DE2452170C2

DE2452170C2 - Verfahren zur Herstellung einer harten oder halbharten Holzfaserplatte sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2452170C2
Application number: DE2452170A
Authority: DE
Inventors: Leif Lidingö Flodman; Sören Johanneshov Nordin; Jan Grödinge Nyren
Original assignee: Sunds Defibrator AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1973-11-08
Filing date: 1974-11-02
Publication date: 1986-11-13
Also published as: ES431732A1; SE391759B; JPS5089486A; ZA747154B; FR2250856B1; CH586601A5; ATA885174A; GB1489407A; IT1025472B; BR7409379A; SE7315156L; NL7414523A; FR2250856A1; CA1122045A; AT351742B; DE2452170A1; JPS5812150B2; FI321974A; DK578074A; NO744019L

Description

Die Erfindung betrifft ein Naßverfahren zur Herstellung von harten oder hdbharten, mit einem härtbaren Harz verstärkte Holzfaserplatten, wobei die Fasersuspension über einen Stoffauflauf einer Langsiebmaschine zugeführt wird. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der SE-PS 3 18 466 bzw. Der US-PS 33 86 879 bekannt. Dort wird die mit härtbarem Harz versehene Fasersuspension in einer siebartigen Vorrichtung zu einem Nabfiies geformt Durch die Zugabe von Bindemitteln, wie härtbarem Kunststoff und Thermoplast der Fasersuspension, werden die mechansichen Eigenschaften der Platte verbessert, vor allem deren Querzugsfestigkeit und Dimensionsstabilität. Weiter ist durch solch eine Zugabe von Bindeminein die Platte aus einer Heißpresse bereits bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 — 25% herausnehmbar, was einem verkürzten Preßzyklus und somit bessere Kapazitätausnutzung bedeutet. Von Nachteil ist jedoch, daß größere Mengen Bindemittel zugegeben werden müssen, was einen erheblichen Kostenfaktor bei der Herstellung von Holzfaserplatten bedeutet.

Bei der Herstellung von ein- oder mehrschichtigen Platten durch Pressen von mit Bindemitteln versetzten Teilchen, lusbe&uiuiere durch Heißpressen von mit wärmehärtendem Bindemittel versetzten Holzspänen ist es bekannt, den für die Bildung der innersten Kernzone der Platte bestimmten Teilchen eine im Verhältnis zu ihrem Gewicht größere Bindemittelmenge zuzusetzen als denjenigen Teilchen, die die an die Kernzone anschließenden Schichten bilden. Dadurch gelingt es Platten herzustellen, bei denen der gesamte Bindemittelaufwand geringer ist, als derjenige einer üblichen Platte mit gleicher Querzugfestigkeit. Andererseits kann man aber auch die Querzugfestigkeit dadurch verbessern, daß lediglich der Bindemittelgthalt der Kernzone gegenüber demjenigen der angrenzenden Zonen erhöht wird.

Bei diesem bekannten Verfahren werden, was dem einschlägigen Fachmann allgemein bekannt ist. die für die Kernschicht und die für die angrenzenden Schichten bestimmten Späne jeweils getrennt beleimt und durch für die Kernschicht und die für die angrenzenden Deckschichten bestimmten Streumaschinen zu einem Spänefließ gestreut das anschließend verpreßt wird.

Ein solches bekanntes Verfahren in entsprechender Weise anzuwenden, wenn harte oder halbharte Holzfaserplatten nach dem Naßverfanren hergestellt werden sollen, die eine erhöhte Querzugsfestigkeit aufweisen.

ist insoweit nicht übertragbar, da hier die gesamte zur Herstellung der Faserplatten notwendige Fasersuspension über einen Stoffauflauf auf die Längsssiebmaschine aufgegeben wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß in entsprechender Weise, wie bei Spanplatten, ebenso Faserplatten nach dem eingangs genannten Verfahren hergestellt werden

können, die auch dann eine verbesserte Querzugsfestigkeit aufweisen, wenn der Bindemittelgehalt insgesamt reduziert wird. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß eine Lösung (einschl. Emulsion, Dispersion etc.) des härtbaren Harzes oder eine Fasersuspension mit einem hohen Gehalt des härtbaren Harzes in die Fasersuspension direkt vor oder nach dem Ausströmen der Fasersuspension am Stoffauflauf eingeführt wird, derart, daß die \iittelschicht der Platte einen wesentlich höheren Harzgehalt aufweist als die angrenzenden äußeren Schichten. Durch dieses Verfahren wird nun in einer zentralen Schicht der Faserplatte das härtende Harz stärker als in den beiden Außenflächen konzentriert. Dies ist von größter Bedeutung, da eine Teilung (Aufblättern, Delamination) überlicherweise in der zentralen Schicht der Platte stattfindet, weil dort der Feuchtigkeitsgehalt am größten ist. Es wird also durch wenig Bindemittel ein Aufblättern bereits vermieden. Dar-Oberhinaus weist eine solche Platte die Festigkeiten der bekannten Platten auf.

Es sei hier noch darauf hingewiesen, daß der Begriff »zentrale Schicht« für eine Schicht steht, die ins zu 70% der Plattendicke ausmachen kann und worin die mathematische Zentrumsebene der Platte vorhanden ist, die zentrale Schicht kann zu einer der Oberflächen (Hauptflächen der Platte) verschoben sein, muß also nicht im Verhältnis zur mathemtischen Zentrumsebene symmetrisch sein. Jede Oberflächenschicht, die wenigstens 10% der Plattendicke ausmacht, muß aber dennoch immer auf beiden Seiten der zentralen Schicht vorhanden sein. Die Dicke der zentralen Schicht kann variieren, z. B. abhängig von der Plattendicke, Stoffgüte und Plattentyp (harte oder halbharte).

[j Es sei hier noch erwähnt, daß im erfindungsgemäßen

Verfahren der Harzgehalt der zentralen Schicht vorteilhaftervveäse wenigstens zehnmal größer als der der Oberflächenschicht ist. Als härtbares Harz wird vorzugsweise Phenol-Formaldehydharz verwendet. Es können aber auch andere härtbare Harze verwendet werden, beispielsweise Melaminharze, Akrylharze, Resorcinharze. Harnstoff-Formaldehydharze und Protein, wie Blutalbumin. Wichtig is» bei dem Verfahren, daß die Lösung bzw. die Fasersuspension mit einem hohen Gehalt des Harzes möglichst in der zentralen Schicht der zu versorgenden Fasersuspension eingeführt wird.

Die Erfindung betrifft aber auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, das durch eine Verteilvorrichtung gekennzeichnet ist, die am Stoffauflauf einer Langsiebmaschine derart angeordnet ist. daß sie die Lösung vom härtbaren Harz oder die Fasersuspension mit hohem Gehalt an härtbarem Harz in eine zentrale Schicht der Fasersuspension einspeisen kann, wobei der Auslaß (die Auslässe) der Verteilvorrichtung vorzugsweise im wesentlichen in der Strömungsrichtung der Fasersuspension gerichtet ist (sind). Durch diese Verrichtung kann in einfacher Weise nunmehr das Verfahren durchgeführt werden, denn die Zugabe des härtbaren Harzes in die zentrale Schicht der fasersuspension kann unmittelbar erfolgen, in dem die Verteilvorrichtung in die Fasersuspension versenkt ist. Durch diese Ausbildung kann in einfacher Weise das als Bindemittel ausgebildete härtbare Harz in der zentralen Schicht zugeführt werden, wobei gewisse Mengen des Harzes noch nach Außen diffundieren können. Mit einer solchen Vorrichtung is*, auch ein kostengünstiges dosieren von härtbaren Harz möglich, um dennoch die gewünschten Festigkeiten i;u erzielen.
Vorteilhafterweise besteht die Verteilvorrichtung aus einem parallel zum Stoffauflau ausgerichteten Rohr, daß innerhalb des Stoffauflaufs oder innerhalb der auf das Sieb- der Langsiebmaschine aufgelaufenen Fasersuspension angeordnet ist und einen längsgerichteien Schlitz aufweist, der zum Austritt von Harz oder der Fasersuspension mit hohem Harzgehalt eingerichtet ist. Durch das zum Stoffauflauf ausgerichtete Rohr mit dem längsgerichteten Schlitz ist eine kontinuierliche Abgabe des härtbaren Harzes bzw. der Fasersuspension mit ei-

so nem hohen Gehalt an härtbarem Harz in die Fasersuspension gewährleistet, wobei die dosierte Abgabe genau in die Mitte der Fasersuspension erfolgen kann.

Empfehlenswerterweise besteht die Verteilvorrichtung aus einer Serie von Düsen, die beispielsweise auf einem paralell zum Stoffauflauf ausgerichteten Rohr angebracht sind, wobei die Zufuhr von Harz oder Fasersuspension mit hohem Harzgehalt von einem Hochdruckbehälter luftfrei erfolgt. Hierdurch ist eine sichere Verteilung gewährleistet. Zugleich erfolgt kein Aufschlämmen des härtbaren Harzes oder der ^r /Sersuspension.

Bei ciiicni bcäündcrcn AüSiÜhrungaüc'Spiei der CrfiH-

dung ist das Rohr mit längsgerichtetem Schlitz von einem äußeren drehbaren Rohr mit längsgerichtetem Schlitz umgeben, welcher Schlitz dem Schlitz im inneren Rohr z'.r Regelung der Auslaßöffnung der Vorrichtung angepaßt ist. Mit Hilfe dieser beiden Rohre kann die Abgabe des Bindemittels genau dosiert werden und beispielsweise während des Betriebes noch reguliert werden, um so während der Poduktion der Holzfaserplatten den Bindemittelgehalt ändern zu können.

Empfehlenswerterweise ist für die zentrale Schicht ein separater Stoffauflauf vorgesehen, der im normalen herkömmlich geformten Stoffstrom am Naßende der Langsiebmaschine versenkt ist. so daß dieser Stoffstrom den Stoffstrom umgibt, der aus dem separaten Stoffaufiauf herauskommt und aus einer Suspension von ügnozellulosehaltigen Fasern mit darauf ausgeschiedenem härtbarem Harz besteht. Durch diese Anoidnun^ erhält man eine Holzfaserplatte mit ei er zentralen Schicht mit genau definiertem Bindemittelgehalt.

L>ei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Stoffeinlaß zum separaten Stoffauflauf ein Querverteiler, der einem separaten Stoffauflauf direkt angeschlossen ist, so daß sowohl Stoffauflauf als auch Querverteiler im Stoffstrom versenkt sind. Hierdurch wird eine günstige Verteilung des Bindemittels ein einer Ebene erzielt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der Stofteinlaß ?um seapraten Stoffauflauf aus einem Querverteiler, der hinter dem gewöhnlichen Stoffauflauf angebracht und durch Rohre mit dem separaten Stoffauflauf verbunden ist. welche Rohre durch die Hinte-wand des gewöhnlichen Stoff- ?ufl,- ..fs gezogen sind. Auch diese Anordnung bietet eine sichere und genaue Verteilung des härtbaren Bindemittels in die zentiale Schicht bei der Herstellung einer Holzfaserplatte.

Gunstigerweise ist das Rohr der Verteileinrichtung mit einem quer .jur Strömungsrichtung der Harzlösung angeordnetem Blech versehen, daß der Länge nach Loeher ausweist, die vorzgusweise halbkreisförmig sind. Diese Ausbildung erlaubt eine sicher und gkicilmäßige Verteilung der Lösung des härtbaren Harzes bzw. der mit härtbarem Harz angereicherten Fasersuspension in die Fasersuspension, um so das Bindemittel gleichmäßig in der zentralen Schicht der Fasersuspension verteilen zu können.

Auf der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung, die oberhalb der Siebpartie auf einer solchen Höhe anbringbar ist, daß im Betrieb die Verteilung in einer zentralen Schicht der Suspension auf dem Langsieb vornehmbar ist,

Fig.2 einen vertikalen Schnitt längs der Linie Il-II derFig. I,

Fig.3 einen Querschnitt längs der Linie III-III der F i g. 2 sowie ein Teil der Vorrichtung die in F i g. 1 und F i g. 2 dargestellt ist und

Fig.4 eine zusätzliche Ausführungsform der Vorrichtung, die in ähnlicher Weise wie die Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 verwendbar ist.

Die Ausführungsformen gemäß den F i g. 1 bis 4 werden vorzugsweise verwendet, wenn eine Lösung von härtbarem Harz der Fasersuspension oder der nassen Platte zugesetzt wird.

F ι g. 5 und 7 zeigen eine Vorrichtung, welche zur Zugabe von Fasersuspension mit einer hohen Konzentra- »ί**« ..λ·» USeiUocnm L-I *>»·-* Ae* ψ· Cnrai>-(-iirnanpi/\n svs-Ia*· *ir^r·

tiWiι >υιι % lui ιisui viii ι iuii· vi\.« · uoi<i ^u>)pt>iijiisii tsw^· · %si

zugsweise der nassen Platte besonders geeignet sind,

F ι g. 6 und 8 zeigen Querschnitte längs der Linie Vl-M der F i g. 5 bzw. wie VIIl-VIII der F i g. 7.

In der F i g. 1 wird eine Vorrichtung gezeigt, die aus einem horizontalen Rohr 1 besteht, das in der Fasersuspension auf dem Sieb versenkt werden soll. Es ist auch möglich, es in der Fasersuspension in einem Stoffauflauf versenkt zu haben. Lösung von härtbarem Harz wird durch Rohre 2 dem Rohre 1 zugeführt, deren Anzahl von der Länge des Rohres 1 abhängig ist. In F i g. 2 werden die Rohre 1 und 2 im Querschnitt gezeigt. Das Rohr 1 ist mit einem quer zur Strömungsrichtung der Harzlösung angeordneten Blech 3 versehen, das der Länge nach mit Löchern versehen ist, die vorzgusweise halbkreisförmig sind. Das Blech verteilt die Harzlösung gleichmäßig über die ganze Länge des Rohres 1, durch eine Spähe 4 im Rohre 1 strömt die Harzlösung zu einer oder mehreren Düsen 5. Die Düse 5 kann als Spalte sich längs der ganzen Länge des Rohres 1 erstrecken oder in mehrere kleine Spalte oder kreisförmige Düsen aufgeteilt sein, die die Harzlösung längs der ganzen Länge des Rohres 1 in die Fasersuspension auf dem Sieb gleichmäßig verteilen. Die Strömungsvorrichtung der Harzlösung in der Düse 5 ist wesentlich dieselbe wie die der Fasersuspension auf dem Siebe.

Die in der F i g. 4 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung umfaßt ein Rohr 1. ein, zwei oder mehrere Zufuhrrohre 2 und ein Blech 3. Diese drei Teile sind analog zu den entsprechenden Teilen gemäß F i g. 1 und 2 angeordnet. Im Rohre 1 ist ferner eine Spalte 4 angeordnet, von welcher die Lösung eines härtbaren Harzes wesentlich in dert,dlben Richtung wie die Fasersuspension ausströmt, weiche um das Rohr 1 strömt. Das Rohr 1 ist ferner von einem Rohr 6 mit einer Spalte 7 umgeben. Durch Drehen des Rohres 6 können die Spalten 4 und 7 derart eingestellt werden, daß eine geeignete Breite des Ausgangsspaltes zur Regelung der Menge der ausgehenden Lösung von härtbarem Harz erhalten wird.

Es ist auch möglich, eine Vorrichtung zu verwenden, die aus einer Serie Düsen besteht, die auf einem Rohre montiert sind.

In diesen drei beschriebenen Ausführungsformen wird die Lösung von härtbarem Harz vorzugsweise dem Rohr mit einer Hochdruckpumpe von einem Hochdruckbehälter zugeführt. Diese Anordnungen können in einer einfachen Weise auf befindliche Langsiebmaschine eingesetzt werden, ohne daß die Maschine im übrigen geändert zu werden braucht Es ist auch möglich, diese Anordnungen für Zuführung von anderen Chemikalien, z. B. Feuerschutzchemikalien, auf gewünschtem Niveau im Stoffstrom zu verwenden.

Wenn der höhere Harzgehalt in der zentralen Schicht der Platte dadurch zustandegebracht werden soll, daß eine Suspension von Stoffasern (lignozellulosehaltige Fasern) mit erhöhtem Harzgehalt als zentrale Schicht zugeführt wird, wobei das härtbare Harz schon auf den Fasern ausgeschieden ist, erfolgt die Zuführung aber

ίο vorzugsweise durch einen separaten Stoffauflauf, der im normalen Stoffstrom am Naßende der Langsiebmaschine versenkt ist. In den F i g. 5 und 6 wird eine Ausführungsform eines solchen separaten Stoffauflaufes gezeigt, der vorzugsweise im Stoffstrome im normalen Stoffauflauf versenkt ist. Die Fasersuspension, der Stoff, wird diesem Stoffauflauf durch einen Querverteiler 10 zugeführt. Dieser Querverteiler kann direkt im Anschluß an den zusätzlichen Stoffauflauf angebracht sein, °^Λ daß dieser Stoffsufiäuf *.v*e such '~^iie^rvertei!sr im Stoffstrom versenkt sind. Bei dem in den Fig.5 und 6 gezeigten Stoffauflauf 11 liegt der Querverteiler 10 außerhalb des normalen Stoffauflaufs und der Stoff wird durch Rohre 12 von dem Querverteiler dem zusätzlichen Stoffauflauf zugeführt. In diesem Fall ist das hintere Teil 13 des Stoff auflauf s 11 dreieckförmig, so daß der Stoffstrom im normalen Stoffauflauf nicht wesentlich gestört wird. Dieser zusätz'iche Stoffauflauf 11 ist auch mit Sta- -vänden 14 zum Ausgleich des Stoifstroms in diesem Stoffauflauf versehen.

Die in den F i g. 7 und 8 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung umfaßt einen Suffauflauf 11 mit darin eingebautem Querverteiler 10. Der Stoffauflauf ist auch mit Stauwänden 14 versehen. Dieser Stoffauflauf kann in den Stoffstrom auf dem Sieb eingelegt werden, wobei der Stoff dem Querverteiler 10 durch Rohre 15 zugeführt wird, welche durch die Deckel der Langsiebmaschine gezogen sind. Dieser Stoffauflauf 11 hat auch ein dreieckförmiges hinteres Teil 13. Es ist auch möglich, diesen Stoffauflauf in einem normalen Stoffauflauf einer Langsiebmaschine einzubauen.

Die zusätzlichen Stoffaufläufe gemäß den F i g. 5 bis 8 können in einfacher Weise bei gewöhnlichen Langsiebmaschinen mit sehr wenigen Änderungen der Maschinenkonstruktion verwendet werden.

Das vorliegende Verfahren kann auch derart durchgeführt werden, daß Stoff für die zentrale Schicht mit erhöhtem Gehalt an härtbarem Harz einem Stoffauflauf mit mehreren vertikal verschiedenen Spalten zentral zugeführt wird. Die Stoffkonzentrationen sind gewöhnlich

so zwischen 1 und 5% und die Maschinengeschwindigkeiten zwischen 5 und 50 m/min.

Die Erfindung wird näher in den folgenden Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Eine Suspension in Wasser bei einer Temperatur von 50⁰C wurde von einem fabrikgemachten Faserstoff ohne irgendwelche Zugaben zubereitet, welcher Faserstoff zur Herstellung von halbharten Holzfaserplatten beabsichtigt war. 0,5% von Alaun (Aluminiumsulphat) gerechnet auf das Gewicht von trockenen Fasern und Schwefelsäure wurden der Suspension in einer solchen Menge zugesetzt daß der pH-Wert der Suspension auf 4,0 gebracht wurde. Die Fasersuspension wurde auf einer Faserplattenmaschine zu Platten mit einem Flächengewicht von etwa 75 kg/m² geformt Die gebildete nasse Platte wurde partiell durch Saugkasten entwäs-

sen und wurde zu einem Trockengehalt von etwa 40% naßgepreßt. Die nasse Platte wurde danach zu einem Format von 60 χ 60 cm gesägt und wurde in einer Heißpresse, die mit Abstandsleisten versehen war, zu einer Dicke von 10 mm mit einem Schließdruck von 0,59 MPa gepreßt. Die Preßtemperatur war 230⁰C und die nasse Platte wurde gepreßt, bis die Temperatur in der zentralen Schient der Platte 200°C erreichte. Die erforderliche Preßzeit war 23 Min. Dies entspricht dem normal verwendeten Preßzyklus einer solchen Platte. Unmittelbar nach dem Pressen wurden Biegefestigkeit und Biegeelastizitätsmodul eines im voraus gesägten Teils der heißen Platte gemessen. Der Rest der Platte wurde danach während 2 Stunden bei 160°C nachgehärtet. Nach Konditionierung erhielt die Platte die folgenden Eigenschaften:

Dichte (Raumgewicht) 750 kg/m³

Querzugfestigkeit 0,22 MPa

Biegefestigkeit 26 MPa

Biegeelastizitätsmodul 3300 MPa Biegefestigkeit direkt nach

Heißpressen und vor Nachhärtung 13 MPa

(1 Pa (Pascal) = 1 N/m²; N-Newton; kPa = 10³Pa;

MPa = 10^ö Pa; 1 MPa = 10 bar = 10,2 kp/cm²

1 kPa = 0,145 psi)

Derselben Fasersuspension wie im vorherigen Versuche wurden vor pH-Einstellung 2 Gew.-% Phenol-Formaldehydharz gerechnet auf das Gewicht von trockenen Fasern zugesetzt, wonach der pH-Wert der Suspension auf 4,0 mit 0,5% Alaun und Schwefelsäure reduziert wurde. Auch diese Suspension wurde zu einer nassen Platte geformt, die in beschriebener Weise kaltgepreßt und heißgepreßt wurde; einige Platten wurden mit einer Preßzeit von 23 Minuten und einige mit einer Preßzeit von i i Minuten gepreßt Diese späteren Platten erreichten nach dem Heißpressen einen Trockengehalt von 80%. Nach Nachhärtung von 2 Stunden bei 160°C und Konditionierung wies die Platte die folgenden Eigenschaften auf:

Langsiebmaschine geformt, wobei ²/j vom Stoffe durch den gewöhnlichen Stoffauflauf und '/3 vom Stoffe durch den zusätzlichen Stoffauflauf zugeführt wurden. Dieser war im Hauptstoffstrom derart versenkt, daß die davon kommende Fasersuspension eine zentrale Schicht in der fertigen Platte bildete. Der Fasersuspension, die durch diesen zusätzlichen Stoffauflauf zugeführt wurde, waren 6% Phenol-Formaldehydharz zugesetzt und deren pH-Wert war auf 4,0 mit 0,5% Alaun und Schwefelsäure eingestellt. Der Hauptstoffstrom, der von Harz frei war, wurde auch auf pH 4,0 eingestellt. Die nassen Platten, die von dieser Herstellung erhalten wurden, enthielten also 2% Harz gerechnet auf den ganzen Platten ebenso wie die vorhergehenden Versuche hergestellten Platten.

Das Harz war aber in diesem Falle auf das mittelste Drittel der Platte konzentriert. Die nasse Platte wurde kaltgepreßt und in oben beschriebener Weise mit einer Heißpreßzeit von 11 min heißgepreßt. Nach derselben Nachhärtung und K-oiiuitiuniciüng wie in vurhergehendem Versuche hatten die erhaltenen Platten folgende Eigenschaften:

Dicke 10 mm

Dichte 750 kg/m³

Querzugfestigkeit 0,62 MPa

Biegefestigkeit 26 MPa

Biegeelastizitätsmodul 3300 MPa Biegefestigkeit direkt nach

Heißpressen aber vor Nachhärtung 13 MPa

Trockengehalt nach Heißpressen 81%

Diese Platte wies trotz der kurzen Preßzeit dieselbe Festigkeit nach dem Heißpressen auf wie die in den zwei ersten Versuchen erhaltenen Platten mit 0 bzw. 2% Gehalt an Phenolharz, wobei aber in dieser Platte mit 2% Phenolharz das Harz in der ganzen Platte verteilt war. Die Platten, worin das Harz in der zentralen Schicht konzentriert war, wiesen ebenso gute Handlichkeit nach Heißpressen auf wie eine konventionell fertiggepreßte Platte. Die Querzugfestigkeit der Platte nach Nachhärtung und Konditionierung ist auch sehr gut.

	Preßzeit	23 min
	11 min	10 mm
Dicke	10,6 mm	750 kg/m³
Dichte	710 kg/m³	0,60 MPa
Querzugfestigkeit	033 MPa	27MPa
Biegefestigkeit	23MPa	3300 MPa
Biegeelastizitätsmodul	2600 MPa	13MPa
Biegefestigkeit direkt	5,9 MPa
nach Heißpressen und vor
Nachhärtung

Es geht aus der Tabelle hervor, daß die Platten, die während 11 min gepreßt worden waren, eine viel niedrigere Biegefestigkeit direkt nach dem Pressen hatten, was zeigt, daß sie während nachfolgender Behandlungen leichter beschädigt werden. Es ist ferner aus der Tabelle ersichtlich, daß diese Platten eine niedrigere Dichte aber dasselbe Flächengewicht haben, was daran deutet, daß die Platte nach dem Heißpressen zurückexpandiert hatte.

Durch den in der F i g. 3 beschriebenen, zusätzlichen Stoffauflauf mit dem Querverteiler 10 hinter dem gewöhnlichen Stoffauflauf wurde eine nasse Platte in einer

Beispiel 2

Nasse Platten wurden in oben beschriebener Weise mit einer zentralen Schicht von separatem Faserstoff hergestellt, wozu 15% von Phenolharz, d.h. 5% von Harz gerechnet auf die ganze Platte zugesetzt worden waren. Nach Heißpressen während 11 min, Nachhärturg und Konditionierung hatte diese Platte dieselben Eigenschaften wie die mit 6% Harz in der zentralen Schicht Eine Erhöhung von 6% auf 15% Harz beeinflußt also nicht die Platteneigenschaften mit dem hier verwendeten Phenolharz.

Aus derselben Fasersuspension wurde die nassen Platten auf einem Gerät zur Herstellung von Labor-Behältern hergestellt, wobei 6% von Phenolharz der zentralen Schicht der Platte zugesetzt worden waren. Die Dicke der zentralen Schicht war diesmal ¹A von der totalen Plattendicke. Die Platten wurden zu einem Trokkengehalt von etwa 40% kaltgpreßt und danach während 11 min bei 230⁰C heißgepreßt, wie oben beschrieben ist Diese Platten wiesen dieselbe hohe Biegefestigkeit direkt nach dem Heißpressen auf und zeigten keine Zurückexpansion nach dem Pressen. Nach Nachhärtung und Konditionierung wies die Platte folgende Eigenschaften auf:

Dichte

Querzugfestigkeit

Biegefestigkeit

Biegeelastizitätsmodu!

Biegefestigkeit nach

Heißpressen aber vor Nachhärtung

10 mm
750 kg/m³
0,45 MPa
26MPa
3300 MPa

12MPa

Platten wurden in angegebener Weise hergestellt, wobei aber der Phenolharzgehalt in der zentralen Schicht 4% und die Dicke der zentralen Schicht V₃ der totalen Dickengröße war. Die Platten wurden bei 230⁰C während 16 Minuten heißgepreßt, was einen Trockengehalt nach Pressen von 90% gab. Die erhaltenen Platten wiesen folgende Eigenschaften auf

Durchmesser 2 mm eingeschraubt. Die Spaltungsempfindlichkeit wiro normal bis auf 0,05 mm angegeben.

Das relative Schraubenhaltevermögen ist in kN/m Einschraublänge angegeben. Bei der Prüfung wurden beim Einschrauben im Rande derselbe Durchmesser, Bohrtiefe und Einschraubtiefe verwendet wie beim Messen der Spaltungsempfindlichkeit. Beim Einschrauben in Flachseite war die Bohrtiefe ¹Is der Plattendicke und die Schraube wurde durch die ganze Platte geschraubt, aber nicht so weit, daß sie auf der Unterseite hinausschob. Die Ausziehgeschwindigkeit war 1 mm/ min.

Dicke	10 mm
Dichte	750 kg/m³
Querzugfestigkeit	0.4? MPa
Biegefestigkeit	25MPa
Biegeelastizitätsmodul	3200 MPa
Biegefestigkeit nach
Heißpressen aber vor Nachhärtung	11 MPa

Beispiel 3

r- isse Platten wurden in beschriebener Weise in der Form von Laboratorienplatten hergestellt. Die Dicke der zentralen Schicht war V₃ der Dicke der nassen Platte und enthielt 3% Phenolharz, d. h. der totale Harzgehalt der Platte war ungefähr 1%. Die Platte hatte eine Dichte von 700 kg/m³.

In der folgenden Tabelle werden die Eigenschaften einer Platte, die mit 1% Phenolharz gleichmäßig verteilt in der ganzen Platte hergestellt wurde, mit der gemäß dem vorliegenden Beispiel und der vorliegenden Erfindung hergestellten Platte mit 3% Phenolharz in einer zentralen Schicht verglichen. In beiden Fällen wurde eine volle Preßzeit verwendet.

	1% Phenolharz	3% Phenolharz
	gleichmäßig	in einer zen
	verteilt in der	tralen Schicht
	ganzen Platte	von '/3
Querzugfestigkeit,	0,38	0,53
MPa
Relatives Schrauben-	26	42
haltevermögen
im Rande kN/m
in Flachseite kN/m	47	61
Spaltungsempfind	035	0,20
lichkeit
Wasserabsorption %	13,5	13,8
Dickschwellung %	7,5	7,6

15

Beispiel 4

Bei einem anderen Versuch wurde in angegebener Weise eine Platte mit einer Dichte von 700 kg/m³ und einem totalen Harzgehalt von 2% hergestellt. Wenn der

aRiff vprtpilt war war rlif» ΟιΐΡΓ7πσ-

festigkeit 0,42 MPa. Wenn alles Harz einer zentralen Schicht zugeführt wurde, die '/3 der Dicke der nassen Platte war und also 6% Harz enthielt, wurde die Querzugfestigkeit auf 0,52 MPa vermehrt, trotzdem die Platte aus der Heißpresse bei einem ungefährlichen Trokkengehalt von 85% herausgenommen wurde im Vergleich zu 100% Trockengehalt der Platte mit gleichmäßig verteiltem Harz.

Querzugfestigkeit, Schraubenhaltevermögen und Spaltungsempfindlichkeit sind von sehr großer Bedeutung für die Montagefähigkeit der Platten, da sie verschiedene Typen von Fugenstärke und Zusammensetzungsmöglichkeiten einschließen. Platten können in verschiedener Weise gefugt und montiert werden. Es kann einfaches Nageln durch die ganze Platte oder in einer überlappten Verbindung vom Type Nute und Spunt oder mit Falz sein. Bei der Montierung können diese Plattenkanten und Fugen leicht beschädigt werden. Eine gute Fugenstärke ist deshalb für eine leichte und schnelle Montierungsarbeit wesentlich. Während des letzten Dezenniums sind die Ansprüche an Querzugfestigkeit der Holzspanplatten und mittelharter Faserplatten größer geworden. Eine Folge davon ist gewesen, daß man die Dichte verkäuflicher Platten vermehrt hat. Die Erfindung hat also zur Folge, daß eine genügend hohe Querzugfestigkeit bei niedrigerer Dichte erreicht werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

50

55

Die Spaltungsempfindlichkeit in einem gesägten Schnitt wird als

Q/ ~ σ zs

60

definiert, worin ozs die Querzugfestigkeit mit einer Holzschraube am Rande eingeschraubt und ft? die Quer- ss Zugfestigkeit ohne Schraube bedeutet. Die Schraube, die eine 22 mm χ 6 mm Holzschraube ist, ist 15 mm am Rande in eine zu 10 mm vorgebohrtes Loch mit dem

Claims

Patentansprüche:

1. Naßverfahren zur Herstellung von harten oder halbharten, mit einem härtbaren Harz verstärkten Holzfaserplatten, wobei die Fasersuspension über einen Stoffauflauf einer Langsiebmaschine zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung des härtbaren Harzes oder eine Fasersuspenion mit einem hohen Gehalt des härtbaren Harzes in die Fasersuspension direkt vor oder nach dem Ausströmen der Fasersuspension am Stoffauflauf eingeführt wird, derart, daß die Mittelschicht der Platte einen wesentlich höheren Harzgehalt aufweist als die angrenzenden äußeren Schichten.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verteilvorrichtung (1, 11), die am Stoffauflauf einer Langsiebmaschine derart angeordnet ist, daß sie die Lösung von^iartbarem Harz oder die Fasersuspension mit hohem Gehalt an härtbarem Harz in eine zentrale Schicht der Fasersuspension einspeisen kann, wobei der Auslaß (die Auslässe) der Verteilvorrichtung (1, 11) vorzugsweise im wesentlichen in der Strömungsrichtung der Fasersuspension gerichtet ist (sind).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilvorrichtung (1) aus einem parallel zum Stoffauflauf ausgerichteten Rohr (11) besteht, das innerhalb des Stoffauflaufs oder innerhalb der au: das Sieb der Langsiebmaschine aufgelaufenen Fasersuspension angeordnet ist und einen längsgerichteten Schiit? (4) aufweist, der zum Austritt von Harz oder der Fasersuspension mit hohem Harzgehalt eingerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilvorrichtung (1) aus einer Serie Düsen (5) besteht, die beispielsweise auf einem parallel zum Stoffauflauf ausgerichteten Rohr (1) angebracht sind, wobei die Zufuhr von Harz oder Fasersuspension mit hohem Harzgehalt von einem Hochdruckbehälter luftfrei erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) mit längsgerichtetem Schlitz (4) von einem äußeren drehbaren Rohr (6) mit längsgerichtetem Schlitz (7) umgeben ist, welcher Schlitz (7) dem Schlitze (4) im inneren Rohre (1) zur Regelung der Auslaßöffnung der Vorrichtung angepaßt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2. gekennzeichnet durch einen seperaten Stoffauflauf (11) für die zentrale Schicht, der im normalen konventionell geformten Stoffstrom am Nassende einer Langsiebmaschine versenkt ist. so daß dieser Stoffstrom den Stoffstrom umgibt, der aus dem separaten Stoffauflauf herauskommt und aus einer Suspension von lignozellulosehaltigen Fasern mit darauf ausgeschiede nem, härtbarem Harz besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzsichnet, daß der Stoffeinlaß zum separaten Stoffauflauf (11) ein Querverteiler (10) ist, der an den separaten Stoffauflauf (11) direkt angeschlossen ist, so daß sowohl Stoffauflauf (11) als auch Querverteiler (10) im Stoffstrom versenkt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffeinlaß zum separaten Stoffauflauf (11) aus einem Querverteiler (10) besteht, der hinter dem gewöhnlichen Stoffauflauf angebracht und durch Rohre (12) mit dem separaten Stoffauflauf (11) verbunden ist, welche Rohre durch die Hinterwand des gewöhnlichen Stoffauflaufs gezogen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) mit einem quer zur Strömungsrichtung der Harzlösung angeordneten Blech (3) versehen ist, daß der Länge nach Löcher aufweist, die vorzugsweise halbkreisförmig sind.