DE1279329B - Verfahren zur Herstellung waermedaemmender Holzwerkstofformkoerper - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 29 j

Deutsche Kl.: 39 a7-5/00

Nummer: 1279 329

Aktenzeichen: P 12 79 329.2-15 (M 39528)

Anmeldetag: 6. November 1958

Auslegetag: 3. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit bei Brandtemperaturen wärmedämmenden schaum- bzw. porenbildenden Mitteln kombinierten Holzwerkstofformkörpern, wie Platten, insbesondere planparallele Platten, Röhren Verkleidungen aller Art, tragenden Elementen für Bau- und Möbelzwecke u. dgl.

Unter Holzwerkstofformkörpern wie -platten usw. werden im allgemeinen Formlinge verstanden, die häufig bindemittelhaltig sind und deren Holzbestandteil z. B. aus Holzspänen, Holzstäbchen, Holzfasern, Holzmehl, Furnieren, Sperrholz oder Kombinationen dieser miteinander gebildet ist. Weiterhin sind unter dem Begriff Holzwerkstofformkörper auch solche bindemittelhaltigen Formlinge zu verstehen, die außer Holzspänen,-fasern, Furnieren u. dgl. noch anderes organisches oder anorganisches Material wie Pflanzenfasern, Stroh, Kunststoff, Zement, Asbest, Mineralwolle, Blech, Drahtnetze od. dgl. wie z. B. Armierungen beliebiger Art enthalten, wobei diese Materialien gegebenenfalls sowohl in Form von Gemischen als auch unter Bildung mehrschichtiger Formlinge, insbesondere Mehrschichtplatten, zusammen mit dem Holzwerkstoff verarbeitet sein können.

Holz und die Holzwerkstoffe enthaltende Produkte haben neben den ihre Vorzüge kennzeichnenden Eigenschaften den Nachteil, bei Einwirkung von offenem Feuer oder erhöhter Temperatur zu verkohlen bzw. unter Bildung von Flammen zu verbrennen und auf diese Weise einen Brand weiterzutragen. Seit langer Zeit hat man sich deshalb damit beschäftigt, diesen Nachteil einzuschränken oder möglichst ganz auszuschließen. Hierzu wurden bereits die verschiedensten Vorschläge gemacht, die zum Teil recht wirksame Ergebnisse zeitigten, wenn auch meist dafür in anderer Richtung Nachteile in Kauf genommen werden mußten.

Es wurde bereits die Ausrüstung von Holzwerkstoffkörpern mit nichtbrennbaren Stoffen wie Asbest, Stein- oder Schlackenwolle u. dgl. vorgeschlagen. Entgegen der Erwartung hat sich aber gezeigt, daß ein nichtbrennbares Material durchaus nicht den Durchtritt von Feuer bzw. die Brandausweitung im Sinne einer thermischen Leitung verhindern kann. So ist z. B. eine eiserne Wand, vor allem, wenn sie mit brennbaren Farben od. dgl. behandelt ist oder sich auf ihrer, der Brandseite entgegengesetzten Seite brennbare Gegenstände in nur geringem Abstand befinden, im obigen Sinne keineswegs feuerhemmend. Im Brandfall wird die Wand auf der dem Feuer zugekehrten Seite durch Beflammungs- und/oder Strahlungswärme sehr schnell und stark erwärmt. Als

Verfahren zur Herstellung wärmedämmender
Holzwerkstofformkörper

Anmelder:

Fa. August Moralt, 8170 Bad Tölz

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Klaus Steiner, 8170 Bad Tölz;
Richard Grössner, 8033 Planegg;
Emil Osenstätter, 8170 Bad Tölz

guter Wärmeleiter tritt bei Eisen die Hitze mit nur geringer Verzögerung durch und bevor es noch zum Glühen kommt, brennen bereits auf der anderen Seite der Wand die Farbe oder in der Nähe befind-

_a0 liehe leichtbrennbare Stoffe. Damit ist ohne mechanische Zerstörung der Wand das Feuer auf die andere Seite übergetreten, und die gerade zu vermeidende Ausbreitung erfolgt.
So haben sich auch die mit nichtbrennbaren Stoffen ausgerüsteten Holzwerkstofformkörper nicht bewährt. Als beinahe gute Wärmeleiter haben die nichtbrennbaren Stoffe im Brandfall die Wärme bereits nach kurzer Zeit auf die dahinterliegenden Holzwerkstoffe übertragen. Bei deren Temperaturempfindlichkeit beginnt bereits oberhalb 150 bis 200° C die thermische Zersetzung, d. h., es bilden sich Gase, die durch die ansteigende Temperatur mehr oder weniger zwangsweise ausgetrieben werden und sich nach Zutritt von Sauerstoff entzünden. Dadurch wird nicht nur die Ausbreitung des Brandes gefördert, sondern es werden vor allem auch die Holzwerkstoffe, die sich auf der dem Feuer abgewandten Seite der nichtbrennbaren Schicht befinden, zerstört und somit die nichtbrennbare Schicht ihres Haltes beraubt wird. Die Folge ist der vollständige Zerfall des ganzen Formkörpers und der freie Durchgang der Flammen.

Es wurde so auch schon die Verwendung chemischer Präparate, mit denen das zu schützende Holz zu behändem ist, empfohlen.

Diese Präparate, meist anorganische Salze oder Salzgemische, gegebenenfalls mit organischen Komponenten, werden äußerlich aufgebracht. Dabei werden zum Teil sehr dünnflüssige Präparate benutzt, die in das Holz eindringen, und bisweilen aber auch solche, die praktisch nur als Schicht auf dem Holz haften. Hierzu — also in Form einer Deckschicht —

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wurde auch schon die Verwendung von bei Hitze porös aufquellender und als dann wärmedämmend wirkender Stoffe vorgeschlagen. Die Eindringtiefe der dünnflüssigen Präparate ist, wie bei allen Holzimprägnierungsverfahren, verhältnismäßig gering, wenn auch eine bessere Verankerung erzielt wird als bei den als Schicht aufgetragenen Präparaten, die zudem noch den Nachteil der geringen Festigkeit in der Schicht aufweisen. In beiden Fällen ist also die Schutzwirkung mehr oder weniger äußerlich, zumindest aber so weit außen, daß nach einer derartigen Imprägnierung eine spanabhebende Bearbeitung sich von selbst verbietet, weil damit die am stärksten geschützten äußeren Holzschichten oder die Schutzschicht selbst wieder entfernt würde. Eine Imprägnierungsbehandlung ist somit nur an fertigen Teilen, also nachträglich möglich. Da die Imprägnierung jedoch die Oberfläche in wenig vorteilhafter Weise verändert bzw. unansehnlich macht,-genügen so behandelte Hölzer den an Wohnräumen zu stellenden Ansprüchen in der Regel nicht. Damit ist ihr Anwendungsgebiet nur sehr beschränkt.

Aus den dargelegten Gründen sind also diese Flammschutzpräparate wenig geeignet, weil die Formkörper sogutwie immer nach dem Verpressen spanabhebend bearbeitet werden. Aus den gleichen Gründenführt auch das Aufbringen einer Schicht von bei Einwirkung von Hitze porös aufquellenden und alsdann wärmeisolierend wirkenden Stoffen nicht zum Ziel." Außerdem haben derartige Schichten zu geringe innere Festigkeit, um die Oberflächen durch Furnieren, Lackieren, Aufbringen von Kunststoffolien usw. noch veredeln zu können. Eine innerliche, z. B. in irgendeiner Zwischenschicht unmittelbar unter der Furnierschicht bewirkte oder durchgängige Imprägnierung mit Flammschutzpräparaten ist auch nicht befriedigend, weil sie sich mit den zur Bildung der Holzwerkstofformkörper notwendigen Leimen nur schlecht vertragen, d. h. zu Gebilden mit nur unbefriedigenden mechanischen Eigenschaften führen. Schließlich ist auch zu berücksichtigen, daß an flächige, plattenförmige Bauelemente andere Anforderungen bezüglich der Feuerbeständigkeit gestellt werden als an säulen-, balken-, rahmenförmige u. dgl. Bauelemente. Letztere sollen durch Nichtbrennbarkeit die Ausbreitung eines Feuers nicht fördern und ihre konstruktiv tragende Festigkeit nicht verlieren. Die plattenförmigen Bauelemente sollen zwar möglichst auch nicht selbst brennen; als wesentlicher Faktor tritt jedoch hinzu, daß sie gleichzeitig hohe thermische Dämmwirkung zeigen sollen, um so den Durchtritt eine Brandes auf die andere Seite zu verhindern. Sie sollen »feuerhemmend« sein.

Die Erfindung geht nach allem davon aus, daß die Zerstörung von Holzwerkstofformkörpern und der Durchgang von Feuer im Sinne einer thermischen Leitung vielmehr durch wärmedämmende als durchs nichtbrennbare Stoffe verhindert wird. Ziel der Erfindung ist danach die Schaffung eines einfachen und wirkungsvollen Verfahrens zur Herstellung wärmedämmender Holzwerkstofformkörper, die unter Bewahrung ihrer wärmedämmenden Eigenschaften den üblichen Holzbearbeitungsverfahren, z. B. spanabhebenden Oberflächenbehandlungen u. dgl. unterworfen werden können.

Erfindungsgemäß wird hierzu so vorgegangen, daß bei Brandtemperaturen porös werdende bzw. schaumbildende Mittel mit bereits mit Bindemitteln versehenen, groben, d. h. beim Verpressen zur Bildung nestartiger Hohlräume befähigten Holzwerkstoffteilchen, wie Holzstäbchen od. dgl. gemischt werden und diese Mischung hierauf in an sich bekannter Weise unter Hitze und Druck ausgeformt wird.

Es ist zwar bereits bekannt, Holzplatten so aufzubauen bzw. zu konstruieren, daß sie Hohlräume aufweisen und dann in diese Hohlräume Feuerlöschmittel einzubringen. Diese Verfahrensweise ist gedoch so umständlich, daß sie keinen Eingang in die Praxis finden konnte.

Wie weitere Untersuchungen ergaben, führt die Verwendung von Stoffen, die von Anfang an porös sind, in Anbetracht ihrer durch die Porosität bedingten geringen Festigkeit und der bei Holzwerkstofformkörpern üblichen geringen Dicke bzw. Wanddicke nicht immer zuHolzwerkstofformkörpern mit befriedigenden mechanischen Festigkeiten. Ge-

ao rade aber die mechanischen Eigenschaften sollen bei Platten mit feuerhemmendenEigenschaften nicht verschlechtert werden.

Geht man andererseits bei Verwendung der üblichen z. B. bei Temperaturen oberhalb 150 bis 200° C schaum- bzw. porenbildenden Mittel so vor, daß man sie mit den Holzwerkstoffen einfach vermengt und dann alles gemeinsam in der Wärme verpreßt, sind sie meist derart fest gebunden, daß sie teilweise ihre schaumbildenden Eigenschaften verlieren bzw. im Brandfall nicht mehr in befriedigender Weise ihre wärmedämmende Wirkung entfalten können. Es werden demgemäß Holzwerkstoffteilchen verwendet, die beim Verpressen zur Bildung nestartiger Hohlräume befähigt sind, wobei die schaum- bzw. porenbildenden Mittel zumindest teilweise die Hohlräume ausfüllen und so gegen den vollen Verpressungsdruck geschützt sind. Durch die somit ungestörte direktekraftschlüssige Verbindung — Verleimung — der die Hohlräume bildenden Werkstoffe ist die Festigkeit erhalten und die bei Brandtemperaturen porig werdenden bzw. schaumbildenden Mittel sind ohne Beeinträchtigung durch Leim und Druck, d. h. ohne Minderung ihrer Aktivität eingelagert. Im Brandfall können die -wännedämmenden Stoffe sich dann ungehindert entfalten.

Es können die die Mittel enthaltenden Nester über die gesamten Formkörpermassen verteilt sein, wenn auch mit besonderem Vorteil diese Nester in einer oder mehreren Schichten bzw. Zonen innerhalb des Formkörpers angeordnet, d. h. also die Mittel in bestimmten Bereichen gegenüber anderen Bereichen angereichert sind, wie dies bei der schichtigen Anordnung in F i g. 2 und 3 „dargestellt ist, mit einer erfindungsgemäß disJVIittel enthaltenden Schichta und im wesentlichen freien Schichten b und c.

In F i g. 1 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform dargestellt, wobei die Mittel in den oberflächennahen Bereichen angeordnet sind. Die Schichten & und c können aus den anfangs in der Definition für Holzwerkstoffkörper angegebenen Stoffen oder Materialien bestehen. Im Sinne dieser Definition kann aber auch eine beliebige andere Schichtenanordnung gewählt sein. So wird z. B. bei der Sperrholzfertigung die tragende Kernschicht & aus Stäben, Stäbchen, Leisten oder Furnieren usw. und die Deckschicht c aus einem Sperrfurnier nach Fi g. 3 bestehen. Bei der Holzspanplattenfertigung werden die Schichten b und c aus den üblichen Holz-

spänen bestehen. Je nach Anwendungsgebiet können hierbei die Späne unter Umständen mit einem Flammschutzmittel imprägniert sein. Als weiteres Beispiel ist die Mitverwendung von nichtbrennbaren Stoffen wie Asbest, Mineralwollen u. dgl. anzugeben, die sowohl anderen Schichten beigemischt als auch in Form selbständiger Schichten eingefügt sein können. Die Menge und Zusammensetzung der bei Brandtemperatur schaumbildenden Mittel richtet sich nach der Art und der gewünschten Wirkung. So können z. B. je nach Zweckmäßigkeit, also entsprechend der Verwendung der erfindungsgemäßen Holzwerkstoffformkörper viele kleine Nester oder weniger größere Nester gewünscht werden. Es kann auch angebracht sein, daß — z. B. bei Kohlendioxyd abspaltenden Zusätzen — eine größere Menge solcher Stoffe, als sie zur Schaumbildung benötigt wird, in den Mitteln enthalten ist, so daß im Brandfall zusätzliches Gas abgespalten wird, welches dann austritt und selbst feuerhemmend wirkt.

Die Einstellung der Mittel ist so zu wählen, daß sie bei den gegebenenfalls im Heißpreßverfahren hergestellten Holzwerkstofformkörper wie insbesondere -platten nicht bereits bei den Aushärte- und Verpressungtemperaturen der verwendeten Kunstharze bzw. Leimarten reagieren, sondern erst im Gefahrenfall, d. h. daß bei den erfindungsgemäßen im Formling enthaltenen Mitteln die Bildung von Poren oder Schaum erst bei Temperaturen im Bereich oberhalb 150 bis 200° C auftritt.

Als Bindemittel können alle gebräuchlichen Leime, insbesondere Kunstharzleime, verwendet werden. Zur Bindung können thermoplastische Kunstharzleime mit einem gleichen oder auch früheren Erweichungspunkt als dem Poren- bzw. Schaumbildungspunkt der Mittel verwendet werden.

Erfindungsgemäß kann auch so vorgegangen werden, daß zunächst aus den mit Bindemitteln versehenen Spänen Hohlräume aufweisende Holzwerkstofformkörper vorgebildet werden, die bei Brandtemperatur porös werdenden bzw. schaumbildenden Mittel, beispielsweise in Form von Pasten oder Pulvern in die Hohlräume eingetragen werden und das so erhaltene Gebilde unter Aufbringen weiterer Schichten, insbesondere Deckschichten wie Furnieren od. dgl. bzw. Aufbringen weiterer Holzwerkstoffteilchen in an sich bekannter Weise einer Endverformung unterworfen wird.

Auf diese Weise gelingt es also, ein Endprodukt zu erhalten, das richtigen Holzcharakter aufweist, gleichzeitig aber auch die gewünschten wärmedämmenden Eigenschaften besitzt.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ermöglicht auch die Bildung mehrschichtiger Formkörper, wobei Schichten aus beispielsweise anderem Material als dem Material der Kernschicht, wie beispielsweise Schichten aus Asbest, Mineralwollen oder anderen schwer bzw. unbrennbaren Materialien enthalten sein können.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von mit bei Brandtemperaturen wärmedämmenden schaum- bzw. porenbildenden Mitteln kombinierten Holzwerkstoff ormkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß bei Brandtemperaturen porös werdende bzw. schaumbildende Mittel mit bereits mit Bindemitteln versehenen, groben, d. h. beim Verpressen zur Bildung nestartiger Hohlräume befähigten Holzwerkstoffteilchen, wie Holzstäbchen od. dgl. gemischt werden und diese Mischung hierauf in an sich bekannter Weise unter Hitze und Druck aufgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus den mit Bindemitteln versehenen Spänen ein Hohlräume, in die die bei Brandtemperatur porös werdenden bzw. schaumbildenden Mittel eingetragen werden, aufweisender Holzwerkstofformkörper gebildet wird und das so erhaltene Gebilde unter Aufbringen weiterer Schichten, insbesondere Deckschichten wie Furnieren, Kunstharzen od. dgl. bzw. Aufbringen weiterer Holzwerkstoffteilchen in an sich bekannter Weise einer Endverformung unterworfen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1145 798.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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