.
Zudem sind die für das zweite Rohmaterial verwendeten Harzmaterialien thermoplastische Harzformmaterialien, wie PVC (Polyvinylchlorid), PET (Polyester) oder PP (Polypropylen), und die Harzmaterialien werden alle aus Kunststoffen, die von Abfallharzprodukten zurückgewonnen werden, oder aus den zurückgewonnenen Kunststoffmaterialien, die mit frischen Kunststoffpellets in einem speziellen Verhältnis von z. B. 1 : 1 vermischt sind, gebildet. Das Mischungsverhältnis des zweiten Rohmaterials und der zerkleinerten Zellstoffmaterialien wird folgendermaßen festgelegt:
Gemäß einem weiteren Verfahren zum Extrudieren der synthetischen Holzplatte wird einem Formgegenstand 29 während des Quetschens des zweiten Rohmaterials durch eine Bremseinrichtung eine Steuerkraft entgegen der Quetschkraft mitgeteilt; und dem Extrudiermaterial 79 in einer Formkammer 22 wird über den Gegenstand 29 eine Widerstandskraft entgegen der Quetschkraft mitgeteilt, um dem Extrudiermaterial 79 eine höhere Dichte in dem Formabschnitt 21 zu verleihen.
Auch das Extrudiermaterial 79 kann in den Formabschnitt in der Form 10 gequetscht werden, wobei es in einem Einführabschnitt 11 der Form 10 erwärmt wird.
Ein Extruder für eine synthetische Holzplatte gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Extrudierdüse 78, der das zweite Rohmaterial durch eine Schnecke oder Schnecken knetet, nachdem das zweite Rohmaterial erwärmt und gemahlen wurde, wird mit der Form 10 verbunden, die den Einführabschnitt 11 zum Erwärmen des Extrudiermaterials 79 umfaßt, das von der Extrudierdüse und dem Formabschnitt 21 ausgegeben wird, der mit einer Formkammer 22 zum Formen des Extrudiermaterials 79 versehen ist, das aus dem Einführabschnitt 11 mit einer vorbestimmten Dicke gequetscht wird. Es ist ebenfalls eine Innenwandschicht an der Fläche des Formabschnitts 21 vorgesehen, die aus einem Fluorharz gebildet ist, und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Formkammer 22 ist in der Form vorgesehen.
Ferner ist gemäß einem Extruder für die oben erwähnte synthetische Holzplatte zusätzlich zur Vorrichtung zum Herstellen des oben erwähnten synthetischen Holzmehls eine Extrudierdüse des Extruders, der das synthetische Holzmehl mittels einer Schnecke oder Schnecken quetscht, nachdem das synthetische Holzmehl erwärmt und gemahlen wurde, mit einer Form verbunden, die einen Einführabschnitt zum Erwärmen des Extrudiermaterials aufweist, das von der Extrudierdüse und einem Formabschnitt ausgegeben wird, der mit einer Formkammer zum Formen des Extrudiermaterials versehen ist, das aus dem Einführabschnitt 11 mit einer vorbestimmten Dicke gequetscht wird, wobei an der Fläche des Formabschnitts eine Innenwandschicht vorgesehen ist, die aus einem Fluorharz oder ähnlichem gebildet ist, und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Formkammer ist in der Form vorgesehen.
60 bis 65 Gew.-% von dem für das zerkleinerte Zellstoffmaterial verwendete Holzmehl wird vorzugsweise mit 35 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer Harzmaterialien aus Polycarbonat, Nylon und PVC gemischt.
Zudem können Polytetra-Fluorethylen (Teflon TFE; TM: Du Pont Ltd.), Fluorethylen- Propylen-Copolymer (Teflon FEP), Polytri-Fluorethylen-Chlorid (Teflon CTFE), Polyfluorvinyliden (Teflon VdF) als Fluorharz eingesetzt werden.
Beim Verfahren zum Beschichten der Fläche der Innenwand der Formkammer 22 und der Fläche der Führungsplatte wird eine Auskleidungslage 24 vorgesehen, die durch Aufbringen einer Fluorharzschicht auf einem Glaswebstoff gebildet ist und auch wegen der einfachen Auswechselbarkeit und der einfachen Verarbeitung vorteilhaft ist und eine hervorragende Haltbarkeitseigenschaft aufweisen kann. Anstatt des Glaswebstoffs kann auch ein Glasfaser- Vliesstoff (Nonwoven-Stoff) eingesetzt werden.
Obwohl die Innenschicht an der Wandfläche der Formkammer 22 an der Fläche der Innenwand der Formkammer 22 ausgebildet werden kann, die der Vorder- und Rückseite des Formgegenstands gegenüberliegt, ist es wünschenswert, die gesamte Fläche der Innenwand der Formkammer 22 mit der Fluorharzlage auszukleiden.
Weiterhin sind in der Kühleinrichtung zum Kühlen der Formkammer 22 Kühlleitungen 25 für eine Zirkulation von Kühlwasser in der Form 10 um die Formkammer 22 herum installiert, und vorzugsweise sind die Kühlleitungen 25 derart installiert, daß der Abstand zwischen den Leitungen 25 allmählich in Ausströmrichtung des Formabschnitts 21 abnimmt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine solche Anordnung beschränkt.
Ferner kann eine Bremseinrichtung vorgesehen sein, die dem aus der Form gequetschten Formgegenstand eine Steuerkraft entgegen der Quetschkraft mitteilt.
Während das Extrudiermaterial 79 durch Erwärmen in dem Einführabschnitt 11 warmgehalten wird, um die Fließfähigkeit und dessen gut gekneteten Zustand zu bewahren, hindert gemäß der Erfindung die gegebenenfalls vorgesehene Führungsplatte 15 das sich in dem Einführabschnitt 11 befindende Extrudiermaterial 79 daran, die Molekularorientierung zu verändern, was dadurch veranlaßt wird, daß der lineare Ausdehnungskoeffizient zwischen dem Endabschnitt und dem Mittelabschnitt in der Ausgaberichtung abhängig von dem Rohmaterial unterschiedlich ist, wobei die lineare Ausdehnung gleichmäßig erfolgt und die Molekularorientierung kontrolliert wird, und daß das Extrudiermaterial gleichmäßig in der Formkammer 22 des Formabschnitts 21 verteilt wird, um mit einer gleichmäßigen Dichte extrudiert zu werden. Die Fläche der Innenwand der Formkammer 22 umfaßt eine Innenschicht, die aus dem Fluorharz mit einem geringen Reibungskoeffizienten gebildet ist, so daß das zerkleinerte Zellstoffmaterial in dem Extrudiermaterial 79 sanft ohne großen Widerstand fließt, wodurch es unter Beibehaltung der einheitlichen und hohen Dichte extrudiert wird. Beim Extrudieren durch die Formkammer 22 hindurch wird das Extrudiermaterial 79 langsam von einem Kühlmedium, wie Wasser oder Öl, unter die Normaltemperatur oder eine Temperatur von 60 bis 90ºC abgekühlt, um den Gegenstand 29 zu formen. Da das Fluorharz einen kleineren Wärmeleitkoeffizienten im Vergleich zu Metall und eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufweist, wird das Extrudiermaterial 79 so langsam abgekühlt, daß eine durch Kühlung hervorgerufene Verwindung verringert wird. Damit wird eine synthetische Holzplatte geformt, die dem produktfähigen Gegenstand 29 entspricht, der weniger Verwindungen aufweisen kann und eine einheitliche und hohe Dichte besitzt.
Ferner wird gemäß der Erfindung dem Gegenstand 29 die Steuerkraft entgegen der Quetschkraft von dem Extruder durch die Bremseinrichtung 30 mitgeteilt, wobei dem Extrudiermaterial in der Formkammer 22 die Widerstandskraft entgegen der Quetschkraft über den Gegenstand 29 mitgeteilt wird. Wenn zum Beispiel ein Paar Walzen 31a und 31b zum Preßschweißen des Gegenstands 29 verwendet wird, welche dessen Vorder- und Rückseite halten, wird ein Reibungsbauteil gegen eine Trommel 33 gepreßt und an eine Trommel 33 geschweißt, die an einem Ende des Paares Walzen 31a und 31b vorgesehen ist, so daß die Drehung der Walzen 31a und 31b durch die Quetschkraft des Gegenstands 29 gesteuert wird, wodurch die Walzen 31a und 31b die Steuerkraft gegen die Quetschkraft dem Gegenstand 29 mitteilen können.
Anschließend veranlaßt die Steuerkraft, daß die Widerstandskraft gegen die Quetschkraft des Materials 79, der von dem Extruder in der Formkammer 22 abgegeben wird, über den Gegenstand 29 dem Extrudiermaterial 27 in dem Formabschnitt 21 und in dem Einführabschnitt 11 mitgeteilt wird, wodurch die Dichte im gesamten Material 79 gleichmäßiger und höher wird. Demgemäß wird die synthetische Holzplatte mit einer großen Menge von zerkleinertem Zellstoffmaterial mit einer sehr gleichmäßigen und hohen Dichte geformt.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungen anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Bauteile bezeichnen und in denen zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines teilweise geschnittenen Mischers (einer Durchlaufmisch- und kneteinrichtung), der in einer Ausführung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 eine Vorderansicht eines teilweise aufgerissenen Kühlmischers (einer Kühlgranuliereinrichtung), der in einer Ausführung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs eines Fräsers (einer Partikelgröße regulierenden Einrichtung), der in der Ausführung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 4 eine Vorderansicht eines teilweise geschnittenen Extruders, der in der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 5 eine Vorderansicht eines vertikalen Teilbereichs einer Form in einem teilweise vertikalen Schnitt und einer Bremseinrichtung, die in der Ausführung der Erfindung verwendet werden;
Fig. 6 eine Vorderansicht der teilweise geschnittenen Form und der Bremseinrichtung, die in der Ausführung der Erfindung verwendet werden;
Fig. 7 eine detaillierte Vorderansicht der Bremseinrichtung, die in der Ausführung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 8 (A) und (B) Teilschnittsansichten gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung;
Fig. 9 eine Vorderansicht einer geschnittenen Form, die in der Ausführung nach den Fig. 8 (A) und (B) verwendet wird;
Fig. 10 eine vertikale Schnittansicht entlang der Schnittlinie J-J nach Fig. 9;
Fig. 11 eine vertikale Schnittansicht entlang der Schnittlinie K-K nach Fig. 9;
Fig. 12 eine Draufsicht einer teilweise geschnittenen Form, die in einer weiteren Ausführung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 13 eine Draufsicht eines Teilabschnitts einer Bremseinrichtung, die in einer weiteren Ausführung der Erfindung verwendet wird;
Fig. 14 eine vertikale Schnittansicht entlang der Schnittlinie N-N nach Fig. 13;
Fig. 15 eine Vorderansicht einer Vorrichtung, die ein herkömmliches Kalendierverfahren zeigt; und
Fig. 16 (A) eine Vorderansicht eines herkömmlichen Extrudierverfahrens und Fig. 16 (B) eine schematische Ansicht, die Zustände eines Formgegenstands mit einer Rohrform und eines Formgegenstands mit einer offenen Form gemäß eines herkömmlichen Extrudierverfahrens zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Fig. 1
In Fig. 1 bezeichnet Bezugsziffer 80 eine Durchlaufmisch- und kneteinrichtung zum Bilden von "Knetmaterial" durch Mischen und Kneten von Rohmaterialien, welche in der Ausführung aus Gründen der besseren Lesbarkeit als ein "Mischer" bezeichnet wird.
Ein Mischerkörper 81 hat ein Gehäuse, das ein Aufnahmevermögen von 300 Litern besitzt und zylindrisch mit einer Öffnung an dessen oberen Seite ausgebildet ist. Die Öffnung dient als Beschickungsöffnung 94 zum Zuführen von Rohmaterialien in den Mischerkörper 81, der mit einem oberen Deckel 82 zum Öffnen und Schließen versehen ist. Der obere Deckel 82 ist mit einer Gasauslaßleitung 95 verbunden, um große Mengen von Dampf und Holzessiggas ausströmen zu lassen, das von dem Holzmehl im Mischerkörper 81 erzeugt wird. Ein Auslaß 88 ist ebenfalls an der Seite benachbart dem Boden des Mischerkörpers 81 vorgesehen, in welchem ein Deckel 89 an dem Ende einer Stange eines Zylinders 91 vorgesehen ist, um den Auslaß 88 entsprechend dem Betrieb des Zylinders öffnen und schließen zu können. Außerdem ist eine Auslaßleitung 93 an den Auslaß 88 angeschlossen.
Ferner ist eine Welle 83 in der Mitte der Bodenfläche des Mischerkörpers 81 angeordnet und darin von einer nicht erläuterten Drehantriebseinrichtung eines 37 KW (DC) - Motors getragen, um sie bei einer hohen Drehgeschwindigkeit von 820 rpm/max rotieren zu lassen. Die Welle 83 ist mit einem Abstreifer 84 und Rühr- und Schlagschaufeln 85, 86 und 87 ausgestattet, die in numerischer Reihenfolge vom Boden aus mit einer Klemmutter 92 vom Ende der Welle 83 her fest montiert sind. Obwohl in der Ausführung die Rühr- und Schlagschaufeln 85, 86 und 87 jeweils als Zwillingsschaufeln symmetrisch bezüglich der Mitte der Welle 83 ausgebildet sind, ist die Erfindung nicht auf solche Schaufeln beschränkt. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, sind für die Ausführung drei Paare Rühr- und Schlagschaufeln gewählt, die aus sechs Schaufeln bestehen, die derart angeordnet sind, daß gleiche Winkel (60º) in der Ebene gebildet werden und 360º in sechs gleiche Teile unterteilt sind. Falls sogar mehrere Rühr- und Schlagschaufeln als 3 Paare Schaufeln eingesetzt werden, werden sie vorzugsweise zueinander derart angeordnet, daß sie gleiche, 360º teilende Winkel bilden, um das Rohmaterial wirkungsvoll zu kneten.
Der Abstreicher 84 gleitet dicht an der Bodenfläche des Mischerkörpers 81 und streicht das geknetete Rohmaterial davon ab, damit es nicht an der Bodenfläche des Mischers 81 verbleibt, wobei man die Rohmaterialien umlaufen lässt.
Die Holzmehl enthaltenden Rohmaterialien werden nach dem Öffnen des oberen Deckels über die Beschickungsöffnung 94 zugeführt und sind aus einem zerkleinerten Zellstoffmaterial. einem Harzmaterial und Wirkstoffen, wie Urea, Kalziumkarbonat, Titanoxid oder Pigmenten, gebildet.
Das Zugeben von Kalziumkarbonat verleiht der synthetischen Holzplatte der Erfindung eine spezielle Größenstabilität und wirkt in hohem Maße darauf hin, daß eine Ausdehnung und Schrumpfung bei einer Temperaturänderung reduziert werden, wodurch die Formgegenstände daran gehindert werden, sich beim Extrudieren zu verformen. Außerdem besitzt das Kalziumkarbonat den Vorteil eines geringen Preises.
Das Hinzufügen von Titanoxid verleiht der Lösung spezielle Fließeigenschaften und ein Dispersionsvermögen sowie wirkt erheblich darauf hin, daß eine Ausdehnung und Schrumpfung bei einer Temperaturänderung reduziert werden.
Das Harzmaterial kann aus PVC (Polyvinylchlorid), PET (Polyester), PP (Polypropylen), PC (Polykarbonat) und Nylon oder aus einer Kombination davon gebildet sein, was unmittelbar von Ausschußformharzgegenständen zurückgewonnen wird, die oben als Rohformmaterial erwähnt wurden. Alternativ dazu wird diese Harzmaterialrohform von Harzgegenständen mit einem darauf beschichteten Harzfilm zurückgewonnen, wobei die Harzgegenstände in kleine Stücke zerkleinert werden. Die zerkleinerten, kleinen Stücke werden zermahlt, um ihren Harzfilm durch die Anwendung eines Druck-Mahl-Effekts abzusondern. Die zermahlenen Stücke werden gepreßt und mittels Druckschläge pulverisiert, die auf kleinen Vibrationen basieren, und die Stücke des durch den Pulverisierungsdruck abgesonderten Harzfilms werden jederzeit entfernt.
Ferner kann das Harzmaterial aus einer Harzmaterialrohform gebildet sein, wobei das zurückgewonnene Harzmaterial, das von Abfallmaterialien aus thermoplastischen Formharzgegenständen erhalten wird, wiederverwendet wird, wobei ein ungebrauchtes thermoplastisches Harzmaterial verwendet wird oder das wiedergewonnene Harzmaterial mit dem ungebrauchten thermoplastischen Harzmaterial in einem speziellen Verhältnis, beispielsweise eins zu eins, vermischt wird.
Fig. 2
In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 100 eine Kühlgranuliereinrichtung zum Formen eines "granulierten Holzmehles", welche in der Ausführung als "Kühlmischer" bezeichnet wird, in dem das oben beschriebene Knetmaterial gemischt und gerührt wird.
Ein Mischerkörper 101 hat ein Gehäuse, das in einer umgedrehten konischen Form ausgebildet und mit einer Öffnung an dessen oberen Seite versehen ist. Auf der anderen Seite am Ende des Mischerkörpers 101 ist ein Auslaß 107 vorgesehen, in welchem ein Ventil 106 vorgesehen ist, um den Auslaß 107 öffnen und schließen zu können. Außerdem ist eine Ummantelung 102 um die Seite des Mischers 101 herum gebildet, in welcher Kühlwasser von einer Wasserzufuhrleitung 108 in eine Ablaufleitung 109 jederzeit zugeführt wird, um die Temperatur des Rohmaterials in dem Kühlmischer 100 in die Nähe des Schmelzpunktes des Harzmaterials abzukühlen. Zudem ist eine nicht dargestellte Auslaßleitung zum Ablassen von Dampf und Holzessiggas, das in dem Kühlmischer 100 erzeugt wird, mit dem Inneren des Kühlmischers 100 über die obere Wandfläche des Kühlmischerkörpers 101 hindurch verbunden.
Ferner ist ein Arm 103 in der Nähe der Mitte der oberen Wand des Kühlmischerkörpers 101 angeordnet. Der Arm 103 ist axial im wesentlichen in horizontaler Richtung im Kühlmischerkörper 101 gelagert und von einem Motor 111 über ein Untersetzungsgetriebe 112 angetrieben, um bei einer Drehgeschwindigkeit von 3 rpm gedreht zu werden. Die Drehwelle des Arms 103 ist eine Hohlwelle, in welcher eine weitere Drehwelle, die sich unabhängig von derjenigen des Arms 103 dreht, vorgesehen ist, um die Abtriebswelle des Motors 105 zu verbinden. Andererseits ist am Ende des Arms 103 eine Rühr- und Zerkleinerungsschaufel 104 gelagert, welche in der Schneckenbauart ausgeführt ist und die sich mit ihrer Drehachse zum unteren Ende des Kühlmischerkörpers 101 entlang dessen Innenwandseite im wesentlichen parallel dazu erstreckt. Die Rühr- und Zerkleinerungsschaufel 104 ist mit einer Drehwelle verbunden, die mit der Abtriebswelle des Motors 105 über einen Drehkraftübertragungsmechanismus verbunden ist, der aus einem Getriebe besteht, das in dem Arm 103 vorgesehen ist und angetrieben wird, um bei einer Geschwindigkeit von 90 rpm zu drehen.
Zudem ist eine Beschickungsöffnung 113 an der oberen Wand des Kühlmischerkörpers 101 vorgesehen, an welchem die Auslaßleitung 93 des Mischers 80 angeschlossen ist.
Das geknetete, in dem Mischer 80 gebildete Material wird über die Auslaßleitung 93 von der Beschickungsöffnung 113 des Kühlmischers 100 dem Kühlmischerkörper 101 zugeführt. Die Rühr- und Zerkleinerungsschaufel 104 wird von einem Motor 105 bei einer Drehgeschwindigkeit von 90 rpm gedreht, während der Arm 103 von der Drehkraft des Motors 111, wobei die Geschwindigkeit durch das Untersetzungsgetriebe 112 reduziert ist, in horizontaler Richtung bei der Drehgeschwindigkeit von 3 rpm gedreht wird, so daß die Rühr- und Zerkleinerungsschaufel 104 entlang der konischen Form der Innenwandfläche des Kühlmischerkörpers 101 folgend dreht, womit das geknetete Material innerhalb des Kühlmischers 100 gerührt wird. Das geknetete Material wird an der Innenwandfläche des Kühlmischerkörpers 101 durch das Kühlwasser gekühlt, das innerhalb der Ummantelung 102 fließt, um das "granulierte Holzmehl" durch Granulieren bis zu einem Durchmesser von 25 mm oder weniger zu bilden. Anschließend wird das granulierte Holzmehl an dem Auslaß 107 durch Freigabe des Ventils 106 ausgegeben.
Zudem wird das geknetete Material, das in dem Kühlmischer 100 gekühlt wird, in den Bereich des Erstarrungspunkts abgekühlt, d. h. auf eine Temperatur, die geringer als der Schmelzpunkt des in dem Rohmaterial enthaltenen Harzmaterials ist. Es ist nicht notwendig, die Temperatur unterhalb dieses Schmelzpunkts abzusenken, weil das Holzmehl darin eingemischt ist, so daß es ausreichen würde, auf die Temperatur abzukühlen, bei der das granulierte Holzmehl aus dem Auslaß 107 tatsächlich ausgegeben werden kann, d. h. bis auf eine Temperatur, die um 10ºC höher als die des Schmelzpunktes des in dem Rohmaterial enthaltenen Harzmaterials ist.
Falls beispielsweise PP für das Harzmaterial verwendet wird, liegt der Schmelzpunkt (von PP) bei 165ºC, so daß das geknetete Material, das in einem Gelzustand vorliegt, auf den Temperaturbereich von 90 bis 100ºC 10 bis 15 Minuten lang abgekühlt wird, nachdem es dem Kühlmischer 100 zugeführt wurde, womit das Kühlgranulierverfahren in dem Kühlmischer wirkungsvoll realisiert ist. Wenn das Kühlwasser innerhalb der Ummantelung 102 fließt, lag die Temperatur des von der Wasserzufuhrleitung 108 zugeführten Wassers bei 30ºC, während die Temperatur des von der Ablaufleitung 109 ablaufenden Wassers bei 40ºC lag.
Zudem ist die Kühlgranuliereinrichtung der Erfindung nicht auf eine solche Vorrichtung, wie den Kühlmischer, beschränkt, so daß andere Vorrichtungen verwendet werden können, die mit einer Rührschaufel zum Rühren des gekneteten Materials im Mischerkörper und mit einer Ummantelung versehen sind, die seitlich um den Mischerkörper herum, wie oben erwähnt ist, das geknetete Material in dem Mischerkörper durch innerhalb der Ummantelung fließendes Kühlwasser kühlen soll.
Es sei angemerkt, daß das geknetete, durch den Mischer 80 gebildete Material auch dadurch gekühlt werden kann, daß es innerhalb eines herkömmlichen Mischers ohne Ummantelung 102 nur gerührt wird. In diesem Fall dauert die Kühlung, sogar wenn auf eine Temperatur, die um 10ºC höher als diejenige des Schmelzpunkts des sich in dem gekneteten Material befindlichen Harzmaterials ist, abgekühlt wird, circa 30 Minuten lang, so daß es wünschenswert ist, ein granuliertes Holzmehl mittels einer solchen Kühlgranuliereinrichtung zu bilden, und zwar des oben in der Ausführung erwähnten Kühlmischers.
Fig. 3
Als nächstes wird das granulierte Holzmehl, das durch die Kühlgranuliereinrichtung gebildet wird, derart behandelt, daß sich eine Partikeldurchmessergröße von 10 mm oder weniger einstellt, um ein "synthetisches Holzmehl" zu bilden.
In Fig. 3 bezeichnet die Bezugsziffer 120 eine die Partikelgröße regulierende Einrichtung zum Regeln der Größe (Partikelgröße) des granulierten Holzmehls, wobei die die Partikelgröße regulierende Einrichtung in der Ausführung als ein "Fräser" bezeichnet wird.
Ein Fräserkörper 121 hat ein Gehäuse, das zylindrisch geformt ist und mit einer Öffnung 122 an dessen oberen Seite versehen ist. Die Öffnung 122 ist als Beschickungsöffnung 123 zum Zuführen des granulierten Holzmehles in den Fräserkörper 121 ausgeführt, welcher mit einem Deckel 122 versehen ist, der die Öffnung öffnen und schließen kann.
Ferner ist an der Bodenfläche des Fräserkörpers ein ein Schneidwerkzeug tragender Körper 124 vorgesehen, der in horizontaler Richtung von einer nicht dargestellten Drehantriebseinrichtung gedreht wird und an welchem drei Drehschaufeln 125, die nach oben und unten größer werden, um dessen Außenseite derart angeordnet sind, daß ein gleicher Winkel von 120º in Drehrichtung des das Schneidwerkzeug tragenden Körpers 124 gebildet wird und dessen Kanten an der gleichen Rotationsstelle gehalten werden. Beide ortsfesten Schaufeln 126 sind in dem Fräserkörper 121 fixiert und im wesentlichen symmetrisch bezüglich der Rotationsstelle der Drehblätter 125 angeordnet und belassen einen kleinen Raum zur Rotationsstelle der Drehschaufeln 125. Außerdem unterteilen die beiden ortsfesten Schaufeln 126 und der das Schneidwerkzeug tragende Körper 124 mit den Drehschaufeln 125 den Fräser 121 in zwei Bereiche, und zwar ist der eine die Zuführkammer 127 und der andere die Größe (Partikelgröße) regulierende Kammer 128. Die am Deckel 122 vorgesehene Beschickungsöffnung ist mit der Zuführkammer 127 verbunden. Zudem können die Räume zwischen den beiden ortsfesten Schaufeln 126 und den Drehschaufeln 125 eingestellt werden, um eine gewünschte Größe (Partikelgröße) des granulierten Holzmehls frei regulieren zu können. Auch die die Partikelgröße regulierende Einrichtung 128 ist von den beiden ortsfesten Schaufeln 126 unterteilt, um die Rotationsstelle der Drehschaufeln 125 mit einem Sieb 129 zu umgeben. In dieser Ausführung ist das Sieb 129 als Maschenanordnung ausgeführt, durch die Granulpartikel (Granulate) des "synthetischen Holzmehls" passieren können, deren Größe auf ungefähr 8 mm eingestellt ist. Ferner ist ein Auslaß 131 an der Unterseite der die Partikelgröße regulierenden Einrichtung 128 des Fräserkörpers 121 vorgesehen, um die nach der Größe regulierten Granulpartikel (Granulate) aus dem Fräser 120 abzugeben.
Bei dem oben erwähnten Fräser 120 wird der das Schneidwerkzeug tragende Körper 124 von der nicht dargestellten Drehantriebseinrichtung gedreht, nachdem das in dem Kühlmischer 100 gebildete, granulierte Holzmehl über die Beschickungsöffnung 123 des Deckels 122 zugeführt wurde, damit das granulierte Holzmehl zwischen dem das Schneidwerkzeug tragenden Körper 124 vorgesehenen Drehschaufeln 125 und den ortsfesten Schaufeln 126 auf die Partikeldurchmessergröße von 0,1 bis 8 mm reguliert wird, um das synthetische Holzmehl als erstes Rohformmaterial zu bilden. Auf diese Weise wird das synthetische Holzmehl gebildet, das die speziellen Fließeigenschaften besitzt, um das Misch- und Dispersionsvermögen zwischen dem Harzmaterial und dem Holzmehl in einem stabilen Zustand zu halten, d. h. um das Harzmaterial stets fest an dem thermisch und chemisch stabilen Holzmehl halten zu können, und das von chemischen Reaktionen und Adhäsion in Verbindung mit Kondensier- und Reduktionsvorgängen unabhängig ist. Anschließend passiert das synthetische Holzmehl die Maschenanordnung des Siebs 129, das in der die Partikelgröße regulierenden Einrichtung 128 vorgesehen ist, um aus dem Auslaß 131 abgegeben und einem Extruder 70 für den nächsten Arbeitsgang zugeführt zu werden.
Fig. 4
In Fig. 4 bezeichnet Bezugsziffer 70 einen Einzelschneckenextruder. Im allgemeinen sind herkömmliche Extruder mit einer oder mehrerer Schnecken versehen, die grob in zwei Gruppen klassifiziert werden können, und zwar in eine Einzelschneckenbauart und in eine Mehrschneckenbauart, wobei es verschiedene abgewandelte und kombinierte Konstruktionen gibt. Die Erfindung kann in jedem dieser Extruder Anwendung finden.
Eine Schnecke 71 der Einzelschneckenbauart wird von einem nicht näher beschriebenen Motor über ein Untersetzungsgetriebe 72 angetrieben und innerhalb einer Trommel 74 gedreht. Beim Einsatz der Drehschnecke 71 werden ein zerkleinertes Zellstoffmaterial und ein Harzmaterial als zweites Rohformmaterial, welche über einen Trichter 73 zugeführt werden, geknetet und von der Schnecke 71 ausgedrückt. An der Außenfläche der Trommel 74 sind Bandheizeinrichtungen 75 vorgesehen, um das zerkleinerte Zellstoffmaterial und das Harzmaterial zu erwärmen, so daß das zerkleinerte Zellstoffmaterial und das Harzmaterial allmählich schmilzen, während sie längs der Nut der Schnecke 71 in Vorwärtsrichtung gefördert und geknetet werden, wodurch das geknetete Material als Extrudiermaterial durch ein Sieb 76 und einen Adapter 77 von einer Extrudierdüse 78 des Adapters 77 hin zu einer Form 10 gequetscht wird.
Die in den Trichter 73 gefüllten Materialien sind ein zerkleinertes Zellstoffmaterial und ein Harzmaterial als zweites Rohformmaterial. Insbesondere hinsichtlich der Rohmaterialien bildet das Holzmehl ein feines Pudermaterial, das mit einem Partikeldurchmesser von 50 bis 300 um (50 bis 300 mesh), vorzugsweise von 99 (Minimum) bis 250 (Maximum) um (60 (Minimum) bis 150 (Maximum) mesh), vorliegt, wobei das gute Anpassen an das Harzmaterial beabsichtigt ist und der Reibungswiderstand des Holzmehles beim Extrudieren reduziert ist, um Verschleiß und Schaden am Extruder zu vermeiden. Der Feuchtigkeitsgehalt des Holzmehles wird in einem Bereich von 15 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 11 Gew.- % und noch bevorzugter in einem Bereich von 3 bis 5 Gew.-%, gehalten, wobei das im Formverfahren erzeugte Holzessiggas verdampfen und die Erzeugung von Dampf und Blasen unterbunden werden soll, um eine rauhe Oberfläche zu vermeiden.
Um außerdem die Eigenschaften des Holzmehls zu verbessern, ist es möglich, ein anderes Verfahren zum Bilden des Holzmehles zu verwenden, bei dem ein Material, wie Holzspäne, in einen Ureaharz-Klebstoff eingetaucht oder diesem hinzugegeben und durch Erwärmen getrocknet wird, und das getrocknete Material wird zerkleinert, um ein Puder zu schaffen, das mit einer Partikelgröße in einem Bereich von 50 bis 300 um (50 bis 300 mesh) vorliegt. Bei einem solchen Verfahren zum Bilden von Holzmehl wird das von dem Holzmehl stammende Essiggas schnell durch Neutralisations- und Verdampfungsvorgänge beseitigt, die beim Aushärtverfahren vorkommen, insbesondere während es in dem Harnstoffharzklebstoff neutralisiert wird, und anschließend wird eine getrocknete Klebstofffläche um das Holzmehl gebildet, so daß das Holzmehl effektiv daran gehindert wird, seinen Feuchtigkeitsgehalt zu erhöhen, wodurch die Gleiteigenschaft des Holzmehles verbessert wird und insbesondere der Reibungswiderstand beim Extrudieren reduziert wird.
Für das Harzmaterial kann PVC (Polyvinylchlorid), PET (Polyester), PP (Polypropylen) und ähnliches oder eine Kombination davon verwendet werden, was unmittelbar von Abfallharzformgegenständen zurückgewonnen wird, die oben als Rohformmaterial erwähnt sind. Alternativ dazu wird die Harzmaterialrohform von Harzgegenständen mit einem darauf beschichteten Harzfilm zurückgewonnen, wobei die Harzgegenstände in kleine Stücke zerkleinert werden, die zerkleinerten kleinen Stücke zermahlen werden, um ihren Harzfilm durch die Anwendung eines Druckmahleffekts abzusondern, die zermahlenen Stücke gepreßt sowie durch die Anwendung von Druckschlägen auf der Basis feiner Schwingungen pulverisiert werden und die durch den Pulverisierungsdruck abgesonderten Stücke des Harzfilms zu jeder Zeit entfernt werden.
Die Mischmenge des Holzmehles wird gemäß den Leiteigenschaften bestimmt, wie die Verschleißbeständigkeit. Bei der Erfindung kann das Holzmehl reichlich zugemischt werden, weil verschiedene negative Effekte beim Formverfahren eliminiert sind.
Ferner können beim Extrudieren eine Harzmaterialrohform, für welche das zurückgewonnene, aus Abfallmateralien von thermoplastischen Formharzgegenständen erhaltene Harzmaterial wiederverwendet wird, oder ein ungebrauchtes thermoplastisches Harzmaterial oder ein zurückgewonnenes Harzmaterial, das mit einem ungebrauchten thermoplastischen Harzmaterial in einem speziellen Verhältnis, beispielsweise von eins zu eins, gemischt ist, dem oben erwähnten Extruder zugeführt werden.
Zudem ist es je nach Anwendung möglich, Pigmente hinzuzufügen, um den Gegenstand zu färben.
Wie auch oben erwähnt ist, wird das einander Anpassen des Holzmehls und des Harzmaterials weiter verbessert, wenn das erfindungsgemäße, synthetische Holzmehl in den Trichter 73 des Extruders 70 eingebracht wird, wodurch ermöglicht wird, den Reibungswiderstand des Holzmehles zu reduzieren, um ein geeignetes geknetetes Material zu bilden.
Fig. 9
In Fig. 9 ist ein Übergangsstück 17 mit einer Einstromöffnung 18, von der aus in dem Extruder 70 geknetetes Extrudiermaterial einströmt, und mit einer Extrudierdüse 19 zum Ausgeben des Extrudiermaterials 79 in eine Form 10a vorgesehen, die im folgenden beschrieben wird. Auch das Übergangsstück 17 ist mit einem vorstehenden Abschnitt versehen, das einen rechtwinkligen Querschnitt an dessen Ende aufweist. Die Extrudierdüse 19 ist in einer langgestreckten, rechtwinkligen Form ausgeführt, die 50 mm breit und 12 mm hoch ist, um die Dicke von 8 mm an dem Ende des vorstehenden Abschnittes (siehe Fig. 10) zu bilden. Die Einstromöffnung 18 ist kreisförmig ausgeführt, von der aus eine Verbindungsöffnung gebildet ist, die ihre Querschnittsform allmählich hin zur Extrudierdüse 19 ändert. Zudem ist die Einstromöffnung 18 mit der gleichen Abmessung wie die kreisförmige Ausgabeöffnung des Extruders 70 ausgeführt. Andererseits sind vorzugsweise die Breite der rechtwinkligen Extrudierdüse 19 genauso groß wie der Durchmesser der Einstromöffnung 18 und deren Höhe genauso groß wie die Höhe einer Formkammer 22 der Form 10a ausgeführt, die im folgenden beschrieben wird.
Zudem ist es möglich, das Übergangsstück 17 unterschiedlich groß entsprechend der Abmessungen des Extruders zu bilden, beispielsweise falls der Durchmesser der Einstromöffnung 18 115 mm ist, kann die Extrudierdüse 19 rechtwinklig mit einer Breite von 150 mm und einer Höhe von 12 mm ausgeführt sein, die gleich der Höhe der Formkammer 22 ist.
Das hintere Ende des Übergangsstücks 17 ist an der Endfläche eines Siebabschnitts 16, der ein Sieb mit einer Befestigungseinrichtung, wie einem Bolzen, aufweist, durch ein Befestigungsbauteil 28 befestigt, das um das Übergangsstück 17 herum verriegelt ist, um die Einstromöffnung 18 des Übergangsstücks 17 an den Auslaß des Siebabschnitts 16 des Extruders 17 anzuschließen. Andererseits ist eine Aussparung (ein hohler Abschnitt) mit einem rechtwinkligen Querschnitt im wesentlichen in der Mitte der hinteren Endfläche der Form 10a ausgebildet, in welche der vorstehende Abschnitt, der einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist und am Ende des Übergangsstücks 17 vorgesehen ist, eingesetzt ist, um die Extrudierdüse 19 an eine Einführöffnung 12a der Form 10a anzuschließen.
Zudem wird gemäß der Ausführung eine Heizeinrichtung 14a innerhalb der Außenwand der Verbindungsöffnung des Übergangsstücks 17 untergebracht.
Das aus dem Auslaß des Siebabschnitts 16 des Extruders 17 gequetschte Extrudiermaterial 79 strömt über die Einstromöffnung 18 des Übergangsstücks 17 ein und von der Extrudierdüse 19 hin zur Einführöffnung 12a der Form 10a durch die Verbindungsöffnung hindurch, während sie durch Aufheizen warmgehalten wird. Obwohl der sich ändernde Querschnitt der Verbindungsöffnung von der Einstromöffnung 18 bis zur Extrudierdüse 19 relativ schnell abnimmt, liegt die Änderung nur hinsichtlich der Höhe vor, so daß der gute Fließzustand des Extrudiermaterials nicht verschlechtert. Auch die Extrudierdüse 19 besitzt eine größere Injektionsöffnung als herkömmliche Düsen, so daß eine große Menge geschmolzenen synthetischen Holzmehles ausgegeben werden kann. Außerdem wird die Extrudierdüse 19 in einer Form gebildet, um die Druckdichte zu ermöglichen, womit eine Belastung der Düse vermieden wird, die bei den herkömmlichen Düsen auftritt.
Fig. 5
In Fig. 5 ist eine Form 10 ähnlich der T-Düse ausgeführt und ist mit einem Einführabschnitt 11, in welchem das Extrudiermaterial 79 durch Erwärmung warm gehalten wird und gequetscht wird, wobei seine Fließfähigkeit erhalten bleibt, und mit einem Formabschnitt 21 versehen, der eine Formkammer 22 umfaßt, die das Extrudiermaterial 79 zur Platte formt, die sehr breit ist und eine vorbestimmte Dicke aufweist.
Der Einführabschnitt 11 ist mit einer Einführöffnung 12 und einer Einführkammer 13 versehen und ändert schnell seine Querschnittsform ausgehend von einer Extrudierdüse 78, welche einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von ungefähr 65 mm aufweist, bis zum Einlaß der Formkammer 22, der mit einem langgestreckten, rechtwinkligen Querschnitt ausgeführt ist, der 910 mm breit und 12 mm hoch ist. Der Abstand zwischen der Extrudierdüse 78 und dem Einlaß der Formkammer 22 (die Länge des Einführabschnitts 11 in Quetschrichtung) liegt bei ungefähr 200 mm.
Der vertikale Querschnitt der Einführöffnung 12 ist in der Form 10 in Breitenrichtung elliptisch, wie in Fig. 5 gezeigt ist, geweitet, um im wesentlichen gleich oder etwas größer als die Extrudierdüse zu sein. Der horizontale Querschnitt der Einführöffnung 12 ist hin zur Form 10 in Breitenrichtung, wie in Fig. 6 dargestellt ist, gekrümmt, wobei beide Enden des gekrümmten Querschnitts die beiden Enden des rechtwinkligen Querschnitts der Formkammer 22 in Längsseitenrichtung treffen. Dies bedeutet, daß die Einführöffnung 12 kleiderbügelartig ausgebildet ist und mit der Extrudierdüse 78 des Extruders 70 im wesentlichen in der Mittelposition in dessen Längsseitenrichtung verbunden ist. Auch der Raum zwischen der Einführöffnung 12 und dem Einlaß der Formkammer 22 ist durch die Einführkammer 13 verbunden, die einen dreieckigen Querschnitt bildet, in deren Richtung der vertikale Querschnitt allmählich abnimmt.
Zudem kann die Einführöffnung 12 kleiderbügelartig, wobei beide Enden des rechtwinkligen Querschnitts des Einlasses der Formkammer 22 in der Längsseitenrichtung mit der Extrudierdüse 78 des Extruders 70 im vertikalen Querschnitt geradlinig verbunden sind, und in einer geraden Rohrbauart ausgebildet sein, welche geradlinig in Breitenrichtung der Form 10 ausgeführt ist. Daneben ist insbesondere die kleiderbügelartige Einführöffnung mit dem gekrümmten Querschnitt insofern bevorzugt, als die Fließfähigkeit des Extrudiermaterials zunimmt, das zwischen der Einführöffnung 12 und dem Inneren der Einführkammer 13 strömt.
Außer dem vertikalen, elliptisch ausgeführten Querschnitt der Einführöffnung 12 und der Einführkammer 13 kann dieser vertikale Querschnitt dreieckig ausgebildet sein, wobei in der Richtung des dreieckigen Querschnitts der vertikale Querschnitt von der Extrudierdüse 78 zur Formkammer allmählich abnimmt, oder die Einführöffnung 12 und die Einführkammer 13 können vereinfacht konstruiert sein, wobei die Höhen der Einführöffnung 12 und der Einführkammer 13 nicht nur bezüglich des Innendurchmessers der Extrudierdüse sondern auch hinsichtlich der Höhen der Formkammer 22 und einer Lage 24 gleich sind. Die Lage 24 ist aus einem Fluorharz gebildet, und bedeckt die Formkammer zur Bildung der Innenwandhaut.
Ein Heizer 14 oder eine Heizeinrichtung, wie eine elektrische Heizeinrichtung, ist um die Aussenseite der Aussenwand der Einführöffnung 12 und der Einführkammer 13 herum vorgesehen. Jedoch ist bei der Ausführung die Heizeinrichtung 14 innerhalb der Aussenwand an einer Stelle mit einer sehr guten Heizwirkung vorgesehen, so daß das Extrudiermaterial 79, das innerhalb der Einführöffnung 12 und der Einführkammer 13 fließt, durch Aufheizen warmgehalten werden kann, um dessen Fließfähigkeit aufrechtzuhalten.
Zudem ist die Formkammer 22 aufgrund nicht beschriebener Metallabstandshalter im Querschnitt quadratisch ausgebildet, die mit zwei oberen und unteren Seitenmetallplattenhaltern, die jeweils eine Heiz- und eine Kühleinrichtung um die Kanten beider Seiten aufweisen, so daß die Dicke der gewünschten synthetischen Holzplatten wunschgemäß eingestellt werden kann, um zwei oder mehrere Plattenarten aufgrund des Austausches der Abstandshalter zu erhalten.
Die Form 10 ist im vertikalen Querschnitt langgestreckt und rechteckig mit einer Breite von 910 mm und einer Höhe von 12 mm in Breitenrichtung, und der Abstand zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Formkammer 22 (die Länge des Formabschnitts 21 in Quetschrichtung) liegt bei 500 mm.
Fig. 12
In Fig. 12 ist die Form 10a genauso wie die oben beschriebene Form 10 gebildet und mit einem Einführabschnitt 11a, in welchem das Extrudiermaterial 79 durch Aufheizen warmgehalten wird und unter Beibehaltung einer Fließfähigkeit gequetscht wird, und mit einem Formabschnitt 21 versehen, der zu demjenigen der oben erwähnten Form ähnlich ist. Der Einführabschnitt 11a ist mit einer kleiderbügelartigen Einführöffnung 12a versehen, und die Einführöffnung 12a endet schnell ihre Querschnittsform ausgehend von einer Extrudierdüse 19, die einen rechteckigen Querschnitt mit einer Breite von 900 mm und einer Höhe von 12 mm aufweist. Die Einführöffnung 12a stimmt mit derjenigen der Ausführung überein, bei der die Einführöffnung 12 und die Einführkammer 13 der oben erwähnten Form 10 die gleiche Höhe wie die Formkammer 22 aufweisen.
Fig. 5, 6 und 12
Die Innenwandflächen an allen Seiten der Formkammer 22 sind mit einer Lage 24 ausgekleidet, die 0,25 mm dick ist und aus einem Flurharz gebildet ist. Alternativ dazu können die Innenwandflächen direkt mit einem Flurharz beschichtet werden, jedoch wird insbesondere die Lage 24 aus einem Flurharz insofern bevorzugt, als sie sehr beständig ist und leicht ausgetauscht und behandelt werden kann.
Noch bevorzugter wird die Lage 24 durch Beschichten einer Fluorharzschicht auf eine Fläche eines Glasgewebestoffs gebildet, bei dem TFE, FEP, CTFE, VdF für das oben erwähnte Fluorharz verwendet wird. Anstatt des Glasgewebestoffs kann auch ein Fließ aus Glasfasern verwendet werden.
Obwohl die Innenwandflächen der oberen und unteren Seite, d. h. die Innenwandflächen, die den Flächen entsprechen, welche die Vorder- und Rückflächen des Formgegenstands bilden, mit Fluorharz beschichtet werden können, wird vorzugsweise das Fluorharz auf allen Flächen der Innenwand der Formkammer 22 aufgebracht.
Kühlleitungen 25 sind ein Beispiel für eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Formabschnitts 11 der Form 10, die innerhalb der Form 10 installiert ist und zwar an der oberen und unteren Seite an speziellen Stellen in Quetschrichtung, wobei die Kühlleitungen eine Kühlflüssigkeit als Kühlmedium, wie normal temperiertes Wasser, Wasser oder Öl innerhalb des Temperaturbereichs von annähernd 70 bis 80ºC, zuführen, um das durch die Formkammer 22 gequetschte Extrudiermaterial zu kühlen. Die Anordnung der Kühlleitungen kann dadurch realisiert werden, daß der Abstand zwischen den Kühlleitungen 25 ausgehend von einem zum Einlaß der Formkammer 22 benachbarten Teil hin zum Düsenauslaß 23 allmählich abnimmt, um das langsame Abkühlen des durch die Formkammer 22 gequetschten Extrudiermaterials 79 zu verbessern, oder sie (die Anordnung) kann in der Aussenwand des Formabschnitts der Form 10 angeordnet sein. Jedoch sollen die Kühlleitungen nur das Extrudiermaterial 79 innerhalb der Formkammer 22 kühlen, so daß deren Anordnung nicht auf diese Ausführung beschränkt ist.
Fig. 12
Eine Führungsplatte 15, wie sie in Fig. 12 dargestellt ist, ist 7 mm dick und ist in einer doppelsymmetrischen Trapezform mit einer Länge von 200 mm auf der kurzen Seite und einer Länge von 850 mm auf der langen Seite und einer Höhe von 100 mm ausgebildet und ist mit einer 0,1 bis 0,5 mm dicken Lage aus Fluorharz, wie Teflon, an allen Aussenflächen ausgekleidet. Zudem können die Aussenflächen der Führungsplatte 15 direkt mit einem Fluorharz beschichtet werden. Das Auskleiden mit der Lage aus Fluorharz und das Fluorharzbeschichten werden genau so wie bei der Lage 24 durchgeführt, die in der Formkammer 22 der oben erwähnten Form vorgesehen ist. Die Führungsplatte 15 ist im wesentlichen in der Mitte der Einführöffnung 22 angeordnet, die 12 mm hoch und 90 mm breit ist, um die 25 mm Abstände von den beiden Enden der Einführöffnungen 12a in Breitenrichtung beizubehalten. Gleichzeitig ist die hintere Endseite der Führungsplatte 15 im wesentlichen so angeordnet, daß der parallele Abstand zum hinteren Ende der Wandfläche der Einführöffnung 12a erhalten bleibt. Die Führungsplatte 1 S wird schließlich an der Form 10a und zwar an der unteren Fläche der Einführöffnung 12a mit vier Bolzen 27 befestigt, wie in Fig. 12 dargestellt ist. Demgemäß ist ein Abstand von 5 mm zwischen der oberen Fläche der Führungsplatte 15 und der oberen Fläche der Einführöffnung 12a gebildet.
Zudem kann es bevorzugt sein, die Abmessung der Führungsplatte jeweils nach den Dimensionen der Einführöffnung 12a festzulegen, so daß deren Dicke 90% oder weniger von der der Einführöffnung 12a und deren Breite in einem Bereich von 70 bis 95% von der der Einführöffnung 12a sind.
Ferner kann die Führungsplatte im wesentlichen in der Mitte der Einführöffnung 12a in Höhenrichtung angeordnet werden, um Räume an deren oberen und unteren Fläche zu bilden, was denjenigen der oberen und unteren Fläche der Einführöffnung 12a gleicht.
Falls die Führungsplatte 15 gemäß der Ausführung im wesentlichen in der Mitte der Einführöffnung 12a in deren Höhenrichtung angeordnet ist, sollte sie im wesentlichen in der Mitte der Einführöffnung 12a in Höhenrichtung angeordnet sein, um Räume von 2,5 mm nach oben und nach unten zu bilden, und sollte mittels vier Bundstiften an der Form 10a befestigt werden.
Fig. 6
Das aus der Extrudierdüse 78 des Extruders 70 gequetschte Extrudiermaterial strömt entlang der Einführöffnung 12 in Breitenrichtung der Form 10, während es durch die Einführkammer 13 hindurch in Quetschrichtung der Formkammer 22 strömt. Mit anderen Worten strömt das Extrudiermaterial 79 gerichtet unter Ausbildung eines weiteren Ringes, welcher die Extrudierdüse 78 des Extruders 70 zentriert, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 6 dargestellt ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Einführabschnitt 11 durch die Heizeinrichtung 14 erwärmt, so daß die Fließfähigkeit des Extrudiermaterials 79 erhalten bleibt. Auch die Einführöffnung 12 und die Einführkammer 13 weisen eine große Höhe und eine schnell zunehmende Breite auf, so daß das in die Einführöffnung 12 und die Einführkammer 13 strömende Extrudiermaterial 79 unter Beibehaltung eines gut gekneteten Zustands gequetscht werden kann. Anschließend wird das Extrudiermaterial 79 aus der Formkammer 22 extrudiert, das eine langgestreckte rechteckige Querschnittsform mit einer Länge von 910 mm und einer Höhe von 12 mm hat. Beim Durchlaufen der Formkammer 22 wird das Extrudiermaterial 79 durch das innerhalb der Kühlleitung 25 fließende Wasser abgekühlt und verfestigt, um eine synthetische Holzplatte als Formgegenstand 29 mit einer Dicke von 12 mm zu formen.
Während das Extrudiermaterial 79 in der Formkammer 22 strömt, wird das Extrudiermaterial 79 sanft und langsam abkühlend extrudiert, weil die Aussenflächen der Innenwand der Formkammer 22 mit der Lage 24 aus Fluorharz zur Bildung der Innenwandschicht ausgekleidet sind.
Das Fluorharz hat Eigenschaften dahingehend, daß 1 es eine Hitzebeständigkeit bei 300ºC besitzt, 2 die Oberfläche eben ist und der Reibungskoeffizient klein ist und 3 der Wärmeleitkoeffizient geringer als derjenige von Metallen ist, wodurch folgende Verhaltensweisen des Extrudiermaterials 79 erhalten werden.
(1) Da das Fluorharz eine ebene Fläche bietet und dessen Reibungskoeffizient äußerst gering ist, kann insbesondere das Holzmehl innerhalb des die Formkammer 22 durchlaufenden Extrudiermaterials 79 strömen, ohne einen negativen Effekt bezüglich eines hohen Widerstands damit zu zeigen, wodurch das Extrudiermaterial 79 in einem gut gekneteten Zustand gehalten wird. Folglich kann eine hoch qualitative, synthetische Holzplatte geformt werden, dessen Dichte ohne Hohlräume gleichmäßig und deren Oberfläche eben ist.
Allgemein wird die Fließfähigkeit des Extrudiermaterials 79 dadurch verringert, daß das Extrudiermaterial 79 in dem Formabschnitt 21 gekühlt wird, so daß der Reibungswiderstand des Holzmehls in dem Extrudiermaterial 79 größer als der des Harzmaterials darin wird. Insbesondere bei herkömmlichen Formen der T-Bauart, ist der Reibungswiderstand an Innenflächen der Form auch groß, so daß das strömende, mit der Innenfläche der Form in Kontakt stehende Holzmehl einer großen Widerstandskraft unterworfen wird, so daß es nicht ruhig fließt und sich damit insofern ungünstig verhält, als beispielsweise der geknetete Zustand des Extrudiermaterials 79 nicht gleichmäßig ist und sich Hohlräume ausbilden. Jedoch wird bei der erfindungsgemäßen Form 10 die Innenwandschicht an den Flächen der Innenwand der Formkammer 23 dadurch vorgesehen, daß die Lage 24 aus Fluorharz aufgebracht wird, die ebene Flächen bildet und einen äußerst geringen Reibungskoeffizienten aufweist, so daß dem Holzmehl des Extrudiermaterials 79 keine große Widerstandskraft von den Innenflächen der Formkammer 22 mitgeteilt wird, weswegen sich das Holzmehl nicht auf die oben erwähnte Weise verhält und das Extrudiermaterial von der Formkammer 22 derart gequetscht wird, daß dessen Dichte gleichmäßig und hoch bleibt, während der gut geknetete Zustand beibehalten wird.
Wie auch oben beschrieben ist, wird die Widerstandskraft des Extrudiermaterials 79 gegen das Holzmehl reduziert, und das Extrudiermaterial 79 wird mit einer gleichmäßigen Dichte gebildet, so daß die Fläche der synthetischen Holzplatte, die der produktmäßigen Formgegenstand 29 ist, eben und glatt fertiggestellt werden kann, ohne eine rauhe Oberfläche zu erzeugen.
Gemäß dem Stand der Technik konnte das in dem Extrudiermaterial 79 enthaltene Holzmehl nicht ruhig innerhalb der Form strömen, so daß das Holzmehl durch die Erwärmung der Heizeinrichtung angebrannt wurde und sich farblich in einen dunkelbraunen Farbton änderte. Bei der Erfindung wiederum kann, wie oben beschrieben ist, das in dem Extrudiermaterial 79 enthaltene Holzmehl ruhig strömen, so daß das Holzmehl nicht anbrennt und eine Verschlechterung bezüglich der Schlagzähigkeit oder ähnlicher Eigenschaft vermieden werden kann.
(2) Das Fluorharz besitzt einen geringen Wärmeleitkoeffizient im Vergleich zu Metallen, weswegen ein geringer Kühleffekt vorliegt, um die Verwindung beim Kühlen des Extrudiermaterials 79 zu kontorllieren.
Obwohl die Formkammer 22 der Form 10 durch das Kühlwasser, das innerhalb der Kühlleitungen 25 fließt, gekühlt wird, stellt sich die Kühltemperatur der Formkammer 22 nicht direkt und schnell an den Innenwandflächen ein, weil das Fluorharz einen geringeren Wärmeleitungskoeffizienten im Vergleich zu Metallen aufweist, so daß das Extrudiermaterial 79 in der Formkammer 22 langsam abgekühlt wird, also ohne Schnellkühlung. Demgemäß wird eine große Verwindung, die in dem Extrudiermaterial 79 bei einer Schnellkühlung hervorgerufen wird, vermieden, so daß die Verwindung der synthetischen Holzplatte, die der produktgemäße Formgegenstand 29 ist, reduziert werden kann, wobei die Oberfläche eben und glatt ausgebildet wird.
Da eine Kühleinrichtung, wie die Kühlleitungen 25, in dem Formabschnitt 21 der Form 10 vorgesehen ist, ist es ferner notwendig, den Formgegenstand mittels Kühlwalzen oder ähnlichem zu kühlen oder dessen Verwindungen durch eine Korrekturwalze oder ähnliches nach einer Formgebung mittels eines herkömmlichen Verfahrens, wie das Extrudieren oder Kalandrieren, zu korrigieren, wodurch eine fertiggestellte synthetische Holzplatte mit wenig Innen- und Restspannungen beim Quetschen des Extrudiermaterials 79 aus dem Düsenauslaß 23 geformt wird. Demgemäß kann das erfindungsgemäße Extrudieren der synthetischen Holzplatte Altersverwerfungen oder Verwindungen vermeiden, die bei herkömmlichen Extrudieren oder Kalandrieren der synthetischen Holzplatte hervorgerufen werden.
Auch beim Extrudieren unter der Verwendung einer Form der T-Düsenbauart stömt das geknetete Extrudiermaterial 79 durch den Einführabschnitt, dessen Querschnittsform sich ausgehend von der Extrudierdüse 78 mit einem relativ kleinen Durchmesser hin zum Formabschnitt mit einem rechtwinkligen Querschnitt mit einer gestreckten Länge und einer geweiteten Breite abrupt ändert, und strömt anschließend im Formabschnitt eine relativ lange Distanz, so daß es beim herkömmlichen Extrudierverfahren, bei dem die Form der T-Düsenbauart eingesetzt wird, unmöglich war, ein in großen Mengen Holzmehl vermischtes Harzmaterial einzubinden. Sollte doch, wie oben beschrieben ist, vielmehr die ausgezeichneten Eigenschaften des Fluorharz zum Tragen kommen, kann das Extrudieren der eine große Menge Holzmehl enthaltenen, synthetischen Holzplatte dadurch realisiert werden, daß die Form der T- Düsenbauart verwendet wird.
Falls die oben erwähnte Extrudierdüse 19 an die Einführöffnung 12a der Form 10a angeschlossen wird, sollte das von dem Auslaß des Siebabschnitts 16 des Extruders 70 gequetschte Extrudiermaterial 79 durch Erwärmen warmgehalten werden und durch die Verbindungsöffnung von der Extrudierdüse 19 in die Einführöffnung 12a der Form 10a strömen. Da sich der Querschnitt der Verbindungsöffnung nur in Höhenrichtung ändert, wird der Strömungszustand des Extrudiermaterials 79 nicht komplex. Auch die Höhe der Einführöffnung 12a ist gleich der Höhe der Formkammer 22, und der Querschnitt der Einführöffnung 12a ändert sich nur in Breitenrichtung, so daß der Strömungszustand des Extrudiermaterials 79 in der Einführöffnung 12a der Form 10a verglichen mit der Form 10 der oben genannten Ausführung nicht komplex wird, bei der sich der Querschnitt der Einführöffnung 12 und der Einführkammer 13 sowohl in Höhen- als auch in Breitenrichtung ändert. Demgemäß wird der Strömungszustand des Extrudiermaterials 79 in der Extrudierdüse 19 und in der Einführöffnung 12a der Form 10a verbessert.
Weitere Wirkungen oder Funktionsweisen entsprechen denjenigen der oben erwähnten Form 10.
Fig. 12
Falls die Führungsplatte 15 in der Einführöffnung 12a vorgesehen ist, trifft der Strom des Extrudiermaterials 79, der aus der Extrudierdüse des Zwischenstücks 17 ausgegeben wird, wie durch die Richtungspfeile in Fig. 12 dargestellt ist, die hintere Endfläche der Führungsplatte 15, und anschließend weicht das Extrudiermaterial 79 an beiden Seiten der Einführöffnung 12a durch einen Durchgang hindurch aus, der zwischen der hinteren Kante der Führungsplatte 15 und der hinteren Wandfläche der Einführöffnung 12a ausgebildet ist, während ein Teil des Extrudiermaterials 79 hin zur Formkammer 22 durch einen Raum zwischen der Führungsplatte 15 und der oberen Wandfläche der Einführöffnung 12a gelangt. Demgemäß läßt die in der Einführöffnung 12a vorgesehene Führungsplatte 15 einen relativ einfachen Strom des Extrudiermaterials 79 zu, so daß das Extrudiermaterial 79 vor einer ungleichmäßigen molekularen Orientierung bewahrt wird, die durch eine zwischen dem zentralen Abschnitt und den Endabschnitten unterschiedliche, lineare Ausdehnung jedes Rohmaterials in Quetschrichtung des Extrudiermaterials 79 erzeugt wird. Auf diese Weise wird versucht, die lineare Expansion gleichmäßig zu machen und die molekulare Ausrichtung zu kontrollieren, um den Strom des Extrudiermaterials 79 in der Formkammer 22 des Formabschnitts 21 gleichmäßig ausbreiten zu lassen. Dies bedeutet, daß sich der Strom des Extrudiermaterials 79 gleichmäßig in der Formkammer 22 des Formabschnitts 21 innerhalb der Form 11a verteilt, um mit einer gleichmäßigen Dichte ausgequetscht zu werden, so daß das Extrudiermaterial 79 mit einer gleichmäßigeren Dichte gequetscht werden kann.
Da die Innenwandschicht an der Oberfläche der Führungsplatte 15 mit einer damit verbundenen Fluorharzlage versehen ist, wird auch die Widerstandskraft gegen das Extrudiermaterial 79 reduziert, das an der Führungsplatte 15 vorbeiläuft, und insbesondere wird das in dem Extrudiermaterial 79 enthaltene Holzmehl, das einen großen Reibungswiderstand aufweist, nicht dem großen Widerstand an der Oberfläche der Führungsplatte 15 ausgesetzt, so daß das Extrudiermaterial 79 ruhig entlang fließen und in die Formkammer 22 der Form gequetscht werden kann, wobei der geknetete Zustand des Extrudiermaterials mit einer gleichmäßigen und hohen Dichte beibehalten wird.
Falls das erfindungsgemäße Extrudieren unter der Verwendung des erfindungsgemäßen synthetischen Holzmehles durchgeführt wird, wird das Extrudiermaterial 79 in einem derart gut gekneteten Zustand gebildet, weil das Harz an der gesamten Oberfläche des ganzen Holzmehles haften bleibt und das gesamte Holzmehl innerhalb des Extruders 70 ausnahmslos durchdringt. Dem Extrudiermaterial 79, insbesondere dem darin enthaltenen Holzmehl, wird nicht der große Widerstand an der Wandfläche des Extruders und der Form mitgeteilt, so daß der Strom ruhig fließen kann, wodurch eine synthetische Holzplatte geformt wird, die eine gleichmäßigere und höhere Dichte aufweist.
Ferner fügt eine Bremseinrichtung, die in einer weiteren Ausführung im folgenden beschrieben wird, eine Widerstandskraft dem Formgegenstand 29 zu, der von dem Düsenauslaß 23 der Form extrudiert wird. Diese zusätzliche Widerstandskraft wirkt in entgegengesetzter Richtung zur Extrudierrichtung, wodurch eine synthetische Holzplatte geformt wird, die eine gleichmäßige und hohe Dichte aufweist.
Fig. 5 bis 7
Wie oben erwähnt ist, fügt die Bremseinrichtung eine Widerstandskraft dem Formgegenstand 29 zu, der von dem Düsenauslaß 23 der Form 10 extrudiert wird, wobei die Widerstandskraft in entgegengesetzter Richtung zur Extrudierrichtung wirkt, um die Extrudierkraft des Formgegenstands 29 zu kontrollieren. Im folgenden wird eine Bremseinrichtung 30 anhand der Zeichnungen beschrieben.
Die in Fig. 5 gezeigten Klemmwalzen 31a und 31b sind aus Gummi und berühren den Formgegenstand 29, um den Formgegenstand mit einem Paar Klemmrollen 31a und 31b über dessen gesamten Breite an seiner Vorder- und Rückseite zu halten. Die jeweiligen Walzen 31a und 31b werden an den zwei Enden von Wellen 32, 32 durch Lager 34, 34 getragen.
Die an beiden Enden der Walze 31a angeordneten Lager 34 sind an einer Basis 36 zum Fixieren der Lager befestigt. Zwei Führungsschäfte 38, 38 stehen auf der Basis 36 auf beiden Seiten der Lager 34, und Federn 43, 43 sind jeweils in den Führungsschäften 38 eingesetzt. Die an beiden Enden der Walze 31b angeordneten Lager sind an einem Rahmen 37 befestigt, wobei der Rahmen 37 nach unten und nach oben beweglich ist und mit Durchgangslöchern auf seinen beiden Enden versehen ist und mit den Federn 43 insofern in Kontakt steht, als die Führungsschäfte 38 jeweils in den Führungslöchern eingesetzt sind.
Zudem sind die Wellenmittelpunkte der Walzen 31a bzw. 31b auf der zu den Führungen 38 parallelen Linie angeordnet, und die Walze 31b ist derart angeordnet, daß sie mit der Walze 31a in Kontakt kommen und von ihr getrennt werden kann, um den Formgegenstand 29 im wesentlichen in einer Tangentialrichtung zwischen den Außenflächen der Walze 31b und der Walze 31a zu positionieren.
In dieser Ausführung sind für die Federn 43 Druckfedern eingesetzt und die Druckfedern teilen dem Rahmen 37 derartgerichtet eine Kraft mit, daß ein Raum gebildet wird, in den der Formgegenstand 29 zwischen den Walzen 31a und 31b eingeführt werden kann. Zudem sind die Druckfedern 44, 44, die stärker als die Federn 43 sind, von den Enden der Führungen 38 her eingesetzt und an den Enden der Führungen 38 mittels Muttern 49, 49 befestigt, um die Federn 44 zusammenzudrücken, damit eine Kraft derart gerichtet aufgebracht wird, daß der Rahmen 37, d. h. die Walze 31b, gedrückt wird, um die Walze 31a zu berühren. Auf diese Weise kann die Walze 31b mit der Walze 31a in Berührung kommen und von der Walze 31a getrennt werden. Zudem kann der Rahmen 37 direkt durch die Muttern 49 ohne die Federn 44 gedrückt werden.
Ferner sind Trommeln 33, die V-förmige Nuten zum Aufnehmen von Riemen 35 an der Außenseite der Walzen 31a aufweisen, an beiden Enden der Walzen 31a vorgesehen, und Reibungsbauteile, wie der Riemen 35, sind um die V-förmigen Nuten an der Außenseite der Trommeln diese halb umgebend gewunden. Jeder Riemen 35 ist mit einem Halter 39 an seinem einen Ende, um durch Koppeln des Halters 39 mit einem Schaft 41 gehalten zu werden, der an der Seitenwand der Basis 36 befestigt ist, und mit einer Stange 40 mit einem Flansch an seinem anderen Ende versehen. Weiterhin ist das Ende der Stange 40 in einem Durchgangsloch eines Trägers 46 eingesetzt, der an der Seitenwand befestigt ist, und trägt exzentrisch eine mit einem Hebel 48 versehene Nocke.
Zudem ist eine Feder zwischen dem Flansch der Stange 40 und dem Träger 46 vorgesehen, um eine Kraft derart gerichtet abzugeben, daß der um die Walze 33 gewundene Riemen 35 gelöst wird. Wenn in dieser Ausführung die Nocke 47 durch Drehen des Hebels 48 in entgegengesetztem Uhrzeigersinn nach Fig. 6 gedreht wird, wird der Riemen 35 entsprechend Fig. 6 nach unten gegen die von der Feder 45 über die Stange 40 ausgeübte Kraft gezogen, weil die Nocke 47 exzentrisch gelagert ist.
Dies bedeutet, daß der Riemen 35 derart gerichtet gezogen wird, daß der Riemen in der V- förmigen Nut der Walze 33 aufgenommen ist, so daß der Riemen 35 in der V-förmigen Nut der Trommel 33 aufgenommen ist, um die Drehung der Walze 33 zu steuern. Auch wenn die Nocke 47 durch Drehen des Hebels 48 im Uhrzeigersinn nach Fig. 7 gedreht wird, drückt die Stange 40 den Riemen 35 entsprechend Fig. 7 durch die von der Feder 45 ausgeübte Kraft nach oben und löst den Riemen 35 von der V-förmigen Nut der Trommel 33, um die Steuerung der Drehung der Walze 33 zu beseitigen.
Zudem lockert sich der Sitz der V-förmigen Nut der Walze 33 und des Riemens 35 oder wird entsprechend der Drehanschlagspositionen der Nocke 47 festgezogen, um die Steuerkräfte einzustellen.
Anstatt der Nocke 47 kann eine Klemmutter an dem Ende der Stange 40 befestigt werden und so gedreht werden, daß der Sitz der V-förmigen Nut der Trommel 33 und des Riemens 35 eingestellt wird, wodurch die Steuerkraft der Drehung der Walze 33 eingestellt wird.
Obwohl bei der Ausführung drei oben erwähnte Paare Walzen 31a und 31b in bestimmten Abständen in Extrudierrichtung des Formgegenstands 29 vorgesehen sind, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, ist die Erfindung nicht auf diese Zahl beschränkt, und es ist möglich, eine andere Anzahl Paare einzusetzen, solange die Funktion erhalten bleibt.
Obwohl auch bei der Ausführung die oben erwähnte Bremseinrichtung an den beiden Enden der Walze 31a vorgesehen ist, ist es möglich, diese an einem Ende der Walze 31a vorzusehen. In Anbetracht der vollständigen Steuerung der Drehung der Walze 31a wird jedoch vorzugsweise die Bremseinrichtung an beiden Enden der Walze 31a vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausführung der Bremseinrichtung ist auch ein Paar Bremsscheiben mit einer Länge, die sich längs der gesamten Breite des Formgegenstands 29 erstreckt, vorgesehen, um einen Kontakt mit den Vorder- und Rückflächen des Formgegenstands 29 herzustellen und zu trennen, so daß die Extrudierkraft des Formgegenstands 29 durch Andrücken gesteuert werden kann, um aufgrund des Paares Bremsscheiben mit den Vorder- und Rückfläche in Kontakt zu kommen. Fermer können die Bremsscheiben dadurch gebildet werden, daß plattenförmige, elastische Bauteile aus Gummi oder Harz an Rahmen aus Stahl oder Holz befestigt werden, um die Flächen des elastischen Bauteils zu drücken, um den Formgegenstand 29 zu berühren. Zudem ist die Bremseinrichtung bestehend aus dem Paar Bremsscheiben nicht auf die verwendete Anzahl beschränkt.

Wirkung der Extrusionssteuerung für Formgegenstände

Die Muttern 49, 49 werden gegen die von den Federn 43, 43 ausgeübte Kraft festgezogen, der Rahmen 37 wird aufgrund der Federn 44, 44 entsprechend der Zeichnung nach Fig. 7 nach unten gedrückt, und die Walze 31b wird über den Formgegenstand 29 mit der Walze 31a in Druckkontakt gebracht. Die Walzen 31a und 31b werden in die Richtung der in Fig. 5 gezeigten Pfeile aufgrund der Extrudierkraft des Formgegenstands 29 gedreht, und anschließend wird die Trommel 33 in einer gemeinsamen Drehung mit der Walze 31a gedreht.
Die Nocke 47 wird durch Drehung des Hebels 48 gegen den Uhrzeigersinn nach Fig. 7 gedreht, der Riemen 35 wird entsprechend der Zeichnung nach Fig. 7 gegen die von der Feder 45 ausgeübte Kraft durch die Stange 40 nach unten gezogen und die Drehkraft der Trommel 33 wird derart gesteuert, daß der aus dem Düsenauslaß 23 der Form 10 ausgequetschte Formgegenstand zwischen den Walzen 31a und 31b eingeschoben wird, wodurch die Extrudierkraft des zwischen den Walzen 31a und 31b gehaltenen Formgegenstands 29 gesteuert wird.
Wie in den Fig. 5 und 6 mit den zweipunkt-strichlierten Pfeilen dargestellt ist, wird die Steuerkraft gegen die Extrudierkraft des Formgegenstands 29 durch die Walzen 31a und 31b hervorgerufen, wobei die Kraft dem Extrudiermaterial 79 in dem Formabschnitt 21 der Form 10 und in dem Einführabschnitt 11 in der zur Extrudierrichtung entgegengesetzten Richtung mitgeteilt wird. In diesem Augenblick vor dem Abkühlen befindet sich das Extrudiermaterial 79 in einem derartigen Zustand, daß es eine hohe Fließfähigkeit besitzt, so daß das aus der Extrudierdüse 78 ausgegebene Extrudiermaterial 79, wie in Fig. 6 mit Einpunkt-strichlierten Linien dargestellt ist, aufgrund der Steuerkraft derart zu einem Gegenstand extrudiert wird, daß es sich eher in Breitenrichtung der Form als in Extrudierrichtung ausbreitet, und ferner in einem derartigen Zustand extrudiert wird, daß die Dichte des Holzmehls äußerst hoch wird.
Falls die Steuerkraft dem durch das oben erwähnte, erfindungsgemäße Extrudierverfahren geformten Formgegenstand nicht mitgeteilt wird, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Extrudiermaterials 79 in Extrudierrichtung zu, wie in Fig. 6 mit den zweipunkt-strichlierten Linien gezeigt ist. Wenn der Fall des Auferlegens der Steuerkraft an dem Formgegenstand 29 mit dem Fall des Nichtanbringens der Steuerkraft an dem Formgegenstand 29 verglichen wird, wird dann offensichtlich, daß beide Extrudiermaterialien 79 erhebliche Unterschiede zueinander bezüglich der Strömungszustände aufweisen.
Das Formgebungsverfahren der synthetischen Holzplatte beim Auferlegen der Steuerkraft an dem Formgegenstand 29 kann die Dichte des Holzmehls in dem Extrudiermaterial 79 im Vergleich mit dem Formgebungsverfahren der synthetischen Holzplatte beim Nichtanbringen der Steuerkraft an dem Formgegenstand 29 weiter erhöhen, wodurch eine synthetische Holzplatte - der produktmäßige Formgegenstand 29 - geformt wird, die über den gesamten Bereich in Breitenrichtung der Form 10 eine gleichmäßigere und höhere Dichte aufweist. Zudem liegt beim Auferlegen der Steuerkraft an dem Formgegenstand 29 die Extrudiergeschwindigkeit bei 4 bis 5 m pro Stunde.
Obwohl es im Stand der Technik schwierig war, das Extrudiermaterial 79 aus der Extrudierdüse 78 mit einem relativ kleinen Durchmesser in die Form 10 zu extrudieren, die ihre Querschnittsform in Richtung der Formkammer 22 schnell ändert, die mit einem rechteckigen Querschnitt mit einer ausgedehnten Länge und einer geweiteten Breite gebildet ist, wobei die gleichmäßige und hohe Dichte im gekneteten Zustand beibehalten wird, ist es beim erfindungsgemäßen Extrudierverfahren für die synthetische Holzplatte möglich, eine synthetische Holzplatte mit einer noch gleichmäßigeren und höheren Dichte durch die Verfahren zu formen, und zwar nicht nur wenn die Steuerkraft dem Formgegenstand 29 mitgeteilt wird, sondern auch wenn die Steuerkraft dem Formgegenstand 29 nicht mitgeteilt wird.
Fig. 13 und 14
Eine weitere Ausführung der Bremseinrichtung wird im folgenden beschrieben. In dieser Ausführung sind die gleichen Bauteile der Bremseinrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Fig. 13 und 14 sind Lager 34 zum Tragen der beiden Enden der Wellen der drei Walzen 31b jeweils an der Basis 36 befestigt. Die Walzen 31a werden über Zahnräder 116, die an den jeweiligen Wellen vorgesehen sind, und Zahnrädern 117, die mit den Zahnrädern 116 im Eingriff stehen, bewegt, und eine Antriebswelle eines Bremskraftverstärkers 115 ist mit einer Welle verbunden, die einer von den drei Walzen 31a zugeordnet ist. Der Bremskraftverstärker 115 ist als elektromagnetische Bremse ausgeführt, die elektrisch und präzise ein Reibungsmoment einstellt.
Rahmen 114 stehen auch auf der Basis 36. Zwei blockförmige Führungsbauteile 119 mit Führungsnuten darin sind jeweils an den Wandflächen der jeweiligen Rahmen 114 vorgesehen, um die Mittelschäfte der Führungsbauteile 119 in einer Auf- und Abbewegung im wesentlichen parallel zueinander auszurichten, Lager 34b zum Lagern der beiden Enden der drei jeweiligen Walzen 31b sind dafür vorgesehen, nach oben und nach unten längs der Führungsnute der Führungsbauteile 119 bewegbar zu sein und die Lager 34b sind jeweils mit Stangenenden von drei Luftzylindern 118 verbunden, die an der oberen Fläche der Rahmen 114 vorgesehen sind.
Demgemäß werden die Walzen 31b jeweils über den Formgegenstand 29 gegen die Walzen 31a gedrückt. Die Drehung einer Welle, die einer der drei Walzen 31a zugeordnet ist, wird durch den Bremskraftverstärker 115 gesteuert. Ein Zahnrad 116, das an der der Walze 31a zugeordneten Welle vorgesehen ist, die von dem Bremskraftverstärker 11 S gesteuert wird, steht über die Zahnräder 117, 117 mit den anderen Zahnrädern 116, 116 im Eingriff, die an den anderen, den anderen Walzen 31a, 31a zugeordneten Wellen vorgesehen sind, so daß die gleiche Drehsteuerkraft, die durch das Reibungsmoment des Bremskraftverstärkers 115 erzeugt wird, den drei Walzen 31a mitgeteilt wird.
In dieser Ausführung wird der Druck der Zylinder 118, der jeder Walze 31a mitgeteilt wird, gemäß der Dicke des gewünschten Formgegenstands 29 eingestellt. Ähnlich dazu wird auch das Reibungsmoment zum Steuern der Drehung der Walze 31a durch den Bremskraftverstärker 11 S entsprechend der Dicke des gewünschten Formgegenstands 29 eingestellt.

Beispielhafte Ausführung:

Bei dem Formgegenstand 29 mit einer Dicke von 12 mm, liegt der Luftdruck der Zylinder 118 bei 5 bis 4 kg/cm²; die Last, die von einer der Walzen 31b über den Formgegenstand 29 der entsprechenden Walze 31a mitgeteilt wird, liegt bei ungefähr 1.000 kg. Demgemäß wird eine Last von 3.000 kg am Formgegenstand 29 von allen drei Walzen 31b insgesamt aufgebracht.
Zudem liegt das Reibungsmoment des Bremskraftverstärkers 115 bei 10 kg/m.
Falls der Formgegenstand 29 eine Dicke von 30 mm aufweist, liegt der Luftdruck des Zylinders 118 bei 8 bis 10 kg/cm²; die von einer der Walzen 31b der zugeordneten Walze 31a mitgeteilte Last liegt bei 2.000 kg. Demgemäß wird eine Last von 6.000 kg dem Formgegenstand 29 insgesamt von drei Walzen 31b auferlegt.
Zudem liegt das Reibungsmoment des Bremskraftverstärkers bei 20 kg/m.
Demgemäß bewirkt das Reibungsmoment des Bremskraftverstärkers 115 die Steuerkraft gegen die Extrudierkraft des Formgegenstands 29, so daß das Extrudiermaterial 79 in der Form 10 und in dem Formabschnitt 11 der Form 1 Oa in einen gleichmäßigeren und dichteren Zustand versetzt werden kann.
Das gleichmäßige und dichte Extrudiermaterial 79 strömt dann aufgrund dessen Extrudierkraft weiter, die von dem Extruder 70 gegen die Steuerkraft der Bremseinrichtung erzeugt wird, und wird innerhalb der Formkammer 22 gekühlt, um den Formgegenstand 29 zu formen. Der Formgegenstand 29 rückt gegen die Steuerkraft des Bremskraftverstärkers 115 voran, um die Walzen 31a und 31b zu drehen.
Wie oben beschrieben ist, kann die Bremseinrichtung 30a gemäß der Ausführung den Druck leicht einstellen, der durch die Zylinder 118 über die Walzen 31b entsprechend der Dicke des gewünschten Formgegenstands aufgebracht wird. Zusätzlich zur Bremseinrichtung 30a kann die Ausführung leicht die Steuerkraft der Walzen 31a mittels des Bremskraftverstärkers 115 einstellen, so daß die Bremseinrichtung gemäß dieser Ausführung als bevorzugter im Vergleich zur Bremseinrichtung 30 der vorangegangenen Ausführung betrachtet werden kann.
Danach wird die synthetische Holzplatte, die den gewünschten produktmäßigen Formgegenstand 29 darstellt, auf die gewünschte Länge mittels einer Schneidvorrichtung, wie einem Cutter, einer Schervorrichtung oder einer Säge, geschnitten. Bei einem dünnen Formgegenstand 29 wird eine Schneidvorrichtung, wie ein Cutter, verwendet. Bei einem dicken Formgegenstand 29 mit einer Dicke von ungefähr 12 mm wird eine Schneidvorrichtung, wie eine Schervorrichtung oder eine Säge, verwendet.
Die Fig. 8 (B) zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, die eine Verbesserung der Produktionskapazität bewirken soll, bei der Formen 10, 10, die im wesentlichen mit denen in Fig. 8 gezeigten Formen übereinstimmen, an die Extrudierdüse 78 angeschlossen sind, die mit dem Extruder 70 verbunden ist.

Erstes Beispiel zur Herstellung von synthetischem Holzmehl

Bei diesem Beispiel umfaßt das Rohmaterial von SS Gew.-% 30 kg Holzmehl, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser 780 um (20 mesh) oder weniger ist und dessen Fülldichte bei 0,2 (mit 8 Gew.-% Wasser) liegt, 0,3 kg Urea-Lösung mit einer Konzentration von 40%, die sich aus Ammonium, Phenol oder Melamin zusammensetzt und die ein Gegenmittel für Holzessiggas ist (der Anteil von Urea zu Holzmehl liegt bei 1 Gew.-%) und 3 kg Kalziumkarbonat. Die restlichen 45 Gew.-% umfassen 27 kg PP (Polypropylen) als Harzmaterial.
Zudem deutet der mittlere Partikeldurchmesser des Holzmehles auf den Partikeldurchmesser von 50 Gew.-% des Holzmehles von der Gesamt-Gew.-% -Verteilung hin.
Das Knetverfahren unter der Verwendung des oben erwähnten Mischers 80 wird im folgenden beschrieben.
(1) Die Rühr- und Schlagschaufeln 85, 86 und 87 und der Abstreifer 84 werden von dem Motor mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht. 30 kg des Holzmehls wird über die Beschickungsöffnung 94 zugeführt, nachdem der obere Deckel 82 geöffnet wurde, und 0,3 kg von Urea wird nach und nach hinzugegeben.
(2) Nach ca. 1 Minute wird 3 kg Kalziumkarbonat, das der Kalziumkarbonatmenge von 5 bis 10 Gew.-% entspricht, hinzugefügt, und ca. 10 bis 20 Minuten lang geknetet. Wenn das Kalziumkarbonat und Titanoxid zugefügt werden, nimmt das spezifische Gewicht des Rohmaterials zu, so daß die Rühr- und Schlagschaufeln hohe Scherkräfte durch Drehung mit einer hohen Geschwindigkeit erzeugen, womit das Hervorrufen von Reibungswärme durch die Scherkraft verbessert wird. Folglich wird das Innere des Mischers 80 bei einer Temperatur von 180º bis 190º getrocknet, um den Feuchtigkeitsgehalt des Rohmaterials bis auf 1 Gew. -% oder weniger und vorzugsweise bis auf 0,1 Gew.-% bis 0,3 Gew.-% zu reduzieren. Im übrigen lagen bei der Ausführung die Temperatur in dem Mischerkörper bei 181 bei 190ºC und der Feuchtigkeitsgehalt nach 17 Minuten und 9 Sekunden ab dem Zuführen des Holzmehles bei 1 Gew.-%. Zudem wird das Holzmehl durch das Drehen der Rühr- und Schlagschaufeln 85, 86 und 87 mit einer hohen Geschwindigkeit zerkleinert, und große Dampfmengen und Holzessiggas werden über die Gasauslaßleitung 95 abgegeben, die an dem oberen Deckel 82 vorgesehen ist.
(3) Als nächstes werden 25 kg PP (Polypropylen) als Harzmaterial in den Mischerkörper 81 gegeben und 5 bis 8 Minuten lang (8 Minuten bei dieser Ausführung) geknetet. In dieser Ausführung wurde für das Harzmaterial Pellets verwendet, die einen Partikeldurchmesser von ca. 3 mm aufwiesen.
Zudem lagen bei diesem Verfahren der Schmelzpunkt des PP-Harzmaterials bei 165ºC und die Temperatur in dem Mischerkörper 81 bei 186ºC.
Demgemäß veranlaßte das in dem Rohmaterial enthaltene Holzmehl keine Bildung eines großen Klumpen aus dem Harzmaterial und koagulierte beim Mischen und Verteilen nicht, so daß sich das Mischmaterial zu einem lehmartigen Gel bildete, womit ein klumpenförmiges "geknetetes Material" gebildet wurde, das mit einem Granulatdurchmesser von 10 bis 100 mm vorlag. Dies bedeutet, daß der Klumpen dadurch gebildet wird, daß das thermoplastische Harzmaterial an der gesamten Fläche eines Holzmehlgranulats haftet, das sich aus einzelnen Holzmehlstücken zusammensetzt, und daß sich die Holzmehlgranulate zur Bildung einer Masse ansammeln, so daß die Verbindung zwischen den Holzmehlgranulaten keine Haftwirkung aufweist und der Klumpen ziemlich spröde ist. Daher ist das in diesem Verfahren gebildete, geknetete Material ein geeignetes Material, das zudem wirkungsvoll in dem Extruder 70 des später beschriebenen Nachverfahrens geknetet werden kann und das insbesondere den Reibungswiderstand des Holzmehls beim Extrudieren reduziert.
Falls bei diesem Beispiel, bei dem PP für das Harzmaterial verwendet wird, der Anteil des Holzmehls bei 35 Gew.-% oder weniger vom Gesamtanteil des Rohmaterials liegt, wird ferner das Harzmaterial in großen Klumpen gebildet, so daß der Anteil des Holzmaterials 35 Gew.-% oder mehr sein sollte. Bei 75 Gew.-% oder weniger Holzmehl kann das Rohmaterial zu einem Gel gebildet werden. Falls jedoch 75 Gew.-% verwendet werden, brennt das Holzmehl an, so daß es nicht mehr verwendet werden kann.
(4) Der Motor wird bei einer geringen Geschwindigkeit gedreht. Die Abdeckung 89 wird durch den Betrieb eines Zylinders 91 zurückgesetzt, um die Auslaßöffnung freizugeben. Das in ein Gel gewandelte Rohmaterial innerhalb des Mischerkörpers 81 wird über die Auslaßöffnung 88 durch die Auslaßleitung 93 abgegeben und dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt. Im übrigen lag die Temperatur bei der Ausgabe bei 186ºC, und der ganze Bearbeitungsprozeß dauerte 25 Minuten und 54 Sekunden vom Zuführen des Rohmaterials ab bis zur Ausgabe des Formmaterials.
Falls sich der Motor bei einer geringen Geschwindigkeit dreht und die Temperatur in dem Mischkörper 81 auf 10ºC reduziert wird, die höher als der Schmelzpunkt des in dem Rohmaterial enthaltenen Harzmaterials ist, wird zudem das geknetete Material in dem Mischer 80 gekühlt und zu einem Großgranulat granuliert, das einen Granulatdurchmesser von ca. 25 mm oder weniger aufweist, um ein granuliertes Holzmehl zu bilden. Falls das Verfahren in der Kühlgranuliereinrichtung des anschließenden Verfahrens weggelassen werden kann, kann anstatt dessen das synthetische Holzmehl dadurch gebildet werden, daß das oben erwähnte granulierte Holzmehl in der die Partikelgröße regulierenden Einrichtung des Nachverfahrens auf eine Größe des Partikeldurchmessers von 10 mm oder weniger granuliert wird.

Zweites Beispiel zum Herstellen von Holzmehl

In diesem Beispiel umfaßt das Rohmaterial von 64 Gew.-% 26 kg Holzmehl, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser bei 780 um (20 mesh) oder weniger und die Quelldichte bei 0,2 liegen, 0,3 kg einer Urea-Lösung mit einer Konzentration von 40% und 3 kg Titanoxid, das 5 bis 20 Gew.-% entspricht. Die anderen 36 Gew.-% umfassen 16 kg PC (Polykarbonat) als Harzmaterial.
Falls das Rohmaterial in dem oben erwähnten Mischer 80 geknetet wird, können die gleichen Verfahrensschritte wie diejenigen der voranstehenden Ausführung übernommen werden. Im übrigen lag die Temperatur in dem Mischer 81 nach 17 Minuten und 30 Sekunden ab dem Zuführen des Holzmehles bei 159ºC, während das in ein Gel umgewandelte, geknetete Material bei einer Temperatur von 223ºC nach 26 Minuten und 14 Sekunden ab dem Zuführen des PC ausgegeben wurde.

(5) Kühlgranulieren

Das in dem oben erwähnten Mischer 80 gebildete, geknetete Material wird über die Beschickungsöffnung des Kühlmischers 100 durch die Auslaßleitung 93 hindurch in den Mischerkörper 101 zugeführt. Die Rühr- und Zerkleinerungsschaufel 104 wird durch den Motor 105 bei einer Drehgeschwindigkeit von 90 rpm gedreht, während der Arm 103 in horizontaler Richtung bei einer Drehgeschwindigkeit von 3 mm gedreht wird.
Das geknetete Material wird an der Innenwandfläche des Kühlmischerkörpers 101 durch Kühlwasser abgekühlt, das innerhalb der Ummantelung 102 fließt, um das "granulierte Holzmehl" zu bilden, indem es auf einen Durchmesser von 25 mm oder weniger granuliert wird.
Anschließend wird das granulierte Holzmehl über die Auslaßöffnung 107 durch Freigabe des Ventils 106 ausgegeben.
Zudem lag der Schmelzpunkt des PP-Harzmaterials bei 165ºC, und das geknetete Material wurde auf eine Temperatur von 90 bis 100ºC nach 10 bis 15 Minuten ab dem Zeitpunkt des Zuführens des gekneteten Materials abgekühlt, das in dem Mischer 80 bei einer Temperatur von 180ºC, wie oben beschrieben ist, in ein Gel gewandelt wurde, womit gemäß dem zweiten Beispiel in dem Kühlmischer wirkungsvoll kühlgranuliert wurde. Als das Kühlwasser innerhalb der Ummantelung 102 strömt, lag die Temperatur des von der Wasserzuführleitung 108 zugeführten Kühlwassers bei 30ºC, wobei die Temperatur des Kühlwassers, das von der Ablaufleitung 109 ablief, bei 40ºC lag.

(6) Partikelgrößenregulierung

Das durch die Kühlgranulierungseinrichtung gebildete, granulierte Holzmehl wird auf eine Partikelgröße mit einem Partikeldurchmesser von 10 mm oder weniger granuliert, indem ein Fräser eingesetzt wird, um das "synthetische Holzmehl" zu bilden.
Das granulierte Holzmehl wird auf die Partikelgröße mit einem Durchmesser von 0,1 bis 8 mm zwischen Drehschaufeln 125, die in dem Fräserlagergehäuse 124 vorgesehen sind, und den ortsfesten Blättern 126 reguliert, um das "synthetische Holzmehl" zu bilden.
Anschließend läuft das synthetische Holzmehl durch die Maschenanordnung des Siebs 129 hindurch, das in der die Partikelgröße regulierenden Einrichtung 128 vorgesehen ist, um über die Auslaßöffnung 131 ausgegeben zu werden.
Vergleichsbeispiel einer synthetischen Holzplatte, bei der das synthetische Holzmehl verwendet wird.
Verschiedene Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften wurden bezüglich der folgenden Platten durchgeführt:
eine synthetische Holzplatte, die mittels der in den Fig. 4 und 11 bis 14 gezeigten Herstellungsmaschine hergestellt ist, wobei das entsprechend dem oben erwähnten zweiten Beispiel der Erfindung gebildete synthetische Holzmehl eingesetzt wird, das sich aus 50% Holzmehl und 50% Harzmaterial zusammensetzt (mit einer Dicke von 12 mm) (im folgenden "Beispiel A" genannt);
ein Sperrholz A, das drei Holzplattenlagen umfaßt (mit einer Dicke von 11,2 mm);
ein Sperrholz B, das fünf Holzplattenlagen umfaßt (mit einer Dicke von 11,6 mm); und
ein Sperrholz C, das sieben Holzplattenlagen umfaßt (mit einer Dicke von 15,3 mm).

(1) Biegedehnungs- und Biegefestigkeitstest

Testbedingung

Abstand von Lagerpunkten; 100 mm
Testgeschwindigkeit; 5 mm/Min. TABELLE 1 Biegedehnungs- und Biegefestigkeitstest
Wie oben aufgezeigt ist, falls die Biegedehnung und die Biegefestigkeit von Beispiel A in vertikaler und horizontaler Richtung mit der Biegedehnung und der Biegefestigkeit vom Sperrholz A und Sperrholz B verglichen wird, zeigt Beispiel A geringere Werte als das Sperrholz A und Sperrholz B.
Andererseits beim Vergleich mit dem Sperrholz C zeigt das Beispiel A annähernd gleiche Werte hinsichtlich der Biegefestigkeit in vertikaler Richtung. Bezüglich der Biegedehnung in vertikaler und in horizontaler Richtung sowie der Biegefestigkeit in horizontaler Richtung zeigt das Beispiel A größere Werte als das Sperrholz C.
Demgemäß kann ein gutes Ergebnis erhalten werden, weil die erfindungsgemäße synthetische Holzplatte die Biegedehnung und die Biegefestigkeit zeigt, die mit denen eines bestimmten Sperrholz übereinstimmt.

(2) Oberflächenschlagtest

Testbedingung; 10 mm/Sek.

TABELLE 2

Oberflächenschlagtest

(); Einheit
Probe Schlagwert (J)
Beispiel A 62.2
Sperrholz A 22.1
Sperrholz B 42.5
Sperrholz C 54.9
Wie oben aufgezeigt ist, ist der Oberflächenschlagwert des erfindungsgemäßen Beispiels A höher als der jedes vergleichbaren Sperrholzes.

(3) Rockwell Härtetest

Testbedingungen

Druckelement; Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 12,700 mm
Testlast; 60 kgf

TABELLE 3

Rockwell Härtetest

(); Einheit
Probe Rockwell Härte (HRR)
Beispiel A 137
Sperrholz A 98
Sperrholz B 71
Sperrholz C 41
Wie oben beschrieben ist, ist der Rockwell-Härtewert des erfindungsgemäßen Beispiels A höher als der der vergleichbaren Sperrhölzer. Die erfindungsgemäße synthetische Holzplatte besitzt eine exzellente Härte, und zwar ca. 1,4 mal derjenigen des Sperrholzes A, ca. 1,93 mal derjenigen des Sperrholzes B und ca. 3, 4 mal derjenigen des Sperrholzes C.

(4) Feuchtigkeitsgehaltstest

Testbedingungen

Jedes Versuchsstück ist in ein De-Ionat getaucht und, nachdem es dort bei 25ºC 24 Stunden lang verblieb, wurde die Masseänderung (Feuchtigkeitsgehalt) gemessen. TABELLE 4 Feuchtigkeitsgehaltstest
Wie oben aufgezeigt ist, ist der Feuchtigkeitsgehalt des Beispiels A erheblich geringer als der der Vergleichssperrhölzer. So wie die Änderung des Feuchtigkeitsgehalts zunimmt, nimmt die Änderungsgeschwindigkeit der Ausdehnung und Schrumpfung der Platte zu, d. h. die Größenänderung der Platte nimmt entsprechend der Änderung der äußeren Einflüsse, wie Feuchtigkeit, zu, wodurch leicht Risse an der Platte oder Abmessungsfehler auftreten. Die erfindungsgemäße synthetische Holzplatte weist einen äußerst geringen Feuchtigkeitsgehalt auf, und zwar 1/153 mal desjenigen des Sperrholzes A, das den niedrigsten Feuchtigkeitsgehalt der drei oben erwähnten Sperrhölzer besitzt, so daß die Abmessungsstabilität unabhängig von den Änderungen der äußeren Einflüsse, wie der Feuchtigkeit, erheblich zunimmt.

(5) Nagelziehfestigkeitstest

Testbedingung Testgeschwindigkeit; 5 mm/min.

TABELLE 5

Nagelherauszieh-Festigkeitstest

(); Einheit
Probe Herauszieh-Festigkeit (KN)
Beispiel A 0.18
Sperrholz A 0.33
Sperrholz B 0.41
Sperrholz C 0.25
Wie oben erwähnt ist, zeigt das erfindungsgemäße Beispiel A den geringsten Wert für die Nagelherausziehfestigkeit aller Proben. Alle herkömmlichen Arten von Sperrhölzern besitzen im allgemeinen einen Schwachpunkt dahingehend, daß die Nagelheauszieh-Festigkeit gering ist. Es ist anerkannt, daß die Reibungskraft der Holzstruktur um den Nagel herum die Nagelherausziehfestigkeit bestimmt, wenn der Nagel herausgezogen wird. Da die synthetische Holzplatte ein Harz mit einem geringen Reibungswiderstand umfaßt, welcher eine Reduzierung der Nagelherausziehfestigkeit bewirkt, so kann angenommen werden, daß die Nagelherausziehfestigkeit der erfindungsgemäßen synthetischen Holzplatte einen geringeren Wert als andere vergleichbare Sperrhölzer aufweist, die aus Holzplatten mit einem großen Reibungswiderstand gebildet sind. Jedoch kann mit dem Beispiel A ein derart gutes Ergebnis erreicht werden, daß es ca. 72% der Nagelherausziehfestigkeit von der des Sperrholzes C aufweist.
Bei der synthetischen Holzplatte kann die Nagelherauszieh-Festigkeit dadurch erhöht werden, daß die Dichte zwischen den jeweiligen Holzmehlelementen erhöht wird. Das Beispiel A weist eine hohe Dichte auf, wodurch das oben beschriebene gute Ergebnis erreicht wird.

(6) Holzschraubentest

Testbedingung Testgeschwindigkeit; 5 mm/Min. TABELLE 6 Holzschraubentest
Wie oben aufgezeigt ist, zeigt das erfindungsgemäße Beispiel A gegenüber allen Proben den höchsten Wert für die Holzschraubenherausziehfestigkeit. Auch hinsichtlich der Holzschraubenkratzfestigkeit in vertikaler und horizontaler Richtung sind die Werte höher als bei dem Sperrholz A, B und C.
Es ist davon auszugehen, daß die Holzschraubenherausziehfestigkeit mit Scherkräften der Holzstruktur um die Holzschraube herum zusammenhängt, die sich von der Reibungskraft der Holzstruktur um den Nagel herum hinsichtlich der Nagelherausziehfestigkeit unterscheidet. Dies bedeutet, daß bei der synthetischen Holzplatte davon auszugehen ist, daß die Haftwirkung zwischen der in die Holzschraube eingreifenden Holzstruktur und einer anderen Struktur die Holzschraubenherausziehfestigkeit widerspiegelt.
Da bei der erfindungsgemäßen synthetischen Holzplatte das in der synthetischen Holzplatte enthaltene Holzmehl eine gleichmäßige und hohe Dichte aufweist, ist die Haftwirkung zwischen den jeweiligen Holzmehlelementen derart groß, daß ein solch gutes Ergebnis erzielt werden kann, und zwar daß die Holzschraubenherausziehfestigkeit und die Holzschraubenkratzfestigkeit des Beispiels A größer als diejenigen der anderen Vergleichssperrhölzer sind.
Wie aus den Ergebnissen der jeweiligen Untersuchungen hervorgeht, zeigt die erfindungsgemäße synthetische Holzplatte gute Eigenschaften, die hinsichtlich der Biegeelastizität, der Biegefestigkeit und der Nagelherausziehfestigkeit denjenigen eines bestimmten Sperrholzes nahekommen und die hinsichtlich der Oberflächenschlagzähigkeit, des Feuchtigkeitsgehalts, der Holzschraubenherausziehfestigkeit und der Holzschraubenkratzfestigkeit besser sind als diejenigen unterschiedlicher Sperrhölzerarten sind.

Beispiel für das Herstellen eines Beschichtungsmaterials

Eine Lösung wird vorbereitet, indem 60 Gewichtsanteile eines Lösungsmittels, das Dimethylformamid und Methylethylketon in einem Verhältnis von 1 : 1 enthält, und 20 Gewichtsteile eines Urethanharzes vermengt werden. Der Festkörpergehalt von Urethanharz in der Lösung und das erfindungsgemäße synthetische Holzmehl werden in einem Verhältnis von 1 : 1 gemischt und in einer Kugelmühle ungefähr 10 Minuten lang geknetet, um ein Beschichtungsmaterial zu erhalten. Das sich daraus ergebende Beschichtungsmaterial verleiht dem Lösungsmittel und der Lösung als Farbmaterial und Beschichtungsmaterial aufgrund der guten Fließfähigkeit und der Mischverteileigenschaft des synthetischen Holzmehles eine bevorzugte Verteilungseigenschaft. Das sich daraus ergebende Beschichtungsmaterial verleiht dem Lösungsmittel oder der Lösung als Farbmaterial und Beschichtungsmaterial aufgrund der guten Fließfähigkeit und der Mischdispergiereigenschaft des synthetischen Holzmehles eine bevorzugte Dispergiereigenschaft oder Verteileigenschaft.

Beispiel für das Herstellen einer anderen synthetischen Holzplatte

Unter der Verwendung der in Fig. 4 bis 7 dargestellten Vorrichtung werden die folgenden Rohmaterialien in den Extruder eingebracht und bei Erwärmung geknetet. Das geknetete Material wird in dem Einführabschnitt der Form erwärmt und durch die Schnecke in den Formabschnitt der Form gequetscht, in welcher die Fluorharzlage an deren Innenwandfläche haftet. Anschließend wird das Material in dem Formabschnitt langsam abgekühlt und zur Bildung der Formplatte extrudiert, während die vordere und hintere Fläche der Formplatte insofern gehalten werden, als sie von einem Paar Walzen zusammengedrückt wird, und eine Steuerkraft gegen die Quetschkraft der Formplatte mittels einer Trommel aufgebracht wird, die an dem Ende der Wellen der Walzen vorgesehen ist. TABELLE 7 Erstes Beispiel einer anderen synthetischen Holzplatte
Eine synthetische Holzplatte, die den Formgegenstand 29 für das oben erwähnte Produkt darstellt und 910 mm breit und 12 mm hoch ist, wird von einer Säge alle 1028 mm geschnitten, um als ein Betonpaneel eingesetzt zu werden, das beigefarbig ist und ein Gewicht von 18 kg aufweist. Die ca. 10 bis 12 mm dicke synthetische Holzplatte wird auch als Material zum Bilden von Möbeln, wie einem Schreibtisch, einem Tisch oder einer Küchenplatte genutzt.
Falls die Höhe der Form 10 mit 20 bis 30 mm festgelegt wird, wird zudem die synthetische Holzplatte mit einer Dicke von 20 bis 30 mm geformt, um als Schlagplatte oder dergleichen eingesetzt zu werden. Demgemäß ist die Dicke der synthetischen Holzplatte nicht auf das oben erwähnte Beispiel beschränkt.

TABELLE 8

Zweites Beispiel einer anderen synthetischen Holzplatte
(Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen des zweiten Beispiels sind die gleichen wie beim ersten Beispiel.)
Eine synthetische Holzplatte, die den Formgegenstand 29 für das oben erwähnte Produkt darstellt, und 910 mm breit und 3 mm hoch ist, wird mittels einer Schere alle 1028 mm geschnitten, um eine synthetische Holzplatte zu erhalten, die 4,5 kg schwer ist.
Die synthetische Holzplatte als eine dünne Platte wird auf verschiedene Weisen eingesetzt. Z. B. als Baumaterial aller Art, Möbelmaterial oder für Ausstattungsteile. Zum Beispiel wird die dünne synthetische Holzplatte als Baumaterial eingesetzt, wie eine dekorative, laminierte Platte für Hausinnenbereiche, oder als Bodenbelag, wie eine Fußbodeneinheit, die jeweils in einem Quadrat von 300 mm geschnitten ist. Die synthetische Holzplatte kann auch zur Innenausstattung eines Fahrzeugs dienen, zum Beispiel als dekorative laminierte Lage um ein Instrumentenpaneel und Schaltgetriebebauteil herum, oder an der Innenseitenwand des Fahrzeug, um das Fahrzeug luxuriös zu gestalten. Was die Ausstattungsbauteile betrifft, wird diese Platte für Gehäusepaneele einer elektrischen Vorrichtung oder für dekorative laminierte Lagen anderer Einrichtungen verwendet.
Wie oben beschrieben ist, können gemäß dem erfindungsgemäßen Extrudieren verschiedenartige synthetische Holzplatten in einem breiten Dickenbereich geformt werden, und zwar von einer dünnen Platte zu einer dicken Platte, um für verschiedenartige Einsatzmöglichkeiten zu passen.
Die synthetische Holzplatte, die durch das erfindungsgemäße Extrudieren geformt ist, besitzt insofern eine hohe Dichte, als darin eine große Menge Holzmehl gemischt ist. Da das Holzmehl für die Hälfte des Preises für ein thermoplastisches Harz oder weniger erhalten wird, so kann die synthetische Holzplatte kostengünstiger gebildet werden. Auch die synthetische Holzplatte mit einer großen Mischmenge an Holzmehl besitzt ausgezeichnete Eigenschaften, ähnlich zu denjenigen eines Naturholzpaneels.
Die erfindungsgemäße synthetische Holzplatte kann auch mittels Warmpreßformung gebildet werden, indem sie bei Erwärmung gepreßt wird und von einer Form durch Abkühlung getrennt wird. Jedoch sind bei der durch das erfindungsgemäße Extrudierverfahren geformten, synthetischen Holzplatte die Innen- und Restspannungen verglichen mit der durch herkömmliche Kalendier- oder Extrudierverfahren hergestellten Holzplatte gering, so daß die Erwartung übertreffend die Holzplatte nicht mehr verwunden ist.
Die erfindungsgemäße synthetische Holzplatte setzt sich aus einem Pulver eines zerkleinerten Zellstoffmaterials, das in einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 780 um (20 mesh) oder weniger vorliegt, um sich gut an das Harzmaterial anzupassen, damit das Harzmaterial an der gesamten Fläche des zerkleinerten Zellstoffmaterials haften bleibt, ohne beim Gelbildungsknetverfahren und beim Mischverteilen zu koagulieren, so daß ein synthetisches Holzmehl mit einer guten Fließfähigkeit gebildet wird. Das synthetische Holzmehl ermöglicht, daß ein Harzmaterial stets an dem thermisch und chemisch stabilen Holzmehl fest verbunden bleibt, um die Misch- und Dispergierzustände zwischen dem Holzmehl und dem Harzmaterial stabil zu halten, und hängt nicht von einer chemischen Reaktion oder einer Haftwirkung ab, die sich aus dem Kondensiervorgang aufgrund eines Kühl- und Reduziervorgangs ergibt.
Mittels eines derartigen synthetischen Holzmehles wird ein Extrudiermaterial, das sich in einem guten gekneteten Zustand befindet, in dem Extruder gebildet, um den Reibungswiderstand des zerkleinerten Zellstoffmaterials beim Extrudieren zu verringern, wodurch ein Verschleiß oder eine Beschädigung des Extruders vermieden wird und eine synthetische Holzplatte geformt wird, die eine gleichmäßige und hohe Dichte aufweist. Bekanntermaßen wurde ein feines Pulver des zerkleinerten Zellstoffmaterials eingesetzt, das mit dem Partikeldurchmesser von 50 bis 186 um (80 bis 300 mesh) vorliegt, während die Erfindung das synthetische Holzmehl schaffen kann, für welches zerkleinerte Zellstoffmaterialien mit einem größeren Partikeldurchmesser und zwar mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 780 um (20 mesh) oder weniger eingesetzt werden können.
Ferner bleibt beim erfindungsgemäßen synthetischen Holzmehl der Feuchtigkeitsgehalt des zerkleinerten Zellstoffmaterials innerhalb von 15 Gew.-%, so daß das Holzessiggas verdampft und die Erzeugung von Dampf oder Blasen beim Gelbildungsknetverfahren und beim Formen reduziert werden kann, womit eine rauhe Oberfläche des Formgegenstands vermieden wird.
Außerdem wird das erfindungsgemäße synthetische Holzmehl auf eine (Partikel-)Größe reguliert, die mit einem Partikeldurchmesser von 10 mm oder weniger festgelegt ist, wodurch ein Anbrennen des Holzmehls vermieden wird und auch der Verschleiß oder das Beschädigen des Extruders insofern verhindert wird, als der Reibungswiderstand des Holzmehles reduziert wird.
Mit dem Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen synthetischen Holzmehles kann das oben erwähnte synthetische Holzmehl gebildet werden, bei dem das Harzmaterial an der gesamten Fläche des zerkleinerten Zellstoffmaterials haftet, ohne daß die zu knetende Mischung koaguliert, um ein Gel in einem Zustand mit relativ kleinen Granulaten zu bilden.
Die synthetische Holzplatte mit einem derartigen synthetischen Holzmehl wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer gleichmäßigen und hohen Dichte geformt, bei dem das durch Erwärmung geknetete Extrudiermaterial in die Form in einem derart gut gekneteten Zustand gequetscht wird, daß das Harzmaterial gleichmäßig zwischen den ganzen zerkleinerten Zellstoffgranulaten dringt, und in einen derartigen Zustand gequetscht wird, daß der Reibungswiderstand des zerkleinerten Zellstoffmaterials reduziert wird, während eine Steuerkraft gegen die Quetschkraft des Extrudiermaterials aufgebracht wird.
Ferner wird die erfindungsgemäße synthetische Holzplatte mit einer vorbestimmten Dicke extrudiert, wobei 20 bis 75 Gew.-% des zerkleinerten Zellstoffmaterials mit dem Harzmaterial vermischt wird und bei Erwärmung geknetet wird sowie das Knetmaterial aufgrund der Schnecke in den Formabschnitt der Form gequetscht wird. Anschließend wird das Extrudiermaterial in dem Formabschnitt der Form langsam abgekühlt. Hierfür umfaßt der Formabschnitt die Innenwandschicht, die durch Auskleiden mit einer Fluorharzlage an dessen Innenfläche oder durch direktes Beschichten mit einem Fluorharz darauf gebildet ist. Da das Fluorharz einen niedrigen Wärmeleitungskoeffizienten aufweist, um ein langsames Abkühlen zu bewirken, kann die Verwindung des beim Kühlen des Extrudiermaterials erzeugten Formgegenstands reduziert werden.
Demgemäß kann eine hoch qualitative synthetische Holzplatte geformt werden, wobei deren Innen- und Restspannungen reduziert sind, so daß die Verwindung des Formgegenstands mittels Korrekturwalzen nicht umgewandelt werden müssen.
Da das Fluorharz einen geringen Wärmeleitungskoeffizienten aufweist, kann die Widerstandskraft gegen das in dem Extrudiermaterial enthaltene zerkleinerte Zellstoffmaterial reduziert werden, so daß das Extrudiermaterial in einem gut gekneteten Zustand des zerkleinerten Zellstoffmaterials und des Harzmaterials strömen kann. Insofern kann eine hoch qualitative, breite und gleichmäßige synthetische Holzplatte direkt durch Quetschen des Extrudiermaterials in einem gut gekneteten Zustand durch die Form gebildet werden. Aus diesem Grund kann eine dicke synthetische Holzplatte direkt durch die Form extrudiert werden.
Da das zerkleinerte Zellstoffmaterial gut strömt, kann es nicht durch die in der Form vorgesehenen Heizeinrichtung angebrannt werden, während das herkömmliche zerkleinerte Zellstoffmaterial langsam floß, weswegen es sich aufgrund der Heizeinrichtung entzündete. Insofern wird die geformte synthetische Holzplatte nicht ihre Farbe in ein Dunkelbraun ändern, und die Verschlechterung der Schlagzähigkeit wird vermieden, worin sie sich auch von der herkömmlichen Platte unterscheidet.
Da der Reibungswiderstand des Fluorharzes gering ist, können das zerkleinerte Zellstoffmaterial und das Harzmaterial in einem gut gekneteten Zustand strömen, so daß die synthetische Holzplatte, die den produktmäßigen Formgegenstand darstellt, derart geformt wird, daß sie eine ebene Fläche aufweist, ohne daß rauhe Flächen darauf auftreten.
Da die Steuerkraft gegen die Quetschkraft des Extrudiermaterials dem Formgegenstand mitgeteilt wird, der durch die Form gequetscht wird, um die Dichte des Extrudiermaterials zu erhöhen, das sich in dem Formabschnitt der Form befindet, kann eine synthetische Holzplatte mit einer gleichmäßigeren und höheren Dichte extrudiert werden.
Da das Extrudiermaterial in dem Einführabschnitt der Form erwärmt wird und in den Formabschnitt der Form gequetscht wird, kann das Extrudiermaterial insofern gleichmäßig und ruhig in den Formabschnitt der Form gequetscht werden, als dessen Fließfähigkeit beibehalten wird, d. h. der gut geknetete Zustand bewahrt wird.
Die Erfindung schafft einen Extruder zum Formen der oben erwähnten, hoch qualitativen, synthetischen Holzplatte, die eine gleichmäßige und hohe Dichte und eine ebene Fläche aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Extruder ist eine Führungsplatte in dem Einführabschnitt der Form vorgesehen, die eine Länge von 70 bis 95% der Gesamtlänge des Einführabschnitts in Breitenrichtung und eine Höhe von 70% oder weniger zur Höhe des Einführabschnitts aufweist, um das Extrudiermaterial mittels der Führungsplatte von dem Einführabschnitt in die Formkammer des Formabschnitts gleichmäßig verteilen zu lassen, so daß das Extrudiermaterial 79 vor einer nicht gleichmäßigen Molekularausrichtung bewahrt wird, die aufgrund der linearen Expansion verursacht wird, die zwischen dem Mittelabschnitt und den Endabschnitten für jedes Rohmaterial in Quetschrichtung unterschiedlich ist, womit versucht wird, die lineare und von allem gleichmäßige Expansion zu erzeugen, und die molekulare Ausrichtung kontrolliert wird, um das Extrudiermaterial 79 in die Formkammer des Formabschnitts 21 mit einer gleichmäßigen Dichte gleichmäßig zu verteilen und zu quetschen.
Ferner ist eine Innenwandschicht an der Fläche der Führungsplatte insofern vorgesehen, als die Fläche mit einer Fluorharzlage verkleidet ist oder direkt mit einem Fluorharz beschichtet ist, so daß das zerkleinerte Zellstoffmaterial, das in dem an der Oberfläche der Führungsplatte vorbeilaufenden Extrudiermaterial enthalten ist, gleichmäßig und ruhig strömen kann, ohne mit einem großen Widerstand belegt zu werden, womit die synthetische Holzplatte mit einer gleichmäßigen und hohen Dichte gebildet wird.
Sollte, wie oben erwähnt ist, die synthetische Holzplatte extrudiert werden, liefert die Erfindung verschiedene Materialien oder Gegenstände, die auf verschiedenen Einsatzgebieten verwendet werden kann, und zwar beispielsweise Harzmaterialien zum Mischen in Farben oder Beschichtungsmaterialien, Betonpaneele oder Fußbodenmaterial (Fußbodenbeläge), Baumaterial aller Art, wie dekorative laminierte Platten für Innenwände, Möbelmaterial, Ausstattungsmaterial aller Art, wie Kistenwände für elektrische Einrichtungen, oder Innen- und Außenmaterial für jede Art von Fahrzeugen, wie eine dekorative laminierte Lage für das Interieur von Fahrzeugen.
Mittels des erfindungsgemäßen Extrudierens kann außerdem eine synthetische Holzplatte mit einer höheren Dichte geformt werden, so daß eine größere Menge Holzmehl pro Gewichtseinheit eingemischt werden kann, wodurch die hoch qualitative synthetische Holzplatte mit geringen Kosten gebildet wird.
Die Form des oben erwähnten Extruders umfaßt eine quadratische Einspritzöffnung mit einer Höhe, die gleich oder kleiner als die der Formkammer in dem Formabschnitt der Form ist, so daß sich ihr Querschnitt allmählich zur Einspritzöffnung verengt, so daß eine große Menge an geschmolzenem synthetischen Holzmehl ausgegeben werden kann, womit die Druckdichte verbessert ist und Belastungen an der Düse vermieden werden.
Somit sind die folgenden breitesten Ansprüche nicht auf eine Maschine gerichtet, die auf diese Weise konfiguriert sind. Stattdessen sollen die breitesten Ansprüche das Herz oder das Wesen dieser Durchbrucherfindung schützen. Diese Erfindung ist eindeutig neu und nützlich. Außerdem ist sie einem Fachmann zum Zeitpunkt als sie gemacht worden ist, in Anbetracht des als ganzen betrachteten Stands der Technik nicht naheliegend.
In Anbetracht der revolutionären Eigenschaft dieser Erfindung ist sie außerdem eine Pioniererfindung. Somit sind die folgenden Ansprüche dafür bestimmt, eine sehr breite Interpretation zuzulassen, damit das Wesen dieser Erfindung gesetzesgemäß geschützt ist. Es ist offensichtlich, daß die oben gestellten Aufgaben und diejenigen, die aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich werden, effektiv gelöst werden, und, da gewisse Änderungen bezüglich der oben erläuterten Konstruktion vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, sollen alle Gegenstände, die in der vorangegangenen Beschreibung enthalten sind oder in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind, als beispielhaft interpretiert werden und nicht als einschränkend.
Es soll auch klar sein, daß die folgenden Ansprüche alle allgemeinen und speziellen Merkmale der hier beschriebenen Erfindung abdecken sollen und den Schutzumfang der Erfindung bestimmen sollen.

Claims

Synthetisches Holzmehl, das dadurch erhalten wird, daß 45 bis 70 Gew.-% eines zerkleinerten Zellstoffmaterials mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 Gew.-% oder weniger und mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 780 um (20 mesh) oder weniger auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 0,3 Gew.-% durch Reibungswärme getrocknet werden, die durch Drehen von Rühr- und Schlagschaufeln erzeugt wird,

daß 30 bis 55 Gew.-% eines thermoplastischen Harzmaterials in das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial durch Drehen der Schaufeln gerührt und gemischt werden, was eine Mischung schafft,

daß die Mischung durch Drehen der Schaufeln geknetet wird, welche die Reibungswärme erzeugen, die veranlaßt, daß das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial von dem eine gelatineartige Mischung bildenden Harz umgeben wird, und daß die geknetete Mischung gekühlt und pulverisiert wird und die Größe der Pulverteilchen derart geregelt wird, daß die Mischungspartikel einen Durchmesser von 10 mm oder weniger aufweisen.
2. Verfahren zum Herstellen eines synthetischen Holzmehles mit den Schritten:

Trocknen von 45 bis 70 Gew.-% eines zerkleinerten Zellstoffmaterials mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 Gew.-% oder weniger und mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 780 um (20 mesh) oder weniger auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 0,3 Gew.-% durch Reibungswärme, die durch Drehen von Rühr- und Schlagschaufeln erzeugt wird.

Rühren und Mischen von 30 bis 55 Gew.-% eines thermoplastischen Harzmaterials in das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial durch Drehen der Schaufeln, was eine Mischung schafft,

Kneten der Mischung durch Drehen der Schaufeln, welche die Reibungswärme erzeugen, die veranlaßt, daß das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial von dem eine gelatineartige Mischung bildenden Harz umgeben wird, und

Kühlen und Pulverisieren der Mischung und Regeln der Größe der Pulverteilchen derart, daß die Mischungspartikel einen Durchmesser von 10 mm oder weniger aufweisen.
3. Vorrichtung zum Herstellen eines synthetischen Holzmehles umfassend:

eine Durchlaufmisch- und Kneteinrichtung mit Rühr- und Schlagschaufeln,

eine Kühlgranuliereinrichtung mit einer Rühr- und Zerkleinerungsschaufel darin und

einem Kühlmantel sowie

eine Regeleinrichtung.
4. Synthetische Holzplatte, die dadurch erhalten wird, daß 45 bis 70 Gew.-% eines zerkleinerten Zellstoffmaterials mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 Gew.-% oder weniger und mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 780 um (20 mesh) oder weniger auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 0,3 Gew.-% durch Reibungswärme getrocknet werden, die durch Drehen von Rühr- und Schlagschaufeln erzeugt wird. daß 30 bis 55 Gew.-% eines thermoplastischen Harzmaterials in das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial durch Drehen der Schaufeln gerührt und gemischt werden, was eine Mischung schafft,

daß die Mischung durch Drehen der Schaufeln geknetet wird, welche die Reibungswärme erzeugen, die veranlaßt, daß das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial von dem eine gelatineartige Mischung bildenden Harz umgeben wird,

daß die geknetete Mischung gekühlt und pulverisiert wird und die Größe der Pulverteilchen derart geregelt wird, daß die Mischungspartikel einen Durchmesser von 10 mm oder weniger aufweisen, was ein nach der Partikel-Größe geregeltes, synthetisches Holzmehl schafft, und

daß das nach der Partikel-Größe geregelte, synthetische Holzmehl erwärmt, geknetet und über eine Schnecke oder Schnecken in ein Formgebungspressteil gequetscht wird, wobei das in das Formgebungpressteil gequetschte Material langsam abgekühlt wird, während ein Steuerdruck entgegen den Quetschdruck des Materials aufgebracht wird, um die Dichte des Materials zu erhöhen.
5. Verfahren zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte mit den Schritten:

Trocknen von 45 bis 70 Gew.-% eines zerkleinerten Zellstoffmaterials mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 Gew.-% oder weniger und mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 780 um (20mesh) oder weniger auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 bis 0,3 Gew.-% durch Reibungswärme, die durch Drehen von Rühr- und Schlagschaufeln erzeugt wird,

Rühren und Mischen von 30 bis 55 Gew.-% eines thermoplastischen Harzmaterials in das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial durch Drehen der Blätter, was eine Mischung schafft,

Kneten der Mischung durch Drehen der Blätter, welche die Reibungswärme erzeugen, die veranlaßt, daß das getrocknete, zerkleinerte Zellstoffmaterial von dem eine gelatineartige Mischung bildenden Harz umgeben wird,

Kühlen und Pulverisieren der Mischung und Regeln der Größe der Pulverteilchen derart, daß die Mischungspartikel einen Durchmesser von 10 mm oder weniger aufweisen, was ein nach Partikel-Größe geregeltes, synthetisches Holzmehl schafft, und Erwärmen, Kneten und Quetschen des nach Partikel-Größe geregelten, synthetischen Holzmehls über eine Schnecke oder Schnecken in ein Formgebungspressteil, wobei das in das Formgebungspressteil gequetschte Material langsam abgekühlt wird, während ein Steuerdruck entgegen den Quetschdruck des Materials aufgebracht wird, um die Dichte des Materials zu erhöhen.
6. Verfahren zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 5, bei dem das Formgebungspressteil eine Innenwandschicht an dessen Wandinnenfläche umfaßt, die aus einem Harz gebildet wird, das ausgezeichnete, wärmeresistente Eigenschaften und einen geringen Reibungswiderstand aufweist, um das Material in einer vorbestimmten Dicke zu extrudieren, während es in dem Formgebungsabschnitt langsam abgekühlt wird.
7. Verfahren zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Extrudat in einem Einführabschnitt erwärmt und in den Formgebungsabschnitt des Formgebungspressteils gequetscht wird.
8. Verfahren zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 6, bei dem die Innenwandschicht durch Auskleiden der Wandinnenfläche des Formgebungspressteils mit einem Fluorharzblatt oder durch direktes Beschichten eines Fluorharzes darauf gebildet wird.
9. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte umfassend

eine Durchlaufmisch- und Kneteinrichtung mit Rühr- und Schlagschaufeln,

eine Kühlgranuliereinrichtung mit einer Rühr- und Zerkleinerungsschaufel darin und mit einem Kühlmantel,

eine Regeleinrichtung,

einen Extruder mit einer Extrusionsdüse, die mit einem Formgebungspressteil verbunden ist, das einen Einführabschnitt und einen Formgebungsabschnitt umfaßt, der mit einer Formgebungskammer versehen ist,

wobei das Formgebungspressteil an dessen Wandinnenfläche eine Innenwandschicht, die aus einem Harz mit ausgezeichneten, wärmebeständigen Eigenschaften und mit einem geringen Reibungswiderstand gebildet ist, und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Formgebungskammer umfaßt; und

eine Bremseinrichtung zum Aufbringen eines Steuerdrucks entgegen den Quetschdruck des geformten, von dem Formgebungspressteil extrudierten Gegenstands.
10. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9, bei der die Innenwandschicht durch Auskleiden der Wandinnenfläche des Formgebungspressteils mit einem Fluorharzblatt oder durch direktes Beschichten eines Fluorharzes darauf gebildet ist.
11. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9 mit einer in dem Einführabschnitt des Formgebungspressteils vorgesehenen Führungsplatte, die eine Breite von 70 bis 95% der Gesamtbreite des Einführabschnitts und eine Höhe von 70% oder weniger der Höhe des Einführabschnitts aufweist.
12. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 11, bei der die Fläche der Führungsplatte mit einem Fluorharzblatt ausgekleidet oder direkt mit einem Fluorharz beschichtet ist.
13. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9, bei der die Bremseinrichtung mehrere Rollen umfaßt, die nach oben und unten zum Halten der Vorder- und Rückfläche des geformten Gegenstands und zum Andrücken gekoppelt sind, um miteinander über den geformten Gegenstand in Kontakt zu kommen, und bei der Stangenenden eines Luftzylinders drehbar mit beiden Wellenenden der oberen Rollen verbunden sind, um einstellbar die Druckkraft auf die unteren Rollen über den geformten Gegenstand aufzubringen.
14. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9, bei der die Bremseinrichtung mehrere Rollen umfaßt, die nach oben und unten zum Halten der Vorder- und Rückfläche des geformten Gegenstands und zum Andrücken gekoppelt sind, um miteinander über den geformten Gegenstand in Kontakt zu kommen, und bei der das Wellenende eines der Rollen mit einer Antriebswelle eines Bremskraftverstärkers verbunden ist, wobei Eingriffsgetriebeteile an den jeweiligen Wellenenden der Rollen vorgesehen sind.
15. Verfahren, synthetisches Holzmehl, synthetische Holzplatte nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 8, wobei 60 bis 65 Gew.-% Holzmehl als das zerkleinerte Zellstoffmaterial mit 35 bis 40 Gew.-% Polycarbonat, Nylon oder PVC als dem thermoplastischen Harzmaterial verrührt und vermischt werden.
16. Verfahren zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 5, bei dem eine Urealösung mit einer Konzentration von 40% bei einem Verhältnis von 1 Gew.-% zum zerkleinerten Zellstoffmaterial eingerührt und eingemischt wird.
17. Verfahren zum Herstellen eines synthetischen Holzmehles nach Anspruch 2, bei dem Kalziumkarbonat oder Titanoxid bei einem Verhältnis von 5 bis 20 Gew.-% zu dem zerkleinerten Zellstoffmaterial und dem thermoplastischen Harzmaterial eingerührt und eingemischt werden.
18. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9, bei welcher der Einführabschnitt in dem Formgebungspressteil in Richtung der Breite des Formgebungspressteils geformt ist und eine Einführöffnung aufweist, dessen vertikaler Querschnitt sich elliptisch erweitert.
19. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9, bei welcher der Einführabschnitt in der Richtung der Breite des Formgebungspressteils gekrümmt ist und in Form einer Art Kleiderbügel ausgebildet ist, dessen beide Enden zu beiden Enden eines Eingangs der Formgebungskammer der Längsseitenrichtung erweitert sind, und der Einführabschnitt eine Einführkammer mit einer dreieckigen Querschnittsform umfaßt, in deren Richtung der senkrechte Querschnitt schrittweise zur Formgebungskammer hin zwischen der Einführöffnung und dem Eingang der Formgebungskammer eng wird.
20. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9, bei der ein zweites Formgebungspressteil vorgesehen ist, um mit der Extrusionsdüse des Extruders verbunden zu sein.
21. Vorrichtung zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach Anspruch 9, bei der das Formgebungspressteil des Extruders eine quadratisch geformte Einspritzöffnung mit einer Höhe bildet, die gleich oder geringer als die der Formgebungskammer in dem Formgebungsabschnitt des Formgebungspressteils ist.
22. Verfahren zum Extrudieren einer synthetischen Holzplatte nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem das Extrudat in einem Einführabschnitt des Formgebungspressteils erwärmt wird, wobei der Einführabschnitt eine Führungsplatte zum Erwärmen des aus der Extrusionsdüse des Extruders ausgetretenen Extrudats aufweist, wobei die Führungsplatte eine Breite von 70 bis 95% der Breite des Einführabschnitts und eine Höhe von 70% oder weniger der Höhe des Einführabschnitts des Formgebungspressteils aufweist.