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Heißluft-Heißdampf-Verfahren zur Herstellung von Holz- und/oder Verbundwerkstoffen

Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen, Verbundwerkstoffen und Dämmplatten unter Verwendung von Heißluft in Kombination mit Heißdampf. Dieses Verfahren reduziert die Produktionszeit, verkürzt die Produktionslinie und ermöglicht die Verwendung von gängigen Bindemittel.

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 bekannten Bindemittel benutzt werden können. Es müssen vor allem teure Polyurethan/Isocyanat-Systeme (MDI/PMDI) verwendet werden.

Unsere Lösung

Das innovative Verfahren verbessert die Herstellung von Holzwerkstoffen. Die Kombination 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 Regulation der Heißluft und Heißdampf Ströme je nach Bedarf, Bindemittel- und Materialeigenschaften, kann eine bessere Dosierung und Verteilung der Aushärtetemperatur erzielt werden. Dies verringert die Aushärtezeiten und reduziert den Bedarf an Bindemittel.

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 aufwendiges Umrüstung eingesetzt werden.

Anwendungsbereiche

  • Herstellung von Faserdämmstoffen.
  • Herstellung von Dämmplatten aus Späne und Strands (OSB, USB).
  • Herstellung von Holz- und Verbundwerkstoffen.
  • Herstellung von MDF, HDF, LDF.
  • Herstellung von Formteilen und Presslingen.

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). Anmelder ist die Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts.

Kontakt

Dr. Stefan Uhle
Patent Manager Life Sciences
E-Mail: suhle(at)sciencebridge.de
Tel.: +49-551-30724154
Referenz: BioT-1507-SUG

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