[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Schmelzklebstoffen zur Verringerung
der Emission von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) aus Holzwerkstoffen. In
einem weiteren Aspekt richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur
Herstellung von Holzwerkstoffen, insbesondere OSB, wobei diese mit einem Schmelzklebstoff
beschichtet werden. Schließlich richtet sich die Erfindung auf nach dem Verfahren
hergestellte Holzwerkstoffe.
Stand der Technik
[0002] Holzwerkstoffe, wie Holzwerkstoffplatten, bestehen bekanntermaßen aus lignocellulosehaltigen
Materialien, zum Beispiel Holzfasern bei Faserplatten oder Strands bei OSB. Lignocellulose
umfasst als Bestandteil Cellulose, Hemicellulose und Lignin. Cellulose ist ein langkettiges
Makromolekül bestehend aus Glucoseeinheiten, Hemicellulose ein kurzkettiges, verzweigtes
Makromolekül aus Pentosen, und Lignin ist ein dreidimensionales Makromolekül aus Methoxyphenylpropaneinheiten.
Cellulose und Hemicellulose bilden die Gerüstsubstanz der Zellwand, während Lignin
als Füllsubstanz im Zellgerüst die Verholzung verursacht.
[0003] Lignocellulosehaltige Materialien, wie Holzzerkleinerungsprodukte, und daraus hergestellte
Holzwerkstoffe, wie Holzwerkstoffplatten, insbesondere OSB, enthalten unter anderem
flüchtige organische Verbindungen (VOC) und sehr flüchtige organische Verbindungen
(VVOC). Die Emission der VOC und VVOC, auch als Gesamtmenge an flüchtigen Verbindungen
bezeichnet (TVOC), aus den Holzwerkstoffen stellt unter dem Aspekt der zunehmenden
Nutzung von solchen Holzwerkstoffen in Innenräumen einen gravierendes Problem dar.
[0004] Zu den flüchtigen organischen Verbindungen zählen neben den gesättigten und ungesättigten
Aldehyden alle flüchtigen organischen Stoffe, deren Retentionszeit im Gaschromatographen
zwischen C6 (Hexal) und C16 (Hexadecan) liegt. Definitionsgemäß fällt dabei Formaldehyd
nicht unter VOC sondern wird unter VVOC subsumiert. Die VOC sind keine homogene Substanzklasse,
sondern ein Sammelsurium von Verbindungen. Unter anderem fallen hierunter organische
Säuren, gesättigte und ungesättigte Aldehyde, Alkohole, Terpene, Aliphate und aromatische
Kohlenwasserstoffe und viele mehr. Zu den sehr flüchtigen organischen Verbindungen
(VVOC) gehört neben dem Formaldehyd auch Ameisensäure. Einen Überblick über die VVOC
und VOC sowie die TVOC findet sich in dem AgBB-Bewertungsschema des Ausschusses zur
gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten, zuletzt geändert im Jahr 2015.
[0005] Die Emission von VOC beruht im Wesentlichen auf einer Freisetzung von aus dem Holzwerkstoff
stammenden Verbindungen, während Formaldehyd sowohl aus dem Holzwerkstoff, aber auch
als Bestandteil von Klebstoff freigesetzt werden kann.
[0006] Die Emission dieser flüchtigen und dieser sehr flüchtigen Holzinhaltsstoffe oder
der Bestandteile des Klebstoffs aus den Holzwerkstoffen, wie Holzwerkstoffplatten,
stellt aufgrund verschärfter Grenzwerte beziehungsweise einer größeren Sensibilisierung
der Endverbraucher mehr und mehr ein Problem dar.
[0007] Die Freisetzung der flüchtigen organischen Verbindungen und der sehr flüchtigen organischen
Verbindungen hängt unter anderem von Art und Zustand der Lignocellulosen ab, wie der
Holzart, der Lagerungsdauer, den Lagerungsbedingungen des Holzes beziehungsweise der
Zerkleinerungsprodukte des Holzes, und kann in unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen
und Mengen vorkommen. Vor allem bei Nadelbäumen, die als Ausgangsholz für Holzwerkstoffplatten
verwendet werden, finden sich hohe Mengen an VOC. Prominente Vertreter hiervon sind
Stoffe wie α-Pinen, β-Pinen, δ-3-Caren. Andere prominente Vertreter sind Aldehyde,
wie Pentanal und Hexanal sowie Säuren.
[0008] Vor allem Nadelhölzer, aus denen beispielsweise Spanplatten, mitteldichte Faserplatten
(MDF) oder OSB hergestellt werden, enthalten große Mengen Harze und Fette als Holzinhaltsstoffe,
die zur Bildung von flüchtigen organischen Terpenverbindungen und Aldehyden beitragen.
Üblicherweise finden Oxidationsprozesse der Holzinhaltsstoffe, wie der Fettsäuren
statt, die dann zu den Sekundär- beziehungsweise Tertiäremission von Aldehyden, wie
Pentanal oder von Carbonsäuren, führen.
[0009] Das heißt, die VOC-Emission aus Holzwerkstoffen beruht im Wesentlichen auf einer
Freisetzung aus dem Holz selbst und nicht durch den verwendeten Klebstoff. Die Freisetzung
beruht insbesondere auf der in den Holzwerkstoffen andauernden Umwandlung von Bestandteilen
der Holzwerkstoffe, zum Beispiel findet eine ständige Sekundär- beziehungsweise Tertiäremission
der genannten Verbindungen statt durch Fragmentierung der Harze und Fette.
[0010] Ein Holzwerkstoff, der heute für eine Vielzahl von konstruktiven Anwendungen eingesetzt
wird, ist OSB (Oriented Strand Board). Solche OSB, die auch als Grobspanplatten bezeichnet
werden, werden aus dünnen, flächigen Spänen, so genannten Strands, hergestellt. Die
Strands haben meist eine Länge von maximal 200 mm, eine Breite von 20 mm und eine
Dicke von unter 1 mm. Üblicherweise werden diese Strands in mindestens drei Lagen
übereinander gestreut, wobei die Streurichtung von einer Lage zur nächsten um 90 Grad
gedreht ist. Aus diesen beiden Tatsachen resultiert die hohe Biegefestigkeit der OSB,
die OSB für viele Anwendungen so interessant macht. Ein Vorteil besteht darin, dass
OSB wegen der Verwendung von hauptsächlich frischen Nadelhölzern, insbesondere Kiefer,
im Vergleich zu anderen Holzwerkstoffen eine niedrigere Rohdichte besitzt. OSB weist
eine mittlere Rohdichte von etwa 550 kg/m
3 auf.
[0011] Daher wird OSB bevorzugt im konstruktiven Bereich eingesetzt. Es zeigte sich in den
letzten Jahren aber auch, dass OSB im Innen- und hier insbesondere im Wohnbereich
eingesetzt wird, wo gerade auch aus optischen Gründen keine weiteren umfangreichen
Beschichtungen der OSB vorgenommen werden. Vielmehr ist es wünschenswert, dass die
charakteristische Optik der Strands im Sichtbereich erhalten bleibt.
[0012] Wie ausgeführt, führt die Verwendung von Nadelhölzern zu einem unangenehmen Nebeneffekt,
der ein Ausschlusskriterium für viele Verwendungen darstellen kann. Es zeigte sich
nämlich, dass OSB durch die sehr hohe Emission von Holzinhaltsstoffen beziehungsweise
Abbaubauprodukten von Holzinhaltsstoffen ungeeignet ist. Dabei ist zu berücksichtigen,
dass, wenn OSB als Innenausbauplatte verwendet wird, und die in Gebäuden großflächig
eingesetzt werden, dieses zur Folge hat, dass es zu einem ungünstigen Verhältnis von
Fläche OSB zu Volumen Raumluft führt (Beladung). Bei genormten Emissionsprüfungen
liegt die Beladung bei einem Faktor um 1. In der Realität kann die Beladung aber durchaus
einen Faktor von 2 erreichen oder sogar überschreiten. Dies führt somit zu einer höheren
Raumbelastung durch die emittierten Substanzen was dazu führt, dass Standard-OSB in
Innenräumen nur noch in geringen Mengen eingesetzt werden kann.
[0013] Das Problem der Emission ist umso gravierender, je niedriger die Dichte der hergestellten
Holzwerkstoffe ist. Dem Problem der Belastung von Innenräumen durch VOC und VVOC wird
durch Regelungen auf nationaler und auf internationaler Ebene Rechnung getragen. Es
ergibt sich für die Hersteller von Holzwerkstoffen daraus eine Notwendigkeit zur Verringerung
der Emission.
[0014] Es hat bereits eine Vielzahl von Ansätzen gegeben, die Emission von VOC aus Holzwerkstoffe
zu senken, dieses ist allerdings meist mit höheren Kosten verbunden. Eine einfache
Methode ist die Oberflächenbeschichtung, die die Emission der Inhaltsstoffe stoppt.
Auch dies führt zu Mehrkosten. So ist zum Beispiel bei einer Papier/Imprägnatbeschichtung
die Trägerplatte nicht mehr erkennbar, diese wird aber gerade wegen ihrer Strandoberfläche
dekorativ eingesetzt. Darüber hinaus erfordern derartige Verfahren das Vorhandensein
von Beschichtungsanlagen.
[0015] Eine weitere Möglichkeit ist die Beschichtung der Oberfläche mit einem Lack. Dies
erfordert eine Lackierlinie mit mehreren Auftragswerken sowie UV-Lampen oder Heißlufttrocknern
im Fall der Verwendung von Wasserlacken. Da die Auftragsmengen bei solchen Lacken
bei über 100 g/m
2 liegen, ist dieses Verfahren wegen der hochpreisigen UV-Lacke unattraktiv, auch können
durch die in UV-Lacken notwendigen Photoinitiatoren zusätzliche Geruchsbelästigungen
auftreten.
[0016] Ein weiterer Lösungsansatz für die Verringerung der Emission der Inhaltsstoffe und
der Abbauprodukte der Inhaltsstoffe ist die Zugabe von Chemikalien und/oder Adsorbentien,
um die Emission zu verhindern, beziehungsweise in einen unkritischen Bereich zu reduzieren.
Solche, als Additive bezeichneten Chemikalien, zum Beispiel Reduktionsmittel, müssen
schon bei der Herstellung der Holzwerkstoffe, wie OSB, den lignocellulosehaltigen
Zerkleinerungsprodukten, wie den Strands, zugegeben werden. Die Mengen liegen dabei
üblicherweise in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf atro Holz. Diese Zugabe
der Chemikalien erhöht die Kosten für das Produkt signifikant, da meist auch der Anteil
an Klebstoff erhöht werden muss. Zudem weisen diese Chemikalien einen unangenehmen
Geruch auf, der sich sowohl bei der Herstellung als auch in der Nutzung negativ bemerkbar
macht. Die Verwendung bestimmter Chemikalien führt dabei weiterhin zu Veränderungen
des Holzwerkstoffs selbst, so zeigen sich bei Verwendung bestimmter Chemikalien bräunliche
Verfärbungen, die das Erscheinungsbild der Holzwerkstoffe, wie OSB negativ beeinflussen.
Schließlich wurde eine Zugabe von Adsorbentien wie Aktivkohle vorgeschlagen, die aber
unter Kostenaspekten verworfen werden muss. Darüber hinaus führt die Zugabe von Zeolithen
zu Problemen durch einen erhöhten Ascheanfall bei der Verbrennung von Abfällen dieser
OSB sowie durch höheren Verschleiß beim Zusägen solcher Holzwerkstoffe.
[0017] Es besteht daher nach wie vor ein großer Bedarf, geeignete Mittel bereitzustellen,
die zur Verringerung der Emission von flüchtigen organischen Verbindungen aus Holzwerkstoffen
beitragen. Diese Mittel sollen bekannte Nachteile, wie ein hohes Investitionsrisiko,
hohe Materialkosten, Produktnachteile, Nachteile in der Verfahrenstechnologie und/oder
hohe Kosten im Allgemeinen überwinden. Es ist dabei insbesondere wesentlich, dass
auch bei längerer Nutzung die gewünschte Reduktion von VOC und VVOC, also von TVOC,
aus den Holzwerkstoffen sichergestellt ist.
[0018] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die technische Aufgabe zugrunde, die Reduzierung
der Emission von VOC aus Holzwerkstoff, insbesondere OSB in einfacher, kostengünstiger
Weise dauerhaft sicherzustellen.
Beschreibung der Erfindung
[0019] Gelöst wird diese Aufgabe, dass an sich als Klebemittel bekannte Schmelzklebstoffe,
neuerdings zur Verringerung der Emission von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC)
und auch der TVOC im Allgemeinen aus Holzwerkstoffen verwendet werden.
[0020] Der Schmelzklebstoff wird dabei in flüssigem Zustand schichtbildend auf die Oberfläche
des Holzwerkstoffes aufgebracht.
[0021] Die gestellte Aufgabe wird somit durch die Verwendung von Schmelzklebstoffen gemäß
dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
[0022] Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schmelzklebstoffe, die zum Beispiel im geschmolzenen
Zustand auf die Oberfläche des Holzwerkstoffes oder auf die Oberfläche des Holzes
aufgebracht werden, hat sich erstaunlicherweise gezeigt, dass die Verwendung der Schmelzklebstoffe
zu einer deutlichen Reduzierung der Emission von VOC einschließlich Aldehyden aber
auch von Säuren und Terpenen führt.
[0023] Neben der Eigenschaft, die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen und den
gesamten flüchtigen Verbindungen zu verringern, erlaubt die Verwendung des Schmelzklebstoffes
auch die Oberfläche der Holzwerkstoffe oder des Holzes gleichmäßiger zu gestalten
und dabei eine möglichst geschlossene und glatte Oberfläche zu erzeugen. Der Schmelzklebstoff
kann dabei zum Beispiel lose Strands fixieren und damit die Gefahr von Verletzungen
senken.
[0024] Vorliegend wird unter dem Ausdruck der "Verringerung der Emission" oder "Verminderung
der Emission", die synonym verwendet werden, verstanden, dass im Vergleich zu einem
Holzwerkstoff oder einem Holz ohne erfindungsgemäße Verwendung des Schmelzklebstoffes
die Menge an VOC beziehungsweise die Gesamtmenge der flüchtigen organischen Verbindungen
(TVOC) geringer ist.
[0025] Der Ausdruck "Vermeidung von Emission" beinhaltet ein im Vergleich zur Kontrolle
eine prozentuale Verringerung oder Verminderung der Emission bis zu einer solchen
die unterhalb der Messgrenze liegt. Unter dem Ausdruck "Reduktion" wird vorliegend
eine Verminderung oder Verringerung, bis zur Vermeidung verstanden.
[0026] Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch solche Stoffe in ihrer Emission verringert
werden, die zu einem unangenehmen Geruch beitragen.
[0027] Erfindungsgemäß wird somit nicht nur eine Abdeckung und Glättung der Oberfläche der
Holzwerkstoffe erreicht, sondern überraschenderweise auch eine Verringerung der Emission
von VOC aus den Holzwerkstoffen, insbesondere über einen längeren Zeitraum und bei
langzeitigem Gebrauch. Damit ist es jetzt auch wieder möglich, OSB im Innenbereich
und auch im dekorativen Bereich einzusetzen.
[0028] Die aufgebrachte Schicht des Schmelzklebstoffes, der in einer Ausführungsform im
geschmolzenen Zustand aufgebracht und anschließend ausgehärtet wird, erlaubt die Glättung
der Oberfläche, so dass das weitere Handling von entsprechenden Holzwerkstoffen wie
zum Beispiel OSB angenehmer ist.
[0029] Die aus dem Schmelzklebstoff gebildete Schicht wird zumindest auf die Oberseite der
Holzwerkstoffplatte aufgebracht. Gegebenenfalls kann der Schmelzklebstoff auch auf
die Unterseite der Holzwerkstoffplatte und hier insbesondere der OSB aufgebracht werden.
Zumindest auf der im Sichtbereich liegenden Oberfläche findet eine Auftragung des
Schmelzklebstoffes statt. Die Schicht sollte daher zumindest so ausgebildet sein,
dass eine Emission der VOC in den Innenraum weitgehend unterbunden wird.
[0030] Die Aufbringung des Schmelzklebstoffes erfolgt dabei in einer Ausführungsform derart,
dass der Schmelzklebstoff nach dem Heißpressen des Holzwerkstoffs aufgebracht wird,
vorzugsweise vor dem vollständigen Auskühlen des hergestellten Holzwerkstoffes. Dabei
werden die Holzwerkstoffplatten auf ihrer Oberfläche geglättet, indem der verflüssigte
Schmelzklebstoff einfach flächig aufgebracht und verarbeitet wird. Die so beschichteten
Holzwerkstoffplatten können anschließend in gewünschter Art und Weise weiterverarbeitet
werden. Die Platten können anschließend abgekühlt und gegebenenfalls kann Wasser und/oder
Trennmittel auf die Beschichtung aufgesprüht werden, um ein Verkleben der Platten
untereinander in einem Stapel zu verhindern und die Stapelfähigkeit dieser Platten
zu gewährleisten.
[0031] Das heißt, die Verwendung des Schmelzklebstoffes erlaubt eine einfache Eingliederung
dieser Prozess in den Herstellungsprozess von Holzwerkstoffplatten insbesondere OSB.
[0032] In einer Ausführungsform wird der Schmelzklebstoff derart verwendet, dass dieser
mittels Walzenauftrag aufgebracht wird, zum Beispiel einer entsprechenden Einrichtung,
die der Heißpresse unmittelbar nachgeschaltet ist. Der Schmelzklebstoff kann in einem
oder mehreren Schritten mittels Walzenauftrag im Gleichlauf oder im Gegenlauf aufgebracht
werden.
[0033] In einer Ausführungsform ist der Holzwerkstoff eine OSB und der Schmelzklebstoff
wird nach dem Heißpressen auf die oberste Strandschicht einer großflächigen Seite
der OSB schichtbildend aufgetragen. Gegebenenfalls wird weiterhin der Schmelzklebstoff
auf die Oberfläche gegenüberliegenden unteren Schicht aufgetragen.
[0034] Erfindungsgemäß kann dabei ein üblicher Schmelzklebstoff eingesetzt werden. Diese
Schmelzklebstoffe werden üblicherweise zum Verkleben von flächigen Elementen verwendet.
Dieses können Kanten von Möbelteilen, Profile oder großflächige Dekorbeschichtungen
sein. Schmelzklebstoffe, die auch als Heißklebstoffe, Heißkleber, Hotmelt oder Heißleim
bezeichnet werden, sind üblicherweise lösungsmittelfreie und bei Raumtemperatur mehr
oder weniger feste Produkte, die im heißen Zustand auf die entsprechende Fläche aufgetragen
werden und beim Abkühlen eine feste Verbindung herstellen. Geeignete Schmelzklebstoffe
sind ausgewählt aus der Gruppe Ethylenvinylacetate (EVA) und Copolymere hiervon, Polyurethane
(PU), Polyamide, Polyethylene, Polyalphaolefine (PO), Polyester, Copolyamide, Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere
oder Mischungen hiervon. Neben diesen genannten Basispolymeren können die Schmelzklebstoffe
weitere Bestandteile aufweisen, wie Wachse, Harze und Stabilisatoren sowie Pigmente.
[0035] In einer Ausführungsform ist die unter Verwendung der Schmelzklebstoffe ausgebildete
Schicht dabei eine mit einer Schichtdicke von mindestens 30 µm, zum Beispiel bis 250
µm. Die Auftragungsmenge des Schmelzklebstoffes kann dabei in einem Bereich von 30
g/m
2 bis 250 g/m
2, wie 50 g/m
2 bis 200g Schmelzklebstoff/m
2 liegen.
[0036] Durch Verwendung dieser Schmelzklebstoffe kann neben der Verringerung der Emission
von VOC eine Verbesserung der Oberflächeneigenschaften erreicht werden, um weitere
Oberflächenveredelungen, wie Tapezieren, Streichen aber auch Aufbringen weiterer Schichten,
zum Beispiel Dekorschichten und anderen auf Holzwerkstoff aufgebrachten äußeren Schichten,
verbessert werden. Die Aufbringung dieser Oberflächenveredelungen kann dabei problemloser
und materialsparender ausgeführt werden.
[0037] In einer Ausführungsform weisen Schmelzklebstoffe zusätzlich Farbmittel, wie Pigmente,
auf, die ein Einfärben dieser Schmelzklebstoffe erlauben. Dadurch kann sowohl eine
Kennzeichnung der Holzwerkstoffe erreicht werden als auch eine dekorative Aufwertung
der Oberfläche erfolgen.
[0038] Die Verwendung des Schmelzklebstoffes zur Ausbildung der entsprechenden Schicht ist
dabei nur in den Bereichen notwendig, in denen die Emission verringert werden soll,
das heißt, zum Beispiel nur auf den Oberflächen der zum Innenraum gewandten Seite
oder den Sichtbereichen. Im Gegensatz dazu erfordern die unter Verwendung von Chemikalien
erreichten Emissionsreduzierungen dass die gesamten lignocellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukte,
zum Beispiel alle Strands der OSB, behandelt werden.
[0039] Besonders bevorzugt kann die erfindungsgemäße Verwendung der Beschschichtung der
OSB mit Schmelzklebstoff mit anderen bekannten Mitteln, Verfahren und Verwendungen
von Additiven zur Verringerung der Emission von VOC und TVOC kombiniert werden.
[0040] In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung von Holzwerkstoffen, insbesondere von OSB, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen von lignocellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten und einem Klebstoff,
- b) Aufbringen des Klebstoffs auf die Zerkleinerungsprodukte;
- c) Verpressen der lignocellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukte mit dem Klebstoff
unter Wirkung von Wärme und Druck;
dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verpressen auf die Oberfläche des hergestellten
Holzwerkstoffes eine Beschichtung aus Schmelzklebstoff aufgebracht wird, wobei durch
Aufbringen des Schmelzklebstoffes die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen
aus dem Holzwerkstoff verringert wird.
[0041] Klebstoffe sind dabei übliche Klebstoffe zur Herstellung von Holzwerkstoffen, wie
OSB, einschließlich formaldehydfreien Klebstoffen, wie solche auf Isocyanatbasis.
[0042] In einer Ausführungsform erfolgt dabei das Aufbringen des gegebenenfalls geschmolzenen
Schmelzklebstoffes auf die Oberfläche des Holzwerkstoffes nach dem Heißverpressen.
Dabei kann das Aufbringen des Schmelzklebstoffes auch derart sein, dass dieser nicht
bereits im geschmolzenen Zustand aufgebracht wird, sondern die Wärme des heißverpressten
Holzwerkstoffes genutzt wird, um den Schmelzklebstoff fließender zu machen, so dass
eine bessere Verarbeitung auf dem Holzwerkstoff möglich ist. Das Aufbringen kann dabei
mit üblichen Einrichtungen erfolgen, nämlich üblichen temperaturgeregelten Heißleimgeräten
und mittels Aufdüsen etc.
[0043] Es werden erfindungsgemäß insbesondere Terpene und Säuren verringert.
[0044] Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei derart sein, dass die Beschichtung mit
dem Schmelzklebstoff in einem oder mehreren Schritten mittels Walzenauftrag im Gleichlauf
oder Gegenlauf erfolgt.
[0045] Durch das Auftragen zum Beispiel mittels Walzenauftragungseinrichtung kann eine geschlossene
glatte Oberfläche erzeugt werden, so dass lose Zerkleinerungsprodukte fixiert werden
und gegebenenfalls in der Schicht vorliegende Löcher aufgefüllt werden. Diese so vorliegende
Oberfläche erlaubt eine weitere verbesserte Verarbeitung der Holzwerkstoffe.
[0046] In einer Ausführungsform erfolgt dabei die Aufbringung der Schicht aus Schmelzklebstoff
auf der einem Innenraum zugewandten Seite des Holzwerkstoffes.
[0047] Erfindungsgemäß ist dabei in einer Ausführungsform die Auftragsmenge des Schmelzklebstoffes
in einem Bereich von 30 g/m
2 bis 250 g/m
2, wie zum Beispiel einem Bereich von 50 g/m
2 bis 200g Schmelzklebstoff/m
2. Die Auftragsmenge kann je nach Klebstoff und gewünschter Eigenschaft der Oberfläche
variieren.
[0048] Erfindungsgemäß wird dabei als Schmelzklebstoff in einer Ausführungsform ein Schmelzklebstoff
ausgewählt aus der Gruppe Ethylenvinylacetate und Copolymere hiervon, Polyurethane,
Polyamide, Polyethylene, Polyalphaolefine, Polyester, Copolyamide, Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere
oder Mischungen hiervon aufgebracht.
[0049] Die Schichtdicke kann dabei in einem Bereich von 30 bis 250 µm liegen.
[0050] In einer Ausführungsform kann das Verfahren zur Herstellung des Holzwerkstoffes weiterhin
das Aufbringen weiterer Schichten auf die Oberfläche aus Schmelzklebstoff umfassen,
insbesondere das Aufbringen einer Dekorschicht oder anderen Arten von Deckschichten.
Weiterhin kann der Schmelzklebstoff eingefärbt sein, so dass eine dekorative Aufwertung
der Oberfläche erfolgt. In einer Ausführungsform ist der Schmelzklebstoff dabei ein
im Wesentlichen transparenter Klebstoff, so dass die Strandstruktur im Falle von OSB-Holzwerkstoffen
erkennbar bleibt. Solche Platten können insbesondere im Innenbereich dekorativ eingesetzt
werden.
[0051] Schließlich richtet sich die vorliegende Erfindung auf Holzwerkstoffe, erhältlich
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie zur Herstellung von OSB.
[0052] Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe von Ausführungsbeispielen näher erläutert,
ohne hierauf beschränkt zu sein.
Ausführungsbeispiel 1:
[0053] Auf eine OSB (22 mm) wurde mit einem Walzenauftragsaggregat einseitig ein EVA-Hotmelt
in einer Menge von 90 g/m
2 im Gleichlauf aufgetragen. Es handelte sich dabei um das Produkt Jowatherm 287.10,
Jowat Klebstoffe, Detmold, Deutschland. Die Temperatur im Vorschmelzer lag bei 200°C.
Nach dem Auftrag des Hotmelts wurde die Oberfläche mit einem zweiten Walzenauftragsaggregat
nachgeglättet. Die Platten wurden hinter dem Glättwerk mit ca. 5 g Wasser/m
2 besprüht und nach Abkühlung abgestapelt. In der Oberfläche waren 90 - 95 % der zuvor
deutlich erkennbaren Löcher geschlossen. Die Oberfläche machte insgesamt einen sehr
glatten Eindruck. Lose Strands waren in der behandelten Oberfläche keine mehr zu beobachten.
Ausführungsbeispiel 2:
[0054] Auf eine OSB (22 mm) wurde mit einem Walzenauftragsaggregat einseitig ein PU-Hotmelt
in einer Menge von 80 g/m
2 im Gleichlauf aufgetragen. Es handelte sich dabei um das Produkt Jowatherm 602.35,
Jowat Klebstoffe, Detmold, Deutschland. Die Temperatur im Vorschmelzer lag bei 160°C.
Nach dem Auftrag des Hotmelts wurde die Oberfläche mit einem zweiten Walzenauftragsaggregat
nachgeglättet. Die Platten wurden hinter dem Glättwerk mit ca. 10 g Wasser/m
2 besprüht und nach Abkühlung abgestapelt. Mit dem Wasser sollte die Nachvernetzung
des PU beschleunigt werden. In der Oberfläche waren 100 % der zuvor deutlich erkennbaren
Löcher geschlossen. Die Oberfläche machte insgesamt einen sehr glatten Eindruck. Lose
Strands waren in der behandelten Oberfläche keine mehr zu beobachten.
[0055] Das Muster aus dem Ausführungsbeispiel 1 wurde gemäß dem AgBB-Schema (2015) auf die
Emission von flüchtigen organischen Verbindungen geprüft. Eine Nullprobe ohne Oberflächenbeschichtung
wurde zum Vergleich mit geprüft. Eine Liste mit ausgewählten Verbindungen ist in der
folgenden Tabelle dargestellt. Es handelt sich dabei um die Verbindungen, die mengenmäßig
am stärksten zu Buche schlagen.
Variante Parameter |
OSB mit EVA-Hotmelt (in µg/m3) |
OSB mit EVA-Hotmelt (in µg/m3) |
OSB (Nullprobe) (µg/m3) |
OSB (Nullprobe) (in µg/m3) |
|
3 Tage |
28 Tage |
3 Tage |
28 Tage |
Essigsäure |
28 |
21 |
79 |
56 |
Pentanal |
71 |
41 |
91 |
56 |
Hexanal |
232 |
138 |
440 |
338 |
α-Pinen |
117 |
75 |
555 |
317 |
3-Caren |
75 |
56 |
331 |
239 |
Aceton |
222 |
251 |
339 |
381 |
[0056] Die Messungen wurden jeweils drei Tage und vier Wochen nach der Produktion der OSB
durchgeführt.
[0057] Wie aus der Tabelle zu entnehmen ist, wird durch die Oberflächenversiegelung eine
deutliche Reduzierung der Emissionen erreicht, die bei einigen Parametern bei mindestens
60% liegt. Die Anforderungen des AgBB-Schemas (2015) werden durch die erfindungsgemäße
Versuchsplatte erfüllt. Insbesondere ist die starke Absenkung nach 28 Tagen hervorzuheben.
1. Verwendung von an sich bekannten Schmelzklebstoffen zur Verringerung der Emission
von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) aus Holzwerkstoffen, insbesondere OSB,
wobei der Schmelzklebstoff auf die Oberfläche des Holzwerkstoffes aufgebracht wird.
2. Verwendung von Schmelzklebstoffen zur Verringerung der Emission von VOC gemäß Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzklebstoff zumindest auf die Oberfläche einer großflächigen Seite des Holzwerkstoffes,
insbesondere der OSB, schichtbildend aufgebracht wird.
3. Verwendung von Schmelzklebstoffen zur Verringerung der Emission von VOC nach Anspruch
1 oder 2, wobei der Schmelzklebstoff auf die Oberseite und die Unterseite des Holzwerkstoffs,
insbesondere der OSB, aufgebracht wird.
4. Verwendung von Schmelzklebstoffen zur Verringerung der Emission von VOC, wobei der
Schmelzklebstoff nach dem Heißverpressen, bevorzugt vor dem vollständigen Auskühlen,
des Holzwerkstoffs, insbesondere der OSB, aufgebracht wird.
5. Verwendung von Schmelzklebstoffen zur Verringerung der Emission von VOC nach einem
der vorherigen Ansprüche, wobei der Schmelzklebstoff in einem oder mehreren Schritten
mittels Walzenauftrag im Gleichlauf oder im Gegenlauf aufgebracht wird.
6. Verwendung von Schmelzklebstoffen zur Verringerung der Emission von VOC nach einem
der vorherigen Ansprüche, wobei dieser Schmelzklebstoff ausgewählt ausgewählt ist
aus der Gruppe: Ethylenvinylacetate und Copolymere hiervon, Polyurethane, Polyamide,
Polyethylene, Polyalphaolefine, Polyester, Copolyamide, Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere
oder Mischungen hiervon.
7. Verwendung von Schmelzklebstoffen zur Verringerung der Emission von VOC nach einem
der vorherigen Ansprüche, wobei die Schichtdicke des Schmelzklebstoffs mindestens
30 µm beträgt.
8. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen, insbesondere von OSB, umfassend die
Schritte:
a) Bereitstellen von lignocellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukten und einem Klebstoff,
b) Aufbringen des Klebstoffs auf die Zerkleinerungsprodukte,
c) Verpressen der lignocellulosehaltigen Zerkleinerungsprodukte mit dem Klebstoff
unter Wirkung von Wärme und Druck,
dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verpressen auf die Oberfläche des hergestellten Holzwerkstoffes eine Beschichtung
aus Schmelzklebstoff aufgebracht wird, wobei durch Aufbringen des Schmelzklebstoffs
die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen aus dem Holzwerkstoff verringert
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit Schmelzklebstoff in einem oder mehreren Schritten mittels Walzenauftrag
im Gleichlauf oder im Gegenlauf aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Schicht aus Schmelzklebstoff entweder
nur auf einer großflächigen oder auf beiden großflächigen Seiten aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichdicke wenigstens 30 µm beträgt und die Auftragsmenge des Schmelzklebstoffes
bei 30 bis 250 g/m2 liegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Schmelzklebstoff einer ist
ausgewählt aus der Gruppe: Ethylenvinylacetate und Copolymere hiervon, Polyurethane,
Polyamide, Polyethylene, Polyalphaolefine, Polyester, Copolyamide, Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere
oder Mischungen hiervon.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12 wobei auf den Schmelzklebstoff zumindest
eine weitere Schicht aufgebracht wird, insbesondere eine Dekorschicht.
14. Holzwerkstoff erhältlich mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, bevorzugt
OSB.