WO1991017883A1 - Flat or moulded industrial panel, and process for its manufacture - Google Patents

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WO1991017883A1
WO1991017883A1 PCT/HU1991/000019 HU9100019W WO9117883A1 WO 1991017883 A1 WO1991017883 A1 WO 1991017883A1 HU 9100019 W HU9100019 W HU 9100019W WO 9117883 A1 WO9117883 A1 WO 9117883A1
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binder
natural
stems
fiber
plant
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PCT/HU1991/000019
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German (de)
French (fr)
Inventor
Zoltán BABOS
Éva FÜLÖP
Györgyné FORRAI
Ferenc Barta
Mihály FALUSI
Tibor PÁTKAY
Péter HARDICSAY
Reményi Mária VÉGHNÉ
Gyula Lakatos
Miklós SZTÁK
Lajos VÁCZI
Valéria DÖME
Sándor HERNÁDI
László ZUBONYAI
L. György BERCSÉNYI
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Hungarokorr Kft.
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Publication date
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
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    • B32B3/20—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by an internal layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side of hollow pieces, e.g. tubes; of pieces with channels or cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE 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
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
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    • B32B21/10—Next to a fibrous or filamentary layer
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    • B32B29/02—Layered products comprising a layer of paper or cardboard next to a fibrous or filamentary layer
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
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    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
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    • E04C2/18—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of fibres, chips, vegetable stems, or the like with binding wires, reinforcing bars, or the like
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    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/06—Vegetal fibres

Definitions

  • the invention relates to a flat or shaped industrial plate made of natural plant fibers and binding agent, which is optionally covered on one or both sides with cover plates made of the same or different material, and also a method for producing a flat or shaped industrial plate made of plant fiber material and binder, by drying the plant fiber material to a relative humidity of 4% to 16%, if necessary providing it with a binder or adhesive, pressing it, optionally providing it with a cover plate, and subjecting the industrial plate thus produced to post-processing or surface treatment as required.
  • GB-A-2.220.669 relates to cellulose-containing products which have an appropriate strength and water resistance and which are produced from a substrate treated with a polyfunctional isocyanate solution. This method is preferably used in the field of cardboard or fiberboard production.
  • AT-A-378.729 represents a process for the production in front of fiberboard, wood chips or other particles containing cellulose, which have been shredded into fiber under steam pressure, are mixed with a binder, then transformed into a cotton wool, finally pressed into a fiberboard.
  • the retardant used in the process can be ammonia, carbamide, amine, lye and / or a mixture thereof.
  • AT-A 381.060 describes the production of wood chipboards.
  • the wood particles are mixed with a water-repellent agent and an adhesive, molded into a plate, then cured under pressure at a certain temperature.
  • HU-C 198.415 is a multilayer composite structure consisting of an impregnated cellulose layer, especially made of wood fiber board.
  • the wood fiber boards forming the individual layers are immersed in a phenol formaldehyde resin diluted with alkali, then the superfluous resin drained, dried, then air-conditioned at a temperature between 50 to 70 ° C., preferably from 60 ° C., until the moisture content drops to a value of 4 to 6%, then the plates stacked on top of one another are used for
  • 140 to 160 ° C preferably from 150 ° C with a pressure of
  • HU-C-179.905 describes a method and a device implementing the method for the production of bodies consisting of additional vegetable materials and a post-fixing binder. As an additive, maize cobs are used, which split lengthwise into several pieces, then the parts are mixed with the binder, and the mixture is pressed and solidified.
  • the corn cobs are broken down in such a way that the corn cobs are crushed by means of a pressure acting in the longitudinal direction of the piston.
  • a liquid one- or two-component synthetic resin of carbamide formaldehyde type is used as the plastic adhesive.
  • the corncob is expediently dried before being broken up. In the interest of higher strength, several layers are formed and the plates of any thickness are shaped in this way. As a major disadvantage, this known solution also has an anisotropic character and the resulting unfavorable strength properties. However, the ability of the plate to be absorbed and fastened was considerably improved in comparison with the known agglomerated plates, which can be attributed to the spongy construction of the corncob.
  • DE-A-27.55.438 describes, for example, a processing method for tubular materials for wickerwork from vegetable stems (stalks), the tube being cut open by cutting and the chips being used in such a way that at least two from the stem Chips and two pipe scraps are generated and these pipe scraps are consumed.
  • the Hungarian laid-open specification H-2202 represents a solution for the processing of the stalk of a similarly constructed plant, the millet, for the production of various articles of daily use, pieces of jewelery or jewelery elements.
  • the stalk of the cut one is cut according to the described method Moored millet cleaned, sorted, cut, then one end or both ends of the individual pieces drilled perpendicular to the longitudinal axis of the pieces and a metal wire or cord passed over the holes, furthermore producing a mat-like basic unit of any shape, from which then various three-dimensional shapes can be produced.
  • a disadvantage of this solution is that the Attaching the plant stems to each other is quite labor-intensive, and furthermore that the products produced by the process, apart from decorative elements or a use for decorative purposes, cannot be used industrially.
  • the aim was set to produce an industrially usable flat or shaped plate product having a composite construction, as a result of which the above-described disadvantageous properties of the known solutions, preferably due to the plant material used and the type of processing can be substantially eliminated.
  • the aim was further to provide a solution for the economical use of the fairly large-scale and cheaply buildable fiber hemp, the labor-intensive, environmentally harmful roasting cycle and the chemical disintegration of the conventional hemp processing and to handle the hemp in such a high proportion as possible to exploit the minimal amount of waste in the final product.
  • the fiber hemp is such a cheap agricultural product of high quality, the annual yield of which on average in a uniform area is twice that of the various types of wood.
  • a further object of the invention was considered to be to provide an environmentally protective solution on the one hand by replacing wood (forest protection), on the other hand by the materials used (rapid degradation), and also by means of the environmentally friendly production technology.
  • the invention is based on the knowledge that the defoliated, uprooted, full plant stem of the fiber hemp represents such a natural composite, the Reinforcement in the longitudinal direction is given by the fiber thread extending along the outer cylinder jacket. This natural composite construction disintegrates during conventional processing technologies, for example during enzymatic roasting, and cannot be used later.
  • a doubly reinforced artificial composite construction can be produced by multiplying the natural composite construction of the fiber plant, by advantageous arrangement and by using and / or producing a matrix material with corresponding properties.
  • the surprising finding was made that in some cases the addition of binders can also be dispensed with because the plant's own substances, under appropriate circumstances, for example pressure and temperature, through a pressing process for the purpose of production of the matrix material required can be permanently activated.
  • the artificial composite thus produced has very favorable, direction-independent flexural strength properties as a plate product if the plate product is formed from several layers, the fibers in the individual layers taking a certain angle to one another, and that the fibers are arranged parallel to one another within a layer.
  • the orientation of the fiber in a broad layer should be determined by means of a fastening, which, however, only plays a role during the production process and has no influence on the strength parameters of the end product. It was also recognized that this fastening can advantageously be established, for example, by weaving or knitting, which gives an advantageous esthetic effect in the end product, for example a panel product used for decorative purposes.
  • Plate products can be significantly reduced by the appropriate sorting and selection for a given number of layers if the broad layer is crumpled by means of a low pressure before the pressing process and the remaining diametrical difference of the stems is thus leveled.
  • the buckling process can be carried out simultaneously with the application of the liquid binder in a corresponding device.
  • the fibers consist of stems from a fiber hemp plant, preferably from CANNABIS SATIVA, or, where appropriate, from uprooted and defoliated stems from flax or nettle.
  • the binder is produced from natural plant materials of the fiber and / or other materials of natural origin, or from thermoplastic or thermosetting synthetic resin or their composition. That embodiment of the invention also has an advantageous effect, the cover plate being produced from plywood or laminate or chipboard or wood fiber board or any laminated plate or pre-preg or textiles or paper or film.
  • the object was further achieved with a method for producing a flat or shaped industrial plate from plant fiber material and binder, in that the vegetable fiber material was dried to a relative humidity of 4% to 16%, if necessary with a binder or adhesive provided, pressed, optionally provided with a cover plate and the industrial plate thus produced is subjected to reworking or surface treatment as required.
  • the novelty of the method consists in that the stems of the natural fiber plant are uprooted and defoliated, if necessary treated and stored, a broad layer is formed from the full stems thus produced in such a way that the stems are appropriately sorted and cut in parallel in one or several rows lined up, fastened to each other by means of fastening thread, then the moisture of the broad layer is adjusted if necessary, furthermore binder is applied or applied to the broad layer if necessary, then if necessary dewatered and / or dried and / or precondensed, followed by a press pack of this type is designed so that the individual broad layers are stacked on top of one another in accordance with the thickness of the end product in such a way that the fiber directions of the individual broad layers form an angle.
  • cover plates on one or both sides by means of an inserted binder, and the press pack after in a planner or shaping press, according to the number of broad layers and the binder at a temperature of 15 ° to 220 ° and a pressing pressure of 2 to 2500 N / cm 2 , if necessary cooled, conditioned, aftertreated and / or provided with cover plates and / or surface treated.
  • fiber hemp CANNABIS SATIVA
  • flax or nettle is advantageously chosen.
  • cleaned vegetable stems are selected, sorted and bundled according to quality and diameter.
  • the bundled base material it is preferred to treat the bundled base material with a protective agent that chemically combines with it, preferably to immerse it in the protective agent, to let it drip off and to dry it until a relative humidity of 16% is reached.
  • a protective agent that chemically combines with it, preferably to immerse it in the protective agent, to let it drip off and to dry it until a relative humidity of 16% is reached.
  • an aqueous solution of 2 to 10% from the 30% emulsion of 2- (thiocyanomethylthio) benzothiazoles is chosen as the protective agent.
  • the drying is carried out on a material placed in a stack, stored in a shed, with a natural air stream or mechanical drying in a convection, condensation, vacuum -, radio frequency or microwave device is used.
  • stems are fastened to one another by means of an adhesive film or adhesive tape or are entwined by means of a thermoplastic synthetic thread or a natural vegetable thread.
  • a polyamide thread can advantageously be used as the thermoplastic plastic thread and a hemp or flax thread as the natural vegetable thread.
  • the devouring can advantageously be carried out in a reed weaving device.
  • a solid thermoplastic for example a film or nonwoven, preferably polypropylene nonwoven, or its variant made with structural substance, or a thermosetting plastic such as paper impregnated with phenolic resin, carbamide resin or melamine-formaldehyde resin, is preferred as the binder , Glass fabric or glass textile, and to carry out the pressing at a temperature of 100 to 220 ° C and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
  • a liquid, natural binder or a thermosetting or thermoplastic plastic, or a mixture thereof, is used as the binder.
  • pectin, vegetable resin, animal or vegetable glue, carboxyethyl cellulose, carboxymethyl hardener or corn starch are used as the natural binder, and the pressing is carried out at a temperature of 60 to 200 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 is carried out.
  • thermosetting plastic In another variant, it is advantageous if form adehydes such as phenol, phenol resorzine, phenol furan, carbamide, melamine, tiocarbamide formaldehyde or furan resin are used as the thermosetting plastic, and pressing at a temperature of 15 to 220 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 is carried out.
  • adehydes such as phenol, phenol resorzine, phenol furan, carbamide, melamine, tiocarbamide formaldehyde or furan resin are used as the thermosetting plastic, and pressing at a temperature of 15 to 220 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 is carried out.
  • thermoplastic It is also advantageous if acrilate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate is used as the thermoplastic, and the pressing is carried out at a temperature of 15 to 180 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
  • carbamide formaldehyde or phenol furan formaldehyde and one of acrilate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and polyvinyl acetate are used in a ratio so that the thermoplastic component curing of the thermosetting component is not prevented and the pressing is carried out at a temperature of 15 to 180 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
  • the liquid binder is advantageously applied by means of a pair of rollers with an adjustable pressing pressure, preferably by means of a spring-loaded pair of rollers, while at the same time kinking the broad layer at a pressure of 2 to 5 N / cm 2 .
  • the stems of any two adjacent broad layers can advantageously have an angle of at least 10 °, preferably a right angle to one another.
  • a board made of plywood or laminate or chipboard or wood fiber board or any laminated board or pre-preg or textiles or paper or film is used as the cover board.
  • the invention has produced a fiber-reinforced composite made from natural base material, namely from the full stem of a fiber plant with artificial and / or natural material, with excellent strength properties.
  • a reinforced composite was produced by the directional arrangement of the elementary composites.
  • plate products with strength properties can be freely formed as required.
  • the cover plate if required, can be covered at the same time as the pressing process, but this step can also be done by lamination the cover plates can be done on the final product.
  • the flat or shaped industrial plate according to the invention results in an entire product family tailored to various tasks. Compared to the known agglomerated plates made from any agricultural waste material, for example corn cobs, the amount of binder used is very little. This statement is also confirmed by the very interesting property of the solution according to the invention that industrial boards with sufficient strength can be produced even without binders.
  • the industrial plate produced without an outer cover has surprisingly good properties from an esthetic point of view, which is of particular importance particularly for interior linings or sophisticated packaging.
  • the plate which is considered to be the end product, is given a planar isotropic character by the advantageous layering and thus the plate properties are improved in one direction in all directions.
  • the fiber plant serving as the basic material of the product and method according to the invention for example fiber hemp or fiber flax or nettle
  • the fiber plant serving as the basic material of the product and method according to the invention can be built anew, thus replacing a considerable amount of wood the use in terms of soil erosion and environmental protection (forest protection, soil protection, maintaining the original microclimate) very advantageous.
  • the cut and edge waste generated during the process is minimal.
  • Another economic advantage of the process is that two-stage, cost-saving drying can be ensured.
  • the coated broad layer can be stored and treated inexpensively, as a result of which the processes of pressing and applying binder can be separated in time if necessary.
  • FIG. 1 shows an axonometric view of the stem of the fiber hemp (CANNABIS SATIVA) forming a possible basic material of the product according to the invention and the method
  • FIG. 2 shows an axonometric partial view of a possible embodiment of the flat or shaped industrial plate according to the invention
  • FIG. 3 shows an axonometric partial view of a further possible embodiment of the flat or shaped industrial plate according to the invention
  • FIG. 4 shows an axonometric partial view of a further possible embodiment of the flat or shaped industrial plate according to the invention
  • FIG. 5 shows an intermediate step of the Method according to the invention in a possible embodiment.
  • FIG. 1 shows axonometrically the stem of the fiber hemp (CANNABIS SATIVA) forming a possible basic material of the product according to the invention and of the method, schematically and enlarged.
  • the tubular construction of the uprooted and defoliated stem can be observed, the bast layer 5 of which forms an outer cylinder jacket and is formed by reelable fiber 6 that extends along the full length of the stem.
  • the mark 1 which is a woody part of the stem, in a rotationally symmetrical manner, and within the mark 7 there is also a cavity 8, also in a rotationally symmetrical manner.
  • the cavity 8 also extends along the full length of the stem.
  • the stem of the fiber hemp is actually a natural composite, the reinforced structure of which forms the fiber 6.
  • FIG. 2 shows a possible flat embodiment of the industrial plates according to the invention in an axonometric plan view.
  • three layers 2 are placed one on top of the other, each of which is formed from flattened fibers 1 which are arranged parallel to one another.
  • the fibers 1 are arranged perpendicular to one another.
  • the fibers 1 are embedded in a binder 3.
  • FIG. 3 shows another possible embodiment of the flat industrial plate according to the invention in a partial axonometric top view.
  • the difference from the embodiment shown in FIG. 2 is that a cover plate 4 is applied to the outer layers 2 on both sides.
  • the space between the outer layers 2 and the cover plates 4 placed thereon is filled with binder 3.
  • a plywood plate is shown as the cover plate 4.
  • FIG. 4 shows another possible embodiment of the flat industrial plate according to the invention in a partial axonometric top view.
  • the inner five layers are 2 likewise formed by flattened stems 1.
  • the stems 1 are flattened to such an extent that the cavities 8 of the originally tubular construction continue to be deformed.
  • the stems 1 of the adjacent layers 2 are at right angles to one another.
  • a cover plate 4 is applied to each of the outer layers 2.
  • the cover plate 4 lying on top in the figure is a plywood plate, while the cover plate 4 lying on the bottom is designed corresponding to the embodiment in FIG. 2.
  • the cover plates 4 are connected to the outer layers 2 by means of binders 3.
  • This embodiment represents a flat industrial plate with high strength and significant heat and sound insulation ability, since the cavities 8 of the stems 1 are filled with air.
  • An intermediate step of the method according to the invention can be observed in FIG. 5 in a possible embodiment of the invention.
  • the figure shows, from the various process steps, the process of producing a broad layer, after which the custom-made, selected, unsorted plant stems 1 are already attached to one another.
  • the stems 1 are interlocked with the aid of an attachment thread 9.
  • the fastening threads 9 used are of no importance from the standpoint of the strength parameters of the end product, so they can be selected primarily according to aesthetic requirements.
  • an interesting surface appearance was created by those broad layers which were interwoven with a polyamide fastening thread 9.
  • the thermoplastic fastening thread 9 flows due to the temperature and pressure used in the pressing process and a raster image appears perpendicular to the direction of the stem on the surface.
  • the plates can also be shaped.
  • the strength parameters can be substantially increased by increasing the thickness and / or the number of layers 2.
  • the plates can be provided with cover plates 4.
  • the harvested fiber hemp base material is defoliated and uprooted in such a way that the result is a bare, complete plant stem.
  • Hand tools are used for this process.
  • the stems are then sorted visually according to dimensions, quality and color using templates and etalons.
  • the stems of the same size, quality and color are collected in blocks and then bundled.
  • a cord or other binding agent is used to secure the bundles.
  • the bundles are stored in a shed until use and dried in a natural air stream at the same time.
  • the bundles of base material delivered from the shed are broken up, then a wide layer is produced after repeated sorting and cutting. This broad layer is produced in such a way that the stalks run parallel to one another and are fastened to one another in this position.
  • the attachment is carried out by means of aiming devices, using a polyamide thread as the attachment thread.
  • the combined broad layer is shown in FIG. 5.
  • the moisture of the broad layer is then checked and, if necessary, further drying is carried out until the broad layer is in an air-dry state, i.e. a humidity of at most 16% is reached.
  • the broad layers are folded with a pressure of 2 to 4 2 N / cm.
  • the stems which are still thicker after sorting, are equalized to the level of the broad layer.
  • a press pack is then manufactured.
  • the broad layers are cut and prepared for each other. In the illustrated embodiment, five layers are placed on top of one another. The layers are moved towards each other in such a way that the direction of the stems of the adjacent layers is perpendicular to one another.
  • the press pack is placed between flat press plates treated with mold release agent.
  • the pressing is carried out in a coolable thermo press with the following pressing parameters:
  • a broad layer is formed according to the processes given in the first example.
  • the moisture of the broad layer is adjusted to a value of 6% in a conventional drying device with an artificial air flow.
  • An aqueous solution of corn starch is applied to the broad layer using a spring-loaded pair of rollers.
  • the pair of rollers simultaneously also buckles the broad layer.
  • the pressure value used is 4 N / cm 2 , the amount of binder required is 5 kg per 100 kg Broad layer.
  • the broad layer is then dried at a temperature of 20 ° C. for 10 minutes.
  • a press pack is made from the three layers of the broad layer provided with binder and pressed using the following process parameters:
  • binders are described below, for example, each from the main groups of the plastics or synthetic resins that we have tested as binders and for those found accordingly.
  • the amounts e.g. the catalyst required in a carbamide-formaldehyde resin or furan resin binder or e.g. to the secondary component usable for fenoloresorzine formaldehyde, furthermore the filling, stretching and other additional materials are not written down separately, since with these materials the regulations of the respective manufacturer are to be observed.
  • Example 3 The individual process steps are to be carried out according to the example 2, only the possible differences are mentioned here. Those features and parameters that differ according to the materials used are, however, specified. The parameters in the examples relate to the production of a three-layer flat industrial plate without cover plates (see the embodiment according to FIG. 2), the current values of the number of layers being able to vary accordingly.
  • Example 3 The parameters in the examples relate to the production of a three-layer flat industrial plate without cover plates (see the embodiment according to FIG. 2), the current values of the number of layers being able to vary accordingly.
  • Moisture content of the broad layer max. 16% binder: phenolresorzine formaldehyde Amount of binder: 0.25 kg per m 2 broad layer Pressing process: in thermo press or packing press
  • Moisture content of the broad layer max. 8% binder: phenol furan formaldehyde resin Amount of binder 18 kg per 100 kg wide layer Pressing process: thermo press - temperature: 150 ° C
  • Moisture content of the broad layer max. 8th%
  • Binder paper impregnated with phenol formaldehyde resin, which is cut to size with a solid binder and is inserted between the individual layers. The buckling of the broad layer is carried out even earlier, with a pressure of 3 N / cm 2 .
  • Amount of binder 80 g per m 2 broad layer
  • Moisture content of the broad layer max. 8% binder: polyvinylidene chloride emulsion Amount of binder: 16 kg per 100 kg wide layer Pressing process: thermo press - temperature: 150 ° C
  • Moisture content of the broad layer max. 16% binder: acrylic dispersion
  • Amount of binder 16 kg per 100 kg wide layer Pressing process: Packing press - temperature: 20 ° C
  • Binder mixture of carbamide formaldehyde and
  • Polyvinyl acetate Amount of binder 16 kg per 100 kg broad layer Pressing process: thermo press or packing press - temperature: 20 ° C
  • Moisture content of the broad layer max. 8% binder: mixture of carbamide formaldehyde and polyvinyldenchloride. Amount of binder: 15 kg per 100 kg wide layer. Pressing process: thermopress
  • Example 2 to 10 there can be a claim for increased resistance to water, fungi and termini in the end product. This can be ensured by treating the prepared bundles with the required protective agent at the beginning of the technological process, expediently after bundling and before natural drying.
  • An example is given below for such a treatment carried out with an enzyme-preventing and chemically connectable active ingredient which results in increased resistance to fungi, insects and termini.
  • Example 11 When using any variant using a binder according to one of Examples 2 to 10, the solution being composed as follows:
  • the industrial plate produced according to the method according to the invention appears very aesthetically in its outer form and it follows from this that it can be used excellently as a final product without a cover plate as a final product for other purposes.
  • any cover plate known per se for example plywood, laminate, chipboard, wood fiber board, any laminated plate or pre-preg or textile or paper or film or an industrial plate according to the invention is required.
  • the sound-absorbing layer is produced in such a way that there is no prior buckling of the broad layer.
  • Moisture content of the broad layer max. 16% binder: a mixture of carbamide formaldehyde and polyvinyldenchloride. Amount of binder: 15 kg per 100 kg wide layer. Number of layers: 5 Pressing process: thermo press or packing press
  • a soundproofing industrial panel is the end product created with five layers, in which the fiber only takes up an oval shape thanks to the low pressure used and its hollow construction is retained. According to the existing strength requirements or for other reasons, an outer cover for this heat insulating plate may be required. This covering is carried out subsequently, for example by laminating the cover plates, for example by means of two-sided, self-adhesive adhesive films.
  • FIG. 4 One possibility in the drawing on FIG. 4 is a three-layer flat industrial panel according to the invention from FIG. 2 as a lower cover panel.
  • the field of application of the product and the method according to the invention is very wide.
  • These industrial panels can be used as clothing material for exterior rooms or interiors in the construction industry as heat and sound insulation agents, furthermore in the packaging industry, joinery industry, furniture industry, vehicle industry, etc. in a flat or shaped design, partly as a wood substitute.
  • the method according to the invention is particularly suitable for processing tubular, vegetable fibrous materials, stems.
  • the stem fabric of flax or nettle can be mentioned here.
  • the method is also suitable for processing any fiber material depending on the quality of the material.

Abstract

In a flat or moulded industrial panel of natural plant fibres (1) and binder (3), possibly covered on one or both sides with facing panels (4) of the same or different material, the natural tubular plant fibres of flattened cross-section are embedded in the binder (3) and aligned parallel to one another to form at least one layer (2), with the fibres (1) of two neighbouring layers (2) lying at an angle of at least 10° to each other. In the process for manufacturing such industrial panels, the stems of the natural fibrous plant are stripped of roots and leaves, and if necessary treated and stored. From the whole stems produced in this way a wide layer section is formed by arranging the stems, sorted and cut to size, parallel to one and another in one or more rows, fastening them together by means of threads, then if need be regulating the moisture content of the section, possibly applying binder to the section, then if necessary dewatering and/or drying and/or precondensing. Following this a compressed pack is formed by laying up the individual wide layer sections according to the thickness of the end product in such a way that the fibre directions of the individual layers are at an angle to each another, then, as need be, attaching facing panels by means of added binder on one or both sides, then pressing the pack in a flat or a moulding press at a temperature of 15-200 °C and a pressure of 2-2500 N/cm2 depending on the number of sections and on the binder. It is then cooled, conditioned, post-treated and/or fitted with facing panels and/or surface treated as necessary.

Description

FLACHE ODER GEFORMTE INDUSTRIEPLATTE, UND VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG FLAT OR SHAPED INDUSTRIAL PLATE, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine flache oder geformte Industrieplatte aus natürlichen Pflanzenfasern und Bindemit¬ tel, die gegebenenfalls auf einer Seite oder beiden Seiten mit Deckplatten aus gleichem oder unterschiedlichen Material bedeckt ist, ferner ein Verfahren zum Herstellen einer flachen oder geformten Industrieplatte aus Pflanzenfaserma¬ terial und Bindemittel, indem das Pflanzenfasermaterial auf eine relative Feuchtigkeit von 4 % bis 16 % getrocknet, nö- tigenfalls mit einem Bindemittel oder Klebemittel versehen, gepreßt, gegebenenfalls mit Deckplatte versehen und die so verfertigte Industrieplatte nach Bedarf Nachbearbeitung be¬ ziehungsweise Oberflächenbehandlung unterworfen wird.The invention relates to a flat or shaped industrial plate made of natural plant fibers and binding agent, which is optionally covered on one or both sides with cover plates made of the same or different material, and also a method for producing a flat or shaped industrial plate made of plant fiber material and binder, by drying the plant fiber material to a relative humidity of 4% to 16%, if necessary providing it with a binder or adhesive, pressing it, optionally providing it with a cover plate, and subjecting the industrial plate thus produced to post-processing or surface treatment as required.
Stand der TechnikState of the art
Es ist bekannt, daß in der Möbelindustrie, aber auch in anderen zahlreichen Industriezweigen zur Ersetzung von Holz eine Zusammensetzung irgendwelches organischen Abfallmateri- als und eines duroplastischen Kunststoffes in Form einer agglomerierten Schicht und Platte (Sperrholzplatte, Holz¬ spänplatte, Holzfaserplatte) verwendet wird. Diese Produkte weisen eine ziemlich niedrige Biegefestigkeit auf. Es ist ferner bekannt, daß solche Produkte in die Kategorie der sogenannten "gefüllten" Systeme fallen, in denen der Füll¬ stoff durch als Basismaterial verwendeten Granulate, Späne, Brocken, usw., und das Bindemittel, das Matrix durch ver¬ schiedene makromolekulare Stoffe auf natürlichem oder künst¬ lichem Basis gesichert wird. In den gefüllten Systemen zei- gen sich nur einige mechanischen Eigenschaften des Fertig¬ produktes auf die gleichen Eigenschaften des Matrizen bezo¬ gen verbessert. Bei den sogenannten "Kompositen", die aus einem Verstärkungsstoff und einer Matrix bestehen, weisen alle mechanischen Eigenschaften auf die Matrixparameter be- zogen um eine Größenordnung bessere Werte auf.It is known that in the furniture industry, but also in other numerous branches of industry, a composition of any organic waste material and a thermosetting plastic in the form of an agglomerated layer and plate (plywood board, wood chip board, wood fiber board) is used to replace wood. These products have a fairly low flexural strength. It is also known that such products fall into the category of the so-called "filled" systems in which the filler consists of granules, chips, chunks, etc. used as the base material, and the binder, the matrix, consists of various macromolecular substances is secured on a natural or artificial basis. In the filled systems, only a few mechanical properties of the finished product are shown to have improved the same properties of the dies. In the case of the so-called "composites", which consist of a reinforcing material and a matrix, all mechanical properties point to the matrix parameters. raised values by an order of magnitude.
Die GB-A-2.220.669 bezieht sich auf zellulosenhaltige Produkte, die eine entsprechende Festigkeit und Wasserbe¬ ständigkeit aufweisen und die aus einem, mit einer polifunk- tionellen Isozyanatlösung behandelten Substrat hergestellt werden. Dieses Verfahren wird bevorzugt auf dem Gebiet der Karton-oder Faserplattenproduktion verwendet.GB-A-2.220.669 relates to cellulose-containing products which have an appropriate strength and water resistance and which are produced from a substrate treated with a polyfunctional isocyanate solution. This method is preferably used in the field of cardboard or fiberboard production.
Die AT-A-378.729 stellt ein Verfahren zur Herstellung vor Faserplatten dar, wobei unter Dampfdruck in Faser zer- kleinerte Holzspäne oder andere, zellulosenhaltige Teilchen mit einem Bindemittel vermischt, dann in eine Watte verwan¬ delt getrocknet, endlich in eine Faserplatte gepreßt werden. Das in dem Verfahren verwendete Verzögerungsmittel kann Ammoniak, Karbamid, Amin, Lauge und/oder deren Mischung sein.AT-A-378.729 represents a process for the production in front of fiberboard, wood chips or other particles containing cellulose, which have been shredded into fiber under steam pressure, are mixed with a binder, then transformed into a cotton wool, finally pressed into a fiberboard. The retardant used in the process can be ammonia, carbamide, amine, lye and / or a mixture thereof.
Die AT-A 381.060 beschreibt die Herstellung von Holz¬ spänplatten. Im Laufe des Verfahrens werden die Holzteilchen mit einem wasserabweisend machenden Mittel und einem Kleb¬ stoff vermischt, in eine Platte geformt, dann unter Druck auf einer bestimmten Temperatur ausgehärtet.AT-A 381.060 describes the production of wood chipboards. In the course of the process, the wood particles are mixed with a water-repellent agent and an adhesive, molded into a plate, then cured under pressure at a certain temperature.
Die HU-C 198.415 stellt mehrschichtige, aus einer im- pregnierten Zelluloseschicht, besonders aus Holzfaserplatte bestehende Verbundkonstruktionen dar. Gemäß dem beschriebe¬ nen Verfahren werden die, die einzelnen Schichten bildenden Holzfaserplatten in einen durch Lauge verdünnten Phenolfor¬ maldehydharz eingetaucht, dann der überflüssige Harz abge¬ tropft, getrocknet, dann auf einer Temperatur zwischen 50 bis 70 °C, bevorzugt von 60 °C so lange klimatisiert, bis der Feuchtigkeitsgehalt auf einen Wert von 4 bis 6 % herab- sinkt, dann die aufeinander geschichteten Platten werden fürHU-C 198.415 is a multilayer composite structure consisting of an impregnated cellulose layer, especially made of wood fiber board. According to the method described, the wood fiber boards forming the individual layers are immersed in a phenol formaldehyde resin diluted with alkali, then the superfluous resin drained, dried, then air-conditioned at a temperature between 50 to 70 ° C., preferably from 60 ° C., until the moisture content drops to a value of 4 to 6%, then the plates stacked on top of one another are used for
15 bis 30, bevorzugt für 20 Minuten auf einer Temperatur von15 to 30, preferably for 20 minutes at a temperature of
140 bis 160 °C, bevorzugt von 150 °C mit einem Preßdruck von140 to 160 ° C, preferably from 150 ° C with a pressure of
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40 bis 60 kP/cm , bevorzugt 50 kP/cm bakelisiert, dann vor der Beendung des Preßvorganges bei aufrechterhaltenem Druck mindestens 30 Minuten lang, auf eine Temperatur von 45 bis40 to 60 kP / cm, preferably 50 kP / cm bakelized, then before the end of the pressing process with maintained pressure for at least 30 minutes, to a temperature of 45 to
50 °C rückgekühlt.50 ° C recooled.
Die oben dargestellten Verfahren beziehen sich auf die Herstellung irgendwelcher agglomerierten Platte, und wie früher gezeigt, solche Platten haben ungünstige Festigkeits¬ parameter, besonders Biegefestigkeitseigenschaften auf. Diese Produkte weisen weiterhin ungünstige Eigenschaften hinsichtlich solcher Befestigungselemente, wie die Schrauben und Nagel auf. Diese Eigenschaften werden vor allen durch den anisotropen Charakter der Konstruktion des erzeugten gefüllten Systems bestimmt, und solche Platten können des¬ halb unsere Zielsetzung nicht erfüllen. Die HU-C-179.905 beschreibt ein Verfahren und eine, das Verfahren durchführende Einrichtung zur Herstellung von aus pflanzlichen Zusatzmaterialen und einem nachbefestigenden Bindemittel bestehenden Körpern. Als Zusatzmittel wird Mais¬ kolben verwendet, der in Längsrichtung in mehrere Stücke zerspaltet, dann die Teile mit dem Bindemittel vermischt, das Gemisch gepreßt und verfestigt wird. Die Zerspaltung des Maiskolbens wird derart durchgeführt, daß die Maiskolben mittels einem in Längsrichtungs des Kolbens wirkenden Druck zertrümmert werden. Als Kunststoff-Klebstoff wird ein flüs- siger Ein- oder Zweikomponentenkunstharz von Karbamidfor- aldehydtyp verwendet. Der Maiskolben wird zweckmäßig vor der Zertrümmerung getrocknet. Im Interesse einer höheren Festigkeit werden mehrere Schichten gebildet, und die Plat¬ ten beliebiger Dicke werden derart ausgeformt. Auch diese bekannte Lösung hat als wesentlicher Nachteil einen aniso¬ tropen Charakter und sich daraus ergebenden ungünstige Fes¬ tigkeitseigenschaften. Die Aufnahme- und Befestigungsfähig¬ keit der Platte wurde jedoch mit den bekannten agglomerier¬ ten Platten verglichen erheblich verbessert, was der schwammartigen Konstruktion des Maiskolbens zugeschrieben werden kann. Diese bekannte Lösung hat einen weiteren Vor¬ teil, nämlich, daß eine solche Lösung für die industrielle Verarbeitung des weltweit und bekannterweise in sehr großen Mengen gebauten und verarbeiteten Maiskolbens darstellt, durch welche dieser minderwertige landwirtschaftliche Abfall in ein auch in der Möbel-und Bauindustrie rationell anwend¬ bares, höherwertiges Produkt verwandelt werden kann. Die Lösung weist nebenbei den Nachteil auf, daß der Bindemittel¬ verbrauch sehr hoch, auf die Menge der zerstückelten Mais¬ kolbens bezogen ungefähr gleichwertig ist. Dadurch kommt bei einigen Bindemitteln ein zu teueres Endprodukt aus, wodurch die Fertigung sich als unwirtschaftlich erwiesen hat.The procedures outlined above relate to Manufacture of any agglomerated plate, and as previously shown, such plates have unfavorable strength parameters, especially flexural strength properties. These products also have unfavorable properties with regard to fasteners such as screws and nails. Above all, these properties are determined by the anisotropic nature of the construction of the filled system produced, and such plates cannot therefore fulfill our objective. HU-C-179.905 describes a method and a device implementing the method for the production of bodies consisting of additional vegetable materials and a post-fixing binder. As an additive, maize cobs are used, which split lengthwise into several pieces, then the parts are mixed with the binder, and the mixture is pressed and solidified. The corn cobs are broken down in such a way that the corn cobs are crushed by means of a pressure acting in the longitudinal direction of the piston. A liquid one- or two-component synthetic resin of carbamide formaldehyde type is used as the plastic adhesive. The corncob is expediently dried before being broken up. In the interest of higher strength, several layers are formed and the plates of any thickness are shaped in this way. As a major disadvantage, this known solution also has an anisotropic character and the resulting unfavorable strength properties. However, the ability of the plate to be absorbed and fastened was considerably improved in comparison with the known agglomerated plates, which can be attributed to the spongy construction of the corncob. This known solution has a further advantage, namely that such a solution represents the industrial processing of the corn cob, which is known and built in very large quantities worldwide, through which this inferior agricultural waste is also rational in the furniture and construction industries applicable high quality product can be transformed. The In addition, the solution has the disadvantage that the binder consumption is very high, approximately equivalent in terms of the amount of maize cobs chopped up. This means that some binders require an overly expensive end product, which has made manufacturing uneconomical.
Es ist ferner bekannt, daß im Laufe der herkömmlichen Verarbeitung des Faserhanfes (CANNABIS SATIVA) der Faseran- teil zur Herstellung von Leine, Schnur, Bindfaden und Ge¬ webe, und der nach dem Abtrennen des Faseranteils übrigge- bliebene kleine stückelige Schäbeanteil zur Herstellung von Schäbebrikett oder Sperrholzplatte verwendet wird. Durch die neuerlich sehr erfolgreich vorkommenden Kunststoffbindelei¬ nen wurde der Markt der Hanfleine enger, so daß die herkömm¬ liche arbeitsanwändige Verarbeitung des Faserhanfes allmäh- lieh in den Hintergrund gedrängt wurde.It is also known that in the course of the conventional processing of the fiber hemp (CANNABIS SATIVA) the fiber portion for the production of line, cord, string and fabric, and the small piece-like scraped portion remaining after the fiber portion has been separated off for the production of Shabby briquette or plywood board is used. As a result of the recently very successful plastic binding lines, the hemp line market became narrower, so that the conventional labor-intensive processing of the fiber hemp was gradually pushed into the background.
Es ist ferner bekannt, daß zahlreiche Verfahren für die Anwendung der verschiedenen gebauten oder in der Natur vor¬ kommenden Pflanzen erarbeitet und vorgeschlagen wurden. Die DE-A-27.55.438 beschreibt zum Beispiel ein Verarbeitungsver- fahren von rohrförmigen Stoffen für Fleσhtwaren aus pflanz¬ lichem Stengel (Binnsenhalm) , wobei das Rohr durch Zerspa¬ nung aufgeschnitten und die Späne derart verwendet werden, daß aus dem Stengel mindestens zwei Späne und zwei Rohrreste erzeugt und auch diese Rohrreste verbraucht werden. Die ungarische Offenlegungsschrift H-2202 stellt eine τ,ösung für die Verarbeitung der bisher für industrielle Zwecke nicht verwendeten Stengel einer ebenso gebauten Pflanze, der Mohrenhirse zwecks Herstellung verschiedener Gebrauchsartikel, Schmuckstücke oder Schmuckelemente dar. Gemäß dem dargestellten Verfahren wird der Stengel der ge¬ schnittenen Mohrenhirse gereinigt, sortiert, zugeschnitten, dann ein Ende oder beide Enden der einzelnen Stücke senk¬ recht zur Längsachse der Stücke durchbohrt und eine Metall¬ draht oder Schnur über die Bohrungen geführt, ferner eine mattenartige Grundeinheit beliebiger Form erzeugt, aus der dann verschiedene dreidimensionale Formen hergestellt werden können. Eine Nachteilt dieser Lösung liegt darin, daß die Befestigung der pflanzlichen Stengel aneinander ziemlich arbeitsaufwändig ist, ferner daß die mit dem Verfahren her¬ gestellten Produkte außer Schmuckelemente oder einer Verwen¬ dung für Dekorationszwecke industriell nicht verwertbar sind.It is also known that numerous methods for the use of the various plants built or occurring in nature have been developed and proposed. DE-A-27.55.438 describes, for example, a processing method for tubular materials for wickerwork from vegetable stems (stalks), the tube being cut open by cutting and the chips being used in such a way that at least two from the stem Chips and two pipe scraps are generated and these pipe scraps are consumed. The Hungarian laid-open specification H-2202 represents a solution for the processing of the stalk of a similarly constructed plant, the millet, for the production of various articles of daily use, pieces of jewelery or jewelery elements. The stalk of the cut one is cut according to the described method Moored millet cleaned, sorted, cut, then one end or both ends of the individual pieces drilled perpendicular to the longitudinal axis of the pieces and a metal wire or cord passed over the holes, furthermore producing a mat-like basic unit of any shape, from which then various three-dimensional shapes can be produced. A disadvantage of this solution is that the Attaching the plant stems to each other is quite labor-intensive, and furthermore that the products produced by the process, apart from decorative elements or a use for decorative purposes, cannot be used industrially.
Ziel der ErfindungAim of the invention
Auf Grund der Obigen wurde das Ziel gesetzt, ein indust- riell verwendbares, eine zusammengesetzte Konstruktion auf¬ weisendes flaches oder geformtes Plattenprodukt herzustel¬ len, wodurch die obenbeschriebenen nachteiligen Eigenschaf¬ ten der bekannten Lösungen, bevorzugt durch das verwendete Pflanzenmaterial und die Art der Verarbeitung wesentlich be- seitigt werden können. In Zusammenhang damit wurde weiter bezweckt, eine Lösung für die wirtschaftliche Verwendung des ziemlich in großen Mengen gebauten und billig baubaren Fa¬ serhanf zu geben, den arbeitsaufwändigen, umweltschädlichen Röstungszyklus und die chemische Aufschließung der herkömm- liehen HanfVerarbeitung umzugehen und den Hanf in so hochem Anteil wie möglich beim minimalen Aufkommen der Abfallstoffe in dem Endprodukt auszunutzen.On the basis of the above, the aim was set to produce an industrially usable flat or shaped plate product having a composite construction, as a result of which the above-described disadvantageous properties of the known solutions, preferably due to the plant material used and the type of processing can be substantially eliminated. In connection with this, the aim was further to provide a solution for the economical use of the fairly large-scale and cheaply buildable fiber hemp, the labor-intensive, environmentally harmful roasting cycle and the chemical disintegration of the conventional hemp processing and to handle the hemp in such a high proportion as possible to exploit the minimal amount of waste in the final product.
Es wurde weiterhin das Ziel gesetzt, ein solches Produkt zu erzeugen, wodurch die Plattenprodukte aus Holz oder auf Holzbasis beinahe vollwertig ersetzt werden können. Hier soll es bemerkt werden, daß gemäß statistischen Daten aus Ungarn der Faserhanf so billiges landwirtschaftliches Pro¬ dukt hoher Qualität ist, dessen Jahresertrag auf einheitli¬ cher Fläche durchschnittlich das Zweifache des der ver- schiedenen Holzarten beträgt. Als eine weitere Aufgabe der Erfindung wurde betrachtet, eine umweltschützende Lösung einerseits durch Ersetzung von Holz (Waldschutz) , anderer¬ seits durch die verwendeten Stoffe (schneller Abbau) , ferner durch die umweltschonenden Fertigungstechnologie zu geben. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der ent¬ blätterte, entwurzelte, volle pflanzliche Stengel des Faser¬ hanfes ein solches natürliches Komposit darstellt, dessen Verstärkung in Längsrichtung durch die sich entlang dem äußeren Zylindermantel erstreckenden Faserfaden gegeben ist. Diese natürliche Kompositkonstruktion zerfällt während der herkömmlichen Verarbeitungstechnologien, zum Beispiel während der enzymatischen Röste und kann später nicht ver¬ wendet werden.The aim was still to produce such a product, whereby the wooden or wood-based panel products can be replaced almost completely. It should be noted here that, according to statistical data from Hungary, the fiber hemp is such a cheap agricultural product of high quality, the annual yield of which on average in a uniform area is twice that of the various types of wood. A further object of the invention was considered to be to provide an environmentally protective solution on the one hand by replacing wood (forest protection), on the other hand by the materials used (rapid degradation), and also by means of the environmentally friendly production technology. The invention is based on the knowledge that the defoliated, uprooted, full plant stem of the fiber hemp represents such a natural composite, the Reinforcement in the longitudinal direction is given by the fiber thread extending along the outer cylinder jacket. This natural composite construction disintegrates during conventional processing technologies, for example during enzymatic roasting, and cannot be used later.
Es wurde weiterhin erkannt, daß nach dem Prinzip der Kompositen eine doppelt verstärkte künstliche Kompositkonst¬ ruktion durch die Vervielfachung der natürlichen Komposit- konstruktion der Faserpflanze, durch vorteilhafte Anordnung und durch Verwendung und/oder Erzeugung eines Matrixstoffes mit entsprechenden Eigenschaften hergestellt werden kann. Im Laufe der Ausarbeitung unserer neuen Lösung wurde die über¬ raschende Erkenntnis gefaßt, daß in einigen Fällen auch auf die Bindemittelzugabe verzichtet werden kann, weil die eige¬ nen Stoffe der Pflanze unter entsprechenden Umständen, zum Beispiel Druck und Temperatur, durch einen Preßvorgang zwecks Erzeugung des benötigten Matrixstoffes dauerhaft aktivisiert werden können. Es wurde weiterhin erkannt, daß das so erzeugte künst¬ liche Komposit als Plattenprodukt sehr günstige, rictungsun- abhängige Biegefestigkeitseigenschaften aufweist, wenn das Plattenprodukt aus mehreren Schichten ausgebildet wird, wo¬ bei die Faser in den einzelnen Schichten einen bestimmten Winkel zueinander einnehmen, und daß die Faser innerhalb einer Schicht zueinander parallel orientiert angeordnet sind. Wir haben weiterhin erkannt, daß die Orientierung der Faser in einer Breitschicht mittels einer Befestigung fest¬ gelegt werden soll, die aber nur während des Produktionsvor- ganges eine Rolle spielt und keinen Einfluß auf die Fes¬ tigkeitsparameter des Endproduktes hat. Es wurde weiterhin erkannt, daß diese Befestigung vorteilhafter Weise zum Bei¬ spiel durch Weben oder Wirken errichtet werden kann, was eine vorteilhafte estätische Wirkung in dem Endprodukt, zum Beispiel einem für Zierzwecke verwendeten Plattenprodukt er¬ gibt. Wir haben weiterhin erkannt, daß die Streuung der Dicke der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Plattenprodukte über die entsprechende Sortierung und Aus¬ wahl bei gegebenen Schichtzahl in bedeutenden Maße vermin¬ dert werden kann, wenn die Breitschicht noch vor dem Pre߬ vorgang mittels einem niedrigen Druck zerknickt und damit der verbleibende diametrale Unterschied der Stengel egali¬ siert wird. Der Vorgang der Zerknickung kann gleichzeitig zum Aufbringen des flüssigen Bindemittels in einer entspre¬ chenden Einrichtung durchgeführt werden.It was also recognized that, according to the principle of composites, a doubly reinforced artificial composite construction can be produced by multiplying the natural composite construction of the fiber plant, by advantageous arrangement and by using and / or producing a matrix material with corresponding properties. In the course of the development of our new solution, the surprising finding was made that in some cases the addition of binders can also be dispensed with because the plant's own substances, under appropriate circumstances, for example pressure and temperature, through a pressing process for the purpose of production of the matrix material required can be permanently activated. It was also recognized that the artificial composite thus produced has very favorable, direction-independent flexural strength properties as a plate product if the plate product is formed from several layers, the fibers in the individual layers taking a certain angle to one another, and that the fibers are arranged parallel to one another within a layer. We have also recognized that the orientation of the fiber in a broad layer should be determined by means of a fastening, which, however, only plays a role during the production process and has no influence on the strength parameters of the end product. It was also recognized that this fastening can advantageously be established, for example, by weaving or knitting, which gives an advantageous esthetic effect in the end product, for example a panel product used for decorative purposes. We have also recognized that the spread of the thickness of those produced by the method according to the invention Plate products can be significantly reduced by the appropriate sorting and selection for a given number of layers if the broad layer is crumpled by means of a low pressure before the pressing process and the remaining diametrical difference of the stems is thus leveled. The buckling process can be carried out simultaneously with the application of the liquid binder in a corresponding device.
Es wurde weiterhin erkannt, daß wenn der rohrförmige Zu- stand der natürlichen Kompositkonstruktion nicht vollständig zerstört bzw. deformiert, d.h. abgeflacht wird, dann kann eine auch für Wärme- und/oder Schallisolierung geeignete Konstruktion erzeugt werden. Hinsichtlich der verwendeten, zum größten Teil bekannten Bindemittel haben wir erkannt, daß die günstigten Eigenschaften der künstlichen Komposit¬ konstruktion durch die Verwendung einer entsprechenden Mischung von thermoplastischen und duroplastischen Kunst¬ stoffe aufweist, ferner daß obwohl schwächere Festigkeits¬ parameter erreicht werden können, wegen des Umweltschutzes (z.B. schneller Abbau) sollten am besten verschiedene na¬ türliche Bindemittel verwendet werden.It was further recognized that if the tubular state of the natural composite construction is not completely destroyed or deformed, i.e. is flattened, then a construction which is also suitable for heat and / or sound insulation can be produced. With regard to the binders used, which are known for the most part, we have recognized that the favorable properties of the artificial composite construction due to the use of an appropriate mixture of thermoplastic and thermosetting plastics also show that although weaker strength parameters can be achieved because of the Environmental protection (eg rapid degradation) it is best to use various natural binders.
Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention
Der geschilderten Zielsetzung entsprechend, es wurde aus einer flachen oder geformten Industrieplatte aus natürlichen Pflanzenfasern und Bindemittel ausgegangen, die gegebenen¬ falls auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit Deckplatten aus gleichem Material oder aus unterschiedlichen Materialen bedeckt ist. Diese Industrieplatte ist erfindungsgemäß der¬ art weiterentwickelt, daß die im Querschnitt abgeflachte, natürlichen, rohrförmigen Pflanzenfaser in Bindemittel ge¬ bettet und parallel aneinander gereiht mindestens eine Schicht bilden, wobei die Faser zwei aneinander liegenden Schichten einen Winkel von mindestens 10° zueinander ein¬ schließen.In accordance with the objective outlined, it was assumed that a flat or shaped industrial plate made of natural vegetable fibers and binders was covered on one side or on both sides with cover plates made of the same material or of different materials. This industrial plate is further developed according to the invention in such a way that the natural tubular tubular vegetable fiber, which is flattened in cross-section, is embedded in binding agent and lined up in parallel to form at least one layer, the fiber enclosing two adjacent layers at an angle of at least 10 ° to one another .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Industrie- platte bestehen die Faser aus Stengel einer Faserhanfpflan¬ ze, bevorzugt von CANNABIS SATIVA, oder gegebenenfalls aus entwurzelten und entblätterten Stengel von Flachs oder Benn¬ essel. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er¬ findung ist das Bindemittel aus natürlichen Pflanzenmateria- len der Faser und/oder anderen Materialen natürlicher Her¬ kunft, oder aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunstharz oder deren Komposition erzeugt. Ebenso vorteilhaft wirkt jene Ausführungsform der Erfin¬ dung, wobei die Deckplatte aus Sperrholz oder Laminat oder Holzspänplatte oder Holzfaserplatte oder irgendeine lami¬ nierte Platte oder Pre-preg oder Textilien oder Papier oder Folie hergestellt ist. Die gestellte Aufgabe wurde weiterhin mit einem Verfah¬ ren zum Herstellen einer flachen oder geformten Industrie¬ platte aus Planzenfasermaterial und Bindemittel gelöst, in¬ dem das Pflanzenfasermaterial auf eine relative Feuchtigkeit von 4 % bis 16 % getrocknet, nötigenfalls mit einem Binde- mittel oder Klebemittel versehen, gepreßt, gegebenenfalls mit Deckplatte versehen und die so verfertigte Industrie¬ platte nach Bedarf Nachbearbeitung beziehungsweise Ober¬ flächenbehandlung unterworfen wird. Die Neuheit des Verfah¬ rens besteht darin, daß die Stengel der natürlichen Faser- pflanze entwurzelt und entblättert, nötigenfalls behandelt und gelagert, aus den so erzeugten Vollstengeln eine Breit¬ schicht gebildet wird derart, daß die Stengel zweckmäßig sortiert und zugeschnitten parallel in einer oder mehreren Reihen aneinander gereiht, mittels Befestigungsfaden zuein- ander befestigt, danach die Feuchtigkeit der Breitschicht nötigenfalls eingestellt, ferner gegebenenfalls Bindemittel auf die Breitschicht aufgetragen oder angebracht, dann nöti¬ genfalls entwässert und/oder getrocknet und/oder präkonden¬ siert, nachfolgend ein Preßpack derart ausgebildet wird, daß entsprechend der Dicke des Endproduktes die einzelnen Breit¬ schichten so aufeinandergeschichtet werden, daß die Faser¬ richtungen der einzelnen Breitschichten einen Winkel zu- einander einnehmen, ferner nach Bedarf an einer oder an bei¬ den Seiten mittels eingefügtem Bindemittel Deckplatten ange¬ ordnet, und das Preßpack nachdem in einer planer oder form¬ gebenden Presse, der Zahl der Breitschichten und dem Binde- ittel entsprechend auf einer Temperatur von 15° bis 220° und einem Preßdruck von 2 bis 2500 N/cm2 gepreßt, nötigen¬ falls gekühlt, kondizioniert, nachbehandelt und/oder mit Deckplatten versehen und/oder flächenbehandelt wird.According to a preferred embodiment of the industrial plate, the fibers consist of stems from a fiber hemp plant, preferably from CANNABIS SATIVA, or, where appropriate, from uprooted and defoliated stems from flax or nettle. According to a further preferred embodiment of the invention, the binder is produced from natural plant materials of the fiber and / or other materials of natural origin, or from thermoplastic or thermosetting synthetic resin or their composition. That embodiment of the invention also has an advantageous effect, the cover plate being produced from plywood or laminate or chipboard or wood fiber board or any laminated plate or pre-preg or textiles or paper or film. The object was further achieved with a method for producing a flat or shaped industrial plate from plant fiber material and binder, in that the vegetable fiber material was dried to a relative humidity of 4% to 16%, if necessary with a binder or adhesive provided, pressed, optionally provided with a cover plate and the industrial plate thus produced is subjected to reworking or surface treatment as required. The novelty of the method consists in that the stems of the natural fiber plant are uprooted and defoliated, if necessary treated and stored, a broad layer is formed from the full stems thus produced in such a way that the stems are appropriately sorted and cut in parallel in one or several rows lined up, fastened to each other by means of fastening thread, then the moisture of the broad layer is adjusted if necessary, furthermore binder is applied or applied to the broad layer if necessary, then if necessary dewatered and / or dried and / or precondensed, followed by a press pack of this type is designed so that the individual broad layers are stacked on top of one another in accordance with the thickness of the end product in such a way that the fiber directions of the individual broad layers form an angle. take each other, also arrange cover plates on one or both sides by means of an inserted binder, and the press pack after in a planner or shaping press, according to the number of broad layers and the binder at a temperature of 15 ° to 220 ° and a pressing pressure of 2 to 2500 N / cm 2 , if necessary cooled, conditioned, aftertreated and / or provided with cover plates and / or surface treated.
Als Faserpflanze wird vorteilhaft Faserhanf (CANNABIS SATIVA) oder Flachs oder Brennessel gewählt.As a fiber plant, fiber hemp (CANNABIS SATIVA) or flax or nettle is advantageously chosen.
Es wirkt vorteilhaft, wenn die gereinigten pflanzlichen Stengel nach Qualität und Durchmesser ausgelesen, sortiert und gebündelt werden.It is advantageous if the cleaned vegetable stems are selected, sorted and bundled according to quality and diameter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart des Verfahrens wird bevorzugt, das gebündelte Basismaterial mit einem, sich da¬ mit chemisch verbindenden Schutzmittel zu behandeln, bevor¬ zugt in den Schutzmittel einzutauchen, abtropfnen lassen und bis Erreichen einer relativen Feuchtigkeit von 16 zu% trocknen. In dem oben geschilderten Fall ist est vorteilhaft, wenn als Schutzmittel eine wäßrige Lösung von 2 bis 10 % aus der 30 %-iger Emulsion von 2-(Thiocyanomethylthio)-Benzothiazole gewählt wird.According to a further embodiment of the method, it is preferred to treat the bundled base material with a protective agent that chemically combines with it, preferably to immerse it in the protective agent, to let it drip off and to dry it until a relative humidity of 16% is reached. In the case described above, it is advantageous if an aqueous solution of 2 to 10% from the 30% emulsion of 2- (thiocyanomethylthio) benzothiazoles is chosen as the protective agent.
In einer weiteren möglichen Durchführung des vorgeschla- genen Verfahren wirkt es vorteilhaft, wenn das Trocknen an einem in Schober gesetzten, in einem Schuppen gelagerten Ma¬ terial mit natürlichem Luftstrom durchgeführt oder maschi¬ nelle Trocknung in einer Konvektions-, Kondensations-, Va¬ kuum-, Hochfrequenz- oder Mikrowelleneinrichtung verwendet wird.In a further possible implementation of the proposed method, it is advantageous if the drying is carried out on a material placed in a stack, stored in a shed, with a natural air stream or mechanical drying in a convection, condensation, vacuum -, radio frequency or microwave device is used.
Es ist auch vorteilhaft, wenn die Stengel mittels einem Klebefilm oder Klebeband zueinander befestigt oder mittels einem thermoplastischen Kunststofffaden oder einem natürli¬ chen pflanzlichen Faden verschlungen werden. Als thermoplastischer Kunststofffaden kann vorteilhaf¬ terweise ein Polyamidfaden und als natürlicher pflanzlichen Faden ein Hanf- oder Flachsfaden verwendet werden. Das Verschlingen kann vorteilhafterweise in einer Schilfflechteinrichtung durchgeführt werden.It is also advantageous if the stems are fastened to one another by means of an adhesive film or adhesive tape or are entwined by means of a thermoplastic synthetic thread or a natural vegetable thread. A polyamide thread can advantageously be used as the thermoplastic plastic thread and a hemp or flax thread as the natural vegetable thread. The devouring can advantageously be carried out in a reed weaving device.
Gemäß einer weiteren Durchführungsart der Erfindung wird bevorzugt, als Bindemittel ein fester thermoplastischer Kunststoff, zum Beispiel eine Folie oder Vlies, bevorzugt Polypropilenvlies, oder deren mit Gerüstsubstanz gefertigte Variante, oder ein duroplastischer Kunststoff wie mit Phenolharz, Karbamidharz oder Melamin-Formaldehydharz ge¬ tränktes Papier, Glasgewebe oder Glastextilie zu verwenden, und das Pressen auf einer Temperatur von 100 bis 220 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchzuführen.According to a further embodiment of the invention, a solid thermoplastic, for example a film or nonwoven, preferably polypropylene nonwoven, or its variant made with structural substance, or a thermosetting plastic such as paper impregnated with phenolic resin, carbamide resin or melamine-formaldehyde resin, is preferred as the binder , Glass fabric or glass textile, and to carry out the pressing at a temperature of 100 to 220 ° C and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
In einer weiteren vorteilhaften Durchführung des vorge¬ schlagenen Verfahrens wird als Bindemittel ein flüssiges, natürliches Bindemittel oder ein duroplastischer oder ther- moplastischer Kunststoff, oder deren Gemisch verwendet.In a further advantageous implementation of the proposed method, a liquid, natural binder or a thermosetting or thermoplastic plastic, or a mixture thereof, is used as the binder.
Es ist vorteilhaft, wenn als natürliches Bindemittel Pektin, Pflanzenharz, tierische oder pflanzliche Leim, Kar- boxy ethyl-Zellulose, Karboxymethylhärter oder Maisstärke verwendet, und das Pressen auf einer Temperatur von 60 bis 200 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird.It is advantageous if pectin, vegetable resin, animal or vegetable glue, carboxyethyl cellulose, carboxymethyl hardener or corn starch are used as the natural binder, and the pressing is carried out at a temperature of 60 to 200 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 is carried out.
In einer anderen Variante ist vorteilhaft, wenn als duroplastischer Kunststoff Formadehyde wie Phenol-, Phenol- resorzin-, Phenolfuran-, Karbamid-, Melamin-, Tiokarbamid- Formaldehyd, oder Furanharz verwendet, und das Pressen auf einer Temperatur von 15 bis 220 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird.In another variant, it is advantageous if form adehydes such as phenol, phenol resorzine, phenol furan, carbamide, melamine, tiocarbamide formaldehyde or furan resin are used as the thermosetting plastic, and pressing at a temperature of 15 to 220 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 is carried out.
Es wirkt ebenso vorteilhaft, wenn als thermoplastischer Kunststoff Akrilat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylazetat verwendet, und das Pressen auf einer Tempe¬ ratur von 15 bis 180 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird.It is also advantageous if acrilate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate is used as the thermoplastic, and the pressing is carried out at a temperature of 15 to 180 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
Nach einer weiteren DurchführungsVariante des Verfahrens wird zur Gemischbildung Karbamidformaldehyd oder Phenol- furanformaldehyd und einer von Akrilat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Polyvinylazetat in einem Verhältnis verwendet wird, daß der thermoplastische Komponent die Aus- härtung des duroplastischen Komponentes nicht verhindert und das Pressen auf einer Temperatur von 15 bis 180 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt.According to a further variant of the method, carbamide formaldehyde or phenol furan formaldehyde and one of acrilate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and polyvinyl acetate are used in a ratio so that the thermoplastic component curing of the thermosetting component is not prevented and the pressing is carried out at a temperature of 15 to 180 ° C. and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
Vorteilhafterweise wird das flüssige Bindemittel mittels einem Walzenpaar mit einstellbarem Preßdruck, bevorzugt mit¬ tels einem gefederten Walzenpaar beim gleichzeitigen Zer¬ knicken der Breitschicht mit einem Druck von 2 bis 5 N/cm2 aufgetragen.The liquid binder is advantageously applied by means of a pair of rollers with an adjustable pressing pressure, preferably by means of a spring-loaded pair of rollers, while at the same time kinking the broad layer at a pressure of 2 to 5 N / cm 2 .
Die Stengel jedwelcher zwei benachbarten Breitschichten können vorteilhafterweise einen Winkel von mindestens 10°, bevorzugt einen Rechtwinkel zueinander einnehmen.The stems of any two adjacent broad layers can advantageously have an angle of at least 10 °, preferably a right angle to one another.
Gemäß einer weiteren bevorzugten DurchführungsVariante wird eine Platte aus Sperrholz oder Laminat oder Holzspän¬ platte oder Holzfaserplatte oder irgendeine laminierte Plat- te oder Pre-preg oder Textilien oder Papier oder Folie als Deckplatte verwendet.According to a further preferred implementation variant, a board made of plywood or laminate or chipboard or wood fiber board or any laminated board or pre-preg or textiles or paper or film is used as the cover board.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung können nachfol¬ gend zusammengefaßt werden. Durch die Erfindung wurde ein faserverstärktes Komposit aus natürlichem Grundmaterial, nämlich aus dem vollen Stengel einer Faserpflanze mit künst¬ lichem und/oder natürlichem Material, mit ausgezeichneter Festigkeitseigenschaften erzeugt. Die elementare Komposit¬ eigenschaften der Faserpflanze ausgenutzt wurde ein ver¬ stärktes Komposit durch die gerichtete Anordnung der elemen- taren Kompositen hergestellt. Durch entsprechende Wahl der Zahl und Zusammensetzung der Schichten können Plattenproduk¬ te mit Festigkeitseigenschaften nach Bedarf frei ausgebildet werden. Durch die angewandten Verfahrensschritte und die vorteilhaften Varianten der verwendeten Materialen können das Aussehen, die Wärme- und Schallisolierungseigenschaften, die Beständigkeit gegenüber Insekten, Termiten, Zellulose abbauende Pilze, gegebenenfalls die Wasserbeständigkeit, die Abbaufähigkeit, Verformbarkeit, die Möglichkeit zur Her¬ stellung von Verbundkonstruktionen, usw. der Produkte beein- flußt werden. Die bei Bedarf auftretende Bedeckung mit Deck¬ platte kann gleichzeitig mit dem Preßvorgang durchgeführt werden, doch diese Schritt kann auch durch das Aufkaschieren der Deckplatten auf das Endprodukt getan werden. Insgesamt kann gesagt werden, daß die erfindungsgemäße flache oder ge¬ formte Industrieplatte an verschiedenen Aufgaben maßge¬ schneidert eine ganze Produktfamilie ergibt. Gegenüber den bekannten, aus irgendwelchem Landwirt¬ schaftlichem Abfallstoff, z.B. Maiskolben gefertigten agglo¬ merierten Platten ist die verbrauchte Menge des verwendeten Bindemittels sehr wenig. Diese Aussage ist auch durch jene sehr interessante Eigenschaft der erfindungsgemäßen Lösung bestätigt, daß auch ohne Bindemittel Industrieplatten mit genügender Festigkeit hergestellt werden können. Die er¬ zeugte Industrieplatte ohne äußere Abdeckung hat in estä- tischer Hinsicht überraschend gute Eigenschaften, das be¬ sonders bei Innenraumbedekleidungen oder anspruchsvollen Verpackungen eine besondere Bedeutung hat.The main advantages of the invention can be summarized below. The invention has produced a fiber-reinforced composite made from natural base material, namely from the full stem of a fiber plant with artificial and / or natural material, with excellent strength properties. Taking advantage of the elementary composite properties of the fiber plant, a reinforced composite was produced by the directional arrangement of the elementary composites. By appropriately selecting the number and composition of the layers, plate products with strength properties can be freely formed as required. Through the process steps used and the advantageous variants of the materials used, the appearance, the heat and sound insulation properties, the resistance to insects, termites, cellulose-degrading fungi, where appropriate the water resistance, the degradability, deformability, the possibility of producing composite structures, etc. of the products. The cover plate, if required, can be covered at the same time as the pressing process, but this step can also be done by lamination the cover plates can be done on the final product. Overall, it can be said that the flat or shaped industrial plate according to the invention results in an entire product family tailored to various tasks. Compared to the known agglomerated plates made from any agricultural waste material, for example corn cobs, the amount of binder used is very little. This statement is also confirmed by the very interesting property of the solution according to the invention that industrial boards with sufficient strength can be produced even without binders. The industrial plate produced without an outer cover has surprisingly good properties from an esthetic point of view, which is of particular importance particularly for interior linings or sophisticated packaging.
Bei dem mehrschichtigen Plattenausführungen erhält die als Endprodukt geltende Platte durch die vorteilhafte Schichtung einen planaren isotropen Charakter und damit wer¬ den die Platteneigenschaften in einer Ebene in aller Rich- tungen verbessert.In the case of the multilayer plate design, the plate, which is considered to be the end product, is given a planar isotropic character by the advantageous layering and thus the plate properties are improved in one direction in all directions.
Neben der bedeutenden Erhöhung der Biegefestigkeit, mit den bekannten agglomerierten Platten verglichen, wurden auch die Schrauben- und Nagelfestigkeit der Platten erhöht. Die mit den erfindungsgemäßen Platten durchgeführten Versuche hatten solche Werte gegeben, die die für die erstklassige Holzspänplatten vorgeschriebenen Werten wesentlich übertref¬ fen, und diese Eigenschaften sind in Größenordnung mit den Eigenschaften der Laminatplatten gleich.In addition to the significant increase in bending strength compared to the known agglomerated plates, the screw and nail strength of the plates were also increased. The tests carried out with the boards according to the invention had given values which substantially exceeded the values prescribed for the first-class wood chip boards, and these properties are of the same order of magnitude as the properties of the laminate boards.
Aus wirtschaftlichem Standpunkt kann als wesentlicher Vorteil gebucht werden, daß die als Grundmaterial des er¬ findungsgemäßen Produktes und des Verfahrens dienende Faser¬ pflanze, z.B. Faserhanf oder Faserflax oder Brennessel jähr¬ lich neu gebaut werden kann, ersetzt eine erhebliche Holz- menge, so wirkt die Verwendung hinsichtlich der Bodenerosion und Umweltschutz (Waldschutz, Bodenschutz, Beibehaltung des ursprünglichen Mikroklimas) sehr vorteilhaft. Der im Laufe des Verfahrens erzeugte Schnitt- und Randabfall ist minimal. Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß eine zweistufige kostenersparende Trocknung gewährleistet werden kann.From an economic point of view, it can be booked as a significant advantage that the fiber plant serving as the basic material of the product and method according to the invention, for example fiber hemp or fiber flax or nettle, can be built anew, thus replacing a considerable amount of wood the use in terms of soil erosion and environmental protection (forest protection, soil protection, maintaining the original microclimate) very advantageous. The cut and edge waste generated during the process is minimal. Another economic advantage of the process is that two-stage, cost-saving drying can be ensured.
Bei einer, das Auftragen eines flüssigen thermoplasti- sehen Bindemittels folgenden Trocknung kann die bestrichene Breitschicht günstig gelagert und behandelt werden, dadurch können die Vorgänge des Pressens und des Auftragens von Bindemittel wenn nötig in der Zeit getrennt werden.In the case of drying following the application of a liquid thermoplastic binder, the coated broad layer can be stored and treated inexpensively, as a result of which the processes of pressing and applying binder can be separated in time if necessary.
Infolge der verwendeten Lösungen können auch natürliche oder auf Zimmertemperatur oder auf höheren Temperaturen aus¬ härtende, ferner feste und flüssige Kunststoffbindemittel oder deren Komposition verwendet werden.As a result of the solutions used, it is also possible to use natural or solid and liquid plastic binders or their compositions which harden to room temperature or to higher temperatures.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung nä¬ her erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine axonometrische Ansicht des Stengels des ein mögliches Grundmaterial des erfin- dungsgemäßen Produktes und des Verfahrens bildenden Faserhanfes (CANNABIS SATIVA) , Figur 2 eine axonometrische Teilansicht einer mög¬ lichen Ausführungsform der erfindungsge¬ mäßen flachen oder geformten Industrieplat- te,1 shows an axonometric view of the stem of the fiber hemp (CANNABIS SATIVA) forming a possible basic material of the product according to the invention and the method, FIG. 2 shows an axonometric partial view of a possible embodiment of the flat or shaped industrial plate according to the invention,
Figur 3 eine axonometrische Teilansicht einer wei¬ teren möglichen Ausführungsform der erfin¬ dungsgemäßen flachen oder geformten Indust¬ rieplatte, Figur 4 eine axonometrische Teilansicht einen wei¬ teren möglichen Ausführungsform der erfin¬ dungsgemäßen flachen oder geformten Indust¬ rieplatte, und Figur 5 einen Zwischenschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer möglichen Ausführungs¬ form. Darstellung bevorzugten Ausführungsbeispiele3 shows an axonometric partial view of a further possible embodiment of the flat or shaped industrial plate according to the invention, FIG. 4 shows an axonometric partial view of a further possible embodiment of the flat or shaped industrial plate according to the invention, and FIG. 5 shows an intermediate step of the Method according to the invention in a possible embodiment. Representation of preferred embodiments
Figur 1 zeigt axonometrisch den Stengel des ein mögli¬ ches Grundmaterial des erfindungsgemäßen Produktes und des Verfahrens bildenden Faserhanfes (CANNABIS SATIVA) schema¬ tisch und vergrößert. In der Figur kann die rohrartige Kon¬ struktion des entwurzelten und entblätterten Stengels beob¬ achtet werden, deren einen äußeren Zylindermantel bildende Bastschicht 5 durch abhaspelbare, sich entlang der vollen Länge des Stengels erstreckende Faser 6 gebildet ist. Inner¬ halb der Bastschicht 5 befindet sich drehsymmetrisch das Mark 1 , das ein verholzter Teil des Stengels ist, und inner¬ halb des Markes 7 befindet sich ebenso drehsymmetrisch ein Hohlraum 8. Der Hohlraum 8 erstreckt sich ebenso entlang der vollen Länge des Stengels. Wie sichtbar, der Stengel des Faserhanfes ist eigentlich ein natürliches Komposit, dessen verstärktes Gerüstsubstanz die Faser 6 bilden.FIG. 1 shows axonometrically the stem of the fiber hemp (CANNABIS SATIVA) forming a possible basic material of the product according to the invention and of the method, schematically and enlarged. In the figure, the tubular construction of the uprooted and defoliated stem can be observed, the bast layer 5 of which forms an outer cylinder jacket and is formed by reelable fiber 6 that extends along the full length of the stem. Inside the bast layer 5 there is the mark 1, which is a woody part of the stem, in a rotationally symmetrical manner, and within the mark 7 there is also a cavity 8, also in a rotationally symmetrical manner. The cavity 8 also extends along the full length of the stem. As can be seen, the stem of the fiber hemp is actually a natural composite, the reinforced structure of which forms the fiber 6.
Figur 2 zeigt eine mögliche flache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Industrieplatten in axonometrischer Drauf- sieht. In der dargestellten Platte sind drei Schichten 2 aufeinander gelegt, die jeweils aus parallel aneinander ge¬ reihten, verflachten Fasern 1 gebildet sind. In den benach¬ barten Schichten 2 sind die Faser 1 zueinander senkrecht orientiert angeordnet. Die Faser 1 sind in einem Bindemittel 3 eingebettet.FIG. 2 shows a possible flat embodiment of the industrial plates according to the invention in an axonometric plan view. In the plate shown, three layers 2 are placed one on top of the other, each of which is formed from flattened fibers 1 which are arranged parallel to one another. In the adjacent layers 2, the fibers 1 are arranged perpendicular to one another. The fibers 1 are embedded in a binder 3.
Figur 3 zeigt eine andere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen flachen Industrieplatte in axonometrischer Teildraufsicht. Der Unterschied zu der in der Figur 2 dar¬ gestellten Ausführungsform liegt darin, daß an den äußeren Schichten 2 an beiden Seiten je eine Deckplatte 4 angelegt ist. Der Raum zwischen den äußeren Schichten 2 und den draufgelegten Deckplatten 4 ist mit Bindemittel 3 ausge¬ füllt. In der Figur ist als Deckplatte 4 eine Sperrholz¬ platte dargestellt. Figur 4 zeigt eine andere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen flachen Industrieplatte in axonometrischer Teildraufsicht. Die innenliegenden fünf Schichten 2 sind ebenso durch verflachte Stengel 1 gebildet. Die Stengel 1 sind in solchem Maße verflacht, daß die Hohlräume 8 der ur¬ sprünglich rohrartigen Konstruktion deformiert weiterhin be¬ steht. Die Stengel 1 der aneinander liegenden benachbarten Schichten 2 schließen einen Rechtwinkel zueinander ein. An den äußeren Schichten 2 ist je eine Deckplatte 4 angelegt. Die in der Figur obenliegende Deckplatte 4 ist eine Sperr¬ holzplatte, während die untenliegende Deckplatte 4 der Aus¬ führungsform in der Figur 2 entsprechend ausgebildet ist. Die Deckplatten 4 sind über Bindemittel 3 mit den äußeren Schichten 2 verbunden. Diese Ausführungsform stellt eine flache Industrieplatte mit hoher Festigkeit und bedeutender Wärme- und Schallisolierfähigkeit dar, da die Hohlräume 8 der Stengel 1 mit Luft ausgefüllt sind. In der Figur 5 kann ein Zwischenschritt des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung beobachtet werden. Die Figur zeigt aus den ver¬ schiedenen Verfahrensschritten den Vorgang der Herstellung einer Breitschicht, wonach die maßgeschnittenen, ausgelese- nen unsortierten pflanzlichen Stengel 1 aneinander gereit miteinander befestigt werden. Eine mögliche Lösung für die Befestigung ist in der Figur sichtbar: die Stengel 1 sind mit Hilfe eines Befestigungsfadens 9 miteinander verwirkt. Die verwendeten Befestigungsfaden 9 haben vom Standpunkt der Festigkeitsparameter des Endproduktes keine Bedeutung, so können diese in erster Reihe nach ästhetischem Bedarf ge¬ wählt werden. In einem Endprodukt haben ein interessantes Oberflächenbild jene Breitschichte erzeugt, die mit einem Polyamid Befestigungsfaden 9 zusammengewirkt waren. In die- sen Produkten verfließt der thermoplastische Befestigungs¬ faden 9 infolge der in Preßvorgang verwendeten Temperatur und des Druckes und auf der Oberfläche erscheint ein zur Stengelrichtung senkrechtes Rasterbild.FIG. 3 shows another possible embodiment of the flat industrial plate according to the invention in a partial axonometric top view. The difference from the embodiment shown in FIG. 2 is that a cover plate 4 is applied to the outer layers 2 on both sides. The space between the outer layers 2 and the cover plates 4 placed thereon is filled with binder 3. In the figure, a plywood plate is shown as the cover plate 4. FIG. 4 shows another possible embodiment of the flat industrial plate according to the invention in a partial axonometric top view. The inner five layers are 2 likewise formed by flattened stems 1. The stems 1 are flattened to such an extent that the cavities 8 of the originally tubular construction continue to be deformed. The stems 1 of the adjacent layers 2 are at right angles to one another. A cover plate 4 is applied to each of the outer layers 2. The cover plate 4 lying on top in the figure is a plywood plate, while the cover plate 4 lying on the bottom is designed corresponding to the embodiment in FIG. 2. The cover plates 4 are connected to the outer layers 2 by means of binders 3. This embodiment represents a flat industrial plate with high strength and significant heat and sound insulation ability, since the cavities 8 of the stems 1 are filled with air. An intermediate step of the method according to the invention can be observed in FIG. 5 in a possible embodiment of the invention. The figure shows, from the various process steps, the process of producing a broad layer, after which the custom-made, selected, unsorted plant stems 1 are already attached to one another. A possible solution for the attachment is visible in the figure: the stems 1 are interlocked with the aid of an attachment thread 9. The fastening threads 9 used are of no importance from the standpoint of the strength parameters of the end product, so they can be selected primarily according to aesthetic requirements. In an end product, an interesting surface appearance was created by those broad layers which were interwoven with a polyamide fastening thread 9. In these products, the thermoplastic fastening thread 9 flows due to the temperature and pressure used in the pressing process and a raster image appears perpendicular to the direction of the stem on the surface.
Über den dargestellten Ausführungsformen hinaus können die Platten auch geformt sein. Durch die Erhöhung der Dicke und/oder der Zahl der Schichten 2 können die Festigkeitspa¬ rameter wesentlich erhöht werden. Für besondere Oberflächen- ausbildungen, eventuell bei gesteigerten Festigkeitsanfor¬ derungen können die Platten mit Deckplatten 4 versehen wer¬ den.In addition to the illustrated embodiments, the plates can also be shaped. The strength parameters can be substantially increased by increasing the thickness and / or the number of layers 2. For special surface Formations, possibly with increased strength requirements, the plates can be provided with cover plates 4.
Das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung der er- findungsgemäßen flachen oder geformten Industrieplatten wird nachstehend anhand einiger konkreten Beispiele erläutert.The proposed method for producing the flat or shaped industrial plates according to the invention is explained below using some concrete examples.
Beispiel 1.Example 1.
Das geerntete eingesammelte Faserhanf Grundmaterial wird entblättert und entwurzelt derart, daß als Ergebnis ein kahler, vollständiger pflanzlicher Stengel entsteht. Für diesen Vorgang werden Handwerkzeuge verwendet. Nachfolgend werden die Stengel mit Hilfe von Schablonen und Etalonen, visuell nach Abmessungen, Qualität und Farbe sortiert. Die Stengel gleicher Abmessung, Qualität und Farbe werden in Blöcken gesammelt dann gebündelt. Zur Befestigung der Bündel wird eine Schnur oder anderes Bindungsmittel verwendet. Die Bündel werden bis Verwendung in einem Schuppen gelagert und in einem natürlichen Luftstrom gleichzeitig getrocknet. Die aus dem Schuppen eingelieferten Grundmaterialbündel werden aufgelöst, dann nach wiederholter Sortierung und Zuschnei¬ dung eine Breitschicht erzeugt. Diese Breitschicht wird der¬ art erzeugt, daß die Stengel parallel aneinander gereit und in dieser Lage zueinander befestigt werden. Die Befestigung wird mittels Zieleinrichtungen, durch Wirken durchgeführt, wobei als Befestigungsfaden ein Polyamidfaden verwendet wird. Die zusammengewirkte Breitschicht ist in der Figur 5 dargestellt.The harvested fiber hemp base material is defoliated and uprooted in such a way that the result is a bare, complete plant stem. Hand tools are used for this process. The stems are then sorted visually according to dimensions, quality and color using templates and etalons. The stems of the same size, quality and color are collected in blocks and then bundled. A cord or other binding agent is used to secure the bundles. The bundles are stored in a shed until use and dried in a natural air stream at the same time. The bundles of base material delivered from the shed are broken up, then a wide layer is produced after repeated sorting and cutting. This broad layer is produced in such a way that the stalks run parallel to one another and are fastened to one another in this position. The attachment is carried out by means of aiming devices, using a polyamide thread as the attachment thread. The combined broad layer is shown in FIG. 5.
Danach wird die Feuchtigkeit der Breitschicht kontrol- liert und nötigenfalls eine weitere Trocknung durchgeführt, bis die Breitschicht einen lufttrockenen Zustand, d.h. eine Feuchtigkeit von höchstens 16% erreicht.The moisture of the broad layer is then checked and, if necessary, further drying is carried out until the broad layer is in an air-dry state, i.e. a humidity of at most 16% is reached.
Zur Gewährleistung der gleichmäßigen Dicke des Endpro¬ duktes werden die Breitschichten mit einem Druck von 2 bis 4 2 N/cm zerknickt. Dadurch werden auch die nach der Sortierung noch immer dickeren Stengel zu der Ebene der Breitschicht egalisiert. Nachfolgend wird ein Preßpack gefertigt. Dazu werden die Breitschichten nötigenfalls zugeschnitten und aufeinander gereit. In der dargestellten Ausführungsform werden fünf Schichten aufeinander gelegt. Die Schichten werden derart aufeinander gereit, daß die Stengelrichtung der benachbarten Schichten zueinander senkrecht verläuft.To ensure the uniform thickness of the end product, the broad layers are folded with a pressure of 2 to 4 2 N / cm. As a result, the stems, which are still thicker after sorting, are equalized to the level of the broad layer. A press pack is then manufactured. If necessary, the broad layers are cut and prepared for each other. In the illustrated embodiment, five layers are placed on top of one another. The layers are moved towards each other in such a way that the direction of the stems of the adjacent layers is perpendicular to one another.
Das Preßpack wird zwischen mit Formtrennmittel behan¬ delten flachen Preßplatten gelegt. Das Pressen wird in einer abkühlbaren Ther opresse mit folgenden Preßparametern durch- geführt:The press pack is placed between flat press plates treated with mold release agent. The pressing is carried out in a coolable thermo press with the following pressing parameters:
- Temperatur: 190-200 °C- Temperature: 190-200 ° C
- Preßdruck: 1500 N/cm2 - pressing pressure: 1500 N / cm 2
- Preßzeit: 10 Minuten- pressing time: 10 minutes
- Rückkühlzeit: 12 Minuten Die gepreßte Platte wird auf einer Temperatur von 20 °C 4 Stunden lang kondizioniert. Danach werden die benötigten Nachbehandlungen, z.B. Zuschneiden, Abranden, usw. der Plat¬ te durchgeführt. Diese Vorgänge werden mit Säge, Schere, Fräse usw. durchgeführt. Die Platte wird nachfolgend lack- iert oder einer anderen Flächenbehandlung unterworfen. In dieser Ausführungsvariante wird kein Bindemittel zugegeben, da durch die verwendeten Preßparameter die natürlichen Stof¬ fe der pflanzlichen Stengel, vor allem der Pektin aktivi- siert wird, wodurch diese Stoffe an den äußeren Flächen der pflanzlichen Stengel fließen beginnen und die Stengel mit¬ einander verbinden.- Recooling time: 12 minutes The pressed plate is conditioned at a temperature of 20 ° C for 4 hours. Then the required post-treatments, e.g. The plate is cut, edged, etc. carried out. These operations are carried out with a saw, scissors, milling machine, etc. The plate is then varnished or subjected to another surface treatment. In this embodiment variant, no binder is added since the natural substances of the plant stems, especially the pectin, are activated by the pressing parameters used, as a result of which these substances begin to flow on the outer surfaces of the plant stems and connect the stems to one another .
Beispiel 2Example 2
Es wird eine Breitschicht gemäß den im ersten Beispiel angegebenen Vorgängen gebildet. Die Feuchtigkeit der Breit¬ schicht wird auf einen Wert von 6% in einer Konventions- trocknungseinrichtung mit künstlichem Luftstrom eingestellt. Auf die Breitschicht wird mittels einen gefederten Wal¬ zenpaar eine wäßrige Lösung von Maisstärke aufgetragen. Das Walzenpaar führt gleichzeitig auch die Zerknickung der Breitschicht durch. Der verwendete Druckwert beträgt 4 N/cm2 , die benötigte Bindemittelmenge beträgt 5 kg je 100 kg Breitschicht. Nachfolgend wird die Breitschicht auf einer Temperatur von 20 °C 10 Minuten lang getrocknet.A broad layer is formed according to the processes given in the first example. The moisture of the broad layer is adjusted to a value of 6% in a conventional drying device with an artificial air flow. An aqueous solution of corn starch is applied to the broad layer using a spring-loaded pair of rollers. The pair of rollers simultaneously also buckles the broad layer. The pressure value used is 4 N / cm 2 , the amount of binder required is 5 kg per 100 kg Broad layer. The broad layer is then dried at a temperature of 20 ° C. for 10 minutes.
Aus den drei Schichten der mit Bindemittel versehenen Breitschicht wird ein Preßpack gefertigt und das bei folgen- den Prozessparametern gepreßt:A press pack is made from the three layers of the broad layer provided with binder and pressed using the following process parameters:
- Temperatur: 80 °C- Temperature: 80 ° C
- Preßdruck: 800 N/cm2 - pressing pressure: 800 N / cm 2
- Preßzeit: 20 Minuten- Pressing time: 20 minutes
- Rückkühlzeit: 5 Minuten Nach der Kondizierung des Produktes, wie es beim ersten Beispiel beschrieben wurde, werden die benötigten Nachbe¬ handlungsarbeiten und Oberflächenbehandlungen durchgeführt. Das so hergestellte Produkt ist eine Industrieplatte mit natürlichem Bindemittel, die in erster Reihe für Anwendungs- zwecke mit niedrigeren Festigkeitsanforderungen verwendet werden kann.- Recooling time: 5 minutes. After the product has been conditioned, as described in the first example, the post-treatment and surface treatments required are carried out. The product produced in this way is an industrial board with a natural binder, which can be used primarily for applications with lower strength requirements.
Nachfolgend werden einige möglichen Ausführungen der verschiedenen Bindemittel beispielweise beschrieben, und zwar je ein Beispiel aus den Hauptgruppen der von uns als Bindemittel erprobten und für entsprechend gefundenen Kunst¬ stoffe oder Kunstharze. In den Beispielen werden die Mengen z.B. des in einem Karbamid-Formaldehidharz oder Furanharz Bindemittel nötigen Katalisators oder der z.B. zur Fenol- resorzinformaldehyd verwendbaren sekundären Komponente, fer- ner die Füll-, Streck- und andere Zusatzmaterialen nicht gesondert aufgeschrieben, da bei diesen Materialen die Vor¬ schriften des jeweiligen Herstellers eingehalten werden sollen.Some possible versions of the various binders are described below, for example, each from the main groups of the plastics or synthetic resins that we have tested as binders and for those found accordingly. In the examples, the amounts e.g. the catalyst required in a carbamide-formaldehyde resin or furan resin binder or e.g. to the secondary component usable for fenoloresorzine formaldehyde, furthermore the filling, stretching and other additional materials are not written down separately, since with these materials the regulations of the respective manufacturer are to be observed.
Die einzelnen Verfahrensschritte sollen laut bei den Beispiel 2 Dargelegten durchgeführt werden, hier werden nur die eventuellen Unterschiede erwähnt. Jene Merkmale und Pa¬ rameter, die entsprechend der verwendeten Materialen unter¬ schiedlich sind, werden aber angegeben. Die Parameter in den Beispielen beziehen sich auf die Herstellung einer drei- schichtigen flachen Industrieplatte ohne Deckplatten (siehe die Ausführungsform gemäß Fig. 2) , wobei die aktuellen Werte der Schichtzahl entsprechend unterschiedlich sein können. Beispiel 3The individual process steps are to be carried out according to the example 2, only the possible differences are mentioned here. Those features and parameters that differ according to the materials used are, however, specified. The parameters in the examples relate to the production of a three-layer flat industrial plate without cover plates (see the embodiment according to FIG. 2), the current values of the number of layers being able to vary accordingly. Example 3
Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 16% Bindemittel: Phenolresorzinformaldehyd Menge des Bindemittels: 0,25 kg je m2 Breitschicht Preßvorgang: in Thermopresse oder PackpresseMoisture content of the broad layer: max. 16% binder: phenolresorzine formaldehyde Amount of binder: 0.25 kg per m 2 broad layer Pressing process: in thermo press or packing press
- Temperatur : 20 °C- Temperature: 20 ° C
- Druck : 250 N/cm2 - pressure: 250 N / cm 2
- Zeitdauer : 5 Stunden- Duration: 5 hours
Beispiel 4Example 4
Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 8 % Bindemittel: Phenolfuranformaldehydharz Menge des Bindemittels 18 kg je 100 kg Breitschicht Preßvorgang : Thermopresse - Temperatur : 150 °CMoisture content of the broad layer: max. 8% binder: phenol furan formaldehyde resin Amount of binder 18 kg per 100 kg wide layer Pressing process: thermo press - temperature: 150 ° C
- Druck : 200 N/cm2 - pressure: 200 N / cm 2
- Zeitdauer : 20 Minuten- Duration: 20 minutes
- RückkühlZeitdauer: 10 Minuten- Recooling time: 10 minutes
Beispiel 5Example 5
Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 8%Moisture content of the broad layer: max. 8th%
Bindemittel: mit Phenolformaldehydharz impregniertes Pa¬ pier, das mit festem Bindemittel zuge¬ schnitten und zwischen den einzelnen Schichten eingelegt ist. Die Zerknickung der Breitschicht wird noch früher, mit einem Druck von 3 N/cm2 durchgeführt.Binder: paper impregnated with phenol formaldehyde resin, which is cut to size with a solid binder and is inserted between the individual layers. The buckling of the broad layer is carried out even earlier, with a pressure of 3 N / cm 2 .
Menge des Bindemittels: 80 g je m2 BreitschichtAmount of binder: 80 g per m 2 broad layer
Preßvorgang: Thermopresse - Temperatur: 180 °CPressing process: Thermo press - temperature: 180 ° C
- Druck : 800 N/cm2 - Pressure: 800 N / cm 2
- Zeitdauer : 8 Minuten- Duration: 8 minutes
- Rückkühlzeitdauer: 10 Minuten- Recooling time: 10 minutes
Beispiel 6Example 6
Es wird wie im fünften Beispiel vorgegangen, unter Ver¬ wendung des folgenden Bindemittels und Parameter: Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 8% Bindemittel: Polypropilenvlies in mindestens 1 Schicht Menge des Bindemittels: 120 g je m2 Breitschicht Preßvorgang: Thermopresse - Temperatur: 180 °CThe procedure is as in the fifth example, using the following binder and parameters: Moisture content of the broad layer: max. 8% binder: polypropylene fleece in at least 1 layer. Amount of binder: 120 g per m 2 broad layer. Pressing process: thermo-press - temperature: 180 ° C
- Druck: 200 N/m2 - pressure: 200 N / m 2
- Zeitdauer: 10 Minuten- Duration: 10 minutes
- RückkühlZeitdauer: 10 Minuten- Recooling time: 10 minutes
Beispiel 7Example 7
Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 8% Bindemittel: Polyvinylidenchloridemulsion Menge des Bindemittels: 16 kg je 100 kg Breitschicht Preßvorgang: Thermopresse - Temperatur: 150 °CMoisture content of the broad layer: max. 8% binder: polyvinylidene chloride emulsion Amount of binder: 16 kg per 100 kg wide layer Pressing process: thermo press - temperature: 150 ° C
- Druck: 200 N/cm2 - pressure: 200 N / cm 2
- Zeitdauer: 8 Minuten- Duration: 8 minutes
- Rückkühlzeitdauer: 5 Minuten- Recooling time: 5 minutes
Beispiel 8Example 8
Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 16% Bindemittel: AkrilatdispersionMoisture content of the broad layer: max. 16% binder: acrylic dispersion
Menge des Bindemittels: 16 kg je 100 kg Breitschicht Preßvorgang: Packpresse - Temperatur: 20 °CAmount of binder: 16 kg per 100 kg wide layer Pressing process: Packing press - temperature: 20 ° C
- Druck: 200 N/cm2 - pressure: 200 N / cm 2
- Zeitdauer: 6 Stunden- Duration: 6 hours
Beispiel 9 Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 16%Example 9 Moisture content of the broad layer: max. 16%
Bindemittel: Gemisch aus Karbamidformaldehyd undBinder: mixture of carbamide formaldehyde and
Polyvinylacetat Menge des Bindemittels: 16 kg je 100 kg Breitschicht Preßvorgang: Thermopresse oder Packpresse - Temperatur: 20 °CPolyvinyl acetate Amount of binder: 16 kg per 100 kg broad layer Pressing process: thermo press or packing press - temperature: 20 ° C
- Druck: 200 N/cm2 - pressure: 200 N / cm 2
- Zeitdauer: 5 Stunden Beispiel 10- Duration: 5 hours Example 10
Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 8% Bindemittel: Gemisch aus Karbamidformaldehyd und Polyvinyldenchlorid Menge des Bindemittels: 15 kg je 100 kg Breitschicht Preßvorgang: ThermopresseMoisture content of the broad layer: max. 8% binder: mixture of carbamide formaldehyde and polyvinyldenchloride. Amount of binder: 15 kg per 100 kg wide layer. Pressing process: thermopress
- Temperatur: 120 °C- Temperature: 120 ° C
- Druck: 200 N/cm2 - pressure: 200 N / cm 2
- Zeitdauer: 15 Minuten - Rückkühlzeitdauer: 5 Minuten- Duration: 15 minutes - Recooling time: 5 minutes
In jedem der Beispiele 2 bis 10 kann ein Anspruch auf eine erhöhte Wasser-, Pilz-, und Termietenbeständigkeit des Endproduktes bestehen. Das kann dadurch gewährleistet wer- den, daß am Anfang des technologischen Prozeßes, zweckmäßig nach der Bündelung und vor der natürlichen Trocknung, die vorbereiteten Bündel durch Eintauchen mit dem benötigten Schutzmittel behandelt werden. Für eine solche, mit einem eine erhöhte Pilz-, Insekten- und Termietenbeständigkeit er- gebenden, enzymverhindernden und chemisch verbindbaren Wirk¬ stoff durchgeführte Behandlung wird nachstehend ein Beispiel gegeben.In each of Examples 2 to 10 there can be a claim for increased resistance to water, fungi and termini in the end product. This can be ensured by treating the prepared bundles with the required protective agent at the beginning of the technological process, expediently after bundling and before natural drying. An example is given below for such a treatment carried out with an enzyme-preventing and chemically connectable active ingredient which results in increased resistance to fungi, insects and termini.
Beispiel 11 Bei Verwendung einer beliebigen, ein Bindemittel ver¬ wendenden Variente gemäß einem der Beispiele 2 bis 10, wobei die Lösung wie folgt zusammengesetzt ist:Example 11 When using any variant using a binder according to one of Examples 2 to 10, the solution being composed as follows:
Eine wäßrige Lösung von 2 bis 10 % aus der 30 %-iger Emulsion von 2-(Thiocyanomethylthio) Benzothiazole Die Eintauchzeitdauer wird durch den vollständigen Kon¬ takt des Grundmaterials mit der obigen Lösung bestimmt. Diese Zeitdauer beträgt in der Praxis einige Sekunden. Die totale Eintauchzeitdauer beträgt erfahrungsgemäß 10 bis 30 Sekunden. Das Grundmaterial wird nach dem Ausheben aus der Tauchwanne über eine Tropftasse abtropfnen gelassen dann in den Schuppen transportiert. Die obigen Beispiele beziehen sich auf eine flache Industrieplatte ohne Deckplatten. Die erfindungsgemäßen geformten Industrieplatten können auf gleicher Weise, unter Verwendung entsprechender Formpresse hergestellt werden. Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfah¬ ren hergestellte Industrieplatte erscheint in ihrer äußeren Form sehr ästhetisch und daraus folgt, daß so für Zielzwecke als für anderes Anwendungsgebiet als Endprodukt ohne Deck¬ platte ausgezeichnet verwendbar ist. Auf gewissen Gebieten wird aber irgendeine, an sich bekannte Deckplatte, zum Bei¬ spiel Sperrholz, Laminat, Holzspänplatte, Holzfaserplatte, irgendeine laminierte Platte oder Pre-preg oder Textilie oder Papier oder Folie oder eine erfindungsgemäße Industrie¬ platte benötigt. In solchen Fällen bestehen zwei Möglich¬ keiten. Im einen Fall wird während der Herstellung des Pre߬ packes eine von diesen Deckplatten als die äußerste Schicht über entsprechendes Bindemittel angeordnet und das Preßpack wird zusammen gepreßt. Im anderen Fall wird das Endprodukt nachträglich mit irgendwelcher Deckplatte, unter Verwendung eines entsprechenden Klebstoffes versehen.An aqueous solution of 2 to 10% from the 30% emulsion of 2- (thiocyanomethylthio) benzothiazole. The immersion time is determined by the complete contact of the base material with the above solution. In practice, this time period is a few seconds. Experience has shown that the total immersion time is 10 to 30 seconds. After being lifted out of the immersion bath, the basic material is drained over a drip cup and then transported into the shed. The examples above refer to a flat industrial plate without cover plates. The Shaped industrial panels according to the invention can be produced in the same way, using an appropriate molding press. The industrial plate produced according to the method according to the invention appears very aesthetically in its outer form and it follows from this that it can be used excellently as a final product without a cover plate as a final product for other purposes. In certain areas, however, any cover plate known per se, for example plywood, laminate, chipboard, wood fiber board, any laminated plate or pre-preg or textile or paper or film or an industrial plate according to the invention is required. In such cases there are two possibilities. In one case, during the production of the press pack, one of these cover plates is arranged as the outermost layer over a corresponding binder, and the press pack is pressed together. In the other case, the end product is subsequently provided with any cover plate using an appropriate adhesive.
In dem nachfolgenden Beispiel sind die Parameter für die Herstellung einer schalldämmenden flachen Industrieplatte gemäß der Figur 3 angegeben.In the example below, the parameters for the production of a sound-absorbing flat industrial panel according to FIG. 3 are given.
Beispiel 12Example 12
In einem ersten Schritt wird die schalldämmende Schicht derart erzeugt, daß die vorträgliche Zerknickung der Breit¬ schicht ausbleibt.In a first step, the sound-absorbing layer is produced in such a way that there is no prior buckling of the broad layer.
Feuchtigkeitsgehalt der Breitschicht: max. 16% Bindemittel: ein Gemisch aus Karbamidformaldehyd und Polyvinyldenchlorid Menge des Bindemittels: 15 kg je 100 kg Breitschicht Schichtzahl: 5 Preßvorgang: Thermopresse oder PackpresseMoisture content of the broad layer: max. 16% binder: a mixture of carbamide formaldehyde and polyvinyldenchloride. Amount of binder: 15 kg per 100 kg wide layer. Number of layers: 5 Pressing process: thermo press or packing press
- Temperatur: 20 °C- Temperature: 20 ° C
- Druck: 4 N/cm2 - Zeitdauer: 8 Stunden- Pressure: 4 N / cm 2 - Duration: 8 hours
Als Endprodukt wird eine schalldämmende Industrieplatte mit fünf Schichten erzeugt, in welcher die Faser dank dem verwendeten niedrigen Druck nur eine ovale Form aufnehmen und ihre hohlräumige Konstruktion erhalten bleibt. Gemäß den bestehenden Festigkeitsforderungen oder aus anderen Gründen kann eine äußere Abdeckung für diese wärmeisolierende Platte benötigt werden. Diese Abdeckung wird nachträglich, zum Bei¬ spiel durch Kaschieren der Deckplatten, z.B. mittels zwei¬ seitigen, selbsthaftenden Klebefolien durchgeführt. Als eine Möglichkeit ist in der Zeichnung auf Figur 4 eine drei- schichtige erfindungsgemäße flache Industrieplatte aus der Figur 2 als eine untere Deckplatte dargestellt.A soundproofing industrial panel is the end product created with five layers, in which the fiber only takes up an oval shape thanks to the low pressure used and its hollow construction is retained. According to the existing strength requirements or for other reasons, an outer cover for this heat insulating plate may be required. This covering is carried out subsequently, for example by laminating the cover plates, for example by means of two-sided, self-adhesive adhesive films. One possibility in the drawing on FIG. 4 is a three-layer flat industrial panel according to the invention from FIG. 2 as a lower cover panel.
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial applicability
Das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Produktes und des Verfahrens ist sehr breit. Diese Industrieplatten können als Bekleidungsstoff für Äußenrau e oder Innenräume in der Bauindustrie als Wärme- und Schallisoliermittel, ferner in der Verpackungindustrie, Bautischlerindustrie, Möbelindust- rie, Fahrzeugindustrie, usw. in flacher oder geformter Aus¬ führung, teilweise als Holzersatz ausgezeichnet verwendet werden. Durch entsprechende Materialwahl, durch Verwendung von umweltschonenden, schnell abbaubaren Stoffen kann es auch für Bestattungszwecke verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die Verarbeitung von rohrartigen, pflanzlichen Faserstoffen, Stengel, beson¬ ders geeignet. Über die Faserhanfpflanze hinaus kann z.B. der Stengelstoff von Flachs oder Brennessel hier erwähnt werden. Das Verfahren ist weiterhin für die Verarbeitung be- liebiger Fasermaterialen von der Qualität des Materials ab¬ hängig geeignet. The field of application of the product and the method according to the invention is very wide. These industrial panels can be used as clothing material for exterior rooms or interiors in the construction industry as heat and sound insulation agents, furthermore in the packaging industry, joinery industry, furniture industry, vehicle industry, etc. in a flat or shaped design, partly as a wood substitute. By appropriate choice of materials, by using environmentally friendly, quickly degradable materials, it can also be used for burial purposes. The method according to the invention is particularly suitable for processing tubular, vegetable fibrous materials, stems. In addition to the fiber hemp plant, e.g. the stem fabric of flax or nettle can be mentioned here. The method is also suitable for processing any fiber material depending on the quality of the material.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Flache oder geformte Industrieplatte aus natürlichen Pflanzenfasern und Bindemittel, die gegebenenfalls auf einer oder beiden Seiten mit Deckplatten aus gleichem oder unter¬ schiedlichen Material bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt abgeflachten, natürlichen, rohrförmi¬ gen Pflanzenfaser (1) in Bindemittel (3) gebettet und paral¬ lel aneinander gereiht mindestens eine Schicht (2) bilden, wobei die Faser (1) zwei benachbarten Schichten (2) einen Winkel von mindestens 10° zueinander einschließen.1. Flat or shaped industrial plate made of natural plant fibers and binders, which is optionally covered on one or both sides with cover plates made of the same or different material, characterized in that the natural, tubular tubular plant fiber (1) flattened in cross section Binder (3) embedded and parallel to one another form at least one layer (2), the fibers (1) enclosing two adjacent layers (2) at an angle of at least 10 ° to one another.
2. Flache oder geformte Industrieplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser (1) aus Stengel einer Faserhanfpflanze, bevorzugt von CANNABIS SATIVA, oder gege- benenfalls aus entwurzeltem und entblättertem Stengel von Flachs oder Brennessel bestehen.2. Flat or shaped industrial plate according to claim 1, characterized in that the fibers (1) consist of stems from a fiber hemp plant, preferably from CANNABIS SATIVA, or, where appropriate, from uprooted and defoliated stems of flax or nettle.
3. Flache oder geformte Industrieplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (3) aus natürlichen Pflanzenmaterialen der Faser (1) und/oder ande- ren Materialen natürlicher Herkunft, oder thermoplastischem oder duroplastischem Kunstharz oder deren Komposition her¬ gestellt ist.3. Flat or shaped industrial plate according to claim 1 or 2, characterized in that the binder (3) made from natural plant materials of the fiber (1) and / or other materials of natural origin, or thermoplastic or thermosetting synthetic resin or their composition is.
4. Flache oder geformte Industrieplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deck- platte (4) aus Sperrholz oder Laminat oder Holzspänplatte oder Holzfaserplatte oder irgendeine laminierte Platte oder Pre-preg oder Textilie oder Papier oder Folie hergestellt ist.4. Flat or shaped industrial plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cover plate (4) is made of plywood or laminate or chipboard or wood fiber board or any laminated plate or pre-preg or textile or paper or film.
5. Verfahren zum Herstellen einer flachen oder geformten Industrieplatte aus Pflanzenfasermaterial und Bindemittel, indem das Pflanzenfasermaterial auf eine relative Feuchtig¬ keit von 4 % bis 16 % getrocknet, nötigenfalls mit einem Bindemittel oder Klebemittel versehen, dann gepreßt, gegebe¬ nenfalls mit Deckplatte versehen und die so verfertigte In- dustrieplatte nach Bedarf Nachbearbeitung beziehungsweise Oberflächenbehandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Stengel der natürlichen Faserpflanze entwurzelt und entblättert, nötigenfalls behandelt und gelagert, aus den so erzeugten Vollstengeln eine Breitschicht derart ge¬ bildet wird, daß die Stengel zweckmäßig sortiert und zuge¬ schnitten parallel in einer oder mehreren Reihen aneinander gereiht, mittels Befestigungsfaden aneinander befestigt, da¬ nach die Feuchtigkeit der Breitschicht nötigenfalls einge¬ stellt, ferner gegebenenfalls Bindemittel auf die Breit¬ schicht aufgetragen oder angebracht, dann nötigenfalls ent¬ wässert und/oder getrocknet und/oder präkondensiert, nach- folgend ein Preßpack derart ausgebildet wird, daß der Dicke des Endproduktes entsprechend die einzelnen Breitschichten so aufeinandergeschichtet werden, daß die Faserrichtungen der einzelnen Breitschichten einen Winkel zueinander ein¬ nehmen, ferner nach Bedarf an einer oder an beiden Seiten mittels eingefügtem Bindemittel Deckplatten angeordnet, da¬ nach das Preßpack in einer planer oder formgebenden Presse, der Zahl der Breitschichten und dem Bindemittel entsprechend auf einer Temperatur von 15° bis 220° und einem Preßdruck von 2 bis 2500 N/cm2 gepreßt, nötigenfalls gekühlt, kondi- tioniert, nachbehandelt und/oder mit Deckplatten versehen und/oder flächenbehandelt wird.5. Process for producing a flat or shaped industrial plate from plant fiber material and binder, by drying the plant fiber material to a relative humidity of 4% to 16%, if necessary providing with a binder or adhesive, then pressing, optionally with a cover plate and the industrial plate thus produced is subjected to post-processing or surface treatment as required, characterized in that the stems are uprooted from the natural fiber plant and defoliate, if necessary treated and stored, a broad layer is formed from the full stems thus produced in such a way that the stems are appropriately sorted and cut in parallel in one or more rows, attached to each other by means of fastening threads, after which the moisture of the The broad layer is adjusted if necessary, and if necessary binders are applied or applied to the broad layer, then if necessary dewatered and / or dried and / or precondensed, then a press pack is formed in such a way that the individual broad layers correspond to the thickness of the end product are layered on top of one another in such a way that the fiber directions of the individual broad layers are at an angle to one another, and, if necessary, cover plates are arranged on one or both sides by means of an inserted binder, after which the press pack in a planer or shaping press, the number of broad layers and d em em binders accordingly at a temperature of 15 ° to 220 ° and a pressure of 2 to 2500 N / cm 2 , if necessary cooled, conditioned, post-treated and / or provided with cover plates and / or surface treated.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Faserpflanze Faserhanf (CANNABIS SATIVA) oder Flachs oder Brennessel gewählt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that fiber hemp (CANNABIS SATIVA) or flax or nettle is selected as the fiber plant.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die gereinigten pflanzlichen Stengel nach Qua¬ lität und Durchmesser ausgelesen, sortiert und gebündelt werden.7. The method according to claim 5 or 6, characterized gekenn¬ characterized in that the cleaned vegetable stems are read out, sorted and bundled according to quality and diameter.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gebündelte Basismaterial mit einem, sich damit chemisch verbindenden Schutzmittel behandelt, be¬ vorzugt in den Schutzmittel eingetaucht, abtropfnen gelassen und bis Erreichen einer relativen Feuchtigkeit von 16 % ge¬ trocknet wird. 8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the bundled base material is treated with a chemically binding protective agent, preferably immersed in the protective agent, drained and dried until a relative humidity of 16% is reached becomes.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzmittel eine wäßrige Lösung von 2 bis 10 % aus der 30 %-iger Emulsion von 2 - (Thiocyanomethylthio)-Benzo- thiazole gewählt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that as a protective agent, an aqueous solution of 2 to 10% from the 30% emulsion of 2 - (thiocyanomethylthio) benzo thiazole is chosen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen an einem in Schober gesetzten, in einem Schuppen gelagerten Material, mit natürlichem Luftstrom durchgeführt oder maschinelle Trocknung in einer Konvek- tions-, Kondensations-, Vakuum-, Hochfrequenz- oder Mikro¬ welleneinrichtung verwendet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the drying on a set in Schober, stored in a shed material, carried out with a natural air stream or machine drying in a convection, condensation, vacuum, radio frequency or Mikro¬ shaft device is used.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stengel mittels einem Klebefilm oder Klebeband aneinander befestigt oder mittels einem thermo¬ plastischen Kunststofffaden oder einem natürlichen pflanz¬ lichen Faden verschlungen werden.11. The method according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the stems are attached to one another by means of an adhesive film or adhesive tape or are devoured by means of a thermoplastic plastic thread or a natural vegetable thread.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastischer Kunststofffaden ein Polyamidfaden verwendet wird.12. The method according to claim 11, characterized in that a polyamide thread is used as the thermoplastic plastic thread.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als natürlicher pflanzlicher Faden ein Hanf- oder Flachsfaden verwendet wird.13. The method according to claim 11, characterized in that a hemp or flax thread is used as a natural vegetable thread.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlingen in einer Schilfflecht¬ einrichtung durchgeführt wird.14. The method according to any one of claims 5 to 13, characterized in that the devouring is carried out in a reed device.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein fester thermoplas¬ tischer Kunststoff, zum Beispiel eine Folie oder Vlies, bevorzugt Polypropilenvlies, oder deren mit Gerüstsubstanz gefertigte Variante, oder ein duroplastischer Kunststoff wie mit Phenolharz, Karbamidharz oder Mela in-Formaldehydharz getränktes Papier, Glasgewebe oder Glastextilie verwendet, und das Pressen auf einer Temperatur von 100 bis 220 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird.15. The method according to any one of claims 5 to 14, characterized in that a solid thermoplastic plastic, for example a film or nonwoven, preferably polypropylene nonwoven, or its variant made with framework substance, or a thermosetting plastic such as with phenolic resin, carbamide resin as a binder or Mela in formaldehyde resin impregnated paper, glass fabric or glass textile, and the pressing is carried out at a temperature of 100 to 220 ° C and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein flüssiges, natür¬ liches Bindemittel oder ein duroplastischer oder thermoplas¬ tischer Kunststoff oder deren Gemisch verwendet wird. 16. The method according to any one of claims 5 to 14, characterized in that a liquid, natural binder or a thermosetting or thermoplastic plastic or a mixture thereof is used as the binder.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als natürliches Bindemittel Pektin, Pflanzenharz, tie¬ rische oder pflanzliche Leim, Karboxymethyl-Zellulose, Kar- boxymethylhärter oder Maisstärke verwendet, und das Pressen auf einer Temperatur von 60 bis 200 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird.17. The method according to claim 16, characterized in that as a natural binder pectin, vegetable resin, tie¬ rische or vegetable glue, carboxymethyl cellulose, Kar- Boxymethyl hardener or corn starch is used, and the pressing is carried out at a temperature of 60 to 200 ° C and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als duroplastischer Kunststoff Formadehyde wie Phenol-, Phenol-Resorzin-, Phenolfuran-, Karbamid-, Mela in-, Tiokar- bamid-Formaldehyd, oder Furanharz verwendet, und das Pressen auf einer Temperatur von 15 bis 220 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird. 18. The method according to claim 16, characterized in that used as thermosetting plastic form adehydes such as phenol, phenol-resorzine, phenol furan, carbamide, Mela in, Tiocarbamide formaldehyde, or furan resin, and pressing at one temperature from 15 to 220 ° C and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 is carried out.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastischer Kunststoff Akrilat, Polyvinylchlo¬ rid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylazetat verwendet, und das Pressen auf einer Temperatur von 15 bis 180 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird. 19. The method according to claim 16, characterized in that the thermoplastic used is acrylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, and the pressing is carried out at a temperature of 15 to 180 ° C and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gemischbildung Karbamidformaldehyd oder Phenolfuran- formaldehyd und einer von Akrilat, Polyvinylchlorid, Poly¬ vinylidenchlorid und Polyvinylazetat in einem Verhältnis verwendet wird, daß der thermoplastische Komponent die Aus- härtung des duroplastischen Komponentes nicht verhindert und das Pressen auf einer Temperatur von 15 bis 180 °C und einem Druck von 2 bis 1500 N/cm2 durchgeführt wird.20. The method according to claim 16, characterized in that carbamide formaldehyde or phenol furan formaldehyde and one of acrilate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and polyvinyl acetate is used in a ratio for the mixture formation that the thermoplastic component does not prevent the curing of the thermosetting component and pressing is carried out at a temperature of 15 to 180 ° C and a pressure of 2 to 1500 N / cm 2 .
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 14 und 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Bindemittel mittels einem Walzenpaar mit einstellbarem Preßdruck, bevor¬ zugt einem gefederten Walzenpaar beim gleichzeitigen Zer¬ knicken der Breitschicht mit einem Druck von 2 bis 5 N/cm2aufgetragen wird.21. The method according to any one of claims 5 to 14 and 16 to 20, characterized in that the liquid binder by means of a pair of rollers with an adjustable pressing pressure, preferably a spring-loaded pair of rollers while simultaneously crushing the broad layer with a pressure of 2 to 5 N. / cm 2 is applied.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stengel jedwelcher zwei benachbarten22. The method according to any one of claims 5 to 21, characterized in that the stems of any two neighboring ones
Breitschichten einen Winkel von mindestens 10°, bevorzugt einen Rechtwinkel zueinander einnehmen.Broad layers have an angle of at least 10 °, preferably a right angle to each other.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte aus Sperrholz oder Laminat oder Holzspänplatte oder Holzfaserplatte oder irgendeine laminierte Platte oder Pre-preg oder Textilien oder Papier oder Folie als Deckplatte verwendet wird. 23. The method according to any one of claims 5 to 22, characterized in that a plate made of plywood or laminate or chipboard or wood fiber board or any laminated plate or pre-preg or textiles or paper or film is used as the cover plate.
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