DE2461714C3 - Verfahren zur Herstellung einer schwer entflammbaren Spanplatte - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer schwer entflammbaren SpanplatteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer schwer entflammbaren Spanplatte aus groben bis
feinen Teilchen, die mit einem wärmehärtenden Bindemittel beleimt und mit einem pulverförmigen
Feuerschutzmittel zu einem Vlies mit Außenschichten aus feinen Teilchen und nach der Vliesmitte zunehmend
gröberen Teilchen gestreut, anschließend unter Hitzeeinwirkung gepreßt und dann geschliffen werden.
Es ist bereits bekannt, Spanplatten gegen Feuer widerstandsfähig zu machen, indem man feuerhemmende
Chemikalien mit dem aus Spänen bestehenden Ausgangsmaterial zur Herstellung der Spanplatten
vermischt. Die dabei meist entstehende ungleichmäßige Verteilung des feuerhemmenden Materials in dem
Ausgangsmaterial führt im allgemeinen zu einer Anhäufung von feuerhemmenden Chemikalien an
solchen Stellen des Querschnitts der fertigen Spanplatte, wo die Chemikalien nicht benötigt werden. Um dabei
eine ausreichende Dichte von feuerhemmenden Stoffen in den Bereichen der fertigen Spanplatte zu erhalten, wo
sie benötigt werden, nämlich in den fertig bearbeiteten Oberflächen, mußten die feuerhemmenden Stoffe im
Ausgangsmaterial weit überdosiert werden. Insbesondere die im Kern und im Oberflächenabschliff
enthaltenen Chemikalien erfüllen keinen Zweck und belasten unnötigerweise die Herstellungskosten.
Im DE-Gbm 19 64 464 sind bereits Dreischicht-Spanplatten beschrieben, die nach dem eingangs erwähnten
Verfahren hergestellt wurden und bei denen das feuerhemmende Mittel in Form von pulverförmigen,
ausgehärteten Aminoplasten in feinverteilter Form nur in den Rohstoff für eine oder beide der Deckschichten
gegeben wurde. Dabei werden zwar die feuerhemmenden Stoffe im Kern der fertigen Spanplatte eingespart,
ein wesentlicher Anteil der Chemikalien geht jedoch nach wie vor durch den Oberflächenabschliff verloren,
da die Chemikalien beim Einmischen in das Ausgangsmaterial dazu neigen, sich an den Feinstoff anzulagern,
den man aus Gründen der Oberflächendichte der Platten allgemein in die Oberfläche zu verlagern sucht.
Ferner ist die beschriebene Vorgehensweise eben nur bei der Herstellung von Spezialplatten aus mehreren
Lagen möglich, wodurch sich ihre Anwendung bei der
Jd Herstellung von Spanplatten aus einem einheitlichen
Ausgangsmaterial verbietet.
Aus der DE-OS 18 16 212 ist es beispielsweise bekannt, zur Herstellung von Spanplatten bestimmte
Spanvliese mit einer gewünschten Spangrößenvertei-
r, lung über den Querschnitt zu streuen, indem man sich
des Windsichtverfahrens bedient, bei dem die groben bis feinen Teilchen in zwei entgegengesetzten Richtungen
auf eine Formungsunterlage aufgestreut werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
w darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so
weiterzuentwickeln, daß es trotz Verwendung eines einheitlichen Ausgangsmaterials möglich ist, die feuerhemmenden
Stoffe bevorzugt in Schichten unmittelbar unterhalb der Oberfläche der noch nicht geschliffenen
4-, Platten zu konzentrieren. Dadurch soll erzielt werden,
eine bestimmte, feuerhemmende Wirkung mit einem Minimum an Zugabe von feuerhemmenden Stoffen zu
erreichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
-)0 daß das Feuerschutzmittel den groben bis feinen
Teilchen zugegeben wird und diese mittels Windsichtung zu einem Vlies gestreut werden und daß das
Feuerschutzmittel eine solche Korngröße und Dichte aufweist, daß in den beim Schleifen abgenommenen
■j'j AuBenschichten nur feine Teilchen und in den ?.n die
Außenschichten angrenzenden Schichten feine Teilchen gemischt mit Feuerschutzmittel vorhanden sind.
Beim Vliesstreuen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ebenfalls die feinsten Teilchen im
W) wesentlichen an den beiden Oberflächen des Vlieses
abgelagert. Diese Feinstteilchen gehen beim Fertigstellen der Spanplatten zum großen Teil in den Abschliff.
Da die verwendeten feuerhemmenden Zusatzstoffe eine Teilchengröße besitzen, die im allgemeinen etwas
t,r) größer ist als diejenige der feinsten Teile des
S iine-Ausgangsmaterials, lagern sie sich beim Wind-Mcht-Streuverfahren
bevorzugt in den den äußeren Oberflächen des Vlieses unmittelbar benachbarten
Schichten ab. Nach erfolgtem Schleifen der fertigen Spanplatten kommen sie somit unmittelbar in die
Oberflächen der Spanplatte zu liegen, wo ihre feuerhemmenden Eigenschaften am besten zur Wirkung
kommen.
Insgesamt ergeben sich aus dem erfindungsgemäßen Verfahren folgende Vorteile:
1. Es werden die Verluste an Feuerschutzmittel während der letzten Schleifbehandlung vermindert
während das normale Aussehen der Spanplatten
unverändert bleibt;
2. die Feuerschutzmittel werden nur dort abgelegt wo sie benötigt werden, nämlich in den Schichten,
die die Oberflächen der fertigen Spanplatte bilden;
3. das Einmischen der Feuerschutzmittel in das Ausgangsmaterial aus groben und feinen Teilchen
kann entfallen und es genügt die Feuerschutzmittel lediglich zuzugeben, wodurch zusätzlich Feuerschutzmittel
eingespart werden, da das Mischen im allgemeinen dazu dient, das Anhaften der Chemikalien
am Feinststoff zu begünstigen, welcher zu einem erheblichen Anteil beim Schleifen entfernt
wird;
4. die feuerhemmende Wirkung läßt sich durch die Teilchengrößenverteilung des Feuerschutzmittels
und durch die Zugabemenge derselben auf einfache Weise steuern.
Als bevorzugte Feuerschutzmittel werden Bor, Natriumborat der Formel Na2B8On ■ 4 H2O, Natriumborat
mit der Formel Na2B4O7 · 10 H2O (Borax),
Ammoniumhydrogenphosphat und Diammoniumhydrogenphosphat eingesetzt. Diese Stoffe lassen sich mit
einer Teilchengröße verwenden, die ihre Konzentration durch Ablagerung in den gewünschten Schichten der
Spanplatten ermöglicht. Ferner sind diese Stoffe mit wärmeanshärtenden Harzen, die dem Ausgangsmaterial
als Bindemittel zugegeben werden, verträglich. Sie dürfen das Aushärten der Spanplatte nicht stören und
müssen bei den erhöhten angewandten Temperaturen stabil bleiben. Die genannten Stoffe erfüllen im
allgemeinen diese Forderungen. Man kann ein oder mehrere dieser Feuerschutzmittel dem üblicherweise
zur Herstellung der Spanplatten verwendeten Ausgangsmaterial zufügen.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer beispielsweisen Anlage unter Hinweis auf
die Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer bekannten Streumaschine, die in dem Verfahren verwendet
wird,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines, aus Teilchen hergestellten Vlieses unmittelbar nach dem
Aufstreuen auf die Formungsunterlage und
F i g. 3 eine Anordnung einer Schleifmaschine für die Oberflächenbearbeitung der Spanplatten.
Eine Streumaschine 10 ist über einem Förderband 12 angeordnet, welches Formungsunterlagen 14 aufeinanderfolgend
unter der Maschine in Richtung des Pfeils 15 bewegt. Ein aus feinen bis groben Teilchen bestehendes
Ausgangsmaterial 18 für die Spanplatte, das mit einem üblichen wärmeaushärtenden Harz vermischt ist,
beispielsweise einem sauer katalysierten Harnstofformaldehydharz, wird aus einem Vorratsbehälter 19 auf die
horizontalen Förderer 21 und 22 gebracht, welche in entgegengesetzten Richtungen laufen. Ein trockenes.
körniges Feuerschutzmittel 25 wird au:, VorratsbehäJ-tern
27 und 28 auf das Streumaterial aufgebracht, welches sich auf den Förderern 21 und 22 bewegt Das
Streumaterial und das Feuerschutzmittel fallen in Luftströme, die im wesentlichen horizontal aus Luftführungseinrichtungen
31 und 32 für hohes Fördervolumen und niedrigen Druck austreten, welche entsprechende
Leitbleche 34 und 35 aufweisen. Die sich horizontal bewegenden Luftströme tragen die Teilchen entspre-
chend ihrer Größe und Dichte; die feinen Teilchen werden am weitesten geblasen, während die gröberen
Teilchen entsprechend ihrer Größe und Dichte einen geringeren Weg zurücklegen. Wenn man wünscht kann
nicht gesichtetes Streumaterial aus dem Vorratsbehälter 19 in einen mittleren Aufgabetrichter 38 eingebracht
werden, von wo es auf einen Förderer 39 gelangt durch den die Teilchen dann nach unten auf die Formungsunterlage 14 gestreut werden.
Die feinsten Teilchen in diesem System sind
Die feinsten Teilchen in diesem System sind
>o hauptsächlich Teilchen aus dem Streumaterial, während
die nächstgröberen Teilchen eine Mischung aus Streumaterial und Feuerschutzmittel sind. Während des
Betriebes der Streumaschine 10 werden die feineren Teilchen 42 auf einer Formungsunterlage 14 abgelegt,
_>-, um eine untere Außenschicht 44 auf der Formungsunterlage zu bilden, wie dies in F i g. 1 und 2 zu sehen ist.
Die Luft mischt das Streumaterial und das Feuerschutzmittel, und beide werden im Streubereich 45 abgelegt
um die an die untere Außenschicht angrenzenden
jo Schichten 46 zu bilden.
Wenn der Eintrag zu dem Vorratsbehälter 38 geführt wird, wird eine Innenschicht 48 auf der an die untere
Außenschicht 44 angrenzende Schicht 46 gebildet.
Die Wirkung der Luftführungseinrichtung 32 auf das
Die Wirkung der Luftführungseinrichtung 32 auf das
j-, Streumaterial und die Feuerschutzmittel ist entgegengesetzt
derjenigen der Luftführungseinrichtung 31, d.h. die gröberen Teilchen und die Feuerschutzmittel
werden im Streubereich 50 auf die Innenschicht 48 abgelegt, um eine innere Schicht 52 zu bilden, während
4i) die feineren Teilchen bei 54 auf dieser inneren Schicht
als obere Außenschicht 55 abgelegt werden.
Durch die mit Windsichtung arbeitende Streumaschine werden die Teilchen des auszubildenden Vlieses
entsprechend der Größe der Teilchen angeordnet, so
4-, daß die feinen Späne an der Oberfläche und die zunehmend gröberen Späne zum Inneren des Vlieses
hin angeordnet sind. Die Feuerschutzmittel gelangen dabei in dem Vlies in eine Schicht, die im Abstand
innerhalb von der oberen und unteren Oberfläche des
-,ο Vlieses liegt.
Die Formungsunterlage 14 mit dem darauf ausgebildeten Vlies wird in eine geeignete Presse 58 geführt
(siehe F i g. 3), wo das Vlies Wärme und Druck ausgesetzt wird, um die Späne in der Spanplatte
-,-, entsprechend dem Stand der Technik zu verfestigen. Von hier wird die Spanplatte über eine bekannte
Schleifmaschine 60 geführt, wo die obere und untere Oberfläche der Spanplatte entfernt wird, um eine
Spanplatte der gewünschten Dicke herzustellen. Dieser
ho Schleifvorgang entfernt einen Teil oder die gesamten
Außenschichten 44 und 55 der Spanplatte teilweise oder ganz, so daß die das Feuerschutzmittel enthaltenden
Schichten 46 und 52 an die Oberfläche gelangen und nun die Obei fache der fertigen Spanplatte bilden.
b-, Während der Herstellung der Spanplatte entsprechend
der Erfindung entsteht sehr wenig oder überhaupt kein Verlust an Feuerschutzmittel bei der
Nachbearbeitung, und es befindet sich kein Feuer-
Schutzmittel in der Innenschicht der Spanplatte. Das Feuerschutzmittel ist gut mit den Teilchen der
Spanplatte vermischt, ohne daß die Notwendigkeit einer Mischung des Feuerschutzmittels mit dem
Streumaterial für bestimmte Schichten der Spanplatte vordem Aufstreuen auf die Formungsunterlage besteht.
An dem folgenden Beispiel sollen die Vorteile dieses Verfahrens verdeutlicht werden:
Das Ausgangsmaterial aus Holzspänen wurde gesiebt, um eine gewünschte Teilchengrößenverteilung zu
erreichen, und dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 4 bis 8% getrocknet.
Eine typische Teilchengrößenverteilung ist in Tabelle I angegeben. Nach dem Mischen mit einem wärmeaushärtenden
Harnstoff-Formaldehydharz wurden verschiedene Prozentsätze eines Bor enthaltenden Zusatzes
dem Streumaterial zugegeben, das an gegenüberliegenden Enden der Streumaschine zugeführt wurde. Die
anfängliche Dicke der Spanplatte nach dem Pressen betrug 17,45 mm (0,687 inch) und wurde auf 15,88 mm
reduziert, indem 0,79 mm von jeder Oberfläche durch Schleifen entfernt wurden.
Eine typische Teilchengrößenverteilung für gesäubertes,
getrocknetes Streumaterial aus Spänen
Sieb Nr.
(Tyler)
(Tyler)
+4
+6
+8
+ 12
+ 16
+20
+30
+40
+ 100
-100
Sieböflhung
(mm)
4,75
3,33
2.38
1,68
1,19
0,84
0,59
0,42
0,15
3,33
2.38
1,68
1,19
0,84
0,59
0,42
0,15
Siebfraktionen (in Gew.-%)
2,1
4,7
10,0
14,7
13,6
15,5
9,6
18,8
11,0
Feuerschutzmittel
Chem. Formel Teilchengrößenbercich
Zugesetztes Feuerschutzmittel in % vom Streumaterial mit Kunstharz
Flammenausbreitungs- geschwindigkeil nach dem Schleifen
Natriumborat
Borax
Borax
Keine
Borax
Borax
Keine
Na2B8On- 4H2O
Na2B4O7 · 10H2O
Na2B4O7- 10H2O
Na2B4O7 · 10H2O
Na2B4O7- 10H2O
Die in Tabelle Il gezeigten Flammenausbreitungsgeschwindigkeiten sind diejenigen, welche man in einer
Ausführungsform eines Monsanto 0,6 Meter Tunnelversuchs erzielte (H. L Vanderstall, »The Use of a
0,73
2,48-0,73
2,48-0,73
4,2-1,5
1,4
2,4
2,4
2,4
2,4
149 141 119 170
Small Flame Tunnel for Evaluating Fire Hazards« Journal of Paint Technology, Vol.39, No.51, 494-50(
[1967]), welcher mit einem 7,50 Meter Tunnel verglicher wurde. NRC Ottawa, ASTM E 84 -70 Standard.
Zu einem Streumaterial aus Spänen, welches gesäu- ·τ>
verschiedene Prozentsätze eines Phosphor enthalten bert, getrocknet und mit einem wärmeaushärtenden den Feuerschutzmittels hinzugefügt.
Harz vermischt wurde, wie im Beispiel 1, wurden
Harz vermischt wurde, wie im Beispiel 1, wurden
Feuerschutzmittel | Chem. Formel | Teilchengrößenbereich | Zugesetztes | Flammenaus- |
Feuerschutz | breitungs- | |||
mittel in % vom | geschwindigkeii | |||
Sireurnaieriä! mit | nSCu uCtM | |||
(mm) | Kunstharz | Schleifen | ||
A mmoniumphosphat | NH4H2PO4 | 23,8-4,2 | 3 | 123 |
(einbasisch) | ||||
Wie oben | wie oben | 4,2-1,5 | 3 | 64 |
Wie oben | wie oben | 1,5-0,73 | 3 | 85 |
Ammoniumphosphat | (NH4)2HPO4 | 23,8-4,2 | 3 | 153 |
(zweibasisch) | ||||
Wie oben | wie oben | 1,65-1,5 | 3 | 79 |
Wie oben | wie oben | 1,5-0,73 | 3 | 93 |
Keine | _ | — | 170 |
Die Flammenausbreitgeschwindigkeiten wurden nach dem gleichen Verfahren bestimmt wie im Beispiel I
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung einer schwer entflammbaren Spanplatte aus groben bis feinen
Teilchen, die mit einem wärmehärtenden Bindemittel beleimt und mit einem pulverförmigen Feuerschutzmittel
zu einem Vlies mit Außenschichten aus feinen Teilchen und nach der Vliesmitte zunehmend
gröberen Teilchen gestreut, anschließend unter Hitzeeinwirkung gepreßt und geschliffen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzmittel den groben bis feinen Teilchen zugegeben
und diese mittels Windsichtung zu einem Vlies gestreut werden und daß das Feuerschutzmittel eine
solche Korngröße und Dichte aufweist, daß in den beim Schleifen abgenommenen A'ißenschichter. nur
feine Teilchen und in den an die Außenschichten angrenzenden Schichten feine Teilchen gemischt mit
Feuerschutzmittel vorhanden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzmittel Bor enthält
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzmittel aus einem
Natriumborat mit der Formel Na2B8On - 4 H2O
besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzmittel aus einem
Natriumborat mit der Formel Na2B^z-IOH2O
(Borax) besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzmittel aus Ammoniumhydiogenphosphat
besteht
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuerschutzmittel aus Diammoniumhydrogenphosphat
besteht
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