EP0839616A2 - Method for preparing wood particle boards with an organic binder - Google Patents

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EP0839616A2
EP0839616A2 EP97114775A EP97114775A EP0839616A2 EP 0839616 A2 EP0839616 A2 EP 0839616A2 EP 97114775 A EP97114775 A EP 97114775A EP 97114775 A EP97114775 A EP 97114775A EP 0839616 A2 EP0839616 A2 EP 0839616A2
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wood
press
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fleece
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Volker Dipl.-Ing. Thole
Jadranko Dipl.-Ing. Jahic
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08Moulding or pressing
    • B27N3/18Auxiliary operations, e.g. preheating, humidifying, cutting-off

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of wood materials from lignocellulose-containing particles such as chips and fibers and organic binders.
  • Wood materials made of fibers, chips or strands can be produced particularly efficiently using organic binders.
  • Condensation resins urea and phenol formaldehyde
  • isocyanates as well as mixtures of these binders are mainly used for gluing.
  • the curing time of organic binders depends on the temperature and time. For reasons of economy, the nonwovens formed from glued particles are compressed in hot presses.
  • the pressing time among other factors (type of binder, shape of the particles, fleece structure), is crucially determined by the time required for the fleece to warm up to the gelling temperature of the binder. Since the economic efficiency of the production of wood-based materials is significantly influenced by the necessary pressing time t p , the fleece should be warmed up quickly.
  • the heat transfer from the hot press plates into the fleece takes place through heat conduction and flow.
  • High densities result in high flow resistance, low humidities are unfavorable for heat conduction.
  • the mechanical requirements for wood-based materials require board densities, where the high flow resistance already has a noticeable effect on the pressing time. It is not expedient to compensate for this negative influence of the density by a higher particle moisture of the entire chip mass.
  • the heating time can be shortened, but the total pressing time is not reduced because the steam has to escape through the narrow surfaces of the plate.
  • DE F1658 XII / 381 proposes to vary the moisture of the individual layers of a plate. Warming is favored if the outer layers are significantly wetter than the middle layer. However, the particle moisture must be set so that the amount of steam flowing into the middle layer causes faster heating without simultaneously generating an internal pressure that destroys the glue joints between the middle layer particles when the press is opened. (Burst). The steam energy that can be used for heating is therefore limited.
  • the physical background of the steam boost process developed by Klauditz is targeted heating using steam that flows from the moist outer layers into the middle layer.
  • the top layers of a particle board fleece are sprayed with water. Spraying water on the outer layers (moistening) is better in terms of warmth than using chips with higher moisture.
  • the evaporation of water, which is integrated as moisture in the wood structure, requires more energy than water accumulated on the chip surfaces (Kollmann, HRW 1957, pp. 35-44; Keylwerth, Holzaba und Holzverêt 1959, pp. 51-57; Stegmann, v. Bismark, Holzforschung und Holzvertechnisch 1967, pp. 53-59).
  • the time taken for the fleece to heat up to boiling temperature depends on the heating plate temperature and the amount of water sprayed on each surface m w . From a certain amount of water onwards, several studies show a decreasing relationship between the amount of water applied and the warming-up time. In practice, therefore, water quantities of more than 200 g / m 2 are not expedient in the case of chipboard with a thickness of 20 mm. In addition, large amounts of water sprayed on reduce the resistance to bending and lifting. High heating plate temperatures promote rapid evaporation of the sprayed water. The warm-up time is getting shorter.
  • the object of the present invention is to provide a method with which pressing times can be achieved in a conventional heating press which are significantly shorter than in the steam boost method.
  • the press can be opened briefly after the over-compression than it corresponds to the plate thickness (press plate spacing> target plate thickness). The flow resistance is then even lower, the heating of thick plates in particular is favored.
  • binders All conventional condensation glues and isocyanate can be used as binders.
  • a particular advantage of this process is that such binders are used economically be able to swell before the actual hardening.
  • Such binders contain, for example, starch or proteins.
  • thermocouple With a thermocouple inserted in the middle of the fleece, a temperature of 100 ° C. was determined after 110 s (pressing phase t D ). With the selected specific pressing time of 11 s / mm, the plate had to remain in the press for a further 66 s (pressing phase t H ). The temperature profile corresponds to curve 1 in FIG. 1.
  • thermocouple With a thermocouple inserted in the middle of the fleece, a temperature of 100 ° C. was determined after 132 s (pressing phase t D ). With the specific pressing time selected of 13 s / mm, the plate had to remain in the press for a further 76 s (pressing phase t H ).
  • Example 6 With the same glued fibrous material as in Example 6, another panel was produced. In contrast to Example 6, however, a quantity of water corresponding to 100 g / m 2 was sprayed onto each fleece surface after the pre-compaction.
  • the fleece was first compressed to a plate thickness of 14 mm. At a temperature of 60 ° C in the middle of the plate, the distance between the press plates was increased to the nominal thickness of the plate (16 mm).
  • the shortening of the pressing time for the new specific pressing time was 7.6 s / mm, compared to the pressing time in Example 6, 87 s.
  • a fleece prepared as in Example 2 was first compressed in the hot press at a compression speed of 7 mm / s to a plate thickness of 14 mm.
  • the distance between the press plates was increased to 17 mm and after 3 s it was reduced to the target thickness of the plate (16 mm).
  • the shortening of the pressing time for the new specific pressing time was 6.9 s / mm, compared to the pressing time in Example 1, 65 s.

Abstract

The method involves pressing a mat to be formed into board in a hot plate press for a first press phase period of 20-90 s. The mat is over-compressed to a thickness of 0.80-0.98 of the desired final thickness. The pressure is applied to the mat at least for long enough to allow 50-100 g of water to be sprayed on to the outer surfaces of the mat and for the water to reach the point where steam is starting to form. The energy of the water is such that when the plates are moved apart in a second press phase to a distance equal to the final thickness of the board, there is a secondary steam shock effect causing a spontaneous increase of temperature within the mat of at least 15 degrees .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus lignocellulosehaltigen Partikeln wie Späne und Fasern und organischen Bindemitteln.The invention relates to a process for the production of wood materials from lignocellulose-containing particles such as chips and fibers and organic binders.

Holzwerkstoffe aus Fasern, Spänen oder Strands lassen sich besonders rationell unter Verwendung organischer Bindemittel herstellen. Überwiegend werden Kondensationsharze (Harnstoff- und Phenolformaldehyd) und Isocyanate sowie Abmischungen dieser Bindemittel zur Verleimung eingesetzt. Die Erhärtungszeit organischer Bindemittel ist temperatur- und zeitabhängig. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit erfolgt die Verdichtung der aus beleimten Partikeln gebildeten Vliese daher in Heißpressen. Die Preßzeit wird neben anderen Faktoren (Bindemitteltyp, Form der Partikel, Vliesstruktur) entscheidend durch die Zeit bestimmt, die zur Erwärmung des Vlieses auf die Geliertemperatur des Bindemittels erforderlich ist. Da die Wirtschaftlichkeit der Holzwerkstoffherstellung maßgeblich durch die notwendige Preßzeit tp beeinflußt wird, ist eine schnelle Durchwärmung des Vlieses anzustreben. Die Wärmeübertragung von den heißen Preßplatten in das Vlies erfolgt durch Wärmeleitung und Strömung. Hohe Dichten bewirken einen hohen Strömungswiderstand, geringe Feuchten sind ungünstig für die Wärmeleitung. Die mechanischen Anforderungen an Holzwerkstoffe verlangen aber Plattendichten, bei denen sich der hohe Strömungswiderstand bereits merklich auf die Preßzeit auswirkt. Diesen negativen Einfluß der Dichte durch eine höhere Partikelfeuchte der gesamten Spanmasse zu kompensieren, ist nicht zweckmäßig. Zwar gelingt es die Durchwärmungzeit zu verkürzen, die gesamte Preßzeit wird aber nicht geringer, weil der Dampf über die Schmalflächen der Platte entweichen muß.Wood materials made of fibers, chips or strands can be produced particularly efficiently using organic binders. Condensation resins (urea and phenol formaldehyde) and isocyanates as well as mixtures of these binders are mainly used for gluing. The curing time of organic binders depends on the temperature and time. For reasons of economy, the nonwovens formed from glued particles are compressed in hot presses. The pressing time, among other factors (type of binder, shape of the particles, fleece structure), is crucially determined by the time required for the fleece to warm up to the gelling temperature of the binder. Since the economic efficiency of the production of wood-based materials is significantly influenced by the necessary pressing time t p , the fleece should be warmed up quickly. The heat transfer from the hot press plates into the fleece takes place through heat conduction and flow. High densities result in high flow resistance, low humidities are unfavorable for heat conduction. The mechanical requirements for wood-based materials, however, require board densities, where the high flow resistance already has a noticeable effect on the pressing time. It is not expedient to compensate for this negative influence of the density by a higher particle moisture of the entire chip mass. The heating time can be shortened, but the total pressing time is not reduced because the steam has to escape through the narrow surfaces of the plate.

Zur Verbesserung der Durchwärmungsbedingungen wurden mehrere Verfahren vorgeschlagen und in die Praxis umgesetzt. In der DE F1658 XII/381 wird vorgeschlagen, die Feuchte der einzelnen Schichten einer Platte zu variieren. Die Durchwärmung wird begünstigt, wenn die Deckschichten deutlich feuchter sind als die Mittelschicht. Die Partikelfeuchte muß aber so eingestellt sein, daß die in die Mittelschicht eingeströmte Dampfmenge eine schnellere Erwärmung bewirkt ohne gleichzeitig einen Innendruck zu erzeugen, der die Leimfugen zwischen den Mittelschichtpartikeln beim Öffnen der Presse zerstört. (Platzer). Die zur Durchwärmung nutzbare Dampfenergie ist daher beschränkt.To improve the warming conditions, several methods have been proposed and put into practice. DE F1658 XII / 381 proposes to vary the moisture of the individual layers of a plate. Warming is favored if the outer layers are significantly wetter than the middle layer. However, the particle moisture must be set so that the amount of steam flowing into the middle layer causes faster heating without simultaneously generating an internal pressure that destroys the glue joints between the middle layer particles when the press is opened. (Burst). The steam energy that can be used for heating is therefore limited.

Eine gezielte Durchwärmung mittels Dampf, der von den feuchten Deckschichten in die Mittelschicht strömt, ist der physikalische Hintergrund des von Klauditz entwickelten Dampfstoßverfahrens. Hierbei werden die Deckschichten eines Spanplattenvlieses mit Wasser besprüht. Das Aufsprühen von Wasser auf die Deckschichten (Befeuchten) ist in bezug auf die Durchwärmung besser, als die Verwendung von Spänen mit höherer Feuchte. Die Verdampfung von Wasser, das als Feuchte in der Holzstruktur eingebunden ist, erfordert mehr Energie, als daß auf den Spanoberflächen angelagerte Wasser (Kollmann, HRW 1957, S. 35-44; Keylwerth, Holzforschung und Holzverwertung 1959, S. 51-57; Stegmann, v. Bismark, Holzforschung und Holzverwertung 1967, S. 53-59).The physical background of the steam boost process developed by Klauditz is targeted heating using steam that flows from the moist outer layers into the middle layer. The top layers of a particle board fleece are sprayed with water. Spraying water on the outer layers (moistening) is better in terms of warmth than using chips with higher moisture. The evaporation of water, which is integrated as moisture in the wood structure, requires more energy than water accumulated on the chip surfaces (Kollmann, HRW 1957, pp. 35-44; Keylwerth, Holzforschung und Holzverwertung 1959, pp. 51-57; Stegmann, v. Bismark, Holzforschung und Holzverwertung 1967, pp. 53-59).

Die Zeit bis zur Enwärmung der Vliesmitte auf Siedetemperatur ist abhängig von der Heizplattentemperatur und von der pro Fläche aufgesprühten Wassermenge mw. Mehrere Untersuchungen belegen ab einer bestimmten Wassermenge einen abnehmenden Zusammenhang zwischen der aufgebrachten Wassermenge und der Durchwärmungszeit. Praktisch sind daher bei diesem Verfahren Wassermengen von mehr als 200 g/m2 bei Spanplatten von 20 mm Dicke nicht zweckmäßig. Ferner vermindern hohe aufgesprühte Wassermassen die Biege- und Abhebefestigkeit. Hohe Heizplattentemperaturen begünstigen eine schnelle Verdampfung des aufgesprühten Wassers. Die Durchwärmungszeit wird kürzer.The time taken for the fleece to heat up to boiling temperature depends on the heating plate temperature and the amount of water sprayed on each surface m w . From a certain amount of water onwards, several studies show a decreasing relationship between the amount of water applied and the warming-up time. In practice, therefore, water quantities of more than 200 g / m 2 are not expedient in the case of chipboard with a thickness of 20 mm. In addition, large amounts of water sprayed on reduce the resistance to bending and lifting. High heating plate temperatures promote rapid evaporation of the sprayed water. The warm-up time is getting shorter.

Ein weiteres Verfahren zur Verkürzung der Preßzeit wird von Pungs und Lamberts beschrieben (HRW 1954, S. 20-25). Bei diesem Verfahren wurde die Erwärmung des Spanplattenvlieses mittels Heizplatten durch eine Hochfrequenzerwärmung ersetzt. Vorteilhaft ist dieses Verfahren, weil die Aufheizung gleichmäßig über die gesamte Plattendicke erfolgt. Nachteilig ist der hohe Bedarf an elektrischer Energie. Auch eine Vorerwärmung des Vlieses mittels Hochfrequenz konnte sich nicht durchsetzen, obwohl bei einer Spanplatte (Dicke 20 mm) die Vorerwärmung von 20 C auf 60 C die Preßzeit von 160 s auf 90 s reduzieren kann. Neben dem relativ hohen Energieaufwand ist die in der Spanplattenanlage schwer zu realisierende Abschirmung und Metallfreiheit von angrenzenden Anlagenteilen besonders nachteilig.Another method for shortening the pressing time is described by Pungs and Lamberts (HRW 1954, pp. 20-25). In this process, the heating of the chipboard fleece by means of heating plates was replaced by high-frequency heating. This method is advantageous because the heating takes place uniformly over the entire plate thickness. The high demand for electrical energy is disadvantageous. Preheating the fleece by means of high frequency was also not successful, although with a chipboard (thickness 20 mm) preheating from 20 C to 60 C can reduce the pressing time from 160 s to 90 s. In addition to the relatively high expenditure of energy, the shielding which is difficult to implement in the particle board system and the absence of metal from adjacent system parts is particularly disadvantageous.

Die Durchwärmung des Vlieses mittels Dampf wird im US-Patent 4.517.147 beschrieben. Bei diesem System sind die Preßplatten mit Bohrungen versehen, durch die beim Schließen der Presse Dampf über die Plattenfläche in das Vlies eingeblasen wird. Die freiwerdende Kondensationswärme bewirkt eine schnelle Durchwärmung des Vlieses. Der hohe maschinelle Aufwand ist zur Zeit nur bei der Herstellung dicker Platten und Dämmvliesen, die aufgrund ihrer geringen Dichte eine schlechte Warmeleitung haben, gerechtfertigt.
Die bisher bekannten Verfahren zur schnelleren Durchwärmung eines Vlieses aus span- oder faserförmigen Partikeln, erfordern immer dann besondere aufwendige Einrichtungen, wenn eine Preßzeit angestrebt wird, die kürzer ist als beim Dampfstoßverfahren nach Klauditz.
The heating of the fleece by means of steam is described in US Pat. No. 4,517,147. In this system, the press plates are provided with holes through which steam is blown into the fleece over the plate surface when the press is closed. The heat of condensation released quickly heats the fleece. The high level of mechanical effort is currently justified only in the production of thick boards and insulating fleeces, which have poor heat conduction due to their low density.
The previously known methods for faster heating of a nonwoven made of chip or fibrous particles always require special complex devices when a pressing time is sought which is shorter than in the steam blasting method according to Klauditz.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem, in einer konventionellen Heizpresse Preßzeiten realisiert werden können, die deutlich kürzer sind als beim Dampfstoßverfahren.The object of the present invention is to provide a method with which pressing times can be achieved in a conventional heating press which are significantly shorter than in the steam boost method.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 9 sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens angegeben.
Entscheidend für die schnelle Durchwärmung ist die Dampfdruck- und Temperaturdifferenz zwischen den Deckschichten und der Mittelschicht und ein relativ geringer Strömungswiderstand in der Mittelschicht der Platte. Nach der Verdichtung des Vlieses in der Heißpresse unterhalb der Sollplattendicke (Preßphase tO), wird das in der Deckschicht vorhandene Wasser, begünstigt durch guten Wärmeübergang aufgrund der hohen Dichte, schnell in die Dampfphase überführt. Bei der Vergrößerung des Preßplattenabstandes auf Plattendicke (Preßphase tH), wird der Strömungswiderstand deutlich vermindert, der in den Deckschichten gespeicherte Dampf strömt in die Mittelschicht. Überraschenderweise hat sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren herausgestellt, daß eine Überverdichtung des Vlieses in der Heißpresse sich nicht oder nur unwesentlich auf die mechanischen Eigenschaften der Platte auswirkt. Mit einem bisher nicht bekannten "sekundärem Dampfstoßeffekt" wird eine sehr schnelle Durchwärmung des Vlieses eingeleitet. Bei einer genauen Abstimmung der Einflußparameter Preßtemperatur, Spanfeuchte, Überverdichtungszeit, Partikelabmessungen und Schließ- bzw. Öffnungsgeschwindigkeit können Durchwärmungsgeschwindigkeiten von mehr als 10° C/s erreicht werden. Zusätzliche Einrichtungen wie Heizeinrichtungen und Dampferzeuger sind nicht erforderlich. Feuchte Deckschichtpartikel an Stelle einer Wasserbedüsung sind besonders bei der Herstellung von MDF vorteilhaft, da hierdurch eine Fleckenbildung verhindert wird.
This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advantageous further developments of the method are specified in claims 2 to 9.
Decisive for the rapid warming up is the vapor pressure and temperature difference between the cover layers and the middle layer and a relatively low flow resistance in the middle layer of the plate. After the fleece has been compacted in the hot press below the target plate thickness (pressing phase t O ), the water in the top layer, favored by good heat transfer due to the high density, is quickly transferred to the vapor phase. When the distance between the press plates is increased to the plate thickness (press phase t H ), the flow resistance is significantly reduced and the steam stored in the cover layers flows into the middle layer. Surprisingly, it has been found in the method according to the invention that over-compaction of the nonwoven in the hot press has no or only an insignificant effect on the mechanical properties of the plate. With a hitherto unknown "secondary steam boost effect" a very rapid heating of the fleece is initiated. With a precise coordination of the influencing parameters of pressing temperature, chip moisture, over-compression time, particle dimensions and closing or opening speed, heating rates of more than 10 ° C / s can be achieved. Additional facilities such as heating devices and steam generators are not required. Moist surface layer particles instead of water spraying are particularly advantageous in the production of MDF, as this prevents staining.

Bei Fertigung von dicken Platten folgt nach der Vergrößerung des Preßplattenabstandes auf Solldicke eine weitere Überverdichtungsphase. Es hat sich gezeigt, daß bei einer erneuten Überverdichtung wieder eine hohe Temperatur- und Druckdifferenz zwischen dem äußeren Plattenbereich und der Mittelschicht entsteht. Dies kann zu einer schnellen Durchwärmung der Mittelschicht auch dann genutzt werden, wenn die Dampfmenge der ersten Phase zur Durchwärmung auf Siedetemperatur nicht ausreichte. Auch ein pulsierendes Öffnen und Schließen der Presse, bis die Temperatur in der Mittelschicht 100° C beträgt, ist möglich.In the production of thick plates, a further overcompression phase follows after increasing the distance between the press plates and the target thickness. It has been shown that a high temperature and pressure difference between the outer plate area and the middle layer again arises with a renewed over-compression. This can also be used to heat the middle layer quickly if the amount of steam in the first phase is not sufficient to heat it to boiling temperature. A pulsating opening and closing of the press until the temperature in the middle layer is 100 ° C is also possible.

Werden Vliese zu Platten verpreßt, die ein hohes Rückfederungsverhalten zeigen, kann die Presse nach der Überverdichtung kurzzeitig weiter geöffnet werden als es der Plattendicke entspricht (Preßplattenabstand > Solldicke der Platte). Der Strömungswiderstand ist dann noch geringer, die Durchwärmung insbesondere dicker Platten wird begünstigt.If nonwovens are pressed into plates that show a high springback behavior, the press can be opened briefly after the over-compression than it corresponds to the plate thickness (press plate spacing> target plate thickness). The flow resistance is then even lower, the heating of thick plates in particular is favored.

Als Bindemittel können alle üblichen Kondensationsleime und Isocyanat verwendet werden. Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist es auch, daß solche Bindemittel wirtschaftlich eingesetzt werden können, die vor der eigentlichen Erhärtung zunächst aufquellen müssen. Solche Bindemittel enthalten z.B. Stärke oder Proteine.All conventional condensation glues and isocyanate can be used as binders. A particular advantage of this process is that such binders are used economically be able to swell before the actual hardening. Such binders contain, for example, starch or proteins.

Das Verfahren wird anhand der nachfolgenden Beispiele und Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:
Erwärmung der Mittelschicht bei der Herstellung von Spanplatten entsprechend Beispiel 1, 2 und 5 in Abhängigkeit von der Zeit und den Preßbedingungen mit und ohne Oberflächenbefeuchtung.
Fig. 2:
Preßplattenabstand und Temperaturverlauf in der Deck- bzw. Mittelschicht bei der Herstellung einer Spanplatte mit sekundärem Dampfstoß entsprechend Beispiel 9.
Fig. 3:
Ausschnitt A von Fig. 2.
Fig. 4:
Preßplattenabstand und Temperaturverlauf in der Deck-, Zwischen- und Mittelschicht bei der Heißpressung von Holzwerkstoffen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und einem zweifachen sekundären Dampfstoß.
The method is explained in more detail using the following examples and figures. Show it:
Fig. 1:
Heating of the middle layer in the production of chipboard according to Examples 1, 2 and 5 depending on the time and the pressing conditions with and without surface moistening.
Fig. 2:
Press plate spacing and temperature profile in the top or middle layer in the production of a particle board with a secondary steam boost according to Example 9.
Fig. 3:
Section A from FIG. 2.
Fig. 4:
Press plate spacing and temperature profile in the top, intermediate and middle layer in the hot pressing of wood-based materials in the method according to the invention and a double secondary burst of steam.

Beispiel 1example 1

Zur Herstellung einer einschichtigen Spanplatte, Rohdichte 650 kg/m3, Dicke 16 mm wurden die auf eine Feuchte von 3 % getrockneten Späne mit einem üblichen Harnstoff-Formaldehydharz beleimt (Leimanteil 10 % bezogen auf atro Späne). Bei einem Festharzgehalt in der Leimflotte von 60 % betrug die Spanfeuchte nach dem Beleimen 9,6 %. Die Beleimten Späne werden zu einem Vlies gestreut und mittels einer Heißpresse, Preßplattentemperatur 220 °C, verdichtet. Zur Heißpressung wurde ein konventionelles Preßprogramm verwendet, d.h., nachdem der Preßplattenabstand auf Vliesdicke vermindert wurde, erfolgte die Verdichtung des Vlieses auf Solldicke der Platte mit einer Verdichtungsgeschwindigkeit von 7 mm/s. Mit einem in die Vliesmitte eingelegten Thermoelement wurde nach 110 s eine Temperatur von 100 °C ermittelt (Preßphase tD ). Bei der gewählten spezifischen Preßzeit von 11 s/mm mußte die Platte für weitere 66 s (Preßphase tH) in der Presse verbleiben. Der Temperaturverlauf entspricht der Kurve 1 in Fig. 1.To produce a single-layer chipboard, bulk density 650 kg / m 3 , thickness 16 mm, the chips dried to a moisture content of 3% were glued with a customary urea-formaldehyde resin (glue content 10% based on dry chips). With a solid resin content in the glue bath of 60%, the chip moisture after gluing was 9.6%. The glued chips are spread into a fleece and compacted using a hot press, press plate temperature 220 ° C. A conventional pressing program was used for hot pressing, ie after the pressure plate distance was reduced to nonwoven thickness, the nonwoven was compacted to the desired thickness of the plate at a compression speed of 7 mm / s. With a thermocouple inserted in the middle of the fleece, a temperature of 100 ° C. was determined after 110 s (pressing phase t D ). With the selected specific pressing time of 11 s / mm, the plate had to remain in the press for a further 66 s (pressing phase t H ). The temperature profile corresponds to curve 1 in FIG. 1.

Beispiel 2Example 2

Mit dem gleichen beleimten Spanmaterial und dem gleichen Preßprogramm wurde eine weitere Platte hergestellt. Im Unterschied zum Beispiel 1 wurde aber auf jede Vliesoberfläche eine Wassermenge entsprechend 100 g/m2 aufgesprüht. Bedingt durch den Dampfstoß wurde in der Vliesmitte bereits nach 90 s (Preßphase tD) eine Temperatur von 100 °C erreicht (Kurve 2 in Fig. 1). Zur Aushärtung des Leims war wie in Beispiel 1 (Preßphase tH) eine weitere Preßzeit von 66 s erforderlich. Hieraus ergibt sich eine Gesamtpreßzeit tges von t ges = 156 s

Figure imgb0001
. Die Preßzeitverkürzung betrug bei der neuen spezifischen Preßzeit von 9,75 s/mm, gegenüber der Preßzeit in Beispiel 1, 28 s.Another board was produced using the same glued chip material and the same pressing program. In contrast to Example 1, however, an amount of water corresponding to 100 g / m 2 was sprayed onto each fleece surface. Due to the steam boost, a temperature of 100 ° C. was reached in the middle of the fleece after 90 s (pressing phase t D ) (curve 2 in FIG. 1). As in Example 1 (pressing phase t H ), a further pressing time of 66 s was required to harden the glue. This results in a total pressing time t tot of t total = 156 s
Figure imgb0001
. The reduction in pressing time was at the new specific pressing time of 9.75 s / mm, compared to the pressing time in Example 1, 28 s.

Beispiel 3Example 3

Ein wie in Beispiel 2 vorbereitetes Vlies wurde in der Heißpresse mit der Verdichtungsgeschwindigkeit von 7 mm/s zunächst auf eine Plattendicke von 14 mm verdichtet. Bei einer Temperatur von 80 °C in der Plattenmitte wurde der Preßplattenabstand auf die Solldicke der Platte (16 mm) vergrößert. Die Durchwärmungszeit bis auf eine Plattenmittentemperatur von 100 °C betrug 77 s. Hieraus ergibt sich eine Gesamtpreßzeit tges von t ges = 143s

Figure imgb0002
. Die Preßzeitverkürzung betrug bei der neuen spezifischen Preßzeit von 8,9 s/mm, gegenüber der Preßzeit in Beispiel 1, 33 s.A fleece prepared as in Example 2 was first compressed in the hot press at a compression speed of 7 mm / s to a plate thickness of 14 mm. At a temperature of 80 ° C in the middle of the plate, the distance between the press plates was increased to the nominal thickness of the plate (16 mm). The soak time to a plate center temperature of 100 ° C was 77 s. This results in a total pressing time t tot of t total = 143s
Figure imgb0002
. The shortening of the pressing time for the new specific pressing time was 8.9 s / mm, compared to the pressing time in Example 1, 33 s.

Beispiel 4Example 4

Ein wie in Beispiel 2 vorbereitetes Vlies wurde in der Heißpresse mit der Verdichtungsgeschwindigkeit von 7 mm/s zunächst auf eine Plattendicke von 14 mm verdichtet. Bei einer Temperatur von 70 °C in der Plattenmitte wurde der Preßplattenabstand auf die Solldicke der Platte (16 mm) vergrößert. Die Durchwärmungszeit bis auf eine Plattenmittentemperatur von 100 °C betrug 68 s. Hieraus ergibt sich eine Gesamtpreßzeit tges von t ges = 134s

Figure imgb0003
. Die Preßzeitverkürzung betrug bei der neuen spezifischen Preßzeit von 8,3 s/mm, gegenüber der Preßzeit in Beispiel 1, 42 s.A fleece prepared as in Example 2 was first compressed in the hot press at a compression speed of 7 mm / s to a plate thickness of 14 mm. At a temperature of 70 ° C in the middle of the plate, the distance between the press plates was increased to the nominal thickness of the plate (16 mm). The soak time to a plate center temperature of 100 ° C was 68 s. This results in a total pressing time t tot of t total = 134s
Figure imgb0003
. The shortening of the pressing time for the new specific pressing time was 8.3 s / mm, compared to the pressing time in Example 1, 42 s.

Beispiel 5Example 5

Ein wie in Beispiel 2 vorbereitetes Vlies wurde in der Heißpresse mit der Verdichtungsgeschwindigkeit von 7 mm/s zunächst auf eine Plattendicke von 14 mm verdichtet. Bei einer Temperatur von 70 °C in der Plattenmitte wurde der Preßplattenabstand auf die Solldicke der Platte (16 mm) vergrößert. Die Durchwärmungszeit bis auf eine Plattenmittentemperatur von 100 °C betrug 52 s (Kurve 3 in Fig.1). Hieraus ergibt sich eine Gesamtpreßzeit tges von t ges = 118 s

Figure imgb0004
. Die Preßzeitverkürzung beträgt bei der neuen spezifischen Preßzeit von 7,3 s/mm, gegenüber der Preßzeit in Beispiel 1, 58 s.A fleece prepared as in Example 2 was first compressed in the hot press at a compression speed of 7 mm / s to a plate thickness of 14 mm. At a temperature of 70 ° C in the middle of the plate, the distance between the press plates was increased to the nominal thickness of the plate (16 mm). The soak time to a plate center temperature of 100 ° C was 52 s (curve 3 in Fig.1). This results in a total pressing time t tot of t total = 118 s
Figure imgb0004
. The shortening of the pressing time for the new specific pressing time is 7.3 s / mm, compared to the pressing time in Example 1, 58 s.

Beispiel 6Example 6

Zur Herstellung einer MDF, Rohdichte 800 kg/m3, Dicke 16 mm wurden die auf eine Feuchte von 3 % getrockneten Späne mit einem üblichen Harnstoff-Formaldehydharz, Leimanteil 10 % bezogen auf atro Fasern, beleimt. Bei einem Festharzgehalt in der Leimflotte von 60 % beträgt die Faserfeuchte nach dem Beleimen 9,6 %. Die beleimten Fasern wurden zu einem Vlies gestreut und nach einer Vorverdichtung, mittels einer Heißpresse (Preßplattentemperatur 220 °C) verdichtet. Zur Heißpressung wurde ein konventionelles Preßprogramm verwendet. D.h., nachdem der Preßplattenabstand auf Vliesdicke vermindert wurde, erfolgte die Verdichtung des Vlieses auf Solldicke der Platte mit einer Verdichtungsgeschwindigkeit von 7 mm/s. Mit einem in die Vliesmitte eingelegten Thermoelement wurde nach 132 s eine Temperatur von 100 °C ermittelt (Preßphase tD ). Bei der gewählten spezifischen Preßzeit von 13 s/mm mußte die Platte für weitere 76 s (Preßphase tH)in der Presse verbleiben.To produce an MDF, bulk density 800 kg / m 3 , thickness 16 mm, the chips dried to a moisture of 3% were glued with a customary urea-formaldehyde resin, glue content 10% based on dry fibers. With a solid resin content in the glue bath of 60%, the fiber moisture after gluing is 9.6%. The glued fibers were scattered to form a fleece and, after precompaction, were compressed using a hot press (press plate temperature 220 ° C.). A conventional pressing program was used for hot pressing. That is, after the pressure plate spacing was reduced to the fleece thickness, the fleece was compacted to the desired thickness of the plate at a compression speed of 7 mm / s. With a thermocouple inserted in the middle of the fleece, a temperature of 100 ° C. was determined after 132 s (pressing phase t D ). With the specific pressing time selected of 13 s / mm, the plate had to remain in the press for a further 76 s (pressing phase t H ).

Beispiel 7Example 7

Mit dem gleichen beleimten Faserstoff wie in Beispiel 6 wurde eine weitere Platte hergestellt. Im Unterschied zum Beispiel 6 wurde aber nach der Vorverdichtung auf jede Vliesoberfläche eine Wassermenge entsprechend 100 g/m2 aufgesprüht. In der Heißpresse wurde das Vlies zunächst auf eine Plattendicke von 14 mm verdichtet.Bei einer Temperatur von 60 °C in der Plattenmitte wurde der Preßplattenabstand auf die Solldicke der Platte (16 mm) vergrößert. Die Durchwärmungszeit bis auf eine Plattenmittentemperatur von 100 °C betrug 55 s. Hieraus ergibt sich eine Gesamtpreßzeit tges von t ges = 121 s

Figure imgb0005
. Die Preßzeitverkürzung betrug bei der neuen spezifischen Preßzeit von 7,6 s/mm, gegenüber der Preßzeit in Beispiel 6, 87 s.With the same glued fibrous material as in Example 6, another panel was produced. In contrast to Example 6, however, a quantity of water corresponding to 100 g / m 2 was sprayed onto each fleece surface after the pre-compaction. In the hot press, the fleece was first compressed to a plate thickness of 14 mm. At a temperature of 60 ° C in the middle of the plate, the distance between the press plates was increased to the nominal thickness of the plate (16 mm). The soak time to a plate center temperature of 100 ° C was 55 s. This results in a total pressing time t tot of t total = 121 s
Figure imgb0005
. The shortening of the pressing time for the new specific pressing time was 7.6 s / mm, compared to the pressing time in Example 6, 87 s.

Beispiel 8Example 8

Ein wie in Beispiel 7 vorbereitetes Vlies wurde in der Heißpresse mit der Verdichtungsgeschwindigkeit von 7 mm/s zunächst auf eine Plattendicke von 14 mm verdichtet. Bei einer Temperatur von 40 °C in der Plattenmitte wurde der Preßplattenabstand auf die Solldicke der Platte (16 mm) vergrößert. Die Durchwärmungszeit bis auf eine Plattenmittentemperatur von 100 °C betrug 27 s. Hieraus ergibt sich eine Gesamtpreßzeit tges von t ges = 143s

Figure imgb0006
. Die Preßzeitverkürzung betrug bei der neuen spezifischen Preßzeit von 6,43 s/mm, gegenüber der Preßzeit in Beispiel 6, 105 s.A fleece prepared as in Example 7 was first compressed in the hot press at a compression speed of 7 mm / s to a plate thickness of 14 mm. At a temperature of 40 ° C in the middle of the plate, the distance between the press plates was increased to the nominal thickness of the plate (16 mm). The soak time to a plate center temperature of 100 ° C was 27 s. This results in a total pressing time t tot of t total = 143s
Figure imgb0006
. The shortening of the pressing time for the new specific pressing time was 6.43 s / mm, compared to the pressing time in Example 6, 105 s.

Beispiel 9Example 9

Ein wie in Beispiel 2 vorbereitetes Vlies wurde in der Heißpresse mit der Verdichtungsgeschwindigkeit von 7 mm/s zunächst auf eine Plattendicke von 14 mm verdichtet. Bei einer Temperatur von 70 °C in der Plattenmitte wurde der Preßplattenabstand auf 17 mm erhöht und nach einer Zeit von 3 s auf die Solldicke der Platte (16 mm) verringert. Die Durchwärmungszeit bis auf eine Plattenmittentemperatur von 100 °C betrug 45 s ( Fig. 2). Hieraus ergibt sich eine Gesamtpreßzeit tges von t ges = 111 s

Figure imgb0007
. Die Preßzeitverkürzung betrug bei der neuen spezifischen Preßzeit von 6,9 s/mm, gegenüber der Preßzeit in Beispiel 1, 65 s.A fleece prepared as in Example 2 was first compressed in the hot press at a compression speed of 7 mm / s to a plate thickness of 14 mm. At a temperature of 70 ° C in the middle of the plate, the distance between the press plates was increased to 17 mm and after 3 s it was reduced to the target thickness of the plate (16 mm). The soak time to a plate center temperature of 100 ° C was 45 s (Fig. 2). This results in a total pressing time t tot of t total = 111 s
Figure imgb0007
. The shortening of the pressing time for the new specific pressing time was 6.9 s / mm, compared to the pressing time in Example 1, 65 s.

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus lignocellulosehaltigen Partikeln und organischen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vlies in der Heißpresse für die Zeit von 20..90 s in einem überverdichteten Zustand entsprechend 0,80...0,98 ·dSoll verbleibt (Preßphase tO), mindestens aber für die Zeitspanne, bis in den durch Aufsprühen von 50..100 g Wasser pro Vliesseite aufgefeuchteten Deckschichten eine Änderung des Aggregatzustandes des Wassers von der flüssigen Phase in die Dampfphase stattgefunden hat und der Energiegehalt des Dampfes ausreichend ist, um bei anschließenden Vergrößerung des Preßplattenabstandes auf die Solldicke der Platte (dSoll) (Preßphase tH) in der Vliesmitte eine spontane Temperaturerhöhung T von mindestens 15 °C einzuleiten.Process for the production of wood-based materials from lignocellulose-containing particles and organic binders, characterized in that a fleece remains in the overpressed state in the hot press for a period of 20..90 s corresponding to 0.80 ... 0.98 · d target (pressing phase t O ), but at least for the period of time until a change in the physical state of the water from the liquid phase to the vapor phase has taken place in the cover layers moistened by spraying on 50 to 100 g of water per fleece side and the energy content of the vapor is sufficient to If the distance between the press plates is then increased to the target thickness of the plate (d target ) (press phase t H ), a spontaneous temperature increase T of at least 15 ° C is initiated in the middle of the fleece. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesoberflächen durch Aufsprühen einer Wassermenge mw pro mm Plattendicke d von 4,5 g/m2 d mw 10 d g/m2 deutlich feuchter eingestellt werden als die Mittelschichtpartikel.A method according to claim 1, characterized in that the fleece surfaces by spraying a quantity of water m w per mm plate thickness d of 4.5 g / m 2 dm w 10 dg / m 2 are set significantly wetter than the middle layer particles. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Deckschichtpartikel nach dem Beleimen eine Feuchte pro mm Plattendicke d von 1,25% d 7% d aufweisen.A method according to claim 1, characterized in that at least some of the cover layer particles have a moisture per mm board thickness d of 1.25% d 7% d after the gluing. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßplattenabstand auf Solldicke der Holzwerkstoffplatte vergrößert wird, wenn in der Plattenmitte eine Temperatur zwischen 25 °C und 90 °C erreicht wird.A method according to claim 1, characterized in that the pressure plate distance is increased to the target thickness of the wood-based panel when a temperature between 25 ° C and 90 ° C is reached in the middle of the plate. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßplattenabstand auf Solldicke der Holzwerkstoffplatte vergrößert wird, wenn in einem von der Solldicke des Holzwerkstoffes abhängigem Bereich von 1 mm unterhalb der Plattenoberfläche und 1,5 mm oberhalb der Plattenmitte die Siedetemperatur des Wassers erreicht wird.A method according to claim 1, characterized in that the pressure plate distance is increased to the target thickness of the wood-based panel when the boiling temperature of the water is reached in a range of 1 mm below the surface of the panel and 1.5 mm above the center of the panel, depending on the target thickness of the wood-based material. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der Vergrößerung des Preßplattenabstandes auf die Solldicke der Holzwerkstoffplatte erneut eine Überverdichtung und eine Vergrößerung des Preßplattenabstandes auf Solldicke erfolgen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that immediately after the increase in the distance between the press plates to the desired thickness of the Wood-based panels are again over-compressed and the distance between the press plates is increased to the target thickness. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Überverdichten und Vergrößern des Preßplattenabstandes auf Solldicke wiederholt werden.Method according to claim 6, characterized in that the over-compression and enlargement of the pressure plate spacing to the desired thickness are repeated. Verfahren nach einem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßplattenabstand weiter vergrößert wird als es der Solldicke der Holzwerkstoffplatte entspricht und daßs nach einer Wartezeit von weniger als 5 s der Preßplattenabstand auf die Solldicke der Holzwerkstoffplatte reduziert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure plate distance is increased further than it corresponds to the target thickness of the wood-based panel and that after a waiting time of less than 5 s the pressure plate distance is reduced to the target thickness of the wood-based panel. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vergrößerung des Preßplattenabstandes auf die Solldicke ein spezifischer Preßdruck ps von 0,1 N/mm2 ps 1,0 N/mm2 vorliegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that, after the distance between the press plates to the desired thickness, there is a specific press pressure p s of 0.1 N / mm 2 p s 1.0 N / mm 2 .
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