DE19854708A1

DE19854708A1 - Verfahren, kontinuierlich arbeitende Presse und Etagenpresse zur Herstellung von Werkstoffplatten

Info

Publication number: DE19854708A1
Application number: DE1998154708
Authority: DE
Inventors: Matthias Graf
Original assignee: Maschinenfabrik J Dieffenbacher GmbH and Co; Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH and Co KG
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2000-05-31
Also published as: SE516111C2; SE9904245L; SE9904245D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Trennband, eine kontinuierlich arbeitende Presse und eine Etagenpresse zur Herstellung von Preßgutplatten, bei dem ein Gemisch von mit Methyl-Di-Isocyanat-Bindemittel (MDI) versetzten lignozellulose und/oder zellulosehaltigen Teilchen aus einer Streustation auf ein sich bewegendes Formband zu einer Preßgutmatte gestreut und mittels Wärme und Druck in einer Presse zu einer Platte verpreßt und ausgehärtet werden. Die Erfindung besteht darin, daß beim Preßvorgang die Verpressung und Aushärtung der Preßgutmatte zu einer Werkstoffplatte unter Zwischenlage einer zwischen den Preßflächen und den Oberflächen der Preßgutmatte vorhandenen Trennfolie bzw. Trennband aus einem mit Polytetrafluorethylen beschichteten Glasfasergewebe geringer Dicke erfolgt. Die Verpressung kann dabei in einer kontinuierlich arbeitende Presse oder in einer Etagenpresse durchgeführt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. eine kontinuierlich arbeitende Presse gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 2 und auf eine Etagenpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten (Span, MDF u. OSB) werden zunehmend die herkömmlichen Bindemittel aus Phenol-, Urea-, Melaminformaldehyde bzw. Mischungen daraus, ersetzt durch Bindemittel aus Methyl-Di-Isocyanat (MDI). MDI bietet eine Vielzahl an Vorteilen gegen über den herkömmlichen Bindemitteln. Mit MDI lassen sich 100% formaldehydfreie Holzwerkstoffplatten mit hervorragenden Festigkeitseigenschaften herstellen, die auch in Feuchtbereichen verwendet werden können. Im Vergleich zu den herkömmlichen Bindemitteln besitzt MDI eine vielfach höhere Bindekraft. Dies ist selbstverständlich eine wünschenswerte Eigenschaft für ein Bindemittel für die Holzwerkstoffplattenproduktion, bereitet jedoch auf der anderen Seite Probleme beim Herstellungsprozeß.

Bei der Herstellung MDI beleimter Holzwerkstoffplatten müssen die beleimten Holzpartikel von den metallischen Preßflächen der Presse entfernt gehalten werden, um ein Verkleben der Holzwerkstoffplatte mit den Preßflächen zu verhindern. Kommt es zum direkten Kontakt der MDI beleimten Holzpartikeln zu den Preßflächen, verklebt die Holzwerkstoffplatte so fest mit den Preßflächen, daß beim Öffnen der Presse die Holzwerkstoffplatte zerrissen wird. Das an der Preßfläche anhaftende Stück läßt sich erfahrungsgemäß nur mit großem Aufwand zum Beispiel mit einem Meißel entfernen.

In der Industrie wurden zur Vermeidung des Verklebens bisher drei Verfahren entwickelt, die je nach den Bedürfnissen der Betreiber zum Einsatz kommen. Das erste Verfahren ist durch die DE 38 20 376 und die EP 0 642 905 B1 bekannt geworden, wonach ein chemisches Trennmittel entweder auf die Oberfläche der Preßgutmatte oben und unten aufgesprüht oder auf die Preßflächen direkt aufgetragen wird. Dieses Verfahren kommt zum Einsatz bei Plattenqualitäten die nach dem Preßvorgang nicht mehr geschliffen werden müssen. Die Trennmittel sind aber relativ teuer und erhöhen die Herstellkosten wesentlich.

Nach einem zweiten Verfahren DE 36 29 586 werden MDI freie Staubschichten an der Ober- und Unterseite der Preßgutmatte aufgebracht. Beidseitig wird eine zusätzliche dünne MDI freie Unter- und Deckschicht auf die Matte aufgestreut. Hierzu wird meist Schleifstaub, ein Abfallprodukt von der Schleifstraße, mit geringen Zusätzen an MDI- freien Bindemitteln verwendet. Die mit MDI verleimten Partikel werden somit durch die Staubschicht von den Preßflächen fern gehalten. Die Staubschicht verbindet sich vollständig mit der MDI beleimten Platte. Nach der Plattenproduktion wird die aufgebrachte Staubschicht in der Schleifstrasse wieder abgetragen. Das Verfahren hat neben den zusätzlichen Produktionskosten noch den Nachteil, daß die Staubschichten zu einer Erhöhung der Brutto-Plattenstärke um ca. 2 mm führen und dadurch sich die erforderliche Preßzeit erhöht. Damit sinkt die Produktionskapazität der Anlage und die Wirtschaftlichkeit. Zudem entsteht ein erhöhter Aufwand in der Schleifstrasse, da die Schleifzugaben wesentlich höher sind.

Als weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist zu nennen, dass im Einlaufbereich der Presse die staubhaltige Deckschicht leicht zu Ausbläsern führen kann, da sie nur wenig luftdurchlässig ist. Die Luft, die beim Verdichten der Matte im Einlauf der kontinuierlichen Presse entweichen muß, reißt die leichten Staubpartikel der Deckschicht mit sich und es kommt zu einem unkontrollierten Ausblasen der Deckschicht.

Das dritte Verfahren besteht in einer beidseitigen Papierbeschichtung der Preßgutmatte vor dem Preßvorgang. Beidseitig wird ein Kraftpapier auf die MDI haltige Matte aufgebracht. Das untere Papier wird meist vor der Streustation auf das Transportband aufgelegt. Das obere Papier wird kurz vor dem Einlauf in die Presse eingebracht. Dieses Verfahren ist vom Prozeßablauf schwierig zu handhaben. Das obere Papier muß von Hand bei Produktionsbeginn eingeführt werden. Soll der gestreute Kuchen in die Fehlschüttung gefahren werden, muss das Papier zurückgehalten werden, da es nicht mit in den selben Materialfluß gelangen darf. Die Papierbeschichtung wird nach dem Preßvorgang ebenfalls wieder abgeschliffen, was die Herstellungskosten durch mehr Material und Werkzeugverschleiß weiter erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein betriebssicheres Verfahren zur Trennung der MDI-beleimten Unter- und Deckschicht der Fertigplatte nach dem Preßvorgang von den metallischen Preßflächen zu finden, welches keine zusätzlichen Rohstoffe (Verbrauchsstoffe) benötigt und nur unwesentlich die laufenden Betriebskosten der Produktionsanlage erhöht und eine Presse zur Durchführung eins solchen Verfahrens zu schaffen.

Die Lösung für das Verfahren besteht darin, daß beim Preßvorgang die Verpressung und Aushärtung der Preßgutmatte zu einer Werkstoffplatte unter Zwischenlage einer zwischen den Preßflächen und den Oberflächen der Preßgutmatte vorhandenen Trennfolie bzw. Trennband aus einem mit Polytetrafluorethylen beschichteten Glasfasergewebe geringer Dicke erfolgt. Der Vorteil besteht insbesondere dann, daß Trennbänder zur Trennung der MDI beleimten Holzpartikel von den metallischen Preßflächen oben und unten jeweils als Zwischenlage eingelegt werden, wobei dieses Trennband aus einem hochtemperaturbeständigen Werkstoff hergestellt ist und die zur Produktseite gerichtete Oberfläche sehr geringe Adhäsionskräfte besitzt. Dieses Trennband wird aus einem Glasfasergewebe hergestellt, welches mit PTFE (PolyTetraFlurEthylen) getränkt und gesintert wird. Das Glasfasergewebe dient hierbei als zugfestes Gewebe zur mechanischen Stabilisierung. Durch die PTFE Beschichtung wird die gewünschte Oberfläche mit sehr geringen Adhäsionskräften realisiert. Die Trennbänder sind bis zu einer Temperatur von 350°C mechanisch belastbar. Die maximale Betriebstemperatur beträgt jedoch nur 250°C und ist somit noch weit unterhalb der Belastungsgrenze. Die Trennbänder können in unterschiedlichen Dicken von 0,1 bis 2,0 mm ausgeführt werden. Bevorzugt wird die Dicke von 0,25 mm verwendet um eine ausreichende Zugfestigkeit von 7,5 Nimm Bandbreite zu erhalten. Das Glasfasergewebe hat im Vergleich zu der Holzpartikel- oder Holzfasermatte einen 5-10fach höhere Wärmeleitfähigkeit und zusammen mit der geringen Banddicke wird der Wärmefluß in die Matte durch das Trennband nur unwesentlich verschlechtert. Damit lassen sich die MDI-verleimten Holzwerkstoffplatten mit den gleichen Presszeiten herstellen wie bei einem Prozess der zur Trennung chemische Trennmittel verwendet. Der Vorteil ist jedoch, daß die laufenden Betriebskosten wesentlich geringer sind, da keine Betriebsstoffe verbraucht werden.

Die Lösung besteht für eine kontinuierlich arbeitende Presse zur Durchführung des Verfahrens darin, daß jeweils endlose Trennbänder als Zwischenlage zwischen der Preßgutmatte und den Stahlbändern mitlaufend und am Auslauf über Trennrollen und/oder über Trennkeile diese von der Platte ablösend geführt sind und für eine Etagenpresse wäre die Lösung, daß im Pressentakt jeweils ein endloses Trennband absatzweise um den Preßbär und den Preßtisch in den Preßbereich und dabei die obere Preßplatte und die Oberfläche des Beschickbandes abdeckend, einführbar angeordnet sind, wobei am Auslauf zwischen den Trennbändern und der Fertigplatte Trennrollen und/oder Trennkeile angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine kontinuierlich arbeitende Presse in schematischer Darstellung und Seitenansicht zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Etagenpresse in schematischer Darstellung und Seitenansicht zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 3 das Ablösen der Fertigplatte vom oberen Trennband,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit der oberen Preßplatte, den durch die Pressen laufenden Rollstangen sowie Preßgutmatte mit dem oberen Stahlband und Trennband und

Fig. 5 den Querschnitt eines Trennbandes.

Nach Fig. 1 besteht die kontinuierlich arbeitende Presse 1 aus dem Preßtisch 2, dem beweglichen Preßbär 3 und diese verbindenden Zugsäulen 28. Zur Einstellung des Preßspaltes 11 wird der Preßbär 3 von hydraulischen Kolben- Zylinder-Anordnungen 16 auf- und abbewegt und dann in der gewählten Stellung arretiert. Die Stahlbänder 5 und 6 sind über je eine Umlenktrommel 7 und 8 und eine Antriebstrommel 9 und 10 um den Preßtisch 2 und den Preßbär 3 geführt. Zur Reibungsminderung zwischen den am Preßtisch 2 und Preßbär 3 angebrachten Preßheizplatten 14 und 15 und den umlaufenden Stahlbändern 5 und 6 ist ebenfalls umlaufend je ein aus Rollstangen 29 gebildeter geführten Rollstangenteppich vorgesehen.

Aus der Zeichnung geht weiter hervor, daß die Preßgutmatte 4 mit der Beschickeinrichtung 17 in den Bereich der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 eingeführt wird. Das Verfahren kann nach Fig. 1 bei kontinuierlich arbeitenden Presse 1 sowie nach Fig. 2 bei taktgebundenen Pressen 20 mit Vorteilen Verwendung finden. Da die Trennbänder 12 aufgrund ihrer geringen Dicke nur geringe Zugfestigkeiten besitzen, müssen an der Ablösestelle am Auslauf der Presse 1 oder 20 besondere Maßnahmen ergriffen werden. Nach Fig. 3 werden über Trennrollen 26, welche im Abstand zur Plattendicke der Fertigplatten 13 eingestellt sind, die Trennbänder 12 von der Fertigplatte 13 abgelöst. Dadurch wird die Ablösestelle örtlich exakt definiert und es können keine Schwingungen durch schrittweises Ablösen der Trennbänder 12 entstehen, was zwangsweise Belastungsspitzen zur Folge hätte. Als Trennrollen 26 können nach den Fig. 1, 2 und 3 selbstverständlich auch die Auslauftrommeln bzw. die Antriebstrommeln 9 und 10 der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 verwendet werden. Zusätzlich zu den Trennrollen 26 wird noch ein Trennkeil 27 zwischen der Fertigplatte 13 und dem Trennband 12 eingebracht.

Bei kontinuierlich arbeitenden Pressen 1 benötigen die Trennbänder 12 keinen separaten Antrieb. Über eine ausreichende Umschlingung an den Antriebstrommeln 9 und 10 können die Trennbänder 12 zwangsweise über die Stahlbandantriebe mit angetrieben werden. Bei Taktanlagen gemäß Fig. 2 kann das untere Trennband 12 ebenfalls über den Stahlbandantrieb des Beschickbandes 24 mittels der Einlauf- oder der Umlenkrollen 21 bzw. 25 zwangsweise mit angetrieben werden. Für das obere Trennband 12 ist eine separater Antrieb der synchron zum Stahlbandantrieb läuft erforderlich.

Im Rücklauf der Trennbänder 12 sind Reinigungsbürsten 18 angeordnet, welche anhaftende Partikel von den Bändern entfernen. Die Trennbänder 12 besitzen durch das Glasfasergewebe nur eine sehr geringe Dehnungsfähigkeit und sind somit problematisch bezüglich des Bandverlaufes. Eine effektive Bandverlaufsregelung mit Spannrolle 19 ist deshalb erforderlich, die horizontal verstellbar im Einlauf der Pressen 1 und 20 realisiert wird. Die Spannrollen 19 können gleichfalls als Spanneinrichtung für die Trennbänder 12 fungieren. Sowohl bei Taktpressen 20 als auch bei kontinuierlichen arbeitenden Pressen 1, können die Trennbänder 12 nicht als endlose Bänder auf die Maschine gezogen werden. Es müssen somit endliche Trennbänder 12 in die Presse 1 oder 20 eingezogen werden, die anschließend auf der Anlage endlos verschweißt werden. Dabei besteht die Forderung, daß die Schweißnaht die gleichen bzw. vergleichbaren Eigenschaften bezüglich den Adhäsionseigenschaften besitzt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Verbindung mit einer Flur-Polymerfolie erfolgt, die mit einer Schweißmaschine heiß mit den Bandenden verpresst wird. Die Flur-Polymerfolie besitzt vergleichbare Adhäsionseigenschaften wie der stoffverwandte PTFE Werkstoff im Trennband 12, ist jedoch im Gegensatz zu PTFE auf der Baustelle handhabbar.

Fig. 4 zeigt den Aufbau in der kontinuierlichen Presse 1 mit Preßgutmatte 6, Trennband 12, Stahlband 6, Rollstangen 29 und Preßplatte 15.

Als Alternative zu den PTFE wäre auch temperaturbeständiges Silikon als Füllstoff bzw. Beschichtung 23 für das Glasfasergewebeband 22 der Trennbänder nach Fig. 5 denkbar.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, daß die Trennbänder (12) aus hochtemperaturbeständigen Polyestergewebe bestehen und mit Silikon oder Polytetrafluorethylen beschichtet sind und daß die Etagenpresse ohne Beschickband (24) ausgeführt ist und die Preßgutmatte (4) mit dem unteren Trennband (12) über Einführ- und Umlenkrollen absatzweise in den Preßbereich einführbar ist.

Bezugszeichenliste DP 1209

1

kontinuierlich arbeitende Presse

2

Preßtisch

3

Preßbär

4

Preßgutmatte

5

Stahlband unten

6

Stahlband oben

7

Umlenktrommel unten

8

Umlenktrommel oben

9

Antriebstrommel unten

10

Antriebstrommel oben

11

Preßspalt

12

Trennband

13

Fertigplatte

14

Preßplatten unten

15

Preßplatten oben

16

hydr. Zylinder-Kolben- Anordnung

17

Beschickeinrichtung

18

Reinigungseinrichtung

19

Bandverlaufsregelung mit Spannrolle

20

Etagenpresse

21

Einlauftrommel

22

Glasfasergewebe

23

Tränkmittel, Beschichtungsmaterial

24

Beschickband und Preßband

25

Umlenkrollen

26

Trennrolle

27

Trennkeil

28

Zugsäulen im Pressenrahmen

29

Rollstangen

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten wie Span-, Faser- oder Schnitzelplatten oder von Platten aus Stroh und anderen pflanzlichen Produkten bei dem ein Gemisch von mit Methyl-Di- Isocyanat-Bindemittel (MDI) versetzten lignozellulose und/oder zellulosehaltigen Teilchen, wie Späne, Fasern oder Schnitzel aus einer Streustation auf ein sich bewegendes Formband zu einer Preßgutmatte gestreut und mittels Wärme und Druck in einer Presse zu einer Platte verpreßt und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Preßvorgang die Verpresssung und Aushärtung der Preßgutmatte zu einer Werkstoffplatte unter Zwischenlage einer zwischen den Preßflächen und den Oberflächen der Preßgutmatte vorhandenen Trennfolie bzw. Trennband aus einem mit Polytetrafluorethylen beschichteten Glasfasergewebe geringer Dicke erfolgt.

2. Trennband zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht als Trennband (12) ausgeführt ist und aus einem mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichteten Glasfasergewebe geringer Dicke von 0,1 bis 2,0 mm besteht.

3. Trennband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennband (12) vorzugsweise eine Dicke von 0,25 mm und eine Zugfestigkeit von circa 7,5 N/mm² über die Bandbreite aufweist.

4. Kontinuierlich arbeitende Presse zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, mit einem Trennband nach den Ansprüchen 2 und 3, mit den Preßdruck übertragenden sowie die Preßgutmatte durch die Presse ziehenden, endlosen Stahlbändern, die über Antriebs- und Umlenktrommeln jeweils um Preßtisch und Preßbär geführt sind und die sich mit einstellbarem Preßspalt ggf. über mitlaufende, mit ihren Achsen quer zur Banddurchlaufrichtung geführte Rollstangen oder anderen reibungsmindernden Elementen an Preßplatten von Preßtisch und Preßbär abrollend abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils endlose Trennbänder (12) als Zwischenlage zwischen der Preßgutmatte (4) und den Stahlbändern (5, 6) mitlaufend und am Auslauf über Trennrollen (26) und/oder über Trennkeile (27) diese von der Platte (13) ablösend geführt sind.

5. Etagenpresse zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 mit einem Trennband nach den Patentansprüchen 2 und 3, bestehend aus im Pressenrahmen angeordneten stationärem Preßtisch und beweglichen, den Preßspalt einstellenden Preßbär wobei ein absatzweise die Preßgutmatte in den Preßbereich einbringendes endloses Beschickband um den Preßtisch umlaufend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Pressentakt jeweils ein endloses Trennband (12) absatzweise um den Preßbär (3) und den Preßtisch (2) in den Preßbereich und dabei die obere Preßplatte (14, 15) und die Oberfläche des Beschickbandes (24) abdeckend, einführbar angeordnet sind, wobei am Auslauf zwischen den Trennbändern (12) und der Fertigplatte (13) Trennrollen (26) und/oder Trennkeile (27) angeordnet sind.

6. Etagenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß das obere um den Preßbär (3) geführte Trennband (12) eine eigene Antriebseinrichtung aufweist.

7. Kontinuierlich arbeitende Presse oder Etagenpresse nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennbänder (12) um Umlauf durch je eine Reinigungsvorrichtung (18) und je eine Bandverlaufsregelvorrichtung (19) führbar angeordnet sind.

8. Trennband nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Trennbänder (12) zu einem Endlosband mittels einer Fluor- Polymerfolie verschweißt sind.

9. Trennband nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht als Trennband (12) ausgeführt ist und aus einem mit hochwarmfesten Silikon (23) beschichtetes Glasfasergewebe (22) geringer Dicke besteht. 10. Trennband nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennbänder (12) aus hochtemperaturbeständigen Polyestergewebe bestehen und mit Silikon oder Polytetrafluorethylen beschichtet sind.

11. Etagenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Etagenpresse ohne Beschickband (24) ausgeführt ist und die Preßgutmatte (4) mit dem unteren Trennband (12) über Einführ- und Umlenkrollen absatzweise in den Preßbereich einführbar ist.