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Heißluft-Heißdampf-Verfahren zur Herstellung von Holz- und/oder
Verbundwerkstoffen
Problemstellung
Bei Faserverbundwerkstoffen wendet man meist Nass-, Trocken- oder Halbtrockenverfahren an und härtet die Fasern nach der Vliesbildung bspw. zu porösen Faserplatten, Mitteldichten Faserplatten (MDF), Harten Faserplatten (HDF), Dämmstoffen oder Dämmplatten mittels Heißpressen (z.B. Conti-Roll), Ofentrocknung oder Dampf bzw. Dampf-Luftgemisch aus.
Alternativ oder zusätzlich werden Holzfasern mit thermoplastischen und duroplastischen Kunststofffasern als Bindemittel versehen, woraus ein Faservlies erzeugt wird. Ähnliche Verfahren existieren für Spanplatten oder Boards.
Die gängigen Verfahren haben jedoch den Nachteil, insbesondere für Faserplatten und Dämmplatten, dass nicht alle aus dem Stand der Technik bekannten Bindemittel benutzt werden können, sondern es werden vor allem teure Polyurethan/Isocyanat-Systeme (MDI/PMDI) verwendet.
Unsere Lösung
Das innovative Verfahren verbessert die Herstellung von Holzwerkstoffen. Die erfindungsgemäße Anwendung von Heißluft und Heißdampf ergibt eine schlagartige Erhöhung der Temperatur im Material und ermöglicht so eine schnelle Vernetzung bzw. Aushärtung der Bindemittel mit den Holzfasern bzw. Holzspäne oder -strands.
Das Verfahren umfasst: (i) Holzfasern, -späne oder -strands mit Bindemittel bereit zu stellen, (ii) Durchströmen mit Heißluft, (iii) Durchstömen mit Heißdampf, (iv) Aushärten und Pressen.
Dadurch werden in wenigen Sekunden/Minuten im gesamten Plattenbereich homogenere und höhere Temperaturen (zwischen 150 - 200 °C) als üblich erreicht. Durch die bedarfsgerechte Regulation der Heißluft- und Heißdampfströme kann eine bessere Dosierung und Verteilung der Aushärtetemperatur erzielt werden. Dies verringert die Aushärtezeiten und reduziert den Bedarf an Bindemittel bei gleichzeitiger Verbesserung der Materialeigenschaften.
Herstellung von Faser-(Dämm)-Platten mit dem neuen Heißluft-Heißdampf-Verfahren. T: Transportband, VP: Vorpresse, M: Faservlies, H: Heißluft, DA: Heißdampf, P:Presse. Quelle: Dr. M. Euring
Vorteile
- Kürzere Produktionszeiten.
- Kürzere Produktionslinie.
- Gängige Bindemittel können verwendet werden, wie z.B. Aminoplasten (UF, MUF), Phenoplasten (PF), Polyurethan/Isocyanat (PDMI/MDI), naturnahe Bindemittel (Proteinleime, etc..), Bindemittel mit Enzymen (Laccase-Mediator-System), thermoaktivierbare Kunststoffe (PE, PP).
- Einsparung von Bindemittel und Kosten.
- Verbesserte Herstellung und Qualität von Holzwerkstoffen.
- Das Verfahren kann im Hochdurchsatzbetrieb eingesetzt werden.
- Bestehende Anlagen können ohne aufwendige Umrüstung eingesetzt werden.
Anwendungsbereiche
- Herstellung von Faserdämmstoffe.
- Herstellung von Dämmplatten aus Späne und Strands (OSB, USB).
- Herstellung von Holz- und Verbundwerkstoffe.
- Herstellung von MDF, HDF, LDF.
- Herstellung von Formteile und Presslinge.
Entwicklungsstand
Erfolgreich getestet in Pilot-Anlage, zur Herstellung von: Holzfaserdämmstoffe mit UF-Harz, PMDI oder Enzymen; MDF-Platten mit Enzymen oder UF-Harz; Holzspan-Dämmplatte mit UF-Harz. EN-Normen wurden eingehalten.
Patentsituation
Erteiltes Europäisches Patent EP2819819B1, validiert in Deutschland (DE502013007856.6). Inhaber ist die Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts.
Kontakt
Dr. Stefan Uhle
Patent Manager Life Science
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Tel: +49 551 30724 154
Referenz: BioT-1507-SUG
