Korkverbundplatte und Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundplatte

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Korkverbundplatte mit einer aus beleimten Lignocellulosepartikeln wie insbesondere Holzspänen oder -fasern gepreßten Trägerschicht und mindestens einer mit der Trägerschicht verbundenen Deckschicht aus Kork. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Verbundspan- oder -faserplatte, bei der mindestens eine Schicht aus Korkteilchen besteht.

[0002] Korkplatten werden für viele Verwendungszwecke benötigt, z.B. als Isolierplatten in Kühlschränken. Ferner ist es bekannt, Fußböden, Wände und Decken zur Geräusch- oder Trittschalldämmung oder auch zur thermischen Isolierung mit Korkplatten zu belegen oder zu verkleiden, die aus einer Trägerschicht aus Holz oder Fasermaterial und einer dünnen Deckschicht aus Kork besteht. Zur Herstellung derartiger Verbundplatten ist es üblich, eine vorgefertigte Korkplatte in einem separaten Vorgang auf die Oberfläche der ebenfalls schon fertigen Trägerplatte aufzuleimen. Die Herstellung von Verbundplatten mit Holzspänen in der Mittelschicht und Korkpartikeln in der Deckschicht in einem einstufigen Preßvorgang ist - soweit bekannt - nicht Stand der Technik.

[0003] Für die Herstellung von Spanplatten werden Holzspäne mit einem Bindemittel beleimt und anschließend zu Spanmatten gestreut und heiß gepreßt. Als Bindemittel für die Herstellung von Spanplatten können säurehärtende modifizierte und unmodifizierte Harnstofformaldehydharze (UF-Harze), Phenolformaldehydharze (PF-Harze) und Klebstoffe auf der Basis von Diisocyanaten (PMDI) eingesetzt werden. Nach einem anderen Verfahren können auch Tanninformaldehydharze (TF-Harze) als Bindemittel für die Herstellung von Holzspanplatten eingesetzt werden (EP-PS 0 788 866). Bei der Herstellung von Tanninformaldehydharzen kommen pflanzliche Extrakte zum Einsatz. Weitere Bindemittel wie Stärke und Proteine haben bislang keine industrielle Bedeutung als Bindemittel erlangt, sie können im Prinzip jedoch für sich allein oder in Kömbination mit anderen Bindemitteln eingesetzt werden.

[0004] Span- und Faserplatten können ein- oder mehrschichtig hergestellt werden. In den verschiedenen Schichten können verschiedene Bindemittel eingesetzt werden. So sind Spanplatten mit Aminoplast-Harzen in den Außenschichten bekannt, während für die Mittelschicht ein Bindemittel auf der Basis von Diisocyanat (PMDI) verwendet wird (EP-PS-0 012 169). Zur Reduzierung der Formaldehydabgabe wird die Zugabe von formaldehydaktiven Stoffen in den mit PMDI verleimten Schichten empfohlen (EP-PS 0 012 169).

[0005] Nicht nur Holzspäne und Holzfasern lassen sich mit Harnstoffformaldehydharzen zu Platten verleimen, sondern auch Korkteilchen. So werden Korkplatten mit Harnstofformaldehydharzen und mit Melamin modifizierten Harnstofformaldehydharzen hergestellt. Die Herstellung von Korkplatten kann auf üblichen Preßanlagen der Spanplattenherstellung erfolgen.

[0006] Eine Schwierigkeit bei der Herstellung von Korkplatten liegt darin, daß Kork eine inhärente Tendenz zur Rückfederung hat, weshalb man mit hohen Abschliffverlusten nach dem Pressen durch Schleifen rechnen muß. Das relativ hohe Rückfederungsvermögen ist darauf zurückzuführen, daß die Rohdichte des Korks relativ niedrig ist und Werte von ca. 0,1 g/cm³ erreicht, insofern weist der Kork nach einer Verdichtung hohe Rohdichten von 0,6-0,7 g/cm³ auf, wie dies bei Spanplatten üblich ist, und eine hohe Tendenz zur Rückfederung.

[0007] Korkteilchen für die Herstellung von Korkplatten können entweder aus der ersten Schälung der Korkeichen nach etwa 25 Wachstumsjahren gewonnen werden oder aus Resten bei der Flaschenkorkherstellung. Wenn die Bäume der Korkeiche ein Alter von etwa 25 Jahren erreicht haben, werden sie zum ersten Mal geschält, danach werden die Bäume einmal in 9 bis 10 Jahren abgeschält. Die Korkeichen können ein Alter von 150 bis 160 Jahre erreichen. Die erste Schälung "Jungfrauenkork" ist relativ hart und für die Herstellung von Flaschenkork ungeeignet. Flaschenkork wird erst nach der zweiten Schälung aus der Rinde der Eichenkorkbäume gewonnen. Sowohl der sogenannte "Virginkork" als auch die Reste aus der Flaschenkorkherstellung können für die Produktion von Korkplatten eingesetzt werden. Hierfür werden die Korkteilchen zerkleinert und in üblichen Trommeltrocknern bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 1 % oder darunter getrocknet. Nach dem Trocknen werden die Granulate bzw. Teilchen mit dem Bindemittel beleimt, zu Korkmatten gestreut und anschließend heiß gepreßt. Die Rohdichte der hergestellten Korkplatten beträgt in der Regel 0,5-0,55 g/cm³.

[0008] Neben dem bereits erwähnten Rückfederungsvermögen der Korkplatten weisen die Platten ein relativ hohes Formaldehydabgabevermögen auf, wenn die Platten mit Aminoplastharzen als Bindemittel hergestellt werden. Dies hängt u.a. damit zusammen, daß die Platten wegen ihrer niedrigen Rohdichte offenporig sind, sie weisen deshalb einen niedrigen Diffusionswiderstand auf (Roffael 1982 Fornaldehydabgabe von Spanplatten und anderen Werkstofen, DRW-Verlag, ISBN 387181301x).

[0009] Korkplatten für den Bodenbereich werden in der Regel mit einer feuchtigkeitsbeständigen Verleimung versehen. Hierfür können alkalisch härtende Phenolformaldehydharze eingesetzt werden. Diese enthalten jedoch freie Phenole, die abgegeben werden können. Korkplatten für den Wandbereich werden in der Regel mit Harnstofformaldehydharzen hergestellt. Wegen der bereits erwähnten offenen Struktur der Korkplatten können diese Formaldehyd in unzulässigen Mengen abgeben. Korkplatten für den Bodenbereich müssen eine bestimmte Härte nach ISO 3810 aufweisen. Diese Anforderungen sind schwer erreichbar.

[0010] Korkplatten, die in unittelbare Berührung mit Lebensmittel kommen, können mit Proteinleim versehen werden.

[0011] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Korkverbundplatte zu schaffen, die einfacher und mit geringerem Verfahrens- und Kostenaufwand herstellbar ist als bisher und gute physikalische Eigenschaften hat. Vorzugsweise wird möglichst geringe Formaldehydabgabe angestrebt.

[0012] Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.

[0013] Es wurde überraschend gefunden, daß die Nachteile bei der bekannten Herstellung von Korkplatten vermieden werden können, wenn die Korkgranulate bzw. Teilchen und Holzspäne in einem Vorgang zu Kork-Spanplatten verleimt werden. Es handelt sich bei den Spänen für die Mittellage vorzugsweise um solche, die üblicherweise bei der Herstellung von Spanplatten eingesetzt werden. Ferner wurde überraschend gefunden, daß Tannine ohne Zugabe von Formaldehyd für die Bindung der Deckschichten von Korkteilchen eingesetzt werden können.

[0014] Die hier beschriebene Korkverbundplatte wird also nicht wie bisher in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten durch Verleimen getrennt vorgefertigter Span- und Korkplatten hergestellt, sondern als Ganzes in einem und demselben Arbeitsgang. Die Vereinfachung aufgrund der Bildung der Verbundplatte in einem einzigen Verfahrensschritt bedeutet eine wesentliche Reduzierung der Herstellungskosten. Außerdem hat die Verbundplatte den Vorteil einer besonders guten und engen Verbindung zwischen den durch das gemeinsame Verpressen gebildeten Schichten. Auch der Vorgang des Schleifens von Spanplatten nach ihrer Herstellung entfällt bei dem einstufigen Arbeitsgang, wenn die Trägerschicht aus den beiden Seiten mit Korkplatten in der Deckschicht versehen ist.

[0015] Eine Korkdeckschicht aus beleimten Korkpartikeln kann sich auf einer oder auch auf beiden Seiten der Trägerschicht befinden.

[0016] Die Herstellung kann in der Weise erfolgen, wie sie prinzipiell an sich bei mehrschichtigen Spanplatten bekannt ist. Demgemäß können für eine Träger- oder Mittelschicht herkömmliche Holzspäne beleimt werden, während für die bzw. jede Deckschicht Korkpartikel beleimt werden. In einer Streustation können die Korkpartikel von Deckschichtmaschinen in die Außenzonen der Verbundplatten gestreut werden, während die Mittelschicht aus gestreuten Holzspänen gebildet wird. Anschließend wird der gestreute Span/Kork-Kuchen in einer Presse gepreßt und der die Partikel verbindende Leim ausgehärtet. Der Preßdruck kann hierbei beispielsweise 15 bis 35 kg/cm² betragen, die Preßtemperatur beispielsweise 150 bis 250°C.

[0017] Zur Verleimung der Kork- und Mittelschichten eignen sich u.a. Isocyanat, Phenolharz, Melaminharnstoffphenolharz, Harnstoffharz und PVAC-Leim, insbesondere aber Naturleim wie vorzugsweise Tannin. Zweckmäßig kann für die verschiedenen Schichten derselbe Leim verwendet werden.

[0018] Die Dicke und die Dichte der Verbundplatten kann je nach dem Verwendungszweck variiert werden. Für die Dämmzwecke wird in der Regel eine niedrige Dichte angestrebt. Dies kann über die Erhöhung des Anteils der Korkdeckschichten erfolgen. So kann die Korkschicht zwischen 15 % und 75 % des gesamten Plattengewichtes ausmachen.

[0019] Für die eingangs genannten Dämmzwecke kann die Gesamtplattendicke beispielsweise 4 mm bis 70 mm betragen, während die Deckschichtdicke je nach Gesamtplattendicke und Anforderung 1 bis 10 mm betragen kann.

[0020] Die Erfindung soll durch das folgende, nicht einschränkende Beispiel verdeutlicht werden.

[0021] Dreischichtige, 12 mm dicke Span-Kork-Platten wurden mit einer Rohdichte von 0,6 g/cm² hergestellt. Hierfür wurden Kiefernholzspäne, die vorher auf eine Feuchte von ca. 5 % getrocknet wurden, mit einem Tanninformaldehydharz beleimt. Der Bindemittelaufwand betrug 10 %, bezogen auf das Gewicht der Holzspäne. Des weiteren wurde Korkschrot mit einem formaldehydfreien Tannin-Bindemittel beleimt. Der Bindemittelaufwand betrug 12 %, bezogen auf das Korkgemisch. Die mit dem formaldehydfreien Tanninbindemittel beleimten Korkteilchen wurden für die Deckschichten der herzustellenden Span-Kork-Platten eingesetzt. Für die Mittelschichten wurden die mit Tanninformaldehydharzen beleimten Späne verwendet. Nach der Beleimung der Späne und der Korkteilchen wurden in an sich üblicher Weise dreischichtige Span-Kork-Matten gestreut, bei denen die Späne die Mittelschichten und der beleimte Korkschrot die Deckschichten bildeten. Die dreischichtigen Matten wurden in einer beheizten Presse bei 190° C für 12 Minuten gepreßt. Die hergestellten dreischichtigen Span-Kork-Platten wurden auf ihre physikalischen Eigenschaften nach ISO 3810 sowie auf ihre Formaldehydabgabe in einer Prüfkammer untersucht. Die Querzugfestigkeit lag bei 1,5 N/mm², die Formaldehydabgabe gemäß EN 717.1 bei 0,01 ppm in der Prüfkammer. Folgende Prüfbedingungen herrschten in der Kammer.

relative Luftfeuchte

45 %

Temperatur

23° C

Raumbeladung

1 m²/1 m³

[0022] Die Rückfederung nach ISO 3810 lag bei < 2 %, somit erfüllt die Platte die Anforderung von ISO 3810.

[0023] Zum Vergleich wurden 12 mm dicke Korkplatten mit einem Melaminformaldehydharz hergestellt, die Platten enthielten keine Holzspäne in der Mittelschicht, sondern sowohl in der Deck- als auch in der Mittelschicht Korkschrot. Der Bindemittelaufwand lag bei 12 % sowohl in der Deck- als auch in der Mittelschicht. Die so hergestellten Platten wiesen eine Formaldehydemission in der Prüfkammer von 0,12 ppm und eine Rückfederung nach ISO 3810 von 3 % auf.

Ansprüche

1. Korkverbundplatte mit einer aus beleimten Lignocellulosepartikeln wie insbesondere Holzspänen oder -fasern gepreßten Trägerschicht und mindestens einer mit der Trägerschicht verbundenen Deckschicht aus Kork, wobei die Korkschicht aus beleimten Korkpartikeln besteht und mit der Trägerschicht durch gleichzeitiges und gemeinsames Verpressen der beleimten Lignocellulose- und Korkpartikel verbunden ist.

2. Korkverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korkpartikel auf die Lignocellulosepartikel und/oder die Lignocellulosepartikel auf die Korkpartikel gestreut sind.

3. Korkverbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Korkdeckschichten aus beleimten, gemeinsam mit den Lignocellulosepartikeln verpreßten Korkpartikeln sich auf beiden Seiten der Trägerschicht befinden.

4. Korkverbundplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel der Deckschicht und/oder der Trägerschicht mit Tannin oder einem anderem Naturleim verleimt sind.

5. Korkverbundplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel der Trägerschicht und der Deckschicht bzw. Deckschichten mit demselben Kleber verleimt sind.

6. Korkverbundplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtplattendicke 4 bis 70 mm und die Dicke der Deckschicht 1 bis 10 mm beträgt.

7. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Verbundplatten aus Korkteilchen und Lignocellulosepartikeln, insbesondere Holzspänen, wobei die Korkteilchen mindestens die eine der beiden äußersten Schichten der Platten und die Lignocellulosepartikel, die Mittelschichten bilden, und wobei die Plattendichte bei 0,4...0,8 g/cm³ liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korkschichten mit Tanninformaldehydharzen als Bindemittel und die Mittelschichten mit Harnstofformaldehydharzen verleimt sind.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschichten mit Tanninformaldehydharzen als Bindemittel und die korkhaltigen Deckschichten mit formaldehydfreien Tanninharzen verleimt sind.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Deckschichten ein formaldehydfreies Tannin als Bindemittel und für die Mittelschichten ein Harnstoffmelaminformaldehydharz verwendet werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten gewichtsmäßig zwischen 20 und 40 % der Platten ausmachen.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte Kork Recyclingkork ist.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korkdeckschicht einen Gewichtsanteil an Bindemittel von nur 6 % enthält.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchte der mit dem Bindemittel versehenen Korkschichten unterhalb von 8 % liegt.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die holzspänehaltige Trägerschicht mehr Bindemittel enthält als die aus Korkpartikeln bestehenden Schichten.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korkpartikel vor dem Beleimen bis auf eine Feuchte unterhalb von 2 % getrocknet werden.

17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da die Trägermittelschicht neben Holzspänen auch Korkpartikel enthält.

18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschicht neben Holzspänen auch Recyclingkork aus dem Abschleifen der Korkdeckschichten enthält.