[0001] Die Erfindung betrifft ein Paneel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren
zur Herstellung eines Paneels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Ebenfalls ist
eine Trägerplatte für ein Paneel und ein Herstellungsverfahren für eine solche Trägerplatte
Gegenstand der Erfindung.
[0002] Ein solches Paneel oder eine solche Trägerplatte ist insbesondere für ein Fussbodenpaneel
geeignet.
[0003] Als Trägerplatte im Laminatbodenbereich werden regelmäßig HDF- oder MDF-Platten eingesetzt,
die an der Oberfläche eine Einprägung aufweisen, damit eine Struktur , die dem Dekor
folgt, auf der Oberseite erzielt werden kann. Der Prägeprozeß wird parallel zu einer
Kurztaktbeschichtung ausgeführt, während mehrere Papierlagen miteinander und mit einer
Matte aus Holzwerkstoff, vorzugsweise Fasern, verpreßt werden. Die Struktur wird dabei
durch Pressbleche erzeugt, die eine Negativstruktur aufweisen. Dieser Prozeß ist teuer
und zeichnet sich durch einen hohen Verschleiß an Preßblechen aus.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Paneel bzw. eine Trägerplatte aus Bindemitteln
und Füllstoffen und Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, mit denen eine
schnellere und preisgünstige Fertigung oberflächenstrukturierter Paneele erfolgen
kann.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Paneel mit den Merkmalen des Anspruchs
1 sowie eine Trägerplatte und eine Verfahren zu deren Herstellung gemäß der Ansprüche
11 bzw. 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0006] Die unterschiedliche Dichte an der Oberseite der Trägerplatte im Verhältnis zu der
Unterseite erleichtert das Prägen oder Strukturieren der Trägerplatte aufgrund der
geringeren Festigkeit, wodurch der Verschleiß der Prägebleche oder anderer Strukturwerkzeuge
verringert wird. Ebenfalls kann die Strukturierung oder Prägung schneller erfolgen,
was insgesamt zu einer schnelleren und kostengünstigeren Fertigung führt.
[0007] Durch die Ausbildung der Trägerplatte mit einer Dichte von weniger als 700 kg/m
3 bei gleichzeitigem Beleimungsfaktor größer als 10% wird erreicht, dass die Trägerplatte
nahezu kunststoffähnliche Eigenschaften hinsichtlich Gewicht und Festigkeit aufweist,
jedoch der Materialeinsatz aufgrund der eingebetteten Holzwerkstoffe, vorzugsweise
Fasern, wesentlich geringer ist.
[0008] Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Trägerplatte eine Dichte zwischen 400 kg/m
3 und 650 kg/m
3 aufweist, wodurch eine optimale Festigkeit im Verhältnis zur Dichte und dem Materialeinsatz
bewirkt wird.
[0009] Vorteilhafterweise werden zur Beleimung der Holzwerkstoffe oder Fasern der Trägerplatte
Harnstoffharze (UF-Harze) oder melaninverstärkte Harnstoffharze (MUF) eingesetzt.
Darüber hinaus können Isozyanate als Beleimung der Faser in der Trägerplatte eingesetzt
werden, wobei Isozyanate mit Beleimungsfaktoren von weniger als 20% vorgesehen sind.
Isozyanate bieten aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit auch die Möglichkeit, höhere
Beleimfaktoren zu realisieren. Ebenfalls wird durch die Zugabe von Isozyanaten die
Festigkeit während einer hitzeintensiven Beschichtung der Trägerplatte aufrechterhalten,
da bei ausschließlicher Verwendung von Harnstoffharzen die Tendenz besteht, dass die
Trägerplatte während der Beschichtung einen Festigkeitsverlust erleidet.
[0010] Zur angepassten Fertigung von Trägerplatten je nach Beanspruchung und Einsatzzweck
ist es vorgesehen, dass eine Mischung aus Isozyanaten und UF- bzw. MUF-Harzen als
Beleimung der Holzwerkstoffe oder Fasern und der Trägerplatte eingesetzt wird.
[0011] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Trägerplatte eine ungleichmäßige
Dichteverteilung über den Querschnitt von der Oberseite zur Unterseite aufweist, wobei
die an der Unterseite befindlichen Deckschicht eine Dichte im Bereich von 1000 kg/m
3 aufweisen, wohingegen die Mittelschichten im Querschnitt auf 400 kg/m
3 - 600 kg/m
3 verdichtet sind. Die Oberseite hat eine im Vergleich zu der Unterseite geringere
Dichte, vorteilhafterweise jedoch eine größere Dichte als in der Trägerplattenmitte.
Durch die höhere Verdichtung an den Ober- bzw. Unterseiten wird gewährleistet, dass
eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen vertikale, mechanische Beanspruchung erreicht
wird, wie sie beispielsweise bei einer Verwendung für Fussbodenpaneele erforderlich
ist. Ein Paneel mit einer solchen Trägerplatte ist auf der Oberseite und der Unterseite
jeweils mit einer Abschlussschicht versehen, die üblicherweise aus einer melaningetränkten
Dekorschicht oder Gegenzugschicht besteht, um die Trägerplatte zusätzlich vor mechanischen
Schäden zu bewahren.
[0012] Aufgrund der Gewichtsersparnis der spezifisch leichteren Trägerplatten werden die
Transportkosten gesenkt und darüber hinaus wird eine bisher unbekannte Flexibilität
der Trägerplatte realisiert, durch die besonders Profilausgestaltungen, insbesondere
bei sogenannten Klickverbindungen, möglich sind.
[0013] Darüber hinaus führt die Erhöhung des Beleimungsfaktors zu einer verbesserten Feuchtigkeitsbeständigkeit,
da durch den verringerten Holzwerkstoffanteil in den Platten die Neigung zum Aufquellen
der Trägerplatte verringert wird. Üblicherweise führt das Eindringen von Nässe im
Bereich der Verbindungsstellen zweier Trägerplatten bzw. zweier Fussbodenpaneelen
zu einem Aufquellen der Trägerplatten in diesem Bereich und damit zu einer Zerstörung
des Fussbodens. Die erfindungsgemäße Trägerplatte und ein damit hergestelltes Fussbodenpaneel
eignet sich aufgrund der geringeren Quellneigung (unter 5 %) insbesondere für den
Einsatz in Feuchträumen.
[0014] Zudem ist aufgrund der unterschiedlich verdichteten Schichten innerhalb der Trägerplatte
eine Brechung der Schallwellen an den Dichteübergängen gegeben, so dass der Tritt-
und Raumschall deutlich verringert wird.
[0015] Das Verfahren zur Herstellung eines Paneels, insbesondere Fußbodenpaneels, bei dem
eine Trägerplatte durch Verdichten und Erwärmen beleimter Holzwerkstoffe hergestellt
wird, sieht vor dass die Trägerplatte auf einer Oberseite mit einer strukturierten
Oberfläche versehen und eine Abschlußschicht auf die mit der Prägung versehenen Trägerplatte
aufgebracht wird. Durch die Einstellung einer unterschiedlichen Dichte an der Oberseite
und der Unterseite der Trägerplatte wird die Prägung der Trägerplatte erleichtert,
weil die Festigkeit der Deckschicht der Trägerplatte an der Oberseite geringer als
an der Unterseite ist. Die Gesamtfestigkeit des Paneels wird nur geringfügig beeinträchtigt,
da die Unterseite eine sehr hohe Dichte und Festigkeit aufweist und aufgrund der hohen
Beleimungsanteile verbesserte Werkstoffwerte erzielt werden können.
[0016] Das einseitige Absenken der Rohdichte der Trägerplatte auf der Oberseite während
des Produktionsprozesses erfolgt entweder durch Abschleifen einer Deckschicht der
Oberseite oder durch einseitiges Aufbringen von guten Wärmeleitern, wie Wasser, auf
der Unterseite vor dem Erwärmen und Verdichten des Holzwerkstoffes bei der Herstellung
der Trägerplatte. Das Zuführen der wärmeleitenden Medien, beispielsweise durch Besprühen
der Holzwerkstoffe, die z.B. als Fasermatte ausgebildet sind, führt zu einem schnelleren
Eindringen der Wärme in die Fasermatte. Die Klebstoffe werden dadurch schneller aktiviert
und es kommt zu einer verstärkten Verdichtung auf einer Seite der Fasermatte. Auf
der Gegenseite ist die Verdichtung entsprechend geringer, so dass diese Seite zur
einfacheren Oberflächenprägung eingesetzt werden kann. Durch dieses Verfahren bleibt
die Faserstruktur bei gleichzeitiger Unterschiedlichkeit der Dichte an der Ober- und
Unterseite erhalten, was sich vorteilhaft auf die Festigkeit der Trägerplatte und
des Paneels auswirkt.
[0017] Alternativ oder ergänzend zu dem Prägen kann die Struktur der Trägerplatte durch
Abschleifen erzeugt werden.
[0018] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
- Figur 1 -
- ein Paneel in Querschnittsansicht; sowie
- Figur 2 -
- eine Dichteverteilung über den Querschnitt einer Trägerplatte.
[0019] Figur 1 zeigt im Querschnitt ein Fussbodenpaneel mit einer Trägerplatte 1, auf deren
Oberseite 15 und Unterseite 5 je eine Abschlußschicht 10 aufgebracht ist. Die Abschlußschichten
10 sind auf den den äußeren Abschluß der Trägerplatte 1 bildenden Deckschichten 7,
17 aufgebracht, vorzugsweise verleimt und schützen die Trägerplatte 1 beispielsweise
gegen Feuchtigkeit und mechanische Belastungen. Ebenfalls können diese Abschlußschichten
10 ein Dekor aufweisen und vergrößern die mechanische Stabilität des Fussbodenpaneels.
[0020] An den Seitenkanten des Paneels sind Verriegelungsmittel 2, 3 ausgebildet, die eine
Relativbewegung zweier miteinander verbundener Paneele sowohl in vertikaler Richtung
V als ein in Querrichtung Q verhindern. Die Trägerplatte 1 ist dabei aus einem Fasermaterial
hergestellt, das üblicherweise für die Herstellung von HDF-Platten verwendet wird,
alternativ oder ergänzend werden andere Holzwerkstoffe eingearbeitet. Die Deckschichten
7, 17 der Trägerplatte 1 weisen im Gegensatz zu dem Kern 20 der Trägerplatte 1 eine
wesentlich höhere Dichte auf, wobei Dichten bis zu 1000 kg/m
3 in der Deckschichten 7 der Unterseite 5 erreicht werden, in der Deckschicht 17 der
Oberseite 15 werden geringere Dichten eingestellt. Innerhalb des Kernes 20 nimmt die
Dichte kontinuierlich bis zur Mitte M der Trägerplatte 1 ab, wobei eine entsprechende
Dichteverteilung über die Dicke d einer Trägerplatte 1 in der Figur 2 dargestellt
ist. Darin ist zu erkennen, dass der geringste Wert für die Dichte ρ in der Mitte
M der Trägerplatte erreicht wird, während sich über die Dicke d der Trägerplatte von
der Mitte M ausgehend die Dichte ρ erhöht, um an den Oberflächen der Deckschichten
7, 17 ihr Maximum zu erreichen, wobei der Maximalwert an der Oberseite 15 geringer
als der Maximalwert an der Unterseite 5 ist.
[0021] Durch die extrem hohe Dichte in der Deckschicht 7 der Unterseite 5 im Bereich von
1000 kg/m
3 wird der Trägerplatte 1 die notwendige Widerstandsfähigkeit gegen vertikale, mechanische
Beanspruchungen verliehen, wobei in Kombination mit der Verwendung von UF- oder MUF-Harzen,
gegebenenfalls in Mischung mit Isozyanaten, eine besondere Flexibilität innerhalb
der Platte erzeugt werden kann. Die Zugabe von Isozyanaten verbessert die Feuchtigkeitsbeständigkeit
der Trägerplatte 1, so dass die wesentlichen Eigenschaften der Trägerplatte 1 durch
die eingesetzten Harze bzw. eingebrachten Kunststoffe festgelegt werden.
[0022] Figur 1 zeigt weiterhin die strukturierte Oberfläche der Oberseite 1 5 und der darauf
aufgebrachten Abschlußschicht 10, wobei die Struktur durch Prägen beim Beschichten
mit der Abschlußschicht 10 erfolgen kann. Die verringerte Dichte der Deckschicht 17
an der Oberseite 15 im Verhältnis zu der Unterseite 5 erleichtert der Prägevorgang
und verringert der Verschleiß der Prägebleche.
[0023] Alternativ zu dem Besprühen der Fasermatte mit Wasser können andere wärmeleitende
Medien gezielt in die Fasern eingebracht oder auf die Fasern aufgebracht werden, um
eine asymmetrische Dichteverteilung über die Dicke der Trägerplatte zu erzielen. Statt
Wasser können andere Flüssigkeiten verwendet werden. Ebenso ist es möglich, dass durch
eine angepaßte Streuung der Holzwerkstoffe oder Fasern die zu verpressende Matte so
eingestellt wird, dass die Trägerplatte eine asymmetrische Dichteverteilung aufweist,
beispielsweise indem die obere Deckschicht auf einem Material besteht, das nicht so
hoch verdichtet werden kann.
1. Paneel, insbesondere Fußbodenpaneel, mit einer Trägerplatte (1) aus beleimten und
verdichtetem Fasermaterial auf der jeweils auf einer Oberseite (15) und einer Unterseite
(5) eine Abschlußschicht (10) aufgebracht ist und die Abschlußschicht (10) der Oberseite
(15) eine strukturierte Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte an der Oberseite (15) der Trägerplatte (1) geringer als die Dichte der
Trägerplatte (1) an der Unterseite (5) ist.
2. Paneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (1) eine Dichte von weniger als 700 kg/m3 aufweist.
3. Paneel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleimungsfaktor der Trägerplatte (1) größer als 10% ist.
4. Paneel nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch UF-Harze oder MUF-Harze als Beleimung der Fasern der Trägerplatte (1).
5. Paneel nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Isozyanate als Beleimung der Holzwerkstoffe der Trägerplatte (1).
6. Paneel nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Beleimungsfaktor von kleiner als 20% für Isozyanate.
7. Paneel nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mischung aus Isozyanaten und UF- oder MUF-Harzen als Beleimung der Holzwerkstoffe
der Trägerplatte (1).
8. Paneel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (1) eine ungleichmäßige Dichteverteilung über den Querschnitt von
Oberseite (15) zur Unterseite (5) aufweist.
9. Paneel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite (5) der Trägerplatte (1) eine Dichte von 1000 kg/m3 vorhanden ist, während in der Mitte der Trägerplatte (1) eine Dichte von 400 kg/m3 bis 600 kg/m3 vorhanden ist.
10. Trägerplatte (1) nach einem der voranstehenden Ansprüchen.
11. Verfahren zur Herstellung eines Paneels, insbesondere Fußbodenpaneels, bei dem eine
Trägerplatte (1) durch Verdichten und Erwärmen beleimter Holzwerkstoffe hergestellt
wird und Trägerplatte (1) auf einer Oberseite (15) mit einer strukturierten Oberfläche
versehen und eine Abschlußschicht (10) auf die mit der Prägung versehenen Trägerplatte
(1) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte an der Oberseite (15) der Trägerplatte (1) geringer als die Dichte der
Trägerplatte (1) an der Unterseite (5) eingesteilt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche Dichte durch Abschleifen einer Deckschicht der Oberseite (15)
eingestellt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche Dichte durch einseitiges Aufbringen von wärmeleitenden Medien,
insbesondere Wasser, auf der Unterseite (5) vor dem Erwärmen des Holzwerkstoffes eingestellt
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Oberfläche durch Abschleifen und/oder Prägen erzeugt wird.
15. Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte (1) aus beleimten und verdichtetem Fasermaterial
aus einem Holzwerkstoff für ein Paneel, insbesondere Fußbodenpaneel, bei der die Dichte
an der Oberseite (15) der Trägerplatte (1) geringer als die Dichte der Trägerplatte
(1) an der Unterseite (5) ist, bei dem das Fasermaterial unter Zufuhr von Druck und
Wärme verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte an der Oberseite (15) der Trägerplatte (1) geringer als die Dichte der
Trägerplatte (1) an der Unterseite (5) durch einseitiges Aufbringen von Wasser auf
der Unterseite (5) vor dem Erwärmen und Verdichten des Holzwerkstoffes eingestellt
wird.