DD242193A1 - METHOD FOR PRODUCING WOOD MATERIALS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Holz bzw. Holzresten zur Herstellung von Holzwerkstoffen zwecks Einsatz in der Moebelindustrie. Sie hat sich das Ziel und die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu erarbeiten, bei dem auf schonende Art und Weise eine Herausloesung der Fasern aus dem Holzverband erfolgt. Die erfindungsgemaesse Loesung dieser Aufgabe beruht darauf, dass Hackschnitzel nach einer bestimmten Behandlung mit Wasser und/oder Chemikalien bei Temperaturen von 110-150C und Druecken von 100-500 kPa behandelt werden und anschliessend in Scheibenmuehlen unter Druck auf entsprechende Festigkeitseigenschaften eingestellt werden. Zum Einsatz koennen Nadelhoelzer, Laubhoelzer sowie verschiedene Holzreste kommen.The invention relates to a method for the treatment of wood or wood residues for the production of wood-based materials for use in the furniture industry. It has set itself the goal and the task of developing a procedure in which a gentle way of removing the fibers from the wood dressing takes place. The inventive solution to this problem is based on the fact that wood chips are treated after a certain treatment with water and / or chemicals at temperatures of 110-150C and pressures of 100-500 kPa and are then adjusted in disk mills under pressure to appropriate strength properties. Needlehoelzer, Laubhoelzer as well as various wood residues can come to the employment.

Description

Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution

Die Herstellung von Faserstoff für die Erzeugung von Holzwerkstoffen (Spanplatten, Faserplatten) erfolgt derzeit durch Behandlung von Hackschnitzeln unter Druck in einem Temperaturbereich von 170-200⁰C.The production of pulp for the production of wood-based materials (chipboard, fiberboard) is currently carried out by treatment of wood chips under pressure in a temperature range of 170-200 ⁰ C.

Die Zerfaserung erfolgt in speziellen Mühlen, sogenannten Defibrator-Mühlen, und der entstehende Faserstoff wird als Defibratorstoff bezeichnet. Der so gewonnene Defibratorstoff besitzt auf Grund des Zustandes des Lignins keine fasereigenen Bindungskräfte. Das Lignin wird bei diesen hohen Temperaturen so stark erweicht, daß es sich auf der Faser als spröde harte Substanz niederschlägt, die keine Nachbehandlung gestattet.The fiberization takes place in special mills, so-called defibrator mills, and the resulting pulp is referred to as Defibratorstoff. Due to the state of the lignin, the defibrator substance obtained in this way has no inherent binding forces. The lignin is so strongly softened at these high temperatures that it precipitates on the fiber as a brittle hard substance that does not allow aftertreatment.

Die für die Herstellung von Spanplatten notwendigen Bindungen erfolgen durch Zugabe von Chemikalien, z. B. Phenolharz, Paraffin, Sulfatablaugen, Lignine usw. Mit dem Einsatz dieser Chemikalien sind neben den ökonomischen Aufwendungen erhebliche Abwasserbelastungen verbunden. Die Harze müssen teilweise importiert werden.The bonds necessary for the production of particle boards are made by adding chemicals, eg. As phenolic resin, paraffin, sulfate liquors, lignins, etc. With the use of these chemicals in addition to the economic costs associated with significant wastewater pollution. The resins must be partially imported.

In der DD 205382 wird ein Verfahren zur Aktivierung von Holzpartikeln zur Verbesserung der Faser-Faser-Bindung für die Holzwerkstoffherstellung mit und ohne Zusatz von Bindemitteln beschrieben, wobei das Ausgangsmaterial durch mehrstündiges Einlagern imprägniert und aktiviert wird und anschließend die Zerfaserung erfolgt. Dieses Verfahren weist folgende Nachteile auf:DD 205382 describes a process for activating wood particles to improve the fiber-fiber bonding for the wood-based material production with and without the addition of binders, wherein the starting material is impregnated and activated by storage for several hours and then the defibration takes place. This method has the following disadvantages:

— das Verfahren der Imprägnierung ist sehr langwierig und zeitaufwendig- The process of impregnation is very tedious and time consuming

— das Eindringen der Chemikalien in die Holzsubstanz vor allem bei großen Chemikalienmengen stößt auf großen Widerstand- The penetration of chemicals into the wood substance, especially in large quantities of chemicals meets with great resistance

— das Einbringen von größeren Chemikalienmengen ist ohne Druck- und Temperaturbehandlung nicht möglich- The introduction of larger amounts of chemicals is not possible without pressure and temperature treatment

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Erzeugung von Holzwerkstoffen zu erarbeiten, das auf den Einsatz von zusätzlichen Bindemitteln in Form von Phenolharz oder anderen Chemikalien verzichtet und fasereigene Bindungskräfte nutzt.The object of the invention is to develop a process for the production of wood-based materials, which dispenses with the use of additional binders in the form of phenolic resin or other chemicals and uses its own binding forces.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem auf schonende Art und Weise eine Herauslösung der Fasern aus dem Holzverband erfolgt.The object of the invention has been found to develop a method in which a gentle manner, a detachment of the fibers from the wood dressing takes place.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Hackschnitzel aus Holz bei Temperaturen von 110-150⁰C und Drücken von 100—50OkPa in Druckgefäßen unter Dampfzufuhr vorbehandelt werden. Dieser Druckbehandlung kann möglicherweise eine Vorbehandlung mit Chemikalien von 1-20%, z.B. Natriumsulfit, Natriumperoxid und/oder Ätznatron vorausgehen. Die Vorbehandlung kann sich auf Zeiträume von 2-60 min bei Temperaturen von 110-170⁰C erstrecken. Anschließend werden die so behandelten Hackschnitzel in einerScheibenmühle (Refiner) unter einem Überdruck von 100-50OkPa bei den o.g. Temperaturen von 110-150⁰C zerfasert. Der so gewonnene Faserstoff wird in weiteren Scheibenmühlen (Refinern) auf die notwendigen fasereigenen Bindungskräfte gemahlen.According to the invention the object is achieved in that wood chips are pretreated at temperatures of 110-150 ⁰ C and pressures of 100-50OkPa in pressure vessels with steam supply. This pressure treatment may possibly be preceded by 1-20% chemicals such as sodium sulfite, sodium peroxide and / or caustic soda. The pretreatment may extend for periods of 2-60 minutes at temperatures of 110-170 ⁰ C. Subsequently, the thus treated chips are fiberized in a disc mill (refiner) under an overpressure of 100-50OkPa at the above temperatures of 110-150 ⁰ C. The pulp thus obtained is ground in further disk mills (refiners) to the necessary fiber's own binding forces.

Durch die genannten Verfahrensbedingungen wird das Lignin in der Mittellamelle bzw. in den Faserwänden der Holzzelle plastifiziert. Die auf dieplastifizierte Faser (Holzzelle) nun mehr einwirkenden mechanischen Kräfte in der Scheibenmühle führen zu einer Vergrößerung der spezifischen Oberfläche der Faser durch Fibrillierung. Die Vergrößerung der spezifischen Oberfläche und die Fibrillierung ist die Voraussetzung fasereigener Bindungskräfte.By the mentioned process conditions, the lignin is plasticized in the middle lamella or in the fiber walls of the wood cell. The mechanical forces in the disc mill, which now act more on the plasticized wood (wood cell), lead to an increase in the specific surface of the fiber by fibrillation. The enlargement of the specific surface area and the fibrillation is the prerequisite for fibrous binding forces.

Zum Einsatz können Nadelhölzer, Laubhölzer sowie verschiedene Holzreste kommen. Die Behandlungsbedingungen werden entsprechend variiert.Softwoods, hardwoods and various wood residues can be used. The treatment conditions are varied accordingly.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in der hohen Imprägniergeschwindigkeit, den Verzicht auf einzusetzende Bindemittel sowie der hohen Durchsatzmenge in der gesamten Anlage. Außerdem werden die bisher bekannten Nachteile bei Einsatz von Phenolharz bezüglich des Umweltschutzes vermieden.The advantages of the process according to the invention are the high impregnation rate, the absence of binders to be used and the high throughput in the entire plant. In addition, the previously known disadvantages in the use of phenolic resin in terms of environmental protection are avoided.

Ausführungsbeispielembodiment

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand des Einsatzes von Hackschnitzeln aus Laubholz näher erläutert werden. Hackschnitzel aus Laubholz werden eine bestimmte Zeitvorgedämpft und anschließend durch Chemikalien, z. B. mit 3% Na₂SO₃ und 7% NaOH imprägniert. Es erfolgt anschließend eine kurze thermische Behandlung (2-5min) bei Temperaturen von 11ΟΙ 5O⁰C. Danach werden die Hackschnitzel in einerScheibenmühle unter Überdruck von 100-30OkPa und Temperaturen von 110—14O⁰C zerfasert. Die Zerfaserung dauert nur wenige Minuten.The inventive method will be explained in more detail with reference to the use of wood chips from hardwood. Wood chips from hardwood are pre-damped for a certain time and then by chemicals, eg. B. impregnated with 3% Na ₂ SO ₃ and 7% NaOH. Then there is a brief thermal treatment (2-5min) at temperatures of 11ΟΙ 5O ⁰ C. Thereafter, the wood chips in a disk mill under positive pressure of 100-30OkPa and temperatures of 110-14O ⁰ C are fiberized. The defibration takes only a few minutes.

In einer weiteren Scheibenmühle erfolgt die endgültige Qualitätsentwicklung durch Kontrolle des Zerfeinerungsgrades und der Entwicklung bestimmter Festigkeitseigenschaften.In another disk mill, the final quality development takes place by controlling the degree of refinement and the development of certain strength properties.

Claims (1)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Erzeugung von Holzwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Hackschnitzel nach einer Vorbehandlung mit Chemikalien, vorzugsweise 1—20% Natriumsulfit, Natriumperoxid oder Ätznatron, bei Temperaturen von 110—150°C und Drücken von 100-50OkPa in Druckgefäßen unter Dampfzufuhr behandelt und anschließend in Scheibenmühlen unter ähnlichen Bedingungen zerfasert werden.1. A process for the production of wood materials, characterized in that wood chips treated after pretreatment with chemicals, preferably 1-20% sodium sulfite, sodium peroxide or caustic soda, at temperatures of 110-150 ° C and pressures of 100-50OkPa in pressure vessels with steam supply and then pulped in disk mills under similar conditions. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Holz bzw. Holzresten zur Herstellung von Spanplatten und Faserplatten zwecks Einsatz vor allem in der Möbelindustrie.The invention relates to a method for the treatment of wood or wood residues for the production of particleboard and fiberboard for use especially in the furniture industry.