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(11) | EP 3 178 622 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | HOLZWERKSTOFFPLATTE MIT REDUZIERTER EMISSION AN FLÜCHTIGEN ORGANISCHEN VERBINDUNGEN (VOCS) UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG |
| (57) Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten,
insbesondere Holzspanplatten und Holzfaserplatten, mit reduzierter Emission an flüchtigen
organischen Verbindungen (VOCs) umfassend die Schritte: a) Herstellen von Holzhackschnitzeln
aus geeigneten Hölzern, b) Wärmebehandlung von zumindest einem Teil der Holzhackschnitzel
bei einer Temperatur zwischen 150°C und 300°C über einen Zeitraum von 1h bis 5h; c)
Zerkleinern der nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzel und zumindest eines Teiles
der wärmebehandelten Holzhackschnitzel durch Zerspanen zur Gewinnung von Holzspänen
oder durch Aufschließen zur Gewinnung von Holzfasern; d) Beleimen der Holzspäne oder
Holzfasern mit mindestens einem Bindemittel; e) Aufbringen der beleimten Holzspäne
auf ein Transportband unter Ausbildung eines mehrschichtigen Spankuchens oder der
beleimten Holzfasern auf ein Transportband unter Ausbildung eines einschichtigen Faserkuchens;
und f) Verpressen des Spankuchens oder des Faserkuchens zu einer Holzwerkstoffplatte.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Holzspanplatte und eine Holzfaserplatte
hergestellt mit diesem Verfahren. |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, insbesondere Holzspanplatten oder Holzfaserplatten gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1, mit dem Verfahren hergestellte Holzspanplatten gemäß Anspruch 10, mit dem Verfahren hergestellte Holzfaserplatten gemäß Anspruch 12, deren Verwendung gemäß Anspruch 14 und die Verwendung von aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen und Holzfasern gemäß Anspruch 15.
Beschreibung
[0002] Holzwerkstoffplatten, wie Holzspanplatten oder Holzfaserplatten, wobei vorliegend unter Holzfaserplatten immer mittel- oder hochdichte Holzfaserplatten (MDF/HDF) zu verstehen sind, bilden die Basis vieler Gegenstände des täglichen Lebens, beispielsweise von Möbeln oder Belägen für Wand, Boden oder Decke. Neben einigen technologischen Parametern, die die Festigkeit der Platten bei mechanischer Belastung betreffen, ist besonders die Emission aus den Produkten ein zunehmend wichtiges Qualitätskriterium.
[0003] Üblicherweise stellen die Emissionen, insbesondere von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), bei einer Holzspanplatte oder Holzfaserplatte nur ein untergeordnetes Problem dar, weil bei vielen Produkten die Oberfläche mit dekorativen Beschichtungen veredelt wird. Allerdings gibt es auch Anwendungen bei denen Holzspanplatten und Holzfaserplatten unbeschichtet in größerem Maßstab eingesetzt werden (z.B. als Nut- und Federplatten, im Innenausbau usw.). Auch der Einsatz von leichten und superleichten Holzfaserplatten erfolgt oft ohne Beschichtung. Dabei ist ein kritischer Aspekt, dass bei Emissionen häufig auf das sogenannte AgBB-Schema Bezug genommen wird, indem bei der Bestimmung von Emissionen von einer Raumbeladung von 1 m2/m3 und einem definierten Luftwechsel (0,5/h) ausgegangen wird. Durch Wand-, und Deckenverkleidungen, Bodenbeläge und Möbel aus MDF/HDF-Holzfaserplatten können diese Raumbeladungen aber deutlich überschritten werden. Auch der Luftwechsel von 0,5/h wird in modernen Niedrigenergie-Häusern häufig deutlich unterschritten. Dies kann in Kombination zu höheren Raumkonzentrationen an Holzinhaltsstoffen führen.
[0004] Im Verlaufe der Herstellung von Holzwerkstoffplatten und insbesondere bedingt durch den Herstellungsprozess der Holzspäne und Holzfasern entstehen bzw. werden eine Vielzahl von flüchtigen organischen Verbindungen freigesetzt. Zu den flüchtigen organischen Verbindungen, auch VOCs genannt, gehören flüchtige organische Stoffe, die leicht verdampfen bzw. bereits bei niedrigeren Temperaturen, wie zum Beispiel Raumtemperatur als Gas vorliegen.
[0005] Die flüchtigen organischen Verbindungen VOC sind entweder bereits im Holzmaterial vorhanden und werden während der Aufarbeitung aus diesem abgegeben oder sie werden nach derzeitigem Erkenntnisstand durch den Abbau von ungesättigten Fettsäuren gebildet, die wiederum Zersetzungsprodukte des Holzes sind. Typische Umwandlungsprodukte, die während der Bearbeitung auftreten, sind zum Beispiel höhere Aldehyde oder auch organische Säuren. Organische Säuren fallen insbesondere als Spaltprodukte der Holzbestandteile Zellulose, Hemizellulosen und Lignin an, wobei bevorzugt Alkansäuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Hexansäure oder aromatische Säuren gebildet werden. Aldehyde werden während der hydrolytischen Aufarbeitung aus den Grundbausteinen der Zellulose oder Hemizellulose gebildet werden. So wird z.B. der Aldehyd Furfural aus Mono-und Disacchariden der Zellulose bzw. Hemizellulose gebildet, während aromatische Aldehyde während des partiell stattfindenden hydrolytischen Ausschlusses von Lignin freigesetzt werden können. Weitere freigesetzte Aldehyde sind u.a. die höheren Aldehyde Hexanal, Pentanal oder Oktanal.
[0006] Um das Problem der VOC-Emission zu lösen wurden in der Vergangenheit verschiedene Ansätze beschrieben. Zum einen besteht die Möglichkeit Holzfasern mit anderen natürlichen Fasern wie z.B. Wolle, Hanfflachs, zu mischen, die sich im Hinblick auf ihr Emissionsverhalten günstiger verhalten, um somit eine ökologische Holzfaserplatte mit verbesserter Emissionscharakteristik zu erhalten. Ein Nachteil hierbei ist allerdings die mit diesen Fasern verbundenen hohen Kosten und eingeschränkte Verfügbarkeit, da teilweise für die entsprechenden Faserarten auch höherwertige Anwendungen existieren, die einen anderen Einsatz nahelegen.
[0007] Auch kann durch Zugabe von alkalischen Stoffen der pH-Wert in der Holzmatrix erhöht werden, um so die in der Holzmatrix ablaufenden säurekatalysierten Reaktionen zu verhindern bzw. zu reduzieren (Roffael, E., et al, Holzzentralblatt 1990, 116: 1684-1685). Weitere Möglichkeiten in der Reduzierung der Emission von leichtflüchtigen organischen Verbindung bestehen in der Zugabe von Zeolith (WO 2010/ 136106), Bisulfiten oder Pyrosulfiten (US2009/0130 474 A1) als Aldehydfänger oder auch in der Zugabe von Polyaminen zur Reduzierung von während des wässrigen Holzaufschlusses freigesetzten Aldehyden und organischen Säuren (EP 2 567 798).
[0008] In der EP 0639434 B2 wird ein Herstellungsverfahren für MDF- Holzfaserplatten beschrieben, welches sich von den konventionellen Verfahren im Bereich des Faseraufschlusses unterscheidet. Hier wird ein CTMP (chemo-thermo-mechanical-pulping) Verfahren zum Faseraufschluss verwendet, um eine Verringerung der Emission flüchtiger organischer Verbindungen in der fertigen Holzfaserplatte zu bewirken. Dazu wurde als chemische Komponente Na2SO3 oder NaOH zugeführt. Dieses Verfahren hat sich bisher allerdings am Markt nicht durchgesetzt.
[0009] Entsprechend besteht nach wie vor ein sehr großer Bedarf an emissionsarmen Holzwerkstoffplatten sowie an möglichst einfachen und sicheren Herstellverfahren.
[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, insbesondere von Holzspanplatten oder Holzfaserplatten bereitzustellen, welches die Herstellung dieser Holzwerkstoffplatten mit deutlich verbesserten VOC-Emissionswerten ermöglicht. Dies sollte ohne gravierende Veränderung des üblichen Fertigungsprozesses erfolgen und nicht zu Kostensteigerungen führen. Auch sollte die Herstellung selbst keine höheren Emissionen erzeugen oder üblicherweise entstehende Prozesswässer stärker belasten. Zudem sollten die resultierenden Produkte ohne Probleme in der sich anschließenden Wertschöpfungskette verarbeitbar sein.
[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, insbesondere von Holzspanplatten und Holzfaserplatten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit diesem Verfahren hergestellte Holzwerkstoffplatten gemäß der Ansprüche 10 und 12 gelöst.
[0012] Entsprechend wird ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, insbesondere von Holzspanplatten und Holzfaserplatten mit reduzierter Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) bereitgestellt, welches die folgenden Schritte umfasst:
- a) Herstellen von Holzhackschnitzeln aus geeigneten Hölzern,
- b) Wärmebehandlung von zumindest einem Teil der Holzhackschnitzel bei einer Temperatur zwischen 150°C und 300°C über einen Zeitraum von 1 h bis 5h;
- c) Zerkleinern der nicht-wärmebehandelten Holzhackschnitzel und zumindest eines Teiles der wärmebehandelten Holzhackschnitzel durch Zerspanen zur Gewinnung von Holzspänen oder durch Aufschließen zur Gewinnung von Holzfasern;
- d) Beleimen der Holzspäne oder Holzfasern mit mindestens einem Bindemittel;
- e) Aufbringen der beleimten Holzspäne auf ein Transportband unter Ausbildung eines mehrschichtigen Spankuchens oder der beleimten Holzfasern auf ein Transportband unter Ausbildung eines einschichtigen Faserkuchens; und
- f) Verpressen des Spankuchens oder des Faserkuchens zu einer Holzwerkstoffplatte.
[0013] Das vorliegende Verfahren ermöglicht die Herstellung von Holzwerkstoffplatten wie Holzspanplatten und Holzfaserplatten unter Verwendung von wärmebehandelten Holz, insbesondere wärmebehandelten Holzhackschnitzeln, die zusätzlich oder alternativ zu unbehandelten, nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzeln in einen bekannten Herstellungsprozess eingeführt werden.
[0014] Eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Holzwerkstoffplatte, insbesondere in Form einer Holzspanplatte oder einer Holzfaserplatte mit einer typischen Rohdichte von 400 bis 1200 kg/m3 umfassend aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen oder Holzfasern weist eine verminderte Emission von flüchtigen organischen Verbindungen, insbesondere von höheren Aldehyden sowie von organischen Säuren auf.
[0015] Durch die Bereitstellung des vorliegenden Verfahrens ergeben sich weitere Vorteile. So ist eine einfache Herstellung von Holzwerkstoffplatten, wie Holzspanplatten und Holzfaserplatten ohne wesentliche Beeinflussung der üblichen Prozesskette möglich. Zudem wird die Emission von flüchtigen Verbindungen in die Luft im Verlaufe des Herstellungsprozesses der Holzwerkstoffplatten und die Belastung der Prozesswässer reduziert.
[0016] Die vorliegend angewendete Wärmebehandlung der Holzhackschnitzel erfolgt bevorzugt in einer Sattdampfatmosphäre insbesondere unter einem erhöhten Druck, bevorzugt über 5 bar.
[0017] Die vorliegende Wärmebehandlung kann dabei sowohl als an sich bekannte Torrefizierung als auch, zumindest in Hinblick auf die Druckverhältnisse als eine Abwandlung der an sich bekannten Torrefizierung verstanden werden. Torrefizierung ist ein thermisches Behandlungsverfahren, bei welchem das zu torrefizierende Material in einer sauerstofffreien Gasatmosphäre typischerweise bei Atmosphärendruck erhitzt wird. Die Behandlung von Biomasse ohne Luftzutritt führt zu einer pyrolytischen Zersetzung und Trocknung. Das Verfahren wird bei für eine Pyrolyse relativ niedrigen Temperaturen von 250 bis 300 °C durchgeführt. Ziel ist, ähnlich wie bei einer Verkokung, die Erhöhung der massen- und volumenbezogenen Energiedichte und damit des Heizwerts des Rohmaterials, eine Steigerung der Transportwürdigkeit oder eine Reduzierung des Aufwands bei einem nachfolgenden Zermahlen von Biomasse.
[0018] Der Schritt der Wärmebehandlung der Holzhackschnitzel kann in dem vorliegenden Verfahren in verschiedener Weise vorgesehen sein.
[0019] So ist es gemäß einer Ausführungsform möglich, den Schritt der Wärmebehandlung der Holzhackschnitzel in den Herstellungsprozess der Holzwerkstoffplatten, wie Holzspanplatten und Holzfaserplatten zu integrieren, d.h. der Wärmebehandlungschritt ist in den Gesamtprozess bzw. Prozesslinie eingegliedert und erfolgt online.
[0020] In einer anderen Ausführungsvariante kann der Schritt der Wärmebehandlung der Holzhackschnitzel separat von dem Herstellungsprozess der Holzwerkstoffplatten, wie Holzspanplatten und Holzfaserplatten durchgeführt werden. Demnach erfolgt der Wärmebehandlungsschritt in dieser Ausführungsvariante des vorliegenden Verfahrens außerhalb des Gesamtprozesses bzw. der Prozesslinie. Die Holzhackschnitzel werden hierbei aus dem Herstellungsprozess ausgeschleust und in die Wärmebehandlungsvorrichtung (z.B. Wärmebehandlungsreaktor) eingeführt. Anschließend können die wärmebehandelten Holzhackschnitzel ggf. nach einer Zwischenlagerung wieder in den herkömmlichen Herstellungsprozess eingeschleust werden. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität im Herstellungsverfahren.
[0021] Die vorliegend verwendeten Holzhackschnitzel können eine Länge zwischen 10 bis 100 mm, bevorzugt 20 bis 90 mm, insbesondere bevorzugt 30 bis 80 mm; eine Breite zwischen 5 bis 70 mm, bevorzugt 10 bis 50 mm, insbesondere bevorzugt 15 bis 20 mm; und eine Dicke zwischen 1 und 30 mm, bevorzugt zwischen 2 und 25 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 3 und 20 mm aufweisen.
[0022] In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens werden die Holzhackschnitzel bei Temperaturen zwischen 200°C und 280°C, insbesondere bevorzugt zwischen 220°C und 260°C wärmebehandelt.
[0023] Wie oben ausgeführt, kann der Wärmebehandlungsprozess der Holzhackschnitzel über einen Zeitraum zwischen 1 und 5 h, bevorzugt zwischen 2 und 3 h betragen, wobei die Dauer des Prozesses in Abhängigkeit der Menge und Art des eingesetzten Ausgangsmaterials variiert. Der Prozess de Wärmebehandlung wird bevorzugt bei einem Masseverlust der Holzhackschnitzel von 10 bis 30%, bevorzugt 15 bis 20% beendet.
[0024] Wie oben bereits erwähnt, werden in einer Ausführungsvariante des vorliegenden Verfahrens die Holzhackschnitzel durch Erhitzen in sauerstoffarmer oder sauerstofffreier Atmosphäre, insbesondere in einer Sattdampfatmosphäre wärmebehandelt. Dies kann unter Atmosphärendruck erfolgen. Im Falle der Verwendung von Sattdampf läuft der Wärmebehandlungsprozess bevorzugt bei Temperaturen zwischen 160°C und 220°C und Drücken von 6 bar bis 16 bar ab.
[0025] Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn zumindest ein Teil der Holzhackschnitzel mit einer Feuchte von 20-50 Gew% wärmebehandelt werden, d.h. hier erfolgt keine vorherige Trocknung der Holzhackschnitzel, sondern die Holzhackschnitzel werden ohne weitere Vorbehandlung nach dem Zerspanen der Wärmebehandlungsvorrichtung zugeführt.
[0026] Der vorliegend zum Einsatz kommende Wärmebehandlungsreaktor kann als Batch-Anlage oder als kontinuierlich betriebene Anlage vorliegen.
[0027] Die während des Wärmebehandlungsprozesses im Wesentlichen aus Hemizellulosen und anderen niedermolekularen Verbindungen freigesetzten Pyrolysegase werden zur Erzeugung von Prozessenergie benutzt. Dabei ist die Menge an gebildeten Gasgemisch als gasförmiger Brennstoff ausreichend, um den Prozess energetisch autark zu betreiben.
[0028] Die wärmebehandelten Holzhackschnitzel werden bevorzugt auf Raumtemperatur abgekühlt und ggf. zwischengelagert oder dem Herstellungsprozess unmittelbar, ggf. nach Befeuchtung, wieder zugeführt.
[0029] In einer Variante des vorliegenden Verfahrens werden die wärmebehandelten Holzhackschnitzel in einem Wasserbad abgekühlt und gewässert, wobei dem Wasser mindestens ein Benetzungsmittel zugegeben wird. Das Netzmittel z.B. ein herkömmliches Tensid erleichtert die Benetzung der durch die Wärmebehandlung entstandenen hydrophoben Oberfläche der Holzhackschnitzel mit Wasser. Die Menge Netzmittel liegt dabei in dem Wasserbad, in das die Holzhackschnitzel überführt werden bei 0,1 bis 1,0 Gew%. Durch das Wässern wird der anschließende Zerspanungs- oder Zerfaserungsprozess positiv beeinflusst. Auch die Benetzung der Späne oder Fasern mit Bindemitteln, die Wasser als Lösemittel enthalten, wird hierdurch verbessert. Im Ergebnis des Wässerungsprozesses wird die Feuchte der wärmebehandelten Hackschnitzel auf 5 bis 20%, bevorzugt 10 bis 15% eingestellt.
[0030] Ebenfalls wird die Feuchte der unbehandelten, nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzel entsprechend eingestellt. Die Holzhackschnitzel werden in diesem Schritt z.B. gewaschen und gekocht. Die Wasserbehandlung ist wünschenswert, damit sich die Holzhackschnitzel zerspanen bzw. zerfasern lassen. Zudem würde ohne Wasser bei der Zerspanung bzw. Zerfaserung sehr viel unerwünschter Staub entstehen.
[0031] Es schließt sich ein Zerspanungsprozess der Holzhackschnitzel in einem Zerspaner oder ein Zerfaserungsprozess der Holzhackschnitzel in einem Refiner an, wobei Holzspänen bzw. den Holzfasern während des Zerfaserungsprozesses ebenfalls zusätzlich ein Benetzungsmittel zur Verbesserung der Wasserbenetzung des wärmebehandelten Holzes bzw. der Holzhackschnitzel zugegeben werden kann.
[0032] Die im Zerspanungsprozess hergestellten Holzspäne werden in feines und grobes Spanmaterial unterteilt, wobei die größeren Holzspäne bevorzugt in der Mittelschicht der Spanplatte verwendet werden und die kleineren Holzspäne bevorzugt in den Deckschichten verwendet werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn die in der Mittelschicht zum Einsatz kommenden Holzspäne aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellt wurden, da diese typischerweise eine dunkle Färbung aufweisen. Bei Verwendung der dunkel gefärbten Späne in der Mittelschicht wird die Plattenoptik somit nicht beeinträchtigt. Da die Mittelschicht typischerweise etwa 2/3 einer Spanplatte ausmacht, wird der Effekt auf Emissionsreduzierung zudem nicht negativ beeinflusst.
[0033] Die mit dem Zerfaserungsprozess hergestellten Holzfasern weisen eine Länge zwischen 1,5 mm und 20 mm und eine Dicke zwischen 0,05 mm und 1 mm auf.
[0034] In einem weiteren Schritt des vorliegenden Verfahrens werden die Holzspäne nach dem Zerspanungsprozess oder die Holzfasern nach dem Zerfaserungsprozess mit mindestens einem zur Vernetzung der Holzspäne oder Holzfasern geeigneten Bindemittel in Kontakt gebracht, wobei das In-Kontaktbringen der Holzspäne und Holzfasern mit dem Bindemittel jeweils in unterschiedlicher Weise erfolgen kann.
[0035] So können die Holzfasern mit dem mindestens einen Bindemittel in Schritt d) in einem Blow-Line-Verfahren kontaktiert werden, bei dem das Bindemittel in den Strom aus Holzfasern eingespritzt wird. Hierbei ist es möglich, dass die weiter unten beschriebenen Bindemittel zur Holzfaservernetzung in der Blow-Line einem Holzfaser-Dampfgemisch zugeführt werden.
[0036] Holzspäne werden hingegen bevorzugt in einer Mischvorrichtung mit dem Bindemittel kontaktiert.
[0037] Die Menge an zugegebenen Bindemittel ist abhängig von der Art des Bindemittels und der Art der Holzwerkstoffplatte.
[0038] Im Falle eines Bindemittels auf Formaldehydbasis für eine Holzfaserplatte beträgt die auf die Holzfasern aufzutragende Bindemittelmenge zwischen 3 bis 20 Gew%, bevorzugt 5 bis 15 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 8 und 12 Gew%. Werden hingegen Polyurethanhaltige Bindemittel, wie PMDI, für Holzfaserplatten verwendet, reduziert sich die notwendige Bindemittelmenge auf 1 bis 10 Gew%, bevorzugt 2 bis 8 Gew%, insbesondere bevorzugt auf 4 bis 6 Gew%.
[0039] Im Falle von Holzspanplatten werden bevorzugt Bindemittel auf Formaldehydbasis eingesetzt, wobei für die Mittelschicht Bindemittelmengen zwischen 5 und 8 Gew%, bevorzugt zwischen 6 und 7 Gew%, und für die Deckschicht zwischen 6 und 10 Gew%, bevorzugt zwischen 8 und 9 Gew% eingesetzt werden. Bei Einsatz eines Bindemittels auf Polyurethan-Basis, wie PMDI, in Holzspanplatten beträgt die Bindemittelmenge in der Mittelschicht zwischen 2 und 5 Gew%, bevorzugt 3 Gew%, und in der Deckschicht zwischen 4 und 8 Gew%, bevorzugt 5 Gew%.
[0040] Wie bereits angedeutet wird in einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens bevorzugt ein Polymerklebstoff als Bindemittel verwendet, der ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend Formaldehyd-Klebstoffe, Polyurethan-Klebstoffe, Epoxidharz-Klebstoffe, Polyester-Klebstoffe, wobei hauptsächlich Formaldehyd-Klebstoffe zum Einsatz kommen.
[0041] Als Formaldehyd-Klebstoff kann insbesondere ein Phenol-Formaldehydharz-Klebstoff (PF), ein Kresol-/ Resorcin-Formaldehydharz-Klebstoff, Harnstoff-Formaldehyd Harz-Klebstoff (UF) und/oder Melamin-Formaldehyd Harz Klebstoff (MF) verwendet werden.
[0042] Als Alternative zum Formaldehyd-Klebstoff bieten sich in geringerem Umfang Polyurethan-Klebstoffe basierend auf aromatischen Polyisocyanaten, insbesondere Polydiphenylmethandiisocyanat (PMDI), Toluylendiisocyanat (TDI) und/oder Diphenylmethandiisocyanat (MDI), wobei PMDI besonders bevorzugt ist, an.
[0043] Möglich und vorstellbar wäre auch die Verwendung von Mischungen aus zwei oder mehreren Polymerklebstoffen, wie einem Formaldehyd-Klebstoff (wie MUF, MF, UF) und einem Polyurethanklebstoff (wie PMDI). Derartige Hybridklebstoffsysteme sind aus der EP 2 447 332 B1 bekannt.
[0044] Es ist ebenfalls möglich, zusammen oder separat mit dem Bindemittel den Holzspänen oder Holzfasern mindestens ein Flammschutzmittel zuzuführen.
[0045] Das Flammschutzmittel kann typischerweise in einer Menge zwischen 1 und 20 Gew%, bevorzugt zwischen 5 und 15 Gew%, insbesondere bevorzugt 10 Gew% dem Holzfaser-Bindemittel-Gemisch zugegeben werden.
[0046] Typische Flammschutzmittel sind ausgewählt aus der Gruppe umfassend Phosphate, Borate, insbesondere Ammoniumpolyphosphat, Tris(tri-bromneopentyl)phosphat, Zinkborat oder Borsäurekomplexe von mehrwertigen Alkoholen.
[0047] In einem nächsten Verfahrensschritt werden die Holzspäne oder Holzfasern bis zu einem Feuchtegrad von 1 bis 10 %, bevorzugt 3 bis 5 getrocknet %. Im Falle von Holzspänen erfolgt der Trocknungsprozess bevorzugt in einem einstufigen Prozess, z.B. in einem Trommeltrockner, wohingegen Holzfasern in einem zweistufigen Prozess getrocknet werden können.
[0048] Die getrockneten Holzspäne oder Holzfasern werden anschließend entsprechend ihrer Größe sortiert bzw. gesichtet und bevorzugterweise zwischengelagert, zum Beispiel in Silos oder Bunkern.
[0049] Das Sichten der Späne oder Fasern nach dem Trocknungsprozess ist typischerweise verbunden mit einer Nachreinigung. Hierzu werden die Fasern in einen Luftstrom gegeben und entweder über Wirbelbildung, scharfe Umlenkungen, Prallsichtung, Steigluftsichtung oder einer Kombination mehrerer Effekte von Schwerteilen wie Leimklumpen weitestgehend befreit. Anschließend werden die Fasern erneut über Zyklonabscheider vom Luftstrom getrennt und der weiteren Verwendung zugeführt. Im Falle der Sichtung von Holzspänen werden diese in gröbere Späne für die Mittelschicht und feinere Späne für die Deckschichten unterteilt.
[0050] Wie oben ausgeführt kann die Beleimung der Holzfasern bereits vor dem Trocknen erfolgen. Die Beleimung der Holzfasen kann aber auch nach dem Trocknen erfolgen. Im Falle der Verwendung von Holzspänen erfolgt die Beleimung jedoch nach der Sichtung, wobei das Beleimen durch Vermischen von Spänen und Leim erfolgt.
[0051] Nach dem Sichten werden die beleimten Holzspäne oder Holzfasern auf ein Transportband unter Ausbildung eines Spankuchens oder Faserkuchens aufgestreut. Die im Falle der Holzfasern typischerweise verwendete Streustation besteht aus einem Dosierbunker, einer Mattenstreuung und einer Mattenglättung. Im Falle der Holzspäne wird üblicherweise mit einer Windstreuung gearbeitet, wobei zunächst eine erste Deckschicht, gefolgt von der Mittelschicht und abschließend eine zweite Deckschicht gestreut wird.
[0052] Der Spankuchen bzw. der Faserkuchen wird anschließend zunächst vorgepresst und anschließend bei Temperaturen zwischen 100°C und 250°C, bevorzugt 130°C und 220°C, insbesondere bei 200°C heiß verpresst.
[0053] Hierbei wird der Spankuchen oder der Faserkuchen nach dem Streuen zunächst gewogen und die Feuchte gemessen. Der Span- bzw. Faserkuchen gelangt anschließend in die Vorpresse. Hier wird der Kuchen bei der kalten Vorverdichtung in der Dicke reduziert, damit die anschließenden Heißpressen effizienter beschickt werden können und die Gefahr der Beschädigung des Kuchens reduziert wird. Bei der Vorverdichtung im Durchlauf wird zumeist mit Bandvorpressen, nach dem Prinzip des Förderbandes (seltener mit Plattenbandvorpressen, nach dem Prinzip der Panzerkette, oder mit Walzenbandvorpressen, nach dem Prinzip des Pyramidensteintransportes mit Rundhölzern) gearbeitet.
[0054] Nach der Vorpressung folgt die Besäumung des verdichteten Kuchens bzw. der Matte. Hier werden Seitenstreifen von der Matte abgetrennt, so dass die entsprechend gewünschte Plattenbreite produziert werden kann. Die Seitenstreifen werden vor der Streumaschine in den Prozess zurückgeführt. Weitere Messgeräte zur Dichtekontrolle oder Metallerkennung können folgen. Auch eine Mattenbesprühung zur Verbesserung der Oberflächenqualitäten oder Beschleunigung der Mattendurchwärmung kann folgen.
[0055] Es schließt sich die Heißpressung an, die getaktet oder kontinuierlich durchgeführt werden kann. Vorliegend ist ein kontinuierlich durchgeführtes Heißpressen bevorzugt. Hierzu werden kontinuierlich arbeitende Pressen verwendet, die mit einem Pressband oder mit Pressplatten arbeiten, über die der Druck und die Temperatur übertragen werden. Das Band wird dabei entweder von einem Rollenteppich, einem Stabteppich oder einem Ölpolster gegenüber den zumeist mit Thermalöl (seltener mit Dampf) beheizten Heizplatten abgestützt. Dieses Pressensystem ermöglicht die Produktion von Plattendicken zwischen 1,5 mm und 60 mm. Auf Kalanderpressen können ausschließlich dünne Span- oder Faserplatten hergestellt werden. Die Pressung erfolgt hier mit Presswalzen und einem Außenband auf einer beheizten Kalanderwalze.
[0056] Nach dem Heißpressen werden die verpressten Platten konfektioniert. Es folgt zumeist eine Reihe von Messungen zur Qualitätskontrolle, insbesondere Dickenkontrolle.
[0057] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren zur Herstellung einer Holzspanplatte mit reduzierter VOC-Emission die folgenden Schritte:
a1) Herstellen von Holzhackschnitzeln aus geeigneten Hölzern,
b1) ggf. Vortrocknen der Holzhackschnitzel,
c1) Wärmebehandlung von zumindest einem Teil der Holzhackschnitzel bei einer Temperatur zwischen 150°C und 300°C über einen Zeitraum von 1 h bis 5h,
d1) Wasserbehandlung der wärmebehandelten Holzhackschnitzel,
e1) Zerspanen der nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzel und zumindest eines Teiles der wärmebehandelten Holzhackschnitzel zu Holzspänen;
f1) Sichten der Holzspäne;
g1) Beleimen der aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspäne oder einer Mischung von aus nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspänen und aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspänen mit mindestens einem Bindemittel;
h1) Aufstreuen der beleimten Holzspäne auf ein Transportband unter Ausbildung eines mehrschichtigen Spankuchens, wobei die Holzspäne übereinander als erste Deckschicht, Mittelschicht und zweite Deckschicht gestreut werden;
i1) Verpressen des Spankuchens zu einer Holzspanplatte.
[0058] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das vorliegende Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte mit reduzierter VOC-Emission die folgenden Schritte:
a2) Herstellen von Holzhackschnitzeln aus geeigneten Hölzern,
b2) ggf. Vortrocknen der Holzhackschnitzel,
c2) Wärmebehandlung von zumindest einem Teil der Holzhackschnitzel bei einer Temperatur zwischen 150°C und 300°C über einen Zeitraum von 1 h bis 5h,
d2) Wasserbehandlung der wärmebehandelten Holzhackschnitzel,
e2) Faseraufschluss der nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzel und zumindest eines Teiles der wärmebehandelten Holzhackschnitzel zu Holzfasern;
f2) Vermischen der aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzfasern oder einer Mischung von aus nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzfasern und aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzfasern mit mindestens einem Bindemittel;
g2) Aufstreuen der beleimten Holzfasern auf ein Transportband unter Ausbildung eines einschichtigen Faserkuchens,
h2) Vorpressen des Faserkuchens, und
i2) Heißpressen des Faserkuchens zu einer Holzfaserplatte.
[0059] Die Verwendung von wärmebehandelten Holzhackschnitzeln zur Herstellung von Holzspanplatten und Holzfaserplatten weist eine Reihe von Vorteilen auf. So ist es besonders vorteilhaft, dass die aus den wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspäne und Holzfasern besonders leicht zu trocknen sind, was insbesondere in der geringen Hydrophilie des wärmebehandelten Holzes begründet ist. Dies ist auch für die Nutzung der hergestellten Holzfaserplatten von Vorteil, da die aus den wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspäne bzw. Holzfasern bei definierten Temperaturen und Luftfeuchten eine niedrigere Ausgleichsfeuchte besitzen als das nicht- wärmebehandelte Holz.
[0060] Ein weiterer positiver Aspekt der Verwendung von wärmebehandelten Holzhackschnitzeln als Ausgangsmaterial ist, dass eine Vergleichmäßigung des Ausgangsrohstoffes Holz erreicht wird. Dies ist von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung, da beim Einsatz von Holzhackschnitzeln zur Herstellung von Holzspanplatten, Holzfaserplatten oder anderen Holzwerkstoffen die jahreszeitlichen Schwankungen des Rohstoffes Holz berücksichtigt werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass wärmebehandelte Holzhackschnitzel keinem biologischen Abbau oder anderen Änderungen durch Lagerung unterworfen sind, wodurch eine Lagerung der wärmebehandelten Holzhackschnitzeln über einen längeren Zeitraum möglich ist. Des Weiteren werden keine Inhaltsstoffe durch Wasserkontakt ausgewaschen, da diese im Wärmebehandlungsprozess zerstört worden sind.
[0061] Entsprechend ermöglicht das vorliegende Verfahren die Herstellung einer Holzspanplatte und Holzfaserplatte mit reduzierter Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), welche jeweils aus wärmebehandelten Holzhackschnitzelen hergestellte Holzspäne oder Holzfasern umfassen. Die vorliegende Holzspanplatte kann dabei vollständig aus aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen bestehen oder aus einem Gemisch von aus unbehandelten (d.h. nicht wärmebehandelten) Holzhackschnitzeln und aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen bestehen. Die vorliegende Holzfaserplatte kann entsprechend vollständig aus aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzfasern bestehen oder aus einem Gemisch von aus unbehandelten (d.h. nicht wärmebehandelten) Holzhackschnitzelen hergestellten Holzfasern und aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzfasern bestehen.
[0062] Die vorliegende Holzspanplatte oder Holzfaserplatte weist jeweils insbesondere eine reduzierte Emission von während des Holzaufschlusses freigesetzten Aldehyden, insbesondere Pentanal, Hexanal oder Oktanal, und/oder von organischen Säuren, insbesondere Essigsäure, auf.
[0063] Die vorliegende Holzwerkstoffplatte in Form eine Holzspanplatte oder Holzfaserplatte kann eine Rohdichte zwischen 400 und 1200 kg/m3, bevorzugt zwischen 500 und 1000 kg/m3, insbesondere bevorzugt zwischen 600 und 800 kg/m3 aufweisen.
[0064] Die Dicke der vorliegenden Holzwerkstoffplatte als Holzspanplatte oder Holzfaserplatte kann zwischen 3 und 20 mm, bevorzugt zwischen 5 und 15 mm betragen, wobei insbesondere eine Dicke von 10 mm bevorzugt ist.
[0065] Die vorliegende Holzspanplatte besteht aus 60 bis 90 Gew%, bevorzugt 70 bis 80 Gew% an Holzspänen und 5 bis 20 Gew%, bevorzugt 10 bis 15 Gew% an Bindemitteln.
[0066] Die vorliegende Holzfaserplatte besteht aus einem Fasergemisch umfassend 60 bis 90 Gew%, bevorzugt 70 bis 80 Gew% an Holzfasern und 5 bis 20 Gew%, bevorzugt 10 bis 15 Gew% an Bindemitteln. Diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen zur Art der verwendeten Bindemittel verwiesen.
[0067] Wie oben ausgeführt, kann sowohl die vorliegende Holzspanplatte als auch die vorliegende Holzfaserplatte aus einem Gemisch aus aus nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen /Holzfasern und aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen/Holzfasern bestehen. Das in der Holzspanplatte und in der Holzfaserplatte verwendete Gemisch kann zwischen 10 und 50 Gew%, bevorzugt zwischen 20 und 30 Gew% an aus nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzelen hergestellten Späne/ Fasern und zwischen 50 und 90 Gew%, bevorzugt zwischen 70 und 80 Gew% an aus wärmebehandelten Holzhackschnitzelen hergestellte Späne/Fasern umfassen. Wie oben bereits erläutert, werden im Falle der Spanplatte die aus den wärmebehandelten Holzhackschnitzel gewonnenen Späne bevorzugt in der Mittelschicht eingesetzt.
[0068] Sowohl die vorliegende Holzspanplatte als auch die vorliegende Holzfaserplatte können als emissionsarme Holzspan- oder Holzfaserplatte für Möbel sowie Verkleidungen für Boden, Wand oder Decke verwendet werden.
[0069] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls mit der Verwendung von aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen oder Holzfasern gemäß Anspruch 15 gelöst.
[0070] Demnach werden aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspäne und Holzfasern zur Reduzierung der Emission von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) aus Holzspanplatten oder Holzfaserplatten verwendet.
[0071] In einer bevorzugten Variante werden die aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspäne und Holzfasern zur Reduzierung von während des Holzaufschlusses freigesetzten Aldehyden und/oder organischen Säuren verwendet.
[0072] Entsprechend werden die aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspäne / Holzfasern vorliegend bevorzugt zur Reduzierung der Emission von organischen Säuren, insbesondere zur Reduzierung der Emission von Essigsäure und Hexansäure verwendet. Organische Säuren fallen insbesondere als Spaltprodukte der Holzbestandteile Zellulose, Hemizellulosen und Lignin an, wobei bevorzugt Alkansäuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Hexansäure oder aromatische Säuren gebildet werden.
[0073] Es ist ebenfalls wünschenswert, die aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspäne / Holzfasern zur Reduzierung der Emission von Aldehyden einzusetzen. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Holzfasern zur Reduzierung von während des wässrigen Holzaufschlusses freigesetzten Aldehyden eingesetzt werden. Entsprechend werden die aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel hergestellten Holzspäne oder Holzfasern zur Reduzierung der Emission von C1-C10 Aldehyden, insbesondere bevorzugt von Pentanal, Hexanal oder Oktanal eingesetzt.
[0074] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Holzfaserplatte, und
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Holzfaserplatte.
[0075] Die in Figur 1 gezeigte erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreibt die einzelnen Verfahrensschritte beginnend mit dem Bereitstellen des Holzausgangsproduktes bis zur fertigen Holzfaserplatte.
[0076] Entsprechend wird zunächst in Schritt 1 geeignetes Holzausgangsmaterial zur Herstellung der Holzhackschnitzel bereitgestellt. Als Holzausgangsmaterial sind sämtliche Nadelhölzer, Laubhölzer oder auch Mischungen davon geeignet. Das Rundholz wird entrindet und in Scheibenhackern oder Trommelhackern zu Hackschnitzeln zerkleinert (Schritt 2), wobei die Größe der Holzhackschnitzel entsprechend gesteuert werden kann.
[0077] Nach Zerkleinerung und Bereitstellung der Holzhackschnitzel werden diese ggf. einem Vortrocknungsprozess unterzogen, wobei eine Feuchte von 5-10 % in Bezug auf die Ausgangsfeuchte der Holzhackschnitzel eingestellt wird.
[0078] Im Falle der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform wird zumindest ein Teil der ggf. vorgetrockneten Holzhackschnitzel aus dem üblichen Herstellungsverfahren ausgeschleust und in einen Wärmebehandlungsreaktor eingeführt (Schritt 3). Die Wärmebehandlung der ausgeschleusten Holzhackschnitzel erfolgt in einem Temperaturbereich zwischen 220° und 260°C. Die dabei entstehenden Pyrolysegase werden zur Erzeugung der für die Prozessanlage notwendigen Energie genutzt.
[0079] Nach Abschluss der Wärmebehandlung, die im vorliegenden Fall ca. 2 Stunden dauert, werden die wärmebehandelten Holzhackschnitzel in das Verfahren wieder eingeschleust und werden gegebenenfalls zusammen mit den nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzeln in einem Wasch- und Kochschritt 4 wieder auf eine Feuchte von 10-20 % gebracht.
[0080] Danach werden die Holzfasern dem Zerfaserungsprozess in einem Refiner (Schritt 5) unterworfen, wobei im Verlaufe des Zerfaserungsprozesses den Holzfasern ein geeignetes Benetzungsmittel zugeführt wird.
[0081] Die Holzfasern können unmittelbar nach dem Faseraufschluss mit einem flüssigen Bindemittel und gegebenenfalls einem Flammschutzmittel vermischt werden (Schritt 6). Das InKontaktbringen der Holzfasern mit dem flüssigen Bindemittel kann in dieser Verfahrensstufe zum Beispiel in einem Blow-line- Verfahren erfolgen.
[0082] Dem Beleimungsschritt 6 schließt sich ein Trocknungsprozess der beleimten Holzfasern (Schritt 7) an, wobei dieser Trocknungsprozess in zwei Stufen I, II erfolgen kann. Der Trockner ist als 2 Stufen Trockner ausgeführt, wobei die hauptsächliche Trocknung in Stufe 1 mittels heißer Gase (Luft oder überhitzter Dampf) erfolgt und Nachtrocknung in Stufe 2, wobei hier ebenfalls der Einsatz von heißer Luft oder überhitzten Dampf möglich ist. Das Stoffgemisch wird in/nach jeder Stufe mittels Abscheidezyklon und Kapselwerke getrennt.
[0083] Die getrockneten Holzfasern werden entsprechend ihrer Größe sortiert bzw. gesichtet (Schritt 8).
[0084] Anschließend werden die beleimten Holzfasern auf ein Transportband gestreut (Schritt 9), der gebildete Faserkuchen zunächst einer Vorpresse zugeführt (Schritt 10) und abschließend in der Heißpresse (Schritt 11) zu einer großformatigen Holzfaserplatte verpresst.
[0086] Das in Figur 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform dahingehend, dass der Schritt der Wärmebehandlung der Holzhackschnitzel (Schritt 3) in den Herstellungsprozess der Holzfaserplatten integriert ist, d.h. der Wärmebehandlungsschritt ist in den Gesamtprozess bzw. Prozesslinie eingegliedert und erfolgt online. Ein Ausschleusen der Holzhackschnitzel aus der Prozesslinie zur Wärmebehandlung entfällt somit. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Holzfaserplatte vollständig aus aus wärmebehandelten Holzhackschnitzel gewonnenen Holzfasern hergestellt wird.
Ausführungsbeispiel 1: Holzfaserplatte, insbesondere MDF
[0087] Hackschnitzel werden ungetrocknet (Feuchte: ca. 50%, Format: ca. 5 x 5 cm, Dicke: ca. 1 cm) in einer kontinuierlich arbeitenden Wärmebehandlungsvorrichtung bei 220°C unter Sattdampf ca. 2 h gehalten. Die Vorrichtung besteht aus einer Fördervorrichtung durch die die Hackschnitzel mit Hilfe einer Transportschnecke langsam hindurchtransportiert werden.
[0088] Anschließend werden die Hackschnitzel in der Hackschnitzelwäsche abgekühlt und dann der normalen Zerfaserung zu geführt. Dabei befand sich in dem Wasser der Hackschnitzelwäsche 0,1 % eines handelsüblichen Tensids. Dies wurde zugegeben um die Benetzung der hydrophoben Hackschnitzel zu verbessern. Das Wasser der Wäsche zeigte eine deutlich geringere Färbung und die Belastung mit organischen Bestandteilen war um ca. 90 % reduziert.
[0089] Die nach der Zerfaserung anfallenden Hackschnitzel, wurden in der Blowline mit einem handelsüblichen Harnstoff-Formaldehyd-Leim beleimt und getrocknet. Anschließend wurden die Fasern gestreut und zu einer MDF mit einer Dichte von 650 kg/m3 und einer Stärke von 10 mm verarbeitet.
[0090] Die resultierende MDF wird anschließend zusammen mit einer Nullprobe (aus nicht wärmebehandelten Hackschnitzeln) auf die VOC-Emission gemäß dem AgBB-Schema untersucht. Dabei wurde aus Zeitgründen der 3 Tagewert bestimmt.
[0091] Kammerparameter: Temperatur 23C°C; Luftfeuchte 50% +- 5%; Luftwechsel 0,5/h +- 0,1/h; Beladung 1m2/m3; Kammervolumen 225 m3
| Parameter | Nullprobe µg/m3 | Versuchsplatte µg/m3 |
| Essigsäure | 188 | 9 |
| Hexansäure | 91 | n.n. |
| Hexanal | 51 | 4 |
| Pentanal | 43 | 9 |
| Oktanal | 33 | 5 |
[0092] Wie aus der Tabelle sind die Emissionen der mengenmäßig wichtigsten Parameter aus der Versuchsplatte auf einem deutlich niedrigeren Niveau.
Ausführungsbeispiel 2: Holzspanplatte
[0093] Die Herstellung von Holzspanplatten ist generell bekannt. Die analog zu Ausführungsbeispiel 1 wärmebehandelten Holzhackschnitzel werden einem Zerspaner zugeführt. Nach der Zerspanung werden die Holzspäne auf eine Restfeuchte von ca. 2% in einem Trommeltrockner getrocknet. Nach der Trocknung erfolgt die Sichtung und Trennung der Holzspäne in gröbere Späne für die Mittelschicht und feinere Späne für die Deckschicht.
1. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, insbesondere Holzspanplatten und
Holzfaserplatten, mit reduzierter Emission an flüchtigen organischen Verbindungen
(VOCs) umfassend die Schritte:
a) Herstellen von Holzhackschnitzeln aus geeigneten Hölzern,
b) Wärmebehandlung von zumindest einem Teil der Holzhackschnitzel bei einer Temperatur zwischen 150°C und 300°C über einen Zeitraum von 1 h bis 5h;
c) Zerkleinern der nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzel und zumindest eines Teiles der wärmebehandelten Holzhackschnitzel durch Zerspanen zur Gewinnung von Holzspänen oder durch Aufschließen zur Gewinnung von Holzfasern;
d) Beleimen der Holzspäne oder Holzfasern mit mindestens einem Bindemittel;
e) Aufbringen der beleimten Holzspäne auf ein Transportband unter Ausbildung eines mehrschichtigen Spankuchens oder der beleimten Holzfasern auf ein Transportband unter Ausbildung eines einschichtigen Faserkuchens; und
f) Verpressen des Spankuchens oder des Faserkuchens zu einer Holzwerkstoffplatte.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der Schritt der Wärmebehandlung der Holzhackschnitzel in den Herstellungsprozess
der Holzwerkstoffplatte integriert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Wärmebehandlung der Holzhackschnitzel separat von dem Herstellungsprozess
der Holzwerkstoffplatte durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzhackschnitzel bei Temperaturen zwischen 200°C und 280°C, insbesondere bevorzugt
zwischen 220°C und 260°C wärmebehandelt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzhackschnitzel über einen Zeitraum zwischen 2 h und 3 h wärmebehandelt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzhackschnitzel durch Erhitzen in sauerstoffarmer oder sauerstofffreier Atmosphäre,
insbesondere in einer Sattdampfatmosphäre wärmebehandelt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Holzhackschnitzel mit einer Feuchte von 20-50 Gew% wärmebehandelt
wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmebehandelten Holzhackschnitzel in einem Wasserbad abgekühlt werden, wobei
dem Wasser mindestens ein Benetzungsmittel zugegeben wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchte der wärmebehandelten Hackschnitzel auf 5 bis 20%, bevorzugt 10 bis 15%
eingestellt wird.
10. Holzspanplatte mit reduzierter Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs)
herstellbar in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend aus
wärmebehandelten Hackschnitzeln hergestellte Holzspäne.
11. Holzspanplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese vollständig aus den aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen
oder aus einem Gemisch von aus nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten
Holzspänen und aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzspänen besteht.
12. Holzfaserplatte mit reduzierter Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs)
herstellbar in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfassend aus wärmebehandelten
Hackschnitzeln hergestellte Holzfasern.
13. Holzfaserplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese vollständig aus den aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzfasern
oder aus einem Gemisch von aus nicht- wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten
Holzfasern und aus wärmebehandelten Holzhackschnitzeln hergestellten Holzfasern besteht.
14. Verwendung einer Holzspanplatte nach Anspruch 10 oder 11 oder einer Holzfaserplatte
nach Anspruch 12 oder 13 für Möbel, Wand-, Boden- und Deckenbeläge.
15. Verwendung von aus wärmebehandelten Hackschnitzeln gewonnenen Holzspäne und Holzfasern
zur Reduzierung der Emission von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) aus Holzspanplatten
und Holzfaserplatten.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente
In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur
- ROFFAEL, E. et al.Holzzentralblatt, 1990, vol. 116, 1684-1685 [0007]