Die Erfindung bezieht sich auf eine Holzfaserplatte für den Dach- und Wandbau mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Holzfaserplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 4.

Eine Holzfaserplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 ist z. B. aus der WO 94/23914 bekannt. Dort wird auch ein Verfahren zu ihrer Herstellung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 4 beschrieben. Die bekannte Holzfaserplatte wird von der Anmelderin als diffusionsoffene Wand- und Deckenplatte angeboten. Beim Dachbau kann die Holzfaserplatte als zweite Wasser führende Schicht direkt auf die Sparren aufgebracht werden. Bei einem Neubau wird anschließend das Dach gedeckt, und die Fenster und Türen werden eingebaut. Danach werden der Estrich und der Innenputz in den Neubau eingebracht. Damit kommen neben den ohnehin schon im Mauerwerk vorhandenen Wassermengen weitere größere Feuchtemengen in den Neubau. Im nächsten Schritt wird üblicherweise die Heizung in Betrieb genommen, um den Neubau auszutrocknen. Dadurch werden über einen längeren Zeitraum erhebliche Wassermengen verdunstet, die in dem Neubau nach oben unter das Dach aufsteigen. In der warmen Jahreszeit stellt dies kein Problem dar, weil das Dach selbst durch Sonneneinstrahlung erwärmt wird. In der kalten Jahreszeit jedoch ist das Dach - auch wegen der meist noch fehlenden Dämmung - kalt.

Hierdurch kommt es zu einer Kondensation von Feuchtigkeit an den Holzfaserplatten und den Sparren. In der Folge kann es innerhalb weniger Wochen zu Schimmelbildung kommen. Sobald die Innendämmung des Dachs angebracht ist, tritt dieses Problem nicht mehr auf. Bekannt ist das Problem der Schimmelbildung an Holzfaserplatten aber auch bei mangelhaft abgedichteten Dächern und unbelüfteten Kaltböden. Es kann ebenso bei Wänden und auch bei hinterlüfteten Fassaden auftreten bei denen Holzfaserplatten ebenfall eingesetzt werden.

Zur Vermeidung von Schimmelbildung bei Holzwerkstoffplatten, zu denen Holzfaserplatten zählen, ist grundsätzlich der Einsatz verschiedener Substanzen mit fungizider Wirkung bekannt. Viele dieser Substanzen verbieten sich jedoch für die Verwendung bei Holzfaserplatten für den Dachbau, weil diese dem Innenbereich eines Hauses, d. h. dem Wohnraum, zuzurechnen sind, und Fungizide die Gesundheit von Menschen beeinträchtigen können. Zudem ist die von der Anmelderin vertriebene diffusionsoffene Wand- und Deckenplatte als umweltfreundlich zertifiziert, und diese Zertifizierung steht dem Einsatz herkömmlicher Fungizide entgegen.

Borate werden als Flammschutzmittel für Lignocellulose haltige Baumaterialien, wie beispielsweise Isolierschüttungen verwendet und gelten aus Umweltgesichtspunkten als weitgehend unbedenklich. Die Konzentration, in der Borate als Flammschutzmittel eingesetzt werden, liegen bei typischerweise 8 % atro Fasern. Von Boraten ist es auch bekannt, dass sie eine fungizide Wirkung haben, die ab einer Konzentration von etwa 1 % atro Fasern für einen wirksamen Schimmelschutz ausreichend ist. Da der Bindemittelanteil atro Fasern bei Holzfaserplatten, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, typischerweise in derselben Größenordnung liegt, wie sie für einen Schimmelschutz durch Borate erforderlich ist, und sogar kleiner ist als die Menge, in der Borate als Flammschutz eingesetzt werden, muss ein Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte mit einem derartigen Schimmel- oder Flammschutz auf das Vorliegen relativ großer Boratmengen speziell abgestimmt werden. Hiermit sind neben den Kosten für die Borate weitere zusätzliche Kosten verbunden.

Aus der nachveröffentlichten WO-A-20061065259 sind Baumaterialien mit bioresistenten Eigenschaften bekannt. Diese Baumaterialien, bei denen es sich um Holzfaserplatten handeln kann, weisen ein Biozid auf, bei dem es sich neben vielen anderen Substanzen auch um Kalziumborat, Zinkborat, Bariumbirat und Mischungen davon handeln kann. Besonders bevorzugt ist jedoch die Verwendung von Kupferoxinat als Biozid, auf die sich die Beschreibung der WO-A-2006/065259 konzentriert. Das Kupferoxinat wird beispielsweise in einer Mischung mit Wasser und Additiven zur Verfestigung, wie beispielsweise Latexverfestigungsmittel, auf eine Oberfläche einer Holzfaserplatte aufgesprüht. Dabei beträgt die Konzentration des Kupferoxinats 0,01 bis 2 Gewichtsprozent der flüssigen Mischung, die in einer Flächenkonzentration von 2 bis 12 g Flüssigkeit pro Quadratfuß aufgetragen wird. Dies entspricht 0,0043 bis 5,2 g Kupferoxinat/m². Entsprechende Angaben gibt es zu keinem anderen der Biozide, die eine andere Biotoxizität aufweisen.

Die US-B-6416789 beschreibt die Verwendung von Bor-enthaltenden Fungiziden, wir beispielsweise Zinkborat, Kalziumborat und Natriumborat, die als solche in typischen Verwendungskonzentrationen als nur schlechten Schimmelschutz bereitstellend bezeichnet werden, in Kombination mit einer jodorganischen Verbindung und einer Aminoxidverbindung als Schimmelschutz für Holzfaserplatten. Diese Mischung kann zur Behandlung der Holzfaserplatten aufgesprüht werden. Als Konzentration, in der die Bor-enthaltende Verbindungen neben den anderen fungiziden Substanzen bei den Holzfaserplatten vorliegen soll, werden 0,1-5 % bezogen auf das Gewicht der Holzfaserplatten angegeben.

Aus der GB-A-829407 ist eine einseitige Behandlung von Faserplatten mit Borsäure bekannt, um deren schallabsorbierende Eigenschaften zu verbessern. Dabei soll die Borsäure in einer Flächenkonzentration von 4-15 Gramm pro Quadratfuß eingesetzt werden, was 43-161 Gramm pro Quadratmeter entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Holzfaserplatte für den Dach- und Wandbau und ein Verfahren zu ihrer Herstellung aufzuzeigen, durch die ein ausreichender Schimmelschutz mit minimalem Aufwand, d. h. insbesondere mit minimalem Eintrag von Fremdstoffen in die Holzfaserplatte und minimaler Erhöhung der Kosten für die Herstellung der Holzfaserplatte erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Holzfaserplatte mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Holzfaserplatte mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 4 gelöst. In den abhängigen Patentansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der neuen Holzfaserplatte und des neuen Verfahrens beschrieben.

Die neue Holzfaserplatte weist Borate in einer Flächenkonzentration von nicht weniger als einem Gramm und von nicht mehr als 25 Gramm pro Quadratmeter auf. Diese Borate sind im Bereich der beim Verbau nach innen, d.h. der beim Dachbau nach unten auszurichtenden Hauptseite der Holzfaserplatte konzentriert. Aus diesem Grund ist die Menge der Borate bei der neuen Holzfaserplatte auch als Flächenkonzentration und nicht als Volumenkonzentration definiert. Bei einer Plattendicke der Holzfaserplatte von 16 mm und einer Rohdichte der Holzfaserplatte von 565 kg/m³ entspricht die bei der neuen Holzfaserplatte vorhandene Menge an Boraten weniger als 0,3 % atro Fasern. Dieser Wert wäre für einen wirksamen Schimmelschutz im Volumen der Holzfaserplatte völlig unzureichend. Da die Borate bei der neuen Holzfaserplatte jedoch an einer ihrer Hauptseiten, und zwar der Hauptseite, an der der Schimmelbildung vorgebeugt werden soll, konzentriert sind, reicht die Boratkonzentration dennoch aus, um einen guten Schimmelschutz herbeizuführen. Aufgrund der vergleichsweise geringen Gesamtmenge der Borate sind die Kosten für die neue Holzfaserplatte gegenüber einer Holzfaserplatte ohne Schimmelschutz nur leicht erhöht. Es ist auch nicht notwendig, das Verfahren zu ihrer Herstellung wesentlich zu verändern. Letztlich ist der Eintrag an Fremdstoffen in die Holzfaserplatte so gering, dass diese ihre Unbedenklichkeit aus Umweltgesichtspunkten nicht verliert, zumal Borate in dieser Beziehung als grundsätzlich wenig kritisch anzusehen sind.

Besonders bevorzugt ist es bei der neuen Holzfaserplatte, wenn sich die Borate nicht nur auf der nach innen auszurichtenden Hauptseite der Holzfaserplatte befinden, sondern sowohl an als auch unter der Oberfläche der Holzfaserplatte an dieser Hauptseite vorliegen. So wird ein Abrieb der Borate bei ihrem Handling, einschließlich des Stapelns von Holzfaserplatten, und auch ein rasches Abwaschen der Borate unter Einwirkung von Feuchtigkeit verhindert. Grundsätzlich ist die Gefahr, dass die Borate beispielsweise durch an der Innenseite der Holzfaserplatten kondensierendes Wasser ab- und ausgewaschen werden, so dass sie unwirksam werden, relativ gering, weil die Wasserlöslichkeit von Boraten stark temperaturabhängig ist und bereits bei einer erniedrigten Temperatur von 10 °C nur noch bei etwa 100 g/l liegt. Auch Witterungseinflüsse auf der Baustelle sind daher nicht mit der sofortigen Gefahr verbunden, dass die Borate aus ihrem Bereich an der beim Verbau nach innen ausgerichteten Hauptseite der Holzfaserplatten verloren gehen.

Um dem Verwender einen eindeutigen Hinweis darauf zu geben, welche der beiden Hauptseiten der Holzfaserplatte beim Verbau nach innen auszurichten ist, kann die entsprechende Hauptseite mit einer Markierung versehen sein. Der einseitige Zusatz der Borate im Bereich zu einer Hauptseite der Holzfaserplatten ist normalerweise nicht sichtbar. Er kann jedoch durch Farbstoffe, die z. B. den Boraten direkt zugeschlagen werden, sichtbar gemacht werden. Es ist auch möglich, die Hauptseiten mit aufgedruckten Hinweisen auf ihre vorzunehmende Ausrichtung zu versehen. Im einfachsten Fall werden die neuen Holzfaserplatten so auf Paletten gestapelt, wie es ihrer später vorzunehmenden Ausrichtung entspricht, d. h. z.B. mit ihren beim Dachbau nach unten auszurichtenden Hauptseiten nach unten. Wenn diese Orientierung der Holzfaserplatten beibehalten wird, ist keine Markierung an den Holzfaserplatten selbst notwendig.

Bei dem neuen Verfahren zur Herstellung der Holzfaserplatte werden die Borate in einer Flächenkonzentration von nicht weniger als 1 Gramm und nicht mehr als 25 Gramm pro Quadratmeter auf eine Hauptseite des Faserkuchens, der zu der Holzfaserplatte verpresst wird, oder der Holzfaserplatte selbst aufgebracht, wobei diese Hauptseite die beim Verbau nach innen auszurichtende Hauptseite der Holzfaserplatte ausbildet. Die Borate können also schon vor dem Heißverpressen auf den Faserkuchen oder erst nach dem Heißverpressen auf die schon im Wesentlichen fertige Holzfaserplatte aufgebracht werden. Bevorzugt ist jedoch das Aufbringen auf den Faserkuchen, weil hierdurch eine stärkere Einbindung in das an die später innere Hauptseite angrenzende Volumen der Holzfaserplatte erfolgt.

Die Borate können beispielsweise durch Berieseln des Faserkuchens mit trockenen Boraten oder durch Aufwalzen oder Aufsprühen der Borate auf den Faserkuchen oder die Holzfaserplatte aufgebracht werden. Günstig ist es, wenn die Borate beim Aufbringen in Form einer Lösung, insbesondere einer Lösung in Wasser, vorliegen. Das verdampfende Wasser lässt die Borate zurück und führt zu keiner Fremdstoffbelastung der Holzfaserplatte.

In der derzeit am meisten bevorzugten Ausführungsform des neuen Verfahren werden die Borate in Form einer Lösung in Wasser von oben auf den Faserkuchen aufgesprüht, wobei das mit den Boraten aufgebrachte Wasser beim einschließenden Heißverpressen der Faserplatten verdampft wird. Die zurückbleibenden Borate sind dann so in das Volumen der Holzfaserplatte nahe ihrer unteren Hauptseite eingebunden, das ein ungewolltes Auswaschen durch Kondensationswasser oder das Handling der Holzfaserplatten oder direkte Witterungseinflüsse auf die Holzfaserplatten auf einer Baustelle zuverlässig verhindert wird.

Wenn die Borate von oben auf den Faserkuchen vor dem Heißverpressen aufgebracht werden, ist es bevorzugt, dass die Holzfaserplatte nach dem Heißverpressen gewendet und mit ihrer die Borate aufweisenden Hauptseite nach unten weiter bearbeitet, d. h. beispielsweise verpackt und transportiert, wird. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Holzfaserplatte mit anderen identischen Holzfaserplatten zu einem Stapel gestapelt wird, in dem die beim Dachbau nach unten auszurichtende Hauptseite der Holzfaserplatten jeweils unten liegt. Allein dadurch sind die Borate vor Witterungseinflüssen, beispielsweise Regen auf den Stapel, geschützt. Zudem wir ein Hinweis darauf gegeben, in welcher Orientierung die Holzfaserplatten zu verbauen sind.

Ein anderer oder zusätzlicher Hinweis auf die sinnvolle Orientierung der neuen Holzfaserplatten beim Verbau kann im Rahmen ihrer Herstellung dadurch gegeben werden, dass zusammen mit den Boraten ein Farbstoff auf die eine Hauptseite des Faserkuchens oder der Holzfaserplatte aufgebracht wird, die die beim Verbau nach innen auszurichtende Hauptseite der Holzfaserplatte ausbildet.

Die bislang angegebene Obergrenze für die Flächenkonzentration der Borate von nicht mehr als 25 g/m², die bei einer 16 mm dicken Holzfaserplatte von 565 kg/m³ Rohdichte weniger als 0,3 % atro Fasern entspricht, muss nicht ausgeschöpft werden, um den gewünschten Schimmelschutz bereitzustellen. Dieser wird auch mit maximal 20 g/m² für sehr lange Zeiträume erreicht. Selbst bei 8 bis 10 g/m² kann mit einem Schimmelschutz bei einem noch nicht isolierten Dach von etwa einem halben Jahr gerechnet werden. Ein in aller Regel bereits völlig ausreichender Schimmelschutz von mindestens zwei Monaten wird bereits mit etwa 6, d.h. 5 bis 7 g/m² zuverlässig erreicht. Eine darunter liegende Flächenkonzentration der Borate vermag nur einen verkürzten Schutz zu bewirken. Eine Flächenkonzentration von weniger als 2 g/m² ist bereits im Wesentlichen wirkungslos.

Als Borate zur Verwendung bei der neuen Holzfaserplatte und deren Herstellung kommen vor Allem anorganische Borate, insbesondere Alkali-, Erdalkali- und/oder Ammoniumborate, in Frage. Diese Borate sind einerseits kostengünstig verfügbar und andererseits unter Umweltgesichtspunkten weitestgehend unbedenklich. Mit Umweltgesichtspunkten ist hier sowohl der Einfluss der Holzfaserplatte auf das Wohnklima in einem angrenzenden Wohnraum als auch die Recyclebarkeit der Holzfaserplatte gemeint.

Als in günstiger Weise für die neue Holzfaserplatte und das Verfahren zu deren Herstellung verwendbar haben sich kommerzielle Flammschutzmittel auf der Basis von anorganischen Boraten erwiesen, diie jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung in außergewöhnlich geringer Konzentration und damit entgegen den Herstelleranweisungen verwendet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

Fig. 1

zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine neue Holzfaserplatte.

Fig. 2

zeigt ein Ablaufdiagramm zu dem neuen Verfahren zur Herstellung der neuen Holzfaserplatte; und

Fig. 3

skizziert einen Stapel aus neuen Holzfaserplatten.

Die in Fig. 1 im Querschnitt wiedergegebene Holzfaserplatte 1 ist neben dem Wandbau speziell zur Verwendung im Dachbau vorgesehen und hier entsprechend mit einer Dachneigung dargestellt. Die Holzfaserplatte 1 weist eine typische Dicke von 12 bis 20 mm und eine typische mittlere Rohdichte von 530 bis 600 kg/m³ auf. Die Holzfaserplatte 1 bildet beim Dachbau eine diffusionsoffene Schicht, durch die also Wasserdampf hindurch treten kann. Beim Auftreten sehr großer Wasserdampfmengen an der beim Dachbau nach unten, innen gerichteten Hauptseite 2 der Holzfaserplatte 1, können diese jedoch nicht sofort auf die gegenüberliegende, nach oben, außen gerichtete Hauptseite 3 abdiffundieren. Bei kalten Außentemperaturen und deshalb kalter Holzfaserplatte und gleichzeitig großem Anfall an Luftfeuchtigkeit an der Innenseite des Dachs können so Fälle auftreten, in denen sich Kondensationswasser an der unteren Hauptseite 2 der Holzfaserplatte 1 niederschlägt. Damit dieses Kondensationswasser bzw. die mit ihm verbundene überschüssige Feuchtigkeit der Holzfaserplatte 1 an ihrer unteren Hauptseite 2 zu keiner Schimmelbildung führt, sind anorganische Borate 4 vorgesehen, die die Holzfaserplatte 1 an und hinter ihrer Oberfläche 5 an ihrer unteren Hauptseite 2 aufweist. Die Borate 4 liegen also an der Oberfläche 5, aber auch innerhalb des sich daran angrenzenden Volumens der Holzfaserplatte 1 vor, nicht jedoch an deren oberer Hauptseite 3, wo kein Schimmelschutz benötigt wird. Die Konzentration der Borate 4 an der unteren Hauptseite 2 ermöglicht es, der Holzfaserplatte 1 einen ausreichenden Schimmelschutz mit bezogen auf atro Fasern der Holzfaserplatte 1 sehr geringen Mengen an Boraten 4 zu verleihen. Beispielsweise kann mit einer Flächenkonzentration von etwa 6 g/m² an Boraten 4, was atro Fasern weniger als 0,1 % bedeutet, ein ausreichender Schimmelschutz für einen Belastungszeitraum von mindestens 3 Monaten bewirkt werden.

Fig. 2 skizziert die Herstellung der neuen Holzfaserplatte 1 gemäß Fig. 1. Auf einem Faserkuchen 6 aus mit Bindemitteln beleimten Lignocellulose haltigen Fasern wird eine Lösung 7 aus den Boraten 4 in Wasser von oben aufgesprüht, bevor der Faserkuchen 6 in einer Heißpresse 8 unter Einwirkung von erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur zu der Holzfaserplatte 1 verpresst wird. Bei der Holzfaserplatte 1 hinter der Heißpresse 8 ist die Hauptseite 2, an der die Borate 4 vorliegen, nach oben orientiert. In einem Wender 9, beispielsweise einem so genannten Sternwender, wird die Holzfaserplatte 1 anschließend um 180° gewendet, so dass die Hauptseite 2 mit den Boraten 4 danach nach unten zeigt. Statt bereits auf den Faserkuchen 6 aufgesprüht zu werden, könnte die Lösung 7 auch nach der Heißpresse 8 auf die noch warme Holzfaserplatte 1 aufgesprüht werden, bevor diese in dem Wender 9 gewendet wird.

Fig. 3 skizziert einen Stapel 10 aus mehreren Holzfaserplatten 1 auf einer Unterlage 11. Jede der Holzfaserplatten 1 weist die Borate im Bereich ihrer nach unten weisenden Hauptseite 2 auf. Hierdurch sind die Borate 4 bei den Holzfaserplatten 1 innerhalb des Stapels 10 vor Witterungseinflüssen weitgehend geschützt. Durch die Einbettung der Borate 4 in die Holzfaserplatten 1, so dass die Borate 4 nicht nur auf der Oberfläche 5 der Holzfaserplatten 1 vorliegen, sind sie zudem vor Abrieb von den Holzfaserplatten 1 geschützt. Die Einbettung steht auch einem einfachen Auslaugen der Borate 4 mit Regenwasser oder an der Hauptseite 2 kondensierendem Wasser entgegen. Dabei macht es sich auch vorteilhaft bemerkbar, dass die Wasserlöslichkeit der Borate bei reduzierten Temperaturen nur gering ist. Neben der Auszeichnung der Seiten 2 der Holzfaserplatten 1 in dem Stapel 10 dadurch, dass sie nach unten gewandt sind, kann der Verwender der Holzfaserplatten 1 auch dadurch auf die notwendige Orientierung der Holzfaserplatten 1 beim Dachbau hingewiesen werden, das zusammen mit den Boraten 4 ein Farbstoff aufgebracht wird, der die Hauptseite 2 der Holzfaserplatten von ihrer boratfreien Hauptseite 3 unterscheidet.

1

Holzfaserplatte

2

Hauptseite

3

Hauptseite

4

Borat

5

Oberfläche

6

Faserkuchen

7

Lösung

8

Heißpresse

9

Wender

10

Stapel

11

Unterlage