[0001] Eine OSB-Platte im Sinne dieser Erfindung besteht aus zumindest einer Schicht, die
mit flachen Holzspänen, sogenannten Strands aufgebaut ist. Die Strands dieser Lage
sind in eine bevorzugte Richtung orientiert (hier in Produktionsrichtung = Plattenlängsrichtung).
Auch wenn man hier nur von einer einschichtigen Platte spricht, so wird im Zuge der
Herstellung dieser Platte üblicher weise eine untere und eine spiegelgleiche obere
Decklage zu einer in sich homogenen Lage vereint.
[0002] Bei mehrlagigem Aufbau bildet die zuvor beschriebene Lage die untere und obere Decklage
und dazwischen befindet sich die Mittellage (bei 3-lagiger Ausführung), welche keine
bevorzugte Ausrichtung der Stands aufweist. Diese Streuung bezeichnet man in der Fachsprache
auch als "random". Als Mittellage wird die innerste Lage der Platte bezeichnet. Eine
3-schichtige Platte besteht also aus einer oberen und einer unteren Decklage und einer
Mittellage, eine 5 oder mehrlagige Platte aus einer oberen und unteren Decklage, aus
einer Mittellage und aus Lagen zwischen der oberen bzw. unteren Decklage und der Mittellage.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine 3-schichtige Platte, 5-schichtige
oder noch mehrschichtige Platten (wobei eine ungerade Anzahl von Lagen sinnvoll ist).
Gerade Anzahlen von Lagen sind aber genauso denkbar.
[0003] Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine OSB-Platte anzugeben, die
für einen großflächigen Einsatz geeignt ist und beispielsweise auch für den Aufbau
von Gebäuden verwendet werden kann.
[0004] Das zuvor aufgezeigte technische Problem wird erfindungsgemäß durch eine OSB-Platte
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
angegeben und im folgenden ausführlich beschrieben.
[0005] Die vorliegende Erfindung beschreibt eine grossformatige Holzwerkstoffplatte, ein
daraus hergestelltes Bauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung einer großformatigen
Platte mit hohen mechanischen Eigenschaften wie beispielsweise den Kenngrößen für
Biegung, Zug und Druck, ohne das spezifische Gewicht der Platte deswegen über das
übliche Maß anzuheben. Weiters werden technologische Merkmale einer OSB-Platte beschrieben,
aus denen man diese erhöhten mechanischen Eigenschaften ableiten kann und mögliche
Verwendungen dieser OSB-Platte.
[0006] Einflussparameter für die bevorzugten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
sind die Strandgeometrie (Länge, Breite, Dicke), die Ausrichtung der Strandlagen zueinander,
die Ausrichtung der Strands innerhalb einer Lage in einer gewollten Richtung, der
Anteil und die Art des Bindemittels bzw. des Gemisches aus mehreren Bindemitteln,
der Anteil von Additiven wie z. B. Härter und Paraffinen, das Verhältnis hinsichtlich
der Dicke zwischen der äußersten Lage und den mittleren Lagen bzw. der mittleren Lage,
dem Dichteprofil, das durch die gezielte Steuerung von Prozessparametern beeinflusst
wird und letztlich die Plattengesamtdicke und das Plattenformat, welche auf den angedachten
Einsatzzweck abgestimmt sind.
Die vorliegende Erfindung sowie ihre bevorzugten Ausgestaltungen ermöglichen die Erreichung
folgender mechanisch-technologischer Eigenschaften. Diese sind als Mindestwerte zu
verstehen und angegeben als Mittelwerte. Die Streuung der Kenngrößen ist herstellungsbedingt
gering. Die Ermittlung der Eigenschaften erfolgt nach EN 789:1995 "Holzbauwerke- Prüfverfahren
- Bestimmung der mechanischen Eigenschaften von Holzwerkstoffen". Diese Norm regelt
die Bestimmung von charakteristischen Eigenschaften für Holzwerkstoffe, die für tragende
Zwecke im Baubereich eingesetzt werden. Die Bezeichnung "längs" bedeutet, dass die
Strandausrichtung der oberen Decklage parallel zur Probenlänge im Sinne der EN 789
ist, und "quer" bedeutet eine Strandausrichtung quer zur Probenlänge. Die nachstehenden
Angaben beziehen sich beispielhaft auf Platten mit einer Mindestdicke von 25 mm. Von
dünneren Platten sind in der Regel noch höhere Kenngrößen zu erwarten.
Biegefestigkeit senkrecht zur Plattenebene:
längs: ≥30,0 N/mm2 quer: ≥15,0 N/mm2
Biegeelastizitätsmodul senkrecht zur Plattenebene:
längs: ≥ 7000 N/mm2 quer: ≥3000 N/mm2
Scherfestigkeit in Plattenebene:
längs: ≥1,2 N/mm2 quer: ≥1,40 N/mm2
Schermodul in Plattenebene: längs: ≥200 N/mm2
quer: ≥190 N/mm2
Druckfestigkeit "feucht" in Plattenebene:
längs: ≥24,0 N/mm2 quer: ≥16,5 N/mm2
Druckelastizitätsmodul "feucht" in Plattenebene:
längs: ≥5000 N/mm2 quer: ≥3200 N/mm2
[0007] Für die Feuchtprüfungen (Bezeichnung "feucht") wurden die Probekörper vor der Prüfung
über einen Zeitraum von 15 Stunden in Wasser bei Raumtemperatur gelagert, wobei die
Prüfungen an abgetropften Proben vorgenommen wurden.
Zugfestigkeit in Plattenebene:
längs: ≥ 20,0 N/mm2
Zugelastizitätsmodul in Plattenebene:
längs: ≥ 6000 N/mm2
Druckfestigkeit in Plattenebene:
längs: ≥ 20,0 N/mm2
Druckelastizitätsmodul in Plattenebene:
längs: ≥ 6000 N/mm2
[0008] Bei einem weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind folgende Eigenschaften gegeben:
Biegefestigkeit senkrecht zur Plattenebene:
längs: ≥ 35,0 N/mm2 quer: ≥ 10,0 N/mm2
Biegeelastizitätsmodul senkrecht zur Plattenebene:
längs: ≥ 8000 N/mm2 quer: ≥ 2000 N/mm2
[0009] Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten werden durch die Strandgeometrie
und die möglichst uniforme Ausgestaltung der Strands der Decklage, das Verhältnis
von Dicke der Decklagen zur Gesamtdicke bzw. das Flächengewicht der Decklage zum gesamten
Flächengewicht der Platte und das mittlere spezifische Gewicht der Platte (Dichte)
beeinflusst.
[0010] Es hat sich gezeigt, dass folgende Parameter hinsichtlich der Stranddimensionen für
die Erreichung der angestrebten mechanisch-technologischen Eigenschaften vorteilhaft
sind:
Strands für die äußeren Lagen (Decklage):
Länge: 130 - 180 mm
Breite: 10 - 30 mm
Dicke: 0,4 - 1,0 mm
Strands für die Mittellage:
Länge: 90 - 180 mm
Breite: 10 - 30 mm
Dicke: 0,4 - 1,0 mm
[0011] Die beiden Decklagen (Außenschichten) sollen beim fertigen Produkt aus je mindestens
30 Gewichtsprozent der insgesamt abgestreuten Spanmenge bestehen, was in Summe aus
oberer und untere Decklage einem Anteil von zumindest 60% entspricht. Die restlichen
40% entfallen auf die Mittellage bei einer 3-schichtigen Platte. Das spezifische Gewicht
der Platte soll höchstens 700 kg/m
3 betragen, ein Wert kleiner gleich 650 kg/m
3 ist anzustreben. Diese Angaben beziehen sich auf trockene Platten.
[0012] Die Herstellung der Strands erfolgt in der Regel aus Rundholz, welches vorzugsweise
in entrindetem Zustand vorliegt. Die Rundholzstämme werden einer Zerspanungsmaschine
(Flaker) zugeführt, welche in einem einzigen Arbeitsgang durch rotierende Werkzeuge
Strands der gewünschten Dimension herstellen. Eine mehrstufige Fertigung der Strands
ist aber ebenso denkbar wie z. B. aus einem Schälfurnier, welches in einem weiteren
Arbeitsschritt zu Strands zerkleinert wird.
[0013] Vorteilhaft für die Erreichung der angestrebten Eigenschaften ist, dass der Anteil
von Feingut in den einzelnen Lagen auf ein Minimum reduziert wird. Unter Feingut versteht
man Strands, die sich signifikant von den zuvor beschriebenen Dimensionen der Strands
unterscheiden. Primär soll während der Fertigung der Anfall von Feingut vermieden
werden wie z. B. durch eine schonende Entrindung und durch regelmäßiges Schärfen der
Schneidwerkzeuge des Flakers. Nach der Strandherstellung ist ein Separieren des Feingutes
von den Strands aber ebenso denkbar.
[0014] Natürlich kann auch bei sorgfältigster Strandherstellung und gewissenhafter Separierung
der Anteil an Feingut nur auf einen noch zu tolerierenden minimalen Anteil reduziert
werden, aber nicht verhindert werden. Der Feingutanteil, kann durchaus 10 bis 15 Gewichtsprozent
bezogen auf das Gewicht der fertigen Platte betragen.
[0015] Die Holzart der Strands ist nicht von Relevanz. Prinzipiell sind alle Holzarten wie
z. B. Pappel, Birke, Buche, Eiche, Fichte, Kiefer und dergleichen möglich. Als besonders
geeignet hat sich die Kiefer auf Grund ihrer guten Zerspanungseigenschaften und auf
Grund ihres relativ hohen Harzanteiles herausgestellt.
[0016] Zur Verringerung der Quellungseigenschaften können Paraffine oder Wachse zugegeben
werden. Das Aufbringen kann in Form einer Schmelze bei dafür erforderlicher erhöhter
Temperatur erfolgen (Flüssigwachsauftrag) oder für Emulsionen bei etwa Raumtemperatur.
[0017] Als Bindemitteltypen haben sich Harnstoff-Formaldehyd-Leime (UF), Melamin-Formaldehyd-Leime
(MF), Phenol-Formaldehydleime (PF), Bindemittel auf Basis von Isocyanat (z. B. PMDI)
aber auch Bindemittel auf Basis von Acrylaten bewährt. Zumeist wird eine Mischung
von zumindest zwei dieser Typen von Bindemittel verwendet, aber auch Mischungen aus
mehreren Leimtypen ist denkbar. Als Gemisch wird nicht nur eine Mischung von verschiedenen
Typen bereits einsatzfähiger Bindemittel verstanden, sondern auch ein Gemisch aus
verschiedenen der angeführten Typen, welches sich bereits im Zuge der Herstellung
als Mischung ergibt. So können z. B. Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Leime (MUF) bzw.
Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd-Leime (MUPF) durch gemeinsame Kochung im selben
Reaktiongefäß (Reaktor) hergestellt werden. Die einzelnen Lagen der Platte können
auch unterschiedliche Typen von Bindemitteln und derer Mischungen beinhalten, wobei
es bei mehrlagigen Platten aus Standfestigkeitsgründen vorteilhaft ist, jene Lagen,
die jeweils - bezogen auf die Plattenoberflächen - in der selben Position angeordnet
sind, mit dem selben Bindemitteltyp bzw. der selben Mischung zu versehen. So hat sich
gezeigt, dass die Anforderungen der Erfindung bei einer 3-schichtigen Platte sehr
gut erreicht werden können, wenn die obere und untere Decklage mit einem MUPF-Bindemittel
versehen ist und die Mittellage mit einem Bindemittel auf Isocyanatbasis (PMDI).
[0018] Der Anteil an Bindemittel und die Bindemitteltype sind maßgeblich für die angestrebten
mechanisch-technologischen Eigenschaften. Der Gehalt an Bindemittel ist abhängig von
der Bindemitteltype. Bindemittelgehalte für UF, MF, PF und deren Mischungen liegen
im Bereich zwischen 10 und 15 Gew. % (bei Mischungen als Summe der eingesetzten Komponenten)
berechnet als Festharz bezogen auf die Trockenmasse Holzstrands. Bei der Verwendung
von Isocyanaten kann der Bindemittelanteil auf 5 bis 10 Gew. % reduziert werden.
[0019] Die Beleimung der Strands erfolgt vor der Formung der Strandmatte. Üblicherweise
sind dafür gross dimensionierte Beleimtrommeln vorgesehen, die eine kontinuierliche
Beleimung im Durchlauf ermöglichen. Die Trommeln rotieren um die eigene Längsachse
und halten dadurch das eingebrachte Strandmaterial ständig in Bewegung. In den Trommeln
wird mittels Düsen ein feiner Leimnebel erzeugt, der sich gleichmäßig auf den Strands
niederschlägt. Die Trommeln verfügen über Einbauten, um zum einen das Strandmaterial
ständig wieder aufgreifen zu können und zum anderen das Strandmaterial vom Einlauf
in die Trommel zum Auslauf hin zu transportieren. Eine Schrägneigung der Trommel in
Längsrichtung kann die Vorwärtsbewegung der Strands unterstützen.
[0020] Das Erreichen der angestrebten mechanisch-technologischen Eigenschaften wird durch
die gezielte Ausrichtung der Strands beeinflusst.
[0021] Vor allem bei einer einlagig ausgeführten Platte sowie den Deckschichten mehrschichtiger
Platten soll die Orientierung der Strands bevorzugt in eine Richtung (z.B. parallel
zur Plattenlänge = Produktionsrichtung) erfolgen, wobei ein hohes Maß an Orientierung
gegeben sein soll. Der %-Satz an Spänen, die mehr als +/- 15° von der gewählten Orientierungsrichtung
abweichen dürfen ist gering. Dennoch liegen in "quer"-Richtung der Platte, noch ausreichende
Festigkeiten und Steifigkeiten vor, da durch den Streuprozess immer eine Abweichung
von der Sollorientierung gegeben ist.
[0022] Bei 3-lagigen oder mehrlagigen Platten ist die Sollausrichtung der Strands von der
Position der Strandlage innerhalb der Platte abhängig. Die beiden äußersten Lagen,
die Decklagen, sollen parallel zur Plattenlänge wie zuvor für eine einlagige Platte
beschrieben ausgerichtet sein. Betrachtet man eine 3-schichtige OSB-Platte, so sind
die Strands der einzigen Mittellage ohne eine bevorzugte Richtung orientiert (random).
[0023] Ein Plattenaufbau aus mehr als 3 Lagen ist ebenso denkbar. In der Regel wird die
Anzahl der Lagen ungerade sein, wobei die Strandorientierung der Decklagen und der
Mittellage wie zuvor beschrieben ist und die Orientierung der anderen Lagen beliebig
sein kann. So ist es denkbar, dass die bevorzugte Strandorientierung dieser anderen
Lagen kreuzweise zur Strandorientierung der jeweils äußeren benachbarten Lage ist.
Eine random-Orientierung einzelner Lagen ist aber ebenso möglich.
[0024] Die Formung der Strandmatte aus den verschiedenen übereinander liegenden Lagen wird
von einer Streumaschine bewerkstelligt. Für jede Lage ist in der Regel ein Streukopf
vorhanden. Dieser hat die Aufgabe die beleimten Strands in die Sollrichtung orientiert
oder randomorientiert anzuordnen. Nach dem Streuen der Matte erfolgt das Pressen zu
einem stabilen plattenförmigen Produkt unter Einwirkung von Druck und Temperatur.
Dies kann sowohl in Taktpressen (Ein- oder Mehretagenpressen) erfolgen oder in kontinuierlich
arbeitenden Pressen. Letztere ermöglichen die Herstellung eines endlosen Plattenbandes,
das in die gewünschten Formate aufgetrennt werden kann.
[0025] Die Platten können nach der Fertigung geschliffen werden. Dadurch erreicht man eine
homogene Plattenstärke mit geringen Dickentoleranzen und verbesserte Bedingungen für
das Verleimen von zwei oder mehreren Platten zu Bauteilen wie nachfolgend beschrieben.
Bei ausreichender Plattenoberflächenqualität und ausreichender Dickentoleranz der
Platten ist aber ein Verkleben ohne vorherigen Schliff ebenso möglich.
[0026] Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert,
wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen OSB-Platte,
- Fig. 2
- den Schichtaufbau der OSB-Platte,
- Fig. 3
- zwei Beispiele eines aus OSB-Platten aufgebauten Bauelementes und
- Fig. 4
- den Aufbau eines großflächigen Bauelementes aus OSB-Platten.
[0027] Figur 1 zeigt eine wie zuvor beschriebene Holzwerkstoffplatte 1, die aus drei Strandlagen
aufgebaut ist. Die obere Strandlage 2 zeigt eine bevorzugte Orientierung der Strands
5 in die Längsrichtung der Platte. Man kann erkennen, dass die Strands 5 der Decklage
2 nicht streng parallel zur Plattenlänge ausgerichtet sind, aber dennoch ein hoher
Orientierungsgrad gegeben ist. Die Mittellage 3 besteht aus Strands 6, die in ihren
Abmessungen etwas kleiner sind als die Strands der Decklagen 2 und 4. Die Ausrichtung
der Strands 6 der Mittellage 3 ist zufallsorientiert. Die untere Decklage 4 ist spiegelbildlich
zur oberen Decklage 2 aufgebaut. Die Bezeichnungen "Plattenlänge" und "Plattenbreite"
für die in Figur 1 dargestellten Platte 1 sind nur als Bezugsgrößen beispielhaft für
einen Ausschnitt aus einer großformatigen Platte gewählt und müssen mit den realen
Dimensionen Plattenlänge und Plattenbreite nicht übereinstimmen. Figur 1 zeigt zudem,
dass die Dicke s1 der beiden Decklagen (sowohl der unteren Decklage 4 als auch der
spiegelbildlich aufgebauten oberen Decklage 2) je ca. 30% der Gesamtdicke s der Platte
beträgt und die Dicke s2 der Mittellage 3 ca. 40%.
[0028] Die nach dem zuvor beschriebene Verfahren hergestellten Einzelplatten 1 können eine
Dicke s bis ca. 50 mm und Formate von 2,8 x 15 m aufweisen und können im Baubereich
mannigfaltig eingesetzt werden. Die Plattenlänge von 15 m soll hier keinesfalls als
Obergrenze verstanden werden. Es hat sich aber gezeigt, dass sowohl für die Herstellung
und die nachfolgende Plattenmanipulation im Zuge der Weiterverarbeitung hier eine
sinnvolle Größenordung bei 10 bis 15 m liegt.
[0029] Vereint man mehrere Platten (z. B. 3 x 32 mm = 96 mm) zu einem Sandwichelement von
größerer Stärke, so gewinnt man großflächige Bauteile. Die Figur 2 zeigt schematisch
ein solches Bauteil 10 das aus 3 Einzelplatten 1 hergestellt ist. Dazu werden die
Einzelplatten 1 mit einem Klebstoff wie z. B. Isocyanat zumindest teilweise großflächig
verklebt. Dieses Bauteil kann z. B. im Hausbau für Außenund Innenwände eingesetzt
werden, mit den Vorteilen, dass Elemente entsprechend der Wandlänge fugenlos über
eine volle Geschosshöhe (bis zu 2,8 m) hergestellt werden können. Die gängige Hausbaupraxis
(z. B. Einfamilienhaus, Mehrfamilienhaus) zeigt, dass Wandelemente mit einer Länge
zwischen 10 und 15 m durchaus ausreichen, um ganze Wand-, Decken-, und Dachelemente
herstellen zu können. Hinsichtlich der Länge von Platten bzw. Bauteilen ist auch zu
berücksichtigen, dass im Zuge des Transportes dieser Teile vom Ort der Herstellung
zum Ort der Weiterverarbeitung oder der Verwendung gewisse Grenzen vorhanden sind.
Unter diesem Gesichtspunkt ist die sinnvolle maximale Platten- und Bauteillänge ebenfalls
zu verstehen. Die erforderlichen Aussparungen wie Fenster und Türen können mittels
üblichen Bearbeitungsvorrichtungen für Massivholz wie Sägen und Fräsern herausgearbeitet
werden.
[0030] Aus den zuvor genannten großflächigen Sandwichelementen lassen sich aber auch Träger
derart fertigen, dass Streifen der gewünschten Trägerbreite bzw. Trägerhöhe daraus
hergestellt werden. Die Streifen werden entsprechend der Plattenlänge herausgetrennt,
womit eine Trägeränge bis zu 15 m möglich ist. Diese Träger können ein- oder beidseitig
mit großformatigen OSB-Platten vereint werden zur Ausbildung von Decken-, Wand- oder
Dachelementen, die über ausreichende Stabilität verfügen, Überspannungen von mehreren
Metern zu überbrücken.
[0031] Die Figur 3 zeigt 2 verschiedene Ausführungsformen. In Figur 3 a) besteht das Decken-,
Wand- oder Dachelement 20 aus einem Träger 22, einer oberen Platte 21 und einer unteren
Platte 23. Die Platte 21 besteht in sich wieder aus 2 Einzelplatten 1, der Träger
22 besteht in sich wieder aus 3 Einzelplatten 1. Die Platten 21 und 22 sind mit dem
Träger 22 kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden. Handelt es sich beim Bauteil
21 um ein Deckenelement, so übernimmt die Platte 21 die Funktion des Fußboden des
oberen Geschosses und die Platte 23 die Funktion der Decke des unteren Geschosses.
Selbiges gilt sinngemäß auch für die Figur 3 b). Hier besteht das Bauteil 20 aus einer
oberen Platte 31, die nur aus einer einzigen Platte 1 aufgebaut ist, weiters aus dem
Träger 32 und aus der unteren Platte 33. Der Träger 32 ist im Gegensatz zum Träger
22 liegend angeordnet.
[0032] Die Figur 4 zeigt den Aufbau eines großflächigen Bauelementes 20 das aus einer Vielzahl
von Einzelplatten 1 aufgebaut ist. Die Länge L kann bis zu 15 m und die Breite B bis
zu 2,8 m betragen. Die Träger 23,33 sind fest mit den Platten 21,31 und 22,32 verbunden.
Dadurch verfügt das Bauteil in Kombination mit den hohen mechanisch-technologische
Eigenschaften der Einzelplatten 1 selbst über eine hohe Trägfähigkeit.
BEISPIEL 1:
[0033] Die 3-schichtige OSB-Platte des folgenden Beispiels wurde auf einer Industrieanlage
hergestellt.
[0034] Die Herstellung der Strands für die Mittel- und Decklage erfolgt bis zur Mattenbildung
auf getrennten Bearbeitungssträngen. Aus entrindeten Kiefernstämmen werden Strands
mit einer Länge von ca. 150 mm, einer Breite zwischen 10 und 25 mm und einer Stärke
zwischen 0,5 und 0,8 mm hergestellt. Feingut wird, soweit möglich, bereits abgetrennt.
Die anschließende Trocknung reduziert den Feuchtegehalt der Strands beider Lagen auf
einen Wert zwischen 3 bis 5 %. Vor der Beleimung wird der Feingutanteil mittels Siebeinrichtungen
minimiert. Die Beleimung erfolgt in Beleimtrommeln, wobei die Decklage mit ca. 13
Gew. % Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd-Leim (Festharz bezogen auf Holztrockenmasse)
und die Mittellage mit 8 Gew. % eines PMDI-Bindemittels gemischt wurden.
[0035] Anschließend erfolgt die Mattenbildung auf eine Breite von ca. 2,80 m, wobei zuerst
die Strands der unteren Decklage mit einer Strandorientierung in Produktionsrichtung
gelegt werden, dann die randomgestreute Mittellage ohne einer unidirektionalen Strandorientierung
und zuletzt die obere Decklage, deren Strandorientierung ebenfalls in Produktionsrichtung
erfolgt. Das Flächengewicht der unteren Decklage bezogen auf das Gesamtmattengewicht
beträgt 36 %, jenes der Mittellage 28 % und der oberen Decklage ebenfalls 36 %. Die
so erhaltene Matte wird unter Einwirkung von Druck und Temperatur zu einer OSB-Platte
mit einer Enddicke von 33,5 mm verpresst und anschließend wird die im kontinuierlichen
Verfahren hergestellte Endlosplatte in Formate von 12,0 x 2,80 m aufgetrennt. Nach
einer Reifezeit von 5 Tagen weist die Platte folgende Eigenschaften auf (Mittelwert
aus 5 Versuchen):
Biegefestigkeit nach EN 789 senkrecht zu Plattenebene, längs: 36,9 N/mm2
Biegeelastizitätsmodul nach EN 789 senkrecht zu Plattenebene, längs: 8322 N/mm2(maximaler Wert 8816 N/mm2)
Dichte bei ca. 12% Feuchtigkeit: 645 kg/m3
Plattendichte bei 0% Feuchtigkeit: 585 kg/m3
[0036] Drei solcher so erhaltener Platten wurden auf eine Dicke von 32 mm geschliffen und
mittels eines Klebers auf Isocyanatbasis miteinander vollflächig zu einem Plattenelement
mit einer Gesamtdicke von 96 mm unter Einwirkung von Druck verklebt. Das so erhaltene
Sandwichelement weist die selben Abmessungen wie die Einzelplatten auf (2,80 x 12,0
m) und verfügt über die folgenden Eigenschaften auf (Mittelwert aus 5 Versuchen):
Biegefestigkeit nach EN 408 senkrecht zu Plattenebene, längs: 23,8 N/mm2
Biegeelastizitätsmodul nach EN 408 senkrecht zu Plattenebene, längs: 6393 N/mm2
[0037] (Die DIN EN 408, Ausgabedatum März 2001, mit dem Titel "Holzbauwerke - Bauholz für
tragende Zwecke und Brettschichtholz - Bestimmung einiger physikalischer und mechanischer
Eigenschaften" legt Prüfverfahren fest für die Bestimmung der Maße, der Holzfeuchte,
der Dichte und beschreibt die Bedingungen der Prüfkörper von Bauholz für tragende
Zwecke und für Brettschichtholz. Diese Norm wurde sinngemäß für die Prüfung des zuvor
beschriebenen Sandwichelements angewandt).
BEISPIEL 2
[0038] Die 3-schichtige OSB-Platte des folgenden Beispiels wurde auf einer Industrieanlage
hergestellt.
[0039] Die Herstellung der Strands für die Mittel- und Decklage erfolgt bis zur Mattenbildung
auf getrennten Bearbeitungssträngen. Aus entrindeten Kiefernstämmen werden Strands
mit einer Länge von ca. 140 mm, einer Breite zwischen 10 und 30 mm und einer Stärke
von ca. 0,6 mm hergestellt. Feingut wird, soweit möglich, bereits abgetrennt. Die
anschließende Trocknung reduziert den Feuchtegehalt der Strands beider Lagen auf einen
Wert zwischen 3 bis 5 %. Vor der Beleimung wird der Feingutanteil mittels Siebeinrichtungen
minimiert. Die Beleimung erfolgt in Beleimtrommeln, wobei die Decklage mit ca. 7,0
Gew. % PMDI(Festharz bezogen auf Holztrockenmasse) und die Mittellage mit 5,5 Gew.
% eines PMDI-Bindemittels gemischt wurden.
[0040] Anschließend erfolgt die Mattenbildung auf eine Breite von ca. 2,80 m, wobei zuerst
die Strands der unteren Decklage mit einer Strandorientierung in Produktionsrichtung
gelegt werden, dann die randomgestreute Mittellage ohne einer unidirektionalen Strandorientierung
und zuletzt die obere Decklage, deren Strandorientierung ebenfalls in Produktionsrichtung
erfolgt. Das Flächengewicht der unteren Decklage bezogen auf das Gesamtmattengewicht
beträgt 35 %, jenes der Mittellage 30 % und der oberen Decklage ebenfalls 35 %. Die
so erhaltene Matte wird unter Einwirkung von Druck und Temperatur zu einer OSB-Platte
mit einer Enddicke von 24,8 mm verpresst und anschließend wird die im kontinuierlichen
Verfahren hergestellte Endlosplatte in Formate von 12,0 x 2,80 m aufgetrennt. Nach
einer Reifezeit von 5 Tagen weist die wie in Beispiel 1 ebenfalls ungeschliffene Platte
folgende Eigenschaften auf (Mittelwert aus 10 Versuchen)):
Biegefestigkeit nach EN 310 senkrecht zu Plattenebene, längs: 51,5 N/mm2
Biegeelastizitätsmodul nach EN 310 senkrecht zu Plattenebene, längs: 8352 N/mm2(maximaler Wert 9004N/mm2)
Zugfestigkeit nach EN 408 in Plattenebene, längs: 25,3 N/mm2 (Mittelwert aus 4 Versuchen)
Zugelastizitätsmodul nach EN 310 in Plattenebene, längs: 7392 N/mm2 (Mittelwert aus 4 Versuchen)
Plattenfeuchtigkeit: ca 8%
Plattendichte bei 0% Feuchtigkeit: 629 kg/m3
BEISPIEL 3
[0041] Die 1-schichtige OSB-Platte des folgenden Beispiels wurde auf einer Industrieanlage
hergestellt.
[0042] Aus entrindeten Kiefernstämmen werden Strands mit einer Länge von ca. 140 mm, einer
Breite zwischen 10 und 30 mm und einer Stärke zwischen 0,5 und 0,6 mm hergestellt.
Feingut wird, soweit möglich, bereits abgetrennt. Die anschließende Trocknung reduziert
den Feuchtegehalt der Strands auf einen Wert zwischen 3 bis 5 %. Vor der Beleimung
wird der Feingutanteil mittels Siebeinrichtungen minimiert. Die Beleimung erfolgt
in Beleimtrommeln, wobei mit ca. 7,0Gew. % PMDI(Festharz bezogen auf Holztrockenmasse)
gemischt wurden. (Abstimmung mit Wismar)
[0043] Anschließend erfolgt die unidirektionale Mattenbildung in Produktionsrichtung auf
eine Breite von ca. 2,80 m mit zwei hintereinander liegenden Streuköpfen. Eine "quer"
bzw. "random" orienteirte Mittellage wird nicht gestreut. Die so erhaltene Matte wird
unter Einwirkung von Druck und Temperatur zu einer OSB-Platte mit einer Enddicke von
24,7 mm verpresst und anschließend wird die im kontinuierlichen Verfahren hergestellte
Endlosplatte in Formate von 12,0 x 2,80 m aufgetrennt. Nach einer Reifezeit von 5
Tagen weist die ungeschliffene Platte folgende Eigenschaften (Mittelwerte aus 10 Versuchen)
auf:
Biegefestigkeit nach EN 310 senkrecht zu Plattenebene, längs: 47,2 N/mm2
Biegeelastizitätsmodul nach EN 310 senkrecht zu Plattenebene, längs: 8488 N/mm2
Zugfestigkeit nach EN 408 in Plattenebene, längs: 24,2 N/mm2 (Mittelwert aus 4 Versuchen)
Zugelastizitätsmodul nach EN 310 in Plattenebene, längs: 7275 N/mm2 (Mittelwert aus 4 Versuchen)
Plattenfeuchtigkeit: ca. 8%
Plattendichte bei 0% Feuchtigkeit: 614 kg/m3
1. Großformatige OSB-Platte mit erhöhten mechanisch-technologischen Eigenschaften,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Platte eine Breite von mindestens 2,60 m und eine Länge von mindestens 7,0 m
aufweist und
- dass der Biegeelastizitätsmodul in der Hauptbelastungsrichtung mindestens 7000 N/mm2 beträgt.
2. OSB-Platte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Plattenbreite mindestens 2,80 m beträgt.
3. OSB-Platte nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Plattenlänge mindestens 11 m beträgt.
4. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Biegefestigkeit in der Hauptbelastungsrichtung mindestens 30 N/mm2 beträgt, insbesondere 35 N/mm2, bevorzugt mindestens 40 N/mm2.
5. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schermodul parallel zur Plattenebene mindestens 200 N/mm2 beträgt.
6. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Scherfestigkeit parallel zur Platteneben in Längsrichtung mindestens 1,2 N/mm2 beträgt.
7. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Biegeelastizitätsmodul in der Hauptbelastungsrichtung mindestens 8000 N/mm2 beträgt.
8. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zugfestigkeit in Plattenebene in Längsrichtung ≥ 20,0 N/mm2 beträgt.
9. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zugelastizitätsmodul in Plattenebene in Längsrichtung ≥ 6000 N/mm2 beträgt.
10. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckfestigkeit in Plattenebene in Längsrichtung ≥ 20,0 N/mm2 beträgt.
11. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckelastizitätsmodul in Plattenebene in Längsrichtung ≥ 6000 N/mm2 beträgt.
12. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Bindemittel ein Harnststoff-Formaldehyd-Leim (UF), ein Melamin-Formaldehyd-Leim
(MF), ein Phenol-Formaldehyd-Leim (PF) oder ein Bindemittel auf Isocyanat-Basis wie
beispielsweise PMDI oder auf Acrylat-Basis verwendet wird.
13. OSB-Platte nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Bindemittel ein Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Leim oder ein Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehyd-Leim
verwendet wird.
14. OSB-Platte nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet,
dass als Bindemittel ein Gemisch aus mindestens zwei der in den Ansprüchen 9 und 10 genannten
Bindemitteln verwendet wird.
15. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anteil an Bindemittel 6 bis 18 % berechnet als Feststoff Bindemittel bezogen
auf die Trockenmasse Holz beträgt.
16. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Platte Paraffin und/oder Wachs zur Verringerung der Quelleigenschaften enthält.
17. OSB-Platte nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anteil zwischen 0,5 und 1 % berechnet als Feststoff bezogen auf die Trockenmasse
Holz beträgt.
18. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die OSB-Platte aus einer ungeraden Anzahl von Lagen besteht, bevorzugt aus 3 Lagen.
19. OSB-Platte nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die äußeren Decklagen eine bevorzugte Ausrichtung der Strands in Längsrichtung der
Platte aufweisen und die Strands der mittleren Lage der Platten ohne erkennbarer Orientierung
ausgerichtet sind.
20. OSB-Platte nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strands der mittleren Lage und/oder der mittleren Lagen eine um 90° versetzte
Anordnung zur Sollausrichtung der unmittelbar benachbarten äußeren Lage aufweisen,
wobei die maximale Abweichung plus/minus 30° beträgt.
21. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strands der Decklagen eine Länge zwischen 140 und 180 mm, eine Breite zwischen
5 und 30 mm und eine Stärke zwischen 0,4 und 1,0 mm aufweisen.
22. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strands der Mittellage und/oder der Mittellagen eine Länge zwischen 90 und 180
mm, eine Breite zwischen 5 und 30 mm und eine Stärke zwischen 0,4 und 1,0 mm aufweisen.
23. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 18 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stärke der Platte zwischen 12 und 50 mm, bevorzugt wischen 28 und 42 mm liegt.
24. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 18 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dicke mindestens einer der äußeren Decklagen mindestens 30 % der Gesamtdicke
der Platte beträgt.
25. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass das spezifische Gewicht der Platte (Dichte) unter 700kg/m3 bevorzugt unter 650 kg/m3 bei 0° Feuchtigkeit liegt.
26. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass die OSB-Platte einstückig und fugenlos große Flächen ausbildet und Teil eines Bauteils
ist.
27. OSB-Platte nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass die OSB-Platte einen Teil einer Wandkonstruktion eines Hauses darstellt, wobei die
Plattenbreite der Geschosshöhe entspricht und die Plattenlänge der Wandlänge.
28. OSB-Platte nach Anspruch 26 und 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Platte eine Länge von bis zu 15 m und eine Breite von bis zu 2,8 m aufweist.
29. Bauteil
- mit mindestens zwei OSB-Platten nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die OSB-Platten miteinander mindestens teilweise, insbesondere vollflächig, verklebt
sind.
30. Bauteil nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
dass die OSB-Platten großflächig und fugenlos verbunden sind und eine mindestens eine
Geschosshöhe umfassende tragende Wandkonstruktionen darstellen.