VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER FASERPLATTE MIT VERBESSERTEN CHEMISCHEN UND MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN

Abstract

 Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte wird flüssiges Härtmaterial vollflächig auf eine Oberseite (14) der Faserplatte (10) aufgebracht, wobei weniger als 500 ml an Härtmaterial pro m² aufgebracht werden. Durch Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Oberseite (14) und der Unterseite (25) der Faserplatte (10) erfolgt ein Einsaugen und/oder Einpressen des Härtmaterials. Hierdurch ist es möglich zu einem späteren Zeitpunkt individualisierbare Faserplatten herzustellen, in die beispielsweise beliebige Konturen und Nuten eingebracht werden können, wobei die erforderliche Nachbearbeitung vereinfacht ist und daher ein wirtschaftliches Herstellen der Faserplatten möglich ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte mit verbesserten chemischen und mechanischen Eigensachten, dies können z. B. Holzfaserplatten oder Hanfplatten sowie Glas und Steinwolleplatten sein. Als Anwendungsbeispiel wird eine Holzfaserplatte verwendet.

[0002] Zur Herstellung von Möbelstücken, Türblättern und dergleichen ist es bekannt Holzfaserplatten zu verwenden. Diese bestehen aus verpressten Holzfaserplatten, die nach dem Pressvorgang üblicherweise eine Dichte von 450 bis 1000 kg/m³ aufweisen. Bei einer herkömmlichen, nicht teilweise durch nachvernetzendes Polyurethan nachbehandelten Holzfaserplatte ist es erforderlich diese zur Erzeugung einer hochwertigen Lackoberfläche mehrfach, das heißt üblicherweise fünf bis sechsfach zu lackieren, wobei zwischen den einzelnen Lackierschritten Schleifarbeiten erforderlich sind. Noch aufwendiger ist das Bearbeiten der Holzfaserplatte, sofern eine strukturierte Oberfläche wie beispielsweise das Einfräsen von Nuten, Kassetten und dergleichen erfolgt. Hierdurch wird die Oberfläche der Holzfaserplatte beispielsweise im Bereich der Nuten, Kassetten poröser, da man durch die dichtere Deckschicht in die weniger dichte Mittellage fräst. Durch das Lackieren z. B. mit wasserlöslichen UV-Lacken, Wasserlacken oder dergleichen stellen sich die Fasern auf, so dass eine aufwendige Nachbearbeitung häufig durch händisches Schleifen erforderlich ist.

[0003] Des Weiteren ist es bekannt, die gesamte Holzfaserplatte mit entsprechendem Imprägniermaterial wie nachvernetzendem Polyurethan zu tränken. Hierbei wird eine große Menge des entsprechenden Imprägniermaterials auf die Platte aufgebracht und dringt in diese ein und härtet aus. Hierdurch kann die Anzahl der aufzubringenden Lackschichten zur Erzeugung einer hochwertigen Lackoberfläche reduziert werden. Auch ist es sodann möglich, eine profilierte Oberfläche durch Einfräsen von Nuten oder dergleichen zu erzeugen, wobei die aufwendigen insbesondere händisch durchzuführenden Schleifschritte reduziert werden können. Ein derartiges Verfahren ist jedoch unwirtschaftlich, da eine sehr große Menge an teurem Härtmaterial verwendet werden muss. Es ist daher bekannt, das entsprechende Härtmaterial nur partiell auf eine Oberseite der Holzfaserplatte aufzubringen und durch Anlegen von Unterdruck an der Unterseite der Holzfaserplatte in diese einzusaugen, wie beispielsweise in DE 19 963 203 beschrieben. Bei einem derartigen Verfahren ist es erforderlich mindestens 1000 ml an Härtmaterial pro Quadratmeter aufzubringen.

[0004] Dieses Verfahren hat ferner den Nachteil, dass vor der Bearbeitung der Holzfaserplatte, die Stellen der Bearbeitung exakt definiert sein müssen. Es ist nicht möglich mit diesem Verfahren eine Holzfaserplatte herzustellen, bei der die Art der Bearbeitung wie die tatsächlich in die Platte eingefrästen Nuten und Konturen erst später festgelegt wird.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte zu schaffen, die individuell bearbeitet werden kann, das heißt bei der erst zu einem späteren Zeitpunkt die Bearbeitungskonturen festgelegt werden können.

[0006] Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.

[0007] Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der bevorzugten Verwendung anhand von Holzfaserplatten näher erörtert, wobei das Verfahren auch für Platten aus anderen, mit flüssigem Härtmittel behandelbaren Materialen geeignet ist.

[0008] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte wird flüssiges Härtmaterial vollflächig auf eine Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Erfindungsgemäß werden hierbei 400 - 800 ml, insbesondere 500 - 600 ml Flüssigkeit an Imprägniermaterial pro Quadratmeter bei einer Plattendicke von 6 - 10 mm, insbesondere 7 - 9 mm auf die Oberseite der Holzfaserplatte aufgebracht Bei einer geringeren Plattendicke wird verhältnismäßig weniger Imprägnierungsmaterial aufgebracht. Wird die Plattendicke auf die Hälfte reduziert, reduziert sich auch die aufgebrachte Menge an Imprägniermittel um 50 %. Es wird bei einer Plattendicke von 2 - 6 mm, insbesondere 3 - 5 mm pro Quadratmeter Imprägniermaterial von 200 - 400 ml, insbesondere 250 - 300 ml aufgebracht. Bei zunehmender Plattendicke, und somit auch zunehmender gewünschter Eindringtiefe des Imprägniermaterials, wird entsprechend mehr Imprägniermaterial vollflächig auf die Oberseite der Faserplatte aufgebracht. Im nächsten Schritt wird zwischen der Oberseite und der Unterseite der Faserplatte eine Druckdifferenz erzeugt, um das Imprägniermaterial großflächig in die Holzfaserplatte einzusaugen und/oder einzupressen. Hierdurch kann die erforderliche Menge an Imprägniermaterial erfindungsgemäß deutlich reduziert werden.

[0009] Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Aufbringen von Imprägniermaterial auf beiden Oberseiten. Nach erfolgtem Aufbringen des Materials auf eine erste Oberseite und anlegen der Druckdifferenz erfolgt daher in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung in einem nächsten Schritt ein Wenden der Platte, so dass die bisherige Unterseite zur neuen Oberseite und die bisherige Oberseite zur neuen Unterseite wird. Anschließend wird wiederum Material auf die jetzt neue Oberseite aufgebracht, wobei die Materialmenge wiederum in Abhängigkeit der Plattendicke der vorstehend beschriebenen Auftragsmenge entspricht.

[0010] Insbesondere durch Aufbringen und Einsaugen bzw. Einpressen von Imprägniermatieral von beiden Seiten können die mechanischen Eigenschaften der Platte deutlich verbessert werden.

[0011] Die Platte weist vorzugsweise eine Dichte von 700 - 1100 kg/m³, insbesondere 800 - 1000 kg/m³. Trotz der relativ hohen Dichte ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, das Imprägnierungsmittel verhältnismäßig tief, insbesondere vollständig in die Holzfaserplatte einzusaugen. Dies hat den Vorteil, dass die mechanischen Eigenschaften der Platte stark verbessert werden, wobei nur eine geringe Menge an Imprägniermaterial eingesetzt werden muss.

[0012] Die Zeiten, für die eine Druckdifferenz angelegt wird, betragen beim ersten Einsaugen, d.h. vor dem Wenden der Platte 70 - 110 s, insbesondere 80 - 100 s. Sofern in bevorzugter Ausführungsform ein Wenden der Platte und Aufbringen von Material auf die sodann neue Oberseite erfolgt, erfolgt das Einsaugen bzw. Einpressen dieses Material sodann für 10 - 25 s, insbesondere 15 - 20 s. Trotz des Einsaugens bzw. Einpressens von Imprägniermaterial von beiden Seiten wird nur eine sehr geringe Menge an Material aus der Platte gesaugt. Diese Menge ist vernachlässigbar.

[0013] Vorzugsweise erfolgt das Erzeugen der Druckdifferenz mittels einer sich über die gesamte Unterseite der Holzfaserplatte erstreckenden Unterdruckkammer. Sowohl das vollflächige Aufbringen als auch das vollflächige Erzeugen von Unterdruck erfolgt hierbei im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Platte.

[0014] Des Weiteren ist es bevorzugt, das Härtematerial vollflächig auf die Oberseite der Holzfaserplatte aufzugießen und/oder aufzusprühen. Hierdurch kann ein gleichmäßiges Auftragen des Imprägniermaterials verwirklicht werden.

[0015] Als Imprägniermaterial ist es bevorzugt ein selbsthärtendes System, ein nachvernetzendes Polymer, oder dergleichen einzusetzen.

[0016] Zusätzlich oder anstelle dieses Materials kann ein Zweikomponentenmaterial verwendet werden, das durchhärtet z. B. ein Polyurethan mit Isocyanat als Härter-Komponente.

[0017] Das Polyurethan ist mit einem Isocyanat versehen, der in Verbindung mit Wasser reagiert. Das Wasser ist in diesem Fall die Restfeuchte der MDF Platte. Die Reaktionszeit wird sehr lange eingestellt und beträgt vorzugsweise ca. 3 Tage. Die Platten können nach der Behandlung gestapelt werden und verkleben nicht.

[0018] Das verwendete Härtmaterial weist vorzugsweise eine Viskosität von 10 bis 80 s gemessen im DIN 4 Messbecher auf.

[0019] Die bevorzugte Druckdifferenz zwischen der Oberseite und der Unterseite der Holzfaserplatte liegt vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,2 bar, wobei dies insbesondere abhängig vom Luftdruck ist. Da es besonderes bevorzugt ist, dass ausschließlich ein Einsaugen erfolgt liegt die Druckdifferenz maximal im Bereich von ca. 1 bar, da es sich um ein offenes System handelt. Das Vorsehen ausschließlich einer Unterdruckkammer auf der Unterseite der Holzfaserplatte hat den Vorteil, dass eine Überdruckkammer auf der Oberseite der Holzfaserplatte entfallen kann.

[0020] Des Weiteren ist es bevorzugt, dass der Differenzdruck durch mindestens eine Vakuumpumpe erzeugt wird, die mit der Unterdruckkammer verbunden ist. Hierbei weist die mindestens eine Vakuumpumpe oder die mehreren Vakuumpumpen gemeinsam eine Saugleistung von 700 bis 1200 m³/h und insbesondere 800 bis 1000 m³/h auf. Diese Saugleistung bezieht sich auf eine Fläche von 1 m².

[0021] Vorzugsweise wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens das Imprägnier- bzw. Härtmaterial über einen Bereich von mindestens 3 mm, insbesondere vollständig in die Holzfaserplatte eingesaugt bzw. eingepresst. Dies ist insbesondere der Fall, wenn ein Aufbringen und Einpressen bzw. Einsaugen des Imprägniermaterials von beiden Seiten erfolgt.

[0022] Bei dem nachstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wurden sehr gute Ergebnisse erzielt:

Verwendete Holzfaserplatte: MDF 610 kg/m³, Plattenstärke 8 mm

Verwendetes Material: POLYURETHAN mit Isocyanat

Aushärtezeit des Härtmaterials: ca. 2 bis 3 Tage

[0023] Auftragen von 500 ml Härtmaterial pro Quadratmeter durch Gießen.

[0024] Erzeugen von ca. 1000 mbar Unterdruck an der Unterseite der Holzfaserplatte mit Hilfe von drei Vakuumpumpen mit einer Saugleistung von je 300 m³/h bei einer Fläche der Holzfaserplatte von 1 m².

[0025] In Abhängigkeit vom Luftdruck wurde ein Unterdruck von -920 mbar erreicht. Die Saugzeit beträgt je nach Eindringtiefe zwischen 20 und 90 s.

[0026] Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer bevorzugten Ausführungsform einer geeigneten Vorrichtung näher erläutert.

[0027] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht einer geeigneten Vorrichtung.

[0028] Eine durch ein herkömmliches Pressverfahren hergestellte Holzfaserplatte 10 wird in einer ersten Station mit Hilfe einer Sprüheinrichtung 12 auf einer Oberseite 14 mit Härtmaterial besprüht. Hierzu wird der sich über die gesamte Breite der Holzfaserplatte 10 erstreckende Sprühkopf 16 kontinuierlich in Richtung eines Pfeils 18 über die gesamte Länge der Holzfaserplatte 10 bewegt. Hierdurch erfolgt ein gleichmäßiges flächiges Aufbringen an Härtmaterial auf der Oberseite 14. Beispielsweise mit Hilfe von Transportrollen 20 wird die Holzfaserplatte in Richtung eines Pfeils 22 in die nächste Bearbeitungsstation transportiert.

[0029] In der nächsten Bearbeitungsstation liegt die Holzfaserplatte auf einer durch einen beispielsweise rechteckigen am Rand der Holzfaserplatte 10 verlaufenden Rahmen 24 ausgebildeten Vakuumkammer 26 auf. Die Vakuumkammer 26 ist mit drei Vakuumpumpen 28 verbunden. Durch die Vakuumpumpen 28 wird über einen Zeitraum von ca. 90 Sekunden ein Druck von ca. 1000 mbar in der Vakuumpumpenkammer 26 und somit an einer Unterseite 25 der Holzfaserplatte 10 erzeugt. Hierdurch erfolgt ein vollflächiges Einsaugen des auf der Oberseiter 14 der Holzfaserplatte 10 angeordneten Härtmaterials.

[0030] Anschließend kann die Holzfaserplatte 10 nach dem Aushärten des Materials individuell bearbeitet werden. Hierdurch kann bei sehr guten Qualitätsergebnissen ein individuelles Profilieren und Strukturieren der Oberfläche der Holzfaserplatte durch Einbringen von Nuten und dergleichen erfolgen. Ein aufwendiges insbesondere händisches Nachschleifen ist vor einem Beschichten der Oberfläche mit Lack oder dergleichen nicht mehr erforderlich.

[0031] Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt nach dem Aufbringen und Einsaugen bzw. Einpressen von Imprägniermaterial auf die Oberseite 14 ein Wenden der Holzfaserplatte, so dass die Unterseite 25 zur neuen Oberseite und die Oberseite 14 zur neuen Unterseite wird. Anschließend erfolgt wiederum ein vollständiges Aufbringen von flüssigem Härtmaterial und ein entsprechendes Einsaugen bzw. Einpressen wie vorstehend beschrieben.

[0032] Der einzige wesentliche Unterschied besteht darin, dass das Einsaugen bzw. Einpressen über einen deutlich geringeren Zeitraum von insbesondere 10 - 25 s, und besonders bevorzugt 15 - 20 s erfolgt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte, insbesondere einer gehärteten Holzfaserplatte mit den Schritten:

Vollflächiges Aufbringen eines flüssigen Härtmaterials auf eine Oberseite (14) einer Faserplatte (10),

wobei 400 - 800 ml, insbesondere 500 - 600 ml an Imprägniermaterial pro Quadratmeter aufgebracht werden, bei einer Plattendicke von 6 - 10 mm, insbesondere 7 - 9 mm bzw. wobei 200 - 400 ml, insbesondere 250 - 300 ml an Imprägniermaterial pro Quadratmeter aufgetragen werden bei einer Plattendicke von 2 - 6 mm, insbesondere 3 - 5 mm, und

Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Oberseite (14) und einer Unterseite (25) der Holzfaserplatte (10) zum Einsaugen und/oder Einpressen des Imprägniermaterials in die Holzfaserplatte (10).

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit den zusätzlichen Schritten:

Wenden der Holzfaserplatte,

Vollflächiges Aufbringen eines flüssigen Härtmaterials auf einer neuen Oberseite (25) einer Faserplatte (10),

wobei 400 - 800 ml, insbesondere 500 - 600 ml an Imprägniermaterial pro Quadratmeter aufgebracht werden, bei einer Plattendicke von 6 - 10 mm, insbesondere 7 - 9 mm bzw. wobei 200 - 400 ml, insbesondere 250 - 300 ml an Imprägniermaterial pro Quadratmeter aufgetragen werden bei einer Plattendicke von 2 - 6 mm, insbesondere 3 - 5 mm, und

Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der neuen Oberseite (25) und der neuen Unterseite (14) der Holzfaserplatte (10) zum Einsaugen und/oder Einpressen des Imprägniermaterials in die Holzfaserplatte (10).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Holzfaserplatte 700 - 1100 kg/m³, insbesondere 800 - 1000 kg/m³ beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei zum ersten Einsaugen und/ oder Einpressen die Druckdifferenz zwischen der Oberseite (14) und der Unterseite (15) für 70 - 110 s, insbesondere 80 - 100 s angelegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1- 3, wobei zum zweiten Einsaugen und/ oder Einpressen die Druckdifferenz zwischen der neuen Oberseite (25) und der neuen Unterseite (14) für 10 - 25 s, insbesondere 15 - 20 s angelegt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Druckdifferenz mittels einer sich über die gesamte Unterseite (25) der Faserplatte (10) erstreckende Unterdruckkammer (26) erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniermaterial durch Aufgießen und/oder Aufsprühen auf die Oberseite (14) aufgetragen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material eine Viskosität von 10 bis 80 s, gemessen in DIN, 4, Messbecher, aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz 0,8 bis 1,2 bar beträgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz durch mindestens eine Vakuumpumpe mit einer gesamten Saugleistung von 700 bis 1200 m³/h insbesondere 800 bis 1000 m³/h auf einer Fläche von 1 m² erfolgt.

11. Verfahren nach einem er Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Härtmaterial mindestens 3 mm, vorzugsweise vollständig in die Faserplatte (10) eindringt.

Zeichnung