VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER OSB MIT GLATTER OBERFLÄCHE

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer OSB-Platte bei dem lange, mit einem Klebstoff beleimte Holzspäne in mindestens drei Schichten (1, 2, 3) orientiert gestreut werden, wobei die Ausrichtung der Holzspäne in angrenzenden Schichten (1, 2, 3) versetzt erfolgt und anschließend die gestreuten Schichten (1, 2, 3) unter hohem Druck und Temperatur zu einer Platte (10) gewünschter Dicke verpresst werden, wobei der Klebstoff aushärtet, welches sich dadurch auszeichnet, dass auf die letzte gestreute Schicht (3) langer Holzspäne eine vorverdichtete Matte (4) aus thermoplastischen Kunststofffasern und Holzfasern aufgelegt wird und beim Verpressen die Kunststofffasern schmelzen und die Holzfasern in die zwischen den langen Holzspänen ausgebildeten Zwischenräume gepresst werden, sodass sich nach dem Verpressen eine glatte Oberfläche (7) an der Platte (10) ausbildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer OSB bei dem lange, mit einem Klebstoff beleimte Holzspäne (Strands) in mindestens drei Schichten orientiert gestreut werden, wobei die Ausrichtung der Holzspäne in angrenzenden Schichten um vorzugsweise 90° versetzt erfolgt und anschließend die gestreuten Schichten unter hohem Druck und Temperatur zu einer Platte gewünschte Dicke verpresst werden, wobei der Klebstoff aushärtet.

[0002] Eine solche Platte ist beispielsweise aus der EP 1 136 636 A1 bekannt. Eine OSB-Platte zeichnet sich dadurch aus, dass sie von Lage zu Lage sich kreuzende, abwechselnd in Längsrichtung so wie in Querrichtung des Grundrisses verlaufende Strands aufweist. Die Strands weisen eine Länge von 70 bis 200 mm, eine Breite von 6 bis 30 mm und eine Dicke von 0,3 bis 1,2 mm auf. Als Material wird Nadelholz oder Laubholz verwendet, wobei der Holzanteil in der fertigen Platte zwischen 90 % und 98 % liegt. Die Orientierung der Späne in den einzelnen Schichten wird durch hintereinander angeordnete Streuaggregate realisiert.

[0003] Die bekannte OSB (Oriented Strand Board) wird als Schalungsplatte verwendet. Um eine glatte Oberfläche zu erzielen, werden auf die letzte Strand-Schicht Fasern oder Späne aufgestreut, die die Unebenheiten der Oberfläche des Kerns ausgleichen sollen, um eine möglichst plane Oberfläche zu erzielen. Diese Feindeckschicht besteht aus einem Holz-Feinstmaterial, das nach einer Siebmaschenweite, die kleiner als 0,5 mm ist, erhalten wurde. Auf die Feinspäneschicht wird eine Papierschicht aufgelegt und in einer Kurztaktpresse werden alle Schichten miteinander verpresst, wobei unter Druck und Hitze ein Fließen des Kernes erreicht wird und somit eine Klebung zwischen dem Phenolpapier und dem Kern erfolgt.

[0004] In der US 4,364,984 A wird eine OSB mit einem fünfschichtigen Aufbau offenbart, wobei die untere und obere Deckschicht gegenüber den Strands des Kernes wesentlich feinere Späne aufweist.

[0005] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer OSB mit einer glatten Oberfläche zu schaffen.

[0006] Zur Problemlösung zeichnet sich das gattungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass auf die letzte gestreute Schicht langer Holzspäne eine vorverdichtete Matte aus thermolastischen Kunststofffasern und Holzfasern aufgelegt wird und beim Verpressen die Kunststofffasern schmelzen und die Holzfasern (mit dem geschmolzenen Kunststoff) in die zwischen den langen Holzspänen (Strands) ausgebildeten Zwischenräume gepresst werden, sodass sich nach dem Verpressen eine glatte Oberfläche an der Platte ausbildet.

[0007] Vorzugsweise bestehen die Kunststofffasern aus Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE).

[0008] Vorteilhaft ist es, wenn die Kunststofffasern einen Kern mit einer ersten Erweichungstemperatur und einen den Kern umgebenden Mantel mit einer zweiten Erweichungstemperatur aufweisen. Dann kann ein Gemisch aus Holzfasern und thermoplastischen Kunststofffasern zunächst zu einer Matte verarbeitet und in einem Thermobondingofen vorbehandelt werden. Wenn dann die zweite Erweichungstemperatur niedriger ist als die erste Erweichungstemperatur, schmilzt der Mantel der Kunststofffasern (Bi-Komponenten-Fasern) an und schafft Verknüpfungspunkte in der Matrix aus Kunststoff und zwischen Kunststoff und Holzfasern. Solche vorbehandelten Matten werden herkömmlicherweise als Holzfaserdämmstoffe eingesetzt.

[0009] Diese vorbehandelte Matte kann anschließend nachverdichtet werden und hat dann bevorzugt eine Dicke von 5 mm bei einem Flächengewicht von 650 bis 700 g/m², vorzugsweise 675 g/m².

[0010] Der Anteil an Kunststoff in der Matte beträgt 5 bis 15 Gew%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew%, insbesondere 5 Gew% oder 10 Gew%.

[0011] Es kann auch eine WPC-Matte verwendet werden. Bei WPC (wood-plastic-compound) ist der Kunststoffanteil gegenüber dem Holzfaseranteil erhöht. Hierzu beträgt der Anteil an Kunststoff in der Matte 30 bis 70 Gew% und vorzugsweise 56 Gew%.

[0012] Die vorbehandelte Matte hat dann vorzugsweise eine Dicke von 15 mm und ein Flächengewicht von 1.400 bis 1.600 g/m², vorzugsweise 1.500 g/m².

[0013] Auf die Matte aus vorverdichteten Kunststofffasern und Holzfasern kann eine Papierlage aufgelegt werden, die vorzugsweise mit Kunstharz getränkt ist, wobei das Kunstharz insbesondere vorzugsweise einen Phenolanteil von 50 Gew% aufweist.

[0014] Die Papierlage hat bevorzugt ein Flächengewicht von 550 g/m².

[0015] Vorteilhaft ist es, wenn die gepresste Platte aktiv gekühlt wird.

[0016] Eine nach dem Verfahren hergestellte OSB zeichnet sich durch mindestens drei Schichten orientiert gestreuter langer Holzspäne aus, bei denen die Ausrichtung der Holzspäne in einander angrenzenden Schichten unterschiedlich ist, und mindestens einer aus Holzfasern und einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Deckschicht, die eine glatte Oberseite ausbildet, wobei die Schichten aus langen Holzspänen ausgehärteten Klebstoff aufweisen. Als Klebstoff wird vorzugsweise polymeres Methylendiisocyanat (PMDI) verwendet, das durch eine Polyadditionsreaktion vernetzt.

[0017] Der Kunststoffanteil in der Deckschicht beträgt 30 bis 70 Gew%. Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn der Kunststoffanteil in der Deckschicht 5 bis 15 Gew%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew%, insbesondere vorzugsweise 5 oder 10 Gew% oder 56 Gew% beträgt.

[0018] Zur weiteren Glättung der Oberseite kann die Deckschicht von einer Papierschicht abgedeckt werden.

[0019] Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigen:

Figur 1 -

die schematische Darstellung einer OSB-Plattenherstellungsanlage;

Figur 2 -

die vergrößerte Darstellung gemäß Sichtpfeil II aus Figur 1;

Figur 3 -

die schematische Darstellung einer alternativen OSB-Plattenherstellungsanlage;

Figur 4 -

die vergrößerte Darstellung gemäß Sichtpfeil IV aus Figur 3;

Figur 5 -

die schematische Darstellung einer weiteren OSB-Plattenherstellungsanlage;

Figur 6 -

die vergrößerte Darstellung gemäß Sichtpfeil VI aus Figur 5.

[0020] Zunächst werden lange Holzspäne (Strands), die eine Länge von 70 bis 200 mm, eine Breite von 6 bis 30 mm und eine Dicke von 0,3 bis 1,2 mm aufweisen zu einer unteren Deckschicht 1 gestreut. Auf diese untere Deckschicht 1 wird eine Mittelschicht 2 langer Späne gestreut, wobei die Späne in der Mittelschicht 2 gegenüber der unteren Deckschicht 1 um im Wesentlichen 90° versetzt sind. Das heißt, wenn die Späne in der unteren Deckschicht 1 in Längsrichtung (Transportrichtung T) orientiert sind, sind die Strands in der Mittelschicht 2 quer dazu orientiert, sie verlaufen also in Querrichtung. Auf die Mittelschicht 2 wird eine obere Deckschicht 3 langer Holzspäne aufgestreut, die dieselbe Ausrichtung wie die Strands in der unteren Deckschicht 1 haben. Die Holzspäne sind mit einem Klebstoff beleimt.

[0021] Als Klebstoffe kommen Phenol-Formaldehydbindemittel (PF), Harnstoff-Formaldehydbindemittel (MF), Melamin-Harnstoff-Formaldehydbindemittel (MUF) oder Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehydbindemittel (MUPF) in Betracht. Auch PDMI ist als Klebstoff geeignet. Innerhalb einer OSB können auch zwei verschiedene Bindemittel als Klebstoff eingesetzt werden. In der Mittelschicht können die Späne beispielsweise mit PDMI und in den Deckschichten mit MUF- bzw. MUPF-Bindemittel beleimt werden. Vorzugsweise wird PMDI als Klebstoff verwendet.

[0022] Auf die obere Deckschicht 3 wird eine vorverdichtete Matte 4 aus einem Gemisch aus Holzfasern und thermoplastischen Kunststofffasern aufgelegt. Die Matte 4 ist bevorzugt auf einer Rolle aufgewickelt, die auf einer Einrichtung 5 zum Abwickeln der Matte 4 angeordnet ist. Der aus den Schichten 1, 2, 3, 4 bestehenden Kuchen wird in eine Heißpresse 20 transportiert, die als Conti-Presse ausgebildet ist. Bei einer Presstemperatur zwischen 190° C - 240° C wird der Schichtaufbau zu einer OSB 10 gewünschte Dicke verpresst.

[0023] Durch die unterschiedlichen Dicken und Längen beziehungsweise Breiten der Strands bilden sich in den einzelnen Schichten 1, 2, 3 Hohlräume aus, die auf der Oberseite der oberen Deckschicht 3 Vertiefungen hinterlassen, in die die Fasern und der aufgeschmolzene Kunststoff der Matte 4 hineingepresst werden, sodass sich die in Figur 2 gezeigte glatte Oberfläche 7 einstellt.

[0024] Die Kunststofffasern sind sogenannte Bi-Komponenten-Fasern. Sie bestehen aus einem Kern und einem den Kern umgebenden Mantel, dessen Erweichungstemperatur niedriger ist als die des Kernes. Ein Gemisch aus Holzfasern und Kunststofffasern wird zu einer Matte geformt, die vorverdichtet und in einem Thermobondingofen behandelt wird. Dabei schmilzt der Mantel der Bi-Komponenten-Fasern an und bildet Verknüpfungspunkte in der Matrix aus Kunststoff und auch zwischen Kunststoff und Holzfasern. Die Herstellung solcher Matten ist bekannt. Diese werden üblicherweise als Holzfaserdämmstoffe eingesetzt. Anschließend wird die im Thermobondingofen behandelte Matte 4 nachverdichtet, bis sich eine Dicke von etwa 5 mm bei einem Flächengewicht von 650 bis 700 g/m², vorzugsweise 675 g/m² einstellt. Der Anteil an Kunststoff in der Matte 4 beträgt 5 bis 15 Gew%. Vorzugsweise beträgt der Kunststoffanteil 5 bis 10 Gew%, insbesondere 5 oder 10 Gew%.

[0025] Bei dem in Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele wird auf die Matte 4 aus Kunststoff und Holzfasern noch eine Papierbahn 6 aufgelegt, die ebenfalls von einer in eine Abwickeleinrichtung 8 eingesetzten Rolle abgewickelt wird. Die Papierbahn 6 ist vorzugsweise mit einem Phenolharz getränkt (imprägniert), wobei der Phenolanteil im Kunstharz etwa 50 Gew% beträgt. Die Papierbahn 6 hat ein Flächengewicht von 550 g/m². Der aus den Schichten 1, 2, 3, 4, 6 bestehende Aufbau wird ebenfalls in einer Conti-Presse zu einer OSB 10 gewünschter Dicke verpresst, wobei die Glätte der Oberseite 7 von der Feinheit des Papiers bestimmt wird. Das Papier kann glatt oder strukturiert sein. Mit einer strukturierten Oberfläche lassen sich beispielsweise dann, wenn die OSB 10 als Schalungsplatte verwendet werden soll, die Sichtflächen des gegossenen Betons optisch gezielt beeinflussen.

[0026] Bei dem in Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Matte 4 aus Holzfasern eine sogenannte WPC-Matte, also ein Holz-Kunststoff-Verbund (WPL = Wood Plastic Compound), bei dem vorzugsweise der Kunststoffanteil gegenüber dem Holzfaseranteil überwiegt. Die Schichten 1, 2, 3 sind identisch zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen aufgebaut. Die Matte 4 weist einen Kunststoffanteil von 30 bis 70 Gew%, also 70 bis 30 Gew% Holzfasern auf. Vorzugsweise beträgt der Kunststoffanteil 56 Gew% und der Holzfaseranteil folglich 44 Gew%. Diese Matte 4 weist ein Flächengewicht von 1.400 bis 1.600 g/m² und insbesondere 1.500 g/m² auf. Ihre vorverdichtete Dicke beträgt etwa 15 mm. Der Aufbau aus den Schichten 1, 2, 3, 4 wird in Transportrichtung T durch eine Conti-Presse 20 hindurchgefördert und am Ende der Conti-Presse 20 von einer Kühleinrichtung 30 aktiv heruntergekühlt, um ein schnelles Erstarren der Platte 10 und einen Verzug der oberen Schicht 4 zu verhindern. Durch Rückkühlen wird der Holz-Kunststoff-Verbund soweit heruntergekühlt, dass sich der Holz-Kunststoff-Verbund vom Stahlband der Conti-Presse löst. Die Bindung des Holz-Kunststoff-Verbunds zur OSB wird aktiv.

[0027] Wenn der Kunststoffanteil 10 bis Gew15 % beträgt, kann die OSB-Platte als Nut-Federplatte für Industriefußböden verwendet werden. Beträgt der Kunststoffanteil 30 bis 70 Gew% kann sie als Dachplatte mit wasserabweisender Funktionsschicht und/oder optional rutschhemmender Wirkung verwendet werden. Durch die glatte Oberseite 7 erschließen sich weitere Anwendungsfelder für die OSB 10. So können Platten zum Beispiel im Möbelbau verwendet werden, weil auf der Oberfläche auch weitere Beschichtungen aufgebracht werden können. Die weiteren Beschichtungen können Lack oder auch Melaminharzpapiere sowie HPL/CPL sein. Auch können solche Platten beim Innenausbau eines Dachstuhles verwendet werden, und die Platte als die die Dämmung zwischen den Sparren haltende Verkleidung verwendet werden kann. Aufgrund der glatten Oberfläche können die Platten unmittelbar gestrichen werden, sodass eine bisher notwendige Gipskartonbeplankung entfallen kann.

[0028] Während des aktiven Kühlens der Platte ist es möglich, in die Oberfläche eine Struktur einzuprägen, um eine Rutschhemmung zu erzeugen, wenn die Platte als Dachplatte Verwendung finden soll.

Bezugszeichenliste

[0029] 

1

untere Deckschicht

2

Mittelschicht

3

obere Deckschicht

4

Schicht/Matte

5

Einrichtung

6

Schicht/Papierbahn

7

Oberseite

8

Abwickeleinrichtung

10

Platte/OSB

20

Conti-Presse

30

Kühleinrichtung

T

Transportrichtung

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer OSB-Platte bei dem lange, mit einem Klebstoff beleimte Holzspäne in mindestens drei Schichten (1, 2, 3) orientiert gestreut werden, wobei die Ausrichtung der Holzspäne in angrenzenden Schichten (1, 2, 3) versetzt erfolgt und anschließend die gestreuten Schichten (1, 2, 3) unter hohem Druck und Temperatur zu einer Platte (10) gewünschter Dicke verpresst werden, wobei der Klebstoff aushärtet, dadurch gekennzeichnet, dass auf die letzte gestreute Schicht (3) langer Holzspäne eine vorverdichtete Matte (4) aus thermoplastischen Kunststofffasern und Holzfasern aufgelegt wird und beim Verpressen die Kunststofffasern schmelzen und die Holzfasern in die zwischen den langen Holzspänen ausgebildeten Zwischenräume gepresst werden, sodass sich nach dem Verpressen eine glatte Oberfläche (7) an der Platte (10) ausbildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffasern aus Polypropylen oder Polyethylen bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffasern einen Kern mit einer ersten Erweichungstemperatur und einen den Kern umgebenden Mantel mit einer zweiten Erweichungstemperatur aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Erweichungstemperatur niedriger ist als die erste Erweichungstemperatur.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Matte (4) aus Holzfasern und Kunststofffasern eine Dicke von 5 mm aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Matte (4) ein Flächengewicht von 650 bis 700 g/m², vorzugsweise 675 g/m² aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Kunststoff in der Matte 5 bis 15 Gew%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew%, insbesondere vorzugsweise 5 oder 10 Gew% beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Kunststoff in der Matte (4) 30 bis 70 Gew%, vorzugsweise 56 Gew% beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Matte (4) aus Holzfasern und Kunststofffasern eine Dicke von 15 mm aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorverdichtete Matte (4) ein Flächengewicht von 1.400 bis 1.600 g/m², vorzugsweise 1.500 g/m² aufweist.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die vorverdichtete Matte (4) eine Papierlage (6) aufgelegt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierlage (6) mit Kunstharz getränkt ist, wobei das Kunstharz vorzugsweise einen Phenolanteil von 50 Gew% aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierlage ein Flächengewicht von 550 g/m² aufweist.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gepresste Platte (10) aktiv gekühlt wird.

15. OSB-Platte bestehend aus mindestens drei Schichten (1, 2, 3) orientiert gestreuter langer mit einem unter Wärme und Druck aushärtbaren Klebstoff beleimten Späne, bei denen die Ausrichtung der Holzspäne in aneinandergrenzenden Schichten (1, 2; 2, 3) unterschiedlich ist, und mindestens einer aus Holzfasern und einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Deckschicht (4), die eine glatte Oberseite ausbildet.

16. OSB-Platte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffanteil in der Deckschicht (4) 30 bis 70 Gew% beträgt.

17. OSB-Platte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffanteil in der Deckschicht (4) 5 bis 15 Gew% beträgt.

18. OSB-Platte nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (4) von einer Papierschicht (6) abgedeckt ist.

Zeichnung