TRAGERPLATTE

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserplatte als Trägerplatte für im Direktdruckverfahren beschichtete Paneele nach dem Trockenverfahren. Ferner betrifft die Erfindung eine aus Holzfasern hergestellte Faserplatte, insbesondere MDF- oder HDF-Platte, als Trägerplatte zur Herstellung von im Direktdruckverfahren beschichteten Paneelen.

Für die Herstellung von Paneelen zur Bekleidung von Decken, Wänden und Fußböden haben sich in den letzten Jahren Faserplatten, hergestellt nach dem Trockenverfahren besonders bewährt und stellen daher den Großteil der für die Paneele verwendeten Trägerplatten.

Faserplatten hergestellt nach dem Trockenverfahren werden je nach Dichte in MDF und HDF Platten unterschieden. Die Bezeichnung MDF steht für „Medium Density Fiberboard" und umfasst Platten mit einer Rohdichte bis 800 kg/m ³ . So genannte HDF-Platten „High Density Fiberboard" liegen in der Rohdichte bei über 800 kg/m ³ . Für Fußbodenpaneele, an die besondere Anforderungen hinsichtlich Formstabilität

und Festigkeit gestellt werden, ist ausschließlich der Einsatz von HDF-Platten gefordert.

Um den Paneelen das gewünschte, dekorative Aussehen zu verleihen und um diesen eine abriebbeständige Oberfläche zu verleihen, wie das ganz besonders bei Fußbodenpaneelen erforderlich ist, haben sich verschiedene Beschichtungε- verfahren etablieren können. Dabei stellt die Laminat- beschichtung, heute zumeist im DPL-Verfahren realisiert, die derzeit meist eingesetzte Variante dar. DPL steht hier für „direct pressure laminate™ und umfasst ein Verfahren bei dem in der Regel kunstharzimprägnierte, getrocknete Papiere, also zumindest ein Dekorpapier gegebenenfalls mit einem Overlaypapier, unter hoher Hitze und Druck mit einer Trägerplatte verpresst wird. Aus den so beschichteten Platten werden dann in einem nachgeordneten Fertigungsprozess die gewünschten Paneele hergestellt. Um eine erhöhte Abriebfestigkeit der dekorativen Oberfläche zu erhalten werden Hartpartikel, beispielsweise Korund- oder Siliziumcarbidpartikel in den Schichtaufbau eingebracht.

Neben der Laminatbeschichtung ist es auch möglich, Platten im Direktdruckverfahren mit einer dekorativen Oberfläche zu versehen. Für erhöhte optische Anforderungen werden hier in mehreren Stufen fein

geschliffene Platten mit einer Grundierung versehen, auf die dann das gewünschte Dekor aufgebracht wird. Um den gewünschten Glanz und die erforderliche λbriebbeständig- keit zu erhalten werden die so vorbehandelten Platten dann versiegelt, was in der Regel durch UV-härtende Lacke, die wiederum mit Hartpartikeln versehen sein können, bewerkstelligt wird.

Je nach dem späteren Verwendungszweck der verwendeten Platten richtet sich die Güte der optischen Qualität und die erforderliche Abriebfestigkeit. Eine besonders hohe optische Qualität ist ihrerseits durch eine hohe Auflösung des Dekordrucks und durch einen konstanten Glanzgrad gekennzeichnet. Bei den für hohe Vorschubgeschwindigkeiten und Produktionsbreiten eingesetzten direkten oder indirekten Tiefdruckverfahren ist es zur Erreichung dieser genannten Eigenschaften unbedingt notwendig, einen äußerst regelmäßigen Untergrund mit besonders geringer Rauhtiefe bereitzustellen. Es kommt daher beim direkten Bedrucken einer Trägerplatte sehr stark auf die Güte des Untergrundes und damit auf die Güte der zur Verfügung gestellten Trägerplatte an.

Die Erfindung stellt sich damit die Aufgabe eine verbesserte Faserplatte, hergestellt nach dem

Trockenverfahren, als Trägerplatte für ein Paneel beschichtet im Direktdruckverfahren, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, anzugeben.

Zur Herstellung von MDF- wie HDF-Platten werden Hackschnitzel aus Laub- und/oder Nadelholz nach deren Wäsche und einem hydrothermischen Aufschluss in Refinern zerfasert. Diese so hergestellten Fasern gelangen von dort über die so genannte Blow-Line, in der Bindemittel und Hilfs- und Zuschlagstoffe zugegeben werden können, über einen Fasertrockner in einen Faserbunker, von dem dann die Beschickung einer Streustation erfolgt. Diese bildet dann ein Faservlies, welches abgelängt in einer Taktpresse oder als unendlicher Strang in einer kontinuierlich arbeitenden Doppelbandpresse oder einer Kalanderpresse verpresst wird. Je nach dem werden vor oder nach der Presse die gewünschten Plattenformate abgelängt. Als Hilfs- und Zuschlagstoffe werden verstanden beispielsweise Härter und Beschleuniger, Hydrophobierungmittel oder Feuerschutz- und fungizid wirkende Mittel . Neben der Zugabe von Bindemittel und Hilfs- und Zuschlagstoffen in der Blow-Line ist es auch möglich, diese zwischen dem Fasertrockner und dem Faserbunker zuzugeben. Entsprechend dem hier bereits trockenen Zustand der Fasern spricht man dann von einer Trockenbeleimung .

Wesentliche Bedeutung beim Verpressen der beleimten und mit Additiven versehenen Fasern kommt dem Feuchtegehalt der Fasern beim Verpressen der Platten zu. Die Feuchtigkeit bewerkstelligt den Wärmetransport von den beheizten Pressplatten über die oberflächennahen Zonen zu der Kernzone der Platte. Dementsprechend kann dann auch hier das zugegebene Bindemittel reagieren, womit die Platte ihre mechanischen Eigenschaften erhält. Bei den üblicherweise angewendeten Preßtemperaturen von ca. 100 ⁰ C bis ca. 200 ⁰ C bei Pressdrücken bis 500 N/cm ² geht die Feuchte in einen dampfförmigen Zustand über.

Ein zu hoher Feuchtegehalt der Fasern bewirkt zwar einen guten Wärmetransport, wobei jedoch ein sehr hohes Dampfvolumen entsteht, welches seinerseits wiederum einen derart erhöhten Druck im Plattenquerschnitt aufbaut, dass die inneren Bindekräfte diesem nicht Stand halten können, womit die Platte beim Verlassen der Presse in Plattenebene bricht - es kommt zum so genannten „Platzen". Um diese „ Platzer ^λ zu verhindern, wäre neben der Verringerung der Faserfeuchte nur eine Verlängerung der Presszeit in Verbindung mit einer niedrigeren Presstemperatur möglich, was aber aus überlegungen der Wirtschaftlichkeit zu vermeiden ist. Der Feuchtegehalt, ermittelt nach der Darrmethode, der im Trockenverfahren hergestellten Faserplatten liegt daher üblicherweise im

Bereich von 3,5 bis 5,0 %. Als Darrmethode ist hier verstanden die Ermittlung der Feuchte durch Bezug der Masse der Feuchte auf die Trockenmasse der Platte, ermittelt bei 103+/-2 ⁰ C entsprechend der Gleichung; Feuchtegehalt in % = {Feuchtmasse - Trockenmasse) / Trockenmasse x 100 . Um dies zu erreichen werden üblicher Weise die mit dem Bindemittel versehenen Fasern auf einen Feuchtegehalt vor der Presse von unter 10 % getrocknet.

Aber auch für die Laminatbeschichtung, wo ebenfalls hohe Temperaturen und Drücke angewendet werden müssen besteht die Gefahr des Platzens der Platten, weswegen hier Trägerplatten mit einer Feuchte bis etwa 5 % eingesetzt werden .

Derart geringe Plattenfeuchten sind jedoch beim Beschichten im Direktdruckverfahren in mehrerlei Hinsicht nachteilig.

Wesentlichster Nachteil ist das mit einer geringen Plattenfeuchte verbundene, ausgeprägte Saugvermögen welches dazu führt, dass die trocknenden Anteile der aufgebrachten Grundiermittel sehr rasch in die Trägerplatte diffundieren und eine regelmäßige Filmbildung verhindern. Weiters kann beobachtet werden, dass bei geringeren Plattenfeuchten oberflächennahe Fasern bei Aufbringen eines Grundiermittels verstärkt

aufstehen und. so wiederum die Bildung eines durchgehend geschlossenen, glatten Beschichtungsfilms verhindern. Die Folge ist, dass eine mehrmalige Grundierung zumeist sogar verbunden mit einem oder mehrfachem Zwischenschliff erfolgen muss, um die notwendige Oberflächengüte zu erzielen.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil für die nach dem Stand der Technik mit einem Feuchtegehalt von lediglich 3,5 bis 5 % zur Verfügung stehenden Faserplatten als Trägerplatten für nach dem Direktdruckverfahren beschichtete Paneele besteht darin, dass diese im bestimmungsgemäßen, eingebauten Zustand einem Raumklima ausgesetzt sind, das zu einer Feuchtezunahme in den Trägerplatten führt. Mit dieser Erhöhung der Feuchte ist zwangsläufig auch eine Dimensionsänderung und damit eine ungewollte, unkontrollierte Verformung der Trägerplatte verbunden, die ihrerseits wiederum, im Fall von Fußbodenpanelen zu starker Belastung und damit vorzeitiger Beschädigung der Kantenbereiche führen kann.

Unabhängig von der Beschichtungsart von Faserplatten ist deren hoher elektrischer Widerstand. Dieser hat Nachteile bei der Hutzung der Platten als Fußbodenpaneele, da so die beim Begehen entstehenden elektrischen Aufladungen eines Nutzers nicht über den Belag abgeleitet werden,

sondern schlagartig bei Kontakt mit einer ableitenden anderen Oberfläche, wie typischer Weise einer metallischen Türschnalle, abgeführt werden. Dies macht sich für den Nutzer auf unangenehme Weise in einem elektrischen Schlag bemerkbar. Da aber der elektrische Widerstand einer Faserplatte übermäßig stark von deren Feuchte abhängt, tritt dieses Problem bei erfindungsgemäßen Trägerplatten wesentlich geringer auf, als bei den nach dem Stand der Technik üblichen Plattenfeuchten von 3 , 5 bis 5 % .

Es wurde festgestellt, dass eine Trägerplatte mit einem höheren Feuchtegehalt, welche damit die beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweist, hergestellt werden kann, indem den Fasern nach deren Trocknung und vor deren Verpressung zu einer Faserplatte, gezielt Feuchtigkeit zugesetzt wird. überraschend wurde festgestellt, dass bei einer Anhebung der Feuchte auf 12 bis 20 %, bevorzugt auf 13 bis 18 %, besonders bevorzugt auf 14 bis 16 %, ein unzulässig hoher innerer Dampfdruck nicht entsteht womit „Platzer" bei der Verpressung solcherart vorbehandelter Fasern trotz eines erhöhten Feuchtegehaltε ausbleiben und so in wirtschaftlicher Weise HDF-Platten mit einer Feuchte von über etwa 6,0 %, bevorzugt von über etwa 6,5 %, besonders bevorzugt über etwa 7,0 % hergestellt werden können .

Die Anhebung der Faserfeuchte soll möglichst regelmäßig über die Gesamtheit der Fasern erfolgen. Ein bloßes, oberflächliches Besprühen der Fasern vor der Presse ist dafür nicht geeignet .

Als vorteilhaft hat sich die Anwendung von Dampf, besonders bevorzugt von Dampf-Luft-Gemisch erwiesen. Wird der Dampf oder das Dampf-Luft-Gemisch durch die Pressgutmatte geführt, erfolgt eine Anhebung der Mattentemperatur und gleichseitig des Feuchtegehalts der Fasermatte. Den Effekt der Temperaturerhöhung machen sich Verfahren zur Vorwärmung einer Pressgutmatte zu Nutze, um so die Kapazität einer Presse durch Verringerung der erforderlichen Presszeit zu erhöhen. Um hier jedoch die Gefahr des Platzens von Platten zu unterbinden, werden die Fasern stets weit unter 8 % getrocknet, um den Gesamtgehalt der Feuchte, also Faserfeuchte und die über den Dampf oder das Dampf-Luft-Gemisch eingebrachte Feuchte, unter 10 % bezogen auf das Trockengewicht der Fasern zu halten. Spätestens um Platzer bei der Laminatbeschichtung der Platten zu vermeiden, ist das notwendig.

Für Platten die nach dem Direktdruckverfahren beschichtet werden, ist das jedoch nicht erforderlich, aus beschriebenen Gründen wie der Beschichtbarkeit oder der elektrischen Leitfähigkeit sogar nachteilig.