DE10121651A1

DE10121651A1 - Verfahren zur Herstellung von Holzspan-oder Holzfaserplatten

Info

Publication number: DE10121651A1
Application number: DE2001121651
Authority: DE
Inventors: Edmone Roffael; Brigitte Dix; Thomas Schneider
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2001-05-03
Filing date: 2001-05-03
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2021-05-04
Also published as: DE10121651B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von heiß verpressten, unter Verwendung von Tannin-Formaldehydharz als Bindemittel hergestellten Lignocelluloseplatten, wie Holzspan- oder Holzfaserplatten. Zur Verringerung der späteren Formaldehydabgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Plattenfeuchtigkeit durch Lagerung der Platten bei einer relativen Luftfeuchte von > 60% erhöht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren von heiß verpressten, unter Verwendung von Tannin-Formaldehydharz als Bindemittel hergestellten Lignocellu loseplatten, wie Holzspan- oder Holzfaserplatten.

Es wurde bereits vor etwa einem halben Jahrhundert vorgeschlagen, Extraktstoffe bestimmter Rinden und Hölzer mit Formaldehyd zu kondensieren und die so gebilde ten Tannin-Formaldehydpolymerisate als Bindemittel für die Herstellung von Holz werkstoffen einzusetzen. In der Regel werden die Tannine in Form einer 40 bis 60 %igen Lösung im schwach sauren oder schwach alkalischen ph-Bereich als Binde mittel eingesetzt. Es ist ferner bekannt, Teile des Tannins in Pulverform einzuset zen, um die Feuchte der beleimten Späne vor dem Pressen zu senken. Bekannt ist ferner, die Tannine mit bestimmten Ligninsulfonaten bzw. Sulfitablaugen als Streckmittel zu kombinieren; auch die Kombination von Tannin mit Stärke ist be kannt. Des Weiteren ist bekannt, den Tanninen geringe Mengen an Harnstoff zur Reduzierung ihrer Viskosität im technisch relevanten Konsistenzbereich beizugeben.

Mit Tannin-Formaldehydharzen gebundene Holzwerkstoffe weisen im Vergleich zu mit Harnstoff-Formaldehydharz verleimten Span- oder Faserplatten eine hohe Feuchtebeständigkeit auf; aber der Nachteil der Formaldehydabgabe haftet auch der Verwendung von Tannin-Formaldehydharzen als Bindemittel an. Um bei Tannin- Formaldehydharz-gebundenen Holzspan- oder Holzfaserplatten die Formaldehydab gabe zu vermindern, könnte man in die Tanninlösung Harnstoff als Formalde hydfänger einsetzen. Zwar ließe sich hierdurch in der Tat die Formaldehydabgabe reduzieren, jedoch auf Kosten einer Verschlechterung der Dickenquellung, hervorge rufen von dem Harnstoff in der Leimflotte.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen (EP 0 365 708), die mit Tannin- Formaldehydharzen gebundenen Spanplatten nach ihrer Herstellung einer thermi schen Behandlung von vorzugsweise zwei bis drei Tagen zu unterziehen, um mehr Formaldehyd mit dem Tannin reagieren zu lassen. Jedoch hat eine exzessive post thermische Behandlung zur Folge, dass die Platten verspröden und eine dunkle Far be annehmen.

Es wurde bereits versucht, die Tannine ohne Zugabe von einem Vernetzer (z. B. Formaldehyd) allein durch thermische Behandlung in Ab- bzw. Anwesenheit von geeigneten Katalysatoren zu kondensieren. Jedoch sind die hierfür notwendigen Presszeiten für wirtschaftliche industrielle Verfahren zu lang.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Holzspan- oder Holzfaserplatten mit Tannin-Formaldehydharzen als Bindemittel mit niedrigeren Formalde hydabgabewerten herzustellen, ohne hierdurch die Presszeiten verlängern zu müs sen, die Festigkeitseigenschaften der hergestellten Platten zu beeinträchtigen und die Dickenquellung zu erhöhen.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird diese Aufgabe erfin dungsgemäß dadurch gelöst, dass die Plattenfeuchtigkeit durch Lagerung der Plat ten bei einer relativen Luftfeuchte von < 60% erhöht wird.

Diese Problemlösung ist insofern überraschend, als nach bisheriger Lehrmeinung die Formaldehydabgabe von Holzspanplatten durch eine hohe Luftfeuchtigkeit erhöht wird.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn die Lagerung der Platten bei einer rela tiven Luftfeuchte zwischen 75% und 85% erfolgt. Dabei kann die Plattenfeuch tigkeit erfindungsgemäß auf bis zu 17% oder sogar noch etwas darüber hinaus erhöht werden.

In der Industrie werden oftmals mehrschichtige feuchtebeständige Holzspanplatten hergestellt, die unterschiedliche Bindemittel wie Phenolformaldehydharze und Diisocyanate in den verschiedenen Plattenschichten enthalten. Bei erfindungsgemä ßer Anwendung von Tannin-Formaldehydharzen in nur einer Schicht mehrschichti ger Platten wird gemäß beschriebenem Verfahren ebenfalls eine drastische Vermin derung der Formaldehydabgabe erzielt.

Tannin-Formaldehydharz-gebundene Holzspanplatten wurden nach ihrer Herstellung unterschiedlicher Luftfeuchte ausgesetzt. An den Spanplatten wurde die sich ein stellende Plattenfeuchtigkeit ermittelt. Darüber hinaus wurden für die Platten der Formaldehydgehalt nach der Perforator-Methode (EN 120) und die Formaldehyd emission in einer 1 m³-Prüfkammer nach EN 717-1 ermittelt. Zum Vergleich wurden die Formaldehydabgabebeträge gemäß den beiden Verfahren für Holzspanplatten, die mit einem unmodifizierten Harnstoff-Formaldehydharz (UF-Harz) und mit Mela min-Harnstoff-Formaldehydharzen (MUF-Harzen) unterschiedlichen Melamingehalts gebunden sind, bestimmt.

Fig. 1 zeigt die Veränderung des Formaldehydgehalts (Perforator-Methode) von TF-Harz-gebundenen Spanplatten in Abhängigkeit von der Feuchte der Platten nach Klimatisierung.

Fig. 2 zeigt die Veränderung des Formaldehydgehalts (Perforator-Methode) von UF- und MUF-Harz-gebundenen Spanplatten unterschiedlichen Melamingehalts in Abhängigkeit von der Feuchte der Platten nach Klimatisierung.

Fig. 3 zeigt die Veränderung der Formaldehydemission (1 m³-Prüfkammer-Methode) von TF-Harz-gebundenen Spanplatten in Abhängigkeit von der Feuchte der Platten nach Klimatisierung.

Fig. 4 zeigt die Veränderung der Formaldehydemission (1 m³-Prüfkammer-Methode) von UF- und MUF-Harz-gebundenen Spanplatten unterschiedlichen Melamingehalts in Abhängigkeit von der Feuchte der Platten nach Klimatisierung.

Aus den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ergebnissen wird ersichtlich, dass die Formaldehydabgabe der mit Tannin-Formaldehydharzen gebundenen Spanplatten mit Erhöhung der Plattenfeuchte absinkt (Fig. 1), während die Formaldehydabgabe bei den mit unmodifiziertem Harnstoff-Formaldehydharz (UF-Harz) und Melamin- Harnstoff-Formaldehydharzen (MUF-Harzen) als Bindemittel hergestellten Spanplat ten durch die Erhöhung der Plattenfeuchte bei der Lagerung deutlich erhöht wird (Fig. 2). Diese Feststellungen gelten ebenfalls für die Bestimmung der Formalde hydabgabewerte (Formaldehydemission) in der 1 m³-Prüfkammer gemäß EN 717-1 (Fig. 3 und 4).

Es wurde ebenfalls bei mitteldichten Faserplatten (MDF) festgestellt, dass bei den mit Tannin-Formaldehydharzen verleimten Platten die Formaldehydabgabe durch Erhöhung der Plattenfeuchte absinkt, während die mit UF-Harzen und mit Melamin modifizierten UF-Harzen gebundenen MDF durch Erhöhung der Plattenfeuchte ihre Formaldehydabgabe erhöhen. Auch andere lignocellulosische Formteile verhalten sich ähnlich.

Claims

1. Verfahren zum Konditionieren von heiß verpressten, unter Verwendung von Tannin-Formaldehydharz als Bindemittel hergestellten Lignocelluloseplatten, wie Holzspan- oder Holzfaserplatten, dadurch gekennzeichnet, dass die Plat tenfeuchtigkeit durch Lagerung der Platten bei einer relativen Luftfeuchte von < 60% erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Platten bei einer relativen Luftfeuchte zwischen 75% und 85% erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Plat tenfeuchtigkeit auf bis zu 17% erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tannin-Formaldehydharz nur in einer Schicht der Platten eingesetzt wird.