DE19858079A1

DE19858079A1 - Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit niedriger Dickenquellung und Wasseraufnahme

Info

Publication number: DE19858079A1
Application number: DE1998158079
Authority: DE
Inventors: Edmone Roffael; Brigitte Dix; Thomas Schneider
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2000-06-21

Abstract

Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) aus Holzfasern, bei denen zerkleinerte Holzpartikel einer Behandlung mit Dampf unter Druck- und Temperaturbeaufschlagung und einer darauffolgenden Zerfaserung in einem Refiner oder ähnlich gearteten Mühlen unterzogen und anschließend getrocknet werden, mit Bindemitteln versehen, zu Matten gestreut und gepreßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern vor dem Beleimen während des Trocknungsvorgangs Temperaturen von mindestens 120 DEG C erreichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten (MDF) gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Für die Herstellung solcher Platten wird das Holz zunächst in Schnitzel (Hackschnitzel) mit einer Größe von etwa 20 mm × 5 mm zerkleinert und die entstehenden Hackschnitzel gewaschen, um die anhaftenden Fremdkörper (insbesondere Sand) zu entfernen. Anschließend werden die Schnitzel einige Minuten unter Dampfdruck und einer Temperatur von etwa 160-180°C behandelt und dann einem Defibrator zugeführt, wo sie zwischen Mahlscheiben zu Einzelfasern oder kleinen Faserbüscheln zerfasert werden. Darauffolgend wird dem Faserstoff ein Bindemittel wie Harnstofformaldehydharz (UF- Harz), Mischharz aus Harnstoff und Melamin (MUF-Harz), Phenolformaldehydharz (PF- Harz), Tanninformaldehydharz (TF-Harz) oder Diisocyanat-Klebstoff PMDI zugesetzt. Das Bindemittel wird üblicherweise den noch feuchten Fasern vor Eintritt in den Trocknertunnel zugesetzt. Im Trockner werden die beleimten Fasern kurzfristig Temperaturen von 70-80°C ausgesetzt. Infolge der Trocknung der beleimten Fasern vor dem Preßvorgang kommt es zu einer Verringerung der Wirksamkeit der eingesetzten Bindemittel. Das Bindemittel kann aber auch den Fasern nach dem Trocknen zugesetzt werden. In diesem Fall laufen die Fasern durch eine Spezial-Leimauftragstrommel. Der getrocknete und beleimte Faserstoff wird einer Formmaschine zugeführt, wo er auf ein Sieb gestreut wird, das sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt. Die so geformten Matten werden anschließend zu Platten gepreßt. Gemäß EP 66 39 434 können die Hackschnitzel mit ligninaktivierenden Chemikalien wie Natriumhydroxid oder Natriumsulfit aufgeschlossen werden (CTMP-Verfahren).

Die mit Aminoplastharzen hergestellten MDF weisen bei konventioneller Dosierung an Bindemitteln infolge des Auftretens von Harzverlusten während des Trocknungsvorgangs nach dem Beleimen in der Regel eine hohe Dickenquellung und Wasseraufnahme auf. Für das Erreichen einer relativ niedrigen Dickenquellung benötigt man deshalb einen relativ hohen Bindemitteleinsatz, der um etwa 15-20% höher liegt als z. B. bei der Herstellung von Spanplatten. Es war deshalb die Aufgabe dieser Erfindung, einen neuen Weg zu finden, um die Dickenquellung von mitteldichten Faserplatten vermindern zu können, ohne den Bindemittelaufwand erhöhen zu müssen. Diese Aufgabe wird gemäß dem Hauptanspruch dieser Anmeldung dadurch gelöst, daß man die hergestellten Fasern vor dem Beleimen auf eine relativ hohe Temperatur trocknet und anschließend beleimt.

Es wurde nämlich überraschend festgestellt, daß durch eine thermische Behandlung der Fasern während der Trocknung, wobei die Fasern selbst Temperaturen von mindestens 120-140°C erreichen, sich die Dickenquellung der daraus hergestellten Platten erheblich verringert, ohne daß die Bindungsfestigkeit der Platten (Querzugfestigkeit) durch eine solche Vorgehensweise in Mitleidenschaft gezogen wird. Die Fasern können auch gegebenenfalls nach der thermischen Behandlung bei normaler Temperatur rückklimatisiert werden, ohne daß sich dabei ihr Verhalten gegenüber dem Verleimungsvorgang ändert. Die dickenquellungsvermindernde Wirkung der Behandlung bei hoher Temperatur bleibt insofern bestehen.

Die erreichte Dickenquellung hängt sehr stark von der Temperatur während der thermischen Behandlung ab. Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel verdeutlicht, schränkt sie aber nicht ein.

Beispiel

Fichtenholzfasern, die nach dem TMP-(Thermo-Mechanical-Pulping) und CTMP- Verfahren (Chemo-Thermo-Mechanical-Pulping) hergestellt sind, wurden bei verschiedenen Temperaturen bei 150 und 170°C getrocknet. Die getrockneten Fasern wurden mit Harnstofformaldehydharz beleimt und anschließend zu mitteldichten Faserplatten (MDF) gepreßt. Die Ergebnisse der Dickenquellung und Wasseraufnahme sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

Physikalisch-technologische Eigenschaften von MDF aus Fichten-TMP und -CTMP in Abhängigkeit von der Trocknung der Fasern

Die Ergebnisse lassen folgende Schlußfolgerungen zu:

1. Die MDF aus TMP- und CTMP-Fasern, die bei 170°C getrocknet wurden, weisen niedrigere Dickenquellungen und Wasseraufnahmen auf als die entsprechenden MDF aus Fasern, die bei 150°C getrocknet wurden.
2. Die Dickenquellung der MDF aus CTMP, die bei 170°C getrocknet wurden, war um etwa 100% niedriger im Vergleich zu den Platten aus Fasern, die bei 150°C getrocknet wurden.
3. Die höhere Temperatur bei der Trocknung der Fasern wirkte sich nicht negativ auf die mechanischen Platteneigenschaften aus. Die Biegefestigkeit und Querzugfestigkeit waren bei einigen MDF sogar erhöht, wenn die Fasern bei höherer Temperatur getrocknet waren.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten aus Holzfasern, bei denen zerkleinerte Holzpartikel einer Behandlung mit Dampf unter Druck- und Temperaturbeaufschlagung und einer darauffolgenden Zerfaserung in einem Refiner oder ähnlich gearteten Mühlen unterzogen und anschließend getrocknet werden, mit Bindemittel versehen, zu Matten gestreut und gepreßt, dadurch gekennzeichnet, daß . die Fasern vor dem Beleimen während des Trocknungsvorgangs Temperaturen von mindestens 120°C erreichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern bei der Trocknung für 5 min Temperaturen von 150°C ausgesetzt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern bei der Trocknung für 10 min Temperaturen von 170°C erreichen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten ein Aminoplastharz ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten ein PMDI ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten ein Tanninformaldehydharz ist.