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Verfahren zur Herstellung von Formkörpern Zusatz zur Patentanmeldung
B 17687 IVb /39 b Gegenstand der Patentanmeldung B I7687 IVb/39b ist ein Verfahren
zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Platten, aus Faserstoffen und Kunstharzbindemitteln
durch Zerfasern zellstoffhaltiger Rohstoffe, wie Holz, Stroh u. dgl. Überführung
der zerfaserten Stoffe in wäßrige Aufschlämmungen, Zusatz von Kunstharzen, Ausfällen
der Kunstharze, Entwässern und Verformen des Faserstoff - Kunstharz-Breies sowie
Heißverpressen der entwässerten Vließe, gemäß welchem die Kunstharze in Form ihrer
Bildungskomponenten sowie deren sauren oder vorzugsweise alkalischen Katalysatoren
während des Zerfaserungsvorganges der zellstoffhaltigen Rohstoffe zugesetzt werden.
Geht man in dieser Weise vor, so erhält man gleichmäßig verteilte Kunstharze mit
ausgesprochener Tiefenimprägnierung, welche kontinuierlich während des Zerfaserungsvorganges
gebildet werden, womit also auch das gesamte Verfahren kontinuierlich gestaltet
werden kann und man auch von der im Einzelfall zufällig vorhandenen Alterungsstufe
der Kunstharze unabhängig wird und so auch alle damit verbundenen Beschaffenheitsschwankungen
der Enderzeugnisse in Wegfall kommen.
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Im einzelnen kann dieses Verfahren auch in der Weise durchgeführt
werden, daß während des Zerfaserungsvorganges der zellstoffhaltigen Rohstoffe lediglich
alkalisch reagierende Stoffe zugesetzt werden, die in einer späteren Stufe des Verfahrens
als Härtungsbeschleuniger wirken können, vorzugsweise in solchen Mengen, daß die
Faserstoffaufschlämmung praktisch neutral reagiert. Ferner kann dieses Verfahren
auch in der Weise durchgeführt werden, daß die Kunstharzbildungskomponenten in solcher
Abstimmung aufeinander zugesetzt werden, daß sich während des Zerfaserungsvorganges
Novolake bilden und die zur Bildung härtbarer Kunstharze dann noch fehlenden Methylengruppen
in Form entsprechender Verbindungen, z. B. Hexamethylentetramin, in einer späteren
Stufe des Verfahrens zugesetzt werden.
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Es wurde nun gefunden, daß das Verfahren gemäß Hauptpatentanmeldung
dadurch weiter ausgebildet werden kann, daß die Komponenten der Kunststoffbildner,
wie Sulfitablauge, Lignine, Lignite, Formaldehyd und gegebenenfalls Phenole, sowie
alkalische oder saure Kondensationsmittel in den Defibrator, während des Zerfaserungsvorganges
der Grundstoffe Holz und zellstoffhaltiger Rohstoffe, bei einem Druck von etwa 10
atm in den Defibratorraum eingedrückt werden, wo sich bei einer Temperatur von 100
bis I800 die Bindemittel in kürzesten Reaktionszeiten bilden.
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In Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfinldung werden also gegenüber
dem eingangs geschilderten Verfahren gemäß Hauptpatentanmeldung zumin-
destens Anteile,
vorzugsweise 500/0 und mehr des sonst angewandten Phenols, Kresols durch Suffitab
lauge und damit ein Abfallprodukt ersetzt, welches in außerordentlich großen Mengen
anfällt und bisher nur sehr beschränkte Verwendungsmöglichkeiten besitzt, so daß
es häufig, hauptsächlich in den nordischen Ländern, dem Meere zugeführt wird. Im
einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren zweckmäßig in der Weise durchgeführt,
daß die Sulfitablauge in den Zerfaserungsdämpfraum eingepreßt und die entsprechenden
Mengen Formaldehyd entweder für sich oder gemischt mit Sulfitablauge den zellstoffhaltigen
Rohstoffen während des Zerfaserungsvorganges zugesetzt werden.
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Es ist an sich bekannt, aus Sulfitablauge mit Formaldehyd, mit oder
ohne Phenolzusätzen, Kunstharze, sogenannte Preßharze, herzustellen. Zu diesem Zweck
ist es jedoch erforderlich, die Sulfitablauge zur Trockene einzudampfen oder die
kunstharzbildenden Stoffe mittels anderer Methoden auszufällen und dann erst auf
Kunstharze, mit oder ohne Füllstoffe, weiterzubearbeiten. Demgegenüber wird im Rahmen
des erfindungsgemäßen Verfahrens die Sulfitablauge im Urzustand, so wie diese im
Zellulosewerk anfällt, ohne diese zu konzentrieren, verarbeitet. Man kann jedoch
auch den zu zerfasernden zellstoffhaltigen Rohstoffen trockenes Lignin zumischen
und gemeinsam mit diesen in den Dämpfraum einstoßen.
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Die kunstharzbildenden Komponenten, Sulfitablauge, Formaldehyd und
Katalysatoren, können auch heiß oder in der Dampfphase in den Zerfaserungsvorgang
bzw. Dämpfraum eingeführt werden. Um besondere Wirkungen zu erzielen, können, wie
oben bereits erwähnt, der Sulfitablauge bzw. dem Lignin auch Phenol, Kresol neben
Formaldehyd mit oder ohne Katalysatoren zugemischt werden. Die Ligninsubstanzen,
welche als Bindemittel zur Wirkung gebracht werden sollen, können auch trocken mit
den zu zerfasernden
zellstoffhaltigen Rohstoffen, z. B. Holzschnitzeln,
zusammen entsprechend dosiert in den Dämpfraum einp gestoßen werden, in welchem
im weiteren Verlauf des Verfahrens weitere Mengen von zur Reaktion zu bringenden
Substanzen, wie Formaldehyd, Phenol, Kresol, mit alkalischen oder sauren Katalysatoren
zugesetzt werden. Die Mengenverhältnisse der Komponenten untereinander, wie Sulfitablauge,
Formaldehyd, Phenol, Kresol, sowie die der Katalysatoren und die Beschaffenheit
der im Sinne des Verfahrens notwendigen Stoffe untereinander, können starken Schwankungen
unterliegen, ebenso wie die Molverhältnisse der Stoffe untereinander.
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Im Verlauf des Verfahrens bzw. während des Zerfaserungsvorganges
können auch weichmachende Mittel zugesetzt werden, wie Trikresylphosphat, Dioctylphthalat.
Zur Erzielung besonderer Wirkung können auch nach dem Zerfaserungsvorgang noch besondere
Mittel angewendet werden. Der Prozentsatz an kunstharzbildenden Komponenten richtet
sich nach den gewünschten Festigkeits- und sonstigen Eigenschaften der herzustellenden
Platten und anderen Formkörpern. In der Regel wird man, um eine genügend große wasserabweisende
Wirkung zu erzielen, nicht mehr als etwa 2 bis 3 0/o Kunstharz sich bilden lasten
und dementsprechende Mengen von Sulfitablauge bzw. Ligninsubstanzen in den Aufschlußprozeß
einführen, um kontinuierlich die faserbindenden Kunstharze während des Durchsatzprozesses
herzustellen.
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Ausführungsbeispiele I. I7 kg Holzschnitzel werden je Minute dem
Defibrator zugeführt. In den auf etwa I30 bis I800 heißen Dämpfraum preßt man so
viel Sulfitablauge, gemischt mit Formaldehyd und einem organischen oder anorganischen
sauren Katalysator ein, daß sich, bezogen auf das angewandte Holz, etwa 20°/o Kunstharz
in der Faser bilden.
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2. I7 kg Holzschnitzel werden je Minute dem Defibrator zugeführt.
Gleichzeitig damit wird eine Mischung von Sulfitablauge, Phenol und Formaldehyd
in den Defibrator eingepreßt. Man setzt etwa 7°/0 eines Katalysators zu, berechnet
auf Trockensubstanz der Sulfitablauge und Phenol.
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3. I7 kg Holz werden je Minute dem Defibrator zugesetzt. Gleichzeitig
mit dem Holz werden etwa 20°/0 trockenes Lignin, berechnet auf trockenes Formprodukt,
in den Dämpfraum eingestoßen. Dem Dämpfraum werden die zur Bildung eines wasserunlöslichen
Kunstharzes notwendigen Mengen von Formaldehyd und Katalysator zugeführt.
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4. Man verfährt wie gemäß Beispiel 3, jedoch werden der Holz- und
Ligninmasse, welche in den Dämpfraum eingestoßen wurde, eine Nxlischung von Formaldehyd,
Phenol und einem alkalischen Katalysator zugeführt.
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5. Man verfährt wie gemäß Beispiel 3 und 1, jedoch setzt man an Steile
der Phenol - Formaldehyd - Mischung eine Mischung von Kresol-Formaldehyd hinzu.