CH494096A - Verfahren zur Herstellung von Holzfasern - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Holzfasern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzfasern sowie eine nach dem Verfahren hergestellte Holzfaser für die Deckschicht einer Spanplatte.



   Die bisher bekannten Mehrschichtplatten haben den Nachteil, dass infolge des unterschiedlichen Aufquellens der Deckschichtspäne unter Wasser- und/oder Lösungsmitteleinfluss eine ungleichmässige Oberfläche entsteht, die vor allem dann auftritt, wenn die für die Deckschichten verwendeten Holzpartikeln unterschiedlich dick sind und die mittlere Dicke dieser Holzpartikeln 2/lo mm übersteigt.



   Es sind nun Holzwerkstoffplatten, insbesondere Spanplatten aus Holzteilchen und/oder verholzten Pflanzenteilchen und Bindemitteln mit einem ein- oder mehrschichtigen Kern und einer ein- oder beidseitig auf diesen aufgebrachten Ausgleichsdeckschicht bekannt, wobei die Ausgleichsdeckschicht aus beleimtem Holzschleifstaub besteht.



   Diese Platten erreichen jedoch nicht die geforderte Qualität. Es ist nicht möglich, die Deckschichten in gleichmässiger Dicke aufzubringen, weshalb diese be   kannte    Platte zum Verwerfen neigt. Die Platten sind daher zur Verarbeitung, z. B. in der Möbelindustrie, ungeeignet.



   Es wurde ferner eine Spanplatte vorgeschlagen, die eine oder mehrere Schichten aus gröberen Holzspänen und gegebenenfalls pflanzlichen Rohstoffen aufweist, die ein- oder beidseitig mit einer Deckschicht versehen sind, die aus einem Gemisch von Schleifstaub, Holzfasern und Bindemitteln besteht.



   Die Herstellung dieser Spanplatte macht produktionstechnisch erhebliche Schwierigkeiten, so dass sie bisher noch keinen nennenswerten Eingang in die Praxis gefunden hat.



   Ein weiterer Mangel der bisher bekanntgewordenen Deckschichtplatten ist derjenige, dass der Schleifstaub viel zu kurz ist, d. h., dass die einzelnen Staubpartikeln nur stumpf miteinander verleimt werden können. Die Festigkeit der unter Verwendung von Schleifstaub hergestellten Deckschichten ist daher so gering, dass die nur relativ locker gebundenen Partikeln sich bei geringer Belastung voneinander trennen lassen.



   Es hat sich nun gezeigt, dass sich zur Herstellung homogener Deckschichten für Schichtspanplatten schlanke Späne mit einer faserartigen Struktur eignen, deren Durchmesser unter etwa 0,1 mm liegt und deren Länge etwa 5 mm beträgt. Der Schlankheitsgrad dieser Späne liegt etwa im Bereich von 1 :50 bis 1 :200.



   Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, derartige Späne oder Holzfasern auf möglichst einfache Weise und möglichst wirtschaftlich herzustellen.



   Bisher ist man bei der Herstellung von Holzfasern folgendermassen vorgegangen.



   Das Grobholz, das beispielsweise aus Rundholz bestand, wurde zerhackt und dann zweimal zerfasert. Je Tonne Material sind hierbei für das Zerhacken etwa 20 kW-Stunden und für das Zerfasern jeweils etwa 150 kW-Stunden, also insgesamt 2 x   150 + 20 +    320 kW Stunden je Tonne Material notwendig.



   Erfindungsgemäss wird nun dagegen vorgeschlagen, dass Grobholz in einem Zerspaner zu Flachspänen zerspant wird und diese Flachspäne in einem Spanzerfaser zerfasert werden.



   Hierdurch wird eine beträchtliche Einsparung an Energie erreicht. Zum Zerhacken sind, wie obengenannt, etwa 20 kW-Stunden je Tonne, zum Zerspanen z. B.



  etwa 50 kW-Stunden je Tonne und zum Zerfasern, wie oben, etwa 150 kW-Stunden je Tonne erforderlich. Die Gesamtenergie zur Herstellung der gewünschten Holzfasern beträgt also nach dem erfindungsgemässen Verfahren   20+50+ 150    220 kW-Stunden je Tonne Material, d. h. es wird, bezogen auf den bisherigen Energieverbrauch, eine Einsparung von mehr als   30%    erreicht.



   Bei einem bekannten Verfahren werden Rundhölzer zerhackt, deren Länge einen oder mehrere Meter betragen kann, zu Stücken mit einer Länge von etwa 4-6 cm einer Breite von etwa 4-5 cm und einer Dicke von 1 bis 3 cm zerhackt, und diese Stücke zerspant, wobei die Zerspanung, da die Holzstücke ungeordnet  zugeführt werden, zum Teil parallel zur Faser und zum Teil senkrecht zur Faser erfolgt, was immer noch einen erhöhten Energieaufwand bedeutet.



   Von ganz besonderem Vorteil ist es daher, das Grobholz direkt zu zerspanen und dann die so erzeugten Späne zu zerfasern, das heisst, den Arbeitsschritt des Zerhackens vollständig zu unterdrücken. Hierbei werden die Rundhölzer der Zerspanungsvorrichtung z. B. geordnet und ausgerichtet zugeführt, so dass die Zerspanermesser parallel zur Holzfaser angreifen können. Auf diese Weise kommt man mit einem Energiebedarf von etwa 180 kWh je Tonne Material aus,   wovon    etwa 30 kWh je Tonne auf das Zerspanen und etwa 150 kWh je Tonne auf das Zerfasern entfallen.



   Die Einsparung gegenüber dem bisher bekannten Verfahren beträgt in diesem Falle über 40 %.



   Zur Herstellung der Flachspäne, die vorteilhaft eine Länge von etwa 10 bis 30 mm, eine Breite von etwa 3 bis 20 mm und eine Dicke von etwa 0,1 bis 1,0 mm aufweisen, kann ein an sich bekannter Zerspaner verwendet werden. Wesentlich ist jedoch, dass als Ausgangsprodukt für die Zerfaserung Flachspäne der genannten Abmessungen dienen, wodurch die Zerfaserung in einem Arbeitsgang durchgeführt und damit eine beträchtliche Menge an Energie eingespart werden kann.



   Die Flachspäne, deren Dicke vorzugsweise etwa 0,2 bis 0,4 mm beträgt, werden z. B. mit Hilfe eines in der Papier- und Zellstoffindustrie gebräuchlichen  refiners  zerfasert, der entsprechend modifiziert wird. Zweckmä ssigerweise wird hierbei das Material nur hinsichtlich seiner Dicke und seiner Breite zerkleinert, da die zu zerfasernden Flachspäne ohnehin relativ stark zu Längenkürzungen neigen, die durch entsprechende Ausbildung der Mahlscheiben in den gewünschten Grenzen gehalten werden können.



   Es ist von Vorteil, dem Ausgangsmaterial für das Zerfasern, also den Flachspänen, bis zu   30%    Wasser, bezogen auf das trockene Holz, zuzugeben, wodurch das Zerfasern verbessert und die Späne homgener werden und ausserdem die beim Zerfasern auftretende Reibungswärme abgeführt wird.



   Die in der, vorgeschlagenen Weise hergestellten Holzfasern haben eine ausserordentlich einheitliche und homogene Struktur. Sie werden vorteilhaft getrocknet und gesiebt. Ihre Dicke liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,01 und 0,1 mm.



   Solche Fasern lassen sich ohne Verfilzung und Klumpenbildung bunkern und verleimen. Ihr mechanisches Verhalten entspricht im wesentlichen dem der Holzspäne. Das Aufstreuen kann in bekannten Streumaschinen erfolgen, wobei ein Entmischen infolge der einheitlichen Struktur der Fasern nicht auftritt. Die Fasern oder Späne legen sich beim Streuen in gut verfilztem Zustand übereinander, und da sie ein geringes Volumengewicht besitzen, wird eine gleichmässige Schichtdicke erreicht. Die derart hergestellten Spanplatten verziehen sich praktisch nicht. Sie haben eine ausreichende Abhebe- und Querzugfestigkeit. Die Biegefestigkeit der Platten wird durch die gute Verzahnung des Materials der Deckschichten erheblich gesteigert.

  Ihre Oberfläche quillt unter Wasser- und Lösungsmitteleinfluss erheblich weniger, und zwar bedingt durch die geringere Stärke des Materials und durch die gleichmässige Faserdicke.



  Die geschlossene Oberfläche erlaubt es, bei Verleimungen mit Furnieren, Folien usw. die benötigte Menge an Leim zu reduzieren, wodurch zusätzlich die Gefahr einer Quellung herabgesetzt wird.



   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung von Holzfasern für die Deckschichten von Spanplatten, dadurch gekennzeichnet, dass Grobholz in einem Zerspaner zu Flachspänen zerspant wird, und diese Flachspäne   in,    einem Spanzerfaserer zerfasert werden.

 

   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das zerhackte Grobholz zu Flachspänen zerspant wird, die eine Länge von 10 bis 30 mm, eine Breite von 3 bis 20 mm und eine Dicke von 0,1 bis 1,0 mm aufweisen.



   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspäne nur hinsichtlich ihrer Dicke und ihrer Breite zerkleinert werden.



   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass den Flachspänen zum Zerfasern bis zu   30 %    Wasser, bezogen auf das Gewicht des trockenen Holzes, zugegeben wird.



   PATENTANSPRUCH II
Holzfaser, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, für die Deckschicht einer Spanplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Holzfaser zwischen 0,01 und 0,1 mm liegt.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. zugeführt werden, zum Teil parallel zur Faser und zum Teil senkrecht zur Faser erfolgt, was immer noch einen erhöhten Energieaufwand bedeutet.

   Von ganz besonderem Vorteil ist es daher, das Grobholz direkt zu zerspanen und dann die so erzeugten Späne zu zerfasern, das heisst, den Arbeitsschritt des Zerhackens vollständig zu unterdrücken. Hierbei werden die Rundhölzer der Zerspanungsvorrichtung z. B. geordnet und ausgerichtet zugeführt, so dass die Zerspanermesser parallel zur Holzfaser angreifen können. Auf diese Weise kommt man mit einem Energiebedarf von etwa 180 kWh je Tonne Material aus, wovon etwa 30 kWh je Tonne auf das Zerspanen und etwa 150 kWh je Tonne auf das Zerfasern entfallen.

   Die Einsparung gegenüber dem bisher bekannten Verfahren beträgt in diesem Falle über 40 %.

   Zur Herstellung der Flachspäne, die vorteilhaft eine Länge von etwa 10 bis 30 mm, eine Breite von etwa 3 bis 20 mm und eine Dicke von etwa 0,1 bis 1,0 mm aufweisen, kann ein an sich bekannter Zerspaner verwendet werden. Wesentlich ist jedoch, dass als Ausgangsprodukt für die Zerfaserung Flachspäne der genannten Abmessungen dienen, wodurch die Zerfaserung in einem Arbeitsgang durchgeführt und damit eine beträchtliche Menge an Energie eingespart werden kann.

   Die Flachspäne, deren Dicke vorzugsweise etwa 0,2 bis 0,4 mm beträgt, werden z. B. mit Hilfe eines in der Papier- und Zellstoffindustrie gebräuchlichen refiners zerfasert, der entsprechend modifiziert wird. Zweckmä ssigerweise wird hierbei das Material nur hinsichtlich seiner Dicke und seiner Breite zerkleinert, da die zu zerfasernden Flachspäne ohnehin relativ stark zu Längenkürzungen neigen, die durch entsprechende Ausbildung der Mahlscheiben in den gewünschten Grenzen gehalten werden können.

   Es ist von Vorteil, dem Ausgangsmaterial für das Zerfasern, also den Flachspänen, bis zu 30% Wasser, bezogen auf das trockene Holz, zuzugeben, wodurch das Zerfasern verbessert und die Späne homgener werden und ausserdem die beim Zerfasern auftretende Reibungswärme abgeführt wird.

   Die in der, vorgeschlagenen Weise hergestellten Holzfasern haben eine ausserordentlich einheitliche und homogene Struktur. Sie werden vorteilhaft getrocknet und gesiebt. Ihre Dicke liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,01 und 0,1 mm.

   Solche Fasern lassen sich ohne Verfilzung und Klumpenbildung bunkern und verleimen. Ihr mechanisches Verhalten entspricht im wesentlichen dem der Holzspäne. Das Aufstreuen kann in bekannten Streumaschinen erfolgen, wobei ein Entmischen infolge der einheitlichen Struktur der Fasern nicht auftritt. Die Fasern oder Späne legen sich beim Streuen in gut verfilztem Zustand übereinander, und da sie ein geringes Volumengewicht besitzen, wird eine gleichmässige Schichtdicke erreicht. Die derart hergestellten Spanplatten verziehen sich praktisch nicht. Sie haben eine ausreichende Abhebe- und Querzugfestigkeit. Die Biegefestigkeit der Platten wird durch die gute Verzahnung des Materials der Deckschichten erheblich gesteigert.

   Ihre Oberfläche quillt unter Wasser- und Lösungsmitteleinfluss erheblich weniger, und zwar bedingt durch die geringere Stärke des Materials und durch die gleichmässige Faserdicke.

   Die geschlossene Oberfläche erlaubt es, bei Verleimungen mit Furnieren, Folien usw. die benötigte Menge an Leim zu reduzieren, wodurch zusätzlich die Gefahr einer Quellung herabgesetzt wird.

   PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung von Holzfasern für die Deckschichten von Spanplatten, dadurch gekennzeichnet, dass Grobholz in einem Zerspaner zu Flachspänen zerspant wird, und diese Flachspäne in, einem Spanzerfaserer zerfasert werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das zerhackte Grobholz zu Flachspänen zerspant wird, die eine Länge von 10 bis 30 mm, eine Breite von 3 bis 20 mm und eine Dicke von 0,1 bis 1,0 mm aufweisen.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspäne nur hinsichtlich ihrer Dicke und ihrer Breite zerkleinert werden.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass den Flachspänen zum Zerfasern bis zu 30 % Wasser, bezogen auf das Gewicht des trockenen Holzes, zugegeben wird.

   PATENTANSPRUCH II Holzfaser, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, für die Deckschicht einer Spanplatte, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Holzfaser zwischen 0,01 und 0,1 mm liegt.