древесная плита и способ изготовления древесной плиты

Формула изобретения

1. Древесная плита по меньшей мере с тремя слоями из древесного материала, по меньшей мере один средний слой (1) которой состоит из смеси из древесного материала и вспененного пластика (4), отличающаяся тем, что средний слой (1) дополнительно имеет по меньшей мере один вспененный природный материал (4).

2. Древесная плита по п.1, отличающаяся тем, что природный материал (4) является кукурузой, рисом, пшеницей или их смесью.

3. Древесная плита по п.1, отличающаяся тем, что древесный материал среднего слоя (1) имеет меньшую плотность, чем древесный материал наружных слоев.

4. Древесная плита по п.1 или 3, отличающаяся средней объемной плотностью в 500 кг/м³.

5. Древесная плита по п.4, отличающаяся тем, что объемная плотность среднего слоя (1) составляет менее 450 кг/м³.

6. Древесная плита по п.4, отличающаяся тем, что объемная плотность покровных слоев составляет более 500 кг/м³.

7. Древесная плита по п.4, отличающаяся тем, что отклонение объемной плотности не превышает плюс/минус 50 кг/м³.

8. Древесная плита по п.1, отличающаяся тем, что средний слой (1) имеет составные части (5) в форме волокон или нитей.

9. Древесная плита по п.8, отличающаяся тем, что составные части (5) в форме волокон или нитей состоят из природных материалов, прежде всего льна.

10. Древесная плита по п.8, отличающаяся тем, что составные части (5) в форме волокон или нитей состоят из пластика, прежде всего из карбона, ПЭ, ПП, ПЭТ или из стекловолокна.

11. Древесная плита по п.9 или 10, отличающаяся тем, что составные части (5) в форме волокон или нитей состоят из двух компонентов.

12. Древесная плита по п.1 или 3, отличающаяся тем, что по меньшей мере средний слой (1) имеет дополнительные наполнители из пластика, предпочтительным образом на основе пенополиуретана и/или пенополистирола.

13. Древесная плита по п.1 или 3, отличающаяся тем, что для увеличения теплоемкости средний слой (1) имеет дополнительно аккумулятор скрытой теплоты.

14. Древесная плита по п.13, отличающаяся тем, что аккумуляторы скрытой теплоты заключены в микрокапсулы.

15. Способ изготовления состоящей по меньшей мере из трех слоев древесной плиты, в котором каждый отдельный слой насыпают из смоченного клеем древесного материала, и что по меньшей мере в один средний слой добавляют вспененные природные продукты, прежде всего кукурузу, рис или пшеницу, и насыпанные слои под воздействием давления и температуры запрессовывают в плиту необходимой толщины, и что природные продукты вспениваются непосредственно до запрессовки или во время запрессовки.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что по меньшей мере в один средний слой (1) добавляют наполнители (3) из пластика, прежде всего на основе пенополиуретана и/или пенополистирола, которые во время запрессовки дополнительно вспениваются.

17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что по меньшей мере в один средний слой (1) добавляют армирующие волокна (5) и, при необходимости, аккумуляторы скрытой теплоты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к древесной плите по меньшей мере с тремя слоями из древесного материала, по меньшей мере средний слой которой состоит из смеси древесного материала и вспененного пластика, а также к способу изготовления древесной плиты.

Такая древесная плита известна, например, из DE 202006020503 U1, на которую приводится ссылка в полном объеме. Для того чтобы выполнить эту древесную плиту максимально легкой, средний слой содержит легкий древесный материал с 30-95 мас.% древесных частиц, которые имеют среднюю плотность 0,4-0,85 г/см³. Относительно легкого древесного материала в качестве наполнителя содержится до 20 мас.% полистирола и/или сополимеров стирола, при этом наполнитель имеет плотность засыпки от 10 до 100 кг/м³. Кроме того, содержится до 2,5-10 мас.% связующего, и средняя объемная плотность легкого древесного материала менее 600 кг/м³.

Со снижением объемной плотности легкого древесного материала снижаются механико-технологические параметры, поэтому такие плиты не могут использоваться при средней объемной плотности менее 500 кг/м³.

Под древесными плитами понимают выполненную в форме плит (клееную) фанеру, древесно-стружечные плиты, например плоскопрессованные плиты, плиты горячего прессования, ориентировано-слоистые плиты или слоисто-столярные плиты, древесно-волокнистые плиты, например, такие как МДФ или ДВП высокой плотности, а также иные древесные плиты, такие как древесно-слоистые плиты, древесные слоистые фасонные детали или также древесный слоистый пластик. Прежде всего, в древесных плитах в мебельной промышленности возникает проблема, что стабильные плиты по причине своей толщины являются относительно тяжелыми, что может приводить к проблемам при транспортировке для лиц, осуществляющих самостоятельную сборку.

ЕР 1561554 В1 раскрывает древесную плиту, в которой между двумя древесными слоями помещен слой из вспененного пластика, и слой пластика образует сердцевину древесной плиты. Верхняя и нижняя сторона древесной плиты состоят из древесных волокон или древесной стружки. В этой древесной плите сердцевина сшита с древесными волокнами или древесной стружкой. Для того чтобы достичь улучшенного соединения вспененного пластика с древесными материалами, можно предусмотреть между обоими внешними слоями древесного материала рассыпание смеси из древесных материалов и пластикового гранулята.

JP 2002-338373 А1 описывает способ изготовления древесно-цементной плиты, которая имеет лучшие теплоизоляционные свойства. В этом способе смесь из сырьевого древесного материала и цемента помещается в форму. На этот первый слой рассыпают вспененные горошины смолы. Затем на этот слой снова наносится слой из сырьевого древесного материала и цемента.

Этот полуфабрикат запрессовывается в прессе, за счет чего вспененная смола остается в среднем слое заготовки для прессования. Затем заготовка для прессования в паровом прессе подвергается воздействию высокотемпературного пара, благодаря чему вспененные частицы смолы затвердевают.

DE 1185806 В описывает способ изготовления многослойной плиты со средним слоем из вспененного пластика и вспомогательными слоями из фиброцементного состава, которые могут наноситься с обеих сторон, при этом вспомогательные слои могут состоять из смеси из цемента и тонкой древесной стружки.

US 5,554,429 А описывает древесную плиту со средним слоем по меньшей мере из одной ориентированно-слоистой плиты, которая была изготовлена с вспененным клеем и имеет по меньшей мере один покровной слой из еще одной ориентированно-слоистой плиты, при этом покровной слой склеен с поверхностью среднего слоя. Вспененный клей может быть, например, полиуретановым клеем. Производство плиты выполняется в горячем прессе при давлении прим. 1-2 МПа и при температуре в диапазоне 150-200°С, при этом вспенивание пены происходит в прессе.

DE 4226988 А1 описывает фасонную деталь из пропитанных вспененной синтетической смолой природных волокон, которая состоит из двух наружных слоев из природных волокон и среднего слоя, заключенного в наружных слоях. Средний слой образован по меньшей мере частично вспененной синтетической смолой. При этом средний слой может содержать в качестве наполнителя древесную щепу, обрезки древесины, древесную кору и иглы хвойных пород. Смесь из природных волокон для наружных слоев и синтетической смолы для среднего слоя укладывается в обогреваемую форму. После закрытия обогреваемой формы температура синтетической смолы доводится, например, до 60°С, за счет чего смола вспенивается и проникает через волокнистые слои.

ЕР 1253257 А1 описывает способ изготовления плоскостного элемента, такого как древесная плита со слоем из вспененного полистирола между двумя древесными плитами. Для этого две готовые древесные плиты склеиваются с изолирующими плитами.

Исходя из этой постановки проблемы, описанная в начале древесная плита должна быть улучшена таким образом, что при дальнейшем снижении объемной плотности сохраняются хорошие механические/технические параметры и уменьшается эмиссия альдегидов.

Для решения проблемы известная из уровня техники древесная плита отличается тем, что по меньшей мере один средний слой дополнительно имеет по меньшей мере один вспененный природный материал.

В качестве природного материала могут использоваться, например, кукуруза, рис, пшеница или их смесь. Природный материал имеет то преимущество, что по сравнению с обычными материалами имеет он большую прочность, при этом, однако, меньшую чем древесное волокно или древесная стружка плотность. Тем самым можно достичь средней объемной плотности менее 500 кг/м³, при этом объемная плотность покровных слоев более 500 кг/м³.

Предпочтительно, объемная плотность среднего слоя составляет менее 450 кг/м ³, и отклонение средней объемной плотности не превышает плюс/минус 50 кг/м³.

Для дальнейшего усиления средний слой может иметь составные части в форме волокон или нитей. Предпочтительно, эти составные части состоят из природных материалов, прежде всего из льна.

Но составные части в форме волокон или нитей также могут состоять из пластика, прежде всего из карбона, ПЭ, ПП, ПЭТ, из стекловолокна или из двух компонентов.

Предпочтительно, для покровного слоя используются обычные виды древесины. Предпочтительно, для среднего слоя используются сорта древесины с низкой объемной плотностью, например, такие как тополь или ольха. Но могут использоваться также и другие подходящие сорта древесины.

По меньшей мере средний слой может иметь дополнительные наполнители из пластика, предпочтительным образом на основе пенополиуретана и/или пенополистирола.

Для увеличения теплоемкости древесной плиты средний слой может дополнительно оснащаться аккумулятором скрытой теплоты. В качестве аккумулятора скрытой теплоты могут использоваться пластиковые капсулы с сердцевиной из чистого воска, например, те, которые продает фирма BASF под маркой "Micronal PCM". Если температура в комнате возрастает выше заданной при производстве пластиковых капсул микроскопического размера температуры переключения в 23-26 градусов Цельсия, воск разжижается внутри микрокапсул и поглощает избыточное тепло в помещении. Если температура напротив падает, то воск затвердевает и капсулы снова выделяют свое тепло в помещение. Периодичность смены расплавления и затвердения обеспечивает природа за счет разницы температур днем и ночью. То есть аккумуляторы скрытой теплоты способствуют поглощению пиковой температуры днем.

Древесное волокно, стружка или длинная узкая ножевая стружка насыпаются слоями вместе с наполнителями и дополнительными легкими компонентами и затем способом горячего прессования под воздействием давления соединяются друг с другом. В качестве клеев подходят UF, MUF, MUPF, PF, TF, все которые, факультативно, могут иметь долю протеина, например, такие как pPF, клеи на основе сои, pMDI или смеси перечисленных выше элементов.

Способ изготовления состоящей по меньшей мере из трех слоев древесной плиты, в котором каждый отдельный слой насыпается из смоченного клеем древесного материала, отличается тем, что по меньшей мере в один средний слой добавляются вспененные природные продукты, прежде всего кукуруза, рис или пшеница, и насыпанные слои запрессовываются в плиту желаемой толщины, при этом природные продукты во время запрессовки вспениваются.

Вместо вспенивания природных продуктов во время горячей запрессовки, они могут вспениваться также и незадолго до этого. То же самое касается также и вспениваемых пластиков. Некоторые природные составные части, например, такие как кукуруза, вспениваются просто за счет высокой температуры в прессе. Другие, например, такие как пшеница или рис, обычно содержат слишком мало воды для того, чтобы они могли вспениться в прессе, и поэтому должны вспениваться до подачи в средний слой.

Предпочтительным образом, по меньшей мере в один средний слой также подмешиваются наполнители из пластика на основе пенополиуретана или пенополистирола, которые во время запрессовки вспениваются в дополнение к природным продуктам.

Вспенивание природных продуктов выполняется за счет лопания, благодаря чему заполняются полые пространства между древесными волокнами или стружкой. Вспененные природные продукты дополнительно связывают альдегиды. Особо предпочтительным является то, что это действие за счет фиксированного включения в матрицу плиты является продолжительным.

Далее с помощью чертежа будет кратко объяснен пример осуществления изобретения.

На чертеже показаны:

Фиг.1 - вид сверху на насыпанный средний слой древесной плиты до линии симметрии,

Фиг.2 - увеличение выреза II на фиг.1,

Фиг.3 - распределение объемной плотности древесной плиты по ее поперечному сечению.

Древесная плита создается за счет насыпания отдельных слоев в "пирог" и последующей запрессовки "пирога" до необходимой толщины плиты. Способ проклеивания древесных волокон или стружки, насыпания и запрессовки известен уже давно. Для этого приводится ссылка, например, на DE 102004006385.

На фиг.1 показана часть по меньшей мере одного среднего слоя 1 древесной плиты, которая насыпается симметрично оси А симметрии. Этот средний слой 1 состоит из древесной стружки или древесных волокон 2, обычных наполнителей 3, таких как полистирол, полиизоцианат или полиол, а также вспенивающего средства. Дополнительно в слое 1 содержатся вспениваемые природные вещества 4, такие как кукуруза, рис или пшеница. Кроме того, предусмотрены нитевидные армирующие волокна 5. На этот средний слой 1, который насыпан на нижний покровной слой, насыпается по меньшей мере один покровной слой, и затем насыпанный "пирог" запрессовывается.

На фиг.3 профиль объемной плотности показывает предлагаемую древесную плиту по ее толщине. Видно, что покровные слои 6 имеют существенно большую плотность, чем средний слой 1.