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Holzwerkstoffplatten, insbesondere Spanplatten aus Holzteilchen und
Bindemitteln Gegenstand der Erfindung bilden neuartige und besonders vorteilhafte
Holzwerkstoffplatten, insbesondere Spanplatten aus Holzteilchen und/oder verholzten
Pflanzenteilchen sowie Bindemitteln, mit einem ein- oder mehrschichtigen Kern und
ein- oder beiderseits auf denselben aufgebrachter Aus-gleichsdeckschicht. Dieselben
zeichnen sich durch Deckschichten aus, die als Grundlage allen Ansprüchen für die
direkte Aufbringung von hochwertigen Oberflächenvergiitungen, wie z. B. auf Hochglanz
zu polierenden Furnieren, dünnen Kunstharzfolien, Schleiflacken usw., genügen. Für
die Aufbringung solcher hochwertiger Oberflächenvergütungen mußte die Vorbereitung
der darunter befindlichen Grundflächen von z. B. Sperrholz- oder Spanplatten usw.
bisher immer mit besonderer Sorgfalt vorgenommen werden. Bei Edelfurnieren wird
hierfür ein sogenanntes Blindfurnier mit besonders gleichmäßiger, fehlerfreier und
feinjähriger Struktur und zum Teil sogar noch eine Textilbahn, ein sogenannter Nessel,
zwischen Furnier und Trägerplatte eingeleimt. Bei hochwertigen Lackoberflächen muß
die Trägerplatte sorgfältig gespachtelt und geschliffen werden. Wenn auch verschiedentlich
die Auffassung vertreten wird, daß die Oberflächen von mehrschichtigen Spanplatten
mit Feinspanauflagen allen Anforderungen entsprechen, so hat doch die Praxis gezeigt,
daß solches nicht der Fall ist.
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In diesem Zusammenhang wurde auch schon verschiedentlich vorgeschlagen,
für die Deckschichten besonders feine Späne zu verwenden, wie z. B. Sägespäne, oder
das bei der Herstellung der groben Späne unvermeidbar anfallende sogenannte Feingut
oder ein Gemisch von gröberen und ganz feinen Spänen, wobei die feinen Späne die
durch die gröberen Späne zwangweise auftretenden Hohlräume ausfüllen sollten.
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Bei der Verwendung eines solchen Gemisches hat sich aber gezeigt,
daß bei der Beleimung eines in der Spänegröße sehr unterschiedlichen Spangutes die
feinen Späne sehr viel mehr Leim aufnehmen als die groben Späne. Genaue diesbezügliche
Messungen haben ergeben, daß bei mechanisch gleicher Mischung die Späne mit zunehmendem
Feinheitsgrad einen entsprechend zunehmenden Anteil von Leim erhalten. Bei der Formung
des Spankuchens entsteht eine Entmischung. Die feineren Späne fallen stets nach
unten durch. Bei der bei der Formung untenliegenden Deckschicht kommen auf Grund
dessen die feinen Späne an die untere Außenseite, bei der obenliegenden Deckschicht
dagegen etwa an die Zone zwischen Deck- und Mittelschicht zu liegen. Dadurch wird
das angestrebte Ziel, daß die feineren Späne die zwischen den gröberen Spänen entstehenden
Hohlräume ausfüllen, nicht erreicht bzw. vereitelt. Zudem entsteht bis zu einem
gewissen Grad ein unsymmetrischer Aufbau der Platte, der zusammen mit der Harzanreicherung
der feineren Späne erhöhten Anlaß für Verwerfung der Platte bildet. Die \Tachteile
eines in der Spänegröße sehr unterschiedlichen Spangutes sind also ungleichmäßige
Beleimung, Entmischung bei .der Schüttung und unsymmetrischer Plattenaufbau sowie
eine erhöhte Verwerfungsgefahr.
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In der Fertigung wurde deshalb dazu übergegangen, bei den jeweiligen
Spänefraktionen das Feingut auszusieben. Der Versuch, dieses ausgesiebte Feingut
dann für sich zu beleimen und als Deckschicht zu verwenden, ergab größte Schwierigkeiten.
Solches Feingut neigt nämlich zur Verfilzung, wird bei der Beleimung klumpig und
in der Folge sehr ungleichmäßig beleimt. In der Formung läßt sich solches Feingut
nicht gleichmäßig schütten. Nach der Heißpressung wird die ungleichmäßige Beleimung
dadurch offensichtlich, daß die Oberfläche Stellen mit besonders fester und loser
Bindung der Späne aufweist. Bei den lockeren Stellen lassen sich die Späne ohne
Mühe mit dem Fingernagel herauskratzen. Solche Deckschichten sind natürlich unbrauchbar.
Es wurde dann weiter versucht, das Feingut zur Verarbeitung zu Holzmehl als Füllstoff
von Kunstharzpreßmassen abzugeben. Auch hierfür wird jedoch die Verwendung abgelehnt.
Für das Feingut besteht aus den geschilderten Gründen die derzeitige Auffassung,
daß sein Anfall zwar bei der Aufbereitung von Holz zu den für die Spanplattenherstellung
erwünschten Spänen nicht vermeidbar ist, es aber im Verlauf des Fertigungsganges
ausgesiebt werden muß und dann nicht mehr nutzbringend verwertet werden kann. Hierzu
gilt von einem gewissen Feinheitsgrad der Spänefraktion ab die Faustregel: je feiner,
desto unverwertbarer. Deshalb wurden bisher auch alle beim Plan- und Dicktenschleifender
rohen Spanplatten anfallenden Schleifstaubabfälle als unverwertbar verworfen.
Nachdem
die anfallendep Mengen solcher Feingut-und Staubabfälle doch recht erheblich sind,
war .deren Beseitigung schon immer ein Problem und ist es heute noch; sie müssen
vernichtet werden. In Amerika werden -sie für das Verrotten zu Halden aufgetürmt
oder in besonderen Verbrennungsanlagen verbrannt, ohne daraus Wärme oder Energie
zu gewinnen, oder auch in Flüsse abgeleitet. In Europa ist diese Art der Beseitigung
nicht recht möglich. Hier werden sie im allgemeinen in den Heizkesseln für Wärme
und Energie verbrannt. Aber auch eine solche Verbrennung kann nur mit größter Vorsicht
und mit Hilfe von Spezialvorrichtungen vorgenommen= werden, da die Gefahr von Staubexplosionen
auch im Verbrennungsraum der Heizkessel außerordentlich groß ist und schlimmste
Ausmaße und Folgen haben kann. Hier gilt wieder die Faustregel: je feiner, desto
gefährlicher, und gilt besonders für Schleifstaub.
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Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß gerade eine Sorte des
besonders feinen Gutes, nämlich Schleifstaub, wie er beim Plan- und Dicktenschleifen
der rohen Spanplatten anfällt, im Gegensatz zu sonstigem Feingut die oben geschilderten
nachteiligen Eigenschaften bei der Verwendung als Spangut für die Deckschichten
von Holzwerkstoffplatten, insbesondere Spanplatten, nicht zeigt, sondern im Gegenteil
hierfür überraschend -vorteilhafte Eigenschaften aufweist, .die ihn erstmalig= und
entgegen aller bisherigen Anschauung einer entsprechend vorteilhaften Verwendung
zuführen läßt. , Ausgehend von dieser überraschenden Feststellung kennzeichnen sich
die erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten, insbesondere -.Spanplatten aus Holzteilchen
und/oder verholzten Pflanzenteilchen sowie Bindemitteln, mit einem ein- oder mehrschichtigen
Kern und ein- oder beiderseits auf demselben aufgebrachter Ausgleichsdeckschicht
dadurch, daß die Ausgleichsdeckschicht aus beleimtem Spanplattenschleifstaub, d.
h. mit ausgehärtetem Leim oder Kunstharz behaftetem Halzsehleifstaub, besteht.
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Bei einem solchen Plattenaufbau der erfindungsgemäßen Art und einer
Beleimung mit Mengenanteilen, wie sie für Deckschichten bei Spanplatten üblich sind,
z. B. 6 bis 14 %, ergibt sich eine einwandfreie, gleichmäßige Beleimung, bei der
Formung des Spanplattenkuchens bzw. vlieses eine gleichmäßige Sohüttung und nach
der Heißpressung eine bezüglich Struktur und Festigkeit hervorragend gleichmäßige,
feinporige und ebene Deckschicht, die einen in sich außerordentlich innigen Zusammenhalt
aufweist und auch bei Duellprüfungen ganz erheblich niedrigere Aufquellungen ergibt,
als solche bei Deckschichten aus den bisher üblichen Feinspänen auftreten, sowie
die bisherigen aufwendigen Vorbehandlungen des Untergrundes für die Oberflächenveredelung
überflüssig macht.
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Der Spanplattenschleifstaub unterscheidet sich von dem anderen gemäß
obigem als unbrauchbar zu bezeichnenden Feingut in Struktur und stofflicher Eigenart
ganz erheblich. Er wird aus den äußersten Zonen der verpreßten Spanplatten erzeugt.
Diese besteht aus beleimten Spänen, deren Leim bei der Heißpressung ausgehärtet
und deren Holz durch die Preßtemperatur einer Wärmebehandlung unterworfen ist. Außerdem
besteht durch .den Heißpreßgang an den Plattenaußenseiten eine Harzanreicherung.
Dadurch ist die Spanplatte, besonders deren Außenzonen, härter als Naturholz. Der
Schleifstaub wird demzufolge körniger, -weniger faserig und rieselfähiger als der
von Naturholz. Außerdem ist dieses Material durch Wärmebehandlung und ausgehärtetem
Kunstharz sehr viel weniger hykroskopisch. Offenbar werden in .der Heizpresse durch
Feuchtigkeit und Wärme besonders bei Harnstoffharz im Schleifgut dessen Bindeeigenschaften
reaktiviert.
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Bei der Herstellung einer Platte mit erfindungsgemäßer Deckschicht
kann verschieden verfahren werden. Vorzugsweise wird zur Herstellung entsprechender
Spanplatten derart vorgegangen, daß das Aufbringen des beleimten Spanplattenschleifstaubes
mit der Spanplattenherstellung kombiniert wird, derart, daß -bezogen auf die Reihenfolge
des Schichtenaufbaus -als erste bzw. letzte Schicht des Spanplattenformlings eine
Schicht aus beleimtem Spanplattenschleifstaub aufgebracht und der gesamte Schiehtenaufbau
dann gemeinsam verpreßt wird. Diese Arbeitsweise gewährleistet eine besonders innige
unlösbare Verzahnung der einzelnen Schichten. Dies bedeutet aber nicht, daß eine
solche Schleifstaubauflage nicht auch nachträglich auf eine beliebige andere, bereits
anderweitig hergestellte Holzwerkstoff-Trägerplatte aufgebracht werden kann.
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Der Aufbau der Holzwerkstoff-Trägerplatte als solcher kann je nach
Verwendungszweck verschiedenartig sein. Es ist durchaus möglich, @daß die erfindungsgemäße
Deckschicht aus Spanplattenschleifstaub bei Spanplatten direkt auf eine Mittelschicht
aus bei dreischichtigen Spanplatten üblichen Mittelschichtspänen aufgebracht wird.
Andererseits kann z. B. dann, wenn bei der Formung in einem Arbeitsgang der Schleifstaub
zu sehr in die Hohlräume der grobspänigen Mittelschicht eindringt oder wenn eine
besondere Biegefestigkeit verlangt wird, auch ein fünfschichtiger Aufbau gewählt
werden, bei dem beispielsweise auf die übliche grobe Mittelschicht beidseits die
übliche feinere Deckschicht und darauf erst wieder beidseits die Schleifstaubschichten
aufgebracht werden. Selbstverständlich ist auch jede andere Kombination möglich,
die besonders bei Spezialplatten sehr verschiedenartig sein kann.
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Die Beleimung des Spanplattenschleifstaubes erfolgt in an sich bekannter
Weise in für solche Zwecke Üblichen diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Mischern.
Die Schüttung, d. h. die Bildung einer gleichmäßigen Schicht und das Zusammenbringen
mit der Trägerplatte, die nur vorgeformt oder auch bereits an sich fertig sein kann,
erfolgt ebenfalls in an sich bekannter Weise mit den üblichen Schütt-
oder
Formstationen.
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Prüfungen der kennzeichnenden Festigkeiten haben ergeben, daß eine
in der erfindungsgemäßen Weise hergestellte Spanplatte, die nur aus einer Mittelschicht
aus üblichen Mittelschichtspänen und einer beidseits aufgebrachten Deckschicht aus
Spanplattenschleifstaub besteht, Biegefestigkeiten aufweist, die praktisch der einer
üblichen dreischichtigen Spanplatte mit der bekannten Feinspandeckschicht gleichkommt.
Die Querzugfestigkeit ist ebenfalls absolut gleichwertig. Die Quellung, insbesondere
Oberflächenquellung, ist demgegenüber erheblich geringer. Damit bleibt bei Feuchtigkeitseinwirkung
eine hervorragende Oberflächengüte, auch bei hochglanzpolierten oder mit Kunststoffolien
belegten Oberflächen erhalten. Die etwa aufgebrachten Furniere, Folien usw. haben
eine feste Verbindung mit der Trägerplatte und lassen sich nicht abziehen.
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Die besonderen Merkmale des erfindungsgemäß zu verwendenden Schleifstaubes
sind die durch die vorhergehende Verarbeitung erfolgte Beleimung und Vergütung .des
Holzes sowie Aushärtung durch Wärme-
Behandlung. Wenn diese Voraussetzungen
auch im besonderen Maße den Plattenoberflächen gegeben sind, durch deren Beschleifen
das Staubmaterial anfällt, so sind sie doch bis zu einem gewissen Grad auch dem
gesamten Plattenmaterial eigen. Es ist deshalb auch möglich, daß solches Staubmaterial
nur mit dem Ziel, ein dem beim Plan- und Dicktenschleifen von rohen Spanplatten
anfallenden Schleifstaub ähnliches Spangut zu erhalten, aufbereitet wird. Besonders
naheliegend ist es in diesem Zusammenhang, hierfür die üblicherweise anfallenden
Spanplattensäumlinge zu verwenden. Es ist zwar bekannt, solche durch Dämpfen oder
Kochen in ihrem Gefüge zu lockern und dann neuerdings zu zerkleinern, um sie der
Wiederverwendung zum Vermischen mit üblichem Spangut zuzuführen. Der vorangehendeDämpfprozeß
setzt aber den besonderen Effekt des erfindungsgemäß zu verwendenden Spanplattenschleifstaubes
herab, so daß die Spanplattensäumlinge allenfalls nur ohne vorheriges Dämpfen zu
einem schleifstaubähnlichen, im Sinne der Erfindung zu verwendenden Gut zerkleinert
werden können. Darüber hinaus gibt es auch noch weitere Möglichkeiten, den Anfall
von im Sinne der Erfindung zu verwendenden Schleifstaub durch vorsätzliche Erzeugung
mengenmäßig zu erweitern. So ist es gegebenenfalls auch möglich, den erfindungsgemäß
zu verwendenden Spanplattenschleifstaub wenigstens in gewissem, mehr oder minder
untergeordnetem Umfange mit gewöhnlichem Holzschleifstau1) oder sonstigem bei der
Spanplattenherstellung anfallendem Feingut zu verschneiden, soweit solches die jeweils
angestrebte Qualität nicht beeinträchtigt. Ausführungsbeispiel Wie bereits erwähnt,
fällt der erfindungsgemäß zu verwendende Spanplattenschleifstaub beim Plan- und
Dicktenschleifen der rohen Spanplatten an. Dieser Arbeitsgang wird mit Ein-, Zwei-
und bevorzugt mit Drei- und Mehr-Zylinder-Schleifmaschinen durchgeführt. Die Spangröße
und -form hängt dabei bis zu einem gewissen Grad von der Körnung des verwendeten
Schleifpapiers ab. Im allgemeinen dürfte Körnung 24 bei dem schlichtenden Vorschleifzylinder,
36 bei dem ausgleichenden Mittelzylinder und 100 bei dem letzten Feinschleifzylinder
verwendet werden. Bei Verwendung dieser Schleifpapiere wird ein Spangut erhalten,
welches bei der Bestimmung der Fraktion mittels Sieben von 1 min und 16 Maschen/cm
7 % Obergut für Sieb 1 mm, 8 0/0 Obergut für Sieb 16 Maschen/cm und 85 % Untergut
ergibt. Bei dem verhältnismäßig geringen Anteil der nur wenig gröberen Obergutspäne
kann von einer Ausscheidung einer dieser Fraktionen abgesehen und der Schleifstaub
so, wie er anfällt, verwendet werden. Gegebenenfalls kann man aber auch darin enthaltene
Korundkörner aussichten. Das für diese Späne anfallende Ausgangsmaterial ist das
Übermaß in der Dicke der Spanplatten, welches als Differenz zwischen Roh- und Fertigmaß
notwendig ist. Es beträgt etwa Ibis 1,5 mm, so daß auf jeder Seite einer Platte
etwa 0.55 bis 0,75 mm abzuschleifen sind.
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Der auf diese Weise gewonnene Schleifstaub ist ein leicht zu handhabendes,
rieselfähiges Spangut, welches in üblichen kontinuierlichen oder .diskontinuierlichen
Mischern mit etwa 11% Festharz, auf trokkene Späne bezogen, ohne Schwierigkeit und
gleichmäßig beleimt werden kann. Auch der beleimte Schleifstaub neigt nicht zur
Klumpenbildung und kann, wie gewohnt, weiterverarbeitet werden. Bei der Bildung
des Spanvlieses wird der beleimte Schleifstaub in üblicher Weise als äußerste Deckschicht
in der Formstation aufgebracht und der mehrschichtige Spänekuchen in der Heißpresse
verpreßt. Auf diese Weise wird eine Deckschicht erzielt, die in sich gleichmäßig
fest, geschlossen und feinporig ist.