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WO2024230945A2 - Method and device (system) for producing a material panel, material panel, and use of a material panel - Google Patents

Method and device (system) for producing a material panel, material panel, and use of a material panel Download PDF

Info

Publication number
WO2024230945A2
WO2024230945A2 PCT/EP2024/000026 EP2024000026W WO2024230945A2 WO 2024230945 A2 WO2024230945 A2 WO 2024230945A2 EP 2024000026 W EP2024000026 W EP 2024000026W WO 2024230945 A2 WO2024230945 A2 WO 2024230945A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gluing
binder
layer
material flow
material plate
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/000026
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Kaiser
Jochem Berns
Javane Oktaee
Moritz Schränkler
Original Assignee
Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh filed Critical Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh
Publication of WO2024230945A2 publication Critical patent/WO2024230945A2/en

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, wherein the method comprises a material flow comprising the base material along at least the following process steps: material preparation, gluing, spreading, pressing, packaging and the material flow is composed of at least a first material flow section and a second material flow section following the first material flow section, and wherein each material flow section is characterized by at least the following Parameters: density, moisture, whereby at least one of the parameters can be influenced within the process steps.
  • the invention further relates to a device for producing a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, wherein the device has a transport path by means of which a material flow comprising the base material can be transported along at least the following process steps: material preparation, gluing, spreading, pressing, packaging and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, wherein the device is designed in such a way that the material flow composed of at least a first material flow section and a second material flow section following the first material flow section and characterized at least by the following parameters: density, moisture can be influenced within the process steps and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, with regard to at least one of the parameters.
  • the invention further relates to a material plate which has at least one layer, wherein at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant.
  • the invention relates to the use of a material panel for residential construction, in some cases with use as a predominantly insulating building element, in some cases with use as a predominantly force-absorbing element and preferably in the field of facade insulation and (residential) interior construction.
  • the production of material plates takes place either in a cyclical or continuous manner.
  • the material plates are produced as flat objects with finite dimensions in all three spatial directions, while the material plates produced in a continuous process represent cut-to-length pieces of a web product with finite dimensions in only two spatial directions.
  • the way the joining and/or compacting unit works i.e. the production section intended for pressing and the treatment station designed for this purpose, determines whether the overall process is described as a cyclical or continuous process.
  • the compacting units or the combined joining and compacting units, generally work with significant pressures when producing material plates, these units are usually referred to by experts as a press part in relation to an entire system.
  • the working pressures here depending on the material and size of the material panel to be produced, are usually in the range between about 50 N/cm 2 and about 500 N/cm 2 and, in this case, advantageously between 100 N/cm 2 and 400 N/cm 2 .
  • insulation panels In the case of the production of material panels intended for insulation purposes, which are also colloquially referred to as insulation panels, however, they are usually in the range between about 0.2 N/mm 2 and 45 N/mm 2 , usually only up to about 30 N/mm 2 or even only up to 25 N/mm 2 .
  • an individually adjustable pressure profile is used, depending on the desired material panel type and structure, desired thickness and quality.
  • Material flow refers to the flow, i.e. the movement, of the material along successive production stages and the associated treatment stations which are ultimately decisive for the formation of the material plate, regardless of its final proportion remaining in the end product.
  • a device for producing material plates i.e. a material plate production plant
  • the moisture contained therein generally also fluids added at least in phases, in particular water, added binding agents and, in some cases, solvents included at least in phases, even if not all of the components mentioned have to be present in all production stages and/or their proportionate composition can change over the course of production.
  • processes for producing a material plate having at least one layer, where at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant provide that the material flow within the material plate production plant begins with the so-called "material preparation". There, only the base material(s) is usually present. Usually, the base material(s) are then, at least when entering this first production stage, in a "semi-finished" state, which means that the particles have often not yet assumed their final shape. In connection with the material preparation, the base material can also undergo initial moistening, i.e. generally treatment with water. In some cases, the base material is also shaped in this production stage. For example, a knife ring chipper, a knife shaft chipper and/or a refiner can be provided for this purpose.
  • the material flow then normally enters the production stage known as "scattering".
  • This production stage is sometimes referred to by experts as “forming” or “scattering and forming”. From there, the material flow then enters the The production stage is called “pressing”, which is then followed by "assembly” as usually the last production stage within a material plate production plant.
  • additional production stages can be inserted between this standard sequence of production stages.
  • "cooking” and, in some cases, additional “drying” can be provided.
  • the maturity level of the material flow increases along the successive production stages and the material plates are ultimately created from the components that were originally available as raw materials (semi-finished products).
  • the material flow is mentally divided into successive material flow sections. These material flow sections do not really have to be separated from one another, but are generally connected to one another at least in phases during their movement by the device for producing a material plate (the material plate production system).
  • the material flow sections can be very short, for example just one or a few centimeters.
  • the press section of which can already be several tens of meters, for example 60 meters, in the case of a continuous press, it is usually more sensible to divide the material flow into other "batch sizes".
  • One meter may be suitable for this.
  • it may also be sensible to mentally divide the length of the successive and at least partially connected material flow sections that form the material flow into the final length dimensions of the material plates to be produced from the outset. At least in Europe, these are usually lengths of 3 meters or even more frequently 6 meters.
  • Most material plate production plants have sampling points in at least one area where so-called laboratory samples can be taken from the production flow for examination purposes.
  • sampling points are usually designed to take either one meter or one plate length, sometimes also for taking half a meter or half a plate length. Ultimately, however, samples in all of the lengths mentioned can be used more or less suitably for assessing the presence of features relevant to the invention. Samples can be taken in particular at the entry and exit areas of the respective production sections described.
  • material boards having at least one layer, where at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant have a special status among material boards.
  • Such material boards are often simply referred to by experts as "wood-based panels", even if they have one or more layers that are not based on a raw material obtained from a perennial plant.
  • Wood-based panels are manufactured in a wide variety of designs for different applications. Particularly widespread are chipboards, OSB boards and MDF or HDF boards, as well as hybrid boards made up of individual layers of such composites. The name of the material boards depends on the shape and size of the wood particles used to build the board or layer.
  • MDF and HDF boards are made of (medium-density or high-density pressed) particles that are in fiber form and are usually obtained from the raw material with the interposition of a chemical process, usually a type of cooking process (so-called "cooking").
  • Hybrid panels consist of several layers of different types and are often particularly suitable when the material panel has to meet different requirements for its intended use.
  • the wood-based panels mentioned are therefore made from wood particles (chips, long chips or fibres) of different shapes and sizes, whereby the wood particles are bonded by stimulating their own adhesion mechanisms and adding adhesives (usually glue) in the so-called press part under the influence of pressure and temperature.
  • a holistic view of a material board and its manufacturing process with the necessary plant construction also includes a holistic view of the material flow, the energy flow required to form the material board, and in particular the accompanying substances that are responsible for the formation process of the material board and its (mechanical) properties alongside the natural fiber-based particles.
  • the binding agents are particularly important here.
  • one object of the present invention is to provide a method for producing a material plate which, viewed as a whole, makes it possible to produce a material plate which is particularly ecologically sound by today's standards.
  • another object of the present invention can be seen in providing a material plate which is particularly ecologically sound in itself and which, in particular, has a low overall impact on the human organism and also on the environment, both in connection with its production and in connection with its use and subsequent disposal by today's standards.
  • a material plate and a method for producing a material plate should be provided which has a particularly high proportion of materials obtained from renewable resources.
  • At least one aspect of at least one of the above-mentioned objects is achieved in connection with a method mentioned at the outset for producing a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant, in that the moisture of the material flow section passing through process step B, i.e. the "gluing", i.e. during the gluing, is increased by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO.
  • the moisture i.e. the moisture content of the material flow consisting of successive material flow sections - or more simply, the web material - is increased during gluing by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO.
  • the absolute moisture content at the entrance and exit of the gluing process step is therefore considered in particular.
  • the moisture content here is the quantity often referred to as "wood moisture” or “wood humidity” and here simply as “moisture”, which is characterized by the ratio of the water mass contained in the wood to the dry mass of the wood in percent. It should not be confused with the water content of the wood, which represents the ratio of the water mass contained in the wood to the total mass of the (moist) wood in percent.
  • the moisture is measured and stated in percent (%) ATRO (Absolutely Dry).
  • the moisture content of the material flow section passing through process step B is increased by between 4% ATRO and 18% ATRO, preferably between 4% ATRO and 16.5% ATRO, more preferably between 4% ATRO, more preferably between 6.5% ATRO and 16.5% ATRO, particularly preferably between 8% ATRO and 16.5% ATRO, most preferably between 11.5% ATRO and 16.5% ATRO.
  • the process steps are carried out, at least in part, on the material flow section to be treated, while the material flow section concerned passes through a production section, in particular a treatment station, of a material plate production plant assigned to the process step concerned.
  • a control and/or regulating device of a material plate production plant used to carry out the method i.e. a device for producing material plates.
  • the base material comprises particles which are in fibrous form.
  • fiber material Due to its structure, fiber material has a relatively low moisture absorption capacity in relation to the surface it is made of, so there is a risk that moisture will settle on the surface of the fiber and not penetrate at all or only slightly, thus disrupting the wetting process and in particular the setting process of binding agents.
  • surprisingly good results have been achieved in tests with long fibers that are particularly suitable for the production of insulation boards, as well as with fibers that are suitable for the production of MDF and/or HDF boards. It can be assumed that the high moisture distribution of a layer scattered with fibers, which can be achieved if the fibers are (re)moistened (already) during the gluing process, ensures good heat transport in downstream production stages.
  • the base material may also be preferred in certain cases for the base material to comprise particles which are in chip form.
  • Particles that are in chip form offer a high capacity for absorbing moisture, so that special synergy effects can be achieved in connection with the present process, even if their surface is relatively small in relation to the mass and the possibly stimulated, binding substances of the base material are thus limited in their exit to the surface of the particle.
  • the gluing is carried out on at least one first gluing, which is preferably carried out at a first production section assigned to the gluing, and in particular at a treatment station provided there for this purpose, and a second gluing, which is preferably carried out at a second production section associated with the gluing, and in particular at a treatment station provided there for this purpose.
  • the recovery behaviour of insulation boards can be positively influenced in this way.
  • the moisture content in connection with the first gluing is increased by a percentage that is preferably between 3 and 25 times, particularly preferably between 5 and 25 times, very preferably between 7 and 25 times, most preferably between 11.5 and 25 times, higher than in connection with the second gluing.
  • the moisture content in connection with the second gluing is increased by a percentage that is preferably between 3 and 25 times, particularly preferably between 5 and 25 times, very preferably between 7 and 25 times, most preferably between 11.5 and 25 times, higher than in connection with the first gluing.
  • an initial gluing is carried out before the first gluing.
  • the moisture content in connection with the initial gluing is increased by a percentage that is preferably between 3 and 25 times, particularly preferably between 5 and 25 times, very preferably between 7 and 25 times, most preferably between 11.5 and 25 times, smaller than in connection with the first gluing.
  • the gluing in particular the first gluing, is carried out before the base material, in particular the particles, are cooked in the cooking, in particular in a production section associated with the cooking, in particular a treatment station.
  • the term "cooking” refers to the steps necessary for breaking down the base material in the production of fibrous particles.
  • cooking in the sense of the present document should include steaming and/or cooking, which may be supplemented in some cases by (additional) chemical and/or mechanical disintegration to produce (individual) fibers from the base material.
  • Cooking can therefore also include processing within a refiner and/or a chipper, for example a knife ring chipper or a knife shaft chipper.
  • cooking is often also described as the wet part.
  • Such early gluing has the advantage that the elements of the glue responsible for the bonding structure can form particularly intensive bonds with the base material and the particles to be produced from it.
  • the total amount of binder used i.e. the total amount of binder to be used and the associated costs, can be reduced.
  • gluing in particular the first gluing
  • drying refers to the production phase in which the drying process is clearly the focus.
  • the material flow is already limited, for example due to its movement, a humidity and/or temperature gradient compared to the ambient air, or due to the increased temperature and/or increased ambient or pressing pressure.
  • drying In the production section, which is generally understood as drying in connection with the consideration of processes for the production of material boards, however, only ambient pressures usually prevail. Above all, however, drying is characterized by the fact that it takes place outside of the pressing and generally precedes this, and the moisture content is significantly reduced here. In drying, moisture levels of 70% ATRO and 120% ATRO in the inlet area of the drying process are usually reduced to around 6% ATRO to 12% ATRO in the outlet area.
  • the moisture content is reduced by at least two-thirds of the initial moisture content, usually by at least about 80% of the initial moisture content.
  • Gluing before and/or during drying allows the binder to remain with the particles to be bonded for a long time.
  • the temperatures prevailing during drying cause the pores to open or at least expand, which is very beneficial to stable cross-linking.
  • binders added to the material flow before the end of drying and especially before it began would set prematurely and no longer show sufficient binding ability during pressing.
  • the opposite can then be achieved (within the narrow limits described above) and that due to the high binding ability, the amount of binder required can be reduced and/or at least partially replaced by particularly compatible binders.
  • at least part of the gluing, in particular the second gluing after drying is carried out in the drying process, in particular in a production section associated with the drying process, in particular a treatment station.
  • binding agents that are not suitable for passing through the drying stage of production can also have an influence on the overall gluing process, for example because they set due to the high temperatures prevailing there or because their binding capacity becomes unusable for the further process in some other way.
  • the gluing in particular the second gluing and/or a third gluing, is carried out within the scattering, in particular in a production section assigned to the scattering, in particular a treatment station.
  • the type and quantity of the binding agent can be assigned to the layer in question, since in order to distribute the individual layers arranged one above the other in the material flow, successive spreading heads are generally provided, each of which has a type of storage space in which, for example, the binding agent intended for the second and/or third gluing can then be dosed individually in accordance with the recipe of the material plate to be produced. If two different types of binding agents are used, a second and third application of glue could be carried out on a case-by-case basis.
  • the moisture content preferably immediately before the first gluing, is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, most particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO.
  • the moisture contained in the material flow section under consideration is increased by at least 20% up to at least 575% during the gluing process and in relation to its moisture content prevailing, in particular immediately before the first gluing.
  • the inventors now assume that the high moisture absorption capacity of the previously heavily dried base material or the particles formed from it, in particular the chips or fibers, is also reflected in an increased absorption rate of the moisture provided, which appears to have a positive effect on the willingness of the particles and binder to bond. Under these special conditions, the gluing can therefore be carried out particularly efficiently, which ultimately saves resources.
  • This design can result in particular advantages if the method is used in connection with the production of a material plate according to the continuous process, since due to the transport speed of the material flow intended or desired there in order to achieve high productivity, high efficiency of the individual production stages and their interaction is particularly desirable.
  • the method can also provide that the moisture content, preferably immediately before the initial gluing, is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, most particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO. It can be seen that the moisture contained in the material flow section under consideration is increased by at least 20% up to at least 575% during the gluing process and relative to its moisture content prevailing, preferably immediately before the initial gluing.
  • the inventors assume that the high moisture absorption capacity of the previously heavily dried base material or of the particles formed from it, in particular the chips or fibers, is also reflected in an increased absorption rate of the moisture provided, which appears to have a positive effect on the willingness of the particles and binder to bond. Under these special conditions, the gluing can therefore be carried out particularly efficiently, which ultimately saves resources.
  • This design can result in particular advantages if the method is used in connection with the production of a material plate according to the continuous process, since due to the transport speed of the material flow intended or desired there in order to achieve high productivity, high efficiency of the individual production stages and their interaction is particularly desirable.
  • a binder in connection with the gluing, in particular with the first gluing and/or the initial gluing, a binder is used whose content is at least largely, preferably at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95%, obtained from natural, in particular renewable, sources.
  • Such a binder is then preferably used as the first binder.
  • the component of the binder obtained from natural sources consists of at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95% of at least water and at least one, preferably a combination of at least two of the following substances: lignin, protein, tamin, starch, glucose.
  • a particular advantage is that fumes from the material panels at their later place of use, for example as a facade component, as a component in the interior design of a home or as part of a piece of furniture, can be greatly reduced and are also much more compatible with the human organism from the outset, so that some of the expensive post-processing steps previously carried out can become superfluous in some cases.
  • Another particular advantage is that the material panels designed in this way are very easy to recycle and can, for example, be made compostable or simply thermally recycled with almost no harmful substances.
  • the first binder contains a proportion of between 0.03% and 7%, preferably between 0.3% and 7%, more preferably between 0.5% and 7%, most preferably between 0.8% and 4.5% of nitrogen compounds.
  • Nitrogen serves as a basic supply for naturally renewable raw materials, in particular wood-producing and grass-like plants, which in the context of this document are also referred to as annual or perennial plants. For this reason, it can act as a kind of catalyst in the willingness of the particles of the base material to bind together via binding agent(s).
  • Nitrogen is also fire-retardant and therefore increases safety when using the material panels, for example in residential construction, particularly in facade design and/or interior design.
  • nitrogen already contained in the binder can make a later, less effective and yet more complex and expensive impregnation step unnecessary. Remarkable advantages can result if, in connection with the gluing, in particular with the second gluing and/or the third gluing, a binder is used which comprises at least one polyamide and/or at least one polymeric structure.
  • the binder which is preferably used as a second binder and in particular acts as a crosslinker, is a member of the PMDI group, i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances, and/or a member of the PA group, i.e. a polyamine or a polyamide, and there in particular a member of the PAE subgroup, i.e. the polyamine-epichlorohydrins.
  • the PMDI group i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances
  • PA group i.e. a polyamine or a polyamide
  • PAE subgroup i.e. the polyamine-epichlorohydrins.
  • binding agents are established and widely available and can therefore be used well in the present process. Within the narrow window of the specifications characterizing the present process, this group of binding agents, whose binding ability is generally assumed to decrease rapidly with increasing moisture content, shows a surprisingly increased binding capacity.
  • a particularly environmentally friendly material board can be produced if a particularly environmentally friendly binding agent is used, but its proportion is reduced and (if necessary in a downstream production process, i.e. when the material flow is on has already reached a higher level of maturity during its development into a material board) a binding agent known to be not very environmentally friendly is added.
  • each material flow section is further characterized by at least the following parameters: temperature and/or pressure.
  • a device for producing a material plate having at least one layer wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, wherein the device has a transport path by means of which a material flow comprising the base material is carried out along at least the following process steps a) material preparation b) gluing c) scattering d) pressing e) packaging and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, wherein the device is designed in such a way that the material flow composed of at least a first material flow section and a second material flow section following the first material flow section and characterized at least by the following parameters i) density ii) moisture can be influenced in such a way within the process steps and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, with regard to at least one of the parameters, at least one partial aspect of at least one of the objects on which the present invention is based is achieved in that the moisture of the material flow section passing through the process
  • the moisture i.e. the moisture content of the material flow consisting of successive material flow sections - or more simply, the web material - is reduced during gluing by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, most preferably increased by at least 11.5% ATRO
  • the absolute moisture content at the entrance and exit of the gluing process step is considered in particular.
  • the device has a transport device for transporting the material flow along the transport path and while developing a transport speed
  • the production section(s) provided for carrying out the process step in particular treatment station(s), preferably the treatment station provided for carrying out the first gluing
  • the gluing device is operatively connected to a control and/or regulating device for gluing the material flow adapted to the transport speed of the material flow.
  • the production of the material board can be influenced particularly well according to ecological standards.
  • the addition of at least one of the at least one binding agent is carried out at least overlappingly, preferably simultaneously, the inherent binding forces of the base material can be stimulated particularly well.
  • a material plate having at least one layer wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant
  • at least one partial aspect of at least one of the objects underlying the present invention is achieved in that the material plate is produced according to a method according to one of claims 1 to 16 and preferably using a device according to one of claims 17 to 20.
  • a material board that, viewed as a whole, is produced in a particularly ecological manner by today's standards.
  • a material plate is provided which is particularly ecologically designed and, in particular, has a low impact on the human organism and the environment, both in connection with its production and in connection with its use and subsequent disposal, according to today's standards.
  • Such a material plate even has a particularly high proportion of materials obtained from renewable resources.
  • At least one partial aspect of at least one of the objects underlying the present invention is achieved in that at least one layer has a first binder and a second binder, wherein preferably both the first binder and the second binder are present in the finished material plate with a (mass) proportion (percent by weight) of at least 0.4%, preferably at least 0.8%, more preferably at least 1.2%, very preferably at least 1.6%.
  • Such a material panel is particularly environmentally friendly, since the total use of binding agents is kept very low given the quality requirements, especially given the required bending and transverse tensile strengths.
  • first binder is assigned to a first type of binder and the second binder is assigned to a second type different from the first type.
  • the first binding agent is at least largely obtained from at least one source which, within a period of 250 years, better after 100 years, preferably after 50 years, particularly preferably after 30 years, most preferably after 25 years, can be regenerated at least once.
  • the most important advantage is of course the protection of the environment and the sustainability of the material board. This not only means that so-called “non-renewable" resources, such as oil in particular, are conserved, but also that the CO2 footprint in the life cycle of a material board can be significantly reduced. This is because sources that can regenerate at least once within a certain period of time usually do not require any longer for their own degradation. This solves an additional problem, namely keeping the CO2 footprint of a material board as low as possible.
  • the approach taken here is only one possibility of an almost unmanageable number of theoretically conceivable approaches, but surprisingly, according to our tests, it leads to success.
  • non-renewable is to be understood as meaning that within the specified "period” a subsequent generation, e.g. of the plant variety or animal species, has already become technically usable as a source.
  • a “non-renewable” source is understood to mean sources that cannot be regenerated in the usual way and in industrially economically usable quantities within a foreseeable time frame, such as oil or other mineral resources.
  • Binders which are at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years, are, advantageously, in particular free from hydrocarbons or free from hydrocarbon compounds.
  • the second binder and/or a third binder is at least largely derived from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
  • binders are at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years, and even if both binders are free of hydrocarbons or hydrocarbon compounds, are used and formed within one and the same layer of a material plate.
  • a preferred configuration is when the first binding agent is protein-based and the second binding agent is based on carbohydrate-based compounds, in particular starch and/or cellulose.
  • carbohydrate-based compounds in particular starch and/or cellulose.
  • the first binding agent is based on carbohydrate-based compounds, in particular starch and/or cellulose
  • the second binding agent comes from the family of natural phenols. Phenols and starch compounds react well with each other and can form real bonds. Among the natural phenols, lignin and tamin play a particularly important role in the context of this document. However, special shell liquids also fall into this category, in particular cashew shell liquid (CLS). Lignin and tamin are willing to bond with starch, glucose and cellulose and can develop technically and economically viable synergies in terms of the achievable binding capacity, particularly with natural-based fibers.
  • CLS cashew shell liquid
  • Fats or fatty acids can be provided both as a second binder and as a third binder.
  • At least one, preferably two, of the at least two binders is based on natural phenols, in particular lignin and/or tamin and/or cashew shell liquid and/or based on natural fats or fatty acids, in particular linseed oil and/or natural carbohydrates, in particular starch and/or cellulose and/or glucose and/or based on proteins.
  • the proteins are at least partially, preferably at least primarily, of plant origin.
  • proteins of plant origin are available in sufficient quantities almost everywhere in the world and can be used economically and cost-effectively.
  • proteins of plant origin can generally be combined well with other plant-based raw materials, in particular with natural fibers such as fibers, chips, long chips, wafers from annual or perennial plants, although the willingness to bind between the different plant varieties varies greatly and the plant operator may therefore be forced to make rough and fine adjustments between the binding agents containing plant proteins and the plant-based fibers on a seasonal basis, which can sometimes seriously disrupt the production flow and the continuity of the quality delivered to the customer.
  • the proteins are at least partly, preferably at least primarily, of animal origin.
  • the degree of similarity between the binding agent and the agent to be bound is lower, the common basis is smaller, which is why the present embodiment is only recommended in certain cases, namely when a good combination has been found between the binding agents containing proteins of animal origin and the agents to be bound containing plant fibres.
  • the material plate has at least one layer whose binding agent comprises proteins obtained from pig-like animals and fibres obtained from coniferous wood, in particular from firs or spruces and/or at least one layer whose binding agent comprises proteins obtained from horned animals, in particular bovine animals, and fibres obtained from grass-like plants, such as straw or a type of bamboo plant (bamboo).
  • the material plate is developed in such a way that the second binder and/or third binder is free from regenerability, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, most preferably 2,500 years.
  • the second binder and/or third binder is based on formaldehyde-derived compounds, in particular UF and/or MUF and/or MUPF and/or PF and/or PRF and/or based on isocyanates or polyurethanes, in particular MDI and/or PMDI and/or PU and/or based on polyimines and/or polyethylenes and/or polyethyleneimines and/or based on polyamides and/or based on polyvinyl acetates.
  • formaldehyde-derived compounds in particular UF and/or MUF and/or MUPF and/or PF and/or PRF and/or based on isocyanates or polyurethanes, in particular MDI and/or PMDI and/or PU and/or based on polyimines and/or polyethylenes and/or polyethyleneimines and/or based on polyamides and/or based on polyvinyl acetates.
  • UF stands for urea-containing or urea-derivative-containing resin glues
  • MUF stands for melamine urea-containing or urea-derivative-containing resin glues
  • MUPF stands for melamine-phenol-formaldehyde resin glue
  • PRF stands for Resorcinol Phenol-Formaldehyde Resin Glue
  • MDI stands for diphenylmethane diisocyanate/(-containing) glues
  • PMDI stands for polymeric diphenylmethane diisocyanate/(-containing) glues
  • PU stands for polyurethane
  • the proportion of the first binder contained in the material plate is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder and/or the third binder and/or the sum of the proportions of the second and third binder.
  • At least one further layer of the material plate comprises a first binder and a second binder.
  • the layer comprising at least one, at least two binders is formed as a core layer.
  • the core layer usually forms a high volume proportion of the material board and thus a large amount of the binding agents used are stored in the core layer.
  • the layer comprising at least one or at least two binders is designed as a covering layer.
  • the described synergy effects between a first binder, which is at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years, and a second binder, which is free from regeneration, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, very preferably 2,500 years within the aforementioned constellations, are so great that use in the stability of the cover layers, which essentially determines at least the flexural strength of a material plate, makes such use worthwhile.
  • the at least one layer comprising at least two binders, or at least the at least two layers comprising binders together form at least 35%, in particular at least 52%, most particularly at least 61% of a total volume of the material plate.
  • the binder which is preferably used as a second binder and in particular functions as a crosslinker, is a member of the PMDI group, i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances, and/or a member of the PA group, i.e. a polyamine or a polyamide, and there in particular a member of the PAE subgroup, i.e.
  • the PMDI group i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances
  • PA group i.e. a polyamine or a polyamide
  • PAE subgroup i.e.
  • the polyamine-epichlorohydrins while the first binder is at least largely, preferably at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95%, obtained from natural, in particular renewable, sources.
  • the first binder is at least largely obtained from natural, in particular renewable, sources and the second binder comprises at least one polyamide and/or at least one polymer structure, and that the proportion of the first binder contained in the material plate is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder.
  • the respective proportion refers to the weight percentage of the respective binder contained in the material plate. At least 50% greater means that the (residual) weight of the first binder contained in the material plate is at least one and a half times the (residual) weight of the second binder.
  • the binder defined here as the "first binder” and obtained from renewable resources is subject to a (significantly) higher weight loss in the manufacturing process than the binder defined here as the "second binder”, which belongs to the group of binders produced on the basis of non-renewable resources.
  • Such a material plate is particularly environmentally friendly in terms of production, application and recycling behaviour.
  • At least one (partial) aspect of at least one of the tasks underlying the present invention is achieved by using a material panel according to one of claims 21 to 23.
  • Figure 1 A device and a method for producing a
  • Figure 2 A device and a method for producing a
  • FIG. 3 A single-layer material plate
  • Figure 4 A three-layer material plate
  • Figure 5 A five-layer material plate
  • Figure 7 A three-layer material plate
  • Figure 8 A five-layer material plate Figures 1 to 8 show parts of a common drawing. Individually illustrated and described disclosures are, unless expressly stated otherwise, transferable at least in terms of meaning to disclosures of other figures. The figures also use the same reference symbols for the same references, but not all reference symbols have to be shown in all figures.
  • Figures 1 and 2 show exemplary embodiments of a method for producing a material plate 1, which is carried out using a device 100 for producing a material plate 1, wherein the material plate 1 produced, which can be designed for example according to a single-layer embodiment according to Figure 3, a three-layer embodiment according to Figure 4 or a five-layer embodiment according to Figure 5 and is designed for use, for example, in residential construction, in some cases with use as a predominantly insulating building element, in some cases with use as a predominantly force-absorbing element and preferably in the field of facade insulation and (residential) interior construction, and is used accordingly.
  • the material plate 1 produced which can be designed for example according to a single-layer embodiment according to Figure 3, a three-layer embodiment according to Figure 4 or a five-layer embodiment according to Figure 5 and is designed for use, for example, in residential construction, in some cases with use as a predominantly insulating building element, in some cases with use as a predominantly force-absorbing element and preferably in the field of facade insulation and (residential) interior construction, and
  • Figure 1 shows a method for producing a material plate 1 having at least one layer 2, 3, 4, 5, 6, wherein at least one of the at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 has a base material 7 obtained from an annual or perennial plant, wherein the method comprises a material flow M comprising the base material 7 along at least the following process steps: a) material preparation (A) b) gluing (B) c) spreading (C) d) pressing (D) e) finishing (E) and the material flow M is composed of at least a first material flow section M-Ol and a second material flow section M-O2 following the first material flow section M-Ol, and wherein each material flow section M- 01, M-02,...
  • the parameter I, II is characterized by at least the following parameters i) density I ii) moisture II, wherein at least one of the parameters I, II can be influenced within the process steps A, B, C, D, E, wherein the moisture II of the material flow section M-Ol, M-02, to M-nn passing through the process step B is increased during the gluing B by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, most particularly preferably by at least 11.5% ATRO.
  • the method is carried out with the aid of a device 100 extending in space along a longitudinal direction X, a transverse direction Y and a height direction Z for producing a material plate 1 having at least one layer 2, 3, 4, 5, 6, wherein at least one of the at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 has a base material 7 obtained from an annual or perennial plant, wherein the device 100 has a transport path 110 by means of which a material flow M comprising the base material 7 can be transported along at least the following process steps a) material preparation A b) gluing B c) spreading C d) pressing D e) assembly E and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, wherein the device 100 is designed in such a way that the material flow section consisting of at least a first material flow section M-01 and a second, following the first material flow section M-01
  • Material flow section M-02 composed and characterized by at least the following parameters i) density I ii) moisture II material flow M can be influenced within the process steps A, B, C, D, E and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations 100-A, 100-B, 100-C, 100-D, 100-E with respect to at least one of the parameters I, II, such that the moisture II of the material flow section M-01, M-02,....
  • treatment station(s) 100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, 100B-3 within the treatment station(s) 100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, assigned to the gluing B, 100B-3 can be increased by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO, wherein intermediate values within the said ranges can be selected via a control and/or regulating device 140.
  • sensors of a type adapted to this purpose can be provided, which can be contained, for example, in the treatment stations 100A to 100E shown, in the case of Figure 2 additionally 100F and 100G, or can be operatively connected to them.
  • control and/or regulating device 140 can exchange data via LAN or, as indicated, also via WLAN with at least one of the treatment stations mentioned, preferably with each of the treatment stations mentioned, so that data can also be transmitted from the sensors not shown here to the control and/or regulating device 140.
  • the Sensors are provided in the input and output areas of the respective production sections or of the treatment stations 100A to 100E comprising sensors, in the case of Figure 2 additionally 100F and 100G, in order to determine input and output values of the characterizing parameters I, II and, in some cases, III and IV and to send them to the control and/or regulating device 140.
  • the process steps A, B, C, D, E are carried out on the material flow section M-01, M-02 to be treated, while the affected material flow section M-01, M-02 passes through a production section assigned to the affected process step, in particular treatment station, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E of the device (material plate production plant) 100.
  • the base material 7 entering process step A is formed there into particles 8, which can take on a fiber or chip form. It is also conceivable that part of the base material 7 is made into a fiber form, for example to produce a certain layer 2, 3, 4, 5, 6, and another part of the base material is made into a chip form to produce another layer 2, 3, 4, 5, 6. Both particle forms can then be contained in parallel in the material flow M, at least in sections, even if they use separate parts of the transport device 120 within the device 100, i.e. the transport path 110 can be designed to be multi-part at least in sections.
  • a transport path (section) can be designed, for example, as a pipeline, bunker, blowline, conveyor belt, roller track or in other forms.
  • the gluing B is carried out within a treatment station 100B designed for this purpose.
  • the gluing B is limited in Figure 1 to a first gluing Bl, which is carried out in a first production section 100B-1 assigned to the gluing.
  • the gluing B is divided into various sub-processes.
  • an initial gluing B-0 is carried out, for which a first binding agent 9 is used.
  • this initial gluing B-0 whose total proportion of the gluing, i.e. the binding agent mass added in the entire manufacturing process, is quite small, could also be carried out using a second binding agent 10, although the advantages are usually less pronounced here.
  • the binding agent 9 referred to as the "first binding agent” is characterized by a content which is at least largely, preferably at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95%, obtained from natural, in particular renewable, sources.
  • the said components of the first binding agent 9 can in particular consist of water and at least one, preferably a combination of at least two of the following substances: lignin, protein, tamin, starch, glucose.
  • the binder 10 referred to as the "second binder”, on the other hand, comprises at least one polyamide and/or at least one polymer structure.
  • This second binder 10 can preferably be a member of the PMDI group, i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances, and/or a member of the PA group, i.e. a polyamine or a polyamide, and in particular a member of the PAE subgroup, i.e. polyamine-epichlorohydrins.
  • the second binder 10 is preferably used here as a "crosslinker".
  • the actual gluing takes place, which is referred to here as the "first gluing" B-l and represents the essential part of the gluing process.
  • the first gluing B-l takes place within the treatment station 100B.
  • a "second gluing" B-2 is provided using the described second binding agent 10, which is carried out within the process step C and within the treatment station 100C.
  • the moisture II of the material flow M or of the material flow section under consideration M-01 to M-nn is increased by a higher percentage in connection with the first gluing B-1 than in connection with the second gluing B-2.
  • the moisture II in connection with the first gluing B-1 is increased by a percentage that is preferably between 3 times and 25 times, particularly preferably between 5 times and 25 times, very preferably between 7 times and 25 times, very preferably between 11.5 times and 25 times higher than in connection with the second gluing B-2.
  • the moisture II of the material flow M or of the material flow section under consideration M-01 to M-nn is increased in connection with the initial gluing B-0 by a percentage, preferably between 3 times and 25 times, particularly preferably between 5 times and 25 times, very preferably between 7 times and 25 times, most preferably between 11.5 times and 25 times, smaller than in connection with the first gluing B-l.
  • the moisture content II (immediately) before the first gluing B-l is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, most particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO.
  • FIGS. 3 to 5 show a material plate 1 which is produced according to a method according to one of claims 1 to 16 and preferably using a device 100 according to one of claims 17 to 20.
  • the first embodiment of the material plate 1 shown in Figure 3 shows a single-layer design with only one layer 2.
  • the layer 2 contains particles 8 formed from a base material and in the form of fibers FF, which are at least partially and at least regionally connected to a first binding agent 9.
  • the material plate 1 according to Figure 3 extends, like the multi-layered embodiments of the material plate 1 shown in Figures 4 and 5, in space along a longitudinal direction X, a transverse direction Y and a height direction Z, which can correspond to the spatial coordinates X, Y and Z mentioned in connection with the description of the device 100.
  • the second embodiment of the material plate 1 shown in Figure 4 shows a three-layer structure with layers 2, 3 and 4 arranged one above the other in the Z direction, with layer 2 being designed as the middle layer and the two layers 3 and 4 as the outer layers.
  • Layer 2 has particles 8 formed from a base material, for example a wood or grass-like material, which are formed in chip form SF and are essentially aligned in the transverse direction Y. The particles 8 are connected to one another within layer 2 under the influence of the first binding agent 9.
  • the particles 8 of the two outer layers 3 and 4 which are also formed from a base material, for example a wood or grass-like material, are also formed in chip form SF, but here in so-called long chip form.
  • the long chips are connected to one another in layers 3 and 4 by the binding agents located there in the form of the first binding agent 9 and the second binding agent 10. In addition, they are essentially aligned in the longitudinal direction X.
  • the material board shown can be referred to as a chipboard with OSB cover layers and is characterized by particularly high stability.
  • the binding agent combination and its distribution, as well as the binding behavior generated by the manufacturing process within the material board 1 and its individual layers, also contribute significantly to this.
  • the third embodiment of the material plate 1 shown in Figure 5 shows a five-layer structure with layers 2, 3, 4, 5 and 6 arranged one above the other in the Z direction and differs from the embodiment shown in Figure 4 essentially in that layers 3 and 4 now also represent inner layers and are flanked by layers 5 and 6. Both layers 5 and 6 are designed as thin layers.
  • the particles 8 located there are in fiber form and are also made from wood or grass-like base material. While the particles of the middle layer 2, as also shown in Figure 4, are only connected to the first binder 9, the cover layers 5 and 6 of the embodiment according to Figure 5 also have portions of both the first binder 9 and the second binder 10.
  • the embodiment of the material plate 1 shown in Figure 6 again shows a single-layer design with just one layer 2.
  • the layer 2 contains particles 8 formed from a base material and this time in chip form SF, which are at least partially and at least in regions connected to a first binding agent 9 and a second binding agent 10 or 10', wherein at least the first binding agent is at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years.
  • the material plate 1 according to Figure 6 extends, like the multi-layered embodiments of the material plate 1 shown in the other figures, in space along a longitudinal direction X, a transverse direction Y and a vertical direction Z, which can correspond to the spatial coordinates X, Y and Z mentioned in connection with the description of the device 100.
  • a total volume 12 of the material plate 1 is formed within two essentially parallel dash-dot lines running along the Z direction, which is also shown in a corresponding manner in Figures 7 and 8.
  • Figure 7 again shows a material plate 1, which again has an exemplary three-layer structure with layers 2, 3 and 4 arranged one above the other in the Z direction. wherein the layer 2 is designed as a middle layer and the two layers 3 and 4 are designed as outer layers.
  • the layer 2 has particles 8 formed from a base material, for example a wood- or grass-like material, which are designed in chip form SF and are aligned substantially in the transverse direction Y.
  • the particles 8 are bonded to one another within the layer 2 under the influence of the first binder 9 and a second binder 10 or 10', wherein at least the first binder is at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
  • the embodiment of the material plate 1 shown in Figure 8 again shows a five-layer structure with layers 2, 3, 4, 5 and 6 arranged one above the other in the Z direction and differs from the embodiment shown in Figure 7 essentially in that layers 3 and 4 now also represent inner layers and are flanked by layers 5 and 6. Both layers 5 and 6 are designed as thin layers.
  • the particles 8 located there are in fiber form and are also made from wood or grass-like base material.
  • the layers 3 and 4 have only a single binder in the form of a second binder 10 (or 10 '), while the outer cover layers 5 and 6 of the embodiment according to Figure 8 now have portions of the first binder 9, as well as the second binder 10 (or 10 ') and a third binder 11, wherein at least the first binder is at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years.
  • the embodiments of all figures, in particular the embodiments shown in figures 6 to 8, can have at least one layer 2, 3, 4, 5, 6, in which (also) the second binder 10 (or 10 ) and/or the third binder 11 is at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
  • At least one of the layers 2, 3, 4, 5, 6 bound by (at least) a first binder 9 and a second binder 10, in particular the embodiments shown in Figures 6 to 8, has at least one binder 9 that is free of hydrocarbons or hydrocarbon compounds and can also have layers 2, 3, 4, 5, 6 whose binders 9, 10, 10', 11 are completely free of hydrocarbons or hydrocarbon compounds, even if the binders 9, 10, 10', 11 are nevertheless designed differently from one another.
  • All of the embodiments shown can be designed in such a way that in at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 of the material plate 1, the first binder 9 is protein-based and the second binder 10 (or 10') is based on carbohydrate-based compounds, in particular starch and/or cellulose, wherein one of the two binders then predominates proportionately in at least one layer 2, 3, 4, 5, 6.
  • All of the illustrated embodiments in particular those according to Figures 4, 5, 7, 8 and in particular those of Figures 7 and 8, can be designed such that in at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 of the material plate 1, the first binder 9 is based on carbohydrate-derived compounds, in particular starch and/or cellulose, and the second binder 10 comes from the family of natural phenols.
  • Embodiments of the material plate 1 has in at least one of the two a state in which one of the two binding agents 9 or 10 predominates proportionately, i.e. the two binding agents 9, 10 are formed in a ratio deviating from 1 to 1, or are formed within the relevant layer 2, 3, 4, 5, 6 of the material plate 1.
  • a ratio of 1 to 1.15 to 1 to 6.25 is formed, wherein a ratio of 1 to 1.25 to 1 to 4.75 is preferred and a ratio of 1 to 1.5 to 1 to 4.25 is very preferred.
  • the layers 2, 3, 4, 5, 6, fats or fatty acids can also be provided with the aforementioned binding agent(s) 9, 10, 10' together within a layer 2, 3, 4, 5, 6 of a material plate 1, for example as a third binding agent 11 in layer 5 and/or 6 of Figure 8.
  • Figure 8 even shows in a special way a cover layer 5 which has a binder 9, 10, 10', 11 that comprises proteins which are at least partially, preferably at least primarily, of plant origin, while the other cover layer 6 has a binder 9, 10, 10', 11 that comprises proteins which are at least partially, preferably at least primarily, of animal origin.
  • the material plate 1 shown in Figure 8 has layer 5, the binding agent of which comprises proteins obtained from pig-like animals and fibers obtained from coniferous woods, in particular from firs or spruces, and in the form of layer 6 a layer whose binding agent comprises proteins obtained from horn-bearing animals, in particular bovine animals, and fibers obtained from grass-like plants, such as straw or a type of bamboo plant (bamboo).
  • the binder formed as the second binder 10 of the layers 3 and 4 of the material plate 1 shown in Figure 8 is free from regeneration, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, very preferably 2,500 years.
  • the second binder 10 of the core layer 2 in this material plate 1 according to Figure 8 is also free from regeneration, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, very preferably 2,500 years.
  • Both binders 10 of the layers 2, 3 and 4 of the material plate 1 of Figure 8 are based on formaldehyde-derived compounds, in particular UF and/or MUF and/or MUPF and/or PF and/or PRF and/or based on isocyanates or polyurethanes, in particular MDI and/or PMDI and/or PU and/or based on polyimines and/or polyethylenes and/or polyethyleneimines and/or based on polyamides and/or based on polyvinyl acetates.
  • the proportion of the first binder 9 is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder 10.
  • the at least one layer 2 comprising at least two binding agents 9, 10, 10', 11, or the at least two layers 2, 5, 6 comprising binders 9, 10, 10', 11 of the embodiments of the material plate 1 according to the figures shown, in particular Figures 6, 7 and 8, form individually according to Figures 3 and 6 or jointly according to Figures 4, 5, 7 and 8, at least 35%, in particular at least 52%, very particularly at least 61% of a total volume of the material plate 1.

Abstract

The invention relates to a method for producing a material panel having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, wherein the method comprises a material flow comprising the base material along at least the following process steps: material preparation, gluing, spreading, pressing, finishing and the material flow is composed of at least a first material flow section and a second material flow section following the first material flow section, and wherein each material flow section is characterized at least by the following parameters: density, moisture, wherein at least one of the parameters can be influenced within the process steps. The aim is to provide a, preferably economical, method for the production of a particularly environmentally friendly and, in particular, particularly compatible material panel for the human organism. According to the invention, the moisture content of the material flow section passing through process step B, i.e. during gluing, is increased by at least 4 % ATRO, preferably by at least 6.5 %, particularly preferably by at least 8 %, very particularly preferably by at least 11.5 %. The invention also relates to an device for producing a material panel having at least one layer, and a material panel.

Description

Verfahren und Vorrichtung (Anlage) zur Herstellung einer Werkstoffplatte, Werkstoffplatte, sowie Verwendung einer Werkstoffplatte Method and device (plant) for producing a material plate, material plate, and use of a material plate
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wenigstens eine Schicht aufweisenden Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, wobei das Verfahren einen, das Basismaterial umfassenden, Materialfluss entlang wenigstens folgender Prozessschritte umfasst: Materialaufbereitung, Beleimung, Streuung, Pressung, Konfektionierung und der Materialfluss aus wenigstens einem ersten Materialflussabschnitt und einem, auf den ersten Materialflussabschnitt folgenden, zweiten Materialflussabschnitt zusammengesetzt ist und wobei jeder Materialflussabschnitt wenigstens durch folgende Parameter: Dichte, Feuchtigkeit charakterisiert ist, wobei innerhalb der Prozessschritte auf wenigstens einen der Parameter Einfluss genommen werden kann. The invention relates to a method for producing a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, wherein the method comprises a material flow comprising the base material along at least the following process steps: material preparation, gluing, spreading, pressing, packaging and the material flow is composed of at least a first material flow section and a second material flow section following the first material flow section, and wherein each material flow section is characterized by at least the following Parameters: density, moisture, whereby at least one of the parameters can be influenced within the process steps.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Herstellung einer wenigstens eine Schicht aufweisenden Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, wobei die Vorrichtung einen Transportpfad aufweist, mittels dem ein, das Basismaterial umfassender Materialfluss entlang wenigstens folgender Prozessschritte: Materialaufbereitung, Beleimung, Streuung, Pressung, Konfektionierung und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen, transportierbar ist, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass auf den, aus wenigstens einem ersten Materialflussabschnitt und einem, auf den ersten Materialflussabschnitt folgenden, zweiten Materialflussabschnitt zusammengesetzter und wenigstens durch folgende Parameter: Dichte, Feuchtigkeit charakterisierter Materialfluss innerhalb der Prozessschritte und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen hinsichtlich wenigstens eines der Parameter beeinflussbar ist. The invention further relates to a device for producing a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, wherein the device has a transport path by means of which a material flow comprising the base material can be transported along at least the following process steps: material preparation, gluing, spreading, pressing, packaging and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, wherein the device is designed in such a way that the material flow composed of at least a first material flow section and a second material flow section following the first material flow section and characterized at least by the following parameters: density, moisture can be influenced within the process steps and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, with regard to at least one of the parameters.
Die Erfindung betrifft ferner eine Werkstoffplatte die wenigstens eine Schicht aufweist, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist. The invention further relates to a material plate which has at least one layer, wherein at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant.
Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung einer Werkstoffplatte für den Wohnungsbau, fallweise mit Einsatz als vorwiegend dämmendes Bauelement, fallweise mit Einsatz als vorwiegend kraftaufnehmendes Element und dabei vorzugsweise im Bereich der Fassadendämmung und des (Wohnungs-)lnnenausbaus. Die Herstellung von Werkstoffplatten findet entweder taktgebunden oder kontinuierlich statt. Bei einer taktgebundenen Herstellung werden die Werkstoffplatten als flächenförmige Gegenstände mit in allen drei Raumrichtungen endlichen Abmaßen erzeugt, während die Werkstoffplatten die in einem kontinuierlichen Prozess erzeugt werden, Ablängungen einer lediglich in zwei Raumrichtungen endliche Abmaße aufweisenden Bahnware darstellen. Dabei gibt die Arbeitsweise der Füge- und/oder Verdichtungseinheit, also der für die Pressung vorgesehene Produzktionsabschnitt und die dazu ausgebildete Behandlungsstation vor, ob der Gesamtprozess als taktgebundenes oder kontinuierliches Verfahren beschrieben wird. Da in den Verdichtungseinheiten, respektive den kombinierten Füge-und Verdichtungseinheiten im Allgemeinen bei der Werkstoffplattenerzeugung auch mit nennenswerten Drücken gearbeitet wird, werden diese Einheiten vom Fachmann meist mit Bezug auf eine Gesamtanlage als Pressenteil bezeichnet. Bei der Erzeugung von Werkstoffplatten i.S.d. vorliegenden Schrift liegen die Arbeitsdrücke hier, abhängig von Material und Größe der zu erzeugenden Werkstoffplatte, meist in Bereichen zwischen etwa 50 N/cm2 und ca. 500 N/cm2 und dort vorteilhafterweise zwischen 100 N/cm2 und 400 N/cm2, im Falle der Herstellung von zu Dämmzwecken vorgesehenen Werkstoffplatten, die umgangssprachlich auch als Dämmplatten bezeichnet werden, meist jedoch in Bereichen zwischen etwa 0,2 N/mm2 und 45 N/mm2, meist eher nur bis ca. 30 N/mm2 oder sogar nur bis 25 N/mm2. Im Allgemeinen wird dabei, je nach gewünschtem Werkstoffplattentyp und - aufbau, gewünschter Stärke und Qualität ein individuell anpassbares Druckverlaufsprofil durchfahren. Finally, the invention relates to the use of a material panel for residential construction, in some cases with use as a predominantly insulating building element, in some cases with use as a predominantly force-absorbing element and preferably in the field of facade insulation and (residential) interior construction. The production of material plates takes place either in a cyclical or continuous manner. In cyclical production, the material plates are produced as flat objects with finite dimensions in all three spatial directions, while the material plates produced in a continuous process represent cut-to-length pieces of a web product with finite dimensions in only two spatial directions. The way the joining and/or compacting unit works, i.e. the production section intended for pressing and the treatment station designed for this purpose, determines whether the overall process is described as a cyclical or continuous process. Since the compacting units, or the combined joining and compacting units, generally work with significant pressures when producing material plates, these units are usually referred to by experts as a press part in relation to an entire system. When producing material panels as defined in this document, the working pressures here, depending on the material and size of the material panel to be produced, are usually in the range between about 50 N/cm 2 and about 500 N/cm 2 and, in this case, advantageously between 100 N/cm 2 and 400 N/cm 2 . In the case of the production of material panels intended for insulation purposes, which are also colloquially referred to as insulation panels, however, they are usually in the range between about 0.2 N/mm 2 and 45 N/mm 2 , usually only up to about 30 N/mm 2 or even only up to 25 N/mm 2 . In general, an individually adjustable pressure profile is used, depending on the desired material panel type and structure, desired thickness and quality.
Unabhängig von diesen, im Pressenteil auftretenden Arbeitsdrücken, beziehungsweise dem in den genannten Bereichen gestalteten und dort zu durchfahrenden Druckverlaufsprofilen bewegt sich der Materialfluss sowohl in den so genannten „taktgebundenen" wie eben auch in den als „kontinuierlich" bezeichneten Verfahren tatsächlich über weite Teile des Gesamtprozesses, also innerhalb mehrere Produktionsabschnitte und den zu deren Durchführung ausgebildeten Behandlungsstationen einer Vorrichtung zur Herstellung von Werkstoffplatten, koninuierlich. Irrespective of the working pressures occurring in the press section or the pressure profiles designed and to be passed through in the areas mentioned, the material flow in both the so-called "cycle-based" and the "continuous" processes actually moves continuously over large parts of the overall process, i.e. within several production sections and the treatment stations of a device for the production of material plates designed to carry them out.
Unter dem Materialfluss ist dabei der Fluss, also die Bewegung, des Materials entlang von aufeinanderfolgenden Produktionsabschnitten und den dazu ausgebildeten Behandlungsstationen zu verstehen, das schließlich für die Bildung der Werkstoffplatte maßgeblich ist, unabhängig von dessen letztendlichen anteiligen Verbleib im Endprodukt. Gesamtheitlich betrachtet setzt sich der Materialfluss dabei innerhalb einer Vorrichtung zur Herstellung von Werkstoffplatten, also einer Werkstoffplattenerzeugungsanlage, insbesondere aus dem, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenen, Basismaterial(en), der darin enthaltenen Feuchtigkeit, im Allgemeinen wenigstens phasenweise auch zugegebenen Fluiden, insbesondere Wasser, zugegebenen Bindemitteln und fallweise wenigstens phasenweise enthaltenen Lösemitteln zusammen, auch wenn nicht alle der genannten Komponenten bereits in allen Produktionsabschnitten vorhanden sein müssen und/oder sich deren anteilige Zusammensetzung über den Produktionsverlauf ändern können. Material flow refers to the flow, i.e. the movement, of the material along successive production stages and the associated treatment stations which are ultimately decisive for the formation of the material plate, regardless of its final proportion remaining in the end product. Viewed as a whole, the material flow within a device for producing material plates, i.e. a material plate production plant, is made up in particular of the base material(s) obtained from an annual or perennial plant, the moisture contained therein, generally also fluids added at least in phases, in particular water, added binding agents and, in some cases, solvents included at least in phases, even if not all of the components mentioned have to be present in all production stages and/or their proportionate composition can change over the course of production.
Üblicherweise sehen Verfahren zur Herstellung von einer wenigstens eine Schicht aufweisenden Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, vor, dass der Materialfluss innerhalb der Werkstoffplattenerzeugungsanlage bei der so genannten „Materialaufbereitung" beginnt. Dort liegt meist lediglich das oder die Basismaterialien vor. Meist befinden sich das oder die Basismaterialien dann, wenigstens bei Eintritt in diesen ersten Produktionsabschnitt, in einem „halbzeugartigen" Züstand, dass bedeutet, die Partikel haben oft noch nicht ihre endgültige Form angenommen. Das Basismaterial kann im Zusammenhang mit der Materialaufbereitung auch erste Auffeuchtungen, also im Allgemeinen Behandlungen mit Wasser, erfahren. Fallweise wird in diesem Produktionsabschnitt zudem auch formgebend auf das Basismaterial eingewirkt. Dazu kann beispielsweise ein Messerringzerspaner, ein Messerwellenzerspaner und/oder ein Refiner vorgesehen sein. Usually, processes for producing a material plate having at least one layer, where at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant, provide that the material flow within the material plate production plant begins with the so-called "material preparation". There, only the base material(s) is usually present. Usually, the base material(s) are then, at least when entering this first production stage, in a "semi-finished" state, which means that the particles have often not yet assumed their final shape. In connection with the material preparation, the base material can also undergo initial moistening, i.e. generally treatment with water. In some cases, the base material is also shaped in this production stage. For example, a knife ring chipper, a knife shaft chipper and/or a refiner can be provided for this purpose.
In einem zweiten Produktionsabschnitt erfolgt dann meist die so genannte „Trocknung". In a second production phase, the so-called "drying" usually takes place.
Daran schließt sich dann üblicherweise der als „Beleimung" bezeichnete, dritte Produktionsabschnitt an. Nach Austritt aus der „Beleimung" tritt der Materialfluss dann normalerweise in den als „Streuung" bezeichneten Produktionsabschnitt ein. Dieser Produktionsabschnitt wird gelegentlich vom Fachmann auch als „Formung" oder als „Streuung und Formung" bezeichnet. Von dort aus gelangt der Materialfluss dann in den als „Pressung" bezeichneten Produktionsabschnitt, dem sich dann die „Konfektionierung" als meist letzter Produktionsabschnitt innerhalb einer Werkstoffplattenerzeugungsanlage anschließt. This is usually followed by the third production stage known as "gluing". After leaving the "gluing" stage, the material flow then normally enters the production stage known as "scattering". This production stage is sometimes referred to by experts as "forming" or "scattering and forming". From there, the material flow then enters the The production stage is called "pressing", which is then followed by "assembly" as usually the last production stage within a material plate production plant.
Dieser standardmäßigen Abfolge der Produktionsabschnitte können fallweise zusätzliche Produktionsabschnitte zwischengeschaltet sein. So kann insbesondere für den Fall, dass die Partikel zur Bildung wenigstens einer der wenigstens einen Schicht(en) als Faserform ausgebildet werden sollen eine „Kochung" und fallweise eine zusätzliche „Trocknung" vorgesehen sein. In some cases, additional production stages can be inserted between this standard sequence of production stages. In particular, if the particles are to be formed in fiber form to form at least one of the at least one layer(s), "cooking" and, in some cases, additional "drying" can be provided.
Jedenfalls wächst der Reifegrad des Materialflusses entlang der aufeinanderfolgenden Produktionsabschnitte und aus den ursprünglich als Rohmaterialien (Halbzeuge) vorliegenden Komponenten entstehen am Ende die Werkstoffplatten. Um die sich dabei verändernden Zusammensetzungen und Eigenschaften des Materialflusses beurteilen zu können, wird der Materialfluss gedanklich in aufeinanderfolgende Materialflussabschnitte aufgeteilt. Diese Materialflussabschnitte müssen also nicht wirklich von einander separiert sein, sondern sind im Allgemeinen wenigstens phasenweise innerhalb ihrer Bewegung durch die Vorrichtung zur Herstellung einer Werkstoffplatte (der Werkstoffplattenerzeugungsanlage) miteinander verbunden. Die Materialflussabschnitte können dabei sehr kurz ausgebildet sein, beispielsweise nur einen oder wenige Zentimeter. Bezogen auf die Ausdehnung einer üblichen Werkstoffplattenerzeugungsanlage, deren Pressenteil im Falle einer vorgesehenen kontinuierlichen Presse bereits mehrere Zehnmeter, beispielsweise 60 Meter, betragen kann, ist es meist jedoch sinnvoller, den Materialfluss in anderen „Losgrößen" aufzuteilen. Dazu kann sich ein Meter anbieten. In anderen Fällen kann es jedoch auch sinnvoll sein, die Länge der aufeinanderfolgenden und wenigstens phasenweise miteinander verbundenen, den Materialfluss bildenden Materialflussabschnitte von Anfang an gedanklich auf die Endlängenmaße der zu erzeugenden Werkstoffplatten aufzuteilen. Wenigstens in Europa sind dies meist Längen von 3 Metern oder noch häufiger 6 Metern. Die meisten Werkstoffplattenerzeugungsanlagen weisen an wenigstens einem Bereich Entnahmestellen auf, an denen so genannte Laborentnahmen dem Produktionsfluss zu Untersuchungszwecken entzogen werden können. Diese Entnahmestellen sind meist entweder zur Entnahme eines Meters oder einer Plattenlänge ausgelegt, manchmal auch zur Entnahme eines halben Meters oder einer halben Plattenlänge. Letztenendes können aber Probeentnahmen in allen genannten Längenmaßen mehr oder minder geeignet für die Beurteilung des Vorliegens erfindungsrelevanter Merkmale genutzt werden. Dabei können Probeentnahmen insbesondere an den Ein- und Ausgangsbereichen der jeweils beschriebenen Produktionsabschnitte vorgenommen werden. In any case, the maturity level of the material flow increases along the successive production stages and the material plates are ultimately created from the components that were originally available as raw materials (semi-finished products). In order to be able to assess the changing compositions and properties of the material flow, the material flow is mentally divided into successive material flow sections. These material flow sections do not really have to be separated from one another, but are generally connected to one another at least in phases during their movement by the device for producing a material plate (the material plate production system). The material flow sections can be very short, for example just one or a few centimeters. In relation to the size of a typical material plate production plant, the press section of which can already be several tens of meters, for example 60 meters, in the case of a continuous press, it is usually more sensible to divide the material flow into other "batch sizes". One meter may be suitable for this. In other cases, however, it may also be sensible to mentally divide the length of the successive and at least partially connected material flow sections that form the material flow into the final length dimensions of the material plates to be produced from the outset. At least in Europe, these are usually lengths of 3 meters or even more frequently 6 meters. Most material plate production plants have sampling points in at least one area where so-called laboratory samples can be taken from the production flow for examination purposes. These sampling points are usually designed to take either one meter or one plate length, sometimes also for taking half a meter or half a plate length. Ultimately, however, samples in all of the lengths mentioned can be used more or less suitably for assessing the presence of features relevant to the invention. Samples can be taken in particular at the entry and exit areas of the respective production sections described.
Sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht, wie im Hinblick auf ihre technische Einsatzfähigkeit nehmen wenigstens eine Schicht aufweisenden Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, unter den Werkstoffplatten einen besonderen Stellenwert ein. Derartige Werkstoffplatten werden vom Fachmann häufig auch einfach „Holzwerkstoffplatten'' genannt, selbst wenn sie eine oder weitere Schichten aufweisen, die nicht auf einem, aus einer Mehrjahrespflanze gewonnenem Rohmaterial basieren. Holzwerkstoffplatten werden in den unterschiedlichsten Ausführungsformen für unterschiedliche Anwendungszwecke hergestellt. Besonders weit verbreitet sind Spanplatten, OSB-Platten und MDF- oder HDF-Platten, sowie aus einzelnen Schichten derartiger Verbünde aufgebaute Hybridplatten. Die Benennung der Werkstoffplatten hängt dabei von Form und Größe der zum Platten- respektive zum Schichtaufbau verwendeten Holzpartikel ab. Von einer Spanplatte spricht der Fachmann, wenn diese aus „feinen" Holzpartikeln erzeugt wird, von einer OSB-Platte dagegen, wenn diese aus groben Holzpartikeln erzeugt ist. Unter feinen Holzpartikeln versteht der Fachmann im Allgemeinen Partikel, deren maximale Ausdehung in einer Raumrichtung nicht 60 mm überschreitet, meist werden diese als Späne beschriebenen Partikel sogar mit einer maximalen Ausdehnung von höchsten 25 mm oder gar 20 mm ausgebildet, weisen jedoch andererseits auch meist Mindestlängen von 1 mm, 2mm, 3mm oder sogar mehr auf. Unter groben Holzpartikeln versteht der Fachmann im Allgemeinen Partikel, deren maximale Ausdehnung in einer Raumrichtung mindestens 60 mm beträgt, meist werden diese als Langspäne beschriebenen Partikel sogar mit einer maximalen Ausdehnung von höchsten 60 mm bis 185 mm, insbesondere von 80 mm bis 140 mm ausgebildet. Für spezielle Anforderungen können die Partikel sogar in Form von Langspänen mit Nennmaßen bis zu etwa 300 mm ausgebildet werden, z.B. im Bereich von 80 mm bis 240 mm oder von 150 mm bis 300 mm. Both in terms of economics and in terms of their technical usability, material boards having at least one layer, where at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant, have a special status among material boards. Such material boards are often simply referred to by experts as "wood-based panels", even if they have one or more layers that are not based on a raw material obtained from a perennial plant. Wood-based panels are manufactured in a wide variety of designs for different applications. Particularly widespread are chipboards, OSB boards and MDF or HDF boards, as well as hybrid boards made up of individual layers of such composites. The name of the material boards depends on the shape and size of the wood particles used to build the board or layer. Experts speak of a chipboard when it is made from "fine" wood particles, whereas they speak of an OSB board when it is made from coarse wood particles. Experts generally understand fine wood particles to be particles whose maximum dimension in one spatial direction does not exceed 60 mm. These particles, described as chips, are usually even formed with a maximum dimension of 25 mm or even 20 mm, but on the other hand usually have minimum lengths of 1 mm, 2 mm, 3 mm or even more. Experts generally understand coarse wood particles to be particles whose maximum dimension in one spatial direction is at least 60 mm. These particles, described as long chips, are usually even formed with a maximum dimension of 60 mm to 185 mm, in particular 80 mm to 140 mm. For special requirements, the particles can even be formed in the form of long chips with nominal dimensions of up to about 300 mm, e.g. in the range from 80 mm to 240 mm or from 150 mm to 300 mm.
MDF- und HDF-Plätten, beziehungsweise deren einzelne Schichten, sind dagegen aus (mitteldicht- oder hochdicht verpressten) Partikeln gebildet, die in Faserform ausgebildet und die meist unter Zwischenschaltung eines chemischen Prozesses, meist einer Art Kochprozess (der so genannten „Kochung"), aus dem Rohmaterial gewonnen werden. MDF and HDF boards, or their individual layers, are made of (medium-density or high-density pressed) particles that are in fiber form and are usually obtained from the raw material with the interposition of a chemical process, usually a type of cooking process (so-called "cooking").
Hybridplatten bestehen aus mehreren Schichten unterschiedlicher Arten und sind häufig dann besonders gut geeignet, wenn die Werkstoffplatte für ihren Einsatzzweck verschiedenen Anforderungen gerecht werden muss. Hybrid panels consist of several layers of different types and are often particularly suitable when the material panel has to meet different requirements for its intended use.
Die genannten Holzwerkstoffplatten werden also aus Hölzpartikeln (Spänen, Langspänen oder Fasern) unterschiedlicher Form und Größe hergestellt, wobei die Holzpartikel durch Stimmulierung eigener Adhäsionsmechanismen und Zugabe von Klebstoffen (i.d.R. eines Leimes) im sogenannten Pressenteil unter Einwirkung von Druck und Temperatur verbunden werden. The wood-based panels mentioned are therefore made from wood particles (chips, long chips or fibres) of different shapes and sizes, whereby the wood particles are bonded by stimulating their own adhesion mechanisms and adding adhesives (usually glue) in the so-called press part under the influence of pressure and temperature.
In jüngerer Zeit gewinnt die Suche nach einer möglichst ökologischen Werkstoffplatte, auch basierend auf der Beobachtung, dass weltweit der Konsum allgemein stetig ansteigt, zunehmend an Bedeutung. So ist man insbesondere bestrebt, neben den zum Nachwachsen viele Jahre benötigenden Holzwerkstoffen auch Einjahrespflanzen, insbesondere grasartige Pflanzen, zur Produktion von Werkstoffplatten zu benutzen. Diese Einjahrespflanzen haben den großen Vorteil des schnellen Wachstums. Da Einjahrespflanzen nicht verrinden, bilden ihre Ernteprodukte produktionstechnisch betrachtet zunächst einen homogenes Rohmaterial, dessen Fasern für die Werkstoffplattenproduktion durch einen Aufspleißungsprozess gewonnen werden können. So sind aus dem Stand der Technik auch ein- oder mehrschichtig aufgebautete Werkstoffplatten bekannt, deren einzelne Schichten aus Einjahrespflanzen bestehen. Allerdings gestaltet sich die Verarbeitung von Einjahrespflanzen deutlich komplizierter als die auf Holzpartikeln basierenden Werkstoffplatten. So bildet die hohe Ausscheidung von im Herstellungsprozess abrasiv auf den Anlagenbau wirkender Silikate ein großes Hemmnis. In recent times, the search for a material board that is as environmentally friendly as possible has become increasingly important, also based on the observation that consumption is generally increasing worldwide. In particular, efforts are being made to use annual plants, particularly grass-like plants, to produce material boards in addition to wood materials that take many years to grow back. These annual plants have the great advantage of growing quickly. Since annual plants do not lose their bark, their harvest products initially form a homogeneous raw material from a production point of view, the fibers of which can be obtained for material board production through a splicing process. Material boards with a single or multi-layer structure are also known from the state of the art, the individual layers of which consist of annual plants. However, the processing of annual plants is significantly more complicated than the material panels based on wood particles. The high level of silicates that are released during the manufacturing process, which have an abrasive effect on plant construction, is a major obstacle.
Zudem unterscheiden sich insbesondere auch die mechanischen Eigenschaften von aus Einjahrespflanzen hergestellten Partikeln basierenden Platten(-schichten) zu denjenigen aus auf Holzpartikeln basierenden Pendants. In addition, the mechanical properties of panels (layers) based on particles made from annual plants differ from those of their wood particle-based counterparts.
Bereits diese Probleme bremsen die Entwicklung des Werkstoffplatteneinsatzes in Wachstumsmärkten stark und verlangsamen somit auch insgesamt das wirtschaftliche Wachstum in verschiedenen Märkten. These problems alone are significantly slowing down the development of the use of material panels in growth markets and thus also slowing down overall economic growth in various markets.
Zudem gehört zu einer gesamtheitlichen Betrachtung einer Werkstoffplatte und deren Herstellungsverfahrens mit dem dazu notwendigen Anlagenbau auch eine gesamtheitliche Betrachtung des Materialflusses, des zur Bildung der Werkstoffplatte aufzuwendenden Energieflusses, sowie insbesondere auch der neben den naturfaserbasierten Partikeln am Bildungsprozess der Werkstoffplatte und deren (mechanischen) Eigenschaften mitverantwortlichen Begleitstoffen. Hier sind insbesondere die Bindemittel zu nennen. In addition, a holistic view of a material board and its manufacturing process with the necessary plant construction also includes a holistic view of the material flow, the energy flow required to form the material board, and in particular the accompanying substances that are responsible for the formation process of the material board and its (mechanical) properties alongside the natural fiber-based particles. The binding agents are particularly important here.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte bereitzustellen, das es ermöglicht, eine gesamtheitlich betrachtet nach heutigen Maßstäben besonders ökologisch herstellen zu können. Zudem kann eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, eine Werkstoffplatte zur Verfügung zu stellen, die für sich besonders ökologisch ausgebildet ist und insbesondere den menschlichen Organismus, aber auch die Umwelt vorteilhafterweise sowohl im Zusammenhang mit ihrer Erzeugung, wie auch im Zusammenhang mit ihrem Gebrauch und einer späteren Entsorgung nach heutigen Maßstäben insgesamt wenig belastet. Against this background, one object of the present invention is to provide a method for producing a material plate which, viewed as a whole, makes it possible to produce a material plate which is particularly ecologically sound by today's standards. In addition, another object of the present invention can be seen in providing a material plate which is particularly ecologically sound in itself and which, in particular, has a low overall impact on the human organism and also on the environment, both in connection with its production and in connection with its use and subsequent disposal by today's standards.
Dabei soll vorzugsweise eine Werkstoffplatte und ein Verfahren zur Herstellung einer Werkstoffplatte bereit gestellt werden, die einen besonders hohen Anteil an aus erneuerbaren Rescourcen gewonnenen Materialien aufweist. Wenigstens ein Aspekt wenigstens einer der genannten Aufgaben wird im Zusammenhang mit einem eingangs genannten Verfahren zur Herstellung einer wenigstens eine Schicht aufweisenden Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, dadurch gelöst, dass die Feuchtigkeit des den Prozessschritt B, also die „Beleimung", durchlaufenden Materialflussabschnittes, also während der Beleimung, um wenigstens 4 % ATRO, vorzugsweise um wenigstens 6,5 % ATRO, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ATRO erhöht wird. Preferably, a material plate and a method for producing a material plate should be provided which has a particularly high proportion of materials obtained from renewable resources. At least one aspect of at least one of the above-mentioned objects is achieved in connection with a method mentioned at the outset for producing a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant, in that the moisture of the material flow section passing through process step B, i.e. the "gluing", i.e. during the gluing, is increased by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO.
Mit anderen Worten wird die Feuchtigkeit, also der Feuchtegehalt des, aus aufeinanderfoldenden Materialflussabschnitten bestehenden, Materialflusses -oder einfacher gesprochen der Bahnware- während der Beleimung um wenigstens 4 % ATRO, vorzugsweise um wenigstens 6,5 % ATRO, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ATRO erhöht. Bei der Quantifizierung der Erhöhung der Feuchtigkeit wird also insbesondere der absolute Feuchtigkeitsgehalt bei Eingang und bei Ausgang des Beleimungsprozessschrittes betrachtet. In other words, the moisture, i.e. the moisture content of the material flow consisting of successive material flow sections - or more simply, the web material - is increased during gluing by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO. When quantifying the increase in moisture, the absolute moisture content at the entrance and exit of the gluing process step is therefore considered in particular.
Unter dem Feuchtigkeitsgehalt wird hier die oft auch als „Holzfeuchte" oder „Holzfeuchtigkeit" und hier einfach als „Feuchtigkeit" benannte Größe verstanden, die durch das Verhältnis der im Holz enthaltenen Wassermasse zur Trockenmasse des Holzes in Prozent charakterisiert ist. Sie ist nicht zu verwechseln mit dem Wassergehalt des Holzes, welche das Verhältnis von der im Holz enthaltenen Wassermasse zur Gesamtmasse des (feuchten) Holzes in Prozent wiedergibt. Die Feuchtigkeit wird in Prozent (%) ATRO (Absolut Trocken) gemessen und angegeben. The moisture content here is the quantity often referred to as "wood moisture" or "wood humidity" and here simply as "moisture", which is characterized by the ratio of the water mass contained in the wood to the dry mass of the wood in percent. It should not be confused with the water content of the wood, which represents the ratio of the water mass contained in the wood to the total mass of the (moist) wood in percent. The moisture is measured and stated in percent (%) ATRO (Absolutely Dry).
Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass die allgemeine Annahme, eine Erhöhung der Feuchtigkeit würde den Beleimungsprozess stören wenigstens unter bestimmten Umständen nicht zuzutreffen scheint. Jedenfalls scheinen positive Effekte unter bestimmten Umständen die negativen Begleiterscheinungen zu übertreffen. Es wird vermutet, dass eine Stimmulierung der Eigenbindungskräfte erfolgt, deren positive Auswirkungen sich im Beleimungsprozess stärker niederzuschlagen scheinen, als die bisher allgemein angenommenen negativen Auswirkungen die im Zusammenhang mit den Störeinflüssen der Feuchtigkeit auf den Abbindungsprozess der Bindemittel in Verbindung gebracht werden. Surprisingly, it has been shown that the general assumption that an increase in humidity would disturb the gluing process does not seem to apply, at least under certain circumstances. In any case, positive effects seem to outweigh the negative side effects under certain circumstances. It is assumed that a stimulation of the self-binding forces takes place, the positive effects of which can be seen in the gluing process appear to have a greater impact than the previously generally assumed negative effects associated with the disruptive influences of moisture on the setting process of the binders.
Da diese Beobachtungen überraschender Weise in Versuchen gemacht wurden, die vornehmlich auf kontinuierlich arbeitenden Pressen durchgeführt wurden, deren Gesamtprozessgeschwindigkeit auf etwa 600 mm/s bis etwa 3000 mm/s abgestimmt ist, kann auch der bei diesen Produktionsgeschwindigkeiten bei üblichen Anlagegrößen entstehende Zeitfaktor zwischen Ausgang des Produktionsabschnitts „Beleimung" und Eingang in den Produktionsabschnitt „Pressung" eine Rolle spielen. Since these observations were surprisingly made in tests that were carried out primarily on continuously operating presses whose total process speed is adjusted to about 600 mm/s to about 3000 mm/s, the time factor that arises at these production speeds for typical plant sizes between the exit of the "gluing" production section and the entrance to the "pressing" production section may also play a role.
Jedenfalls scheinen die beobachteten positiven Effekte wieder ins Negative zu kippen, wenn die Feuchtigkeit zu stark erhöht wird, etwa um über 18% oder gar nur über 16,5%. In any case, the observed positive effects seem to turn negative again if the humidity is increased too much, for example by more than 18% or even only more than 16.5%.
Es ist deshalb besonders empfehlenswert wenn die Feuchtigkeit des den Prozessschritt B, also die „Beleimung", durchlaufenden Materialflussabschnittes, also während der Beleimung, um zwischen 4 % ATRO und 18% ATRO, vorzugsweise zwischen 4 % ATRO und 16,5 % ATRO, weiter vorzugsweise zwischen 4% ATRO, weiter vorzugsweise zwischen 6,5 % ATRO und 16,5% ATRO, besonders vorzugsweise zwischen 8 % ATRO und 16,5 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise zwischen 11,5 % ATRO und 16,5% ATRO erhöht wird. It is therefore particularly recommended that the moisture content of the material flow section passing through process step B, i.e. "gluing", i.e. during gluing, is increased by between 4% ATRO and 18% ATRO, preferably between 4% ATRO and 16.5% ATRO, more preferably between 4% ATRO, more preferably between 6.5% ATRO and 16.5% ATRO, particularly preferably between 8% ATRO and 16.5% ATRO, most preferably between 11.5% ATRO and 16.5% ATRO.
Dabei kann es, möglicherweise abhängig vom Lignin- und/oder Glucosegehalt des betroffenen Basismaterials, also der im Verfahren zum Einsatzkommenden Einjahres- oder Mehrjahrespflanzensorte, auch ratsam sein, die Obergrenze von 16,5% durch eine Obergrenze von 15% zu ersetzen. Offenbar scheint dies aber ausgerechnet für die Pflanzensorten mit überdurchschnittlich hohem Lignin- und/oder Glucosegehalt vorteilhaft zu sein. Depending on the lignin and/or glucose content of the base material concerned, i.e. the annual or perennial plant variety used in the process, it may also be advisable to replace the upper limit of 16.5% with an upper limit of 15%. However, this appears to be advantageous for plant varieties with an above-average lignin and/or glucose content.
Davon unabhängig kann ein weiterer positiver Einfluss der im Zusammenhang mit der Erhöhung der Feuchtigkeit während der Beleimung vermutet werden kann, darin gesehen werden, dass ein Wärmetransport über die Feuchtigkeitsvernetzung verbessert sein kann. Independently of this, another positive influence that can be assumed in connection with the increase in moisture during gluing is that heat transport via moisture cross-linking can be improved.
Möglicherweise ergibt sich aus dem Widerstreit der verschiedenen Einflussfaktoren das relativ enge Fenster in dem sich eine Erhöhung der Feuchtigkeit innerhalb der Beleimung auf die Herstellung einer Werkstoffplatte der genannten Gattung positiv auswirkt. Das Fenster von maximal 14% ATRO und in bevorzugten Fällen ggf. nur von wenigen Prozent ATRO ist auch deshalb als so besonders eng zu verstehen, weil der Fachmann weiß, dass ein Holz auch Feuchtigkeiten von weit über 100% ATRO, fallweise sogar über 150% ATRO aufweisen kann. It is possible that the conflict between the various influencing factors results in the relatively narrow window in which an increase in moisture within the gluing can the production of a material board of the type mentioned has a positive effect. The window of a maximum of 14% ATRO and in preferred cases only a few percent ATRO is to be understood as particularly narrow because the expert knows that wood can also have moisture levels of well over 100% ATRO, in some cases even over 150% ATRO.
Bevorzugt werden die Prozessschritte, wenigstens in Teilen, an dem zu behandelnden Materialflussabschnitt durchgeführt, während der betroffene Materialflussabschnitt einen, dem betroffenen Prozessschritt zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, einer Werkstoffplattenerzeugungsanlage durchläuft. Preferably, the process steps are carried out, at least in part, on the material flow section to be treated, while the material flow section concerned passes through a production section, in particular a treatment station, of a material plate production plant assigned to the process step concerned.
Weiter ist es in den zuvor genannten Zusammenhängen vorteilhaft, wenn zur Erfassung der Parameter Dichte und Feuchtigkeit, in wenigstens einem Produktionsabschnitt, jeweils geeignete Sensoren zur Verfügung stehen, die zur Übermittlung erfasster Daten mit einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung einer zur Durchführung des Verfahrens genutzter Werkstoffplattenerzeugungsanlage, also einer Vorrichtung zur Herstellung von Werkstoffplatten, eingerichtet sind. Furthermore, in the aforementioned contexts, it is advantageous if suitable sensors are available for detecting the parameters density and moisture in at least one production section, which are set up to transmit detected data to a control and/or regulating device of a material plate production plant used to carry out the method, i.e. a device for producing material plates.
Die genaue Kenntnis über die Messgrößen der genannten Parameter hilft bei einer möglichst idealen Dosierung der Bindemittel und trägt so auch zu Herstellung einer möglichst umweltfreundlichen Werkstoffplatte bei. The precise knowledge of the measured values of the parameters mentioned helps to ensure the ideal dosage of the binding agents and thus also contributes to the production of a material board that is as environmentally friendly as possible.
Auf diese Weise erhält man besonders sichere und stabile Verfahrensabläufe und besonders gut reproduzierbare Verfahrensergebnisse. Zudem dient dies der Arbeitssicherheit und kann zudem dazu beitragen Energie einzusparen. Dies gilt, wenn zumindest der wesentliche Anteil des jeweiligen Prozessschrittes an dem zu behandelnden Materialflussabschnitt dann durchgeführt, wenn der betroffene Materialflussabschnitt einen, dem betroffenen Prozessschritt zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, einer Werkstoffplattenerzeugungsanlage durchläuft. Fallweise kann es bevorzugt sein, dass das Basismaterial Partikel umfasst, die in Faserform ausgebildet sind. In this way, particularly safe and stable process sequences and particularly reproducible process results are obtained. This also serves to ensure occupational safety and can also help to save energy. This applies if at least the essential part of the respective process step in the material flow section to be treated is carried out when the material flow section in question passes through a production section, in particular a treatment station, of a material plate production plant assigned to the process step in question. In some cases it may be preferred that the base material comprises particles which are in fibrous form.
Fasermaterial bietet zwar auf Grund seiner Struktur im Verhältnis zur ausgebildeten Oberfläche eine relativ geringe Aufnahmekapazität für Feuchtigkeit, sodass zu befürchten ist, dass die Fechtigkeit sich ausgerechnet an der Oberfläche der Faser niederläßt und gar nicht oder nur wenig eindringt und so den Benetzungsprozess und insbesondere den Abbindungsprozess von Bindemitteln stören kann. Allerdings konnten in Versuchen überraschender Weise gute Ergebnisse, sowohl mit zur Herstellung von Dämmplatten besonders geeigneten Langfasern, wie auch mit zur Herstellung von MDF- und/oder HDF- Platten geeigneten Fasern, erzielt werden. Es kann vermutet werden, dass auf Grund der hohen Durchfeuchtungsverteilung einer aus Fasern gestreuten Schicht, die erzielbar ist, wenn die Fasern (bereits) während der Beleimung (wieder) befeuchtet werden für einen guten Wärmetransport bei nachgeschalteten Produktionsabschnitten sorgt. Due to its structure, fiber material has a relatively low moisture absorption capacity in relation to the surface it is made of, so there is a risk that moisture will settle on the surface of the fiber and not penetrate at all or only slightly, thus disrupting the wetting process and in particular the setting process of binding agents. However, surprisingly good results have been achieved in tests with long fibers that are particularly suitable for the production of insulation boards, as well as with fibers that are suitable for the production of MDF and/or HDF boards. It can be assumed that the high moisture distribution of a layer scattered with fibers, which can be achieved if the fibers are (re)moistened (already) during the gluing process, ensures good heat transport in downstream production stages.
Ergänzend oder alternativ kann es fallweise auch bevorzugt sein, dass das Basismaterial Partikel umfasst, die in Spanform ausgebildet sind. Additionally or alternatively, it may also be preferred in certain cases for the base material to comprise particles which are in chip form.
Partikel, die in Spanform ausgebildet sind, bieten ein hohes Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit, sodass besondere Synergieeffekte im Zusammenhang mit dem vorliegenden Verfahren erzielbar sind, auch wenn ihre Oberfläche verhältnismäßig zur Masse relativ gering ist und die möglicherweise stimmulierten, bindungswilligen Eigensubstanzen des Basismaterials so an ihrem Austritt an die Oberfläche des Partikels limitiert sind. Particles that are in chip form offer a high capacity for absorbing moisture, so that special synergy effects can be achieved in connection with the present process, even if their surface is relatively small in relation to the mass and the possibly stimulated, binding substances of the base material are thus limited in their exit to the surface of the particle.
Von großem Vorteil ist es, wenn die Beleimung auf wenigstens eine erste Beleimung, die vorzugsweise an einem ersten der Beleimung zugeordneten Produktionsabschnitt, und insbesondere einer dort dazu vorgesehenen Behandiungsstation, vorgenommen wird und eine zweite Beleimung, die vorzugsweise an einem zweiten der Beleimung zugeordneten Produktionsabschnitt, und insbesondere einer dort dazu vorgesehenen Behandlungsstation, vorgenommen wird, aufgeteilt ist. It is of great advantage if the gluing is carried out on at least one first gluing, which is preferably carried out at a first production section assigned to the gluing, and in particular at a treatment station provided there for this purpose, and a second gluing, which is preferably carried out at a second production section associated with the gluing, and in particular at a treatment station provided there for this purpose.
Es hat sich überraschender Weise als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Beleimung und die damit in Verbindung vorgenommen Auffeuchtung des Basismaterials in wenigstens zwei voneinander separierten Schritten vorgenommen wird. Surprisingly, it has been found to be advantageous if the gluing and the associated moistening of the base material are carried out in at least two separate steps.
Beispielsweise ist das Rückstellverhalten von Dämmplatten auf diese Weise positiv beeinflussbar. For example, the recovery behaviour of insulation boards can be positively influenced in this way.
Dabei kann es fallweise von großem Vorteil sein, wenn die Feuchtigkeit im Zusammenhang mit der ersten Beleimung um einen höheren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung. In some cases it can be of great advantage if the moisture content is increased by a higher percentage during the first gluing than during the second gluing.
Unter diesen Umständen kann es dann von ganz besonderem Vorteil sein, wenn die Feuchtigkeit im Zusammenhang mit der ersten Beleimung um einen, vorzugsweise zwischen 3 mal und 25 mal, besonders bevorzugt zwischen 5 mal und 25 mal, sehr bevorzugt zwischen 7 mal und 25 mal, ganz bevorzugt zwischen 11,5 mal und 25mal, höheren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung. Under these circumstances, it can be particularly advantageous if the moisture content in connection with the first gluing is increased by a percentage that is preferably between 3 and 25 times, particularly preferably between 5 and 25 times, very preferably between 7 and 25 times, most preferably between 11.5 and 25 times, higher than in connection with the second gluing.
Diese Werte haben sich überraschender Weise in Versuchen als besonders positiv herausgestellt. Surprisingly, these values have proven to be particularly positive in tests.
In anderen Fällen kann es dagegen von großem Vorteil sein, wenn die Feuchtigkeit im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung um einen höheren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der ersten Beleimung. Auch unter diesen Umständen kann es dann von ganz besonderem Vorteil sein, wenn die Feuchtigkeit im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung um einen, vorzugsweise zwischen 3 mal und 25 mal, besonders bevorzugt zwischen 5 mal und 25 mal, sehr bevorzugt zwischen 7 mal und 25 mal, ganz bevorzugt zwischen 11,5 mal und 25mal, höheren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der ersten Beleimung. In other cases, however, it can be of great advantage if the moisture content is increased by a higher percentage during the second gluing than during the first gluing. Even under these circumstances, it can be particularly advantageous if the moisture content in connection with the second gluing is increased by a percentage that is preferably between 3 and 25 times, particularly preferably between 5 and 25 times, very preferably between 7 and 25 times, most preferably between 11.5 and 25 times, higher than in connection with the first gluing.
Auch diese Werte konnten überraschender Weise in Versuchen als zur Erzeugung besonders vorteilhafter Wirkungen beobachtet werden. Surprisingly, these values were also observed in experiments to produce particularly beneficial effects.
Im Zusammenhang mit verschiedenen der vorgenannten Ausgestaltungen kann es zudem bevorzugt sein, wenn vor der erste Beleimung eine Initialbeleimung vorgenommen wird. In connection with various of the aforementioned embodiments, it may also be preferred if an initial gluing is carried out before the first gluing.
Besondere Vorteile ergeben sich überraschender Weise auch hier, wenn die Feuchtigkeit im Zusammenhang mit der Initialbeleimung um einen, vorzugsweise zwischen 3 mal und 25 mal, besonders bevorzugt zwischen 5 mal und 25 mal, sehr bevorzugt zwischen 7 mal und 25 mal, ganz bevorzugt zwischen 11,5 mal und 25mal, kleineren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der ersten Beleimung. Surprisingly, particular advantages also arise here if the moisture content in connection with the initial gluing is increased by a percentage that is preferably between 3 and 25 times, particularly preferably between 5 and 25 times, very preferably between 7 and 25 times, most preferably between 11.5 and 25 times, smaller than in connection with the first gluing.
Auch diese Werte sind nach derzeitigem Wissenstand nicht zu erklären und wurden überraschender Weise in Versuchen gewonnen. These values also cannot be explained according to current knowledge and were surprisingly obtained in experiments.
Besondere Vorteile können sich ergeben, wenn wenigstens ein Teil der Beleimung, insbesondere die erste Beleimung durchgeführt wird, bevor das Basismaterial, insbesondere die Partikel in der Kochung, insbesondere in einem der Kochung zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, gekocht werden. Unter dem Begriff „Kochung" sollen im Sinne der vorliegenden Schrift die zur Aufschlüsselung des Basismaterials bei der Erzeugung von faserförmigen Partiekeln notwendigen Schritte verstanden werden. Particular advantages can result if at least part of the gluing, in particular the first gluing, is carried out before the base material, in particular the particles, are cooked in the cooking, in particular in a production section associated with the cooking, in particular a treatment station. For the purposes of this document, the term "cooking" refers to the steps necessary for breaking down the base material in the production of fibrous particles.
Insbesondere soll die „Kochung" im Sinne der vorliegenden Schrift das Dämpfen und/oder Kochen umfassen, dass fallweise durch eine (zusätzliche) chemische und/oder mechanische Aufschließung zur Erzeugung von (Einzel-)Fasern aus dem Basismaterial ergänzt sein kann. Die Kochung kann hier also insbesondere auch eine Bearbeitung innerhalb eines Refiners und/oder eines Zerspaners, zum Beispiel eines Messerringzerspaners oder eines Messerwellenzerspaners, beinhalten. In particular, "cooking" in the sense of the present document should include steaming and/or cooking, which may be supplemented in some cases by (additional) chemical and/or mechanical disintegration to produce (individual) fibers from the base material. Cooking can therefore also include processing within a refiner and/or a chipper, for example a knife ring chipper or a knife shaft chipper.
Im Anlagenbau wird die Kochung häufig auch als Nassteil beschrieben. In plant engineering, cooking is often also described as the wet part.
Eine derart frühe Beleimung hat den Vorteil, dass die für den Bindungsaufbau verantwortlichen Elemente des Leims besonders intensive Bindungen mit dem Basismaterial und den daraus zu erzeugenden Partikeln eingehen können. Da aber andererseit auch beachtet werden muss, dass nicht unerhebliche Anteile des Bindemittels ausgespühlt werden und fallweise das Basismaterial auch noch nicht in seiner (endgültigen) Partikelform vorliegt, ist es besonders ratsam in dieser Ausgestaltungsform lediglich eine Initialbeleimung vorzusehen, die dann beispielsweise auch bei mechanischer Aufspleißung des Basismaterials in den Kochsud ein und/oderim Kochsud mitgeführt wird und dort auf die (entstehenden) Fasern einwirken kann. Insgesamt läßt sich auf diese Weise trotz der Ausspühlverluste der Gesamtaufwand an Bindemitteln, also die insgesamt einzusetzende Bindemittelmenge bzw. die in diesem Zusammenhang stehenden Kosten, reduzieren. Such early gluing has the advantage that the elements of the glue responsible for the bonding structure can form particularly intensive bonds with the base material and the particles to be produced from it. On the other hand, however, it must also be taken into account that a significant amount of the binder is washed out and that in some cases the base material is not yet in its (final) particle form, it is particularly advisable to only provide an initial gluing in this form, which is then, for example, carried into the cooking liquid and/or in the cooking liquid even when the base material is mechanically split and can act on the (forming) fibers there. Overall, this way, despite the rinsing losses, the total amount of binder used, i.e. the total amount of binder to be used and the associated costs, can be reduced.
Wichtige Vorteile können sich ergeben, wenn wenigstens ein Teil der Beleimung, insbesondere die erste Beleimung durchgeführt wird, bevor und/oder während das Basismaterial, insbesondere die Partikel in der Trocknung, insbesondere in einem der Trocknung zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, getrocknet werden. Unter der „Trocknung" versteht man denjenigen Produktionsabschnitt in dem der Trocknungsprozess eindeutig im Fokus steht. Zwar gibt es verschiedene Produktionsabschnitte in denen der Materialfluss beispielsweise bereits auf Grund seiner Bewegung, einem sich zur Umgebungsluft ergebenden Feutigkeits- und/oder Temperaturgefälle oder auf Grund der erhöhten Temperatur und/oder eines erhöhten Umgebungs- oder gra Pressdrucks. Important advantages can result if at least part of the gluing, in particular the first gluing, is carried out before and/or while the base material, in particular the particles, are dried in the drying process, in particular in a production section associated with the drying process, in particular a treatment station. The term "drying" refers to the production phase in which the drying process is clearly the focus. There are various production phases in which the material flow is already limited, for example due to its movement, a humidity and/or temperature gradient compared to the ambient air, or due to the increased temperature and/or increased ambient or pressing pressure.
Im Produktionsabschnitt, der im Zusammenhang mit der Betrachtung von Verfahren zur Herstellung von Werkstoffplatten allgemein als Trocknung verstanden wird, herrschen jedoch meist nur Umgebungsdrücke. Vor allem ist die Trocknung aber dadurch gekennzeichnet, dass sie Außerhalb der Pressung steht und dieser im Allgemeinen vorgelagert ist und die Feuchtigkeit hier signifikant gesenkt wird. Üblicherweise wird in der Trocknung von Feuchtigkeiten von 70% ATRO und 120% ATRO im Eingangsbereich der Trocknung auf etwa 6% ATRO bis 12 % ATRO in dessen Ausgangsbereich heruntergetrocknet. In the production section, which is generally understood as drying in connection with the consideration of processes for the production of material boards, however, only ambient pressures usually prevail. Above all, however, drying is characterized by the fact that it takes place outside of the pressing and generally precedes this, and the moisture content is significantly reduced here. In drying, moisture levels of 70% ATRO and 120% ATRO in the inlet area of the drying process are usually reduced to around 6% ATRO to 12% ATRO in the outlet area.
Innerhalb der Trocknung findet also eine Reduzierung der Feuchtigkeit um wenigstens Zweidrittel der eingangs vorhandenen Feuchtigkeit, üblicherweise um wenigstens etwa 80% der eingangs vorhandenen Feuchtigkeit statt. During the drying process, the moisture content is reduced by at least two-thirds of the initial moisture content, usually by at least about 80% of the initial moisture content.
Eine Beleimung vor und/oder während der Trocknung ermöglicht eine hohe Verweilzeit des Bindemittels mit den zu verbindenden Partikeln. Zudem weisen die Poren auf Grund der in der Trocknung vorherrschenden Temperaturen geöffnete oder wenigstens erweiterte Poren auf, die einer stabilen Vernetzung sehr zuträglich sind. War man bisher der Auffassung, dass Bindemittel , die vor Abschluss der Trocknung und insbesondere vor deren Beginn, dem Materialfluss zugegeben würden, frühzeitig abbinden würden und in der Pressung nicht mehr ausreichende Bindungswilligkeit zeigen würden, konnte in Versuchen unter den Vorraussetzungen der gemeinsam mit der Beleimung vorgenommenen Erhöhung der Feuchtigkeit beobachtet werden, dass dann (in den oben beschriebenen engen Grenzen) das Gegenteil erzielbar ist und auf Grund hoher Bindungswilligkeit die Menge an notwendigen Bindemitteln reduziert werden kann und/oder wenigstens teilweise durch besonders verträgliche Bindemittel ersetzt werden kann. Vorteilhafterweise wird wenigstens ein Teil der Beleimung, insbesondere die zweite Beleimung nach dem Trocknen in der Trocknung, insbesondere in einem der Trocknung zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, durchgeführt. Gluing before and/or during drying allows the binder to remain with the particles to be bonded for a long time. In addition, the temperatures prevailing during drying cause the pores to open or at least expand, which is very beneficial to stable cross-linking. Previously, it was believed that binders added to the material flow before the end of drying and especially before it began would set prematurely and no longer show sufficient binding ability during pressing. In tests under the conditions of increasing the moisture content together with the gluing, it was observed that the opposite can then be achieved (within the narrow limits described above) and that due to the high binding ability, the amount of binder required can be reduced and/or at least partially replaced by particularly compatible binders. Advantageously, at least part of the gluing, in particular the second gluing after drying, is carried out in the drying process, in particular in a production section associated with the drying process, in particular a treatment station.
Auf diese Weise können auch Bindemittel im Gesamtbeleimungsprozess Einfluss finden, die nicht geeignet sind, den Produktionsabschnitt der Trocknung durchlaufen zu können, etwa weil sie auf Grund der dort herrschenden hohen Temperaturen abbinden oder ihr Bindungsvermögen auf andere Weise für den weiteren Prozess unbrauchbar wird. In this way, binding agents that are not suitable for passing through the drying stage of production can also have an influence on the overall gluing process, for example because they set due to the high temperatures prevailing there or because their binding capacity becomes unusable for the further process in some other way.
Zudem scheint auch eine gewisse Trägheit im Bindungsprozess zu beobachten zu sein, sodass für den Fall der Vornahme wenigstens einer ersten Beleimung vor der Trocknung auch eine Art Auffrischung des Bindungsprozesses durch eine zweite Beleimung nach der Trocknung den Gesamtbindungsprozess zu fördern scheint. Auf diese Weise kann also der Wirkungsgrad einer ersten, der Trockung vorgeordneten, Beleimung durch Vornahme einer zweiten, der Trocknung nachgeordneten, Beleimung erhöht werden. In addition, a certain inertia in the bonding process also seems to be observed, so that if at least a first application of glue is carried out before drying, a kind of refreshment of the bonding process by a second application of glue after drying also seems to promote the overall bonding process. In this way, the efficiency of a first application of glue before drying can be increased by carrying out a second application of glue after drying.
Auch kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens ein Teil der Beleimung, insbesondere die zweite Beleimung und/oder eine dritte Beleimung, innerhalb der Streuung, insbesondere in einem der Streuung zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, durchgeführt wird. It may also be advantageous if at least part of the gluing, in particular the second gluing and/or a third gluing, is carried out within the scattering, in particular in a production section assigned to the scattering, in particular a treatment station.
Auf diese Weise können Art und Menge des Bindemittels der betreffenden Schicht zugeordnet werden, da zur Streuung der einzelnen im Materialfluss übereinander angeordneten Schichten im Allgemeinen nacheinander angeordnete Steuköpfe vorgesehen sind, die jeweils ein Art Lagerraum aufweisen, in dem dann beispielsweise das zur zweiten und/oder dritten Beleimung vorgesehene Bindemittel entsprechend der Rezeptur der zu erzeugenden Werkstoffplatte individuell angepasst zudosiert werden kann. Kommen zwei verschiedene Bindemittelarten zum Einsatz könnte dort also eine fallweise vorgesehene zweite und dritte Beleimung vorgenommen werden. In this way, the type and quantity of the binding agent can be assigned to the layer in question, since in order to distribute the individual layers arranged one above the other in the material flow, successive spreading heads are generally provided, each of which has a type of storage space in which, for example, the binding agent intended for the second and/or third gluing can then be dosed individually in accordance with the recipe of the material plate to be produced. If two different types of binding agents are used, a second and third application of glue could be carried out on a case-by-case basis.
Auch kann es bevorzugt sein, dass die Feuchtigkeit, vorzugsweise unmittelbar, vor der ersten Beleimung zwischen 2% ATRO und 19 % ATRO, insbesondere zwischen 4% ATRO und 16 % ATRO, ganz insbesondere zwischen 5,5% ATRO und 12,5% ATRO beträgt. It may also be preferred that the moisture content, preferably immediately before the first gluing, is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, most particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO.
Dabei ergibt sich, dass die in dem zu betrachteten Materialflussabschnitt enthaltene Feuchtigkeit im Zuge der Beleimung und bezogen auf ihren, insbesondere unmittelbar, vor der ersten Beleimung vorherrschenden Feuchtigkeitsgehalt um wenigstens 20% bis zu um wenigstens 575% erhöht wird. It can be seen that the moisture contained in the material flow section under consideration is increased by at least 20% up to at least 575% during the gluing process and in relation to its moisture content prevailing, in particular immediately before the first gluing.
Die Erfinder gehen nun davon aus, dass sich das hohe Aufnahmevermögen an Feuchtigkeit, des zuvor stark getrocknete Basismaterials, beziehungsweise der daraus geformten Partikel, insbesondere der Späne oder Fasern, auch in einer erhöhten Aufnahmegeschwindigkeit der zur Verfügung gestellten Feuchtigkeit niederschlägt, die einen positiven Effekt auf die Bindungswilligkeit zwischen Partikel und Bindemittel zu haben scheint. Unter diesen besonderen Voraussetzungen kann also die Beleimung ganz besonders effizient vorgenommen werden, was letzlich Rescourcen einspart. Dabei können sich durch diese Ausgestaltung besondere Vorteile ergeben, wenn das Verfahren im Zusammenhang mit der Herstellung einer Werkstoffplatte nach dem kontinuierlichen Prozess angewendet wird, da auf Grund der dort zur Erzielung einer hohen Produktivität vorgesehenen beziehungsweise erwünschte Transportgeschwindgkeit des Materialflusses auf hohe Effizienz der einzelnen Produktionsabschnitte und deren Zusammenwirken besonders wünschenswert ist. The inventors now assume that the high moisture absorption capacity of the previously heavily dried base material or the particles formed from it, in particular the chips or fibers, is also reflected in an increased absorption rate of the moisture provided, which appears to have a positive effect on the willingness of the particles and binder to bond. Under these special conditions, the gluing can therefore be carried out particularly efficiently, which ultimately saves resources. This design can result in particular advantages if the method is used in connection with the production of a material plate according to the continuous process, since due to the transport speed of the material flow intended or desired there in order to achieve high productivity, high efficiency of the individual production stages and their interaction is particularly desirable.
Vorzugsweise kann das Verfahren auch vorsehen, dass die Feuchigkeit, vorzugsweise unmittelbar, vor der Initialbeleimung zwischen 2% ATRO und 19 % ATRO, insbesondere zwischen 4% ATRO und 16 % ATRO, ganz insbesondere zwischen 5,5% ATRO und 12,5% ATRO beträgt. Dabei ergibt sich, dass die in dem zu betrachteten Materialflussabschnitt enthaltene Feuchtigkeit im Zuge der Beleimung und bezogen auf ihren, vorzugsweise unmittelbar, vor der Initialbeleimung vorherrschenden Feuchtigkeitsgehalt um wenigstens 20% bis zu um wenigstens 575% erhöht wird. Preferably, the method can also provide that the moisture content, preferably immediately before the initial gluing, is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, most particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO. It can be seen that the moisture contained in the material flow section under consideration is increased by at least 20% up to at least 575% during the gluing process and relative to its moisture content prevailing, preferably immediately before the initial gluing.
Auch in diesem Zusammenhang gehen die Erfinder davon aus, dass sich das hohe Aufnahmevermögen an Feuchtigkeit, des zuvor stark getrocknete Basismaterials, beziehungsweise der daraus geformten Partikel, insbesondere der Späne oder Fasern, auch in einer erhöhten Aufnahmegeschwindigkeit der zur Verfügung gestellten Feuchtigkeit niederschlägt, die einen positiven Effekt auf die Bindungswilligkeit zwischen Partikel und Bindemittel zu haben scheint. Unter diesen besonderen Voraussetzungen kann also die Beleimung ganz besonders effizient vorgenommen werden, was letzlich Rescourcen einspart. Dabei können sich durch diese Ausgestaltung besondere Vorteile ergeben, wenn das Verfahren im Zusammenhang mit der Herstellung einer Werkstoffplatte nach dem kontinuierlichen Prozess angewendet wird, da auf Grund der dort zur Erzielung einer hohen Produktivität vorgesehenen beziehungsweise erwünschte Transportgeschwindgkeit des Materialflusses auf hohe Effizienz der einzelnen Produktionsabschnitte und deren Zusammenwirken besonders wünschenswert ist. In this context, too, the inventors assume that the high moisture absorption capacity of the previously heavily dried base material or of the particles formed from it, in particular the chips or fibers, is also reflected in an increased absorption rate of the moisture provided, which appears to have a positive effect on the willingness of the particles and binder to bond. Under these special conditions, the gluing can therefore be carried out particularly efficiently, which ultimately saves resources. This design can result in particular advantages if the method is used in connection with the production of a material plate according to the continuous process, since due to the transport speed of the material flow intended or desired there in order to achieve high productivity, high efficiency of the individual production stages and their interaction is particularly desirable.
Von ganz besonderem Vorteil ist es, wenn im Zusammenhang mit der Beleimung, insbesondere mit der ersten Beleimung und/oder der Initialbeleimung ein Bindemittel verwendet wird, dessen Inhalt wenigstens weitgehend, vorzugsweise zu wenigstens 51%„ mehr bevorzugt zu wenigstens 65%, noch mehr bevorzugt zu wenigstens 80%, ganz bevorzugt zu wenigstens 95%, aus natürlichen, insbesondere regenerierbaren, Quellen gewonnen ist. It is particularly advantageous if, in connection with the gluing, in particular with the first gluing and/or the initial gluing, a binder is used whose content is at least largely, preferably at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95%, obtained from natural, in particular renewable, sources.
Ein solches Bindemittel wird dann vorzugsweise als erstes Bindemittel eingesetzt. Dabei kann es besonders bevorzugt sein, dass sich der aus natürlichen Quellen gewonnene Bestandteil des Bindemittels von wenigstens 51%, mehr bevorzugt zu wenigstens 65%, noch mehr bevorzugt zu wenigstens 80%, ganz bevorzugt zu wenigstens 95% wenigstens aus Wasser und wenigstens einem, bevorzugterweise einer Kombination wenigstens zweier der folgenden Stoffe zusammensetzt: Lignin, Protein, Tamin, Stärke, Glucose. Such a binder is then preferably used as the first binder. It may be particularly preferred that the component of the binder obtained from natural sources consists of at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95% of at least water and at least one, preferably a combination of at least two of the following substances: lignin, protein, tamin, starch, glucose.
Auf diese Weise können besonders umweltverträgliche Werkstoffplatten erzeugt werden. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass zudem auch Ausdünstungen der Werkstoffplatten an ihrem späteren Einsatzort, beispielsweise als Fassadenteil, als Bauteil im Wohnungsinnenausbau oder auch als Bestandteil eines Möbelstücks, zum einen stark reduzierbar sind, zum anderen von vorn herein wesentlich verträglicher für den menschlichen Organismus sind, sodass bisher zum Teil vorgenommene, teure Nachbearbeitungsschritte fallweise überflüssig werden können. In this way, particularly environmentally friendly material panels can be produced. A particular advantage is that fumes from the material panels at their later place of use, for example as a facade component, as a component in the interior design of a home or as part of a piece of furniture, can be greatly reduced and are also much more compatible with the human organism from the outset, so that some of the expensive post-processing steps previously carried out can become superfluous in some cases.
Von ganz besonderem Vorteil ist es zudem, dass die so ausgestalteten Werkstoffplatten sehr einfach zu recyclen sind, und beispielsweise kompostierbar ausgestaltet sein können oder einfach nahezu schadstofffrei thermisch verwertet werden können. Another particular advantage is that the material panels designed in this way are very easy to recycle and can, for example, be made compostable or simply thermally recycled with almost no harmful substances.
Alternativ oder ergänzend kann es im zuvor genannten Zusammenhang ebenfalls besonders bevorzugt sein, dass das erste Bindemittel einen Anteil zwischen 0,03 % und 7 %, vorzugsweise zwischen 0,3 % und 7%, weiter bevorzugt zwischen 0,5% und 7%, ganz bevorzugt zwischen 0,8% und 4,5% an Stickstoffverbindungen enthält. Alternatively or additionally, in the aforementioned context, it may also be particularly preferred that the first binder contains a proportion of between 0.03% and 7%, preferably between 0.3% and 7%, more preferably between 0.5% and 7%, most preferably between 0.8% and 4.5% of nitrogen compounds.
Stickstoff dient natürlich nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere holzproduzierenden und grasartigen Pflanzen, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Schrift auch als Ein- oder Mehrjahrespflanzen bezeichnet werden, als ein Grundversorgungsmittel. Aus diesem Grunde kann es als eine Art Katalysator bei der Bindungswilligkeit der über Bindungsmittel(n) zu verbindender Partikel des Basismaterials fungieren. Nitrogen serves as a basic supply for naturally renewable raw materials, in particular wood-producing and grass-like plants, which in the context of this document are also referred to as annual or perennial plants. For this reason, it can act as a kind of catalyst in the willingness of the particles of the base material to bind together via binding agent(s).
Zudem ist Stickstoff brandhemmend und erhöht somit auch die Sicherheit beim Einsatz der Werkstoffplatten, etwa im Wohnungsbau, insbesondere bei der Fassadengestaltung und/oder dem Wohnungsinnenausbau. Schließlich kann bereits im Bindemittel enthaltener Stickstoff einen späteren, weniger wirkungsvollen und doch aufwändigeren und teuren, Imprägnierungsschritt unnötig machen. Bemerkenswerte Vorteile können sich ergeben, wenn im Zusammenhang mit der Beleimung, insbesondere mit der zweiten Beleimung und/oder der dritten Beleimung ein Bindemittel verwendet wird, das wenigstens eine polyamide- und/oder wenigstens eine polymere Struktur umfasst. Nitrogen is also fire-retardant and therefore increases safety when using the material panels, for example in residential construction, particularly in facade design and/or interior design. Finally, nitrogen already contained in the binder can make a later, less effective and yet more complex and expensive impregnation step unnecessary. Remarkable advantages can result if, in connection with the gluing, in particular with the second gluing and/or the third gluing, a binder is used which comprises at least one polyamide and/or at least one polymeric structure.
Dabei kann es bevorzugt sein, dass das Bindemittel, das vorzugsweise als zweites Bindemittel eingesetzt wird und insbesondere als Vernetzer fungiert, ein Mitglied der Gruppe der PMDI, also ein polymeres Diphenylmethandiisocyanat, wie Harze, insbesondere PUR-Harze oder isocyanathaltige Substanzen, und/oder ein Mitglied der Gruppe der PA, also ein Polyamin oder ein Polyamid, und dort insbesondere ein Mitglied der Untergruppe der PAE, also der Polyamine-Epichlorhydrine. It may be preferred that the binder, which is preferably used as a second binder and in particular acts as a crosslinker, is a member of the PMDI group, i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances, and/or a member of the PA group, i.e. a polyamine or a polyamide, and there in particular a member of the PAE subgroup, i.e. the polyamine-epichlorohydrins.
Diese Bindemittel sind etabliert und weit verbreitet verfügbar und deshalb gut im vorliegenden Verfahren verwendbar. Unter dem engen Fenster der das vorliegende Verfahren charakterisierenden Vorgaben, zeigt sich ausgerechnet bei dieser Gruppe von Bindungsmitteln, deren Bindungswilligkeit nach allgemeiner Annahme mit wachsendem Feuchtigkeitsgehalt rapide abnimmt, ein überraschender Weise erhöhtes Bindungsvermögen. These binding agents are established and widely available and can therefore be used well in the present process. Within the narrow window of the specifications characterizing the present process, this group of binding agents, whose binding ability is generally assumed to decrease rapidly with increasing moisture content, shows a surprisingly increased binding capacity.
Bezogen auf die, in diesem Zusammenhang beschriebene, besonders bevorzugte Ausgestaltung hat sich in Versuchen völlig überraschender Weise herausgestellt, dass auf diese Weise bei vorgegebenen Qualitätsbedingungen, etwa der Erreichung bestimmter Biege- und/oder Querzugfestigkeiten der Gesamtbedarf an Bindemitteln reduzierbar ist. Etwas widersprüchlicherweise läßt sich also mit anderen Worten eine besonders umweltverträgliche Werkstoffplatte dann erzeugen, wenn man zwar im Wesentlichen ein besonders umweltverträgliches Bindungsmittel einsetzt, dessen Anteil jedoch reduziert und (ggf. in einem nachgelagerten Produktionsprozess, also dann, wenn der Materialfluss auf seinem Entstehungsweg zu einer Werkstoffplatte bereits einen höheren Reifegrad erreicht hat) ein als nicht so sehr umweltverträglich bekanntes Bindemittel hinzufügt. With regard to the particularly preferred embodiment described in this context, it has been shown in tests, quite surprisingly, that in this way the total requirement for binding agents can be reduced under given quality conditions, such as the achievement of certain bending and/or transverse tensile strengths. In other words, somewhat contradictorily, a particularly environmentally friendly material board can be produced if a particularly environmentally friendly binding agent is used, but its proportion is reduced and (if necessary in a downstream production process, i.e. when the material flow is on has already reached a higher level of maturity during its development into a material board) a binding agent known to be not very environmentally friendly is added.
Weiter ist es von Vorteil, wenn jeder Materialflussabschnitt weiter durch wenigstens folgende Parameter: Temperatur und/oder Druck charakterisiert ist. Furthermore, it is advantageous if each material flow section is further characterized by at least the following parameters: temperature and/or pressure.
Es ist bereits bekannt, dass die in einem Prozessabschnitt vorherrschende Temperatur und/oder der anliegende Druck fallsweise sogar ganz erheblichen Einfluss auf das Verhalten, insbesondere Abbindeverhalten, eingesetzter Bindemittel haben können. It is already known that the temperature and/or the pressure prevailing in a process section can, in some cases, have a significant influence on the behaviour, in particular the setting behaviour, of the binders used.
Es ist also besonders vorteilhaft, wenn zur Erfassung auch dieser Parameter geeignete Sensoren zur Verfügung stehen, die zur Übermittlung erfasster Daten mit einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung einer zur Durchführung des Verfahrens genutzter Werkstoffplattenerzeugungsanlage, also einer Vorrichtung zur Herstellung von Werkstoffplatten, eingerichtet sind. It is therefore particularly advantageous if suitable sensors are available for recording these parameters as well, which are set up to transmit recorded data to a control and/or regulating device of a material plate production plant used to carry out the process, i.e. a device for producing material plates.
Die genaue Kenntnis über die Messgrößen der genannten Parameter hilft bei einer möglichst idealen Dosierung der Bindemittel und trägt so auch zu Herstellung einer möglichst umweltfreundlichen Werkstoffplatte bei. The precise knowledge of the measured values of the parameters mentioned helps to ensure the ideal dosage of the binding agents and thus also contributes to the production of a material board that is as environmentally friendly as possible.
Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, also einer Vorrichtung zur Herstellung einer wenigstens eine Schicht aufweisenden Werkstoffplatte, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, wobei die Vorrichtung einen Transportpfad aufweist, mittels dem ein, das Basismaterial umfassender Materialfluss entlang wenigstens folgender Prozessschritte a) Materialaufbereitung b) Beleimung c) Streuung d) Pressung e) Konfektionierung und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen, transportierbar ist, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass auf den, aus wenigstens einem ersten Materialflussabschnitt und einem, auf den ersten Materialflussabschnitt folgenden, zweiten Materialflussabschnitt zusammengesetzter und wenigstens durch folgende Parameter i) Dichte ii) Feuchtigkeit charakterisierter Materialfluss derart innerhalb der Prozessschritte und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen hinsichtlich wenigstens eines der Parameter beeinflussbar ist, wird wenigstens ein Teilaspekt wenigstens einer der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe(n) dadurch gelöst, dass die Feuchtigkeit des den Prozessschritt und der/die dazu vorgesehene(n) Produktionsabschnitt(e), insbesondere Behandlungsstation(en) durchlaufenden Materialflussabschnittes innerhalb der der Beleimung zugeordneten Behandlungsstation(en) um wenigstens 4 % ATRO, vorzugsweise um wenigstens 6,5 % ATRO, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ATRO erhöhbar ist. In a device of the type mentioned at the outset, i.e. a device for producing a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, wherein the device has a transport path by means of which a material flow comprising the base material is carried out along at least the following process steps a) material preparation b) gluing c) scattering d) pressing e) packaging and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, wherein the device is designed in such a way that the material flow composed of at least a first material flow section and a second material flow section following the first material flow section and characterized at least by the following parameters i) density ii) moisture can be influenced in such a way within the process steps and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, with regard to at least one of the parameters, at least one partial aspect of at least one of the objects on which the present invention is based is achieved in that the moisture of the material flow section passing through the process step and the production section(s) provided for this purpose, in particular treatment station(s), within the treatment station(s) assigned to the gluing can be increased by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO.
Mit anderen Worten wird die Feuchtigkeit, also der Feuchtegehalt des, aus aufeinanderfoldenden Materialflussabschnitten bestehenden, Materialflusses -oder einfacher gesprochen der Bahnware- während der Beleimung um wenigstens 4 % ATRO, vorzugsweise um wenigstens 6,5 % ATRO, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ATRO erhöht Bei der Quantifizierung der Erhöhung der Feuchtigkeit wird also insbesondere der absolute Feuchtigkeitsgehalt bei Eingang und bei Ausgang des Beleimungsprozessschrittes betrachtet. In other words, the moisture, i.e. the moisture content of the material flow consisting of successive material flow sections - or more simply, the web material - is reduced during gluing by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, most preferably increased by at least 11.5% ATRO When quantifying the increase in moisture, the absolute moisture content at the entrance and exit of the gluing process step is considered in particular.
Die sich daraus ergebenden Vorteile kann der Fachmann wenigstens sinngemäß aus der im Zusammenhang mit der Beschreibung des Verfahrens niedergelegten Offenbarungen entnehmen, sodass aus ökonomischen Gründen hier auf Wiederholungen verzichtet werden soll. The resulting advantages can be derived by the person skilled in the art at least in essence from the disclosures set out in connection with the description of the method, so that for economic reasons repetition will be dispensed with here.
Weiter wird der Fachmann durch die weiter unten im Schriftstück niedergelegte Figurenbeschreibung in Zusammenhang mit den Figuren über Ausgestaltungsmöglichkeiten und Vorteile der Vorrichtung instruiert. Furthermore, the person skilled in the art will be instructed about possible designs and advantages of the device by the description of the figures set out further down in the document in conjunction with the figures.
Dabei ergeben sich besonders große Vorteile, wenn die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist. Particularly great advantages result if the device for carrying out the method is designed according to one of claims 1 to 16.
Weitere Vorteile können sich ergeben, wenn die Vorrichtung eine Transporteinrichtung zum Transport des Materialflusses entlang des Transportpfades und unter Ausbildung einer Transportgeschwindigkeit aufweist, und das der/die zur Durchführung des Prozessschritts vorgesehene(n) Produktionsabschnitt(e), insbesondere Behandlungsstation(en), vorzugsweise die zur Durchführung der ersten Beleimung vorgesehene Behandlungsstation, eine Beleimungseinrichtung aufweist, die zu einer an die Transportgeschwindigkeit des Materialfluss angepassten Beleimung des Materialflusses unter Erhöhung dessen Feuchtigkeit um wenigstens 4 % ATRO, vorzugsweise um wenigstens 6,5 % ATRO, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ATRO ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Erhöhung der Feuchtigkeit (unmittelbar) über die Beleimungseinrichtung steuerbar und vorzugsweise in Verbindung mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung sogar regelbar zu gestalten. Further advantages can arise if the device has a transport device for transporting the material flow along the transport path and while developing a transport speed, and the production section(s) provided for carrying out the process step, in particular treatment station(s), preferably the treatment station provided for carrying out the first gluing, has a gluing device which is designed to apply glue to the material flow in a manner adapted to the transport speed of the material flow and increasing its moisture content by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO. In this way, it is possible to make the increase in humidity (directly) controllable via the gluing device and, preferably in conjunction with the control and/or regulating device, even controllable.
Alternativ oder ergänzend kann es zudem besonders bevorzugt sein, wenn die Beleimungseinrichtung zu der an die Transportgeschwindigkeit des Materialfluss angepassten Beleimung des Materialflusses mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Wirkverbindung steht. Alternatively or additionally, it may also be particularly preferred if the gluing device is operatively connected to a control and/or regulating device for gluing the material flow adapted to the transport speed of the material flow.
Auf diese Weise kann besonders gut nach ökologischen Maßsstäben auf die Herstellung der Werkstoffplatte Einfluss genommen werden. Insbesondere wenn der Eintrag wenigstens eines der wenigstens einen Bindemittel wenigstens überlappend, vorzugsweise gleichzeitig, vorgenommen wird, können Eigenbindungskräfte des Basismaterials besonders gut stimmuliert werden. In this way, the production of the material board can be influenced particularly well according to ecological standards. In particular, if the addition of at least one of the at least one binding agent is carried out at least overlappingly, preferably simultaneously, the inherent binding forces of the base material can be stimulated particularly well.
Bei einer Werkstoffplatte die wenigstens eine Schicht aufweist, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, wird wenigstens ein Teilaspekt wenigstens einer der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe(n) dadurch gelöst, dass die Werkstoffplatte gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und vorzugsweise unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20 hergestellt ist. In a material plate having at least one layer, wherein at least one of the at least one layer comprises a base material obtained from an annual or perennial plant, at least one partial aspect of at least one of the objects underlying the present invention is achieved in that the material plate is produced according to a method according to one of claims 1 to 16 and preferably using a device according to one of claims 17 to 20.
Auf diese Weise ist es möglich, eine Werkstoffplatte bereitzustellen, die gesamtheitlich betrachtet nach heutigen Maßstäben besonders ökologisch hergestellt ist. Zudem wird so eine Werkstoffplate zur Verfügung gestellt, die für sich besonders ökologisch ausgebildet ist und insbesondere den menschlichen Organismus, aber auch die Umwelt vorteilhafterweise sowohl im Zusammenhang mit ihrer Erzeugung, wie auch im Zusammenhang mit ihrem Gebrauch und einer späteren Entsorgung nach heutigen Maßstäben insgesamt wenig belastet. Dabei eine derartige Werkstoffplatte sogar einen besonders hohen Anteil an aus erneuerbaren Rescourcen gewonnenen Materialien aufweisen. In this way, it is possible to provide a material board that, viewed as a whole, is produced in a particularly ecological manner by today's standards. a material plate is provided which is particularly ecologically designed and, in particular, has a low impact on the human organism and the environment, both in connection with its production and in connection with its use and subsequent disposal, according to today's standards. Such a material plate even has a particularly high proportion of materials obtained from renewable resources.
Alternativ oder ergänzend wird bei einer Werkstoffplatte die wenigstens eine Schicht aufweist, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial aufweist, wenigstens ein Teilaspekt wenigstens einer der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe(n) dadurch gelöst, dass wenigstens eine Schicht ein erstes Bindemittel und ein zweites Bindemitel aufweist, wobei bevorzugt sowohl das erste Bindemitel, wie auch das zweite Bindemittel mit einem (Massen-)Anteil (Gewichtsprozent) von wenigstens 0,4%, bevorzugt wenigstens 0,8 %, mehr bevorzugt wenigstens 1,2%, ganz bevorzugt wenigstens 1,6% in der fertigen Werkstoffplatte vorliegen. Alternatively or additionally, in a material plate which has at least one layer, wherein at least one of the at least one layer has a base material obtained from an annual or perennial plant, at least one partial aspect of at least one of the objects underlying the present invention is achieved in that at least one layer has a first binder and a second binder, wherein preferably both the first binder and the second binder are present in the finished material plate with a (mass) proportion (percent by weight) of at least 0.4%, preferably at least 0.8%, more preferably at least 1.2%, very preferably at least 1.6%.
Eine derartige Werkstoffplatte ist besonders umweltverträglich, da der Gesamteinsatz an Bindemiteln bei gegebenen Qualitätsanforderungen, insbesondere bei geforderten Biege- und Querzugfestigkeiten sehr gering gehalten werden. Such a material panel is particularly environmentally friendly, since the total use of binding agents is kept very low given the quality requirements, especially given the required bending and transverse tensile strengths.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das erste Bindemitel einem ersten Typ von Bindemiteln und das zweite Bindemittel einem zweiten, von dem ersten Typ unterschiedlichen Typ zuzuordnen ist. This is particularly the case when the first binder is assigned to a first type of binder and the second binder is assigned to a second type different from the first type.
Von ganz besonderem Vorteil ist es, wenn zur Ausgestaltung einer der vorgenannten Werkstoffplatten vorgesehen ist, dass das erste Bindemittel wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. It is particularly advantageous if, for the design of one of the aforementioned material panels, the first binding agent is at least largely obtained from at least one source which, within a period of 250 years, better after 100 years, preferably after 50 years, particularly preferably after 30 years, most preferably after 25 years, can be regenerated at least once.
Als wichtigster Vorteil ist dabei selbstverständlich der Schutz der Umwelt und die Nachhaltigkeit der Werkstoffplatte zu nennen. Dabei spielt nicht nur eine Rolle, dass so genannte „nicht-regenerierbare" Ressourcen, wie insbesondere Erdöl, geschont werden, sondern auch, dass der CO2 - Foodprint im Lebenszyklus einer Werkstoffplatte erheblich reduziert werden kann. Denn Quellen, die sich wenigstens einmal innerhalb einer bestimmten Periodendauer regenerieren können, benötigen auch meist nicht länger für ihren eigenen Abbau. Demnach wird eine zusätzliche Aufgabe gelöst, nämlich den CO2- Foodprint einer Werkstoff platte möglichst gering zu halten. Natürlich bildet der hier getroffene Ansatz nur eine Möglichkeit einer fast unüberschaubaren Anzahl theoretisch denkbarer Ansätze, führt aber überraschender Weise gemäß unseren Versuchen zum Erfolg. The most important advantage is of course the protection of the environment and the sustainability of the material board. This not only means that so-called "non-renewable" resources, such as oil in particular, are conserved, but also that the CO2 footprint in the life cycle of a material board can be significantly reduced. This is because sources that can regenerate at least once within a certain period of time usually do not require any longer for their own degradation. This solves an additional problem, namely keeping the CO2 footprint of a material board as low as possible. Of course, the approach taken here is only one possibility of an almost unmanageable number of theoretically conceivable approaches, but surprisingly, according to our tests, it leads to success.
Unter dem Begriff „regenerierbar" soll in Zusammenhang mit der hier vorliegenden Schrift verstanden werden, dass innerhalb der angeführten „Periodendauer" eine Folgegeneration, bspw. der Pflanzensorte oder Tierart, bereits ebenfalls als Quelle technisch nutzbar geworden ist. Unter einer „nicht-regenerierbaren" Quelle sind Quellen zu verstehen, die sich in üblicher Weise und in industriell wirtschaftlich nutzbaren Mengen nicht innerhalb eines überschaubaren Zeitrahmens wiedererzeugen lassen, wie zum Beispiel Erdöl oder andere Bodenschätze. In the context of this document, the term "renewable" is to be understood as meaning that within the specified "period" a subsequent generation, e.g. of the plant variety or animal species, has already become technically usable as a source. A "non-renewable" source is understood to mean sources that cannot be regenerated in the usual way and in industrially economically usable quantities within a foreseeable time frame, such as oil or other mineral resources.
Bindemittel, die wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen sind, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist, sind, vorteilhafter Weise, insbesondere frei von Kohlenwasserstoff beziehungsweise frei von Kohlenwasserstoffverbindungen. Binders which are at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years, are, advantageously, in particular free from hydrocarbons or free from hydrocarbon compounds.
Alternativ oder ergänzend ergeben sich große Vorteile, wenn (auch) das zweite Bindemittel und/oder ein drittes Bindemittel wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. Alternatively or additionally, great advantages arise if (also) the second binder and/or a third binder is at least largely derived from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
Zwar ließen sich in Versuchen insbesondere dann überraschende Synergien erzielen, wenn - wie weiter unten noch beschrieben - wenn das zweite Bindemittel und/oder dritte Bindemittel frei von einer Regenerierbarkeit ist, wenigstens innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, vorzugsweise von 500 Jahren, besonders vorzugsweise von 1.000 Jahren, ganz vorzugsweise von 2.500 Jahren und/oder auf Kohlenwasserstoffverbindungen basiert, jedoch hat sich in mindestens ebenso überraschender Weise gezeigt, dass auch dann positive Effekte beispielsweise auf die Biegefestigkeit einer pflanzenfaserhaltigen Werkstoffplatte erzielen lassen, wenn ein Teil des ersten Bindemittels durch einen Teil eines zweiten Bindemittels ersetzt wird, auch wenn beide Bindemittel wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist und sogar dann, wenn beide Bindemittel frei von Kohlenwasserstoffen, beziehungsweise Kohlenwasserstoffverbindungen, sind. Although surprising synergies could be achieved in experiments, particularly when - as described below - the second binder and/or third binder is free from regeneration, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, very preferably 2,500 years and/or is based on hydrocarbon compounds, it has been shown, at least just as surprisingly, that positive effects, for example on the flexural strength of a material plate containing plant fibers, can also be achieved when part of the first binder is replaced by part of a second binder, even if both binders are at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years, and even when both binders are free of hydrocarbons or hydrocarbon compounds.
Es ist also in bestimmten Konstellationen möglich, den notwendigen Anteil an Bindemitteln zu reduzieren, wenn ein erstes und ein zweites Bindemittel, die beide wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist und sogar dann, wenn beide Bindemittel frei von Kohlenwasserstoffen, beziehungsweise Kohlenwasserstoffverbindungen, sind innerhalb ein und derselben Schicht einer Werkstoffplatte verwendet und ausgebildet sind. It is therefore possible in certain constellations to reduce the necessary proportion of binders if a first and a second binder, both of which are at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years, and even if both binders are free of hydrocarbons or hydrocarbon compounds, are used and formed within one and the same layer of a material plate.
Eine bevorzugte Konstellation ergibt sich dabei, wenn das erste Bindemittel proteinbasiert und das zweite Bindemittel auf kohlenhydratstämmigen Verbindungen, insbesondere Stärke und/oder Zellulose, basiert. Obwohl bei loser Betrachtung der beiden Basen keine Synergieeffekte zu erwarten sind, bilden sich belastbarere Verbindungen innerhalb einer naturfaserbasierten Schicht einer Werkstoffplatte aus. Bemerkenswert scheint darüber hinaus, dass eben dann im besonderen Maße höhere Biegefestigkeitswerte zu erreichen sind, wenn eines der beiden Bindemittel anteilig überwiegt und zwar offenbar unabhängig davon welche der beiden Bindemittel in höherem Anteil vorliegt. A preferred configuration is when the first binding agent is protein-based and the second binding agent is based on carbohydrate-based compounds, in particular starch and/or cellulose. Although a loose consideration of the two bases does not reveal any Synergy effects are to be expected, stronger bonds are formed within a natural fiber-based layer of a material board. It is also noteworthy that particularly high bending strength values can be achieved when one of the two binding agents predominates proportionally, apparently regardless of which of the two binding agents is present in the higher proportion.
Eine weitere bevorzugte Konstellation kann sich alternativ dazu ergeben, wenn das erste Bindemittel auf kohlenhydratstämmigen Verbindungen, insbesondere Stärke und/oder Zellulose, basiert und das zweite Bindemittel der Familie der natürlichen Phenole entstammt. Phenole und Stärkeverbindungen reagieren gut miteinander und können echte Bindungen eingehen. Unter den natürlichen Phenolen nehmen im Zusammenhang mit der vorliegenden Schrift Lignin und Tamin eine besonders wichtige Rolle ein. Randständig fallen jedoch auch spezielle Schalenfruchtliquide darunter, insbesondere das Chashew-Shell- Liquide (CLS). Lignin und Tamin sind mit Stärke, Glucose und Zellulose bindungswillig und können dabei hinsichtlich der erreichbaren Bindungsfähigkeit insbesondere mit naturbasierten Fasern, technisch und wirtschaftlich nutzbare Synergien entwickeln. Another preferred configuration can alternatively arise if the first binding agent is based on carbohydrate-based compounds, in particular starch and/or cellulose, and the second binding agent comes from the family of natural phenols. Phenols and starch compounds react well with each other and can form real bonds. Among the natural phenols, lignin and tamin play a particularly important role in the context of this document. However, special shell liquids also fall into this category, in particular cashew shell liquid (CLS). Lignin and tamin are willing to bond with starch, glucose and cellulose and can develop technically and economically viable synergies in terms of the achievable binding capacity, particularly with natural-based fibers.
Erstaunlich dabei ist es, dass größere Synergien zu erreichen sind, wenn eines der . beiden Bindemittel anteilig überwiegt und zwar offenbar unabhängig davon welche der beiden Bindemittel in höherem Anteil vorliegt, sodass es bevorzugt ist, dass die beiden Bindemittel in einem Verhältnis abweichend von 1 zu 1 verwendet werden, beziehungsweise innerhalb der betreffenden Schicht der Werkstoff platte ausgebildet sind. Insbesondere wird ein Verhältnis von 1 zu 1,15 bis 1 zu 6,25 vorgeschlagen, worin ein Verhältnis von 1 zu 1,25 bis 1 zu 4,75 bevorzugt und ein Verhältnis von 1 zu 1,5 bis 1 zu 4,25 ganz bevorzugt ist. It is surprising that greater synergies can be achieved when one of the two binders predominates proportionally, apparently regardless of which of the two binders is present in the higher proportion, so that it is preferred that the two binders are used in a ratio other than 1 to 1, or are formed within the relevant layer of the material plate. In particular, a ratio of 1 to 1.15 to 1 to 6.25 is proposed, with a ratio of 1 to 1.25 to 1 to 4.75 being preferred and a ratio of 1 to 1.5 to 1 to 4.25 being very preferred.
Obwohl der Fachmann bei der Verwendung von Bindemitteln im Allgemeinen Fettfilme oder -schichten vermeiden möchte, ist es günstig, Fette oder Fettsäuren mit den zuvor genannten Bindemitteln gemeinsam innerhalb einer Schicht einer Werkstoffplatte vorzusehen. Dabei können Fette oder Fettsäuren sowohl als zweites Bindemittel wie auch als drittes Bindemittel vorgesehen sein. Im Zusammenhang mit einigen der vorgenannten Ausgestaltungen der Werkstoffplatte ergeben sich somit also (weitere) Vorteile, wenn wenigstens eins, vorzugsweise zwei, der wenigstens zwei Bindemittel basierend auf natürlichen Phenolen, insbesondere Lignin und/oder Tamin und/oder Cashew Shell Liquide und/oder basierend auf natürlichen Fetten oder Fettsäuren, insbesondere Leinöl und/oder natürlichen Kohlehydraten, insbesondere Stärke und/oder Zellulose und/oder Glucose und/oder basierend auf Proteinen ausgebildet ist. Although the person skilled in the art generally wants to avoid fatty films or layers when using binders, it is advantageous to provide fats or fatty acids together with the aforementioned binders within a layer of a material plate. Fats or fatty acids can be provided both as a second binder and as a third binder. In connection with some of the aforementioned embodiments of the material plate, (further) advantages thus arise if at least one, preferably two, of the at least two binders is based on natural phenols, in particular lignin and/or tamin and/or cashew shell liquid and/or based on natural fats or fatty acids, in particular linseed oil and/or natural carbohydrates, in particular starch and/or cellulose and/or glucose and/or based on proteins.
Fallweise kann es dabei bevorzugt sein, dass die Proteine wenigstens anteilig, vorzugsweise wenigstens vorrangig, pflanzlichen Ursprungs sind. In some cases it may be preferred that the proteins are at least partially, preferably at least primarily, of plant origin.
Dies bringt einerseits den Vorteil, dass Proteine pflanzlichen Ursprungs fast überall auf der Welt in ausreichendem Maß vorhanden und wirtschaftlich kostengünstig nutzbar zu machen sind. Zudem sind Proteine pflanzlichen Ursprungs vom Grundsatz her gut mit anderen pflanzlichen Rohstoffen, insbesondere mit naturbasierten Fasern, wie Fasern, Späne, Langspäne, Wafer aus Ein- oder Mehrjahrespflanzen, verbindbar, wenn auch die Bindungswilligkeit zwischen den verschiedenen Pflanzensorten untereinander extrem variiert und der Anlagenbetreiber deshalb gezwungen sein kann auch saisonal immer wieder grobe und feine Neuabstimmungen zwischen den, pflanzliche Proteine aufweisenden Bindemitteln und den pflanzenbasierten Fasern zu treffen, was den Produktionsfluss und die Kontinuität der dem Kunden lieferbaren Qualität zum Teil stark stören kann. On the one hand, this has the advantage that proteins of plant origin are available in sufficient quantities almost everywhere in the world and can be used economically and cost-effectively. In addition, proteins of plant origin can generally be combined well with other plant-based raw materials, in particular with natural fibers such as fibers, chips, long chips, wafers from annual or perennial plants, although the willingness to bind between the different plant varieties varies greatly and the plant operator may therefore be forced to make rough and fine adjustments between the binding agents containing plant proteins and the plant-based fibers on a seasonal basis, which can sometimes seriously disrupt the production flow and the continuity of the quality delivered to the customer.
In anderen Fällen dagegen kann es bevorzugt sein, dass die Proteine wenigstens anteilig, vorzugsweise wenigstens vorrangig, animalischen Ursprungs sind. In other cases, however, it may be preferred that the proteins are at least partly, preferably at least primarily, of animal origin.
Zwar ist der Verwandheitsgrad zwischen Bindemittel und zu bindenden Mitteln (naturbasierte Fasern aus Ein- oder Mehrjahrespflanzen) geringer und somit fällt die gemeinsame Basis geringer aus, weshalb die vorliegende Ausführungsform auch nur fallweise zu empfehlen ist, nämlich dann, wenn eine gute Kombination zwischen den Proteinen animalischen Ursprungs aufweisenden Bindemitteln und den Pflanzenfasern aufweisenden zu bindenden Mitteln gefunden ist. Although the degree of similarity between the binding agent and the agent to be bound (natural fibres from annual or perennial plants) is lower, the common basis is smaller, which is why the present embodiment is only recommended in certain cases, namely when a good combination has been found between the binding agents containing proteins of animal origin and the agents to be bound containing plant fibres.
Die Anmelderin hat in Versuchen festgestellt, dass überraschend gute Ergebnisse erzielbar sind, wenn die Werkstoffplatte wenigstens eine Schicht aufweist, deren Bindemittel Proteine aufweist, die aus schweineartigen Tieren gewonnen sind und Fasern aufweist, die aus Nadelhölzern, insbesondere aus Tannen oder Fichten gewonnen sind und/oder wenigstens eine Schicht aufweist, deren Bindemittel Proteine aufweist, die aus horntragenden, insbesondere rindtierartigen Tieren gewonnen sind und Fasern aufweist, die aus grasartigen Pflanzen, wie Stroh oder einer Bambuspflanzensorte (Bambus) gewonnen sind. The applicant has found in tests that surprisingly good results can be achieved if the material plate has at least one layer whose binding agent comprises proteins obtained from pig-like animals and fibres obtained from coniferous wood, in particular from firs or spruces and/or at least one layer whose binding agent comprises proteins obtained from horned animals, in particular bovine animals, and fibres obtained from grass-like plants, such as straw or a type of bamboo plant (bamboo).
Auch kann es von Vorteil sein, wenn die Werkstoffplatte derart fortgebildet ist, dass das zweite Bindemittel und/oder dritte Bindemittel frei von einer Regenerierbarkeit ist, wenigstens innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, vorzugsweise von 500 Jahren, besonders vorzugsweise von 1.000 Jahren, ganz vorzugsweise von 2.500 Jahren. It may also be advantageous if the material plate is developed in such a way that the second binder and/or third binder is free from regenerability, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, most preferably 2,500 years.
Derartige Bindemittel verfügen über vollkommen andersartige Bindungsmechanismen, weshalb sie bisher trotz ihrer massiven negativen Wirkung auf die Umwelt und ihrer mittelfristig erschöpfenden Verfügbarkeit bisher praktisch ausschließlich als Bindemittel für die industrielle Werkstoffplattenproduktion genutzt werden. Such binders have completely different binding mechanisms, which is why they have so far been used almost exclusively as binders for industrial material panel production, despite their massive negative impact on the environment and their exhaustive availability in the medium term.
Es scheint deshalb auf der Hand zu legen, dass auf Grund der Stärke der Ausprägung der Andersartigkeit zwischen Bindemitteln, die wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist und Bindemitteln, die frei von einer Regenerierbarkeit ist, wenigstens innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, vorzugsweise von 500 Jahren, besonders vorzugsweise von 1.000 Jahren, ganz vorzugsweise von 2.500 Jahren keinerlei Synergieeffekte zu erwarten wären. Jedoch hat sich vollkommen überraschender Weise in Versuchen gezeigt, dass dies zumindest nicht immer der Fall ist. It therefore seems obvious that due to the strength of the expression of the difference between binders which are at least largely obtained from at least one source which is regenerable at least once within a period of 250 years, better within 100 years, preferably within 50 years, particularly preferably within 30 years, most preferably within 25 years, and binders which are free from regenerability at least within a period of 250 years, preferably within 500 years, particularly preferably within 1,000 years, most preferably of 2,500 years, no synergy effects would be expected. However, completely surprisingly, experiments have shown that this is at least not always the case.
Überraschenderweise sind nämlich tatsächlich Synergieeffekte erreichbar, die zum Teil sogar hohe Ausprägungen erreichen können. Allerdings treten auch, zum Teil deutliche, Verschlechterungen der erreichbaren Festigkeitswerte auf, wenn die beiden Bindemittelarten in ungünstigem Verhältnis innerhalb der Werkstoffplatte (oder einer zu betrachtenden Schicht einer Werkstoffplatte) vorliegen. Da solche Verschlechterungen sowohl bei sehr hohen Anteilen von regenerierbaren Bindemitteln zu Bindemitteln, die frei von einer Regenerierbarkeit sind auftreten, wie auch bei der Vorsehung von kleinen bis sehr kleinen Anteilen, ist es nur allzu verständlich, dass der Fachmann auch für die dazwischenliegenden Kombinationsmöglichkeiten negative Folgen vermuten musste und jedenfalls Synergieeffekte ausschließen musste. Glücklicherweise haben die Erfinder jedoch das Potential einer zufälligen Beobachtung in einem Versuch erkannt. Surprisingly, synergy effects can actually be achieved, and in some cases they can even reach high levels. However, there are also deteriorations in the achievable strength values, which can sometimes be significant, if the two types of binder are present in an unfavorable ratio within the material plate (or a layer of a material plate under consideration). Since such deteriorations occur both with very high proportions of regenerable binders and binders that cannot be regenerated, and with small to very small proportions, it is only too understandable that the expert had to assume negative consequences for the possible combinations in between and in any case had to rule out synergy effects. Fortunately, however, the inventors recognized the potential of a chance observation in an experiment.
Im vorgenannten Fall ergeben sich zudem ganz besondere Vorzüge, wenn das zweite Bindemittel und/oder dritte Bindemittel basierend auf formaldehydstämmigen Verbindungen, insbesondere UF und/oder MUF und/oder MUPF und/oder PF und/oder PRF und/oder basierend auf Isocyanaten oder Polyurethanen, insbesondere MDI und/oder PMDI und/oder PU und/oder basierend auf Polyimine und/oder Poliethylene und/oder Polyethylenimine und/oder basierend auf Polyamiden und/oder basierend auf Polyvinylacetaten ausgebildet ist. In the aforementioned case, very special advantages also arise if the second binder and/or third binder is based on formaldehyde-derived compounds, in particular UF and/or MUF and/or MUPF and/or PF and/or PRF and/or based on isocyanates or polyurethanes, in particular MDI and/or PMDI and/or PU and/or based on polyimines and/or polyethylenes and/or polyethyleneimines and/or based on polyamides and/or based on polyvinyl acetates.
UF steht dabei für Harnstoffhaltige oder Harnstoffderivathaltige Harzleime UF stands for urea-containing or urea-derivative-containing resin glues
MUF steht für Melamin Harnstoffhaltige oder Harnstoffderivathaltige Harzleime MUF stands for melamine urea-containing or urea-derivative-containing resin glues
PF steht für Phenol-Formaldehyd-Harzleime PF stands for phenol-formaldehyde resin glues
MUPF steht für Melamin-Phenol-Formaldehyd-Harzleime MUPF stands for melamine-phenol-formaldehyde resin glues
PRF steht für Resorzin Phenol-Formaldehyd-Harzleime PRF stands for Resorcinol Phenol-Formaldehyde Resin Glue
MDI steht für Diphenylmethandiisocyanat/(-haltige) Leime PMDI steht für Polymeres Diphenylmethandiisocyanat/(-haltige) Leime MDI stands for diphenylmethane diisocyanate/(-containing) glues PMDI stands for polymeric diphenylmethane diisocyanate/(-containing) glues
PU steht für Polyurethan PU stands for polyurethane
Überraschender Weise lassen sich in jedem Fall große Vorteile erwarten, wenn der in der Werkstoffplatte enthaltene Anteil des ersten Bindemittels um wenigstens 50%, vorzugsweise um wenigstens 100%, mehr vorzugsweise um wenigstens 250%, besonders bevorzugterweise um wenigstens 350%, ganz vorzugsweise um wenigstens 500% größer ist, als der des zweiten Bindemittels und/oder des dritten Bindemittels und/oder der Summe aus den Anteilen des zweiten und dritten Bindemittels ist. Surprisingly, great advantages can be expected in any case if the proportion of the first binder contained in the material plate is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder and/or the third binder and/or the sum of the proportions of the second and third binder.
Diese Werte haben sich überraschender Weise in Versuchen herausgestellt. These values have surprisingly been confirmed in experiments.
Es kann nun vermutet werden, dass die unterschiedlichen Bindemittel in verschiedenen Phasen der Bindungsausbildung verschiedene Beiträge leisten und sich -möglicherweise zufällig- in diesen Bereichen einer Konstellation unterstützen. It can now be assumed that the different binding agents make different contributions in different phases of bond formation and - possibly coincidentally - support each other in these areas of a constellation.
Ferner sind große Vorzüge zu erreichen, wenn wenigstens eine weitere Schicht der Werkstoffplatte ein erstes Bindemittel und ein zweites Bindemittel aufweist. Furthermore, great advantages can be achieved if at least one further layer of the material plate comprises a first binder and a second binder.
Grundsätzlich ergeben sich hierdurch natürlich positive Skalierungseffekte, allerdings hat sich dabei jedoch überraschender Weise in Versuchen herausgestellt, dass es (wenigstens fallweise) vorteilhaft scheint, wenn ein erstes Verhältnis von einem Anteil des ersten Bindemittels zu dem des zweiten Bindemittels innerhalb einer ersten Schicht abweichend zu einem zweiten Verhältnis von einem Anteil des ersten Bindemittels zu dem des zweiten Bindemittels innerhalb der weiteren Schicht ausgebildet ist. Zu diesen Beobachtungen liegen der Anmelderin zum derzeitigen Zeitpunkt noch keine näheren theoretischen Erkenntnisse vor. Möglicherweise ergeben sich auf Grund der unterschiedlichen Ausbildung unterschiedliche Charaktere, die den Verlauf einer äußeren Belastung innerhalb der Werkstoffplatte stören und so zu deren Stabilität beitragen. In principle, this naturally results in positive scaling effects, but surprisingly it has been shown in experiments that it appears to be advantageous (at least in some cases) if a first ratio of a proportion of the first binder to that of the second binder within a first layer is deviated from a second ratio of a proportion of the first binder to that of the second binder within the further layer. The applicant does not currently have any further theoretical information on these observations. It is possible that the different formations result in different characteristics that disrupt the course of an external load within the material plate and thus contribute to its stability.
In einigen Fällen ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine, wenigstens zwei Bindemittel aufweisende Schicht als Kernschicht ausgebildet ist. In some cases it is advantageous if the layer comprising at least one, at least two binders is formed as a core layer.
Auf diese Weise kann eine besonders umweltschonende Werkstoffplatte zur Verfügung gestellt werden, da die Kernschicht üblicherweise einen hohen Volumenanteil der Werkstoffplatte ausbildet und somit auch eine große Menge der verwendeten Bindemittel in der Kernschicht eingelagert sind. In this way, a particularly environmentally friendly material board can be provided, since the core layer usually forms a high volume proportion of the material board and thus a large amount of the binding agents used are stored in the core layer.
Wenn auch weit weniger häufig, kann es in anderen Fällen wiederum von Vorteil sein, wenn die wenigstens eine, wenigstens zwei Bindemittel aufweisende Schicht als Deckschicht ausgebildet ist. Although far less common, in other cases it may again be advantageous if the layer comprising at least one or at least two binders is designed as a covering layer.
Überraschender Weise sind zum Beispiel die beschriebenen Synergieeffekte zwischen einem ersten Bindemittel, das wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist und einem zweiten Bindemittel, das frei von einer Regenerierbarkeit ist, wenigstens innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, vorzugsweise von 500 Jahren, besonders vorzugsweise von 1.000 Jahren, ganz vorzugsweise von 2.500 Jahren innerhalb der vorgenannten Konstellationen so groß, dass ein Einsatz in den, wenigstens die Biegefestigkeit einer Werkstoffplatte im Wesentlichen bestimmende Stabilität der Deckschichten einen solchen Einsatz sinnvoll macht. In jedem Fall ergeben sich große Vorteile, wenn die wenigstens eine, wenigstens zwei Bindemittel aufweisende Schicht, oder wenigstens die wenigstens zwei Bindemittel aufweisenden Schichten, gemeinsam, wenigstens 35%, insbesondere wenigstens 52%, ganz insbesondere wenigstens 61 % eines Gesamtvolumens der Werkstoffplatte ausbilden. Surprisingly, for example, the described synergy effects between a first binder, which is at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years, and a second binder, which is free from regeneration, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, very preferably 2,500 years within the aforementioned constellations, are so great that use in the stability of the cover layers, which essentially determines at least the flexural strength of a material plate, makes such use worthwhile. In any case, great advantages result if the at least one layer comprising at least two binders, or at least the at least two layers comprising binders, together form at least 35%, in particular at least 52%, most particularly at least 61% of a total volume of the material plate.
Dabei kann es bevorzugt sein, dass das Bindemittel, das vorzugsweise als zweites Bindemittel eingesetzt wird und insbesondere als Vernetzer fungiert, ein Mitglied der Gruppe der PMDI, also ein polymeres Diphenylmethandiisocyanat, wie Harze, insbesondere PUR-Harze oder isocyanathaltige Substanzen, und/oder ein Mitglied der Gruppe der PA, also ein Polyamin oder ein Polyamid, und dort insbesondere ein Mitglied der Untergruppe der PAE, also der Polyamine-Epichlorhydrine ist, während das erste Bindemittel wenigstens weitgehend, vorzugsweise zu wenigstens 51%„ mehr bevorzugt zu wenigstens 65%, noch mehr bevorzugt zu wenigstens 80%, ganz bevorzugt zu wenigstens 95%, aus natürlichen, insbesondere regenerierbaren, Quellen gewonnen ist. It may be preferred that the binder, which is preferably used as a second binder and in particular functions as a crosslinker, is a member of the PMDI group, i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances, and/or a member of the PA group, i.e. a polyamine or a polyamide, and there in particular a member of the PAE subgroup, i.e. the polyamine-epichlorohydrins, while the first binder is at least largely, preferably at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95%, obtained from natural, in particular renewable, sources.
So widersprüchlich es auch zunächst erscheinen mag, ist auf diese Weise eine ganz besonders umweltverträgliche Werkstoffplatte bereitgestellt. As contradictory as it may seem at first, this provides a particularly environmentally friendly material panel.
Besondere Vorteile können sich demnach ergeben, wenn das erste Bindemittel wenigstens weitgehend aus natürlichen, insbesondere regenerierbaren, Quellen gewonnen ist und das zweite Bindemittel wenigstens eine polyamide- und/oder wenigstens eine polymere Struktur umfasst, und dass der in der Werkstoffplatte enthaltene Anteil des ersten Bindemittels um wenigstens 50%, vorzugsweise um wenigstens 100%, mehr vorzugsweise um wenigstens 250%, besonders bevorzugterweise um wenigstens 350%, ganz vorzugsweise um wenigstens 500% größer ist, als der des zweiten Bindemittels. Der jeweilige Anteil bezieht sich dabei auf Gewichtsprozent des in der Werkstoffplatte enthaltenen jeweiligen Bindemittels. Um wenigstens 50% größer bedeutet dabei, dass das in der Werkstoffplatte enthaltene (Rest-)Gewicht des ersten Bindemittels wenigstens das andertalbfache des (Rest-)Gewichts des zweiten Bindemittels beträgt. Dabei ist zu beachten, dass das hier als „erstes Bindemittel" definierte und aus erneuerbaren Recourcen gewonnenes, Bindemittel im Herstellungsprozess einem (deutlich) höheren Gewichtsschwund unterliegt, als das hier als „zweite Bindemittel" definierte Bindemittel, das der Gruppe von Bindemitteln angehört, die auf Basis nicht erneuerbarer Rescourcen erzeugt ist. Particular advantages can therefore arise if the first binder is at least largely obtained from natural, in particular renewable, sources and the second binder comprises at least one polyamide and/or at least one polymer structure, and that the proportion of the first binder contained in the material plate is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder. The respective proportion refers to the weight percentage of the respective binder contained in the material plate. At least 50% greater means that the (residual) weight of the first binder contained in the material plate is at least one and a half times the (residual) weight of the second binder. It should be noted that the binder defined here as the "first binder" and obtained from renewable resources is subject to a (significantly) higher weight loss in the manufacturing process than the binder defined here as the "second binder", which belongs to the group of binders produced on the basis of non-renewable resources.
Eine solche Werkstoff platte ist ganz besonders umweltverträglich in Herstellung, Anwendung sowie hinsichtlich ihres Recyclingverhaltens. Such a material plate is particularly environmentally friendly in terms of production, application and recycling behaviour.
Im Zusammenhang mit der Verwendung einer Werkstoffplatte für den Wohnungsbau, fallweise mit Einsatz als vorwiegend dämmendes Bauelement, fallweise mit Einsatz als vorwiegend kraftaufnehmendes Element und dabei vorzugsweise im Bereich der Fassadendämmung und des (Wohnungs-)lnnenausbaus, wird wenigstens ein (Teil-)Aspekt wenigstens einer der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe(n) dadurch gelöst, dass eine Werkstoff platte gemäß einem der Ansprüche 21 bis 23 verwendet wird. In connection with the use of a material panel for residential construction, in some cases with use as a predominantly insulating building element, in some cases with use as a predominantly force-absorbing element and preferably in the field of facade insulation and (residential) interior construction, at least one (partial) aspect of at least one of the tasks underlying the present invention is achieved by using a material panel according to one of claims 21 to 23.
Die sich daraus ergebenden Vorteile werden dem Fachmann aus den bereits erfolgten Vorteilsbeschreibungen wenigstens sinngemäß zugänglich. The resulting advantages will be at least somewhat accessible to the person skilled in the art from the descriptions of the advantages already given.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to a drawing which merely represents an exemplary embodiment. In the drawing:
Figur 1: Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einerFigure 1: A device and a method for producing a
Werkstoffplatte in einer ersten Ausgestaltung material plate in a first embodiment
Figur 2: Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einerFigure 2: A device and a method for producing a
Werkstoffplatte in einer zweiten Ausgestaltung material plate in a second design
Figur 3: Eine einschichtig ausgebildete Werkstoffplatte Figure 3: A single-layer material plate
Figur 4: Eine dreischichtig ausgebildete Werkstoffplatte Figure 4: A three-layer material plate
Figur 5: Eine fünfschichtig ausgebildete Werkstoffplatte Figure 5: A five-layer material plate
Figur 6: Eine einschichtig ausgebildete Werkstoffplatte Figure 6: A single-layer material plate
Figur 7: Eine dreischichtig ausgebildete Werkstoffplatte Figure 7: A three-layer material plate
Figur 8: Eine fünfschichtig ausgebildete Werkstoffplatte Die Figuren 1 bis 8 zeigen Teile einer gemeinsamen Zeichnung. Einzeln dargestellte und beschriebene Offenbarungsgehalte sind, wenn nicht ausdrücklich anders beschrieben, wenigstens sinngemäß auf Offenbarungsgehalte anderer Figuren übertragbar. Die Figuren verwenden für gleiche Bezüge auch gleiche Bezugszeichen, jedoch müssen nicht alle Bezugszeichen auch in allen Figuren dargestellt sein. Figure 8: A five-layer material plate Figures 1 to 8 show parts of a common drawing. Individually illustrated and described disclosures are, unless expressly stated otherwise, transferable at least in terms of meaning to disclosures of other figures. The figures also use the same reference symbols for the same references, but not all reference symbols have to be shown in all figures.
Die Figuren 1 und 2 zeigen beispielhafte Ausgestaltungen eines Verfahrens zur Herstellung einer Werkstoffplatte 1, dass unter Verwendung einer Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Werkstoffplatte 1 durchgeführt wird, wobei die hergestellte Werkstoffplatte 1, die beispielsweise gemäß einem einschichtig aufgebauten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3, einem dreischichtig aufgebautem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 oder einem fünfschichtig aufgebautem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ausgebildet sein kann und beispielsweise im Wohnungsbau, fallweise mit Einsatz als vorwiegend dämmendes Bauelement, fallweise mit Einsatz als vorwiegend kraftaufnehmendes Element und dabei vorzugsweise im Bereich der Fassadendämmung und des (Wohnungs-)lnnenausbaus verwendbar ausgestaltet ist und entsprechend verwendet wird. Figures 1 and 2 show exemplary embodiments of a method for producing a material plate 1, which is carried out using a device 100 for producing a material plate 1, wherein the material plate 1 produced, which can be designed for example according to a single-layer embodiment according to Figure 3, a three-layer embodiment according to Figure 4 or a five-layer embodiment according to Figure 5 and is designed for use, for example, in residential construction, in some cases with use as a predominantly insulating building element, in some cases with use as a predominantly force-absorbing element and preferably in the field of facade insulation and (residential) interior construction, and is used accordingly.
Im Einzelnen zeigt Figur 1 ein Verfahren zur Herstellung einer, wenigstens eine Schicht 2, 3, 4, 5, 6 aufweisenden Werkstoffplatte 1, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht 2, 3, 4, 5, 6 ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial 7 aufweist, wobei das Verfahren einen, das Basismaterial 7 umfassenden, Materialfluss M entlang wenigstens folgender Prozessschritte umfasst a) Materialaufbereitung (A) b) Beleimung (B) c) Streuung (C) d) Pressung (D) e) Konfektionierung (E) und der Materialfluss M aus wenigstens einem ersten Materialflussabschnitt M-Ol und einem, auf den ersten Materialflussabschnitt M-Ol folgenden, zweiten Materialflussabschnitt M-O2 zusammengesetzt ist und wobei jeder Materialflussabschnitt M- 01, M-02,... wenigstens durch folgende Parameter i) Dichte I ii) Feuchtigkeit II charakterisiert ist, wobei innerhalb der Prozessschritte A, B, C, D, E auf wenigstens einen der Parameter I, II Einfluss genommen werden kann, wobei die Feuchtigkeit II des den Prozessschritt B durchlaufenden Materialflussabschnittes M-Ol, M-02, bis M-nn während der Beleimung B um wenigstens 4 % ATRO, vorzugsweise um wenigstens 6,5 % ATRO, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ATRO erhöht wird. Dazu wird das Verfahren unter Zuhilfenahme einer, sich im Raum entlang einer Längsrichtung X, einer Querrichtung Y und einer Höhenrichtung Z erstreckenden Vorrichtung 100 zur Herstellung einer wenigstens eine Schicht 2, 3, 4, 5, 6 aufweisenden Werkstoffplatte 1, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht 2, 3, 4, 5, 6 ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial 7 aufweist, wobei die Vorrichtung 100 einen Transportpfad 110 aufweist, mittels dem ein, das Basismaterial 7 umfassender Materialfluss M entlang wenigstens folgender Prozessschritte a) Materialaufbereitung A b) Beleimung B c) Streuung C d) Pressung D e) Konfektionierung E und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E transportierbar ist, wobei die Vorrichtung 100 derart ausgebildet ist, dass auf den, aus wenigstens einem ersten Materialflussabschnitt M-01 und einem, auf den ersten Materialflussabschnitt M-01 folgenden, zweitenIn detail, Figure 1 shows a method for producing a material plate 1 having at least one layer 2, 3, 4, 5, 6, wherein at least one of the at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 has a base material 7 obtained from an annual or perennial plant, wherein the method comprises a material flow M comprising the base material 7 along at least the following process steps: a) material preparation (A) b) gluing (B) c) spreading (C) d) pressing (D) e) finishing (E) and the material flow M is composed of at least a first material flow section M-Ol and a second material flow section M-O2 following the first material flow section M-Ol, and wherein each material flow section M- 01, M-02,... is characterized by at least the following parameters i) density I ii) moisture II, wherein at least one of the parameters I, II can be influenced within the process steps A, B, C, D, E, wherein the moisture II of the material flow section M-Ol, M-02, to M-nn passing through the process step B is increased during the gluing B by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, most particularly preferably by at least 11.5% ATRO. For this purpose, the method is carried out with the aid of a device 100 extending in space along a longitudinal direction X, a transverse direction Y and a height direction Z for producing a material plate 1 having at least one layer 2, 3, 4, 5, 6, wherein at least one of the at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 has a base material 7 obtained from an annual or perennial plant, wherein the device 100 has a transport path 110 by means of which a material flow M comprising the base material 7 can be transported along at least the following process steps a) material preparation A b) gluing B c) spreading C d) pressing D e) assembly E and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, wherein the device 100 is designed in such a way that the material flow section consisting of at least a first material flow section M-01 and a second, following the first material flow section M-01
Materialflussabschnitt M-02 zusammengesetzter und wenigstens durch folgende Parameter i) Dichte I ii) Feuchtigkeit II charakterisierter Materialfluss M derart innerhalb der Prozessschritte A, B, C, D, E und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen 100-A, 100- B, 100-C, 100-D, 100-E hinsichtlich wenigstens eines der Parameter I, II beeinflussbar ist, dass die Feuchtigkeit II des den Prozessschritt B und der/die dazu vorgesehene(n) Produktionsabschnitt(e), insbesondere Behandlungsstation(en) 1008, 100B-0, 100B-1, 100B- 2, 100B-3 durchlaufenden Materialflussabschnittes M-01, M-02,.... innerhalb der der Beleimung B zugeordneten Behandlungsstation(en) 100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, 100B-3 um wenigstens 4 % ATRO, vorzugsweise um wenigstens 6,5 % ATRO, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 % ATRO, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ATRO erhöhbar ist, wobei Zwischenwerte innerhalb der genannten Bereiche über eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 140 wählbar sind. Material flow section M-02 composed and characterized by at least the following parameters i) density I ii) moisture II material flow M can be influenced within the process steps A, B, C, D, E and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations 100-A, 100-B, 100-C, 100-D, 100-E with respect to at least one of the parameters I, II, such that the moisture II of the material flow section M-01, M-02,.... passing through the process step B and the production section(s) provided for this purpose, in particular treatment station(s) 100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, 100B-3 within the treatment station(s) 100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, assigned to the gluing B, 100B-3 can be increased by at least 4% ATRO, preferably by at least 6.5% ATRO, particularly preferably by at least 8% ATRO, very particularly preferably by at least 11.5% ATRO, wherein intermediate values within the said ranges can be selected via a control and/or regulating device 140.
Dabei ist der Materialfluss M und die in ihm enthaltenen und aufeinanderfolgenden Materialflussabschnitte M-01 bis M-nn, die jeweils durch wenigstens die Parameter Dichte I und Feuchtigkeit II charakterisiert sind durch einen, innerhalb der Vorrichtung 100 von der linken Bildseite zur rechten Bildseite führenden, mehrere Zwischenspitzen aufweisenden Pfeil dargestellt. Zur Erfassung der Parameter Dichte I und und Feuchtigkeit II, sowie fallweise, wie in Figur 2 dargestellt, auch der Parameter Temperatur III und Druck IV können dazu nicht näher dargestellte Sensoren jeweils angepassten Typs vorgesehen sein, die beispielsweise in den dargestellten Behandlungsstationen 100A bis 100E, im Falle von Figur 2 zusätzlich 100F und 100G enthalten sein können oder mit diesen in Wirkverbindung stehen können. Dazu kann die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 140 via Lan oder wie angedeutet auch über WLAN mit wenigstens einer der genannten Behandlungsstationen, vorzugsweise mit jeder der genannten Behandlungsstation im Datenaustausch stehen, sodass auch von den hier nicht näher dargestellten Sensoren Daten an die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 140 übermittelt werden können. Vorzugsweise sind die Sensoren jeweils im Eingangs- und im Ausgangsbereich der jeweiligen Produktionsabschnitte beziehungsweise der dargestellten, Sensoren umfassenden, Behandlungsstationen 100A bis 100E, im Falle der Figur 2 zusätzlich 100F und 100G, vorgesehen um dort Ein- und Ausgangswerte der charakterisierenden Parameter I, II und fallweise III sowie IV zu ermitteln und an die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 140 zu übersenden. The material flow M and the successive material flow sections M-01 to M-nn contained therein, which are each characterized by at least the parameters density I and moisture II, are shown by an arrow with several intermediate tips leading from the left side of the image to the right side of the image within the device 100. To record the parameters density I and moisture II, and in some cases, as shown in Figure 2, also the parameters temperature III and pressure IV, sensors of a type adapted to this purpose (not shown in more detail) can be provided, which can be contained, for example, in the treatment stations 100A to 100E shown, in the case of Figure 2 additionally 100F and 100G, or can be operatively connected to them. For this purpose, the control and/or regulating device 140 can exchange data via LAN or, as indicated, also via WLAN with at least one of the treatment stations mentioned, preferably with each of the treatment stations mentioned, so that data can also be transmitted from the sensors not shown here to the control and/or regulating device 140. Preferably, the Sensors are provided in the input and output areas of the respective production sections or of the treatment stations 100A to 100E comprising sensors, in the case of Figure 2 additionally 100F and 100G, in order to determine input and output values of the characterizing parameters I, II and, in some cases, III and IV and to send them to the control and/or regulating device 140.
Die Prozessschritte A, B, C, D, E werden dabei an dem zu behandelnden Materialflussabschnitt M-01, M-02 durchgeführt, während der betroffene Materialflussabschnitt M-01, M-02 einen, dem betroffenen Prozessschritt zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E der Vorrichtung (Werkstoffplattenerzeugungsanlage) 100 durchläuft. The process steps A, B, C, D, E are carried out on the material flow section M-01, M-02 to be treated, while the affected material flow section M-01, M-02 passes through a production section assigned to the affected process step, in particular treatment station, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E of the device (material plate production plant) 100.
Das in den Prozessschritt A eingehende Basismaterial 7 wird dort in Partikel 8 umgeformt, die Faserform oder Spanform annehmen können. Es ist auch denkbar, dass ein Teil des Basismaterials 7 in Faserform gebracht wird, etwa zur Erzeugung einer bestimmten Schicht 2, 3, 4, 5, 6 und ein anderer Teil des Basismaterials zur Erzeugung einer anderen Schicht 2, 3, 4, 5, 6 in Spanform gebracht wird. Beide Partikelformen können dann, wenigstens abschnittsweise, paralell im Materialstrom M enthalten sein, auch wenn sie innerhalb der Vorrichtung 100 getrennte Teile der Transporteinrichtung 120 nutzen, der Transportpfad 110 also wenigstens abschnittsweise mehrgliedrig ausgebildet sein kann. Ein Transportpfad(sabschnitt) kann dabei beispielsweise als Rohrleitung, Bunker, Blowline, Transportband, Rollbahn oder auch in anderen Formen ausgebildet sein. The base material 7 entering process step A is formed there into particles 8, which can take on a fiber or chip form. It is also conceivable that part of the base material 7 is made into a fiber form, for example to produce a certain layer 2, 3, 4, 5, 6, and another part of the base material is made into a chip form to produce another layer 2, 3, 4, 5, 6. Both particle forms can then be contained in parallel in the material flow M, at least in sections, even if they use separate parts of the transport device 120 within the device 100, i.e. the transport path 110 can be designed to be multi-part at least in sections. A transport path (section) can be designed, for example, as a pipeline, bunker, blowline, conveyor belt, roller track or in other forms.
In dem sich an den ersten Produktionsabschnitt A und die dazu ausgebildete erste Behandlungsstation 100A wenigstens mittelbar anschließenden zweiten Produktionsabschnitt wird wenigstens ein Teil der Beleimung B innerhalb einer dazu ausgebildeten Behandlungsstation 100B vorgenommen. Die Beleimung B ist in Figur 1 auf eine erste Beleimung B-l, die an einem ersten der Beleimung zugeordneten Produktionsabschnitt 100B-1 vorgenommen wird beschränkt. Gemäß dem Aüsführungsbeispiel nach Figur 2 ist die Beleimung B jedoch auf verschiedene Teilprozesse aufgeteilt. Dort wird bereits im Produktionsschritt A und innerhalb der dazu ausgebildeten Behandlungsstation A, die selbstverständlich wie die anderen in den Figuren 1 und 2 dargestellten Behandlungsstationen bedarfsweise auch aus mehreren Einzeleinrichtungen zusammengesetzt sein kann, eine Initialbeleimung B-0 vorgenommen, wozu ein erstes Bindemittel 9 Anwendung findet. Alternativ könnte diese Initialbeleimung B-0 deren Gesamtanteil an der Beleimung, also der im gesamten Herstellungsverfahren zugegebenen Bindemittelmasse, recht gering ist, auch unter Verwendung eines zweiten Bindemittels 10 vorgenommen werden, wenngleich sich hier meist weniger stark ausgebildete Vorteile zeigen. In the second production section, which at least indirectly follows the first production section A and the first treatment station 100A designed for this purpose, at least part of the gluing B is carried out within a treatment station 100B designed for this purpose. The gluing B is limited in Figure 1 to a first gluing Bl, which is carried out in a first production section 100B-1 assigned to the gluing. According to the embodiment according to Figure 2, however, the gluing B is divided into various sub-processes. There, already in production step A and within the treatment station A designed for this purpose, which of course, like the other treatment stations shown in Figures 1 and 2, can also consist of several individual devices if required. can be composed, an initial gluing B-0 is carried out, for which a first binding agent 9 is used. Alternatively, this initial gluing B-0, whose total proportion of the gluing, i.e. the binding agent mass added in the entire manufacturing process, is quite small, could also be carried out using a second binding agent 10, although the advantages are usually less pronounced here.
Das als „erstes Bindemittel" bezeichnete Bindemittel 9 ist durch einen Inhalt charakterisiert, der wenigstens weitgehend, vorzugsweise zu wenigstens 51%„ mehr bevorzugt zu wenigstens 65%, noch mehr bevorzugt zu wenigstens 80%, ganz bevorzugt zu wenigstens 95%, aus natürlichen, insbesondere regenerierbaren, Quellen gewonnen ist. Die genannten Bestandteile des ersten Bindemittels 9 können sich dabei insbesondere aus Wasser und wenigstens einem, bevorzugterweise einer Kombination wenigstens zweier der folgenden Stoffe zusammensetzen: Lignin, Protein, Tamin, Stärke, Glucose. The binding agent 9 referred to as the "first binding agent" is characterized by a content which is at least largely, preferably at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95%, obtained from natural, in particular renewable, sources. The said components of the first binding agent 9 can in particular consist of water and at least one, preferably a combination of at least two of the following substances: lignin, protein, tamin, starch, glucose.
Das als „zweites Bindemittel" bezeichnete Bindemittel 10 umfasst dagegen wenigstens eine polyamide- und/oder wenigstens eine polymere Struktur. Dieses zweite Bindemittel 10 kann vorzugsweise ein Mitglied der Gruppe der PMDI, also ein polymeres Diphenylmethandiisocyanat, wie Harze, insbesondere PUR-Harze oder isocyanathaltige Substanzen, und/oder ein Mitglied der Gruppe der PA, also ein Polyamin oder ein Polyamid, und dort insbesondere ein Mitglied der Untergruppe der PAE, also der Polyamine- Epichlorhydrine darstellen. Verfahrenstechnisch wird das zweite Bindemittel 10 hier bevorzugt als „Vernetzer" benutzt. The binder 10 referred to as the "second binder", on the other hand, comprises at least one polyamide and/or at least one polymer structure. This second binder 10 can preferably be a member of the PMDI group, i.e. a polymeric diphenylmethane diisocyanate, such as resins, in particular PUR resins or isocyanate-containing substances, and/or a member of the PA group, i.e. a polyamine or a polyamide, and in particular a member of the PAE subgroup, i.e. polyamine-epichlorohydrins. In terms of process technology, the second binder 10 is preferably used here as a "crosslinker".
Nach der Initialbeleimung erfolgt dann die eigentliche Beleimung, die hier als „erste Beleimung" B-l bezeichnet ist und den wesentlichen Anteil am Beleimungsprozess vertritt. Die erste Beleimung B-l findet innerhalb der Behandlungsstation 100B statt. After the initial gluing, the actual gluing takes place, which is referred to here as the "first gluing" B-l and represents the essential part of the gluing process. The first gluing B-l takes place within the treatment station 100B.
Alternativ könnte sie jedoch auch in nicht dargestellter Weise und wenigstens in Teilen am Ende der Kochung F oder am Anfang der Trocknung G, also innerhalb der Behandlungsstationen 100F oder 100G, vorgenommen werden. Zudem ist im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 eine „zweite Beleimung" B-2 unter Verwendung des beschriebenen zweiten Bindungsmittels 10 vorgesehen, die innerhalb des Prozessschrittes C und innerhalb der Behandlungsstation 100C vorgenommen wird. Alternatively, however, it could also be carried out in a manner not shown and at least in part at the end of the cooking F or at the beginning of the drying G, i.e. within the treatment stations 100F or 100G. In addition, in the embodiment according to Figure 2, a "second gluing" B-2 is provided using the described second binding agent 10, which is carried out within the process step C and within the treatment station 100C.
Die Feuchtigkeit II des Materialflusses M beziehungsweise des betrachteten Materialflussabschnitts M-01 bis M-nn wird im Zusammenhang mit der ersten Beleimung B- 1 um einen höheren Prozentanteil erhöht, als im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung B-2. Je nach der, durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 140 vorgegebenen, Rezeptur wird die Feuchtigkeit II im Zusammenhang mit der ersten Beleimung B-l um einen, vorzugsweise zwischen 3 mal und 25 mal, besonders bevorzugt zwischen 5 mal und 25 mal, sehr bevorzugt zwischen 7 mal und 25 mal, ganz bevorzugt zwischen 11,5 mal und 25mal, höheren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung B-2. The moisture II of the material flow M or of the material flow section under consideration M-01 to M-nn is increased by a higher percentage in connection with the first gluing B-1 than in connection with the second gluing B-2. Depending on the recipe specified by the control and/or regulating unit 140, the moisture II in connection with the first gluing B-1 is increased by a percentage that is preferably between 3 times and 25 times, particularly preferably between 5 times and 25 times, very preferably between 7 times and 25 times, very preferably between 11.5 times and 25 times higher than in connection with the second gluing B-2.
Zudem wird die Feuchtigkeit II des Materialflusses M beziehungsweise des betrachteten Materialflussabschnitts M-01 bis M-nn, ebenfalls abhängig von der über die Steuerungs- und /oder Regelungseinrichtung 140 wählbaren Rezeptur, im Zusammenhang mit der Initialbeleimung B-0 um einen, vorzugsweise zwischen 3 mal und 25 mal, besonders bevorzugt zwischen 5 mal und 25 mal, sehr bevorzugt zwischen 7 mal und 25 mal, ganz bevorzugt zwischen 11,5 mal und 25mal, kleineren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der ersten Beleimung B-l. In addition, the moisture II of the material flow M or of the material flow section under consideration M-01 to M-nn, likewise depending on the recipe selectable via the control and/or regulating device 140, is increased in connection with the initial gluing B-0 by a percentage, preferably between 3 times and 25 times, particularly preferably between 5 times and 25 times, very preferably between 7 times and 25 times, most preferably between 11.5 times and 25 times, smaller than in connection with the first gluing B-l.
Je nach Rezeptur kann zudem vorgesehen sein, dass die Feuchigkeit II (unmittelbar) vor der ersten Beleimung B-l zwischen 2% ATRO und 19 % ATRO, insbesondere zwischen 4% ATRO und 16 % ATRO, ganz insbesondere zwischen 5,5% ATRO und 12,5% ATRO beträgt. Depending on the recipe, it may also be provided that the moisture content II (immediately) before the first gluing B-l is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, most particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO.
Dabei ergibt sich, dass die in dem zu betrachteten Materialflussabschnitt M-01 bis M-nn enthaltene Feuchtigkeit II im Zuge der Beleimung und bezogen auf ihren (unmittelbar) vor der ersten Beleimung vorherrschenden Feuchtigkeitsgehalt um wenigstens 20% bis zu um wenigstens 575% erhöht wird. Die Figuren 3 bis 5 zeigen eine Werkstoffplatte 1 die gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und vorzugsweise unter Verwendung einer Vorrichtung 100 gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20 hergestellt ist. It can be seen that the moisture II contained in the material flow section M-01 to M-nn under consideration is increased by at least 20% up to at least 575% during the gluing process and in relation to its moisture content prevailing (immediately) before the first gluing. Figures 3 to 5 show a material plate 1 which is produced according to a method according to one of claims 1 to 16 and preferably using a device 100 according to one of claims 17 to 20.
Das in Figur 3 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Werkstoff platte 1 zeigt eine einschichtige Ausführung mit lediglich einer Schicht 2. The first embodiment of the material plate 1 shown in Figure 3 shows a single-layer design with only one layer 2.
Die Schicht 2 enthält aus einem Basismaterial geformte und in Faserform FF vorliegende Partikel 8, die wenigstens zum Teil und wenigstens bereichsweise mit einem ersten Bindemittel 9 verbunden sind. Die Werkstoffplatte 1 gemäß Figur 3 erstreckt sich, wie die in den Figuren 4 und 5 dargestellten, mehrschichtig aufgebauten, Ausführungsbeispiele der Werkstoff platte 1, dabei im Raum entlang einer Längsrichtung X, einer Querrichtung Y und einer Höhenrichtung Z, die den im Zusammenhang mit der Beschreibung der Vorrichtung 100 genannten Raumkoordinaten X, Y und Z entsprechen können. The layer 2 contains particles 8 formed from a base material and in the form of fibers FF, which are at least partially and at least regionally connected to a first binding agent 9. The material plate 1 according to Figure 3 extends, like the multi-layered embodiments of the material plate 1 shown in Figures 4 and 5, in space along a longitudinal direction X, a transverse direction Y and a height direction Z, which can correspond to the spatial coordinates X, Y and Z mentioned in connection with the description of the device 100.
Das in Figur 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiei der Werkstoffplatte 1 zeigt einen dreischichtigen Aufbau mit in Z-Richtung übereinander angeordneten Schichten 2, 3 und 4, wobei die Schicht 2 als Mittelschicht und die beiden Schichten 3 und 4 als äußere Schichten ausgebildet sind. Die Schicht 2 weist aus einem Basismaterial, beispielsweise also einem holz- oder grasartigen Material, geformte Partikel 8 auf, die in Spanform SF ausgebildet und im Wesentlichen in Querrichtung Y ausgerichtet sind. Die Partikel 8 sind innerhalb der Schicht 2 unter Einfluss des ersten Bindemittels 9 miteinander verbunden. The second embodiment of the material plate 1 shown in Figure 4 shows a three-layer structure with layers 2, 3 and 4 arranged one above the other in the Z direction, with layer 2 being designed as the middle layer and the two layers 3 and 4 as the outer layers. Layer 2 has particles 8 formed from a base material, for example a wood or grass-like material, which are formed in chip form SF and are essentially aligned in the transverse direction Y. The particles 8 are connected to one another within layer 2 under the influence of the first binding agent 9.
Auch die ebenfalls aus einem Basismaterial, beispielsweise also einem holz- oder grasartigen Material, geformten Partikel 8 der beiden äußeren Schichten 3 und 4 sind in Spanform SF ausgebildet, allerdings hier in so genannter Langspanform. Die Langspäne sind in den Schichten 3 und 4 durch die dort angesiedelten Bindemittel in Form des ersten Bindemittels 9 sowie des zweiten Bindemittels 10 untereinander verbunden. Zudem sind sie hier im Wesentlichen in Längsrichtung X ausgerichtet. Die dargestellte Werkstoffplatte kann als Spanplatte mit OSB-Deckschichten angesprochen werden und ist von besonders hoher Stabilität gekennzeichnet. Dazu trägt wesentlich auch die Bindemittelkombination und deren Verteilung, sowie das durch das Herstellungsverfahren erzeugte Bindungsverhalten innerhalb der Werkstoffplatte 1 und ihrer einzelnen Schichten bei. Das in Figur 5 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der Werkstoffplatte 1 zeigt einen fünfschichtigen Aufbau mit in Z-Richtung übereinander angeordneten Schichten 2, 3, 4, 5 und 6 und unterscheidet sich von dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass die Schichten 3 und 4 nun auch innere Schichten darstellen und von Schichten 5 und 6 flankiert werden. Beide Schichten 5 und 6 sind als dünne Schichten ausgebildet. Die dort angesiedelten Partikel 8 sind in Faserform ausgebildet und ebenfalls aus holz- oder grasartigem Basismaterial erzeugt. Während die Partikel der Mittelschicht 2, wie auch in Figur 4 dargestellt, lediglich mit dem ersten Bindemittel 9 in Verbindung stehen, weisen auch die Deckschichten 5 und 6 des Ausführungsbeispiels nach Figur 5 sowohl Anteile des ersten Bindemittels 9, wie auch des zweiten Bindemittels 10 auf. The particles 8 of the two outer layers 3 and 4, which are also formed from a base material, for example a wood or grass-like material, are also formed in chip form SF, but here in so-called long chip form. The long chips are connected to one another in layers 3 and 4 by the binding agents located there in the form of the first binding agent 9 and the second binding agent 10. In addition, they are essentially aligned in the longitudinal direction X. The material board shown can be referred to as a chipboard with OSB cover layers and is characterized by particularly high stability. The binding agent combination and its distribution, as well as the binding behavior generated by the manufacturing process within the material board 1 and its individual layers, also contribute significantly to this. The third embodiment of the material plate 1 shown in Figure 5 shows a five-layer structure with layers 2, 3, 4, 5 and 6 arranged one above the other in the Z direction and differs from the embodiment shown in Figure 4 essentially in that layers 3 and 4 now also represent inner layers and are flanked by layers 5 and 6. Both layers 5 and 6 are designed as thin layers. The particles 8 located there are in fiber form and are also made from wood or grass-like base material. While the particles of the middle layer 2, as also shown in Figure 4, are only connected to the first binder 9, the cover layers 5 and 6 of the embodiment according to Figure 5 also have portions of both the first binder 9 and the second binder 10.
Das in Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel der Werkstoffplatte 1 zeigt wieder eine einschichtige Ausführung mit lediglich einer Schicht 2. Die Schicht 2 enthält aus einem Basismaterial geformte und diesmal in Spanform SF vorliegende Partikel 8, die wenigstens zum Teil und wenigstens bereichsweise mit einem ersten Bindemittel 9 und einem zweiten Bindemittel 10 oder 10' verbunden sind, wobei wenigstens das erste Bindemittel wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. Die Werkstoffplatte 1 gemäß Figur 6 erstreckt sich, wie die in den anderen Figuren dargestellten, mehrschichtig aufgebauten, Ausführungsbeispiele der Werkstoffplatte 1, dabei im Raum entlang einer Längsrichtung X, einer Querrichtung Y und einer Höhenrichtung Z, die den im Zusammenhang mit der Beschreibung der Vorrichtung 100 genannten Raumkoordinaten X, Y und Z entsprechen können. Innerhalb zweier, im Wesentlichen, paralleler und entlang der Z- Richtung verlaufender Strich-Punkt-Linien ist ein Gesamtvolumen 12 der Werkstoffplatte 1 ausgebildet, das auch in den Figuren 7 und 8 in entsprechender Weise dargestellt ist. The embodiment of the material plate 1 shown in Figure 6 again shows a single-layer design with just one layer 2. The layer 2 contains particles 8 formed from a base material and this time in chip form SF, which are at least partially and at least in regions connected to a first binding agent 9 and a second binding agent 10 or 10', wherein at least the first binding agent is at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years. The material plate 1 according to Figure 6 extends, like the multi-layered embodiments of the material plate 1 shown in the other figures, in space along a longitudinal direction X, a transverse direction Y and a vertical direction Z, which can correspond to the spatial coordinates X, Y and Z mentioned in connection with the description of the device 100. A total volume 12 of the material plate 1 is formed within two essentially parallel dash-dot lines running along the Z direction, which is also shown in a corresponding manner in Figures 7 and 8.
Figur 7 zeigt wiederum eine Werkstoffplatte 1, die abermals einen beispielhaften, dreischichtigen Aufbau mit in Z-Richtung übereinander angeordneten Schichten 2, 3 und 4 aufweist, wobei die Schicht 2 als Mittelschicht und die beiden Schichten 3 und 4 als äußere Schichten ausgebildet sind. Die Schicht 2 weist aus einem Basismaterial, beispielsweise also einem holz- oder grasartigen Material, geformte Partikel 8 auf, die in Spanform SF ausgebildet und im Wesentlichen in Querrichtung Y ausgerichtet sind. Die Partikel 8 sind innerhalb der Schicht 2 unter Einfluss des ersten Bindemittels 9 und eines zweiten Bindemittels 10 oder 10' miteinander verbunden, wobei wenigstens das erste Bindemittel wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. Figure 7 again shows a material plate 1, which again has an exemplary three-layer structure with layers 2, 3 and 4 arranged one above the other in the Z direction. wherein the layer 2 is designed as a middle layer and the two layers 3 and 4 are designed as outer layers. The layer 2 has particles 8 formed from a base material, for example a wood- or grass-like material, which are designed in chip form SF and are aligned substantially in the transverse direction Y. The particles 8 are bonded to one another within the layer 2 under the influence of the first binder 9 and a second binder 10 or 10', wherein at least the first binder is at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
Das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel der Werkstoffplatte 1 zeigt abermals einen fünfschichtigen Aufbau mit in Z-Richtung übereinander angeordneten Schichten 2, 3, 4, 5 und 6 und unterscheidet sich von dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass die Schichten 3 und 4 nun auch innere Schichten darstellen und von Schichten 5 und 6 flankiert werden. Beide Schichten 5 und 6 sind als dünne Schichten ausgebildet. Die dort angesiedelten Partikel 8 sind in Faserform ausgebildet und ebenfalls aus holz- oder grasartigem Basismaterial erzeugt. Während die Partikel der Mittelschicht 2, mit dem ersten Bindemittel 9 und einem zweiten Bindemittel 10 (oder 10 ) in Verbindung stehen, weisen die Schichten 3 und 4 lediglich ein einziges Bindemittel in Form eines zweiten Bindemittels 10 (oder 10') auf, während die äußeren Deckschichten 5 und 6 des Ausführungsbeispiels nach Figur 8 nun Anteile des ersten Bindemittels 9, wie auch des zweiten Bindemittels 10 (oder 10') und eines dritten Bindemittels 11 aufweisen, wobei wenigstens das erste Bindemittel wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. Die Ausführungsbeispiele aller Figuren, insbesondere die in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele können wenigstens eine Schicht 2, 3, 4, 5, 6 aufweisen, in denen (auch) das zweite Bindemittel 10 (bzw. 10 ) und/oder das dritte Bindemittel 11 wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, besser von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. The embodiment of the material plate 1 shown in Figure 8 again shows a five-layer structure with layers 2, 3, 4, 5 and 6 arranged one above the other in the Z direction and differs from the embodiment shown in Figure 7 essentially in that layers 3 and 4 now also represent inner layers and are flanked by layers 5 and 6. Both layers 5 and 6 are designed as thin layers. The particles 8 located there are in fiber form and are also made from wood or grass-like base material. While the particles of the middle layer 2 are connected to the first binder 9 and a second binder 10 (or 10 ), the layers 3 and 4 have only a single binder in the form of a second binder 10 (or 10 '), while the outer cover layers 5 and 6 of the embodiment according to Figure 8 now have portions of the first binder 9, as well as the second binder 10 (or 10 ') and a third binder 11, wherein at least the first binder is at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, very preferably 25 years. The embodiments of all figures, in particular the embodiments shown in figures 6 to 8, can have at least one layer 2, 3, 4, 5, 6, in which (also) the second binder 10 (or 10 ) and/or the third binder 11 is at least largely obtained from at least one source that can be regenerated at least once within a period of 250 years, better 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
Wenigstens eine der (wenigstens) durch ein erstes Bindemittel 9 und ein zweites Bindemittel 10 gebundenen Schichten 2, 3, 4, 5 ,6 insbesondere der in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Ausführungsformen, weist dabei wenigstens ein Bindemittel 9 auf, dass frei Kohlenwasserstoffen, beziehungsweise Kohlenwasserstoffverbindungen ist und kann zudem Schichten 2, 3, 4, 5, 6 aufweisen, deren Bindemittel 9, 10, 10', 11 insgesamt frei von Kohlenwasserstoffen, beziehungsweise Kohlenwasserstoffverbindungen sind, wenn auch die Bindemittel 9, 10, 10', 11 untereinander dennoch verschieden ausgebildet sind. At least one of the layers 2, 3, 4, 5, 6 bound by (at least) a first binder 9 and a second binder 10, in particular the embodiments shown in Figures 6 to 8, has at least one binder 9 that is free of hydrocarbons or hydrocarbon compounds and can also have layers 2, 3, 4, 5, 6 whose binders 9, 10, 10', 11 are completely free of hydrocarbons or hydrocarbon compounds, even if the binders 9, 10, 10', 11 are nevertheless designed differently from one another.
Dabei können alle dargestellten Ausführungsbeispiele derart gestaltet sein, dass in wenigstens einer Schicht 2, 3, 4, 5, 6 der Werkstoffplatte 1 das erste Bindemittel 9 proteinbasiert und das zweite Bindemittel 10 (oder 10') auf kohlenhydratstämmigen Verbindungen, insbesondere Stärke und/oder Zellulose, basiert, wobei dann in wenigstens einer Schicht 2, 3, 4, 5, 6 eines der beiden Bindemittel anteilig überwiegt. All of the embodiments shown can be designed in such a way that in at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 of the material plate 1, the first binder 9 is protein-based and the second binder 10 (or 10') is based on carbohydrate-based compounds, in particular starch and/or cellulose, wherein one of the two binders then predominates proportionately in at least one layer 2, 3, 4, 5, 6.
Dabei können alle dargestellten Ausführungsbeispiele, insbesondere die nach den Figuren 4, 5, 7, 8 und darin insbesondere die der Figuren 7 und 8 derart gestaltet sein, dass in wenigstens einer Schicht 2, 3, 4, 5, 6 der Werkstoffplatte 1 das erste Bindemittel 9 auf kohlenhydratstämmigen Verbindungen, insbesondere Stärke und/oder Zellulose, basiert und das zweite Bindemittel 10 der Familie der natürlichen Phenole entstammt. All of the illustrated embodiments, in particular those according to Figures 4, 5, 7, 8 and in particular those of Figures 7 and 8, can be designed such that in at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 of the material plate 1, the first binder 9 is based on carbohydrate-derived compounds, in particular starch and/or cellulose, and the second binder 10 comes from the family of natural phenols.
Wenigstens eine Schicht 2, 3, 4, 5, 6 wenigstens einer der in den Figuren dargestelltenAt least one layer 2, 3, 4, 5, 6 of at least one of the layers shown in the figures
Ausführungsformen der Werkstoffplatte 1 weist in wenigstens einem der beiden vorgenannten Zusammenhänge einen Zustand auf, in dem eines der beiden Bindemittel 9 oder 10 anteilig überwiegt, die beiden Bindemittel 9, 10 also in einem Verhältnis abweichend von 1 zu 1 ausgebildet sind, beziehungsweise innerhalb der betreffenden Schicht 2, 3, 4, 5, 6 der Werkstoffplatte 1 ausgebildet sind. Insbesondere ist in wenigstens einer der Schichten 2, 3, 4, 5, 6 ein Verhältnis von 1 zu 1,15 bis 1 zu 6,25 ausgebildet, worin ein Verhältnis von 1 zu 1,25 bis 1 zu 4,75 bevorzugt und ein Verhältnis von 1 zu 1,5 bis 1 zu 4,25 ganz bevorzugt ist. Embodiments of the material plate 1 has in at least one of the two a state in which one of the two binding agents 9 or 10 predominates proportionately, i.e. the two binding agents 9, 10 are formed in a ratio deviating from 1 to 1, or are formed within the relevant layer 2, 3, 4, 5, 6 of the material plate 1. In particular, in at least one of the layers 2, 3, 4, 5, 6 a ratio of 1 to 1.15 to 1 to 6.25 is formed, wherein a ratio of 1 to 1.25 to 1 to 4.75 is preferred and a ratio of 1 to 1.5 to 1 to 4.25 is very preferred.
In wenigstens einer der Schichten 2, 3, 4, 5, 6 können zudem Fette oder Fettsäuren mit dem oder den zuvor genannten Bindemitteln 9, 10, 10' gemeinsam innerhalb einer Schicht 2, 3, 4, 5, 6 einer Werkstoffplatte 1 vorgesehen sein, beispielsweise als drittes Bindemittel 11 in Schicht 5 und/oder 6 der Figur 8. Im Zusammenhang wenigstens mit einigen der vorgenannten Ausgestaltungen der Werkstoffp latte 1 ergeben sich somit also (weitere) Vorteile, wenn innerhalb wenigstens einer Schicht 2, 3, 4, 5, 6, der Werkstoffplatte 1 wenigstens eins, vorzugsweise zwei, der wenigstens zwei Bindemittel 9, 10, 10', 11 basierend auf natürlichen Phenolen, insbesondere Lignin und/oder Tamin und/oder Cashew Shell Liquide und/oder basierend auf natürlichen Fetten oder Fettsäuren, insbesondere Leinöl und/oder natürlichen Kohlehydraten, insbesondere Stärke und/oder Zellulose und/oder Glucose und/oder basierend auf Proteinen ausgebildet ist, wie es vorliegend in Figur 8 der Fall sein soll. Die Figur 8 zeigt dabei sogar in besonderer Weise eine Deckschicht 5, die ein Bindemittel 9, 10, 10', 11 aufweist, dass Proteine umfasst, die wenigstens anteilig, vorzugsweise wenigstens vorrangig, pflanzlichen Ursprungs sind, während die andere Deckschicht 6 ein Bindemittel 9, 10, 10', 11 aufweist, dass Proteine umfasst, die wenigstens anteilig, vorzugsweise wenigstens vorrangig, animalischen Ursprungs sind. In at least one of the layers 2, 3, 4, 5, 6, fats or fatty acids can also be provided with the aforementioned binding agent(s) 9, 10, 10' together within a layer 2, 3, 4, 5, 6 of a material plate 1, for example as a third binding agent 11 in layer 5 and/or 6 of Figure 8. In connection with at least some of the aforementioned embodiments of the material plate 1, (further) advantages thus arise if within at least one layer 2, 3, 4, 5, 6 of the material plate 1 at least one, preferably two, of the at least two binding agents 9, 10, 10', 11 based on natural phenols, in particular lignin and/or tamin and/or cashew shell liquid and/or based on natural fats or fatty acids, in particular linseed oil and/or natural carbohydrates, in particular starch and/or cellulose and/or glucose and/or based on proteins is designed as is the case here in Figure 8. Figure 8 even shows in a special way a cover layer 5 which has a binder 9, 10, 10', 11 that comprises proteins which are at least partially, preferably at least primarily, of plant origin, while the other cover layer 6 has a binder 9, 10, 10', 11 that comprises proteins which are at least partially, preferably at least primarily, of animal origin.
Die in Figur 8 dargestellte Werkstoffplatte 1 weist dazu Schicht 5 auf, deren Bindemittel Proteine aufweisen, die aus schweineartigen Tieren gewonnen sind und Fasern aufweisen, die aus Nadelhölzern, insbesondere aus Tannen oder Fichten gewonnen sind und in Form von Schicht 6 eine Schicht auf, deren Bindemittel Proteine aufweist, die aus horntragenden, insbesondere rindtierartigen Tieren gewonnen sind und Fasern aufweisen, die aus grasartigen Pflanzen, wie Stroh oder einer Bambuspflanzensorte (Bambus) gewonnen sind. Das als zweites Bindemittel 10 ausgebildete Bindemittel der Schichten 3 und 4 der in Figur 8 dargestellten Werkstoffplatte 1 ist frei von einer Regenerierbarkeit, wenigstens innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, vorzugsweise von 500 Jahren, besonders vorzugsweise von 1.000 Jahren, ganz vorzugsweise von 2.500 Jahren. Auch das zweite Bindemittel 10 der Kernschicht 2 ist in dieser Werkstoffplatte 1 gemäß Figur 8 frei von einer Regenerierbarkeit, wenigstens innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, vorzugsweise von 500 Jahren, besonders vorzugsweise von 1.000 Jahren, ganz vorzugsweise von 2.500 Jahren. Beide Bindemittel lO der genannten Schichten 2, 3 und 4 der Werkstoffplatte 1 der Figur 8 sind basierend auf formaldehydstämmigen Verbindungen, insbesondere UF und/oder MUF und/oder MUPF und/oder PF und/oder PRF und/oder basierend auf Isocyanaten oder Polyurethanen, insbesondere MDI und/oder PMDI und/oder PU und/oder basierend auf Polyimine und/oder Poliethylene und/oder Polyethylenimine und/oder basierend auf Polyamiden und/oder basierend auf Polyvinylacetaten ausgebildet. The material plate 1 shown in Figure 8 has layer 5, the binding agent of which comprises proteins obtained from pig-like animals and fibers obtained from coniferous woods, in particular from firs or spruces, and in the form of layer 6 a layer whose binding agent comprises proteins obtained from horn-bearing animals, in particular bovine animals, and fibers obtained from grass-like plants, such as straw or a type of bamboo plant (bamboo). The binder formed as the second binder 10 of the layers 3 and 4 of the material plate 1 shown in Figure 8 is free from regeneration, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, very preferably 2,500 years. The second binder 10 of the core layer 2 in this material plate 1 according to Figure 8 is also free from regeneration, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, very preferably 2,500 years. Both binders 10 of the layers 2, 3 and 4 of the material plate 1 of Figure 8 are based on formaldehyde-derived compounds, in particular UF and/or MUF and/or MUPF and/or PF and/or PRF and/or based on isocyanates or polyurethanes, in particular MDI and/or PMDI and/or PU and/or based on polyimines and/or polyethylenes and/or polyethyleneimines and/or based on polyamides and/or based on polyvinyl acetates.
In der Kernschicht 2 ist dabei der Anteil des ersten Bindemittels 9 um wenigstens 50%, vorzugsweise um wenigstens 100%, mehr vorzugsweise um wenigstens 250%, besonders bevorzugterweise um wenigstens 350%, ganz vorzugsweise um wenigstens 500% größer, als der des zweiten Bindemittels 10. In the core layer 2, the proportion of the first binder 9 is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder 10.
Die wenigstens eine, wenigstens zwei Bindemittel 9, 10, 10', 11 aufweisende Schicht 2, oder die wenigstens zwei Bindemittel 9, 10, 10', 11 aufweisenden Schichten 2, 5, 6, der Ausführungen der Werkstoff platte 1 gemäß den dargestellten Figuren, insbesondere der Figuren 6, 7 und 8 bilden gemäß Figuren 3 und 6 einzeln oder gemäß Figuren 4, 5, 7 und 8 gemeinsam, wenigstens 35%, insbesondere wenigstens 52%, ganz insbesondere wenigstens 61 % eines Gesamtvolumens der Werkstoffplatte 1 aus. The at least one layer 2 comprising at least two binding agents 9, 10, 10', 11, or the at least two layers 2, 5, 6 comprising binders 9, 10, 10', 11 of the embodiments of the material plate 1 according to the figures shown, in particular Figures 6, 7 and 8, form individually according to Figures 3 and 6 or jointly according to Figures 4, 5, 7 and 8, at least 35%, in particular at least 52%, very particularly at least 61% of a total volume of the material plate 1.
Es ist selbstverständlich, dass andere Ausführungsbeispiele oder Kombinationen gewählt werden können, die im Rahmen des Offenbarungsgehaltes der vorliegenden Schrift und innerhalb deren Schutzbereichs liegend ausgebildet werden können. It is self-evident that other embodiments or combinations may be chosen which may be designed within the scope of the disclosure of the present specification and within its scope of protection.
Bezugszeichenliste list of reference symbols
1 Werkstoffplatte 1 material plate
1' Bahnware / noch nicht (vollständig) konfektionierte Werkstoffplatte1' web material / not yet (fully) assembled material plate
2 Schicht 2nd layer
3 Schicht 3rd layer
4 Schicht 4th layer
5 Schicht 5th layer
6 Schicht 6th layer
7 Basismaterial 7 base material
8 Partikel 8 particles
9 Bindemittel, erstes Bindemittel 9 Binder, first binder
10 Bindemittel, zweites Bindemittel 10 binders, second binder
10' Bindemittel, zweites Bindemittel 10' binder, second binder
11 Bindemittel, drittes Bindemittel 11 binder, third binder
12 Gesamtvolumen 12 total volumes
100 Vorrichtung /Anlage 100 devices / system
100A Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu A 100B Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu B100A production section, treatment station to A 100B Production section, treatment station to B
100B-0 Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu B-0100B-0 Production section, treatment station to B-0
100B-1 Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu B-l100B-1 Production section, treatment station to B-l
100B-2 Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu ß-2100B-2 Production section, treatment station to ß-2
100B-3 Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu B-3100B-3 Production section, treatment station to B-3
100C Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu C100C production section, treatment station to C
100D Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu D100D production section, treatment station to D
100E Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu E100E production section, treatment station to E
100F Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu F100F production section, treatment station to F
100G Produktionsabschnitt, Behandlungsstation zu G100G production section, treatment station to G
110 Transportpfad 110 transport path
120 Transporteinrichtung 120 transport device
130 Beleimungseinrichtung 130 gluing device
140 Steuer- und/oder Regeleinrichtung 140 Control and/or regulating device
A Materialaufbereitung A material preparation
B Beleimung B Glue application
B-0 Initialbeleimung B-0 initial gluing
B-1 erste Beleimung B-1 first gluing
B-2 zweite Beleimung B-2 second gluing
B-3 dritte Beleimung B-3 third gluing
C Streuung D Pressung C scattering D pressing
E Konfektionierung E assembly
F Kochung F Cooking
G Trocknung G drying
M Materialfluss M material flow
M-01 Materialflussabschnitt, erster MaterialflussabschnittM-01 Material flow section, first material flow section
M-02 Materialflussabschnitt, zweiter MaterialflussabschnittM-02 Material flow section, second material flow section
M-03 Materialflussabschnitt, dritter MaterialflussabschnittM-03 Material flow section, third material flow section
M-nn Materialflüssabschnitt, n-ter Materialflussabschnitt M-nn material flow section, n-th material flow section
P-FF Partikel in Faserform, Faser P-FF particles in fiber form, fiber
P-SF Partikel in Spanform, Span, Langspan P-SF particles in chip form, chip, long chip
V Geschwindigkeit, Transportgeschwindigkeit V speed, transport speed
I Parameter, Dichte I Parameter, Density
II Parameter, Feuchtigkeit (Feuchte, Feuchtigkeitsgehalt)II Parameter, Humidity (Moisture, Moisture Content)
III Parameter, Temperatur III Parameter, Temperature
IV Parameter, Druck IV Parameter, Pressure
X Raumrichtung, Längsrichtung X spatial direction, longitudinal direction
Y Raumrichtung, Querrichtung Y spatial direction, transverse direction
Z Höhenrichtung Z altitude direction

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Verfahren zur Herstellung einer wenigstens eine Schicht (2, 3, 4, 5, 6) aufweisenden’ Werkstoffplatte (1), wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht (2, 3, 4, 5, 6) ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial (7) aufweist, wobei das Verfahren einen, das Basismaterial (7) umfassenden, Materialfluss (M) entlang wenigstens folgender Prozessschritte umfasst a) Materialaufbereitung (A) b) Beleimung (B) c) Streuung (C) d) Pressung (D) e) Konfektionierung (E) und der Materialfluss (M) aus wenigstens einem ersten Materialflussabschnitt (M-01) und einem, auf den ersten Materialflussabschnitt (M-01) folgenden, zweiten Materialflussabschnitt (M-02) zusammengesetzt ist und wobei jeder Materialflussabschnitt (M-01, M-02,,..) wenigstens durch folgende Parameter i) Dichte (I) ii) Feuchtigkeit (II) charakterisiert ist, wobei innerhalb der Prozessschritte (A, B, C, D, E) auf wenigstens einen der Parameter (I, II) Einfluss genommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit (II) des den Prozessschritt (B) durchlaufenden Materialflussabschnittes (M-01, M-02,....) um wenigstens 4 %, vorzugsweise um wenigstens 6,5 %, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 %, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % erhöht wird. 1. Method for producing a material plate (1) having at least one layer (2, 3, 4, 5, 6), wherein at least one of the at least one layer (2, 3, 4, 5, 6) has a base material (7) obtained from an annual or perennial plant, wherein the method comprises a material flow (M) comprising the base material (7) along at least the following process steps a) material preparation (A) b) gluing (B) c) scattering (C) d) pressing (D) e) assembly (E) and the material flow (M) is composed of at least a first material flow section (M-01) and a second material flow section (M-02) following the first material flow section (M-01), and wherein each material flow section (M-01, M-02,,..) is characterized at least by the following parameters i) density (I) ii) moisture (II), wherein within the process steps (A, B, C, D, E) can influence at least one of the parameters (I, II), characterized in that the humidity (II) of the material flow section (M-01, M-02, ....) passing through the process step (B) is increased by at least 4%, preferably by at least 6.5%, particularly preferably by at least 8%, most particularly preferably by at least 11.5%.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessschritte (A, B, C, D, E) an dem zu behandelnden Materialflussabschnitt (M- 01, M-02) durchgeführt werden, während der betroffene Materialflussabschnitt (M- 01, M-02) einen, dem betroffenen Prozessschritt zugeordneten Produktionsabschnitt, insbesondere Behandlungsstation, (100A, 1008, 100C, 100D, 100E) einer Werkstoffplattenerzeugungsanlage (100) durchläuft. 2. Method according to claim 1, characterized in that the process steps (A, B, C, D, E) are carried out on the material flow section (M-01, M-02) to be treated, while the material flow section (M-01, M-02) in question passes through a production section, in particular a treatment station (100A, 100B, 100C, 100D, 100E) of a material plate production plant (100) assigned to the process step in question.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (7) Partikel (8) umfasst, die in Faserform ausgebildet sind. 3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base material (7) comprises particles (8) which are in fiber form.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (7) Partikel (8) umfasst, die in Spanform ausgebildet sind. 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base material (7) comprises particles (8) which are formed in chip form.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleimung (B) auf wenigstens eine erste Beleimung (B-l), die vorzugsweise an einem ersten der Beleimung zugeordneten Produktionsabschnitt (100B-1) vorgenommen wird und eine zweite Beleimung (B-2), die vorzugsweise an einem zweiten der Beleimung zugeordneten Produktionsabschnitt (100B-2) vorgenommen wird, aufgeteilt ist. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gluing (B) is divided into at least a first gluing (B1), which is preferably carried out at a first production section (100B-1) assigned to the gluing, and a second gluing (B-2), which is preferably carried out at a second production section (100B-2) assigned to the gluing.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit (II) im Zusammenhang mit der ersten Beleimung (B-l) um einen höheren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung (B-2). 6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the moisture (II) is increased by a higher percentage in connection with the first gluing (B-1) than in connection with the second gluing (B-2).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit (II) im Zusammenhang mit der zweiten Beleimung (B-2) um einen höheren Prozentanteil erhöht wird, als im Zusammenhang mit der ersten Beleimung (B-l). 7. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the moisture (II) is increased by a higher percentage in connection with the second gluing (B-2) than in connection with the first gluing (B-1).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor der erste Beleimung (B-l) eine Initialbeleimung (B-0) vorgenommen wird. 8. Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that an initial gluing (B-0) is carried out before the first gluing (B-1).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Beleimung (B), insbesondere die erste Beleimung (B-l) durchgeführt wird, bevor das Basismaterial (7), insbesondere die Partikel (8) in einer Kochung (F) gekocht werden. 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the gluing (B), in particular the first gluing (B1), is carried out before the base material (7), in particular the particles (8), are cooked in a cooking process (F).
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Beleimung (B), insbesondere die zweite Beleimung (B-2) nach dem Trocknen in einer Trocknung (G) durchgeführt wird. 10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the gluing (B), in particular the second gluing (B-2) is carried out after drying in a drying process (G).
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Beleimung (8), insbesondere die zweite Beleimung (B-2) und/oder eine dritte Beleimung (B-3), innerhalb der Streuung (C), durchgeführt wird. 11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the gluing (8), in particular the second gluing (B-2) and/or a third gluing (B-3), is carried out within the scattering (C).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchigkeit (II) vor der ersten Beleimung (B-l) zwischen 2% ATRO und 19 % ATRO, insbesondere zwischen 4% ATRO und 16 % ATRO, ganz insbesondere zwischen 5,5% ATRO und 12,5% ATRO beträgt. 12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the moisture content (II) before the first gluing (B-1) is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, very particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Feuchigkeit (II) vor der Initialbeleimung (B-0) zwischen 2% ATRO und 19 % ATRO, insbesondere zwischen 4% ATRO und 16 % ATRO, ganz insbesondere zwischen 5,5% ATRO und 12,5% ATRO beträgt. 13. Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the moisture content (II) before initial gluing (B-0) is between 2% ATRO and 19% ATRO, in particular between 4% ATRO and 16% ATRO, most particularly between 5.5% ATRO and 12.5% ATRO.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusammenhang mit der Beleimung (B), insbesondere mit der ersten Beleimung (B- 1) und/oder der Initialbeleimung (B-0) ein Bindemittel (9) verwendet wird, dessen Inhalt wenigstens weitgehend, vorzugsweise zu wenigstens 51%„ mehr bevorzugt zu wenigstens 65%, noch mehr bevorzugt zu wenigstens 80%, ganz bevorzugt zu wenigstens 95%, aus natürlichen, insbesondere regenerierbaren, Quellen gewonnen ist. 14. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in connection with the gluing (B), in particular with the first gluing (B-1) and/or the initial gluing (B-0), a binder (9) is used, the content of which is at least largely, preferably at least 51%, more preferably at least 65%, even more preferably at least 80%, very preferably at least 95%, obtained from natural, in particular renewable, sources.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusammenhang mit der Beleimung (B), insbesondere mit der zweiten Beleimung (B-2) und/oder der dritten Beleimung (B-3) ein Bindemittel (10) verwendet wird, das wenigstens eine polyamide- und/oder wenigstens eine polymere Struktur umfasst. 15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in connection with the gluing (B), in particular with the second gluing (B-2) and/or the third gluing (B-3), a binder (10) is used which comprises at least one polyamide and/or at least one polymeric structure.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Materialflussabschnitt (M-01, M-02,...) weiter durch wenigstens folgende Parameter iii) Temperatur (III) iv) Druck (IV) charakterisiert ist. 16. Method according to one of the preceding claims, characterized in that each material flow section (M-01, M-02,...) is further characterized by at least the following parameters iii) temperature (III) iv) pressure (IV) is characterized.
17. Vorrichtung (100) zur Herstellung einer wenigstens eine Schicht (2, 3, 4, 5, 6) aufweisenden Werkstoffplatte (1), wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht (2, 3, 4, 5, 6) ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial (7) aufweist, wobei die Vorrichtung (100) einen Transportpfad (110) aufweist, mittels dem ein, das Basismaterial (7) umfassender Materialfluss (M) entlang wenigstens folgender Prozessschritte a) Materialaufbereitung (A) b) Beleimung (B) c) Streuung (C) d) Pressung (D) e) Konfektionierung (E) und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen, (100A, 100B, 100C, 100D, 100E) transportierbar ist, wobei die Vorrichtung (100) derart ausgebildet ist, dass auf den, aus wenigstens einem ersten Materialflussabschnitt (M-01) und einem, auf den ersten Materialflussabschnitt (M- 01) folgenden, zweiten Materialflussabschnitt (M-02) zusammengesetzter und wenigstens durch folgende Parameter i) Dichte (I) ii) Feuchtigkeit (II) charakterisierter Materialfluss (M) derart innerhalb der Prozessschritte (A, B, C, D, E) und der dazu vorgesehenen Produktionsabschnitte, insbesondere Behandlungsstationen (100-A, 100-B, 100-C, 100-D, 100-E) hinsichtlich wenigstens eines der Parameter (I, II) beeinflussbar ist, dass die Feuchtigkeit (II) des den Prozessschritt (B) und der/die dazu vorgesehene(n) Produktionsabschnitt(e), insbesondere Behandlungsstation(en) (100B, 100B-0, 100B- 1, 100B-2, 100B-3) durchlaufenden Materialflussabschnittes (M-01, M-02,....) innerhalb der der Beleimung (B) zugeordneten Behändlungsstation(en) (100B, 1008- 0, 100B-1, 100B-2, 100B-3) um wenigstens 4 %, vorzugsweise um wenigstens 6,5 %, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 %, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % erhöhbar ist. 17. Device (100) for producing a material plate (1) comprising at least one layer (2, 3, 4, 5, 6), wherein at least one of the at least one layer (2, 3, 4, 5, 6) comprises a base material (7) obtained from an annual or perennial plant, wherein the device (100) has a transport path (110) by means of which a material flow (M) comprising the base material (7) can be transported along at least the following process steps: a) material preparation (A) b) gluing (B) c) spreading (C) d) pressing (D) e) assembly (E) and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations (100A, 100B, 100C, 100D, 100E), wherein the device (100) is designed in such a way that the material flow section (M-01) and a material flow (M) composed of a second material flow section (M-02) following the first material flow section (M-01) and characterized by at least the following parameters: i) density (I) ii) moisture (II), such that it can be influenced within the process steps (A, B, C, D, E) and the production sections provided for this purpose, in particular treatment stations (100-A, 100-B, 100-C, 100-D, 100-E) with regard to at least one of the parameters (I, II), that the humidity (II) of the material flow section (M-01, M-02,....) passing through the process step (B) and the production section(s) provided therefor, in particular treatment station(s) (100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, 100B-3), within the treatment station(s) (100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, 100B-3) assigned to the gluing (B), can be increased by at least 4%, preferably by at least 6.5%, particularly preferably by at least 8%, most particularly preferably by at least 11.5%.
18. Vorrichtung (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist. 18. Device (100) according to the preceding claim, characterized in that the device (100) is designed to carry out the method according to one of claims 1 to 16.
19. Vorrichtung (100) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) eine Transporteinrichtung (120) zum Transport des Materialflusses (M) entlang des Transportpfades (110) und unter Ausbildung einer Transportgeschwindigkeit (V) aufweist, und das der/die zur Durchführung des Prozessschritts (B) vorgesehene(n) Produktionsabschnitt(e), insbesondere Behandlungsstation(en) (100B, 100B-0, 100B- 1, 100B-2, 100B-3), vorzugsweise die zur Durchführung der ersten Beleimung (B-l) vorgesehene Behandlungsstation (100B-1), eine Beleimungseinrichtung (130) aufweist, die zu einer an die Transportgeschwindigkeit (V) des Materialfluss (M) angepassten Beleimung des Materialflusses (M) unter Erhöhung dessen Feuchtigkeit um wenigstens 4 %, vorzugsweise um wenigstens 6,5 %, besonders vorzugsweise um wenigstens 8 %, ganz besonders vorzugsweise um wenigstens 11,5 % ausgebildet ist. 19. Device (100) according to one of the two preceding claims, characterized in that the device (100) has a transport device (120) for transporting the material flow (M) along the transport path (110) and with the formation of a transport speed (V), and that the production section(s) provided for carrying out the process step (B), in particular treatment station(s) (100B, 100B-0, 100B-1, 100B-2, 100B-3), preferably the treatment station (100B-1) provided for carrying out the first gluing (B1), has a gluing device (130) which is adapted to the transport speed (V) of the material flow (M) and increases its moisture content. by at least 4%, preferably by at least 6.5%, particularly preferably by at least 8%, most preferably by at least 11.5%.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleimungseinrichtung (130) zu der an die Transportgeschwindigkeit (V) des Materialfluss (M) angepassten Beleimung des Materialflusses (M) mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (140) in Wirkverbindung steht. 20. Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that the gluing device (130) is operatively connected to a control and/or regulating device (140) for gluing the material flow (M) adapted to the transport speed (V) of the material flow (M).
21. Werkstoffplatte (1) die wenigstens eine Schicht (2, 3, 4, 5, 6) aufweist, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht (2, 3, 4, 5, 6) ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffplatte (1) gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und vorzugsweise unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20 hergestellt ist. 21. Material plate (1) which has at least one layer (2, 3, 4, 5, 6), wherein at least one of the at least one layer (2, 3, 4, 5, 6) has a base material (7) obtained from an annual or perennial plant, characterized in that the material plate (1) is produced according to a method according to one of claims 1 to 16 and preferably using a device according to one of claims 17 to 20.
22. Werkstoffplatte (1) die wenigstens eine Schicht (2, 3, 4, 5, 6) aufweist, wobei wenigstens eine der wenigstens einen Schicht (2, 3, 4, 5, 6) ein, aus einer Ein- oder Mehrjahrespflanze gewonnenes, Basismaterial (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schicht (2, 3, 4, 5, 6) ein erstes Bindemittel (9) und ein zweites Bindemittel (10) aufweist. 22. Material plate (1) which has at least one layer (2, 3, 4, 5, 6), wherein at least one of the at least one layer (2, 3, 4, 5, 6) has a base material (7) obtained from an annual or perennial plant, characterized in that at least one layer (2, 3, 4, 5, 6) has a first binder (9) and a second binder (10).
23. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bindemittel (9) wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. 23. Material plate (1) according to one of claims 21 or 22, characterized in that the first binding agent (9) is at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
24. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bindemittel (10') und/oder ein drittes Bindemittel (11) wenigstens weitgehend aus wenigstens einer Quelle gewonnen ist, die innerhalb einer Periodendauer von 100 Jahren, vorzugsweise von 50 Jahren, besonders vorzugsweise von 30 Jahren, ganz vorzugsweise von 25 Jahren, wenigstens einmal regenerierbar ist. 24. Material plate (1) according to one of claims 21 to 23, characterized in that the second binder (10') and/or a third binder (11) is at least largely obtained from at least one source which can be regenerated at least once within a period of 100 years, preferably 50 years, particularly preferably 30 years, most preferably 25 years.
25. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eins, vorzugsweise zwei, der wenigstens zwei Bindemittel (9, 10, 11) basierend auf natürlichen Phenolen, insbesondere Lignin und/oder Tamin und/oder Cashew Shell Liquide und/oder basierend auf natürlichen Fetten oder Fettsäuren, insbesondere Leinöl und/oder natürlichen Kohlehydraten, insbesondere Stärke und/oder Zellulose und/oder Glucose und/oder basierend auf Proteinen ausgebildet ist. 25. Material plate (1) according to one of claims 23 or 24, characterized in that at least one, preferably two, of the at least two binders (9, 10, 11) is based on natural phenols, in particular lignin and/or tamin and/or cashew shell liquid and/or based on natural fats or fatty acids, in particular linseed oil and/or natural carbohydrates, in particular starch and/or cellulose and/or glucose and/or based on proteins.
26. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bindemittel (10) und/oder dritte Bindemittel (11) frei von einer Regenerierbarkeit ist, wenigstens innerhalb einer Periodendauer von 250 Jahren, vorzugsweise von 500 Jahren, besonders vorzugsweise von 1.000 Jahren, ganz vorzugsweise von 2.500 Jahren. 26. Material plate (1) according to one of claims 21 to 24, characterized in that the second binder (10) and/or third binder (11) is free from regenerability, at least within a period of 250 years, preferably 500 years, particularly preferably 1,000 years, most preferably 2,500 years.
27. Werkstoffplatte (1) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bindemittel (10) und/oder dritte Bindemittel (11) basierend auf formaldehydstämmigen Verbindungen, insbesondere UF und/oder MUF und/oder MUPF und/oder PF und/oder PRF und/oder basierend auf Isocyanaten oder Polyurethanen, insbesondere MDI und/oder PMDI und/oder PU und/oder basierend auf Polyimine und/oder Poliethylene und/oder Polyethylenimine und/oder basierend auf Polyamiden und/oder basierend auf Polyvinylacetaten ausgebildet ist. 27. Material plate (1) according to claim 26, characterized in that the second binder (10) and/or third binder (11) is based on formaldehyde-derived compounds, in particular UF and/or MUF and/or MUPF and/or PF and/or PRF and/or based on isocyanates or polyurethanes, in particular MDI and/or PMDI and/or PU and/or based on polyimines and/or polyethylenes and/or polyethyleneimines and/or based on polyamides and/or based on polyvinyl acetates.
28. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Werkstoffplatte (1) enthaltene Anteil des ersten Bindemittels (9) um wenigstens 50%, vorzugsweise um wenigstens 100%, mehr vorzugsweise um wenigstens 250%, besonders bevorzugterweise um wenigstens 350%, ganz vorzugsweise um wenigstens 500% größer ist, als der des zweiten Bindemittels (10) und/oder des dritten Bindemittels (11) und/oder der Summe aus den Anteilen des zweiten und dritten Bindemittels ist. 28. Material plate (1) according to one of claims 21 to 27, characterized in that the proportion of the first binder (9) contained in the material plate (1) is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder (10) and/or the third binder (11) and/or the sum of the proportions of the second and third binder.
29. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Schicht (2, 3, 4, 5, 6) ein erstes Bindemittel (9) und ein zweites Bindemittel (10) aufweist. 29. Material plate (1) according to one of claims 21 to 28, characterized in that at least one further layer (2, 3, 4, 5, 6) comprises a first binder (9) and a second binder (10).
30. Werkstoffplatte (1) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Verhältnis von einem Anteil des ersten Bindemittels (9) zu. dem des zweiten Bindemittels (10) innerhalb einer ersten Schicht (2, 3, 4, 5, 6) abweichend zu einem zweiten Verhältnis von einem Anteil des ersten Bindemittels (9) zu dem des zweiten Bindemittels (10) innerhalb der weiteren Schicht (2, 3, 4, 5, 6) ausgebildet ist. 30. Material plate (1) according to claim 29, characterized in that a first ratio of a proportion of the first binder (9) to that of the second binder (10) within a first layer (2, 3, 4, 5, 6) is designed to deviate from a second ratio of a proportion of the first binder (9) to that of the second binder (10) within the further layer (2, 3, 4, 5, 6).
31. Werkstoff platte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine, wenigstens zwei Bindemittel (9, 10) aufweisende Schicht (2, 3, 4, 5, 6) als Kernschicht (2) ausgebildet ist. 31. Material plate (1) according to one of claims 21 to 30, characterized in that the at least one, at least two binders (9, 10) having layer (2, 3, 4, 5, 6) is designed as a core layer (2).
32. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine, wenigstens zwei Bindemittel (9, 10) aufweisende Schicht (2, 3, 4, 5, 6) als Deckschicht (5, 6) ausgebildet ist. 32. Material plate (1) according to one of claims 21 to 31, characterized in that the at least one, at least two binders (9, 10) having layer (2, 3, 4, 5, 6) is designed as a cover layer (5, 6).
33. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine, wenigstens zwei Bindemittel (9, 10) aufweisende Schicht (2, 3, 4, 5, 6), oder wenigstens die wenigstens zwei Bindemittel (9, 10) aufweisenden Schichten (2, 3, 4, 5, 6), gemeinsam, wenigstens 35%, insbesondere wenigstens 52%, ganz insbesondere wenigstens 61 % eines Gesamtvolumens (12) der Werkstoffplatte (1) ausbilden. 33. Material plate (1) according to one of claims 21 to 32, characterized in that the at least one layer (2, 3, 4, 5, 6) comprising at least two binding agents (9, 10), or at least the layers (2, 3, 4, 5, 6) comprising at least two binding agents (9, 10), together form at least 35%, in particular at least 52%, very particularly at least 61% of a total volume (12) of the material plate (1).
34. Werkstoffplatte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bindemittel (9) wenigstens weitgehend aus natürlichen, insbesondere regenerierbaren, Quellen gewonnen ist und das zweite Bindemittel (10) wenigstens eine polyamide- und/oder wenigstens eine polymere Struktur umfasst, und dass der in der Werkstoffplatte (1) enthaltene Anteil des ersten Bindemittels (9) um wenigstens 50%, vorzugsweise um wenigstens 100%, mehr vorzugsweise um wenigstens 250%, besonders bevorzugterweise um wenigstens 350%, ganz vorzugsweise um wenigstens 500% größer ist, als der des zweiten Bindemittels (10). 34. Material plate (1) according to one of claims 21 to 33, characterized in that the first binder (9) is at least largely obtained from natural, in particular renewable, sources and the second binder (10) comprises at least one polyamide and/or at least one polymer structure, and that the proportion of the first binder (9) contained in the material plate (1) is at least 50%, preferably at least 100%, more preferably at least 250%, particularly preferably at least 350%, very preferably at least 500% greater than that of the second binder (10).
35. Verwendung einer Werkstoffplatte (1) für den Wohnungsbau, fallweise mit Einsatz als vorwiegend dämmendes Bauelement, fallweise mit Einsatz als vorwiegend kraftaufnehmendes Element und dabei vorzugsweise im Bereich der Fassadendämmung und des (Wohnungs-)lnnenausbaus, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkstoffplatte (1) gemäß einem der Ansprüche 21 bis 34 verwendet wird. 35. Use of a material plate (1) for residential construction, in some cases with use as a predominantly insulating building element, in some cases with use as a predominantly force-absorbing element and preferably in the field of facade insulation and (residential) interior construction, characterized in that a material plate (1) according to one of claims 21 to 34 is used.
PCT/EP2024/000026 2023-05-05 2024-05-06 Method and device (system) for producing a material panel, material panel, and use of a material panel WO2024230945A2 (en)

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