DE102015206941A1

DE102015206941A1 - Verfahren zum Herstellen einer Faserplatte mit verbesserten chemischen und mechanischen Eigenschaften

Info

Publication number: DE102015206941A1
Application number: DE102015206941.9A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Stahl
Original assignee: Cefla Deutschland GmbH
Current assignee: Cefla Deutschland GmbH
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-11-10
Also published as: EP3098043A1; US20160303761A1; EP3098043B1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte wird flüssiges Härtmaterial vollflächig auf eine Oberseite (14) der Faserplatte (10) aufgebracht, wobei weniger als 500 ml an Härtmaterial pro m2 aufgebracht werden. Durch Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Oberseite (14) und der Unterseite (25) der Faserplatte (10) erfolgt ein Einsaugen und/oder Einpressen des Härtmaterials. Hierdurch ist es möglich zu einem späteren Zeitpunkt individualisierbare Faserplatten herzustellen, in die beispielsweise beliebige Konturen und Nuten eingebracht werden können, wobei die erforderliche Nachbearbeitung vereinfacht ist und daher ein wirtschaftliches Herstellen der Faserplatten möglich ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte mit verbesserten chemischen und mechanischen Eigensachten, dies können z. B. Holzfaserplatten oder Hanfplatten sowie Glas und Steinwolleplatten sein. Als Anwendungsbeispiel wird eine Holzfaserplatte verwendet.
Zur Herstellung von Möbelstücken, Türblättern und dergleichen ist es bekannt Holzfaserplatten zu verwenden. Diese bestehen aus verpressten Holzfaserplatten, die nach dem Pressvorgang üblicherweise eine Dichte von 450 bis 1000 kg/m³ aufweisen. Bei einer herkömmlichen, nicht teilweise durch nachvernetzendes Polyurethan nachbehandelten Holzfaserplatte ist es erforderlich diese zur Erzeugung einer hochwertigen Lackoberfläche mehrfach, das heißt üblicherweise fünf bis sechsfach zu lackieren, wobei zwischen den einzelnen Lackierschritten Schleifarbeiten erforderlich sind. Noch aufwendiger ist das Bearbeiten der Holzfaserplatte, sofern eine strukturierte Oberfläche wie beispielsweise das Einfräsen von Nuten, Kassetten und dergleichen erfolgt. Hierdurch wird die Oberfläche der Holzfaserplatte beispielsweise im Bereich der Nuten, Kassetten poröser, da man durch die dichtere Deckschicht in die weniger dichte Mittellage fräst. Durch das Lackieren z. B. mit wasserlöslichen UV-Lacken, Wasserlacken oder dergleichen stellen sich die Fasern auf, so dass eine aufwendige Nachbearbeitung häufig durch händisches Schleifen erforderlich ist.
Des Weiteren ist es bekannt, die gesamte Holzfaserplatte mit entsprechendem Imprägniermaterial wie nachvernetzendem Polyurethan zu tränken. Hierbei wird eine große Menge des entsprechenden Imprägniermaterials auf die Platte aufgebracht und dringt in diese ein und härtet aus. Hierdurch kann die Anzahl der aufzubringenden Lackschichten zur Erzeugung einer hochwertigen Lackoberfläche reduziert werden. Auch ist es sodann möglich, eine profilierte Oberfläche durch Einfräsen von Nuten oder dergleichen zu erzeugen, wobei die aufwendigen insbesondere händisch durchzuführenden Schleifschritte reduziert werden können. Ein derartiges Verfahren ist jedoch unwirtschaftlich, da eine sehr große Menge an teurem Härtmaterial verwendet werden muss. Es ist daher bekannt, das entsprechende Härtmaterial nur partiell auf eine Oberseite der Holzfaserplatte aufzubringen und durch Anlegen von Unterdruck an der Unterseite der Holzfaserplatte in diese einzusaugen, wie beispielsweise in DE 19 963 203 beschrieben. Bei einem derartigen Verfahren ist es erforderlich mindestens 1000 ml an Härtmaterial pro Quadratmeter aufzubringen.
Dieses Verfahren hat ferner den Nachteil, dass vor der Bearbeitung der Holzfaserplatte, die Stellen der Bearbeitung exakt definiert sein müssen. Es ist nicht möglich mit diesem Verfahren eine Holzfaserplatte herzustellen, bei der die Art der Bearbeitung wie die tatsächlich in die Platte eingefrästen Nuten und Konturen erst später festgelegt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte zu schaffen, die individuell bearbeitet werden kann, das heißt bei der erst zu einem späteren Zeitpunkt die Bearbeitungskonturen festgelegt werden können.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte wird flüssiges Härtmaterial vollflächig auf eine Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Erfindungsgemäß werden hierbei weniger als 1000 ml insbesondere weniger als 500 ml an Imprägniermaterial pro Quadratmeter auf die Oberseite der Holzfaserplatte aufgebracht. Diese Menge an Imprägniermaterial wird vorzugsweise bei einer Plattendicke von vorzugsweise ca. 6–10 mm, insbesondere ca. 8 mm aufgebracht. Bei zunehmender Plattendicke, und somit auch zunehmender gewünschter Eindringtiefe des Imprägniermaterials, wird entsprechend mehr Imprägniermaterial vollflächig auf die Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Im nächsten Schritt wird zwischen der Oberseite und der Unterseite der Faserplatte eine Druckdifferenz erzeugt, um das Imprägniermaterial großflächig in die Holzfaserplatte einzusaugen und/oder einzupressen. Hierdurch kann die erforderliche Menge an Imprägniermaterial erfindungsgemäß deutlich reduziert werden.
Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der bevorzugten Verwendung anhand von Holzfaserplatten näher erörtert, wobei das Verfahren auch für Platten aus anderen Materialen geeignet ist.
Vorzugsweise erfolgt das Erzeugen der Druckdifferenz mittels einer sich über die gesamte Unterseite der Holzfaserplatte erstreckenden Unterdruckkammer. Sowohl das vollflächige Aufbringen als auch das vollflächige Erzeugen von Unterdruck erfolgt hierbei im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Platte.
Des Weiteren ist es bevorzugt, das Härtematerial vollflächig auf die Oberseite der Holzfaserplatte aufzugießen und/oder aufzusprühen. Hierdurch kann ein gleichmäßiges Auftragen des Imprägniermaterials verwirklicht werden.
Als Imprägniermaterial ist es bevorzugt ein selbsthärtendes System, ein nachvernetzendes Polymer, oder dergleichen einzusetzen.
Zusätzlich oder anstelle dieses Materials kann ein Zweikomponentenmaterial verwendet werden, das durchhärtet z. B. ein Polyurethan mit Isocyanat als Härter-Komponente.
Das Polyurethan ist mit einem Isocyanat versehen, der in Verbindung mit Wasser reagiert. Das Wasser ist in diesem Fall die Restfeuchte der MDF Platte. Die Reaktionszeit wird sehr lange eingestellt und beträgt vorzugsweise ca. 3 Tage. Die Platten können nach der Behandlung gestapelt werden und verkleben nicht.
Das verwendete Härtmaterial weist vorzugsweise eine Viskosität von 10 bis 80 s gemessen im DIN 4 Messbecher auf.
Die bevorzugte Druckdifferenz zwischen der Oberseite und der Unterseite der Holzfaserplatte liegt vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,2 bar, wobei dies insbesondere abhängig vom Luftdruck ist. Da es besonderes bevorzugt ist, dass ausschließlich ein Einsaugen erfolgt liegt die Druckdifferenz maximal im Bereich von ca. 1 bar, da es sich um ein offenes System handelt. Das Vorsehen ausschließlich einer Unterdruckkammer auf der Unterseite der Holzfaserplatte hat den Vorteil, dass eine Überdruckkammer auf der Oberseite der Holzfaserplatte entfallen kann.
Untersuchungen haben gezeigt, dass in bevorzugter Ausführungsform bei Verwendung geeigneter Härtmaterialien insbesondere Härtmaterialien mit vorstehend definierter Viskosität ein Anlegen der Druckdifferenz für einen Zeitraum von weniger als 120 Sekunden insbesondere 90 Sekunden und weniger ausreichend ist. Hierdurch kann ein äußerst wirtschaftliches Herstellen einer vollständig gehärteten Holzfaserplatte erfolgen, die sodann aufgrund der vollständigen Härtung individuell nachbearbeitet werden kann.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass der Differenzdruck durch mindestens eine Vakuumpumpe erzeugt wird, die mit der Unterdruckkammer verbunden ist.
Hierbei weist die mindestens eine Vakuumpumpe oder die mehreren Vakuumpumpen gemeinsam eine Saugleistung von 700 bis 1200 m³/h und insbesondere 800 bis 1000 m³/h auf. Diese Saugleistung bezieht sich auf eine Fläche von 1 m².
Besonders gute Ergebnisse können bei Lignocelluloseplatten erzielt werden, die eine Dicke von 6 bis 40 mm insbesondere 6 bis 20 mm und eine Dichte von ca. 400 bis 700 kg/m³ aufweisen. Bei Glas- und Steinwolleplatten sollte die Dichte 70 bis 350 kg/m³ aufweisen.
Vorzugsweise wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens das Imprägnier- bzw. Härtmaterial über einen Bereich von 5 bis 10 mm in die Holzfaserplatte eingesaugt bzw. eingepresst. In Abhängigkeit der Dichte kann auch die gesamte Platte durchtränkt werden.
Bei dem nachstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wurden sehr gute Ergebnisse erzielt:
Verwendete Holzfaserplatte: MDF 610 kg /m³, Plattenstärke 8 mm
Verwendetes Material: POLYURETHAN mit Isocyanat
Aushärtezeit des Härtmaterials: ca. 2 bis 3 Tage
Auftragen von 500 ml Härtmaterial pro Quadratmeter durch Gießen.
Erzeugen von ca. 1000 mbar Unterdruck an der Unterseite der Holzfaserplatte mit Hilfe von drei Vakuumpumpen mit einer Saugleistung von je 300 m³/h bei einer Fläche der Holzfaserplatte von 1 m².
In Abhängigkeit vom Luftdruck wurde ein Unterdruck von –920 mbar erreicht. Die Saugzeit beträgt je nach Eindringtiefe zwischen 20 und 90 s.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer bevorzugten Ausführungsform einer geeigneten Vorrichtung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer geeigneten Vorrichtung.
Eine durch ein herkömmliches Pressverfahren hergestellte Holzfaserplatte 10 wird in einer ersten Station mit Hilfe einer Sprüheinrichtung 12 auf einer Oberseite 14 mit Härtmaterial besprüht. Hierzu wird der sich über die gesamte Breite der Holzfaserplatte 10 erstreckende Sprühkopf 16 kontinuierlich in Richtung eines Pfeils 18 über die gesamte Länge der Holzfaserplatte 10 bewegt. Hierdurch erfolgt ein gleichmäßiges flächiges Aufbringen an Härtmaterial auf der Oberseite 14. Beispielsweise mit Hilfe von Transportrollen 20 wird die Holzfaserplatte in Richtung eines Pfeils 22 in die nächste Bearbeitungsstation transportiert.
In der nächsten Bearbeitungsstation liegt die Holzfaserplatte auf einer durch einen beispielsweise rechteckigen am Rand der Holzfaserplatte 10 verlaufenden Rahmen 24 ausgebildeten Vakuumkammer 26 auf. Die Vakuumkammer 26 ist mit drei Vakuumpumpen 28 verbunden. Durch die Vakuumpumpen 28 wird über einen Zeitraum von ca. 90 Sekunden ein Druck von ca. 1000 mbar in der Vakuumpumpenkammer 26 und somit an einer Unterseite 25 der Holzfaserplatte 10 erzeugt. Hierdurch erfolgt ein vollflächiges Einsaugen des auf der Oberseiter 14 der Holzfaserplatte 10 angeordneten Härtmaterials.
Anschließend kann die Holzfaserplatte 10 nach dem Aushärten des Materials individuell bearbeitet werden. Hierdurch kann bei sehr guten Qualitätsergebnissen ein individuelles Profilieren und Strukturieren der Oberfläche der Holzfaserplatte durch Einbringen von Nuten und dergleichen erfolgen. Ein aufwendiges insbesondere händisches Nachschleifen ist vor einem Beschichten der Oberfläche mit Lack oder dergleichen nicht mehr erforderlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19963203 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 4 [0014]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte mit den Schritten: Vollflächiges Aufbringen eines flüssigen Härtmaterials auf eine Oberseite (14) einer Faserplatte (10), wobei weniger als 1000 ml insbesondere weniger als 500 ml an Imprägniermaterial pro Quadratmeter aufgebracht werden und Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Oberseite (14) und einer Unterseite (25) der Holzfaserplatte (10) zum Einsaugen und/oder Einpressen des Imprägniermaterials in die Holzfaserplatte (10).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Druckdifferenz mittels einer sich über die gesamte Unterseite (25) der Faserplatte (10) erstreckende Unterdruckkammer (26) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniermaterial durch Aufgießen und/oder Aufsprühen auf die Oberseite (14) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material eine Viskosität von 10 bis 80 s aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz 0,8 bis 1,2 bar beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz zum Einsaugen des Imprägniermaterials für weniger als 120 s insbesondere 90 s oder weniger angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz durch mindestens eine Vakuumpumpe mit einer gesamten Saugleistung von 700 bis 1200 m³/h insbesondere 800 bis 1000 m³/h auf einer Fläche von 1 m² erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserplatte (10) eine Dicke von 6 bis 40 mm insbesondere 6 bis 20 mm bei einer Dichte von 400 bis 700 kg/m³ aufweist.
Verfahren nach einem er Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Härtmaterial mindestens 5 mm vorzugsweise mindestens 10 mm in die Faserplatte (10) eindringt.