DE10012427B4

DE10012427B4 - Holzfaserplatte und Herstellverfahren dafür

Info

Publication number: DE10012427B4
Application number: DE2000112427
Authority: DE
Inventors: Ritsuo Hamamatsu Iwata; Yoshihiro Hamamatsu Hirano; Satoshi Hamamatsu Suzuki; Katsunobu Fukuda; Hironori Watanabe
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: NZ503607A; DE10012427A1; US6376582B1; JP2000280208A

Abstract

Holzfaserplatte, umfassend Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, und Holzfasern, die keiner Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, verbunden durch ein Binderharz, wobei die Menge der Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, 35 bis 90 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der verwendeten Holzfasern ist.

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Holzfaserplatte, die Holzfasern aufweist, die miteinander durch ein Binderharz verbunden sind. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Holzfaserplatte, bei der die Abmessungsveränderung aufgrund von Feuchtigkeit gering ist, und wobei das Ausmaß der Formaldehydabgabe gering ist.
Beschreibung der verwandten Technik
Holzfaserplatten, wie beispielsweise mitteldichte Faserplatten (im folgenden als MDF bezeichnet), die Holzfasern aufweisen, die miteinander durch ein Binderharz verbunden sind, sind bezüglich der Festigkeit überlegen, haben geringe Anisotropie und sind leicht aufgrund ihrer Homogenität zu verarbeiten. Diese Holzfaserplatten können nicht nur dazu verwendet werden, um geformte Produkte mit flacher Form zu erhalten, sondern auch solche mit gekrümmter Form, und sie werden weithin als Materialien verwendet, wie beispielsweise für Möbel und für Baumaterialien.
Bei MDF-Platten der Melaminbauart, bei denen die Holzfasern mittels Melaminharz miteinander verbunden sind, und bei MDF-Platten der MDI-Bauart, bei der die Holzfasern mittels MDI miteinander verbunden sind, sind die Abmessungsveränderungen aufgrund von Hygroskopie beziehungsweise Wasseraufnahmeneigung und Wasserabsorption groß.

Gemäß der US 5,431,868 A und der DE 44 22 356 A1 werden Holzfasern in einer Dampfphase eines Acetylisierungsmittels acetylisiert, und dann werden diese Holzfasern (von denen 100% einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind) zu einer Holzplatte geformt.

Zusätzlich sind bei einer 100% acetylisierten Platte, bei der die Holzfasern (von denen 100% einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind) miteinander unter Verwendung von MDI verbunden sind, die Abmessungsveränderungen aufgrund von Feuchtigkeit extrem klein, und die Formaldehydabgabe steht in Übereinstimmung mit E₀, wobei die Acetylisierungsbehandlung teuer ist und die Endkosten der Holzfaserplatte hoch sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung das Vorsehen einer Holzfaserplatte mit geringen Kosten, wobei die Abmessungsveränderung aufgrund von Feuchtigkeit klein ist und die Formaldehydabgabe gering ist.

Die Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung besitzt die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Herstellverfahren der vorliegenden Erfindung weist die Ausführung einer Wärme- und Druckformgebung auf, um eine Mischung aus Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, Holzfasern, die keiner Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, und einem Binderharz zu formen, wobei die Menge der Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, 35 bis 90 Gewichtsprozent der Gesamtmenge von verwendeten Holzfasern ist.

Die Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung ist bezüglich ihrer Ausgeglichenheit von Eigenschaften derart überlegen, daß sie eine gute Abmessungsstabilität hat, weiter die Fähigkeit, ausreichend die Festigkeit aufrechtzuerhalten, wie beispielsweise die Bruchgrenze, die weiter eine geringe Formaldehydabgabe hat, und wobei es zusätzlich möglich ist, die Kosten gering zu halten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel des Herstellverfahrens der Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Kurvendarstellung, die die Beziehung des Mischverhältnisses für acetylisierte Holzfasern und dem Wasserabsorptionsdickenzunahmekoeffizienten für die Ausführungsbeispiele und die Vergleichsbeispiele zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 ist ein Prozeßdiagramm, welches ein Beispiel des Herstellverfahrens für die Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung zeigt.
Als die Holzfasern 2 zur Herstellung der Holzfasern 4, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind (im folgenden als acetylisierte Holzfasern bezeichnet) und der Holzfasern 3, die keiner Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind (im folgenden als unbehandelte Holzfasern bezeichnet) beispielsweise wie in 1 gezeigt, wird Holz unter Verwendung einer Schnitzelvorrichtung zerschnetzelt, um Holzschnitzel 1 herzustellen, und die erhaltenen Holzschnitzel 1 werden einer Behandlung unter Hochdruckdampf unterworfen, dann mittels einer Scheibenzerfaserungsvorrichtung zerfasert und dann getrocknet.
Die acetylisierten Holzfasern 4, die bei der Herstellung der Holzfaserplatte verwendet werden, und die in der Holzfaserplatte enthalten sind, werden beispielsweise erhalten, in dem man Holzfasern 2, die keiner Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, in Kontakt mit gasförmigem Dampf des Acetylisierungsmittels in der Dampfphase bringt, und dadurch einen Teil der Hydroxylgruppen (OH) innerhalb der Holzfasern 2 durch Acetylgruppen (OCOCH₃), ersetzt, wie in der folgenden Formel: [W] – OH + (CH₃CO)₂O → [W] – OCOCH₃ + CH₃COOH
Saures Anhydrid kann in geeigneter Weise als das oben erwähnte Acetylisierungsmittel verwendet werden.
Zusätzlich ist der Grad der Acetylisierung der acetylisierten Holzfasern 4 eine Gewichtsprozentverstärkung von normalerweise ungefähr 10 bis 30% und vorzugsweise von 12 bis 20%. Jedoch kann dies in geeigneter Weise verändert werden, um die erforderliche Wasserbeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit zu erfüllen.
Die Acetylisierungsbehandlung kann in der Dampfphase oder in der flüssigen Phase ausgeführt werden. Als ein spezifisches Verfahren zur Acetylisierung in der Dampfphase gibt es beispielsweise ein Verfahren, bei dem das Acetylisierungsmittel in den Unterteil eines Reaktorgefässes gefüllt wird, wobei ein Netz aus rostfreiem Stahldraht oder ähnlichem darüber gespannt wird, wobei die Holzfasern auf diesem Netz angeordnet werden, und wobei das Acetylisierungsmittel dann aufgeheizt wird, um Dampf des Acetylisierungsmittels zu erzeugen, so daß die Holzfasern und der Dampf des Acetylisierungsmittels in Kontakt miteinander gebracht werden. Die Reaktionszeit ist von ungefähr 15 Minuten bis 3 Stunden und kann entsprechend variiert werden, und zwar abhängig von dem erwünschten Grad der Acetylisierung. Darüber hinaus ist die Reaktionstemperatur ungefähr 140 bis 210° Celsius und der Reaktionsdruck ist bei atmosphärischem Druck. Ein ähnliches Verfahren ist in den genannten Druckschriften US-PS 5,431,868 und DE 44 22 356 A1 offenbart.
Zur Zeit der Acetylisierung der Holzfasern kann das Acetylisierungsmittel, wie beispielsweise saures Anhydrid, verwendet werden, und zwar gelöst mit inaktivem Lösungsmittel, wie beispielsweise Xylen, welches nicht mit dem Acetylisierungsmittel reagiert. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels ist in diesem Fall 70 Gewichtsprozent oder weniger des Gesamtgewichtes des Acetylisierungsmittels und des Lösungsmittels. Durch Verwendung dieser Mischung aus Acetylisierungsmittel und Lösungsmittel kann die Acetylisierungsreaktion, die eine exotherme Reaktion ist, unter moderaten Umständen voranschreiten, der Reaktionsprozeß wird erleichtert, und eine übermäßige Acetylisierung oder thermische Zersetzung der Holzfasern kann unterdrückt werden.
Zusätzlich ist es vorzuziehen, daß die Holzfasern 2, die in der Acetylisierung verwendet werden, zuvor getrocknet werden, so daß der Feuchtigkeitsgehalt 3 Gewichtsprozent oder weniger ist, und vorzugsweise 1 Gewichtsprozent oder weniger. Wenn der Wassergehalt 3 Gewichtsprozent überschreitet, wird der Wirkungsgrad der Acetylisierung verringert, und zwar aufgrund des sauren Anhydrids des Acetylisierungsmitteldampfes, das zuerst mit dem Wasser reagiert.
Es ist vorzuziehen, daß der Gehalt der acetylisierten Holzfasern 4 35 bis 90 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der acetylisierten Holzfasern 4 und der unbehandelten Holzfasern 3 ist. Wenn diese Menge weniger als 35 Gewichtsprozent ist, ist die Holzfaserplatte bezüglich der Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Wasser schlechter, so daß der Wasserabsorptionsdickenzunahmekoeffizient, die lineare Ausdehnung und so weiter groß sind. Wenn diese Menge 90 Gewichtsprozent überschreitet, ist die Holzfaserplatte bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften schlechter, so daß die Bruchgrenze, die Elastizitätsgrenze und ähnliches gering sind. Wenn die Menge 35 bis 90 Gewichtsprozent ist, ist es möglich, eine Holzfaserplatte zu erhalten, die eine überlegene Zusammenstellung von Eigenschaften hat, wie beispielsweise gute Abmessungsstabilität, hohe Festigkeit, wie beispielsweise die Bruchgrenze, und wobei es möglich ist, die Kosten gering zu halten.
Als das bei der Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung verwandte Binderharz können beispielsweise wärmeaushärtende Klebemittel wie beispielsweise Melaminharze, Phenolharze, Ureaharze, Epoxidharze und Polyurethanharze, sowie schäumende Harze oder Kombinationen davon verwendet werden, jedoch sind Polyurethanharze vorzuziehen. Schaumharze sind von dem Standpunkt aus vorzuziehen, daß sie gleichförmig auf die Holzfasern aufgebracht werden können und dadurch verbesserte Festigkeit mit sich bringen können.
Diese Art von schäumenden Harzen kann ein Harz aufweisen, welches selbst schäumt, oder sie kann ein nichtschäumendes Harz und ein Schaummittel aufweisen.
Als das oben erwähnte selbstschäumende Harz können beispielsweise schäumende Polyurethanharze erwähnt werden, und insbesondere kann polymeres MDI (manchmal als rohes MDI (Methyl-diphenyl-diisocyanat), und im folgenden als PMDI bezeichnet) erwähnt werden, in anderen Worten ein Polymer aus 4,4'-Diphenyl-methan-diisocyanat. PMDI reagiert mit dem Wasser und ähnlichem in den Holzfasern und ergibt Polyuretanharz.
Als das oben erwähnte nicht schäumende Harz kann beispielsweise Polystyrolharz (PS), Epoxydharz (EP), Polyvinylchloridharz (PVC), Phenolharz (PF), Urethanharz (UF), Melaminurethanharz (MUF), Mischungen davon und so weiter erwähnt werden.
Als das Schaummittel können beispielsweise flüchtige Schaummittel wie beispielsweise CCl₃F, CCl₂F₂ und CCL₂F-CCLF₂ und wärmeaushärtende Schaummittel wie beispielsweise Azodicarbonamid, Azohexahydrobenzolnitril, 2,2'-Azoisobutyronitril, Benzolsulfohydrazin und N,N'-Dinitroso-N,N'-Dimethylterephtalatamid usw. erwähnt werden.
Die Menge des oben erwähnten Binderharzes ist nicht speziell begrenzt. Wenn jedoch das Binderharz Polyuretanharz ist, wird das Polyuretanharz auf 3 bis 30 Gewichtsprozent festgelegt und vorzugsweise auf 8 bis 20 Gewichtsprozent mit Bezug auf die Gesamtmenge der acetylisierten Holzfasern und der unbehandelten Holzfasern. Wenn das Binderharz weniger als 3 Gewichtsprozent ist, ist die Zusammenhaftung der Holzfasern unzureichend, und wenn das Binderharz 30 Gewichtsprozent überschreitet, ergibt es ein Übermaß an Binderharz, und das ist unökonomisch.
Gemäß der Notwendigkeit können Aushärtungsmittel, Aushärtungskatalysatoren, Aushärtungsbeschleuniger, Lösungsmittel, Verdicker, Adhäsionsmittel, Dispersionsmittel und wasserabweisende Mittel zu dem oben erwähnten Binderharz hinzugefügt werden.
Die Dichte der Holzfaserplatte wird gemäß der Anwendung und so weiter der Holzfaserplatte bestimmt und ist nicht insbesondere begrenzt, ist jedoch beispielsweise 0,50 bis 0,90 g/cm³.
Ein Beispiel des Herstellverfahrens der Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung wird basierend auf 1 erklärt. Bei dem Verfahren werden die acetylisierten Holzfasern 4 und die unbehandelten Holzfasern 3 so vermischt, daß die acetylisierten Holzfasern 4 35 bis 90 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der acetylisierten Holzfasern 4 und der unbehandelten Holzfasern 3 sind; mit Binder behaftete Holzfasern 6 werden erhalten durch Anhaften der acetylisierten Holzfasern 4 und der unbehandelten Holzfasern 3 an einem nicht ausgehärteten Binderharz in flüssiger Form, wobei diese mit Binderharz behafteten Holzfasern 6 zwischen den Aufheizplatten einer Thermopresse positioniert sind und einer Wärme- und Druckformgebung unterworfen sind, wobei das oben erwähnte nicht ausgehärtete Binderharz ausgehärtet wird, und wobei die acetylisierten Holzfasern 4 und die unbehandelten Holzfasern 3 miteinander mittels des Binderharzes verbunden werden.
Die Formen der acetylisierten Holzfasern 4 und der unbehandelten Holzfasern 3 sind nicht insbesondere begrenzt, beispielsweise ist die Dicke ungefähr 0,1 bis 1,0 mm, und die Länge ist ungefähr 0,2 bis 50 mm, und eine Länge von ungefähr 0,2 bis 5 mm ist vorzuziehen.
Im folgenden wird ein Beispiel des Herstellverfahrens der Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung genauer basierend auf 1 erklärt. Zuerst werden die acetylisierten Holzfasern 4 vorbereitet durch Ausführung einer Acetylisierungsbehandlung an den Holzfasern 2 und dann durch Entfernung des Acetylisierungsmittels. Zusätzlich werden die unbehandelten Holzfasern 3 vorbereitet, bei denen keine Acetylisierung ausgeführt wird. Dann werden die acetylisierten Holzfasern 4 (vorzugsweise mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 Gewichtsprozent oder weniger) und die unbehandelten Holzfasern 3 vermischt, um eine Holzfasermischung 5 zu ergeben, bei der der Gehalt der acetylisierten Holzfasern 4 mit Bezug auf die Gesamtmenge der Holzfasern 3 und 4 35 bis 90 Gewichtsprozent ist, und wobei der Gehalt der unbehandelten Holzfasern 3 65 bis 10 Gewichtsprozent mit Bezug auf die Gesamtzahl bzw. Gesamtmenge der Holzfasern 3 und 4 ist. Als nächstes wird Binderharz auf diese Holzfasermischung 5 aufgebracht, um mit Binder behaftete Holzfasern 6 herzustellen.
Es sei bemerkt, daß statt des Aufbringens des flüssigen Binderharzes bei 20°C auf die Holzfasermischung 5, wie in 1 gezeigt, es möglich ist, Binder auf die acetylisierten Holzfasern 4 aufzubringen, und Binder auf die unbehandelten Holzfasern 3 getrennt aufzubringen und sie dann zu vermischen, um das Binderharz 6 zu ergeben, welches an den Holzfasern anhaftet.
Als das Verfahren zum Aufbringen des Binderharzes auf die Holzfasern, auf die kein Binder aufgebracht worden ist, kann beispielsweise ein Verfahren erwähnt werden, bei dem das Aufbringen mit einer Sprühtechnik ausgeführt wird. Insbesondere kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem die Holzfasern innerhalb einer Trommel (eines Mixers) angeordnet werden, die relativ langsam gedreht wird, und das Binderharz wird durch Sprühen innerhalb des Mixers aufgebracht, wenn die Holzfasern natürlich innerhalb der sich drehenden Trommel fallen bzw. umwälzen.
Als nächstes werden die mit Binder behafteten Holzfasern 6, auf die das Binderharz aufgebracht worden ist, einer Wärme- und Druckformgebung unterworfen und werden aufgebaut, und dadurch wird eine Holzfaserplatte erhalten. Als das Verfahren für die Wärme- und Druckformgebung, wie in 1 gezeigt, kann eine Vorpressung bei Raumtemperatur gefolgt durch die Hauptpressung ausgeführt werden, wobei die Wärme- und Druckformgebung ausgeführt wird. Die Temperatur während dieser Formgebung wird gemäß dem verwendeten Binderharz bestimmt, und ist nicht besonders eingeschränkt. Es ist dies beispielsweise 140 bis ungefähr 210°C, wenn PMDI verwendet wird. Zusätzlich ist der Formgebungsdruck auch nicht besonders eingeschränkt, beispielsweise ist er 15 bis ungefähr 30 kgf/cm² (1,5 bis ungefähr 3,0 MPa). Die Zeit zur Formgebung ist beispielsweise ungefähr 5 bis 30 Sekunden pro Millimeter Formgebungsdicke.
Damit Feuerverzögerungsmittel, Färbungsmittel, Insektizide, Konservierungsmittel, Fungizide, wasserabweisende Mittel, geräuschabsorbierende Materialien, Schaumwülste, Füllmittel, Verstärkungsmaterialien und ähnliches in der Holzfaserplatte enthalten sind, können sie zuvor der Holzfasermischung 5 oder dem Binderharz zugefügt werden.
Bei einer bevorzugten Holzfaserplatte der vorliegenden Erfindung die Menge an acetylisierten Holzfasern 4 und unbehandelten Holzfasern 3 85 Gewichtsprozent oder mehr der Gesamtmenge der Holzfaserplatte, und vorzugsweise 90 Gewichtsprozent. Wenn die oben erwähnten Holzfasern 3 und 4 durch Polyurethanharz verbunden werden, ist der Gehalt der acetylisierten Holzfasern 4 45 bis 85 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der oben erwähnten Holzfasern 3 und 4. Diese Art von Holzfaserplatte enthält in speziellen Proportionen acetylisierte Holzfasern 4, die bezüglich der Wasserbeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit überlegen sind, und unbehandelte Holzfasern 3, die bezüglich der Festigkeit überlegen sind, und daher ist die Abmessungsveränderung aufgrund von Feuchtigkeit klein, das Ausmaß der Formaldehydabgabe ist klein, und die mechanischen Eigenschaften wie beispielsweise Bruchfestigkeit und ähnliches sind überlegen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele erklärt, um die vorliegende Erfindung leichter verständlich zu machen. In den folgenden Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen zeigen "Teile" und "Prozent" Gewichtsanteile und Gewichtsprozentsätze an, außer wo es anders angezeigt ist.
Ausführungsbeispiel 1
In der folgenden Weise wird eine Holzfaserplatte mittels des in 1 gezeigten Herstellprozesses hergestellt.
Acetylisierte Holzfasern 4 wurden hergestellt durch Acetylisierung von Holzfasern 2 mit einer Dicke von ungefähr 0,1 bis 1,0 mm und einer Länge von ungefähr 2 bis 35 mm (Produktname: F-4-17; hergestellt von Canadian Forest Products Ltd. Canada) und zwar mit saurem Anhydrid unter Verwendung eines Gasphasenacetylisierungsprozessors (hergestellt von Sumitomo Chemical Engineering Co.), und dann wurde das nicht reagierte saure Anhydrid durch Absaugen entfernt. Der Grad der Acetylisierung der acetylisierten Holzfasern 4 war 17 Gewichtsprozent Verstärkung (WPG = Weight percent gain) mit Bezug auf die Holzfasern 2.
Andererseits wurden die oben erwähnten Holzfasern 2 als die unbehandelten Holzfasern 3 verwendet so wie sie waren.
Als das Binderharz wurde PMDI (Produktname: Sumidur 44V-20, hergestellt von Sumitomo Bayer Urethane Co.) vorbereitet.
50 Teile der oben erwähnten acetylisierten Holzfasern 4 und 50 Teile der oben erwähnten unbehandelten Holzfasern 3 wurden vermischt, und eine Holzfasermischung 5 wurde erhalten. 15 Teile des oben erwähnten Binderharzes wurden auf 100 % der Holzfasermischung 5 aufgebracht, und dadurch wurden mit Binder behaftete Holzfasern 6 erhalten.
Als nächstes wurden die mit Binder behafteten Holzfasern 6 wärme- und druckgeformt, und zwar bei einem Druck von 20 kgf/cm² (2,0 MPa) und bei einer Temperatur von 195°C, um eine Holzfaserplatte von 330 mm Länge, 330 mm Breite und 12 mm Dicke zu ergeben. Bei dieser Holzfaserplatte wurden die Holzfasern durch Polyurethanharz verbunden, 100 Teile (87%) der 115 Teile der Gesamtmenge der Holzfaserplatte waren Holzfasern (absolutes Trockengewicht, im folgenden ist das gleiche) und 50% der Gesamtmenge der Holzfasern waren acetylisierte Holzfasern 4.
Mit Bezug auf die erhaltene Holzfaserplatte wurden die Dichte, die Rißfestigkeit (im folgenden als MOR = modulus of rupture bezeichnet) und so weiter gemessen, und zwar unter Verwendung der folgenden Testverfahren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Dichte und so weiter, die in Tabelle 1 gezeigt sind, sind folgende.
Das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern zeigt den Gewichtsprozentsatz der acetylisierten Holzfasern 4 mit Bezug auf die Gesamtmenge der acetylisierten Holzfasern 4 und der unbehandelten Holzfasern 3 an.
Ausführungsbeispiel 2
Das Ausführungsbeispiel 2 ist ein Beispiel, bei dem eine Holzfaserplatte in genau der gleichen Weise hergestellt wurde wie beim Ausführungsbeispiel 1, außer daß anstelle der 100 Teile der Holzfasermischung 5, die im Ausführungsbeispiel 1 verwendet wurde, 100 Teile einer Holzfasermischung 5 verwendet wurden, die durch Mischen von 75 Teilen der acetylisierten Holzfasern 4 genauso wie jene im ersten Ausführungsbeispiel und von 25 Teilen von unbehandelten Holzfasern 3 genauso wie jene im ersten Ausführungsbeispiel erhalten wurde, und dann wurde die Dichte und so weiter gemessen. Das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern 4 und die Dichte und so weiter der erhaltenen Holzfaserplatte sind zusammen in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Anstelle der 100 Teile der Holzfasermischung 5, die im Ausführungsbeispiel 1 verwendet wurde, wurden 100 Teile der unbehandelten Holzfasern 3 im Vergleichsbeispiel 1 verwendet, 100 Teile einer Mischung von 25 Teilen aus acetylisierten Holzfasern 4 und von 75 Teilen von unbehandelten Holzfasern 3 wurden im Vergleichsbeispiel 2 verwendet und 100 Teile der acetylisierten Holzfasern 4 wurden im Vergleichsbeispiel 3 verwendet. In anderer Hinsicht wurden diese Vergleichsbeispiele in genau der gleichen Weise durchgeführt wie beim Ausführungsbeispiel 1, um die Holzfaserplatten herzustellen, und dann wurde die Dichte und so weiter gemessen. Das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern 4 zusammen mit der Dichte und so weiter der erhaltenen Holzfaserplatte sind in Tabelle 1 gezeigt. Es sei bemerkt, daß die unbehandelten Holzfasern 3 und die acetylisierten Holzfasern 4, die in diesen Vergleichsbeispielen verwendet wurden, die gleichen sind wie jene, die im Ausführungsbeispiel 1 verwendet wurden.
Ausführungsbeispiele 3 und 4
Das Ausführungsbeispiel 3 ist ein Beispiel, bei dem eine Holzfaserplatte in genau der gleichen Weise hergestellt wurde wie beim Ausführungsbeispiel 1, außer daß 15% einer Harzmischung, bei der MUF und PMDI vermischt wurden, anstelle der 15 Teile PMDI verwendet wurden, welches als das Binderharz im Ausführungsbeispiel 1 verwandt wurde, und die Dichte und so weiter wurden gemessen. Das Ausführungsbeispiel 4 ist ein Beispiel, bei dem eine Holzfaserplatte in genau der gleichen Weise hergestellt wurde wie im Beispiel 2, außer daß 15 Teile einer Harzmischung, bei der MUF und PDMI vermischt wurden, anstelle der 15 Teile PMDI verwendet wurden, welches als das Binderharz im Ausführungsbeispiel 2 verwandt wurde, und die Dichte und so weiter wurden gemessen. Das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern 4 zusammen mit der Dichte und so weiter der erhaltenen Holzfaserplatten sind in Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich wurde als die oben erwähnte Harzmischung eine Mischung verwendet, die 33% MUF und 67% PMDI enthält (das gleiche PMDI, welches im Ausführungsbeispiel 1 verwandt wurde). MUF ist Melaminurethanharz, und insbesondere wurde Ogaharz MB-1205 (Produktname) hergestellt von Oga Sinkou Co. verwendet.
Vergleichsbeispiel 4 bis 6
Die Vergleichsbeispiele 4 bis 6 sind Beispiele, bei denen Holzfaserplatten in genau der gleichen Weise hergestellt wurden wie bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 3, außer daß 15 Teile einer Harzmischung, bei der MUF und PMDI vermischt wurden, anstelle der 15 Teile PMDI verwendet wurden, welches als ein Binderharz in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 verwendet wurde, und die Dichte und so weiter wurden gemessen. Das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern 4 zusammen mit Dichte und so weiter der erhaltenen Holzfasern sind in Tabelle 2 gezeigt. Die oben erwähnte Harzmischung war die gleiche, wie jene die in den Ausführungsbeispielen 3 und 4 verwendet wurde.
Aus den Tabellen 1 und 2 ist zu sehen, daß die Holzfaserplatten der Ausführungsbeispiele 1 bis 4, die Mischverhältnisse für die acetylisierten Holzfasern 4 von 50% oder 75% haben, niedrigere Wasserabsorptionsdickenzunahmekoeffizienten TS20 haben und auch lineare Ausdehnung (die Rate der Abmessungsveränderung, nach dem man sie für 7 Tage innen bei 35°C und 95% Feuchtigkeit hält) LE, und zwar im Vergleich zu den Holzfaserplatten der Vergleichsbeispiele, die Mischverhältnisse für die acetylisierten Holzfasern 4 von 0% oder 25% haben. Zusätzlich haben sie eine höhere Reißfestigkeit (MOR = modulus of rupture) und einen höheren Young's Modul bzw. Elastizitätsmodul (MOE = modulus of elasticity) im Vergleich zu den Holzfaserplatten der Vergleichsbeispiele, die Mischverhältnisse für die acetylisierten Holzfasern 4 von 100% haben, und es ist klar, daß sie bezüglich der mechanischen Festigkeit überlegen sind. Anders gesagt sind die Holzfaserplatten der vorliegenden Erfindung bezüglich ihrer Ausgeglichenheit der Eigenschaften überlegen.
Zusätzlich ist es aus den Tabellen 1 und 2 klar, daß wenn das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern 4 50% ist, die lineare Ausdehnung LE um ungefähr 1/2 verringert wird im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 4, die Mischverhältnisse für die acetylisierten Holzfasern 4 von 0% haben.
Zusätzlich wird aus einem Vergleich der Tabellen 1 und 2 klar, daß wenn eine Mischung von MUF und PMDI als das Binderharz verwendet wird, die Reißfestigkeit (MOR) und der Elastizitätsmodul (MOE) größer sind im Vergleich zu den Fällen, in denen PMDI verwendet wurde.
2 ist eine Kurvendarstellung der TS-Ergebnisse der Tabellen 1 und 2 und zeigt die Beziehung zwischen dem Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern und dem Wasserabsorptionsdickenzunahmekoeffizienten. Aus 2 wird klar, daß wenn PMDI als das Binderharz verwendet wird und wenn das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern 4 45% oder größer war, der Wasserabsorptionsdickenzunahmekoeffizient TS20 8% oder weniger ist. Zusätzlich ist es klar, daß wenn die Mischung aus MUF und PMDI als das Binderharz verwendet wurde, und wenn das Mischverhältnis für die acetylisierten Holzfasern 4 35% oder größer war, der Wasserabsorptionsdickenzunahmekoeffizient TS20 geringer als 8% ist.
Folglich können die Holzfaserplatten der vorliegenden Erfindung weithin in Materialien für den Hausbau verwendet werden, wie beispielsweise bei Platten für den Hausbau, beispielsweise für Materialien zur Anwendung am Wasser, für Fensterrahmen, für Wandmaterialien und für Bodenmaterialien für Häuser und so weiter.

Claims

Holzfaserplatte, umfassend Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, und Holzfasern, die keiner Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, verbunden durch ein Binderharz, wobei die Menge der Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen worden sind, 35 bis 90 Gewichtsprozent der Gesamtmenge der verwendeten Holzfasern ist.
Holzfaserplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Binderharz ein Polyurethanharz ist.
Holzfaserplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Binderharz ein Polyurethanharz ist, welches durch Polymerisierung von Polymeren MDI geformt wird.
Holzfaserplatte nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Polyurethanharzes 3 bis 30 Gewichtsprozent mit Bezug auf die Gesamtmenge der verwendeten Holzfasern ist.
Herstellverfahren für eine Holzfaserplatte, bei dem eine Mischung aus Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen wurden, und Holzfasern, die keiner Acetylisierungsbehandlung unterworfen wurden, und einem Binderharz, wobei die Menge der Holzfasern, die einer Acetylisierungsbehandlung unterworfen wurden, 35 bis 90 Gewichtsprozent mit Bezug auf die Gesamtmenge der verwendeten Holzfasern ist, einer Wärme- und Druckformgebung unterworfen wird.