ES2643565T3 - Placa de material de madera multicapa ligera - Google Patents

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ES2643565T3 ES12180598.0T ES12180598T ES2643565T3 ES 2643565 T3 ES2643565 T3 ES 2643565T3 ES 12180598 T ES12180598 T ES 12180598T ES 2643565 T3 ES2643565 T3 ES 2643565T3
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Description

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DESCRIPCION
Placa de material de madera multicapa ligera
La invencion se refiere a una placa de material de madera, que esta constituida por al menos tres capas, que es ligera, es decir, que presenta especialmente una densidad bruta inferior a 450 kg/m3 y a pesar de todo tiene todas las ventajas de un material de madera clasico, como por ejemplo una placa de virutas de madera para muebles o una placa de fibras de densidad media (MDF), asi como a un procedimiento para su fabricacion y utilizacion.
Las placas de virutas de madera se producen en la industria desde aproximadamente 1943. Hasta ahora han fallado los ensayos para fabricar placas de virutas de madera ligeras, adecuadas para la fabricacion de muebles o MDF con capas de cubierta fuertemente compactadas, que se pueden laquear directamente con densidades brutas de la capa de cubierta necesarias para ello en torno a 800 a 1200 kg/m3 en un proceso de prensado, puesto que una alta compactacion de las capas de cubierta implica siempre tambien densidades comparativamente altas en las capas centrales. La densidad bruta media de tales placas esta, por lo tanto, en general, siempre por encima de 640 kg/m3.
Los materiales de madera habituales, como por ejemplo placas de virutas de madera, placas de fibras de densidad media (MDF) o tableros de virutas orientadas Oriented Strand Board (OSB) tienen una densidad bruta relativamente alta a partir de aproximadamente 600 kg/m3. De esta manera, por ejemplo, las placas de virutas de madera para muebles tienen normalmente una densidad bruta entre aproximadamente 660 y 650 kg/m3. Las MDF para la fabricacion de muebles tienen una densidad bruta, que se mueve normalmente entre aproximadamente 740 y 760 kg/m3. Tales placas tienen, en general, en virtud de la alta densidad bruta, capas de cubierta y capas centrales solidas cerradas, que se pueden recubrir muy bien con materiales solidos y liquidos. Esto se refiere tanto al recubrimiento de superficies anchas como tambien al recubrimiento de superficies estrechas. Ademas, tales placas se pueden procesar bien. Los herrajes y las bisagras se pueden instalar muy bien. La capacidad de mecanizacion es posible facilmente con procedimientos industriales.
Las placas de virutas de madera, MDF y OSB se pueden fabricar tambien facilmente con densidades brutas inferiores a aproximadamente 500 kg/m3. Pero las capas de cubierta son entonces tan porosas que tales placas solamente se pueden recubrir con mucha dificultad con los materiales de recubrimiento habituales. La resistencia a la flexion como tambien el modulo-E se reducen muy claramente. Tales materiales de placas se pueden emplear, por lo tanto, solo de forma muy limitada en el acabado de muebles y en la decoracion interior.
Numerosos materiales ligeros mas recientes tienen una capa central de una estructura de panel de abejas o una estructura de papel o capas de cubierta de otro tipo a partir de MDF finas o placas de virutas de madera finas con un espesor a partir de aproximadamente 3 mm hacia arriba. Pero estos materiales no permiten una llamada mecanizacion de forma libre o el empleo de materiales de madera mas finos con capas de cubierta inferior a 2 mm de espesor. Tales materiales mas recientes son, ademas, muy dificiles de cantear y requieren, en general, una construccion de bastidor, asi como medios de union especiales caros. Las propiedades de resistencia, como por ejemplo resistencia a la flexion, modulo de elasticidad, resistencia a la traccion transversal y la resistencia a la extraccion con destornillador estan muy poco expresivos. No existe una resistencia a la humedad en virtud de la capa central que contiene papel.
Ademas, las placas de panal de abejas y otros materiales con una capa central de una estructura de papel o de carton no son ya interesantes en virtud de la densidad bruta creciente a traves de la porcion creciente de las capas de cubierta a partir de un espesor inferior a 22 mm aproximadamente. La porcion de las capas de cubierta mas pesadas es demasiado grande frente a la porcion de la capa central.
La madera contrachapada en forma de madera contrachapada fina como tambien en forma de placas de barras y barritas se puede fabricar de la misma manera a partir de tipos de madera ligera, como por ejemplo madera de chopo o madera de balsa. Pero puesto que aqui se emplea siempre todavia madera de chapas o barras, todas las maderas contrachapadas tienden a abarquillarse o a acampanarse. Ademas, las maderas de contrachapado son comparativamente caras en virtud del empleo de madera maciza y solamente se pueden producir industrialmente con gasto grande. Ademas, solamente se pueden fabricar en una pluralidad limitada de formatos.
Tambien las llamadas “maderas de contrachapado combinadas”, placas con una capa central de barra o barrita y capas de cubierta encoladas encima de MDF finas o de placas de virutas de madera finas, son comparativamente caras en virtud del empleo de madera maciza y solamente se pueden fabricar industrialmente con gasto grande. Como en las maderas de contrachapado, tambien aqui la pluralidad de formatos es muy limitada.
Las placas de paja se pueden fabricar, en efecto, con densidad bruta relativamente reducida, pero no son una solucion efectiva, porque la paja no se obtiene durante todo el ano, y porque las placas son muy caras en virtud de la tecnica de produccion costosa y, por lo tanto, no es posible economicamente una produccion a gran escala industrial. Ademas, las capas de cubierta de tales placas de paja no se pueden laquear directamente y solamente se pueden recubrir de manera limitada con materiales de recubrimiento solidos.
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Los llamados “Tritableros” estan constituidos por una capa central de virutas OSB y por capas de cubierta de fibras MDF. Estas placas se fabrican dispersando sobre una cinta de moldeo en primer lugar una capa de fibras-MDF, luego una capa de virutas-OSB y finalmente de nuevo una capa de fibras MDF. Este velo de fibras de virutas generado de esta manera es prensado entonces en una prensa para formar placas con densidades brutas por encima de 600 kg/m3. El inconveniente de estas placas es que las capas de cubierta de fibras MDF se caracterizan por espesores muy irregulares, y son comparativamente gruesas para cubrir con seguridad la capa central de virutas.
Otros materiales ligeros tienen una estructura sandwich. Se encuentran capas centrales, por ejemplo, de espuma dura, estructuras de metal, madera maciza ligera o placas de material de madera abiertas tridimensionalmente, por ejemplo, ondulado y placas de cubierta de diferentes materiales planos. Estos materiales de sandwich ligeros son, por una parte, muy caros y, por otra parte, son muy costosos en la fabricacion. En parte, tales placas son tambien solo muy dificiles de mecanizar. Tambien aqui el canteado y la union de piezas individuales para formar una pieza de mueble son muy dificiles. El numero de materiales de madera ligeros y otros materiales planos ligeros esta muy por encima de 100. Todas las placas existentes hasta ahora tienen el problema de que no se pueden fabricar industrialmente en un espectro grande de formatos y espesores a precios que pueden competir con placas de virutas de muebles convencionales. Por consiguiente, estos materiales solamente son, en general, productos de nicho o solamente son adecuados para aplicaciones especiales.
Partiendo de los inconvenientes del estado de la tecnica, el cometido de la presente invencion es preparar una placa de material de madera de varias capas, que presenta un peso muy reducido, sin que esto tenga repercusiones desfavorables sobre las propiedades mecanicas. Ademas, un cometido de la invencion es indicar un procedimiento para la fabricacion de una placa de material de madera de varias capas con las propiedades ventajosas mencionadas anteriormente.
Este cometido se soluciona por medio de placas de material de madera de capas con las caracteristicas de la reivindicacion 1. Un procedimiento para la fabricacion de una placa de material de madera de acuerdo con la invencion se indica en la reivindicacion 20. Las reivindicaciones dependientes representan desarrollos ventajosos. La utilizacion de la placa de material de madera se indica en la reivindicacion 33 de la patente.
De acuerdo con la invencion, se prepara una placa de material de madera de varias capas que esta formada de al menos tres capas encoladas entre si, en la que la capa central presenta un espesor de 6 a 200 mm y esta constituida por una placa de virutas o de fibras, con una densidad bruta inferior a 500 kg/m3 y las capas de cubierta presentan espesores de 0,5 a 2 mm y estan constituidas de una placa de virutas o de fibras o de forros kraft, papel, carton, chapa, HPL o CPL, que presentan una densidad bruta de mas de 500 kg/m3.
Debido al peso reducido de las placas de material de madera se obtienen muchas ventajas frente al estado de la tecnica:
• empleo reducido de materia prima a traves del peso reducido de la capa central,
• empleo reducido de energia para la fabricacion,
• reduccion de los costes de transporte, puesto que el volumen de carga de loa vehiculos de transporte se puede aprovechar totalmente a diferencia del material de madera clasico mas pesado,
• facilidad de manipulacion de las placas de acuerdo con la invencion, asi como manipulacion y montaje de muebles fabricados a partir de ellas y de otros objetos,
• el peso reducido da la posibilitad de empaquetar mas piezas por envase y tiene costes de envase reducidos con ello,
• costes reducidos de combustible durante el transporte,
• peso reducido y espectro grande de espesores posibilitan una mayor pluralidad de disenos,
• mas economicos que otros materiales de construccion.
En una forma de realizacion ventajosa, las capas de cubierta son placas de fibras de densidad media (MDF) o bien HDF (tablero de fibras de alta densidad). En el caso de placas de cubierta MDF o HDF se prefiere que estas esten constituidas de forma inhomogenea, con fibras finas hacia el lado, que forma posteriormente el lado exterior de la placa ligera de material de madera de varias capas y fibras gruesas hacia el lado que es encolado posteriormente sobre la capa central de la placa de material de madera de varias capas. Las fibras finas dan como resultado una superficie que se puede laquear e imprimir bien, las fibras gruesas mejoran la resistencia a la flexion y el modulo-E de la placa de material de madera de varias capas de acuerdo con la invencion. Ademas, se prefiere que para capas de cubierta de MDF se utilice madera de follaje y madera de pino. Las capas de cubierta tambien se pueden imprimir
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y/o laquear. En este caso, las capas de cubierta presentan con preferencia una densidad bruta entre 550 kg/m3 y 1400 kg/m3, de preferencia entre 800 y 1200 kg/m3. Ademas, es favorable que las capas de cubierta posean un espesor entre 0,5 y 1,2 mm de espesor. De acuerdo con la invencion, tambien estan comprendidas formas de realizacion, en las que las capas de cubierta estan constituidas de diferentes materiales, por ejemplo, en un lado con HPL o CPL y en un lado con papel en direccion contraria u otros materiales en direccion contraria para la fabricacion de elementos de formacion posterior, como por ejemplo placas de trabajo de cocina. En otra forma de realizacion ventajosa, las capas de cubierta estan constituidas de DMF fino o placas de virutas de madera finas ligadas con poliuretanos, isocianatos o con adhesivos de policondensacion. Las capas de cubierta estan fabricadas en este caso especialmente de forma separada de la capa central.
En particular es ventajoso que la capa central presente una densidad bruta entre 200 kg/m3 y 400 kg/m3, de manera especialmente preferida entre 250 kg/m3 y 380 kg/m3. En este caso, a ser posible la capa central deberia estar constituida uniformemente gruesa y homogenea a partir de una capa de virutas. De la misma manera es favorable que la capa central este constituida de virutas con una densidad aparente muy reducida inferior a 120 kg/m3, con preferencia con una densidad aparente inferior a 80 kg/m3 con respecto al material absolutamente seco.
La fabricacion de las virutas de madera y la geometria de las virutas utilizadas adquieren una importancia especial durante la fabricacion de la capa central. De esta manera, en las virutas para la capa central, en atencion a resistencias altas a la traccion transversal y a la presion, asi como a una densidad bruta reducida, no deberia estar contenido con preferencia ningun material fino inferior a 1 mm de tamano, de manera mas ventajosa ningun material inferior a 3 mm de tamano, a ser posible ninguna viruta de sierra, asi como otras virutas cubicas o virutas de mas de 2 mm de espesor, con preferencia de mas de aproximadamente 0,6 mm de espesor. El material fino en la forma descrita actuaria como material de relleno. De esta manera, la capa central de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion seria claramente mas pesada que lo deseado y necesario. Las virutas mayores y el material de virutas cubicas harian que la placa fuese demasiado gruesa. Se crearian cavidades pequenas entre las virutas en la capa central. Especialmente las superficies presentarian “agujeros” tan grandes que las capas de cubierta muy finas no serian ya adecuadas para cubrir tambien en el caso de carga puntual grande sin danos.
Por lo tanto, las virutas de la capa central deberian obtenerse, por lo tanto, con preferencia total o parcialmente a traves de mecanizacion por arranque de virutas en la direccion de las fibras de madera, como por ejemplo virutas de cepillado o lana de madera y de esta manera deberian estar curvadas de forma selectiva total o parcialmente y/o dobladas y de esta manera deberian ser de nuevo muy voluminosas. De este modo resultan durante el prensado de la capa central numerosas cavidades pequenas, que junto a otros factores proporcionan la densidad bruta reducida de la capa central de la placa de acuerdo con la invencion.
Por razones de la facilidad de mecanizacion con respecto a las velocidades de avance actuales habitualmente altas durante el aserrado (80 a 100 m por minuto) y buena circulacion del calor durante el prensado, especialmente durante el prensado por medio de inyeccion continua de vapor o de vapor y de aire caliente, utilizacion de una mezcla de virutas, que esta constituida hasta aproximadamente 1/3 por virutas obtenidas por arranque de virutas paralelamente a la fibra de madera y posiblemente sumergidas y curvadas, que son muy voluminosas, aproximadamente 1/3 de virutas de anillo de cuchillas a partir de recortes de astillas y 1/3 de virutas o, si es posible, aproximadamente menos con caracter de madera de palos o de madera de madera de cerillas, que se producen, por ejemplo, en un molino. Las virutas alargadas, como las virutas producidas a partir de recortes de astillas en una mecanizadora por arranque de virutas de anillo de cuchillas, impiden la rotura de virutas a altas velocidades de procesamiento de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion. Las virutas voluminosas reducen a traves de la formacion de cavidades pequenas la densidad bruta y mejoran al mismo tiempo la capacidad de circulacion a traves de la capa central durante el prensado y las virutas del tipo de madera de cerillas mejoran la resistencia a la traccion transversal.
Una mezcla de virutas especialmente ventajosa de la capa central esta constituida por 50 a 80 % de virutas, que son producidas por mecanizacion por arranque de virutas de madera en la direccion de las fibras de madera, como por ejemplo virutas de cepillado o virutas de fresado muy largas y hasta 20 a 50 % de virutas que se obtienen a traves de mecanizacion por arranque de virutas de manera no o predominantemente no paralelo de en la direccion de las fibras de madera, como por ejemplo virutas de una mecanizadora de arranque de virutas para recortes de astillas o virutas de una mecanizadora de ejes de cuchillas o de un molino. Las virutas para la capa central pueden estar constituidas tambien hasta 100 % a traves de madera mecanizada por arranque de virutas en la direccion de las fibras de madera. La capa central tiene entonces, sin embargo, en general, una resistencia a la flexion muy reducida que dificulta su manipulacion.
Los espesores de las virutas deben estar entre aproximadamente 0,2 y 1 mm, de manera mas ventajosa entre aproximadamente 0,2 y 0,6 mm. Las longitudes de las virutas deben estar entre aproximadamente 5 y 200 mm, con respecto a una capacidad de encolado, un buen comportamiento de transporte y un buen comportamiento de dispersion de manera mas ventajosa entre aproximadamente 10 y 40 mm. Sobre todo, las virutas mecanizadas en la direccion de las fibras de madera deberian estar dobladas en este caso de manera mas ventajosa. La anchura de las virutas deberia estar entre 3 y 25 mm, de manera mas ventajosa entre 3 y 10 mm.
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Se asegura tambien un peso reducido de las virutas porque las virutas de la capa central son fabricadas con preferencia de tipos de maderas ligeras, como pino, rodeno, abeto, sauce o chopo.
En general, para la fabricacion de la capa central se pueden emplear todas las mezclas de virutas, que generan un volumen aparente alto y forman cavidades durante el prensado, sin que en este caso se compriman las cavidades de las celdas.
La densidad reducida de la capa central permite prensar tambien virutas con elevado contenido de humedad. A traves de la densidad reducida se puede desgasificar muy bien el velo de virutas durante el prensado, sin que exista el peligro del llamado agente desdoblador de vapor, como se conoce a traves del prensado de materiales de madera convencionales.
La humedad de las virutas de la capa central de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion puede estar en las virutas encoladas entre 3 y 25 %. Esta circunstancia posibilita utilizar, por ejemplo, tambien virutas de talleres de cepillado sin secado costoso adicional, que presentan normalmente todavia una humedad entre aproximadamente 8 y 15 %.
Por ejemplo, la capa central se puede designar como una placa de virutas prensadas planas muy ligera, constituida homogenea, de una sola capa con perfil de la densidad bruta lo mas homogenea posible.
En resumen, presenta las siguientes caracteristicas de propiedades:
- estructura homogenea de una sola capa,
- peso con preferencia entre 200 y 400 kg/m2,
- perfil de densidad bruta (plano) lo mas homogeneo posible (no en forma de U como en el caso de los materiales de madera clasicos),
- espesor entre aproximadamente 8 y 200 mm,
- se puede fabricar industrialmente,
- se puede fabricar economicamente,
- introduccion/fijacion, bien conocida, ligera y al mismo tiempo segura de medios de union convencionales, herrajes y bisagras,
- resistencia a la traccion transversal comparable con placas de virutas de muebles tipicas,
- resistencia a la presion suficiente para los procedimientos de recudimiento habituales,
- poco empleo de material.
Las capas de cubierta y la capa central se fabrican de diferente manera y cumplen diferentes objetivos:
Las capas de cubierta finas proporcionan buenas resistencias a la flexion, modulos de elasticidad altos y superficies cerradas de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion. Posibilitan una buena capacidad de recubrimiento con materiales de recubrimiento solidos y liquidos. Cubren con seguridad agujeros en las superficies de las capas centrales tambien en el caso de fuerte solicitacion en forma puntual de la placa material de madera de acuerdo con la invencion. El peso alto de las capas de cubierta no tiene importancia en virtud de sus espesores reducidos.
La relacion de los espesores de las capas de cubierta con respecto a las capas centrales se mueve por debajo de 2:5, de manera mas ventajosa por debajo de 1:4 y se desplaza a medida que se incrementa el espesor de toda la placa positivamente hacia la capa central mas ligera. Una configuracion especialmente ventajosa preve que la relacion del espesor entre las capas de cubierta y la capa central sea 1:4 en el caso de una placa de material de madera de acuerdo con la invencion de 10 mm de espesor, 1:9 en el caso de una placa de 20 mm de espesor y 1:19 en el caso de una placa de 40 mm de espesor. La relacion del espesor entre las capas de cubierta y las capas centrales en otros espesores de las placas se puede interpolar linealmente a partir de los numeros indicados.
De acuerdo con la invencion, se prepara de la misma manera un procedimiento para la fabricacion de una placa de material de madera, que se caracteriza por que la capa central es encolada con las capas de cubierta. Esto se puede realizar en un desarrollo ventajoso, por ejemplo, a traves de adhesivos de poliadicion o adhesivos de policondensacion.
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En este caso, el encolado de las placas de cubierta con la capa central se puede realizar ya despues de la fabricacion de la capa central, pero tambien se puede realizar simultaneamente con la fabricacion de la capa central durante el prensado de la capa central.
Es ventajoso que las capas de cubierta y las capas centrales sean fabricadas por separado.
En la fabricacion de las capas de cubierta se genera a traves de presiones de prensado comparativamente altas, en general, de mas de 300 N/cm2 una comparacion muy alta, que se manifiesta en altas resistencias y en una compactacion superficial alta. La densidad bruta esta en este caso con respecto a la consecucion de altas rigideces y una compactacion superficial alta con preferencia entre 550 kg/m3 y 1400 kg/m3, en particular con preferencia entre 800 kg/m3 y 1200 kg/m3. El espesor de las capas de cubierta no tiene que ser con referencia a una buena capacidad de recubrimiento, buenas rigideces a la flexion y modulos de elasticidad de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion mayor que aproximadamente 0,5 a 2 mm, con preferencia de 0,5 a 1,2 mm. De esta manera, las capas de cubiertas son, por una parte, economicas y, por otra parte, las capas de cubierta finas en el intervalo de espesores mencionado tienen una influencia solo reducida sobre la densidad bruta de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion. La fabricacion de tales capas de cubierta finas en forma de MDF es posible economicamente a escala industrial con tecnica disponible en el mercado.
La capa central de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion se diferencia del estado de la tecnica porque en virtud de su compactacion reducida, en general, dispone de una rigidez a la flexion moderada, un modulo de elasticidad reducido, asi como en virtud de la ausencia de capas de cubierta finas, como es habitual en otro caso sobre todo en placas contrachapadas de mueble, dispone de una capacidad de recubrimiento muy mala. Esto se tolera conscientemente para conseguir en la capa central un peso reducido en combinacion con una buena resistencia a la traccion transversal y a la presion. Una buena resistencia a la flexion, un modulo de elasticidad bueno y una capacidad de recubrimiento excelente son generados en la placa de material de madera de varias capas de acuerdo con la invencion a traves de la aplicacion de las capas de cubierta muy finas con preferencia de MDF finas, con preferencia entre 0,5 y 1,0 mm de espesor sobre la capa central. En virtud de la alta resistencia a la presion y de la alta resistencia a la traccion transversal de la capa central, las capas de cubierta pueden ser de esta manera extremadamente finas. Las capas de cubierta son, por lo tanto, muy economica y apenas tienen ninguna influencia con el peso total de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion. Ademas, se pueden manipular de manera claramente mas sencilla y se pueden laquear directamente antes o despues del encolado sobre la capa central o tambien se pueden imprimir.
En el caso de las placas de panal de abejas, asi como otras construcciones de sandwich en el estado de la tecnica, en las que se emplean mDf finas como capas de cubierta, se emplean normalmente espesores de capas de cubierta a partir de aproximadamente 3 mm de espesor. La mayoria de las veces en virtud de las capas centrales inestables de panel de abejas formadas a partir de papel usado se emplean incluso capas de cubierta de material de madera incluso todavia mas gruesas hasta aproximadamente 5 mm de espesor, sobre todo para obtener rigideces suficientes a la flexion y a la presion. En el caso de capas de cubierta inferiores a 3 mm de espesor, tales placas serian inestables. Una solicitud a presion puntual conduciria a danos. Tambien aqui se muestra claramente por que tales construcciones de sandwich habituales con espesores inferiores a 20 mm aproximadamente son menos convenientes. La porcion de las capas de cubierta mas gruesas es alli demasiado alta en virtud de sus espesores grandes. La relacion entre las capas de cubierta y la capa central es desfavorable. La densidad bruta de toda la construccion de sandwich es demasiado alta.
El empleo de MDF muy finas con un espesor con preferencia inferior a 1,0 mm en la placa de material de madera de acuerdo con la invencion repercute tambien positivamente sobre los costes de fabricacion de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion. Las MDF son, en general, doble caras que las placas de viruta, puesto que se necesita para su fabricacion mas cola y energia en virtud del desfibrado. Cuanto mas fina es la capa de cubierta de MDF, tanto mas favorable es tambien toda la placa.
Las MDF finas en el espesor mencionado de 0,5 a 2,0 mm tienen, ademas, frente a las chapas empleadas en madera contrachapada, la ventaja de que se pueden fabricar en casi cualquier formato y no presentan grietas de pelado como chapas, que pueden ser perjudiciales durante el recubrimiento, en particular durante el laqueado. Ademas, se pueden manipular claramente con mas facilidad.
La capa central constituida homogenea garantiza el peso reducido de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion. A traves de la estructura especial de virutas, la tecnica especial de prensado, con preferencia a traves de una inyeccion de calor / aire caliente y un encolado cuidadoso de las virutas, se obtienen buenas rigideces a la traccion transversal y buenas resistencias a la extraccion de los tornillos de la placa de acuerdo con la invencion. Ademas, la capa central posibilita una mecanizacion libre de la forma, un canteado sencillo (recubrimiento de superficies estrechas) y el empleo de medios de union, herrajes y bisagras habituales.
La porcion de aglutinante / adhesivo / cola de la capa central de la placa de material de madera de varias capas de acuerdo con la invencion esta independientemente del tipo de aglutinante / adhesivo / cola con preferencia entre 3 y 25 %. Se pueden emplear todos los aglutinantes / adhesivos / colas habituales en la industria del material de
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madera, como por ejemplo colas de policondensacion o adhesivos de poliadicion. Una configuracion especialmente ventajosa del cometido de acuerdo con la invencion preve el empleo de aglutinantes espumosos para el encolado de las virutas de la capa central. A tal fin, se pueden emplear, por ejemplo, poliuretanos o aglutinantes a base de materias primas naturales. De esta manera, se pueden generar capas centrales especialmente solidas y muy ligeras, que son, ademas, resistentes a la humedad, en el caso de empleo de poliuretanos.
La porcion de aglutinantes en el caso de empleo de colas de policondensacion como por ejemplo colas de urea- formaldehido o colas de melamina-urea-fenol-formaldehido deberia estar, para la consecucion de propiedades de resistencia optima entre aproximadamente 10 y 20 % de resina solida, con preferencia entre 14 y 18 % de resina solida (con relacion a las virutas absolutamente secas). En el caso de empleo de isocianato o de poliuretanos, la porcion de adhesivo deberia estar entre 5 y 15 %, con preferencia entre 8 y 12 %.
Para la consecucion de determinadas propiedades se pueden dosificar agentes inhibidores de incendios, inhibidores de inflamacion, aceleradores del endurecimiento, colectores de formaldehido u otros aditivos. La adicion de diluyentes o de sustancias de relleno al bano de cola o a las virutas durante la fabricacion de la capa central puede ser ventajosa para reducir la fragilidad de las junturas encoladas y para mejorar de esta manera las propiedades de resistencia de la capa central fabricada. La adicion de diluyentes, por ejemplo, en forma de harina de centeno, harina de cascaras de arroz, harina de arroz, harina de soja o polvo abrasivo a partir de la produccion deberia moverse en un orden de magnitud entre 1 y 25 %, con respecto a la resina solida, con preferencia entre 5 y 15 %, con respecto a la resina solida, pudiendo realizarse la adicion del diluyente al bano de cola directamente o al material de virutas antes o despues del encolado. Esto es especialmente sencillo en la capa central de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion en virtud de la densidad bruta reducida.
El encolado del material de virutas, asi como la dosificacion de los aditivos se realizan de una manera muy cuidadosa. Aqui deberia emplearse un encolado con tambor o varios procedimientos de encolado, en los que las virutas son encoladas en caida libre. Un encolado en mezcladoras forzadas con herramientas de mezcla como es habitual en la fabricacion de placas de virutas desmenuzaria adicionalmente las virutas. Este dano de las virutas repercutiria negativamente sobre las propiedades de la capa central.
Mientras que la fabricacion de las capas de cubierta finas se puede realizar con tecnica de prensa de doble cinta continua clasica, la fabricacion de la capa central se puede realizar de una manera mas ventajosa con una tecnica de prensa continua, en la que se introduce vapor o una mezcla de vapor / aire caliente para el endurecimiento del aglutinante a traves del velo de virutas. La circulacion a traves del velo de virutas se realiza muy facilmente en virtud de la densidad bruta reducida de la capa central. El endurecimiento se completa de esta manera muy rapidamente. De este modo, la produccion es muy rentable.
La introduccion de vapor o de una mezcla de vapor / aire caliente para el prensado de la capa central es, ademas, especialmente interesante con respecto a la generacion de un perfil de densidad bruta homogeneo de la capa central. Por este motivo, el empleo de tecnica de prensa de doble cinta continua clasica no es tan ventajoso, aunque tambien es posible. Aqui resultaria un perfil de densidad bruta mas bien en forma de U.
Puesto que la capa central es muy ligera y, por lo tanto, su prensado requiere solamente presiones relativamente reducidas, en general, claramente inferiores a 200 N/cm2, se puede utilizar a tal fin una tecnica de prensa continua, en la que se conduce vapor o una mezcla de vapor/aire caliente para el endurecimiento del aglutinante a traves del velo de virutas. Esta tecnica de prensa, que se emplea por lo demas solo para el precalentamiento de la estera de virutas o de la estera de fibras, no es adecuada, sin embargo, por si sola para la fabricacion de una placa de virutas clasica o MDF. Las densidades brutas altas habituales alli requieren presiones mas elevadas. En el lenguaje coloquial, la tecnica mencionada anteriormente se designa normalmente como precalentamiento de esteras. Ademas, es concebible el empleo de un precalentamiento de esteras de este tipo en combinacion con tecnica de prensa continua o discontinua para realizar todavia velocidades de avance mayores y, por lo tanto, todavia capacidades de produccion mayores.
El prensado de la capa central se puede realizar tambien con una prensa, que solamente esta constituida por un tipo de prensa de inyeccion de vapor o de calor-aire caliente y luego desde una prensa continua clasica con placas calefactoras, es decir, las cintas de tamiz de la prensa de inyeccion de vapor o de calor-aire caliente circulan a continuacion como la cinta de tamiz de una prensa-OSB continua al mismo tiempo a traves de la prensa continua clasica para evitar la recuperacion elastica de la capa central pre-prensada, pero todavia no endurecida durante la transicion desde la zona de la prensa de inyeccion de vapor hasta la zona de la prensa continua clasica.
Con respecto al procedimiento de fabricacion, la capa central se caracteriza, en resumen, por las siguientes caracteristicas:
- empleo de virutas muy voluminosas, fabricadas especialmente, con una estructura caracteristica y composicion de las virutas,
- es posible el empleo tambien de virutas con humedad elevada hasta 20 % sin secado,
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- encolado a traves de procedimientos cuidadosos de las virutas como por ejemplo encolado con tambor a partir de la fabricacion de OSB,
- empleo de sistemas de encolado clasicos o de sistemas de encolado espumosos,
- dispersion mecanica de las virutas,
- estructura de una sola capa a traves de una maquina de dispersion,
- prensado con preferencia a traves de inyeccion de vapor o inyeccion combinada de vapor y aire caliente con factores de prensa muy cortos,
- acondicionamiento de las capas centrales prensadas despues del prensado.
La union conjunta de las capas de cubierta con la capa central se puede realizar a traves de tecnica de prensa continua o tecnica de prensa sincronizada. Especialmente economica puede ser tambien la aplicacion de la tecnica de prensa de calandria o el endurecimiento del aglutinante de las capas de cubierta ensambladas con la capa central en la pila de placas.
Por lo tanto, en resumen, se pueden establecer las siguientes ventajas frente a otros materiales de madera:
- una llamada facilidad de procesamiento de forma libre (fabricacion de piezas de muebles con formas curvadas o redondas),
- facilidad de recubrimiento con todos los materiales de recubrimiento solidos habituales y lacas sin otro tratamiento previo con tecnica convencional,
- posibilidad de empleo de todos los medios de union, herrajes y bisagras habituales,
- procedimientos de fabricacion e coste favorable,
- costes de fabricacion reducidos,
- facilidad de fabricacion con procedimientos de produccion industriales convencionales,
- facilidad de fabricacion en formatos discrecionales con respecto a la longitud, anchura y espesor,
- procesamiento con maquinas de procesamiento de madera habituales, en el sector industrial y artesanal,
- buenas propiedades de rigidez especialmente con respecto a la resistencia a la flexion, modulo de elasticidad, resistencia a la traccion transversal, resistencia a la extraccion de tornillos,
- alta resistencia a la humedad,
- empleo de madera como componente principal, empleo de materias primas ecologicas,
- facilidad de aplicacion termica en virtud del empleo de madera,
- fabricacion economica eficiente de la capa central a traves de factores de prensa reducidos en virtud de la densidad reducida,
- fabricacion eficiente economica de las capas de cubierta a traves de factores de prensa reducidos en virtud de la densidad reducida,
- empleo de tecnica mas sencilla y, por lo tanto, mas economica en virtud de la densidad reducida de la capa central como de toda la placa,
- para la capa central se pueden emplear en virtud de la densidad bruta reducida y el buen comportamiento de desgasificacion condicionado de esta manera tambien virutas con una humedad de hasta aproximadamente 20 %. No es necesario el gasto de secado alto como en el caso de las placas de virutas, en cuya fabricacion se secan las virutas hasta 2 % aproximadamente,
- espectro de aplicacion mayor que los materiales de madera clasicos y otros materiales ligeros de otro tipo,
- facilidad de procesamiento como placas de viruta convencionales con densidad mas baja.
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Con respecto a una rentabilidad elevada de la fabricacion de materiales de madera ligeros, recubiertos de acuerdo con la invencion, a partir de al menos tres capas de acuerdo con la figura 1, se podrfa realizar el prensado de las capas de cubierta 2 de manera mas ventajosa al mismo tiempo con el prensado de materiales de impregnacion (designados tambien como pelfculas de melamina, laminados o papeles decorativos impregnados con resina de impregnacion) 3 y otros materiales de recubrimiento solidos. Esto es posible puesto que las capas de cubierta de la placa de material de madera de acuerdo con la invencion solamente son muy finas y de esta manera se transmite el calor todavfa bien a traves de las capas de cubierta sobre el adhesivo lfquido 4 a endurecer entre las capas de cubierta 2 y la capa central 1. El adhesivo se puede aplicar de acuerdo con la concepcion de la instalacion de fabricacion sobre los lados inferiores de las capas de cubierta o sobre las superficies de la capa central.
Como adhesivo se contemplan aquf, por ejemplo, cola PVAC, cola de urea-formaldehfdo o adhesivos de fusion con tiempo abierto mas largo. El empleo de cola de urea-formaldehfdo con adicion de diluyentes para el relleno de agujeros mas pequenos eventualmente presentes en las superficies de las capas de cubierta puede ser especialmente ventajoso. De esta manera, se pueden emplear capas de cubierta todavfa mas finas. En lugar de adhesivo lfquido puede ser ventajosa tambien, por razones de la tecnica de procedimientos, una pelfcula adhesiva solida.
Tabla 1
Propiedad
Capa central Capa de cubierta Placa ligera de material de madera, segun la invencion, compuesta de capas de cubierta y capa central Placa de virutas de mueble convencional
Densidad
17 1 19 19
[mm]
Densidad bruta [kg/m3]
320 900 385* 660
Resistencia a la traccion transversal [N/mm2]
0,25 0,8 0,25 0,35
Resistencia a la flexion [N/mm2]
8 n.b. 12** 12
* La densidad bruta real de la placa ligera de material de madera de acuerdo con la invencion es ligeramente mas alta que la densidad bruta calculada, puesto que se emplea todavfa un adhesivo para la union de la capa central con las capas de cubierta. Este repercute elevando el peso. Si se rectifican las capas de cubierta despues del encolado sobre la capa central en el lado superior, lo que puede ser ventajoso para determinados fines de aplicacion, la densidad bruta de toda la placa se reduce de nuevo ligeramente. Un rectificado de calibracion puede ser ventajoso, por ejemplo, para un recubrimiento de ciclo corto. Las capas de cubierta pueden ser rectificadas por un lado o por ambos lados tambien antes del encolado sobre la capa central, por ejemplo, para conseguir una calibracion exacta de las capas de cubierta.
** El efecto de bloqueo a traves de la union de capas de cubierta finas con una capa central ligera repercute elevando la resistencia a la flexion (y tambien en el modulo-E no indicado aquf).
Las propiedades varfan en funcion de los parametros seleccionados durante la fabricacion.

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    REIVINDICACIONES
    1. Placa de material de madera de varias capas formada de al menos tres capas encoladas entre si, caracterizada por que la capa central presenta un espesor de 6 a 200 mm y esta constituida por una placa de virutas o de fibras, con una densidad bruta inferior a 500 kg/m3 y las capas de cubierta presentan espesores de 0,5 a 2 mm y estan constituidas de una placa de virutas o de fibras o de forros kraft, papel, carton, chapa, HPL o CPL, que presentan una densidad bruta de mas de 500 kg/m3, teniendo las virutas de la capa central una longitud entre 5 y 40 mm.
  2. 2. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que las capas de cubierta con placas de fibras de densidad media (MDF) o bien HDF (tablero de fibras de alta densidad).
  3. 3. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que las fibras de las capas de cubierta estan constituidas inhomogeneas.
  4. 4. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizada por que presenta sobre el lado que forma el lado exterior fibras mas finas en comparacion con las fibras, que estan presentes sobre el lado que apunta en la direccion de las capas centrales.
  5. 5. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, que las capas de cubierta presentan una densidad bruta entre 800 y 1200 kg/cm3.
  6. 6. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, que las capas de cubierta presentan un espesor entre 0,5 y 1,2 mm de espesor.
  7. 7. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, que las capas de cubierta estan constituidas de DMF fina o de placas de virutas finas ligadas isocianatos o con adhesivos de policondensacion.
  8. 8. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que las capas de cubierta estan seleccionadas de diferentes materiales.
  9. 9. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que las capas de cubierta estan impresas y/o laqueadas.
  10. 10. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que las capas de cubierta estan encoladas con adhesivos de poliadicion o de policondensacion sobre la capa central.
  11. 11. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que la capa central presenta una densidad bruta entre 200 y 400 kg/m3.
  12. 12. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por que la capa central esta constituida de espesor uniforme y homogenea a partir de una capa de virutas.
  13. 13. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por que la capa central esta constituida de virutas con una densidad aparente inferior a 120 kg/m3, con preferencia con una densidad aparente inferior a 80 kg/m3 con relacion al material absolutamente seco.
  14. 14. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada por que las virutas de la capa central estan formadas total o parcialmente mediante mecanizacion por arranque de virutas en la direccion de las fibras de madera, como por ejemplo virutas de cepillado, virutas de fresado o lana de madera y de esta manera estan total o parcialmente curvadas y/o dobladas y son muy voluminosas.
  15. 15. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada por que las virutas de la capa central estan constituidas con preferencia hasta 50 a 80 % de madera mecanizada por arranque de virutas en la direccion de las fibras de madera, como por ejemplo virutas de cepillado o virutas de fresado y estan constituidas hasta 20 a 50 % de madera mecanizada por arranque de virutas no o predominantemente no en la direccion de las fibras de madera, como por ejemplo en el caso de virutas de una mecanizadora por arranque de virutas de anillo de cuchillas o de un molino.
  16. 16. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada por que las virutas de la capa central estan constituidas de tipos de madera blanda, como pino, rodeno, abeto, sauce o chopo.
  17. 17. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada por que la capa central presenta en funcion del tipo de aglutinante una porcion de aglutinante entre 3 y 25 %.
    caracterizada por
    caracterizada por
    caracterizada por con poliuretanos,
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  18. 18. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada por que las virutas de la capa central tienen una longitud entre 10 y 40 mm, y tienen un espesor entre 0,2 y 1 mm, de manera mas ventajosa entre 0,2 y 0,6 mm.
  19. 19. Placa de material de madera de varias capas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada por que la relacion del espesor de las capas de cubierta con respecto a las capas centrales es de manera mas ventajosa aproximadamente 1:4 en una placa de material de madera de acuerdo con la invencion de 10 mm de espesor, 1:9 en una placa de 20 mm de espesor y 1:19 en una placa de 40 mm de espesor.
  20. 20. Procedimiento para la fabricacion de una placa de material de madera de varias capas de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado por que la capa central es encolada con las capas de cubierta.
  21. 21. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 20, caracterizado por que las capas de cubierta solamente son encoladas despues de la fabricacion de la capa central con esta.
  22. 22. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 20, caracterizado por que el encolado de las capas de cubierta con la capa central se realiza al mismo tiempo con la fabricacion de la capa central durante el prensado de la capa central.
  23. 23. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizado por que las capas de cubierta y las capas centrales se fabrican por separado.
  24. 24. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizado por que la capa central es encolada con adhesivos de poliadicion o de policondensacion con las capas de cubierta.
  25. 25. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 24, caracterizado por que las virutas de la capa central son encoladas con un adhesivo espumoso.
  26. 26. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 25, caracterizado por que la capa central es rectificada antes del prensado con las capas de cubierta.
  27. 27. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 26, caracterizado por que las capas de cubierta son prensadas por medio de un material de impregnacion o de una pelicula adhesiva obre la capa central.
  28. 28. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 27, caracterizado por que las capas de cubierta son impresas y/o laqueadas.
  29. 29. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 28, caracterizado por que las capas de cubierta son prensadas con una prensa ciclica o con una prensa que trabaja de forma continua con la capa central.
  30. 30. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 29, caracterizado por que la capa central es fabricada a traves de prensado de virutas encoladas con una prensa de doble cinta continua o con una prensa de inyeccion de vapor que trabaja continuamente o bien una prensa de inyeccion de vapor / aire caliente.
  31. 31. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 30, caracterizado por que la capa central es fabricada a traves de prensado de virutas encoladas con una prensa que trabaja de forma sincronizada o con una prensa de inyeccion de vapor que trabaja en forma sincronizada.
  32. 32. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 31, caracterizado por que se trabaja con prensas que trabajan de forma diferente, como prensas de inyeccion de vapor o prensas de inyeccion de vapor y aire caliente y prensas con placas calefactoras.
  33. 33. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 20 a 32, caracterizado por que la capa central es fabricada a traves de prensado de virutas encoladas dispersas en una torta, a traves de combinacion de un calentamiento previo de la estera con una prensa de doble cinta continua o una prensa sincronizada.
  34. 34. Utilizacion de la placa de material de viruta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 19 como placa de virutas para muebles.
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