DE102024000536A1 - Material plate and method for producing a material plate and use of a material plate - Google Patents
Material plate and method for producing a material plate and use of a material plateInfo
- Publication number
- DE102024000536A1 DE102024000536A1 DE102024000536.6A DE102024000536A DE102024000536A1 DE 102024000536 A1 DE102024000536 A1 DE 102024000536A1 DE 102024000536 A DE102024000536 A DE 102024000536A DE 102024000536 A1 DE102024000536 A1 DE 102024000536A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- chip
- mixture
- cover layer
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
- B27M3/00—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles
- B27M3/0013—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/02—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/10—Moulding of mats
- B27N3/14—Distributing or orienting the particles or fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/18—Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/24—Moulding or pressing characterised by using continuously acting presses having endless belts or chains moved within the compression zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N7/00—After-treatment, e.g. reducing swelling or shrinkage, surfacing; Protecting the edges of boards against access of humidity
- B27N7/005—Coating boards, e.g. with a finishing or decorating layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/10—Moulding of mats
- B27N3/14—Distributing or orienting the particles or fibres
- B27N3/143—Orienting the particles or fibres
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Werkstoffplatte (1) und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei die Werkstoffplatte eine gepresste Kemschicht (2) sowie mindestens eine erste Deckschicht (3) und gegebenenfalls eine zweite Deckschicht (4) auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Deckschicht aufweist, die jeweils aus einem aus ligninhaltigen Partikeln (5, 6) und einem Bindemittel gebildeten Gemisch (7, 8) gebildet sind, dass in einem chemischen und/oder mechanischen Bindungsprozess zu einem Festkörpergefüge ausgebildet ist, wobei die ligninhaltigen Partikel (5) des Gemischs des Kerns (7) im Wesentlichen aus Spanmaterial und die ligninhaltigen Partikel (6) des Gemischs der wenigstens einen Deckschicht (3, 4) aus Fasermaterial gebildet sind. Um eine Werkstoffplatte bereit zu stellen, die eine zur einfachen Dekorierung optisch farblich weitgehend homogene Deckschichtoberfläche aufweist und dennoch mit geringem Produktionsaufwand herstellbar ist, ist vorgesehen, dass für das Gemisch des Kerns (7) die Spangrößen in Spangrößenlagen zu der wenigstens einen Deckschicht (3, 4) hin abnehmen von einer Lage groben Spanguts (2b) mit den einzelnen Spanabmessungen Länge 50 bis 200 mm, Breite 5 bis 45 mm und Dicke 0,4 bis 2,5 mm hin zu einer Lage (2a, 2c) feinen Spanguts mit den einzelnen Spanabmessungen Länge 0,5 bis 50 mm, Breite 0,5 bis 15 mm und Dicke 0,2 bis 1,0 mm, wobei in den Zwischenräumen der groben Spangutlagen (2b) noch bis zu 20% des feinen Spanguts enthalten sein kann. The invention relates to a material plate (1) and a method for producing the same, wherein the material plate has a pressed core layer (2) and at least one first cover layer (3) and optionally a second cover layer (4) on the opposite side of the first cover layer, each of which is formed from a mixture (7, 8) formed from lignin-containing particles (5, 6) and a binder, which is formed into a solid structure in a chemical and/or mechanical bonding process, wherein the lignin-containing particles (5) of the mixture of the core (7) are formed essentially from chip material and the lignin-containing particles (6) of the mixture of the at least one cover layer (3, 4) are formed from fiber material. In order to provide a material plate which has a cover layer surface which is largely homogeneous in terms of color for easy decoration and which can nevertheless be produced with low production expenditure, it is provided that for the mixture of the core (7) the chip sizes in chip size layers decrease towards the at least one cover layer (3, 4) from a layer of coarse chip material (2b) with the individual chip dimensions length 50 to 200 mm, width 5 to 45 mm and thickness 0.4 to 2.5 mm to a layer (2a, 2c) of fine chip material with the individual chip dimensions length 0.5 to 50 mm, width 0.5 to 15 mm and thickness 0.2 to 1.0 mm, wherein up to 20% of the fine chip material can still be contained in the spaces between the coarse chip layers (2b).
Description
Die Erfindung betrifft eine Werkstoffplatte, die eine gepresste Kernschicht sowie mindestens eine erste Deckschicht und gegebenenfalls eine zweite Deckschicht auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Deckschicht aufweist, die jeweils aus einem aus ligninhaltigen Partikeln und einem Bindemittel gebildeten Gemisch gebildet sind, dass in einem chemischen und/oder mechanischen Bindungsprozess zu einem Festkörpergefüge ausgebildet ist, wobei die ligninhaltigen Partikel des Gemischs des Kerns im Wesentlichen aus Spanmaterial und die ligninhaltigen Partikel des Gemischs der wenigstens einen Deckschicht aus Fasermaterial gebildet sind.The invention relates to a material plate which has a pressed core layer and at least one first cover layer and optionally a second cover layer on the opposite side of the first cover layer, each of which is formed from a mixture formed from lignin-containing particles and a binder which is formed into a solid structure in a chemical and/or mechanical bonding process, wherein the lignin-containing particles of the mixture of the core are formed essentially from chip material and the lignin-containing particles of the mixture of the at least one cover layer are formed from fibrous material.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung einer Werkstoffplatte für den Wohnungsinnenausbau.The invention further relates to a use of a material panel for interior construction of apartments.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte die wenigstens eine Kernschicht sowie wenigstens eine erste Deckschicht und gegebenenfalls eine zweite Deckschicht auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Deckschicht aufweist, die jeweils aus einem aus ligninhaltigen Partikeln und einem Bindemittel gebildeten Gemisch gebildet sind, wobei dieses in einem chemischen und/oder mechanischen Bindungsprozess unter Einwirkung von Druck und Temperatur zu einem Festkörpergefüge ausgebildet wird, und wobei als ligninhaltige Partikel des Gemischs des Kerns im Wesentlichen Spanmaterial und als ligninhaltige Partikel des Gemischs der wenigstens einen Deckschicht Fasermaterial verwendet wird.The invention further relates to a method for producing a material board which has at least one core layer and at least one first cover layer and optionally a second cover layer on the opposite side of the first cover layer, each of which is formed from a mixture formed from lignin-containing particles and a binder, wherein this is formed into a solid structure in a chemical and/or mechanical bonding process under the influence of pressure and temperature, and wherein chip material is used as the lignin-containing particles of the mixture of the core and fibre material is used as the lignin-containing particles of the mixture of the at least one cover layer.
Die Herstellung von Werkstoffplatten findet entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Da in den Verdichtungseinheiten, respektive den kombinierten Füge- und Verdichtungseinheiten im Allgemeinen bei der Werkstoffplattenerzeugung auch mit nennenswerten Drücken gearbeitet wird, werden diese Einheiten vom Fachmann meist mit Bezug auf eine Gesamtanlage als Pressenteil bezeichnet. Bei der Erzeugung von Werkstoffplatten im Sinne der vorliegenden Schrift liegen die Arbeitsdrücke hier, abhängig von Material und Größe der zu erzeugenden Werkstoffplatte, meist in Bereichen zwischen etwa 50 N/cm2 und ca. 500 N/cm2 und dort vorteilhafterweise zwischen 100 N/cm2 und 400 N/cm2. Dabei gibt die Arbeitsweise der Füge- und/oder Verdichtungseinheit vor, ob der Gesamtprozess als taktgebundenes oder kontinuierliches Verfahren beschrieben wird. Bei einer taktgebundenen Herstellung werden die Werkstoffplatten als flächenförmige Gegenstände mit in allen drei Raumrichtungen endlichen Abmessungen gepresst, während die Werkstoffplatten, die in einem kontinuierlichen Prozess erzeugt werden, Ablängungen einer kontinuierlich gepressten Bahnware darstellen.The production of material sheets takes place either in a cyclical or continuous manner. Since the compaction units, or the combined joining and compaction units, generally operate with significant pressures during material sheet production, these units are usually referred to by those skilled in the art as a press section with reference to an entire system. When producing material sheets as defined in this document, the working pressures here, depending on the material and size of the material sheet to be produced, are usually in the range between approximately 50 N/ cm² and approximately 500 N/ cm² , and advantageously between 100 N/ cm² and 400 N/ cm² . The mode of operation of the joining and/or compaction unit determines whether the overall process is described as a cyclical or continuous process. In cyclical production, the material sheets are pressed as flat objects with finite dimensions in all three spatial directions, whereas the material sheets produced in a continuous process represent cut-to-length sections of a continuously pressed web.
Sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht wie im Hinblick auf ihre technische Einsatzfähigkeit nehmen Holzwerkstoffplatten unter den Werkstoffplatten einen besonderen Stellenwert ein. Holzwerkstoffplatten werden in den unterschiedlichsten Ausführungsformen für unterschiedliche Anwendungszwecke hergestellt. Besonders weit verbreitet sind Spanplatten, OSB-Platten und MDF-Platten, sowie aus einzelnen Schichten derartiger Verbunde aufgebaute Hybridplatten.Wood-based panels occupy a special position among material boards, both economically and in terms of their technical suitability. Wood-based panels are manufactured in a wide variety of forms for different applications. Particularly widespread are particleboard, OSB, and MDF, as well as hybrid panels constructed from individual layers of such composites.
Diese Platten werden üblicherweise aus Holzpartikeln unterschiedlicher Form und Größe hergestellt, wobei die Holzpartikel durch Stimulierung eigener Adhäsionsmechanismen und Zugabe von Bindemitteln (i.d.R. eines Leimes) verbunden werden.These boards are usually made from wood particles of different shapes and sizes, whereby the wood particles are bonded together by stimulating their own adhesion mechanisms and adding binding agents (usually glue).
In jüngerer Zeit ist man bestrebt neben den zum Nachwachsen viele Jahre benötigenden Holzwerkstoffen auch Einjahrespflanzen, insbesondere grasartige Pflanzen, zur Produktion von Werkstoffplatten zu benutzen. So sind aus dem Stand der Technik auch mehrschichtig aufgebaute Werkstoffplatten bekannt, deren einzelne Schichten aus Einjahrespflanzen bestehen.Recently, efforts have been made to use annual plants, particularly grass-like plants, in addition to wood-based materials, which take many years to regrow, for the production of composite panels. Multilayer composite panels, whose individual layers are composed of annual plants, are also known from the state of the art.
Allerdings gestaltet sich die Verarbeitung von Einjahrespflanzen deutlich komplizierter als die auf Holzpartikeln basierenden Werkstoffplatten. So bildet die hohe Ausscheidung von im Herstellungsprozess abrasiv auf den Anlagenbau wirkender Silikate ein großes Hemmnis.However, the processing of annual plants is significantly more complicated than wood particle-based material boards. The high release of silicates during the manufacturing process, which have an abrasive effect on plant construction, poses a major obstacle.
Im Bereich der Holzwerkstoffplatten aus mehrjährigen Hölzern gibt es zahlreichen Stand der Technik hinsichtlich des Schichtaufbaus. Beispielhaft seien hier aufgeführt:
- MDF-Platten aus gehackten und gewaschenen Hackschnitzeln, die zum Teil thermodynamisch in Refinern zerfasert werden und zu einem Vlies gestreut werden, das gepresst wird. MDF-Platten haben den Vorteil hoher Festigkeiten,
- glatter und gleichförmiger Oberflächen und einer guten Fräsbarkeit.
- MDF boards made from chopped and washed wood chips, some of which are thermodynamically shredded in refiners and then spread into a fleece that is pressed. MDF boards have the advantage of high strength,
- smooth and uniform surfaces and good millability.
Weiter sind natürlich OSB-Platten mit OSB-typischer Strand-Separierung (grob außen, fein im Kern) bekannt. Sie stehen für eine hohe Biegefestigkeit und geringe Produktdichten.OSB boards with the typical OSB strand separation (coarse on the outside, fine in the core) are also well known. These offer high flexural strength and low product densities.
Reine Spanplatten (beispielweise mit Feindeckschicht und gröberer Mittelschicht) haben den Vorteil hoher Materialausbeute und bieten innen die Nutzungsmöglichkeit geringwertigerer Holzsortimente, außen haben sie dagegen glatte und gleichförmige Produktoberflächen.Pure particle boards (for example with a fine surface layer and a coarser middle layer) have the advantage of high material yield and offer the possibility of using lower-quality wood assortments on the inside, while on the outside they have smooth and uniform product surfaces.
Unter den Hybridplatten kommt für diese Erfindung einer OSB-Platte mit MDF-Deckschicht eine große Bedeutung zu. Der Vorteil gegenüber einer OSB-Platte allein ist die glattere und geschlossenere Oberfläche. Dies ist auch bei einer OSB-Platte mit einer feinen Span-Deckschicht der Fall.Among hybrid boards, OSB with an MDF top layer plays a significant role in this invention. Its advantage over OSB alone is its smoother and more closed surface. This is also the case with OSB with a fine particle board top layer.
Allerdings wird die gestreute Matte mit wenigstens einer der Deckschicht nahen äußeren OSB-Schicht, die mit feinen Deckschicht-Partikeln, also sehr kleinen Spänen oder kurzen Fasern, versehen wird, nach dem Pressvorgang eine farblich unruhige Oberfläche aufweisen, was die Weiterverwendungsmöglichkeiten, beispielsweise das Beschichten oder Färben im Trockenausbau insbesondere im Wohngebäudebau sehr stark einschränkt. However, the spread mat with at least one outer OSB layer close to the covering layer, which is provided with fine covering layer particles, i.e. very small chips or short fibers, will have a color-uneven surface after the pressing process, which severely limits the further uses, for example coating or coloring in dry construction, especially in residential building construction.
Zudem käme bei einer Spandeckschicht hinzu, dass die Festigkeitswerte, beispielsweise auf Biegung, viel zu stark reduziert werden.In addition, with a chipboard top layer, the strength values, for example in terms of bending, would be reduced far too much.
Demnach besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Werkstoffplatte bereit zu stellen, die eine zur einfachen Dekorierung optisch farblich weitgehend homogene Deckschichtoberfläche aufweist und dennoch mit geringem Produktionsaufwand herstellbar ist. Ferner soll die Werkstoffplatte eine höhere Biegefestigkeit aufweisen als eine bekannte Werkstoffplatte mit OSB-Kern und feiner Spandeckschicht.Accordingly, one object of the invention is to provide a material board that has a largely homogeneous surface layer for easy decoration, yet can be manufactured with low production costs. Furthermore, the material board should have higher flexural strength than a known material board with an OSB core and a fine chipboard top layer.
Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich einer Werkstoffplatte der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass für das Gemisch des Kerns die Spangrößen in Spangrößenlagen zu der wenigstens einen Deckschicht hin abnehmen von einer Lage groben Spanguts mit den einzelnen Spanabmessungen Länge 50 bis 200 mm, Breite 5 bis 45 mm und Dicke 0,4 bis 2,5 mm hin zu einer Lage feinen Spanguts mit den einzelnen Spanabmessungen Länge 0,5 bis 50 mm, Breite 0,5 bis 15 mm und Dicke 0,2 bis 1,0 mm, wobei in den Zwischenräumen der groben Spangutlagen noch bis zu 20% des feinen Spanguts enthalten sein kann.The object of the invention is achieved with regard to a material plate of the type mentioned at the outset with the features of claim 1 and in particular in that for the mixture of the core, the chip sizes in chip size layers decrease towards the at least one cover layer from a layer of coarse chip material with the individual chip dimensions length 50 to 200 mm, width 5 to 45 mm and thickness 0.4 to 2.5 mm to a layer of fine chip material with the individual chip dimensions length 0.5 to 50 mm, width 0.5 to 15 mm and thickness 0.2 to 1.0 mm, wherein up to 20% of the fine chip material can still be contained in the spaces between the coarse chip layers.
Die Erfinder haben erkannt, dass eine Schicht aus feinem Fasermaterial auf einer Oberfläche von einer Schicht aus großen OSB-Spänen zu einer ungleichmäßigen Verdichtung des Fasermaterials in der Presse führt. Das bedingt anders als bei reinen MDF-Platten durch ungleiche Verdichtung über die gesamte Fläche der Deckschicht unerwünschte Schattierungen in der Oberfläche, denn die Zwischenräume zwischen den groben OSB-Spänen sind zu groß. Die Pressung auf das Fasermaterial, unter dem ein OSB-Span liegt, ist anders als die Pressung auf Stellen des Fasermaterials, die oberhalb eines Zwischenraums zwischen den OSB-Spänen liegen. Die Erfinder haben dann in erfindungsgemäßer Weise versucht, die Spangrößen zur Deckschicht hin deutlich zu verkleinern. Dies führt zu einer auffällig homogeneren und glatteren Oberfläche, auf die das feine Fasermaterial gestreut werden kann. Umgekehrt kann natürlich auch zuerst das Fasermaterial gestreut sein und anschließend ein in der Spangröße nach oben hin zunehmender Kern. In beiden Fällen liegt die feine Faserschicht an einer glatteren Außenseite des Kerns an, als die Späne im Inneren des Kerns sie erzeugen könnte. Bei der anschließend heißen Pressung wird mithilfe dieser Anordnung der Späne in der Kernschicht die Verdichtung deutlich gleichmäßiger als bei einem herkömmlichen OSB-Kern, was zu einer deutlich homogeneren Oberfläche führt und Farbschattierungen nahezu völlig ausschließt.The inventors recognized that a layer of fine fiber material on a surface of a layer of large OSB chips leads to uneven compaction of the fiber material in the press. Unlike with pure MDF boards, this causes undesirable shading in the surface due to uneven compaction across the entire surface of the top layer, as the gaps between the coarse OSB chips are too large. The pressure on the fiber material beneath which an OSB chip lies is different from the pressure on areas of the fiber material that lie above a gap between the OSB chips. The inventors then attempted, in accordance with their invention, to significantly reduce the chip sizes towards the top layer. This leads to a noticeably more homogeneous and smoother surface onto which the fine fiber material can be scattered. Conversely, the fiber material can of course also be scattered first, followed by a core whose chip size increases towards the top. In both cases, the fine fiber layer lies on a smoother outer surface of the core than the chips inside the core could create. During the subsequent hot pressing, this arrangement of the chips in the core layer results in significantly more uniform compaction than with a conventional OSB core, resulting in a significantly more homogeneous surface and virtually eliminating color shading.
Die Erfinder haben zudem erkannt, dass die Belastbarkeit einer Werkstoffplatte, insbesondere bezogen auf deren Biegesteifigkeit, in besonders hohem Maß von der Gestaltung der jeweils außen liegenden Schichten, insbesondere also der jeweiligen Deckschicht(en), abhängig ist. Die bekannte Vorgehensweise, eine Deckschicht aus feinsten Spänen herzustellen, wird deshalb nicht ins Auge gefasst, sondern als Deckschicht wird Fasermaterial verwendet, das insbesondere in der äußeren Schicht eine deutlich höhere Biegefestigkeit erzeugt als feines Spanmaterial. MDF-Schichttypen sind durch die Verflechtung der Fasern zur Ausbildung hoher Biegesteifigkeiten geeignet und weisen zudem den Vorteil auf, dass sie als Trägermaterial für hochfeste und dauerhaft belastbare Schraubverbindungen geeignet sind. Derartige Schichten sind besonders gut bearbeitbar. So bilden MDF- (und HDF-)Schichten bei mechanischer Bearbeitung besonders saubere Schnittkanten aus und sind zudem durch ihre glatte Oberfläche besonders gut mit Folien zu beschichten oder zu lackieren. Die gestreuten Deckschichten aus Fasern wurden entsprechend bekannter Verfahren durch thermomechanische Verfahren aufgeschlossen.The inventors have also recognized that the load-bearing capacity of a material board, particularly with regard to its flexural rigidity, depends to a particularly high degree on the design of the respective outer layers, in particular the respective cover layer(s). The known procedure of producing a cover layer from extremely fine chips is therefore not envisaged; instead, fiber material is used as the cover layer, which generates significantly higher flexural strength, particularly in the outer layer, than fine chip material. Due to the interweaving of the fibers, MDF layer types are suitable for developing high flexural rigidity and also have the advantage of being suitable as a carrier material for high-strength and permanently resilient screw connections. Such layers are particularly easy to process. For example, MDF (and HDF) layers form particularly clean cut edges when machined and, thanks to their smooth surface, are particularly suitable for coating with foils or painting. The scattered cover layers of fibers were broken down using thermomechanical processes according to known methods.
Bei einem Kern, der Partikel umfasst, die wenigstens vorwiegend aus Mehrjahrespflanzen gewonnen sind, kann ein OSB-Schichttyp durch ein Gelege von sogenannten Strands oder Maxispänen entstehen, die häufig auch Flach- oder Grobspäne genannt werden. Derartige Strands weisen eine mittlere Länge von mehr als 50 mm Länge, mehr als 5 mm Breite und mehr als 0,4 mm Dicke auf. Diese Spangrößen sind für die Erzeugung einer glatten und optisch homogenen Faserdeckschicht zu groß, weil zu viel Zwischenräume entstehen. With a core comprising particles derived at least predominantly from perennial plants, an OSB layer type can be created by a layer of so-called strands or maxi-chips, often also called flat or coarse chips. Such strands have an average length of more than 50 mm, a width of more than 5 mm, and a thickness of more than 0.4 mm. These chip sizes are too large to create a smooth and visually homogeneous fiber surface layer because too many interstices are created.
Deshalb wird bei der Streuung dafür gesorgt, dass die Spangrößen nahe der Deckschicht unter 50 mm lang, unter 15 mm breit und unter 1mm dick sind.Therefore, during scattering, it is ensured that the chip sizes near the surface layer are less than 50 mm long, less than 15 mm wide and less than 1 mm thick.
Man erhält also für ein in der Regel zwei Deckschichten aufweisende gestreute Matte respektive die gepresste Platte eine Kernschicht, oder auch kurz Kern genannt, die aus mindestens drei Lagen besteht, wobei die mittlere Lage aus Grobspänen besteht und wenigstens die an die Deckschichten angrenzenden Lagen aus feinen Spänen, jeweils als Gemisch mit Bindemitteln.For a scattered mat or pressed board, which usually has two cover layers, one obtains a core layer, or also called core for short, which consists of at least three layers, with the middle layer consisting of coarse chips and at least the layers adjacent to the cover layers consisting of fine chips, each as a mixture with binding agents.
Vielfach soll die Werkstoffplatte auf beiden Seiten lackierfähig sein und deshalb ist es vorteilhaft, wenn auf beiden Seiten der Werkstoffplatte einer Deckschicht aus Fasermaterial vorhanden ist.In many cases, the material board should be paintable on both sides and therefore it is advantageous if there is a covering layer of fiber material on both sides of the material board.
Weiter ist es von Vorteil, wenn zwischen dem Kern und wenigstens einer Deckschicht eine Zwischenschicht angeordnet ist, die ein aus ligninhaltigen Partikeln und einem Bindemittel gebildetes Gemisch aufweist, wobei die dem Gemisch der Zwischenschicht zugehörigen Partikel aus feinem Spangut bestehen. Der aus Spänen und Bindemittel gebildete Kern wird also quasi erweitert und mehrschichtig. Alle Schichten können dabei mehrlagig, d. h. mit unterschiedlichen Spangrößen in den Lagen, sein. Dabei ist dafür gesorgt, dass die Zwischenschicht in ihrem Gemisch mit einem Bindemittel in der an die Deckschicht angrenzenden Lage aus Partikeln aus feinem Spangut bestehen.It is further advantageous if an intermediate layer is arranged between the core and at least one cover layer, said intermediate layer comprising a mixture of lignin-containing particles and a binder, wherein the particles belonging to the mixture of the intermediate layer consist of fine chip material. The core formed from chips and binder is thus essentially expanded and multi-layered. All layers can be multi-layered, i.e., with different chip sizes in the layers. It is ensured that the intermediate layer, in its mixture with a binder, consists of particles of fine chip material in the layer adjacent to the cover layer.
So können in ihrer Größe vorsortierte Späne zu einem Kern gestreut werden. Während inmitten des Kerns die groben Späne gestreut werden, werden zu den Deckschichten hin separate Schichten mit feinen Spänen gestreut. Das vereinfacht die Ausbildung der Streuköpfe, die nicht während des Streuens die Spangrößen separieren müssen.This allows pre-sorted chips to be scattered into a core. While the coarse chips are scattered in the center of the core, separate layers of fine chips are scattered toward the outer layers. This simplifies the design of the scattering heads, which do not have to separate the chip sizes during scattering.
Aber grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten für die Kernschichtstreuvorrichtung des Kerns, die geeignete Fraktionierung durchzuführen, so dass die Grenzschicht zu den zu den Deckschichten der Fasermatten überwiegend aus feinen Spänen gebildet wird. Die Fraktionierung der Späne kann zum einen durch eine Vorsortierung der Späne auf mehrere hintereinander geschaltete Streuvorrichtungen stattfinden und zum anderen durch eine separierende Streutechnik vorgegeben werden. Beispielsweise verwendet man die direkte Streuung nach einem Bunker, wobei mittels Leitblechen die Späne direkt auf ein Formband geführt werden oder man verwendet die indirekte Streuung über so genannte Streuwalzensysteme. Bei der indirekten Streuung fallen die aus dem Bunker ausgetragenen Späne auf so genannte Streuwalzen, die das Streugut aufteilen und nötigenfalls auch sortieren und/oder ausrichten, auch orientieren genannt. Die hierbei verwendeten Streuvorrichtungen sind in ihrer Vielfalt bereits hinreichend in der Patentliteratur beschrieben.But fundamentally, there are two ways for the core layer spreading device of the core to carry out the appropriate fractionation so that the boundary layer to the outer layers of the fiber mats is formed predominantly from fine chips. The fractionation of the chips can take place either by pre-sorting the chips into several scattering devices connected in series, or by a separating scattering technology. For example, direct scattering is used after a bunker, whereby the chips are guided directly onto a forming belt by means of guide plates, or indirect scattering is used via so-called scattering roller systems. With indirect scattering, the chips discharged from the bunker fall onto so-called scattering rollers, which divide the scattering material and, if necessary, sort and/or align it, also known as orient it. The variety of scattering devices used for this purpose has already been adequately described in the patent literature.
Entsprechend kann der Spangrößenübergang innerhalb des Kerns über mehrere Lagen schrittweise oder fließend erfolgen. Die innerste Kernlage besitzt, wie bereits beschrieben, die größten Späne, also die hier genannte grobe Spanschicht. Da aufgrund der Spangrößen auch die Zwischenräume zwischen den Spänen am größten ist, kann es verständlicherweise sein, dass beim späteren Streuen der feinen Späne bis zu 20% dieser feinen Späne in die Zwischenräume fallen. Dadurch wird zwar die Dichte, aber auch die Festigkeit erhöht.Accordingly, the chip size transition within the core can occur gradually or smoothly across multiple layers. As already described, the innermost core layer contains the largest chips, i.e., the coarse chip layer referred to here. Since the gaps between the chips are also the largest due to the chip size, it is understandable that up to 20% of these fine chips fall into the gaps during subsequent scattering. This increases the density but also the strength.
Weiter ist es von Vorteil, wenn das Gemisch der Kernschicht und die Gemische der Deckschichten Bindemittel aus derselben Bindemittelgruppe, vorzugsweise dasselbe Bindemittel umfassen.Furthermore, it is advantageous if the mixture of the core layer and the mixtures of the cover layers comprise binders from the same binder group, preferably the same binder.
Auf diese Weise kann die Belastbarkeit der Werkstoffplatte abermals erhöht werden. Auch wenn das Bindemittel dann möglicherweise nicht ideal auf die jeweiligen Partikel abgestimmt ist, ist es zu bevorzugen, dass das Gemisch des Kerns und die Gemische der Deckschichten Bindemittel aus derselben Bindemittelgruppe, vorzugsweise dasselbe Bindemittel umfassen. Insbesondere kann so verhindert werden, dass die Werkstoffplatte auf Grund von ungewollten chemischen Prozessen an Belastbarkeit verliert.In this way, the load-bearing capacity of the material board can be further increased. Even if the binder may not be ideally matched to the respective particles, it is preferable that the core mixture and the mixtures of the cover layers contain binders from the same binder group, preferably the same binder. In particular, this can prevent the material board from losing load-bearing capacity due to unwanted chemical processes.
Es kann auch bevorzugt sein, dass das Fasermaterial der Deckschichten von Einjahrespflanzen stammt.It may also be preferred that the fiber material of the covering layers comes from annual plants.
Eine derartig gestaltete Werkstoffplatte bietet nicht nur aus ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten große Vorteile, da Deckschichtanteil aus rasch nachwachsenden Rohstoffen gebildet ist, die weltweit rasch, kostengünstig und ohne hohen Transportaufwand verfügbar sind und eine derartige Werkstoffplatte zudem hohe Festigkeitswerte, insbesondere hohe Biegesteifigkeitswerte, erreichen kann.A material panel designed in this way offers great advantages not only from an ecological and economic point of view, since the surface layer is made of rapidly renewable raw materials that are available worldwide quickly, inexpensively and without high transport costs, and such a material panel can also achieve high strength values, in particular high flexural rigidity values.
Es ist dabei bevorzugt, dass die erste Deckschicht und ggf. die zweite Deckschicht einen Volumenanteil zwischen 7 % und 30 % des Volumens der Werkstoffplatte bilden.It is preferred that the first cover layer and, if applicable, the second cover layer form a volume fraction of between 7% and 30% of the volume of the material plate.
Vorzugsweise sollte der Volumenanteil sogar 12% bis 30% betragen. Damit ist die Deckschicht auch bei dünnen Werkstoffplatten dick genug, um die von ihr erwarteten Funktionseigenschaften aufzuweisen.Preferably, the volume fraction should be between 12% and 30%. This ensures that the top layer is thick enough to provide the expected functional properties, even for thin material panels.
Hinsichtlich der Verwendung einer Werkstoffplatte für den Wohnungsausbau wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Werkstoffplatte gemäß einem der auf die Werkstoffplatte bezogenen Ansprüche verwendet wird.With regard to the use of a material panel for residential construction, the object of the invention is achieved by using a material panel according to one of the claims relating to the material panel.
Die sich daraus ergebenden Vorteile sind sinngemäß der Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Werkstoffplatte und ihren bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeiten zu entnehmen.The resulting advantages can be taken from the description of the advantages of the material plate according to the invention and its preferred design options.
Hinsichtlich eines Verfahrens der eingangs genannten Art wird die Aufgabe der Erfindung verfahrensmäßig durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst und insbesondere dadurch, dass zur Bildung einer Pressgutmatte auf und/oder unter die Deckschicht für die Kernschicht die Spangrößen in Spangrößenlagen hin zu der wenigstens einen Deckschicht und ggf. auch hin zu der zweiten Deckschicht abnehmend mittels einer Kernschichtstreuvorrichtung fraktioniert auf ein Formband gestreut werden, und zwar von einer Lage groben Spanguts mit den einzelnen Spanabmessungen Länge 50 bis 200 mm, Breite 5 bis 45 mm und Dicke 0,4 bis 2,5 mm innerhalb der Kernschicht hin zu einer Lage feinen Spanguts mit den einzelnen Spanabmessungen Länge 0,5 bis 50 mm, Breite 0,5 bis 15 mm und Dicke 0,2 bis 1,0 mm in einer Lage, die an eine Deckschicht angrenzt, wobei in den Zwischenräumen der groben Spangutlagen noch bis zu 20% des feinen Spanguts enthalten sein kann.With regard to a method of the type mentioned at the outset, the object of the invention is achieved in terms of the method by the features of claim 8 and in particular in that, in order to form a pressed material mat on and/or under the cover layer for the core layer, the chip sizes are scattered in chip size layers decreasing towards the at least one cover layer and optionally also towards the second cover layer by means of a core layer scattering device onto a forming belt, namely from a layer of coarse chip material with the individual chip dimensions of length 50 to 200 mm, width 5 to 45 mm and thickness 0.4 to 2.5 mm within the core layer to a layer of fine chip material with the individual chip dimensions of length 0.5 to 50 mm, width 0.5 to 15 mm and thickness 0.2 to 1.0 mm in a layer which borders on a cover layer, wherein up to 20% of the fine chip material can still be contained in the spaces between the coarse chip layers.
Mit einem derartigen Verfahren kann eine Werkstoffplatte erzeugt werden, die große Vorteile bietet, da sie durch die Faserdeckschichten hohe Biegesteifigkeitswerte und durch die feinen Spangutschichten in Grenznähe der Deckschichten auch nach dem Verpressen ein optisch gleichmäßiges Erscheinungsbild erreichen kann.With such a process, a material board can be produced that offers great advantages, as it can achieve high flexural rigidity values thanks to the fiber cover layers and a visually uniform appearance even after pressing thanks to the fine chip layers near the edge of the cover layers.
Die Erfinder haben erkannt, dass die Belastbarkeit einer Werkstoffplatte, insbesondere bezogen auf deren Biegesteifigkeit, in besonders hohem Maß von der Gestaltung der jeweils außen liegenden Schichten, insbesondere also der jeweiligen Deckschicht(en), abhängig ist. Dazu bieten Werkstoffplatten, deren beiden äußeren Deckschichten Binder-Faser-Gemisch gebildet werden, die besten Eigenschaften, wenn zudem die homogene Oberfläche im Vordergrund steht. Überraschenderweise hat sich in Versuchen gezeigt, dass die Homogenität in der Optik der Oberfläche der Werkstoffplatten dann erreichbar ist, wenn die Spangrößen der gestreuten Kernschichten zu den Deckschichten hin deutlich abnehmen.The inventors recognized that the load-bearing capacity of a material board, particularly with regard to its flexural rigidity, depends to a particularly high degree on the design of the respective outer layers, especially the respective cover layer(s). Material boards whose two outer cover layers are formed from a binder-fiber mixture offer the best properties, especially when a homogeneous surface is paramount. Surprisingly, tests have shown that homogeneity in the appearance of the surface of the material boards can be achieved when the chip sizes of the scattered core layers decrease significantly towards the cover layers.
In jedem Fall ist es bevorzugt, dass alle Schichten vor der Bildung des Festkörpergefüges der Werkstoffplatte durch rieselfähige Gemische von ligninhaltigen Partikeln und Bindemitteln gebildet werden.In any case, it is preferred that all layers are formed by free-flowing mixtures of lignin-containing particles and binders before the formation of the solid structure of the material plate.
In diesem Fall ist es möglich, auch ältere Anlagen einfach umzurüsten, denn die meisten Anlagen zur Herstellung von werkstoffplatten besitzen bereits nutzbare Streuköpfe.In this case, it is possible to easily convert even older systems, because most systems for the production of material panels already have usable spreading heads.
Es gibt zwei alternative Vorgehensweisen, um bei der Streuung die Spangrößen im Kern nach außen zur Deckschicht hin kleiner werden zu lassen, wobei also ein gezielter Einfluss auf die Spangrößenverteilung vom Mattenkern bis an die Grenzschicht der aufzustreuenden Fasermatten genommen wird, so dass die Grenzschicht zu den Fasermatten überwiegend aus feinen Spänen gebildet wird. Die Fraktionierung der Späne kann zum einen durch eine Vorsortierung der Späne auf mehrere hintereinander geschaltete Streumaschinen stattfinden und zum anderen durch eine separierende Streutechnik vorgegeben werden, wobei auch beide Separiermethoden gleichzeitig zum Einsatz kommen können.There are two alternative approaches to reducing the chip size in the core during scattering toward the outer layer. This involves specifically influencing the chip size distribution from the mat core to the boundary layer of the fiber mats to be scattered, so that the boundary layer to the fiber mats is predominantly composed of fine chips. The fractionation of the chips can be achieved either by pre-sorting the chips on several scattering machines connected in series, or by a separation scattering technique. Both separation methods can also be used simultaneously.
So kann vorgesehen werden, dass Mittel zur Größenseparierung in einer Streuvorrichtung vorgesehen sind, beispielsweise bekannter Sparierwalzen, damit zuerst kleine und zu einem späteren Zeitung gröbere Späne gestreut werden oder umgekehrt. Da das Formband mit der gestreuten Matte in Richtung Presse kontinuierlich läuft, kommen dadurch Schichten mit ungleichen Spangrößen übereinander zu liegen.For example, size separation devices can be provided in a spreading device, such as conventional sparing rollers, so that small chips are spread first and then larger ones for a later newspaper, or vice versa. Since the forming belt with the spread mat continuously runs toward the press, layers of unequal chip sizes are deposited on top of each other.
Die andere Möglichkeit ist, dass wenigstens eine Streuvorrichtung für die Kernschicht ausschließlich grobes Spangut streut und zeitlich davor und danach jeweils mindestens eine weitere Streuvorrichtung Zwischenschichten zwischen Kernschicht und Deckschichten mit feinem Spangut streut. Diese Zwischenschichten werden der Kernschicht zugeordnet, da sie ebenfalls aus Spänen bestehen.The other possibility is for at least one spreading device to spread exclusively coarse chips for the core layer, and for at least one additional spreading device to spread fine chips between the core layer and the cover layers before and after the spreading device. These intermediate layers are assigned to the core layer because they also consist of chips.
Um einen möglichst hohen Volumenanteil durch die aus ökologischen und ökonomischen Gründen bevorzugt einzusetzenden, aus Einjahrespflanzen gewonnenen, Partikeln realisieren zu können, ist es besonders zu bevorzugen, dass das Fasermaterial der Deckschicht von Einjahrespflanzen gewonnen wird. Dabei können die Deckschichtstärken gemeinsam mindestens 45 % des Volumens der Werkstoffplatte bilden.In order to achieve the highest possible volume fraction of the particles obtained from annual plants, which are preferred for ecological and economic reasons, it is particularly preferable for the fiber material of the cover layer to be obtained from annual plants. The cover layer thicknesses together can constitute at least 45% of the volume of the material board.
Ein mögliches bevorzugtes Pressprofil innerhalb eines Herstellungsverfahrens in einer kontinuierlichen Presse, also dem mechanischen Bindungsprozess unter Einwirkung von Druck und Temperatur zu einem Festkörpergefüge, kann dabei darin bestehen, dass der auf den Kern und die beiden Deckschichten wirkenden Druck im Einlaufbereich einer kontinuierlich arbeitenden Presse zwischen 35 bar und 50 bar beträgt, bevor der Druck im weiteren Verlauf des Pressvorgangs auf einen stetigen Wert eingestellt wird, der bevorzugt abfällt und dabei vor einem Kalibrierungsbereich der verwendeten Presse bis auf Werte um die 20 bar eingestellt werden kann. In einem Kalibrierbereich kann der Pressdruck dann noch einmal auf einen Wert von über 20 bar, beispielsweise auf bis zu 25 bar oder 30 bar ansteigen, bevor die Werkstoffplatte den Pressbereich der Werkstoffplattenerzeugungsanlage verlässt.A possible preferred pressing profile within a manufacturing process in a continuous press, i.e. the mechanical bonding process under the influence of pressure and temperature to form a solid structure, can consist of the pressure acting on the core and the two cover layers in the inlet area of a continuously operating press being between 35 bar and 50 bar, before the pressure is adjusted to a constant value during the further course of the pressing process, which preferably decreases and can be adjusted to values around 20 bar before a calibration range of the press used. In a calibration range, the pressing pressure can then be increased again to a value above 20 bar, for example up to 25 bar. or 30 bar before the material plate leaves the pressing area of the material plate production plant.
Bevorzugt werden die Deckschichten jedoch nicht mit Temperaturen von über 240°C belastet, wobei die Temperaturbelastung bis zum Kalibrierbereich mit Vorteil sinkend eingestellt werden kann, sodass die entstehende Werkstoffplatte vor Verlassen des Pressbereichs lediglich noch mit Temperaturen von etwa 170°C bis etwa 190°C beaufschlagt wird.Preferably, however, the cover layers are not exposed to temperatures exceeding 240°C, whereby the temperature load can advantageously be set to decrease down to the calibration range, so that the resulting material plate is only exposed to temperatures of approximately 170°C to approximately 190°C before leaving the pressing area.
Dadurch entsteht eine Werkstoffplatte, insbesondere Holzwerkstoffplatte, die sich durch eine glatte und geschlossene Oberfläche auszeichnet und damit direkt und einfach vergüten lässt, z. B. durch das Aufbringen einer Beschichtung (Papiere oder dünne Furniere) oder durch eine Lackierung bzw. einen Anstrich. Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, dass die Biegesteifigkeit der Werkstoffplatte, auch in ihren inneren Übergangsbereichen, nur unwesentlich beeinträchtigt wird, da die Deckschichten und die Kernschicht sehr homogene Übergänge ausbilden.This results in a material board, especially a wood-based board, characterized by a smooth and closed surface, making it easy to directly and easily improve, for example, by applying a coating (paper or thin veneers) or by varnishing or painting. A particularly advantageous feature is that the flexural rigidity of the material board is only slightly impaired, even in its inner transition areas, because the surface layers and the core layer form very homogeneous transitions.
Bezogen auf eine Anlage wird die Erfindung durch die Merkmale verfolgt, dass die Formstation eine Kernschichtstreuvorrichtung zum Aufbringen wenigstens einer rieselfähigen, kernbildenden Pressgutmatten-Schicht aus einem Späne-Bindemittel-Gemisch und wenigstens eine Deckschichtstreuvorrichtung zum Aufbringen wenigstens einer deckschichtbildenden Pressgutmatten-Schicht aus . einem Faser-Bindemittel-Gemisch aufweist, wobei die Kernschichtstreuvorrichtung geeignet ist, für das Gemisch des Kerns die Spangrößen in Spangrößenschichten hin zu der wenigstens einen Deckschicht und ggf. auch hin zu der zweiten Deckschicht abnehmend fraktioniert auf ein Formband zu streuen, und zwar von einer Schicht groben Spanguts mit den Spanabmessungen Länge 50 bis 200 mm, Breite 5 bis 45 mm und Dicke 0,4 bis 2,5 mm hin zu einer Schicht feinen Spanguts mit den Spanabmessungen Länge 0,5 bis 50 mm, Breite 0,5 bis 15 mm und Dicke 0,2 bis 1,0 mmIn relation to a plant, the invention is pursued by the features that the forming station has a core layer spreading device for applying at least one free-flowing, core-forming pressed material mat layer made of a chip-binder mixture and at least one cover layer spreading device for applying at least one cover layer-forming pressed material mat layer made of a fiber-binder mixture, wherein the core layer spreading device is suitable for spreading the chip sizes for the mixture of the core in chip size layers towards the at least one cover layer and optionally also towards the second cover layer in a decreasing fractional manner onto a forming belt, namely from a layer of coarse chip material with the chip dimensions length 50 to 200 mm, width 5 to 45 mm and thickness 0.4 to 2.5 mm to a layer of fine chip material with the chip dimensions length 0.5 to 50 mm, width 0.5 to 15 mm and thickness 0.2 to 1.0 mm
Eine derartige Anlage ist hervorragend geeignet, eine bereits in ihren Vorzügen beschriebene Werkstoffplatte bereit zu stellenSuch a system is ideally suited to provide a material plate whose advantages have already been described
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1a und1b : eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Holzwerkstoffplatte in einem einfachen Vertikalschnitt, -
2 : eine schematisch vereinfacht dargestellte erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung einer Werkstoffplatte
-
1a and1b : a schematically illustrated wood-based panel according to the invention in a simple vertical section, -
2 : a schematically simplified representation of a system according to the invention for producing a material plate
Anhand der Figuren soll beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Werkstoffplatte, sowie die (Holz-)Werkstoffplatte selbst und eine zu ihrer Herstellung geeignete Anlage erläutert werden. Eine solche Werkstoffplatte 1 weist einen Kern bzw. eine Kernschicht 2 sowie eine (z.B. obere) erste Deckschicht 3 und eine ggf. untere zweite Deckschicht 4 auf, wobei die Gemische 8 der zu den beiden Deckschichten 3, 4 zugehörigen Partikel 6 zu mindestens 70%, vorzugsweise zu mindestens 80% ganz vorzugsweise zu mindestens 90% aus Fasern bestehen, während die dem Gemisch 7 des Kerns 2 zugehörigen Partikel 5 zu mindestens 70%, vorzugsweise zu mindestens 80% ganz vorzugsweise zu mindestens 90% aus Spänen bestehen. Die Gemische enthalten neben den ligninhaltigen Partikeln (5, 6) vorwiegend Bindemittel. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Werkstoffplatte in den Schnitten 1A und 1B ist die Kernschicht 2 selbst wiederum mehrlagig ausgebildet. Sie weist eine obere Lage 2a, eine mittlere Lage 2b und eine untere Lage 2c auf, die hier jeweils aus Spänen bestehen, jedoch mit unterschiedlichen Orientierungen.The figures serve to illustrate, by way of example, the method according to the invention for producing a material board, as well as the (wood) material board itself and a system suitable for its production. Such a material board 1 has a core or a core layer 2 and a (e.g., upper) first cover layer 3 and, if appropriate, a lower second cover layer 4. The mixtures 8 of the particles 6 belonging to the two cover layers 3, 4 consist of at least 70%, preferably at least 80%, very preferably at least 90% fibers, while the particles 5 belonging to the mixture 7 of the core 2 consist of at least 70%, preferably at least 80%, very preferably at least 90% chips. In addition to the lignin-containing particles (5, 6), the mixtures predominantly contain binding agents. In the illustrated embodiment of the material board in sections 1A and 1B, the core layer 2 itself is again formed in multiple layers. It has an upper layer 2a, a middle layer 2b and a lower layer 2c, each of which consists of chips, but with different orientations.
Aufgrund dieser unterschiedlichen Orientierungen sind zwei Schnittzeichnungen
Während die Späne der oberen Lage 2a und der unteren Lage 2c quer zur Produktionsrichtung X bzw. in Plattenlängsrichtung P orientiert sind, sind die Späne der mittleren Lage 2b im Wesentlichen entlang zur Produktionsrichtung X bzw. Plattenlängsrichtung P, also in X-Richtung orientiert. Durch den Vergleich der beiden
Die Orientierung der Späne in den Lagen ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr könnten die Späne auch in Lage 2a und 2c längs und in Lage 2b quer zur Produktionsrichtung ausgerichtet sein. Die Erfindung soll sogar die Streuung der Späne ohne Orientierung schützen, wenn sie nur im Höhenzentrum der Matte in der Kernschicht 2' eine Länge über 50 mm Länge, vorzugsweise über 100 mm Länge aufweisen und in den an die Grenzschichten angrenzenden Lagen eine maximale Länge unter 50 mm besitzen. Dazwischen können noch beliebig viele Lagen angeordnet sein.The orientation of the chips in the layers is not limited to this embodiment. Rather, the chips could also be oriented longitudinally in layers 2a and 2c, and transversely in layer 2b to the production direction. The invention even protects the scattering of the chips without orientation. if they have a length of more than 50 mm, preferably more than 100 mm, only at the height center of the mat in core layer 2', and a maximum length of less than 50 mm in the layers adjacent to the boundary layers. Any number of layers can be arranged in between.
Ein solches Herstellungsverfahren wird anhand von
Wie im Stand der Technik wird auch die als Basis zur erfinderischen Werkstoffplatte notwendige Pressgutmatte in klassischer Weise aus streufähigen, rieselfähigen Partikeln in einer Formstation hergestellt, die eine Mehrzahl von klassischen Streuköpfen enthält, sodass nacheinander die einzelnen Schichten auf das Formband 13 aufgestreut werden.As in the prior art, the pressed material mat required as a basis for the inventive material plate is also produced in a conventional manner from scatterable, free-flowing particles in a forming station which contains a plurality of conventional scattering heads, so that the individual layers are scattered one after the other onto the forming belt 13.
Neu gegenüber dem Stand der Technik ist jedoch, dass in der Anlage in erfindungsgemäßer Weise wenigstens eine gestreute Deckschicht 3', 4' mit mit Bindemittel besprühten Fasern erzeugt wird und die gestreute Kernschicht 2' in mit einem Gemisch streufähiger mit Bindemittel versehener Späne aufgestreut wird. Dabei ist es Wesentlich, dass die Späne im Inneren des Kerns, also beispielsweise der Lage 2b, deutlich gröber sind als die zu den Deckschichten grenznahen Lagen, beispielsweise 2a und/oder 2c. Das erfolgt im Erfindungsgedanken in der Form, dass für das Gemisch des Kerns die Spangrößen in Spangrößenschichten zu der wenigstens einen Deckschicht hin abnehmen von einer Schicht groben Spanguts mit den Abmessungen Länge 50 bis 200 mm, Breite 5 bis 45 mm und Dicke 0,4 bis 2,5 mm hin zu einer Schicht feinen Spanguts mit den Abmessungen Länge 0,5 bis 50 mm, Breite 0,5 bis 15 mm und Dicke 0,2 bis 1,0 mm, wobei in den Zwischenräumen der groben Spangutschichten noch bis zu 20% des feinen Spanguts enthalten sein kann.What is new compared to the prior art, however, is that in the system according to the invention, at least one scattered cover layer 3', 4' is produced with fibers sprayed with a binder, and the scattered core layer 2' is scattered with a mixture of scatterable chips provided with a binder. It is essential that the chips in the interior of the core, for example, layer 2b, are significantly coarser than the layers adjacent to the cover layers, for example, 2a and/or 2c. In the inventive concept, this is done in the form that for the mixture of the core, the chip sizes in chip size layers decrease towards the at least one cover layer from a layer of coarse chip material with the dimensions length 50 to 200 mm, width 5 to 45 mm and thickness 0.4 to 2.5 mm to a layer of fine chip material with the dimensions length 0.5 to 50 mm, width 0.5 to 15 mm and thickness 0.2 to 1.0 mm, whereby up to 20% of the fine chip material can still be contained in the spaces between the coarse chip layers.
Dazu weist die erfindungsgemäße Anlage 10 eine Formstation 15 auf, die die Kernschichtstreuvorrichtungen 16a, 16b, 16c und die Deckschichtstreuvorrichtungen 17a, 17b aufweist. Während die Streuvorrichtungen 16a, 16b, 16c für die gestreute Kernschicht 2' als klassische Streuköpfe für orientierte oder nicht orientierte Späne ausgebildet sein können, sind die Streuvorrichtungen 17a, 17b für die Deck-Pressgutschichten 3', 4' für die Streuung eines Faser-Bindemittel-Gemischs 8 eingerichtet.For this purpose, the system 10 according to the invention comprises a forming station 15, which has the core layer spreading devices 16a, 16b, 16c and the cover layer spreading devices 17a, 17b. While the spreading devices 16a, 16b, 16c for the spread core layer 2' can be designed as conventional spreading heads for oriented or non-oriented chips, the spreading devices 17a, 17b for the cover pressed material layers 3', 4' are configured for spreading a fiber-binder mixture 8.
Auf diese Weise wird auf das Formband 13 zunächst die untere Deck-Pressgutschicht 4' aus einem Faser-Bindemittel-Gemisch aufgebracht. Über die untere Deck-Pressgutschicht 4' wird die Kernschicht 2' mit den als Streuköpfen ausgebildeten Kernschichtstreuvorrichtungen 16a bis 16c in klassischer Weise aufgestreut. Dabei sind in dem Ausführungsbeispiel nach
Das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt die einfachste Form zu Ausbildung der erfindungsgemäßen Kernschicht 2'. Es entstehen drei gleichförmige Lagen 2a, 2b, 2c. Innen die groben Späne, außen zur Deckschicht 3', 4' zugewandt die Lagen mit feinen Spänen. In der Praxis ist das erfindungsgemäße Verfahren natürlich erweiterbar auf eine separierende Streuung, bei der die Späne bereits fraktioniert gestreut werden, so dass die Spangröße vom Kerninneren bis zur Deckschicht kontinuierlich abnimmt. Dies erfolgt mit Mitteln zur Größenseparierung 18, beispielsweise bekannten Streuwalzen.The described embodiment shows the simplest form for forming the core layer 2' according to the invention. Three uniform layers 2a, 2b, 2c are formed. The coarse chips are on the inside, and the fine chips are on the outside, facing the cover layer 3', 4'. In practice, the method according to the invention can, of course, be extended to a separating scattering process, in which the chips are scattered in fractions, so that the chip size decreases continuously from the core interior to the cover layer. This is achieved using size separation means 18, for example, known scattering rollers.
Die auf diese Weise hergestellte Pressgutmatte 1' wird anschließend in die Presse 14 eingeführt und zu der Werkstoffplatte 1 verpresst. Selbstverständlich können zwischen der Formstation 15 und der Presse 14 weitere Anlagenkomponenten angeordnet sein, z. B. Vorrichtungen zur Bearbeitung der Matte, eine Vorpresse und/oder Vorwärmeinrichtung, Detektionsvorrichtungen für eine Fremdkörper-Detektion und/oder eine Fehlschüttung. Einzelheiten sind nicht dargestellt.The pressed material mat 1' produced in this way is then introduced into the press 14 and pressed into the material sheet 1. Of course, additional system components can be arranged between the forming station 15 and the press 14, e.g., devices for processing the mat, a pre-press and/or preheating device, detection devices for foreign body detection and/or misfill detection. Details are not shown.
Unabhängig von der in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- WerkstoffplatteMaterial plate
- 1'1'
- PressgutmattePress mat
- 22
- Gepresste KernschichtPressed core layer
- 2'2'
- Gestreute KernschichtScattered core layer
- 2a2a
- obere Lageupper layer
- 2b2b
- mittlere Lagemiddle position
- 2c2c
- untere Lagelower layer
- 33
- (erste) gepresste Deckschicht(first) pressed top layer
- 3'3'
- (erste) gestreute Deckschicht(first) scattered top layer
- 44
- (zweite) gepresste Deckschicht(second) pressed top layer
- 4'4'
- (zweite) gestreute Deckschicht(second) scattered top layer
- 55
- Partikel KernschichtParticle core layer
- 66
- Partikel DeckschichtParticle top layer
- 77
- Gemisch (Kern bildendes Gemisch)Mixture (nucleus-forming mixture)
- 88
- Gemisch (Deckschicht bildendes Gemisch)Mixture (top layer forming mixture)
- 99
- Gemisch (Zwischenschicht bildendes Gemisch)Mixture (interlayer-forming mixture)
- 1010
- AnlageAttachment
- 11, 11'11, 11'
- (erste) Zwischenschicht(first) intermediate layer
- 12, 12'12, 12'
- (zweite) Zwischenschicht(second) intermediate layer
- 1313
- FormbandForming tape
- 1414
- Pressepress
- 1515
- FormstationForming station
- 16a, 16b, 16c16a, 16b, 16c
- KernschichtstreuvorrichtungCore layer scattering device
- 17a, 17b17a, 17b
- DeckschichtstreuvorrichtungTop layer spreading device
- 1818
- Mittel zur Größenseparierung, StreuwalzenSize separation agents, spreading rollers
- PP
- PlattenlängsrichtungPlate longitudinal direction
- XX
- Raumrichtung, LängsrichtungSpatial direction, longitudinal direction
- YY
- Raumrichtung, QuerrichtungSpatial direction, transverse direction
- ZZ
- Raumrichtung, HöhenrichtungSpatial direction, height direction
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102024000536.6A DE102024000536A1 (en) | 2024-02-20 | 2024-02-20 | Material plate and method for producing a material plate and use of a material plate |
| PCT/EP2025/000007 WO2025176366A1 (en) | 2024-02-20 | 2025-02-12 | Material board, method for producing a material board, and use of a material board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102024000536.6A DE102024000536A1 (en) | 2024-02-20 | 2024-02-20 | Material plate and method for producing a material plate and use of a material plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102024000536A1 true DE102024000536A1 (en) | 2025-08-21 |
Family
ID=94771492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102024000536.6A Pending DE102024000536A1 (en) | 2024-02-20 | 2024-02-20 | Material plate and method for producing a material plate and use of a material plate |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102024000536A1 (en) |
| WO (1) | WO2025176366A1 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1653221A1 (en) * | 1966-04-01 | 1970-09-17 | Himmelheber Dipl Ing Max | Multi-layer wood chipboard, as well as methods for their manufacture |
| DE102019121476A1 (en) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh | Material plate, method and system for producing a material plate and the use of a material plate |
-
2024
- 2024-02-20 DE DE102024000536.6A patent/DE102024000536A1/en active Pending
-
2025
- 2025-02-12 WO PCT/EP2025/000007 patent/WO2025176366A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2025176366A1 (en) | 2025-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4010189B1 (en) | Material board, method and system for producing a material board, and use of a material board | |
| DE202020104647U1 (en) | Wood fiber board and corresponding manufacturing plant | |
| EP2148020B1 (en) | Large format osb board with improved characteristics, in particular for the construction industry | |
| DE102010038434A1 (en) | Scattering head of a scattering system for the at least partial production of a grit mat, scattering system and method for producing a grit mat in the course of the production of material plates and a grit mat for this purpose | |
| EP0573039B1 (en) | Fibre mats containing a binding agent made from cellulosic and ligno-cellulosic fibres | |
| DE102015120653B4 (en) | Method and system for producing a multi-layer material panel and multi-layer material panel | |
| EP4010158B1 (en) | Material board and method for producing a material board | |
| DE10024543A1 (en) | Appliance and method of producing multi-layered board involve dispersing units, production of pressed material mat, edge-trimming appliances, sorters and conveyors. | |
| DE102020005513B4 (en) | Process and device (plant) for the production of a material panel, and a material panel produced according to the process | |
| WO2017207450A1 (en) | Forming station and method for producing a multilayered scattered particle mat for pressing into material boards and a scattered particle mat | |
| DE10049050A1 (en) | Oriented strand board with a shavings core and long chip outer layers, are obtained inexpensively with high bending modulus by using specified particle geometrical composition, core shavings content and pressure profile | |
| DE102024000536A1 (en) | Material plate and method for producing a material plate and use of a material plate | |
| DE202015106462U1 (en) | Plant for producing a multilayer material plate and a multilayer material plate | |
| EP2216149B2 (en) | Method for manufacturing chipboards | |
| DE102016110068B4 (en) | Spreading system and method for producing a multi-layer grit mat for pressing into material panels and a material panel | |
| WO2021023784A1 (en) | Method for producing a material board | |
| DE102024002581A1 (en) | Method for producing a spreading mat, apparatus for carrying out the method, and material plate | |
| DE102007054711B4 (en) | Method for producing a thin chipboard with increased stability and thin chipboard with increased stability | |
| DE202016102898U1 (en) | Scattering plant for producing a multi-layer spreading material mat for pressing to material plates and a material plate | |
| WO2026032517A1 (en) | Method for producing a scattered particle mat, a device for carrying out said method and material plate | |
| EP2786849B1 (en) | Method for producing a multi-layered fibreboard panel, and a multi-layered fibreboard panel | |
| DE202015102415U1 (en) | Device for spreading a fleece in the course of the production of material plates and a material plate | |
| EP4610010A1 (en) | Method for producing a top sheet for an osb panel | |
| DE102015107373A1 (en) | Method and device for spreading a fleece in the course of the production of material plates and a material plate | |
| DE102023001815A1 (en) | Method and device (plant) for producing a material plate, material plate, and use of a material plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed |