DE2301852A1

DE2301852A1 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von hartfaserplatten

Info

Publication number: DE2301852A1
Application number: DE2301852A
Authority: DE
Inventors: Lars-Erik Lundmark
Original assignee: B PROJEKT INGF AB
Current assignee: B PROJEKT INGF AB
Priority date: 1972-01-19
Filing date: 1973-01-15
Publication date: 1973-07-26
Also published as: US3880975A; CA1021913A; BE794261A; JPS4883180A

Description

Ingenjörafirma B-Projekt AB Enebyberg/Schweden

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hartfaserplatten

Die Erfindung betrifft die Herstellung von kunstharzgebundenen Hartfaserplatten, welche eine Stärke von ungefähr 0,15 bis 3|O mm aufweisen, ausgehend von einem Aus gang aniaterial, welches einen Hauptteil an entfaserten pflanzlichen Holz-Zellulose-Bestandteilen und einen beigemischten Zusatz von Harz-Bindemitteln auf v/eist₀ Der Ausdruck "Hartfaserplatte" wie er nachfolgend verwendet wird, bezieht sich auf ein Paserplattenprodukt, welches eine Dichte von mehr als 750 kg/m aufweist.

Hartfaserplatten sind an sich ein sehr bekanntes Erzeugnis, welches heilt zutage in großen Hangen verwendet wird, insbesondere in der Verp:\2lain>iindustrie und für Bau- und Ausstattungszwecke ₀ Ihrο r^rstolluik; erfordert eine kombinierte Hochdruck- und Hr ^h^er.iperrwurbehandlung von porös verfilzten Pa-

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serbahnen, welche bislang nur in flachen Plattenpressen zufriedenstellend ausgeführt werden konnte, gewöhnlicherweise mit Plattenpressen der mehrfach öffnenden Bauarte Außerdem waren Hartfaserplatten nur in Bögen oder Platten erhältlich, deren maximale Größe von der Größe der in der Fabrik verwendeten Plattenpresse abhängt. Dies ist aus verschiedenen offensichtlichen Gründen im höchsten Maße unerwünscht. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde ein beachtlicher Aufwand getrieben, um Wege sum mitander Verbinden von Hartfaserplatten zu finden, aber dies stellt selbstverständlich keine befriedigende lösung des Grundproblems dar·

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein in der Praxis nützliches Verfahren zur Herstellung von dünnen Hartfaserplatten der zuvor genannten Art in Form einer kontinuierlichen Bahn zu schaffen·

Gemäß der Erfindung wird eine dünne fortlaufende Bahn aus einem Ausgangsmaterial, welches mindestens einen Hauptanteil an entfaserten pflanzlichen Holz-Zellulose-Bestandteilen und einen beigemischten Zusatz von Harz-Bindemitteln aufweist, welcher höchstens 10 ?S des Gewichts des Endprodukts ausmacht, dadurch hergestellt, daß aus diesem Ausgangsmaterial zunächst eine fortlaufende porös verfilzte Faserbahn gebildet wird, welche einen bestimmten aber niedrigen Feuchtigkeitsgehalt,aufweist, und daß die derart ausgebildete Faserbahn zwischen zwei zusammenwirkende und einen Walzenspalt bildende Preßwalzen eingeführt wird, welche jeweils eine harte Oberfläche und zumindest näherungsweise den gleichen Durchmesser aufweisen, unü welche zumindest in dem mit der Faserbahn in Eingriff jelarr^a-den Bereich ihrer Oberfläche auf eine Temperatur von uii.;-:-..υ^:-.^ 160 G erhitzt v/erden, wobei diese beiden Preßwalsur, r·.' t" - ;ue. derart hohen Druck gegeneinander gepreßt v/erden, ' 11 der porös verfilzten Faserbahn auf einen Bruch ^r-..... ,'..i■-■-. sprünglichen Dicke verringert v/ird, v/enn diese ζv.\._ vchei: ::··.. Preßwaisen hindurchu-gef ührt x^ird, uodurch der _L;rJ.". ta L'ei.:. ..■■■.-::

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aus dem Feuchtigkeitsgehalt der Faserbahn infolge deren Erhitzung zwischen den Preßwalzen entstehenden Dampfes gezwungen wird, in einer der Zuführrichtung der Faserbahn entgegengesetzten Richtung aus dieser auszutreten, und daß andererseits während des Preßvorgangs solche Bedingungen aufrecht erhalten werden, daß sich sowohl die beigemischten Harz-Bindemittel als auch der Holzanteil der entfaserten Holz-Zellulose-Bestandteile zumindest an einer teilweisen Bindung der in der gepreßten Bahn enthaltenen Fasern beteiligen· Nachfolgend kann die solcherart hergestellte fortlaufende Bahn einer weiteren Behandlung unterzogen werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.

Es wurde gefunden, daß die porös verfilzte Bahn im Verlauf des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wenn sie zwischen die heissen Preßwalzen eintritt, zunächst auf eine Temperatur erhitzt wird, bei welcher der kleine aber dennoch wirksame und ausreichende Wasseranteil der Bahn verdampft und, indem er aus der Bahn nach hinten herausgedrückt wird, die Fasern bedampft und aufweicht, um sie in einer äußerst vorteilhaften Weise für den nachfolgenden Preßvorgang vorzubereiten» Daraufhin, näher zu dem V/alzenspalt hin, wird die Temperatur der Faserbahn, welche nun schon beachtlich verdichtet ist, noch v/eiter gesteigert, wodurch die zugefügten Harz-Bindemittel verflüssigt werden und das Lignin wird zumindest teilweise aus den Holz-Zellulosefasern ausgetrieben, sodaß es in der verdichteten Bahn ordnungsgemäß verteilt wird und die erweichten Fasern derselben verschmiert, wenn der Spalt zwischen den Preßwalzen erreicht wird.

Wenngleich demzufolge ein gewisser geringer Feuchtigkeitsgehalt in der zwischen die Preßwalzen eintretenden Faserbahn erforderlich ist, so sollte dieser Feuchtigkeitsgehalt zumindest in dem Bereich von 2 bis 10 ^cß> und vorzugsweise zwischen 3 und 5 '/o gehalten werden. Ein derart kleiner Wassergehalt der Bahn kann zwischen den Preßwalzen mit einem vertretbar kleinen Ener-

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gieaufv/and rasch .verdampft werden» Andererseits sind die Pasern "bei einem derartig geringen Feuchtigkeitsgehalt der Bahn aus praktischen Gesichtspunkten trocken. Es ist daher vorteilhaft, das Ausgangsmaterial aus trockenen entfaserten Tlolz-Zellulose-Bestandteilen zu "bilden, wobei die porös verfilzte Fas erb aim in jedem Fall auf trockenem Wege aus dem Ausgangsmaterial gebildet wird, indem dieses aus einem gasförmigen Trägermedium ausgeschieden und abgelagert wird, Sin bevorzugtes Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben ist in der auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldung P 21 49 892.0 beschrieben,

IJm eine weitere Verringerung der Heizenergie zu ermöglichen, welche der Paserbahn von den Preßwalzen zugeführt wird, kann die Paserbahn vor deren Eintritt zwischen die Preßwalzen auf eine Temperatur von weniger als 100° C, vorzugsweise auf 30 bis 80 ö vorgeheizt werden«, Vorteilhafterweise v/ird eine derartige Vorheizung der Paserbahn mit einer gleichzeitigen Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts der Bahn kombiniert, indem die Bahn durch eine Kammer hindurchgeführt wird, in welcher sowohl die Temperatur als auch die atmosphärische Feuchtigkeit in der erforderlichen Weise geregelt werden kann» Wie dies bereits erwähnt wurde, sollte der beigemischte Zusatz an Harz-Bindemitteln 10 fS des Gewichts des Endprodukts nicht überschreiten,! In der Praxis wurde jedoch gefunden, daß die Hälfte dieses Prozentsatzes und teilweise sogar noch weniger in den meisten Fällen vollkommen ausreichend ist. Hitzehärtende Kunstharz-Bindemittel auf einer Phenol-, Harnstoff- und/oder Isocyanidbasis sind besonders vorteilhafte

Zusätzlich zu den Holz-Zellulosefasern und den Harz-Bindemitteln kann das Ausgangsmaterial bis zu einem Drittel auch andere Faserarten enthalten, nämlich mineralische Fasern, wie z„ B, Asbest, Glas- und Steinwolle; tierische Textilfasern, wie Z₀ Bo Wolle, Kuhhaare und echte Seide; pflanzliche Textilfasern, wie z. B₉ Baumwolle und Zellulose-Watte; künstliche Fanorn, wie

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ζ. B. Kunstseide und andere synthetische Pasern; oder Mischungen von derartigen anderen Faserarten. Wenn dies gewünscht ist, kann auch ein gewisser kleiner Anteil "bis zu 10 Gewichtsprozent eines Füllmaterials zugefügt werden, welches als Farbstoff dient, wie z_o B, Kreide, Kaolin oder ein sonstiger Farbstoffe In den meisten Fällen ist es weiterhin empfehlenswert, die in dem Ausgangsmaterial enthaltenen Fasern vor Durchführung des Preßvorgangs mit geringen Mengen eines feuchtigkeitshemmenden, wasserabweisenden, feuerhemmenden, insektenabwehrenden Mittels oder mit einem Fungizid oder einem Insektizid zu imprägnieren,

Wie dies bereits dargelegt wurde, ist es wichtig, daß die beiden Preßwalzen zumindest näherungsweise den gleichen Durchmesser aufweisen, und daß der Durchmesser um ein vielfaches grosser ist als die Dicke der zu pressenden porös verfilzten Faserbahn„ Als Grundregel kann gelten, daß sich die Geschwindigkeit der Faserbahn mit zunehmendem Durchmesser der Preßwalzen. steigern läßt, wenn alle anderen Faktoren unverändert bleiben» Dies wird durch den Umstand erklärt, daß der Walzendurchmesser und die ursprüngliche Dicke der Faserbahn beides Faktoren sind, welche die Länge desjenigen Bereichs an der Sintrittsseite der beiden Preßwalzen definieren, in welchem die Faserbahn der Hitze und dem Druck der Preßwalzen ausgesetzt ist.

Weiterhin wurde es im Hinblick auf eine zufriedenstellende Durchführung des Verfahrens als wichtig gefunden, daß solche Gase, welche möglicherweise gebildet werden, beispielsweise durch eine teilweise Verdampfung des Lignin oder des Harz-Bindemittels oder diirch chemische Reaktionen während der hohen Temperatur im Verlauf des letzten Stadiums des Preßvorganges, aus der gepreßten Balm in v/e sent liehen unbehindert austreten können, unnittelbar nachdem die gepreßte Bahn den Walzenspalt verlassen hat, di. dies zur Qualitätsverbesserung des Endprodukts beiträgt„

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Die Oberflächentemperatur der Preßwalzen ist ein weiterer wichtiger Faktor,, Wenngleich 160° G die Mindesttemperatur darstellt, so ist es in den meisten Fällen vorteilhaft eine höhere Temperatur zu verwenden, wie beispielsweise zwischen 180 und '350 G, weil höhere Temperaturen ganz allgemein eine höhere Produktionsgeschwindigkeit ermöglichen,, Über dem genannten Bereich liegende Temperaturen können jedoch leicht zu einem Verbrennen der Bahn führen und" sollten daher vermieden werden,, Eine Höchsttemperatur zwischen 250 und 300° C wird bevorzugt.

Die beiden Preßwalzen, welche vorteilhafterweise aus Metall, wie Zo Β«, Stahl, bestehen sollten, werden vorteilhafterweise mit einem elastischen Druck gegeneinander gepreßt, welcher mindestens 20 kg/cm der aktiven Walzenlänge beträgt„ In einigen Fällen wurde ein Walzendruck von ungefähr 30 bis 50 kg/cm der aktiven Walzenlänge als zufriedenstellend gefunden, beispielsweise wenn die gepreßte Bahn nachfolgend in einer geheizten Plattenpresse einer weiteren Verdichtung unterworfen wird, wie dies nachfolgend noch erläutert wird, aber in anderen Fällen ist ein Walzendruck bis zu 250 kg/cm der aktiven Walzenlänge erforderlich,,

Es ist bevorzugt, die zwischen die beiden heissen Preßwalzen eingeführte Faserbahn mit diesen Walzen in Unmittelbare Berührung zu bringen, da dies den Wärmeübergang von den Walzen auf die Bahn verbessert. Wenn dies jedoch aus dem einen oder anderen Grund unerwünscht sein sollte, so kann die Faserbahn durch die Preßwalzen hindurchgeführt werden, wobei sie auf einem dünnen Drahtgewebe aufliegt, welches ein endloses Förderband bildet_o

Wie dies bereite erv/äknt wurde, gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten zur /orvolln-bändigung der Herstellung der fort-1'Ulf enden Hart fas ermahn.. Die erste Möglichkeit besteht darin, LJJ die Dicke der. ; :u!ei"l,.iha bereits zwischen den hui :r;en Preß- ■■:r:-.Vien nahezu auf ί ■ :- '-\i<^>! ο dor fertigen Hartfar-aiM/L-J/te rodri-

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ziert wird« In einem solchen Fall ist es gewöhnlich -von Yorteil, die gepreßte Baiin in heissem Zustand sum Glätten und Kalibrieren durcli eine oder mehrere Walzenpaare hindurch zu führen, v/elclie zumindest in dem wirksamen Oberflächenbereich eine Temperatur von 150 Ms 200° C aufweisen, um ein zufriedenstellendes Produkt zu erhalten» Die andere !löslichkeit "besteht darin, daß die porös verfilzte Paserbahn während ihres Durchgangs durch die heissen Preßwaisen eine verringerte Dicke annimmt, welche diejenige des Endprodukts übersteigt, woraufhin die derart vorgepreßte Faserbahn zur genauen Kalibrierung in mindestens einer Plattenpresse mit geheizten Preßplatten einer nachfolgenden Dikkenverringerung unterworfen wird, wobei diese Plattenpresse schrittweise betätigt wird, um einen Längsabschnitt der aus den Preßwalzen austretenden vorgepreßten Paserbahn nach dem anderen einem hohen Druck und gleichzeitig einer derart hohen Temperatur zu unterwerfen, daß eine vollständige Bindung der Pasern in dem gesamten Erzeugnis durch das lignin und die anderen Bindemittel der Bahn erzielt wird· Der erste dieser beiden Wege ist einfach aber kraftraubend, wegen des erforderlichen Walzendrucks, welcher zwischen 100 und 250 kg/cm der aktiven Walzenlänge beträgt., Weiterhin erfordert er einen ziemlich großen Walzendurohmesser, gewöhnlieherweise bis zu 2 m und mehr, wenn eine hohe Produktionsgeschwindigkeit angestrebt wird«, Dies rührt daher, v/eil es zur Fertigstellung der Bahn bereits zwischen den heissen Preßwalzen erforderlich ist, daß auch die Temperatur in der Mitte der Schichtdicke der Bahn im Bereich des Walzenspalts,auf mindestens 160° C gesteigert wird« Die Mindesttemperatur in der Mitte der Bahn hängt aber nun von verschiedenen Paktoren ab, wie z. Bo der Dicke der Bahn, oder genauer gesagt, von der Größe des Walzenspalts, von der Dauer der Zeitspanne, in welcher jeder Bereich der Paserbahn mit den heissen Preßwalzen in Berührung bleibt, und von der Oberflächentemperatur dieser Walzen, und alle diese Paktoren müssen sorgfältig aufeinander abgestimmt werden«, Auf der anderen Seite hängt aber die Dauer der Zeitspanne, während v/elcher die Paserbahn mit den heissen Preßwalzen in Berührung steht von der Ge-

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schwindigkeit ab, mit welcher die Dickenverringerung der Faserbahn bewirkt wird, und diese Geschwindigkeit wird durch die Umfangsgeschwindigkeit wie auch den Durchmesser der Preßwalzen bestimmt. Wie bereits erwähnt, sind der Temperatur der Preßwalzen Grenzen gesetzt und demzufolge macht eine hohe Produktionsgeschwindigkeit einen großen Walzendurchmesser erforderliche

Der zweite Weg ist etwas komplizierter und macht die Verwendung einer zusätzlichen flachen Plattenpresse erforderlich, aber er ist dennoch eine attraktive Alternative, da weniger Energie verbraucht wird und der Durchmesser der Preßwalzen in brauchbaren Grenzen gehalten werden kann, üblicherweise zwischen 40 und 100 cm. In diesem Fall kann der zum Gegeneinanderpressen der Preßwalzen verwendete Druck auf 20 bis 80 kg/cm der aktiven Walzenlänge verringert werden₀ Eine überraschende Tatsache besteht darin, daß trotz der schrittweisen Behandlung der fortlaufenden Bahn in der Plattenpresse keine Markierungen oder Schwächungszonen auf dem Endprodukt erscheinen, die diese Behandlungsweise anzeigen« Der Grund dafür ist möglicherweise darin zu sehen, daß der Vorpreß-Vorgang die Oberflächenschicht der Bahn vorbereitet, indem er eine Art geschlossener Haut ar-f beiden Seiten eines noch v/eichen und nur geringfügig abgebundenen Kerns schafft, v/elcher sodann bei dem nachfolgenden Preßvorgang in der Plattenpresse mit den Häuten verbunden wird.

Wenn der zweite Weg beschritten wird, so ist es vorteilhaft, jeden Bereich der vorgepreßten Faserbahn in der flachen Plattenpresse, zumindest für 2 Sekunden und vorzugsweise für ungefähr 5 Sekunden zu belassen, wobei die günstigste Terweilzeit hauptsächlich von der Dicke des Endprodukts und von der Temperatur der Preßplatten abhängt» Die wirksamen Oberflächenbereiche der Preßplatten sollten auf einer Temperatur von 180 bis 300° 0, vorzugsweise 250° C gehalten werden, und es wurde als geeignet gefunden, die vorgepreßte Bahn mit einem Druck von 20 bis 100 kg/cm zu belasten,,

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\I±e leicht einzusehen ist, ist die Tatsache, daß die in die heisse Plattenpresse eingeführte Bahn auf eine im wesentlichen unveränderliche Dicke vorgepreßt wurde, welche im Yergleich mit der ursprünglichen Dicke der porös verfilzten Faserbahn klein ist und nur ungefähr das doppelte der Dicke des Endprodukts "beträgt, äußerst vorteilhaft, da die Bewegungen oder der Hub der Preßplatten in der heissen Plattenpresse dann sehr klein sein kann, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit der Plattenpresse sehr hoch sein kann, oder mit anderen Worten, die zum Öffnen und Schließen der Presse bei jedem Arbeitszyklus erforderliche Zeit kann auf ein Minimum beschränkt werden_e Gleichzeitig nimmt auch die Durchwärmung der Bahn nur eine kurze Zeit in Anspruch, was ebenfalls zu einer hohen Kapazität der Plattenpresse beiträgt,

ITachdem sie ihre endgültige Dicke erhalten hat, wird die fortlaufende Hartfaserbahn vorteilhafterweise behandelt und/ oder beschichtet, und gemäß der Erfindung findet eine solche Behandlung oder Beschichtung statt, während die Bahn noch heiß ist_β Eine derartige Behandlung kann insbesondere eine kontrollierte Zunahme des Feuchtigkeitsgehalts der Bahn umfassen, und die Beschichtung kann insbesondere eine Beschichtung der Bahn auf einer oder beiden Seiten mit einer Lage aus Kunststoff, Furnier, Gewebe oder sogar Metallfolie umfassen. Weiterhin kann die aus der Preßvorrichtung austretende fortlaufende Hartfaserbahn mit einem flüssigen Imprägnierungsmittel imprägniert werden, während sie noch heiß ist, und zwar vorteilhafterweise während einer Zeitspanne, nach dem Preßvorgang, wenn die Temperatur der Bahn gerade auf 100° G abgesunken ist, bzw. diesen Wert gerade unterschritten hat, da sich herausgestellt hat, daß die Bahn gerade in diesem Augenblick ein besonders ausgeprägtes Saugvermögen hat. Das Imprägnierungsmittel kann irgend ein herkömmliches Schutzmittel sein_f insbesondere Bitumen oder Teer. Auch feuerhemmende Mittel, Fungizide und Insektizide können der fertiggestellten Bahn durch eine solche nachfolgende

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Imprägnierung zugefügt werden, anstelle sie dem Ausgangsmaterial "beizufügen, wie dies eingangs erwähnt wurde_o

Wann immer die Faserbahn oder die vorgepreßte Bahn mit den heissen Preßwalzen oder den Preßplatten in unmittelbare Berührung gebracht v/ird, müssen diese selbstverständlich mit einem geeigneten Schutzmittel beschichtet sein, welches der herrschenden Temperatur standhalten kann und ein Ankleben der Bahn an der Metalloberfläche verhindert» Ein solches Schutzmittel kann ebenso auf Jedem Drahtgewebe verwendet werden, welches die Bahn begleitete

Die Erfindung wird im folgenden in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert, in welchen einige besonders vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt sind» Es zeigen:

!•ig« 1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur

kontinuierlichen Herstellung von Hartfaserplatten;

]?ig_e 2 in vergrößertem Maßstab den Preßvorgang, welcher zwischen den Preßwalzen nach Fig„ 1 stattfindet;

Figo 3 eine erste Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 1; und

Fig. 4 eine zweite Abwandlung dieser Vorrichtung.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein aus Maschendraht bestehendes endloses Förderband bezeichnet, welches um geeignete Antriebs- und Führungswalzen 2 herumgeführt ist, und welches zunächst eine Faserverteilungsvorrichtung 3 durchläuft, in welche vorbereitete trockene Fasern mit einem luftstrom bei 4 eingespeist werden, um sich auf der Oberseite des maschendrahtartigen Förderbandes 1 abzulagern, um auf diesem eine verfilzte poröse Faserbahn 5 von vorgegebener Dicke zu bilden. Die Vorrichtung 3 ist vorteilhafterweise von derjenigen Bauart, wie

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sie in der eingangs genannten Patentanmeldung beschrieben ißt_o Aus Gründen der Darstellung kann angenommen werden, daß die Bahn 5 eine Dicke von ungefähr 25 mm und ein Gewicht von ungefähr 950 gr/m aufweist, wenn sie die Vorrichtung 3 verläßt, und daß die auf dem maschendrahtartigen Förderband 1 abgelagerten Fasern trocken entfaserte und nachfolgend weiter zerkleinerte Fasern einer pflanzlichen Holz-Zellulosesubstanz sind, wie z. B. von Rotholz oder Birken, zu welchen 4 Gewichtsprozent Phenolharz-Klebstoff und 2 Gewichtsprozent eines hydrophoben Agens in Form einer Wachs-Paraffin Emulsion hinzugefügt wurde. Beim Verlassen der Vorrichtung 3 weist die Faserbahn 5 einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 6 bis 8 fo auf. Die auf dem Maschendraht 1 liegende porös verfilzte Faserbahn 5 wird sodann durch eine Vorheizkammer 6 hindurchgeführt, durch, welche trockene Heißluft mit einer Temperatur von ungefähr 70° 0 hindurchgeblasen wird, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn auf ungefähr 4 $ verringert und die Temperatur der Bahn auf die in der Kammer 6 herrschende Temperatur erhöht wird»

Unmittelbar nach dem Verlassen der Kammer 6 wird das maschendrahtartige Förderband umgelenkt und zurückgeführt, wogegen die Faserbahn 5 sich auf einer Gleitplatte 7 weiter nach vorne bewegt, welche unmittelbar vor dem Walzenspalt zwischen zwei zusammenarbeitenden Preßwalzen 8 und 9 angeordnet ist. Die untere Walze 9 dieser beiden Preßwalzen ist stationär angeordnet, und sie wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 15 m/min· angetrieben, was der Geschwindigkeit des Förderbandes 1 entspricht. Die obere Walze 8 ist mit einem elastisch nachgiebigen Druck belastet, welcher ungefähr 200 kg/cm der aktiven Walzenlänge beträgt_e Durch überhitzten Dampf oder durch elektrischen Strom wird zumindest derjenige Oberflächenbereich der beiden Preßwalzen 8 und 9» welcher mit der Bahn 5 in Berührung gelangt auf einer Temperatur von ungefähr 270° G gehalten. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Abstand zwischen dem Austrittsende der Vorheizkammer 6 und den Preßwalzen 8, 9 verhältnismäßig klein, sodaß sich die Temperatur und der Feuch-

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tigkeitsgehalt der Bahn 5 nicht wesentlich ändern, "bevor die BaIm zwischen die "beiden Preßwalzen eintritt, welche beide einen Durchmesser von 2 m aufweisen»

Der Abstand zwischen den Umfangsflächen der beiden Preßwalzen 8 und 9 beträgt in dem Spalt zwischen diesen ziemlich genau 1,0 mm, was bedeutet, daß die Bahn 5 zwischen den Preßwalzen einer außerordentlich starken Dickenreduzierung unterworfen wird, und mit einer Dicke aus den Walzen austritt, welche der Dicke des Endprodukts sehr nahe kommt„ Andererseits findet am Austritt des Walzenspalts eine gewisse Ausdehnung oder ein Anschwellen der gepreßten Bahn statt, sodaß die Dicke der gepreßten Bahn in einem kurzen Abstand hinter dem Walzenspalt ungefähr 1,1 mm beträgt. Es wird vermutet, daß dieses Anschwellen von der Tatsache herrührt, daß gewisse Gase in der Bahn gebildet werden, wenn diese durch den Walzenspalt hindurchtritt, und daß diese Gase unmittelbar hinter dem Walzenspalt aus dem Inneren der gepreßten Bahn gewaltsam entweichen.

Nachdem die Bahn 5' zwischen den Walzen 8 und 9 gepreßt wurde, wird sie geglättet und auf ihre endgültige Dicke kalibriert, indem sie zwischen zwei Paaren von zusammenarbeitenden Walzen 10 hindurchgeführt wird, welche einen Durchmesser von ;40 cm aufweisen. Die Walzen 10 werden auf eine Oberfläohentemperatur von ungefähr 175° erhitzt und mit einem Druck von ungefähr 25 kg/cm der aktiven Walzenlänge, d. h. der Bahnbreite, gegeneinander gepreßt. Die gewalzte Hartfaserbahn 5'' wird sodann durch eine Behandlungskammer 11 hindurchgeführt, in welcher ein geeigneter Feuchtigkeitsgehalt der Bahn wieder hergestellt wird. Wie dies vorstehend bereits erwähnt wurde, kann die Bahn 5'' wahlweise auch beschichtet oder imprägniert werden, Eine derartige Behandlung kann auch stattfinden, bevor die Bahn zwischen den Walzenpaaren 10 hindurchgeführt wird₀

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, verläßt die porös verfilzte Faserbahn 5 die Gleitplatte 7 und gelangt bereits in einiger

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Entfernung vor dem Walzenspalt 12 mit den beiden heissen Preßwalzen 8 und 9 in Berührung, sodaß sie von diesen Walzen während einer fortschreitenden Verdichtung aufgeheizt wird, die eine gewisse Zeit erfordert, da die Faserbahn 5 wesentlich dikker ist als die gepreßte Bahn 5^!. Zwischen den Preßwalzen durchläuft die Bahn 5 zunächst eine vorbereitende Heizzone A und gelangt dann in eine Preßzone B. Bereits vor dem Ende der Heizzone A hat die Faserbahn eine derart hohe Temperatur erreicht, daß deren Wassergehalt nahezu vollständig verdampft ist und der solcherart gebildete Dampf wird offensichtlich nach hinten ausgestoßen, d. h_e in Fig« 2 nach links, mit dem Ergebnis, daß die lasern in der Bahn bedampft und erweicht werden« Am inneren Ende der Heizzone A hat die Temperatur über den gesamten Querschnitt der zusammengepreßten Faserbahn eine derartige Höhe erreicht, daß die zugefügten Harzkleber, wie auch der Holzfaserstoff (lignin) des Ausgangsmaterials sich in flüssigem Zu·*· stand befinden und ordnungsgemäß verteilt werden. In der Preßzone B findet sodann die endgültige Bindung bzw. Verklebung der Fasern statt.

Es wird nun auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen, wobei davon ausgegangen werden kann, daß auch in diesen beiden Fällen die porös verfilzte Faserbahn in der gleichen Weise erhalten wurde, wie dies im Zusammenhang mit Fig· 1 erläutert wurde. Die Faserbahn 5 wird sodann duroh eine Vorheiakammer 6 und zwischen zwei geheizten Preßwalzen 8^t und 9¹ hindurohgeführt· Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtung haben die heissen Preßwalzen 8' und 9' einen !Durchmesser von 65 cm und sie werden mit einem elastischen Druck zusammengepreßt, welcher 35 kg/cm der aktiven Walzenlänge, d. h. der Bahnbreite, beträgt. Beide Walzen werden auf eine Temperatur von ungefähr 170° G erhitzt, und ihre Umfangsgeschwindigkeit und demzufolge auch die Geschwindigkeit der Faserbahn beträgt ungefähr 10 m/min_e Unter diesen Bedingungen wird die porös verfilzte Faserbahn, welche eine Ausgangsdicke von ungefähr 25 mm aufweist, zwischen den Preßv/alzen ungefähr auf die doppelte Dicke des Endprodukts verdichtet, d. h. auf ungefähr 2 mm.

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Gemäß Figo 3 ist auf der Austrittsseite der Preßwalzen eine Laufschiene 15 für eine Plattenpresse 16 angeordnet, die in der Zuführrichtung der die Preßwalzen 8· und 9' verlassenden vorgepreßten Bahn 5a hin- und herbeweglich ist. Die wirksamen Oberflächen der Platten der Presse 16 werden auf einer Temperatur von ungefähr 250° G gehalten· Die Pressenplatten werden mit einer hinreichenden Schließkraft hydraulisch betätigt, sodaß sie auf den zwischen diesen befindlichen Bereich der vorgepreßten Bahn eine Druckkraft von ungefähr 80 kg/cm ausüben· Die Plattenpresse bewegt sich in geöffnetem Zustand nach links und in geschlossenem Zustand nach rechts, und zwar derart, daß Jeweils ein Längsbereich der vorgepreßten Bahn 5a nach dem anderen während einer Dauer von ungefähr 5 Sekunden einer Druck- und Wärmebehandlung unterworfen wird· Aus praktischen Gesichtspunkten bedeutet dies» daß die Plattenpresse eine länge von ungefähr 1,5 bis 3,0m aufweisen muß· Das so erhaltene Produkt 5b verläßt in diesem lall die Anlage, während es sich kontinuierlich und mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, mit der die vorgepreßte Bahn 5a die Preßwalzen verläßt·

Bei der Vorrichtung nach 3?ig. 4 wird eine stationäre Plattenpresse-20 verwendet, welche in einem solchen Abstand von den Preßwalzen 8* und 9¹ angeordnet ist_f daß die vorgepreßte Bahn 5a in dem Zwischenraum einen Durchhang 21 bilden kann. Dieser Durchhang ist erforderlich, weil in diesem Pall die Bahn 5a der Plattenpresse schrittweise zugeführt bzw, aus der Anlage abgeführt wird. Ansonsten sind die Preßbedingungen der Plattenpresse die gleichen wie bei der Ausführungsform nach lig· 3, Darüberhinaus zeigt !ig· 4, wie die zwischen den heisaen Preßwalzen 8' und 9' hindurchgeführte !"aserbahn von einem dünnen Drahtgewebe 22 abgestützt werden kann, welches auch dazu dient, um die vorgepreßte Bahn in dem Durchhang 21 abzustützen und durch die Plattenpresse 20 hindurchzuführen· Das Drahtgewebe 22 bildet ein endloses förderband, und es wird unmittelbar hinter der Plattenpresse von dem Endprodukt 5b aage

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löst und zurückgeführt. Ein derartiges Drahtgewebe könnte selbstverständlich auch "bei der Ausführungsform nach Pig· 3 angewendet werden.

Anstatt nur eine einzige Plattenpresse für die Endbehandlung der vorgepreßten Bahn zu verwenden, könnten auch zwei oder mehrere derartiger Pressen verwendet werden, welche von der Bahn nacheinander, beispielsweise durch eine schrittweise Vorschubbewegung, durchlaufen werden. In einem solchen Pail kann die Bahn in der ersten Plattenpresse einem hohen Anfangsdruck unterworfen v/erden und in der oder den nachfolgenden Plattenpressen bei einem gemäßigten Druck aber einer noch höheren Temperatur gehärtet werden.

Wenn eine gewellte oder gerippte Hartfaserplatte erwünscht ist, so kann die fertiggepreßte Bahn mittels zusätzlicher Walzen mit Längs- oder Querrippen oder dgl. versehen werden. Yorteilhafterweise wird eine derartige Zusatzbehandlung ausgeführt, während die Bahn noch eine hohe Temperatur aufweist, d· h. mehr als 100° G. Wahlweise können auch die Preßwalzen 8 und 9 selbst in der Weise geformt sein, daß sie die Bahn während des Preßvorgangs mit einer Riffelung versehen.

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Claims

Patentansprüche

1 α/ Verfahren zum Herstellen einer harzverklebten Hartfaserplatte aus ,einem Ausgangsmaterial, welches einen Hauptanteil an entfaserten pflanzlichen Holz-Zellulose-Bestandteilen (defibrated ligno-cellulose plant substances) und einen "beigemischten Zusatz van Harz-Bindemitteln aufweist, welcher höchstens 10 fo des Gewichts des Endprodukts ausmacht, dadurch gekennzeichnet, daß aus diesem Ausgangsmaterial zunächst eine fortlaufende porös verfilzte Faserbahn gebildet wird, welche einen bestimmten aber niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, und daß die derart ausgebildete Faserbahn zwischen zwei zusammenwirkende und einen Walzenspalt bildende Preßwalzen eingeführt wird, welche jeweils eine harte Oberfläche und zumindest näherungsweise den gleichen Durchmesser aufweisen, und welche zumindest in dem mit der Faserbahn in Eingriff gelangenden Bereich ihrer Oberfläche auf eine [Temperatur von mindestens 160° C erhitzt werden, wobei diese beiden Preßwalzen mit einem derart hohen Druck gegeneinander gepreßt werden, daß die Dicke der porös verfilzten Faserbahn auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Dicke verringert wird, wenn diese zwischen den Preßwalzen hindurchgeführt wird, wodurch der größte Teil des aus dem Feuchtigkeitsgehalt der Faserbahn infolge deren Erhitzung zwischen den Preßwalzen entstehenden Dampfes gezwungen wird, in einer der Zuführrichtung der Faserbahn entgegengesetzten Richtung aus dieser auszutreten, und daß andererseits während des Preßvorgangs solche Bedingungen aufrecht erhalten werden, daß sich sowohl die beigemischten Harz-Bindemittel, als auch der HoIzanteil der entfasorten IIolz-Z-ellulose-Bestandteile zumindest an einer toilweir-en Bindung der in der gepreßten Bahn enthaltenen Fasern beteiligen<,

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2„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die porös verfilzte Faserbahn auf trockenem Wege aus dem Ausgangsmaterial gebildet wird, indem dieses aus einem gasförmigen Trägermedium ausgeschieden und abgelagert wird«

3c Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die porös verfilzte Faserbahn auf eine Temperatur von höchstens 100° G, vorzugsweise 30 bis 80° C vorge-r heizt wird, bevor sie zwischen die Preßwalzen eingeführt wird.

4ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch, gekennzeichnet, daß diejenigen Anteile des Ausgangsmaterials, einschließlich der Holzfasern und der Harzbindemittel, welche infolge der erhöhten Temperatur in der ITähe des Walzenspalts während des letzten Stadiums des Preßvorgangs verdampfen, aus der verdichteten Bahn in gasförmigem Zustand und im wesentlichen ungehindert austreten können, unmittelbar nachdem, die gepreßte Bahn den Walzenspalt verlassen hat»

5« Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Preßwalzen auf einer Temperatur zwischen 180 und 350° G, vorzugsweise zwischen 250 und 300° C gehalten werden.

6_β Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Preßwalzen mit einem elastischen Druck gegeneinander gepreßt werden₉ welcher mindestens 20 kg/cm der aktiven Walzenlänge beträgt„

7o Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ausgangsmaterial beigemischten Harz-Bindemittel von hitzehärtenden Kunstharz-Bindemitteln gebildet werden,,

8, Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Ausgangsmaterial enthalte-

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nen lasern, ehe sie dem Preßvorgang unterworfen werden, zumindest mit einem Mittel imprägniert werden, welches zu der Gruppe gehört, welche feuchtigkeitsabweisende, hydrophobe Mittel, feuerhemmende Mittel, Fungizide, insekt ena"bw ehr ende Mittel und Insektizide umfaßt»

9ο Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial zusätzlich zu den Holz-Zellulose-lasern bis zu einem Drittel noch andere lasern enthält, welche zumindest einer der nachfolgenden Gruppen angehören: mineralische lasern, einschließlich Asbest, Glasfasern und Steinwolle; tierische Textilfasern, einschließlich Wolle, Kuhhaare und echte Seide; pflanzliche Textilfasern, einschließlich Baumwolle und Zellulose-Watte; künstliche lasern, einschließlich Kunstseide und anderer Kunstfasern*,

1Oo Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbahn beim Einführen zwischen die beiden zusammenwirkenden Preßwalzen in unmittelbare Berührung mit den beiden Preßwalzen gebracht wird,,

11 ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die laserbahn beim Durchgang durch die heissen Preßwalzen von einem dünnen Drahtgewebe abgestützt wird»

12o Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnetj daß einerseits die Geschwindigkeit, mit der die Dickenverringerung der laserbahn bewirkt wird - wobei diese Geschwindigkeit sowohl von der Umfangsgeschwindigkeit als auch vom Durchmesser der beiden Preßwalzen abhängt - und damit die Dauer des Zeitabschnitts, in welchem jeder Bereich der laserbahn mit den heißen Preßwalzen in Berührung bleibt, und daß andererseits die Oberflächentemperatur der Preßwal ζ e.i zv/ei Einflußgrößen sind, welche beide auf die Größe des ",IaI-zenspalts derart abgestimmt sind, daß auch die Temperatur in

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der Kitte der Schichtstärke der Paserbahn in Bereich des Walzenspalts auf mindestens 160° C ansteigt.

13· Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Paserbahn bereits zwischen- den heißen Preßwalzen nahezu auf die Dicke der fertigen Hartfaserplatte reduziert wird«,

14. Verfahren nach Anspruch 13_S dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Dicke der Hartfaserplatte durch nachträgliches Hindurchführen der gepreßten Paserbahn durch mindestens ein zusätzliches Walzenpaar bewirkt wird, deren Oberflächentemperatur in dem wirksamen Umfangsbereich zwischen 150 und 200° C beträgt.

15· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die porös verfilzte Paserbahn während ihres Durchgangs durch die heißen 'Preßwalzen eine verringerte Dicke annimmtj Vielehe diejenige des Endprodukts übersteigt, woraufhin die derart vorgepreßte Paserbahn zur genauen Kalibrierung in mindestens einer Plattenpresse mit geheizten Preßplatten einer nachfolgenden Dickenverringerung unterworfen wird, wobei diese Plattenpresse schrittweise betätigt wird, um einen Längsabschnitt der aus den Preßwalzen austretenden vorgepreßten Paserbahn nach dem anderen einem hohen Druck und gleichzeitig einer derart hohen Temperatur zu unterwerfen, daß eine vollständige Bindung der Pasern in dem gesamten Erzeugnis durch das Lignin und die anderen Bindemittel der Bahn erzielt wird,

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der vorgepreßten Bahn in der Plattenpresse mindestens 2 Sekunden beträgt.

17. Verfahren nach AnoprucV 15- oder 1G, dadurch gekenn- ;:eicLnot, uaL' dio wr.r3:.Dr.-j.b.n Oberflächen der Preßplatten der

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Plattenpresse auf einer Temperatur von 180 "bis 300° C, vorzugsweise von ungefähr 250° C gehalten werden,»

18ο Verfahren nach Anspruch 15 "bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgepreßte Bahn in der Plattenpresse einem Druck von 20 bis 100 kg/cm unterworfen wird»

19o Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig gepreßte Plattenbahn einer Gestaltungsbehandlung unterzogen wird, während sie noch heiß istβ

2Oo Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig gepreßte Plattenbahn zumindest auf einer Seite mit einer Oherflächenloeschichtung versehen wird, während sie noch heiß ist„

21 ο Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fertig gepreßte Plattenbahn mit einem flüssigen Imprägnierungsmittel imprägniert wird,
während sie noch heiß ist, vorzugsweise während einer Zeitspanne, nachdem die Temperatur der Bahn gerade auf unter
100° C abgesunken ist„

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