PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE4440157A1 15.05.1996
Titel Verfahren zum Herstellen von Holzfaserdämmplatten sowie danach hergestellte Holzfaserdämmplatte
Anmelder H. Henselmann GmbH & Co., Gutex-Faserplattenfabrik, Elektrizitätswerk, Gutenburg KG, 79761 Waldshut-Tiengen, DE
Erfinder Szabo, Paul, Prof. Dr., Ebikon, CH
Vertreter Patent- und Rechtsanwaltssozietät Schmitt, Maucher & Börjes, 79102 Freiburg
DE-Anmeldedatum 10.11.1994
DE-Aktenzeichen 4440157
Offenlegungstag 15.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse B27N 3/08
IPC-Nebenklasse B27N 3/00   B27N 9/00   
Zusammenfassung Holzfaserdämmplatten werden aus zerfasertem Holz hergestellt, das anschließend mit Wasser vermischt und dann zu Platten gepreßt und getrocknet wird. Insbesondere um die Brennbarkeit der Holzfaserdämmplatten zu verringern, wird dem Plattenmaterial ein mineralischer Füllstoff, insbesondere Perlit zugegeben. Um ein gleichmäßiges Vermischen mit dem Plattenmaterial zu begünstigen, wird der Füllstoff durch Mahlen soweit aufbereitet, daß dessen mittleres spezifisches Gewicht etwa dem Material entspricht, mit dem es vermischt wird. Vorzugsweise erfolgt ein Einbringen des Füllstoffes in Wasser, das dann dem zerfaserten Holz zugegeben wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Holzfaserdämmplatten aus zerfasertem Holz, das anschließend mit Wasser vermischt und dann zu Platten gepreßt und getrocknet wird.

Solche danach hergestellten Holzfaserdämmplatten haben sich in der Praxis in vielen Bereichen sehr gut bewährt. Die Verwendung beschränkt sich allerdings auf Bereiche, wo keine erhöhten Brandschutzanforderungen bestehen. Wegen der ansonsten guten Eigenschaften der Holzfaserdämmplatten und auch wegen der Gesundheits- und Umweltkonformität ist jedoch eine Erweiterung des Anwendungsbereiches wünschenswert.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren und danach hergestellte Holzfaserdämmplatten zu schaffen, deren Eigenschaften so verbessert sind, daß der Einsatzbereich erweitert und dabei insbesondere auch die Verwendung in Bereichen mit erhöhten Brandschutzanforderungen möglich und zulässig ist. Die gesundheits- und umweltfreundlichen Eigenschaften der Holzfaserdämmplatten sollen dabei nicht beeinträchtigt sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem Herstellungsverfahren vorgeschlagen, daß beim Zerkleinern und Zermahlen des Holzes und/oder beim Vermengen mit Wasser und/oder vor oder bei dem Formen und Pressen ein mineralischer Füllstoff zugegeben wird.

Durch die dosierte Zugabe von mineralischem Füllstoff wird die Entflammbarkeit der Holzfaserdämmplatten soweit erschwert, daß sie auch erhöhten Brandschutzanforderungen genügen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als mineralischer Füllstoff Perlit zugegeben wird und dieser vorzugsweise weitgehend gleichmäßig verteilt mit dem übrigen Material vermischt wird.

Bei dem Perlit handelt es sich um kleine geblähte Perlen, die aus vulkanischer Asche gewonnen werden. Diese Perlen sind weitgehend geschlossenporig und im Inneren weisen sie zahlreiche Hohlräume auf. Beim Zumischen dieses Perlit- Füllstoffes zu dem übrigen Material der Holzfaserdämmplatten ergibt sich praktisch keine Erhöhung der Rohdichte des Materials, andererseits wird aber die Entflammbarkeit wesentlich herabgesetzt. Insbesondere können die vorbeschriebenen Brandschutzbestimmungen, die beim Einsatz in brandgefährdeten Bereichen gelten, eingehalten werden.

Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Perlit oder dergleichen mineralischer Füllstoff vor dem Zugeben zu dem Plattenmaterial durch Mahlen auf ein mittleres spezifisches Gewicht von vorzugsweise etwa 1 kg pro Kubikdezimeter gebracht wird. Der Füllstoff läßt sich dadurch wesentlich besser verarbeiten, da insbesondere ein Auf schwimmen in dem zu dem verfaserten Holz zuzugebenden Wasser vermieden wird. Dadurch wird insbesondere ein homogenes Vermischen mit dem übrigen Material begünstigt. Auch in gemahlenem Zustand bleibt die Wirksamkeit des mineralischen Füllstoffes erhalten.

Der Füllstoff kann durch Mahlen auch auf ein mittleres spezifisches Gewicht gebracht werden, daß etwa dem Material entspricht, mit dem es vermischt wird. Vorzugsweise erfolgt ein Einbringen des Füllstoffes in Wasser, das dann dem zerfaserten Holz zugegeben wird, so daß dementsprechend auch dessen spezifisches Gewicht maßgebend ist.

Um ein passendes, mittleres spezifisches Gewicht von vorzugsweise etwa 1 kg pro Kubikdezimeter zu erreichen, wird der Perlit oder dergleichen vor seiner Verwendung auf eine Korngröße von etwa 0,1 mm bis 0,5 mm zermahlen und dann dem Wasser beziehungsweise dem übrigen Plattenwerkstoff zugegeben. Durch das Mahlen mit einer vorgegebenen Korngröße werden die Perlit-Perlen und die darin befindlichen Kammern soweit aufgebrochen, daß die Körner vorzugsweise etwa im Wasser schweben. Sie eignen sich dadurch besonders gut zum Vermischen.

Wesentlich ist hierbei auch, daß nicht Perlit-Perlen mit der oben angegebenen Korngröße verwendet werden, sondern daß es sich immer um zermahlene Perlit-Perlen handelt. Die Ausgangsgröße der Perlit-Perlen vor dem Mahlen kann dabei beispielsweise 2 mm oder mehr betragen.

Vorzugsweise wird der Perlit in einer Menge von etwa 4 Volumen-Prozenten bis etwa 30 Volumen-Prozenten, vorzugsweise etwa 5 bis 15 Volumen-Prozenten dem übrigen Material zugemischt. Bereits diese vergleichsweise geringen Mengen haben überraschend gezeigt, daß die Brennbarkeit beziehungsweise Entflammbarkeit der Holzfaserdämmplatten wesentlich reduziert werden konnte. Diese geringe Zugabemenge des Perlites ermöglicht auch eine rentable Produktion.

Die Erfindung betrifft auch eine Holzfaserdämmplatte, die dadurch gekennzeichnet ist, daß innerhalb des Plattenvolumens und zumindest im Flachseisen-nahen Bereich der Platte ein körniger und expandierter, mineralischer Füllstoff eingelagert ist. Wie bereits vorerwähnt, ergibt das Einlagern von mineralischem Füllstoff eine gute Brandschutzwirkung, wobei diese schon erreicht wird, wenn nur im Flachseiten-nahen Bereich, d. h. also nahe den Außenseiten der Platten dieser Füllstoff eingelagert ist. Insbesondere ist dann auch sehr wenig Füllstoff erforderlich.

Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, daß der mineralische Füllstoff weitgehend gleichmäßig verteilt in dem Holzfaserwerkstoff der Platte enthalten ist. Dadurch ist diese einfacher herstellbar und auch nachträglich bearbeitete Bereiche weisen die gleiche, herabgesetzte Entflammbarkeit wie die übrigen Teile dem Platte auf.

In Versuchen hat sich gezeigt, daß als mineralischer Füllstoff Perlit besonders günstige Eigenschaften hat. Es sind zwar auch andere mineralische Füllstoffe einsetzbar, jedoch wird damit die Brennbarkeit der Holzfaserdämmplatte nicht in dem Maße gedämmt, wie dies bei Verwendung von Perlit der Fall ist. Außerdem erhöht sich bei Verwendung anderer mineralischer Füllstoffe auch die Rohdichte der Platten. Die besonders vorteilhaften Auswirkungen bei Verwendung von Perlit ergeben sich auch daraus, daß dieser geringfügig hydraulische Eigenschaften aufweist. Als vulkanische Asche besteht er aus diversen Silikat-, Aluminat- und Aluminatferrit-Verbindungen, die unter Einwirkung der Feuchtigkeit abbinden. Diese hydraulischen Bindemitteleigenschaften werden durch das Mahlen, d. h. durch das Zerstören beziehungsweise durch Aufbrechen der glatten Schalen der Perlite noch zusätzlich aktiviert.

Durch den Mahlvorgang ist außer der Hauptfraktion, die bei etwa 0,125 bis 0,5 mm Korngröße liegt, auch noch feinerer Perlit-Staub vorhanden. Dieser dockt beim Einmischen des Perlit-Füllstoffes in das übrige Plattenmaterial an den Holzfasern an und dringt in die feineren Poren beziehungsweise offenen Zellstrukturen des Holzes. Dadurch wird eine gewisse Versteifung der Fasern aber auch eine festere Verbindung zwischen ihnen bewirkt, ohne die eigentliche Struktur der Faserplatten zu beeinträchtigen. Diese schwache "hydraulische Bindung" führt auch zu einer steiferen Konsistenz der Platten. Trotzdem werden in vorteilhafter Weise die Platten nicht verdichtet und die Rohdichte wird nicht erhöht.

Durch das Zumischen von mineralischem Füllstoff, insbesondere Perlit zu dem übrigen Holzfaserdämmplatten-Material haben sich drei besonders wichtige, vorteilhafte Eigenschaften herausgestellt:

Die mit Perlit-Zumischung hergestellten Platten zeigten in Versuchen durchgehend eine herabgesetzte Entflammbarkeit. Sie entsprechen damit den Brandschutzanforderungen B1. Auch bei längerer und gezielter Beflammung werden sie nur angesenkt und nach Unterbrechung der Feuerbelastung kommt es zu einem raschen Ablöschen der zum Glühen gebrachten Stellen. Schwelstellen oder Glühstellen verbreitern sich nicht, sondern bleiben auf die unmittelbare Nähe der Beflammung begrenzt.

Die Platten behalten ihre geringe Rohdichte. Beispielsweise können Holzfaserdämmplatten mit Rohdichten von etwa 140 bis 160 kg pro Kubikmetern hergestellt werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Holzfaserdämmplatten genügen den Anforderungen nach DIN 68 755 und die gemessenen Wärmeleitfähigkeiten haben die Dämmklasse 045 problemlos erreicht.

Bei dem Herstellen der Holzfaserdämmplatten hat sich als wesentlich herausgestellt, daß die sonst beim Vermischen mit einem expandierten Füllstoff auftretenden Probleme durch das genau abgestimmte Aufbrechen der Perlitperlen durch den Mahlvorgang beseitigt werden konnten. Dadurch ist eine wirtschaftliche Herstellung erschlossen. Wesentlich trägt auch mit dazu bei, daß nur eine vergleichsweise geringe Menge von mineralischem Füllstoff, insbesondere Perlit zugemischt werden muß, um die vorteilhaften Eigenschaften der neuen Holzfaserdämmplatte zu erreichen.

Der mineralische Füllstoff kann während des Herstellungsprozesses der Holzfaserdämmplatten in unterschiedlichen Herstellungsphasen zugegeben werden.

Bei der üblichen Herstellung von Holzfaserdämmplatten werden Resthölzer in Späne gehackt und dann in einem Defibrator thermisch-mechanisch zerfasert. Bereits bei diesem ersten Herstellungsabschnitt kann Perlit-Füllstoff zugegeben werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, in einem nächsten Verfahrensschritt Perlit-Füllstoff zuzugeben, und zwar dann, wenn die Holzfasermasse mit Wasser vermengt und zu einem dickflüssigen, homogenen Brei verrührt wird. In dieser Herstellungsphase wird der Perlit-Füllstoff vorzugsweise dem Wasser zugegeben. Vorteilhaft ist hierbei, daß der Füllstoff nicht auf schwimmt, sondern schwebt und damit die Voraussetzung für eine einfache Verarbeitung und eine gleichmäßige Verteilung bietet.

Schließlich besteht auch in einer dritten Herstellungsphase noch die Möglichkeit, Perlit-Füllstoff zuzugeben, nämlich dort, wo der Holzfaserbrei in einer sogenannten Plattenmaschine mechanisch bis zur gewünschten Stärke gepreßt wird.

Die Zugabe des Perlit-Füllstoffes oder dergleichen kann auch verteilt in unterschiedlichen Herstellungsphasen zugegeben werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Herstellen von Holzfaserdämmplatten aus zerfasertem Holz, das anschließend mit Wasser vermischt und dann zu Platten gepreßt und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zerkleinern und Zermahlen des Holzes und/oder beim Vermengen mit Wasser und/oder vor oder bei dem Formen und Pressen ein mineralischer Füllstoff zugegeben wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mineralischer Füllstoff Perlit zugegeben wird und dieser vorzugsweise weitgehend gleichmäßig verteilt mit dem übrigen Material vermischt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Perlit oder dergleichen mineralischer Füllstoff vor dem Zugeben zu dem Plattenmaterial durch Mahlen auf ein mittleres spezifisches Gewicht von vorzugsweise etwa 1 kg pro Kubikdezimeter gebracht wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Perlit oder dergleichen vor seiner Verwendung auf eine Korngröße von etwa 0,1 mm bis etwa 0,5 mm zerkleinert, vorzugsweise zermahlen und dann dem übrigen Plattenwerkstoff zugegeben wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Perlit in einer Menge von etwa 4 Vol-% bis etwa 30 Vol-%, vorzugsweise etwa 5 bis 15 Vol-% dem übrigen Material zugemischt werden.
  6. 6. Holzfaserdämmplatte aus zerfasertem und durch Pressung und Trocknung gebundenem Holz, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Plattenvolumens und zumindest im Flachseiten-nahen Bereich der Platte ein körniger und expandierter bzw. aufgeblähter, mineralischer Füllstoff eingelagert ist.
  7. 7. Holzfaserdämmplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff weitgehend gleichmäßig verteilt in dem Holzfaserwerkstoff der Platte enthalten ist.
  8. 8. Holzfaserdämmplatte nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als mineralischer Füllstoff Perlit vorgesehen ist, vorzugsweise Perlit mit einer Korngröße etwa zwischen 0,1 mm und 0,5 mm.
  9. 9. Holzfaserdämmplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des mineralischen Füllstoffes etwa 4 bis 12 Vol-%, vorzugsweise 5 bis 8 Vol-% beträgt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com