DE1229284B

DE1229284B - Verfahren zur Herstellung von Holzspanwerkstuecken mit vermindertem Wasseraufnahme- und Quellvermoegen

Info

Publication number: DE1229284B
Application number: DEB73388A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Werner Helmut Clad; Helmut Henkel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1963-09-05
Filing date: 1963-09-05
Publication date: 1966-11-24
Also published as: NL6410027A; CH431942A; AT253204B; BE652697A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. C...

B29j

Deutsche Kl.: 39 a7-5/00

Nummer: 1229 284

Aktenzeichen: B 733881 c/39 a7

Anmeldetag: 5. September 1963

Auslegetag: 24. November 1966

Man hat bereits versucht, das Wasseraufnahme- und Quellvermögen von Holzspanwerkstücken, insbesondere Spanplatten, durch Zusatz von Hydrophobierungsmitteln, wie Hart- und Weichwachsen, zu unterdrücken. Bei diesen bekannten Verfahren setzt man im allgemeinen etwa 0,25 bis 1,5% des Hydrophobierungsmittels, bezogen auf das Trockengewicht der Holzspäne, bei der Herstellung der Platten zu. Der erzielte Effekt ist jedoch nur mäßig. Gibt man größere Mengen an Hydrophobierungsmittel, beispielsweise 5% zu, lassen sich zwar Wasser aufnahme- und Quellvermögen weiter vermindern, jedoch konnte sich dieses Verfahren in der Technik nicht durchsetzen.

Man hat auch schon vorgeschlagen, Holzspanwerkstücke, wie Spanplatten, durch Verlängerung der Preßzeiten und durch Erhöhung der Preßtemperaturen wasserfester zu machen. Diese Methoden bringen jedoch schwerwiegende Nachteile mit sich, weil nicht nur höhere Energien verbraucht werden, sondern weil durch die stärkere Beanspruchung die Holzspäne in den oberen Schichten der Platten teilweise hydrolytisch zersetzt (»verhornt«) und verfärbt werden. Die technologischen Eigenschaften der auf diese Art erhaltenen Spanplatten sind nicht gut.

Ferner ist es bekannt, das Wasseraufnahme- und Quellvermögen von Spanplatten dadurch herabzusetzen, daß man die Spanplatten nach der Entnahme aus der Presse einer thermischen Nachbehandlung in speziellen Wärmekammern unterzieht. Hierbei werden die Platten, entweder sofort oder nach vorheriger Erwärmung auf etwa 140° C, einem 160 bis 220° C heißen Gasstrom ausgesetzt. Auch bei diesen Verfahren kann meistens eine Verhornung der Plattenoberfläche nicht vermieden werden. Zusätzlich besteht die Gefahr der Entzündung der Platten, wenn keine sauerstofffreien Gasströme zur Anwendung gelangen, was wiederum einen erheblichen technischen Aufwand bedingt.

Bei den geschilderten Verfahren werden somit durch die Einwirkung hoher Temperaturen, die guten technologischen Eigenschaften des Holzes z. B. die ■Biegefestigkeit in unerwünschter Weise verändert. Ferner beeinflussen Temperaturen über 140° C die Eigenschaften der verwendeten Bindemittel nachteilig.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß man ohne die oben geschilderten Nachteile Holzspanwerkstücke, wie Spanplatten, mit vermindertem Wasseraufnahme-und Quellvermögen auf der Grundlage von Holzspänen und gegebenenfalls sonstigen zur Herstellung von Holzspanwerkstücken geeigneten Zerkleinerungsprodukten pflanzlicher Ausgangsstoffe.

Verfahren zur Herstellung von
Holzspanwerkstücken mit vermindertem
Wasseraufnahme- und Quellvermögen

Anmelder:
Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Dr. Werner Helmut Clad,
Helmut Henkel, Ludwigshafen/Rhein

von Bindemitteln und von Hydrophobierungsmitteln durch Vermischen oder Bedüsen der Späne mit den Bindemitteln und Hydrophobierungsmitteln, Bilden eines Rohlinp ujjd Verpressen in der Hitze in an sich bekannter Wej&§ herstellen kann, indem man die Holzspanwerkstücke nach dem Verpressen einer thermischen Nachbehandlung bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Hydrophobierungsmittels bis zu einer etwa 60° C höheren Temperatur unterwirft.

Als Rohstoffe lassen sich die in der Spanplattenindustrie üblichen Hart- oder Weichholzspäne, Faserbündel, Flachsschäben, Kokosfasern oder ähnliches Gut verwenden. Es können auch synthetische hochmolekulare Zerkleinerungsprodukte, wie Schaumpolystyrol, mitverwendet werden.

Als Bindemittel kommen die in der Holzindustrie üblichen natürlichen oder synthetischen Leime, wie Harnstofformaldehyd-, Melaminformaldehyd- oder Phenolformaldehydharze, z. B. Hydroxybenzolformaldehyd- oder R^sprcinformaldehydharze, Sulfitablauge oder Gemische derartiger Bindemittel, beispielsweise Gemische aus Harnstofformaldehydharzen mit hohem Formaldehydanteil, zusammen mit Melamin, in Frage. Den Bindemitteln werden, soweit erforderlich, die üblichen Härter, im Falle von Formaldehyd z. B. Ammoniumchlorid zugesetzt.

Unter Hydrophobierungsmitteln werden im Rahmen der Erfindung natürliche oder synthetische Hart- und Weichwachse, wie Paraffin, Ozokerit, Montan-

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wachs, Polyäthylen und Polypropylen, vorzugsweise Die erfindungsgemäß hergestellte Platte hat fol-

mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40° C, ver- gende, aus Tabelle I hervorgehende Eigenschaften:

standen. Die Hydrophobierungsmittel werden mit _T

Hilfe der in der Spanplattenindustrie üblichen Ein- Tabelle I

richtungen als Schmelze oder, als Dispersion auf die 5 Biegefestigkeit 280 kg/cm²

Hokspäne aufgedüst. . . . Querzugfestigkeit .... 8 kg/cm²

Das erfindungsgemaße Verfahren wird beispiels- ^ö
weise in der Weise durchgeführt, daß man die aus Dickenquellung nach
der Presse kommende, noch, heiße Spanplatte mit 2 Stunden Wassereiner isolierenden Schicht, die beispielsweise aus io lagerung 0,5 °/o der Dicke in

Schaumpolystyrol besteht, umgibt oder daß man die trockenem Zustand Platte in Klimaräume bringt. Als Klimaräume kann

man beim kontinuierlichen Verfahren Klimakanäle Zum Vergleich wurde, wie oben geschildert, eine benutzen. Erforderlichenfalls, vor allen Dingen, wenn Platte hergestellt, die aber nicht thermisch nachbedie thermische Behandlung mehrere Tage in An- 15 handelt, sondern nach dem Pressen auf Raumtempespruch nimmt, wird man die benötigte Wärmemenge ratur abgekühlt wurde. Ihre Eigenschaften gehen aus mittels eines heißen Luftstroms zuführen. Die Holz- der Tabelle II hervor,
spanwerkstücke werden nach dem Pressen beispielsweise einige Tage, im Fall von Harnstofformal- Tabelle II
dehydharzen bei etwa 60 bis 8O⁰C, im Falle von 20

Phenolformaldehydharzen bei etwa 70 bis 100° C ge- Biegefestigkeit 250 kg/cm²

lagert. Nach der thermischen Behandlung werden die „ _{f t}· , ·,. „, , ,
Holzspanwerkstücke wie üblich klimatisiert. In vielen Querzugfestigkeit .... 8 kg/cm²
Fällen ist es nicht erforderlich, nach dem Pressen Dickenquellung nach
Wärme zuzuführen, sondern es genügt, wenn man die 25 2 Stunden Wasserheißen Holzspanwerkstücke gegen eine Abkühlung lagerung 7,2 °/o der Dicke in

gut isoliert und im Stapel liegen läßt. trockenem Zustand

Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren liegen Beispiel 2
darin, daß auf diese Weise Wasseraufnahme- und 30 3800 Teile Weichholzspäne (Labortestspäne) wer-Quellvermögen der Holzspanwerkstücke unterdrückt den mit 45 Teilen Paraffin (Schmelzpunkt 52° C) bei werden können, ohne daß man die sonstigen Eigen- no° C unter einem Abpreßdruck von 110 atü unter schäften der zur Herstellung dieser Produkte verwen- bestmöglicher Zerteilung und Verteilung bedüst. Die deten Rohstoffe nachteilig verändert. Späne werden dann mit 750 Teilen einer 40%igen

Die Dickenquellung der nach dem erfindungsge- 35 wäßrigen Lösung eines Phenolformaldehydkonden-

mäßen Verfahren erhaltenen Holzspanwerkstücke _sats in einer Mischeinrichtung bei Raumtemperatur

liegt z. B. um 40 bis 95% niedriger als die Dicken- bedüst. Das Spangemisch wird zu einem Plattenroh-

quellung der nach bekannten Verfahren hergestellten ling geformt. Der Kuchen wird bei 175° C 8,5 Minu-

Holzspanwerkstücke. Die Dickenquellung wird in °/o ten lang unter einem spezifischen Preßdruck von

der Dicke des Quellprüfkörpers nach DIN (52360, 40 25 kg/cm² zu einer 19 mm dicken Platte gepreßt.

52361, 52364, 52365, 68761) gemessen. Zur Verminderung der Wärmeabfuhr wird die

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile Platte mit einem Mantel aus Schaumpolystyrol um-

und Prozente sind, soweit nicht anders angegeben, geben. Die erforderliche Wärmemenge wird durch

Gewichtseinheiten. Heißluftheizung zugeführt, und zwar derart, daß am

Beispiel 1 " J-TJj ^

3000 Teile Weichholzspäne (Labortestspäne) wer- ³· ^Tag 90° C

den mit 20 Teüen Paraffin (Schmelzpunkt 52° C) bei 4. Tag 85° C

110° C unter einem Abpreßdruck von 110 atü unter 50 5. Tag 70° C

bestmöglicher Zerteilung und Verteilung bedüst. Die aufrechterhalten werden.
Späne werden dann mit 500 Teilen einer 50%igen

wäßrigen Lösung eines Harnstofformaldehydkonden- ¹^ erfindungsgemaß hergestellte Platte hat M-

sats (Molverhältnis Harnstoff zu Formaldehyd 1:1,8) S^ende> ^{aus Tabelle} ^l hervorgehende Eigenschaften,

und einer wäßrigen Lösung von 4 Teilen Ammonium- 55 Tabelle I

chlorid sowie 5 Teilen einer 25 °/oigen wäßrigen Am- _. , ... _„ , ,

moniaklösung in einer Mischeinrichtung bei Raum- Biegefestigkeit ....... 270 kg/cm²

temperatur unter einem Abpreßdruck von 3 bis 5 atü Querzugfestigkeit .... 7,15 kg/cm²

bedüst. Das Spangemisch wird zu einem Plattenroh- Dickenquellung nach

ling geformt. Der Kuchen wird bei 165° C 7 Minuten So _{2 Stu}^_den ^^

lang unter einem spezifischen Preßdruck von j _{o?o/o der Dic}kein

25 kg/cm² zu einer 19 mm dicken Platte gepreßt. 00 >

T^- τ« u -jj it, t».iv_ c ™ , · ™n π trockenem Zustand

Die Platte wird durch Belüftung auf 60 bis 80° C

gekühlt. Diese Temperatur hält man dann 4 Tage Zum Vergleich wurde, wie oben geschildert, eine

lang aufrecht, indem man die Platte gegen Abküh- 65 Platte hergestellt die aber nicht thermisch nachbe-

lung durch einen Mantel aus Schaumpolystyrol handelt, sondern nach dem Pressen auf Raumtempe-

schützt und die erforderliche Wärmemenge durch ratur abgekühlt wurde. Ihre Eigenschaften gehen aus

Heißluftheizung zuführt. Tabelle II hervor.

Tabelle II

Biegefestigkeit 270 kg/cm²

Querzugfestigkeit 7,25 kg/cm²

Dickenquellung nach 2 Stunden Wasserlagerung 6,35% der Dicke in

trockenem Zustand

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Holzspanwerkstücken mit vermindertem Wasseraufnahme- und Quellvermögen auf der Grundlage von Holzspänen und gegebenenfalls sonstigen zur Herstellung von Holzspanwerkstücken geeigneten Zerkleinerungsprodukten pflanzlicher Ausgangsstoffe, von Bindemitteln und von Hydrophobierungsmitteln durch Vermischen oder Bedüsen der Späne mit den Bindemitteln und Hydrophobierungsmitteln, Bilden eines Rohlings und Verpressen in der Hitze in an sich bekannter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzspanwerkstücke nach dem Verpressen einer thermischen Nachbehandlung bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Hydrophobierungsmittels bis zu einer etwa 6O⁰C höheren Temperatur unterworfen werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift K 17286 IV a/38 h (bekanntgemacht am 27.10.1955).

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1154 928.

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