DE3621218A1 - Verfahren zur herstellung eines bindemittels fuer holz- oder cellulosehaltige stoffe auf exopolysaccharidbasis - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für holz- oder cellulosehaltige Stoffe unter Verwendung von Ligninverbindungen sowie die Verwendung des so hergestellten Bindemittels für die Herstellung von Holz-, Papp- und Papierprodukten, insbesondere von Spanplatten.

Beim Aufschluß des Holzes zur Zellstoffherstellung fallen weltweit jährlich etwa 10⁷ t Sulfitablaugen an. Nur ein Bruchteil davon wird bislang technisch verwertet, der Hauptteil jedoch muß noch immer verbrannt werden, weil er nicht in die Flüsse geleitet werden kann. Abgesehen davon, daß bei der Verbrennung erhebliche Mengen an SO₂ emittiert werden, ist der kalorische Nutzen, der so erzielt wird, verhältnismäßig gering, verglichen mit dem großen Rohstoffpotential, das das in den Sulfitablaugen zu ca. 50% enthaltene Lignin bilden könnte.

In der DE-PS 24 06 887 ist ein Verleimungsprozeß beschrieben, bei dem bis zu 50% des für die Verleimung erforderlichen Phenolformaldehydharzes durch Ligninsulfonat ersetzt werden kann. Bei diesem Verfahren ist jedoch das Ligninsulfonat nicht aktiv am Verleimungsprozeß beteiligt.

Es ist bereits versucht worden, Sulfitablaugen ohne Zusatz von Kunstharzen als Klebstoff für Spanplatten zu verwenden. Diese Versuche sind jedoch wegen der auftretenden Korrosionsprobleme und der hohen Energiekosten eingestellt worden.

Die DE-PS 30 37 992 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für Holzwerkstoffe unter Verwendung von phenolischen Stoffen, insbesondere Ligninsulfonat, bei dem der phenolische Stoff zwecks Aktivierung mit Enzymen versetzt wird, die Phenole nach einem Radikalmechanismus oxidativ polymerisieren, wobei der phenolische Stoff in ein aktives Bindemittel umgeformt wird. Die Enzyme werden dabei vorzugsweise aus Weißfäulepilzen gewonnen.

Es hat sich gezeigt, daß die Aktivität der so hergestellten Enzymkomponente bei längerem Aufbewahren abnimmt. Außerdem ist eine Konzentrierung der Kulturflüssigkeit erforderlich, wenn eine auch stärkeren Anforderungen gerecht werdende Klebkraft erzielt werden soll. Die Enzymproduktion ist zeitaufwendiger.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für holz- oder cellulosehaltige Stoffe unter Verwendung von Ligninverbindungen zu schaffen, das längere Lagerzeiten ermöglicht, ohne seine verklebende Aktivität zu verlieren und das ohne Konzentrierung der Kulturflüssigkeit eine verbesserte Klebkraft bei schneller Herstellung der Ausgangsstoffe aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Ligninverbindungen mit Exopolysacchariden, die aus Kulturflüssigkeiten von Exopolysaccharid-erzeugenden Mikroorganismen erhalten worden sind, umgesetzt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Bindemittel weisen hervorragende Kaltverklebungseigenschaften auf, die ihren Einsatz bei der Verklebung von Holz-, Papp- und Papierprodukten ermöglichen. Sie lassen sich aber auch heiß verkleben, was bei der Herstellung von Spanplatten wegen der besseren Maßhaltigkeit vorteilhaft ist.

Exopolysaccharide werden von einer Reihe von Mikroorganismen - sowohl von Bakterien als auch von Pilzen - produziert:
z. B. Bakterien: Xanthomonas campestris (Xanthan), Pseudomonas sp. (Galactoglucan), Azotobacter vinelandii (Alginsäure), Alcaligenes faecalis var. myxogenes (Succinoglycan (= wasserlöslich)) und Curdlan (= wasserunlöslich) oder
Pilze: Botrytis cinerea (β-D-Glucan), Sclerotium sp. und Schizophyllum commune (β-1,3-Glucan), Aureobasidium pullulans (Pullulan), oder Plectania occidentalis, Claviceps fusiformis und Helotium spec. (β-1,3-Glucan).

Bevorzugt können beispielsweise Sclerotium rolfsii, Schizophyllum commune oder Aureobasidium pullulans verwendet werden.

Im Falle von Schizophyllum commune und Sclerotium sp. handelt es sich um verzweigte neutrale Polysaccharide, nämlich u. a. um ein 1,3-β-D-Glucan (Hauptkette) mit 1,6-Vernetzungen an durchschnittlich jedem vierten Monomer (Schizophyllum). Das Skleroglucan von Sclerotium sp. ist ebenfalls ein 1,3-β-D-Glucan mit 1,6-β-D-Verzweigungen an durchschnittlich jedem dritten Monomer (vgl. Abb. 1).

Es wurde gefunden, daß beispielsweise der Pilz Schizophyllum commune - wie auch andere Pilze - Polysaccharide an das Nährmedium abgibt (daher der Name "Exopolysaccharide"), wenn dieses Glucose oder eine andere Kohlenstoffquelle enthält. In Anwesenheit von Sulfitablauge ist eine erhöhte Exopolysaccharidproduktion zu beobachten. Der Pilz läßt sich daher auf reiner, verdünnter Sulfitablauge kultivieren, wenn diese außer dem Ligninsulfonat genügend Kohlenhydrate enthält, um pilzliche Exopolysaccharide zu produzieren.

Der Gesamt-Feststoffgehalt der als Bindemittel zu verwendenden Lösung soll mindestens etwa 20 Gew.-% betragen, vorzugsweise mindestens etwa 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%. Besonders bevorzugt ist es, Lösungen mit einem Gesamt- Feststoffgehalt von etwa 50 bis 70 Gew.-% zu verwenden. Die Feststoffe in der Lösung bestehen zum größten Teil aus Ligninverbindungen, die in Sulfitablaugen beispielsweise in Form von Ligninsulfonat vorliegen. Hinzu kommen die zur Herstellung des Bindemittels eingesetzten Exopolysaccharide, die im allgemeinen jedoch nur einen kleineren Teil des Gesamt-Feststoffgehaltes ausmachen.

Die bei der Zellstoffproduktion anfallenden Sulfitablaugen enthalten im allgemeinen etwa 10 bis 20% Trockensubstanz. Die Sulfitablaugen haben einen Gehalt von etwa 9 bis 11% Ligninsulfonat und etwa 6 bis 7% reduzierenden Zuckern. Diese Sulfitablaugen können unkonzentriert oder in konzentrierter Form eingesetzt werden. Die Sulfitablaugen werden dann mit Exopolysaccharidlösungen auf die oben angegebenen Feststoffgehalte eingestellt. Dabei können jeweils eine oder die andere der Lösungen, die Exopolysaccharidlösung oder die Sulfitablauge stärker verdünnt sein, wenn jeweils die andere Lösung so konzentriert ist, daß die oben angegebenen Feststoffgehalte erreicht werden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bindemittel werden den Lösungen etwa 0,02 bis 10 Gew.-% Exopolysaccharide zugesetzt. Bevorzugt werden etwa 0,05 bis 6 Gew.-% verwendet, besonders bevorzugt etwa 0,1 bis 3,5 Gew.-%. Die Exopolysaccharide können aus den Kulturlösungen der Mikroorganismen gewonnen werden, sie können aber auch mit den Kulturlösungen direkt ohne Abtrennung eingesetzt werden.

Die Ligninverbindungen und die Exopolysaccharide werden in den Bindemitteln in einem solchen Mengenverhältnis eingesetzt, daß eine merkliche Zunahme der Viskosität erhalten wird. Beim Zusammengeben der Komponenten erhält die Lösung eine honigartige Beschaffenheit.

Im allgemeinen werden die beiden Komponenten des Systems, die Ligninverbindung und das Exopolysaccharid, in wäßriger Lösung eingesetzt. Die Sulfitablaugen stellen im allgemeinen wäßrige Lösungen dar, und auch die Exopolysaccharide liegen in wäßrigen Lösungen vor, da die Anzucht der Mikroorganismen und die damit verbundene Bildung der Exopolysaccharide im allgemeinen gleichfalls in wäßrigen Medien erfolgt. Es gibt aber auch besondere Fälle, in denen ganz oder teilweise andere Lösungsmittel, wie beispielsweise organische Solventien, eingesetzt werden können.

Als Kulturlösung für die Anzucht der Mikroorganismen kann jede beliebige Kohlehydrat-haltige Nährlösung verwendet werden, wobei vorzugsweise billige Kohlehydrat-haltige Nährlösungen, vorzugsweise zuckerhaltige Nährlösungen, eingesetzt werden. So kann die Anzucht der Mikroorganismen beispielsweise auf Sulfitablaugen erfolgen, die ja u. a. gärfähige und damit für Mikroorganismen abbaubare Zucker enthalten. Falls solche Ablaugen einen zu hohen Gehalt an toxischen Stoffen aufweisen, kann es erforderlich sein, die prozentuale Menge dieser Stoffe durch Verdünnung zu erniedrigen. Weitere Lösungen, die beispielsweise eingesetzt werden können, sind u. a. Melasse oder der Überstand der Polyiminfällungsreaktionen nach dem Verfahren der EU-PS 00 49 831. Wenn der Gehalt an Kohlehydraten nicht hoch genug ist, kann er durch Zusatz weiterer billiger Kohlenstoffquellen erhöht werden.

Als Ligninverbindungen können Ligninsulfonat, vornehmlich als Calcium- oder Magnesiumsalz, oder Sulfitablaugen, die im wesentlichen Calcium- oder Magnesium-Ligninsulfonat enthalten, verwendet werden. Auch die Verwendung von Organosolv-Lignin in Mischungen mit mindestens einer solchen Menge Sulfitablaugen, daß der Anteil des Organosolv- Lignins bis zu 30 Gew.-% der Gesamtmenge des Lignins der Mischung beträgt, ist möglich. Weiterhin kann auch Sulfitablauge mit einem Anteil bis zu etwa 20 Gew.-% Chlorlignin, bezogen auf den Feststoffgehalt, in Form eines Polyimin-Chlorlignin-Komplexes eingesetzt werden, wie er beispielsweise bei der Fällung von Chlorlignin nach der EU-PS 00 49 831 oder nach der DE-PS 30 38 241 entsteht.

Bei der Verwendung von Sulfitablaugen wurde festgestellt, daß aus Calcium- oder Magnesium-Sulfitablaugen Produkte mit guter Klebkraft erhalten wurden, während die Klebkraft von Produkten aus Sulfitablaugen, die einwertige anorganische Ionen enthalten, geringer ist. Da die üblicherweise anfallenden Sulfitablaugen zweiwertige Ionen enthalten, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit den üblichen Sulfitablaugen durchführen.

Nach der Kultivationszeit wird der Pilz von der Kulturlösung durch Dekantieren oder Zentrifugieren getrennt. Die polysaccharidhaltige Kulturlösung (= Überstand) kann so wie sie ist als Bindemittelkomponente verwendet werden; sie enthält außer dem Polysaccharid noch Salze, geringe Mengen Protein und Restzucker. Diese Substanzen wirken sich jedoch nicht nachteilig auf die Verklebung aus. Das Polysaccharid kann auch durch Ausfällen mit Alkohol von den restlichen Bestandteilen der Kulturlösung getrennt und so rein gewonnen und zur Verklebung eingesetzt werden, nachdem es in Wasser wiederaufgenommen wurde. Diese eine Komponente des Bindemittels (= Biokomponente) wird mit der zweiten Komponente, z. B. der getrockneten Sulfitablauge, beispielsweise im Verhältnis 1 : 1,5 bis 4 gemischt und so der fertige Leim gewonnen.

Das erhaltene Exopolysaccharid kann getrocknet werden und im getrockneten Zustand aufbewahrt werden.

Zur Herstellung des Bindemittels kann es beispielsweise in heißem Wasser gelöst werden. Diese Lösung wird dann mit einer Lösung einer Ligninverbindung, beispielsweise Ligninsulfonat oder einer Sulfitablauge, wie beispielsweise Calciumbisulfitablauge, Magnefitablauge, Calcium- Magnesiumsulfitablauge oder dergl. vermischt. Dadurch wird eine Bindemittellösung erhalten, die ausgezeichnete klebende Eigenschaften aufweist.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die aus den Kulturlösungen erhaltenen Exopolysaccharide, die keine Phenoloxidasen enthalten, eine mindestens ebenso gute Klebwirkung zeigen als die enzymatisch erhaltenen Bindemittel der DE-OS 30 37 992. Der zugrundeliegende Reaktionsmechanismus ist noch unbekannt. Anscheinend ergibt sich aus der Mischung der Exopolysaccharide mit den Sulfitablaugen ein synergistischer Effekt, durch den die Klebkraft der Einzelkomponenten wesentlich übertroffen wird.

Das erfindungsgemäß erhaltene Bindemittel bietet gegenüber den bekannten Bindemitteln, die z. B. in der Holzindustrie verwendet werden, eine Reihe von Vorteilen:

Es werden keine teuren Kunstharze benötigt, insbesondere wird der Einsatz von Formaldehydharzen vermieden. Dadurch kann auch kein Formaldehyd freigesetzt werden. Die Aushärtung kann unter den bei der Spanplattenherstellung üblichen Reaktionsbedingungen, aber auch bei niedrigen Temperaturen erfolgen. Für beide Komponenten kann Sulfitablauge eingesetzt werden, was eine Entschärfung des Ablaugenproblems bedeutet, da die Sulfitablauge sowohl als Kulturflüssigkeit zur Anzucht des Mikroorganismus als auch als zweite Bindemittelkomponente verwendet werden kann.

Die Kulturlösungen sind auch bei höherer Temperatur haltbar, da zur Verklebung keine Enzymaktivität erforderlich ist. Dadurch ist eine temperaturunabhängige Spanplattenherstellung möglich.

Zur Polysaccharidproduktion ist kein Induktor nötig. Es ist keine weitere Konzentrierung des Kulturmediums erforderlich. Die Produktion des Exopolysaccharids kann nicht nur auf verdünnten Sulfitablaugen, sondern auch auf dem zuckerhaltigen Überstand von Sulfitablaugen und/oder Bleichereiabwässern mit Polyimin (DBP 30 38 241) erfolgen. Auch andere zuckerhaltige Abfallstoffe - z. B. Melasse - sind als Nährlösung geeignet.

Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil ist, daß die Produktion der Exopolysaccharide bereits nach wenigen Tagen ihr Maximum erreicht. Bei Aureobasidium pullulans ist dies bereits nach etwa 2 Tagen der Fall, bei Schizophyllum commune nach etwa 7 Tagen.

Bei der Anzucht von Mikroorganismen der Gattung Aureobasidium hat es sich beispielsweise als vorteilhaft erwiesen, als Kulturflüssigkeit unverdünnte Überstände der Polyiminfällung von Bleichereiabwässern zu verwenden, die auf einen pH-Wert von etwa 4,5 bis 7 eingestellt werden. Der Gehalt an Kohlehydraten soll etwa 0,5 bis 5 Gew.-% betragen. Falls er tiefer liegt, kann er durch einen Zusatz von billigen Kohlehydratquellen, wie z. B. Melasse oder Torfhydrolysat, entsprechend erhöht werden.

Für die Anzucht von Mikroorganismen der Gattung Schizophyllum commune haben sich die Überstände der Polyiminfällung von Sulfitablaugen mit einem pH-Wert von etwa 4,5 bis 7 als sehr geeignet erwiesen. Der Gehalt an Kohlehydraten soll bei etwa 0,5 bis 5 Gew.-% liegen. Falls der Gehalt an toxischen Stoffen zu hoch ist, muß die Lösung entsprechend verdünnt werden, wobei nach dem Verdünnen die genannten Parameter eingestellt werden müssen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei alle in den Beispielen enthaltenen Merkmale als erfindungswesentlich angesehen werden.

Beispiel 1

Der Basidiomycet Schizophyllum commune wird auf einem Kulturmedium folgender Zusammensetzung kultiviert:

MgSO₄0,5 g KH₂PO₄0,5 g KCl0,5 g Asparagin0,68 g Hefeextrakt0,5 g Glucose10 g Wasser1000 ml Spurenelemente
pH 6,9

Die gebildeten Pilzhyphen werden mit einem Ultraturrax- Homogenisator zertrümmert und als Inoculum verwendet.

Es wird bei Raumtemperatur als Standkultur auf Calciumbisulfitablauge ohne weitere Zusätze (1 : 10 mit Wasser verdünnt) bei einem pH-Wert von 6,5 etwa 12 Tage kultiviert, bis mindestens 1,4 g Exopolysaccharid pro l Kulturflüssigkeit gebildet worden sind. Während dieser Zeit wächst das Inoculum zu einer Mycelmatte heran, die auf der Flüssigkeit schwimmt. Das Mycel sondert während der Kultivationszeit extrazelluläres Exopolysaccharid ab, das in der Kulturflüssigkeit akkumuliert, so daß die Viskosität der Kulturflüssigkeit ständig zunimmt. Dann wird das Mycel durch Zentrifugation bei 10 000 UpM (30 min) von der Kulturflüssigkeit getrennt.

Der Überstand enthält das Exopolysaccharid in einer Konzentration von 1,4 g/l und wird als Leimkomponente verwendet. Dazu wird soviel pulverförmige Calciumbisulfitlauge zugegeben, daß ein streichfähiger Kleber von honigartiger Konsistenz erhalten wird.

Der Kleber wird auf Klebeflächen von Fichten-Vollholzbrettchen (5 × 5 × 1 cm) gleichmäßig aufgetragen (ca. 0,6 bis 0,9 g Trockensubstanz). Der Feststoffgehalt beträgt etwa 66 Gew.-%. Die verklebten Brettchen werden unter einem Druck von 1-1,5 kp/cm² 24 h bei Raumtemperatur ausgehärtet. Die so verklebten Brettchenpaare ergaben bei der Untersuchung mit einer Universal-Zugmaschine eine Querzugfestigkeit von 2,0 N/mm².

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die Anzucht nicht auf Calciumbisulfitablauge, sondern auf einem Kulturmedium erfolgt, das dem in Beispiel 1 verwendeten Medium für die Herstellung des Inoculums entspricht.

Die Klebkraft ist geringer als im Beispiel 1 (1,2 N/mm²). Das ist auf eine vermehrte Schleimproduktion auf Sulfitablaugemedium zurückzuführen (1,4 g/l auf Sulfitablauge und nur 0,4 g/l auf 1% Cellulose).

Beispiel 3

Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei ein anderer Pilz, nämlich Sclerotium rolfsii, verwendet wird, der bei 30°C als Schüttelkultur auf einer Kulturflüssigkeit gezüchtet wird, die neben 1,5% Glucose noch Salze und eine Stickstoffquelle enthält. Die Klebkraft entspricht mit 2 N/mm² der des Exopolysaccharids von Schizophyllum commune.

Beispiel 4

Es wird verfahren wie in Beispiel 1, außer daß statt der gesamten Kulturflüssigkeit nur das isolierte Polysaccharid zur Verleimung verwendet wird. Es wird wie folgt hergestellt: Das Polyssacharid wird durch Zugabe von Ethanol (96%) zur Kulturflüssigkeit (nach Abtrennen des Myzels) ausgefällt und durch Zentrifugation von der restlichen Kulturflüssigkeit abgetrennt. Das Sediment (= Polysaccharid) wird in heißem Wasser zu einer Endkonzentration von 3,5% aufgenommen und mit einem Ultraturrax-Homogenisator homogenisiert. Die Klebkraft, die mit dieser Biokomponente erhalten wurde, ist die gleiche wie in Beispiel 1. Das bedeutet, daß eine Isolierung des Polysaccharids aus der Kulturlösung nicht erforderlich ist und daß die in der Kulturlösung enthaltenen anderen Substanzen sich nicht störend auf die Verklebung auswirken.

Beispiel 5

Es wird verfahren wie in Beispiel 4, außer daß die Konzentration des Polysaccharids in der Biokomponente statt 3,5 nur 2,5% beträgt. Hierdurch wird keine Verminderung der Klebkraft bewirkt.

Beispiel 6

Es wird verfahren wie in Beispiel 1, außer daß die Kulturflüssigkeit nach dem Abtrennen vom Pilzmyzel für 14 Tage im Kühlschrank aufbewahrt wurde. Die Klebkraft war die gleiche wie im Beispiel 1. Dadurch ist gezeigt, daß die Kulturflüssigkeit haltbar ist. Das gleiche Ergebnis wird erzielt, wenn man die Kulturflüssigkeit mehrmals einfriert und wieder auftaut.

Beispiel 7 Vergleich mit Kontrollen, die nur aus einer Komponente (Sulfitablauge oder Exopolysaccharid) bestehen

In der nachfolgenden Tabelle sind Vergleichsversuche zusammengefaßt, in denen mehrere der erfindungsgemäßen hergestellten Bindemittel hinsichtlich ihrer Klebwirkung mit den Einzelkomponenten Sulfitablauge bzw. Exopolysaccharid verglichen werden. Dazu wurden jeweils zwei Fichtenholzklötzchen mit den Abmessungen 5 × 5 × 2,5 cm unter Verwendung der in Tabelle 1 angegebenen Komponenten miteinander verleimt. Dabei zeigte sich, daß die Exopolysaccharide allein keine Klebwirkung aufweisen, während die Klebwirkung der Sulfitablauge schwach ist.

In der Tabelle bedeuten:

CaLSNAG- Calciumbisulfitablauge, getrocket, Bofo- Calciumbisulfitablauge (Buche) aus Bonaforth, getrocknet, MgLS- Magnesiumligninsulfonat Borregaard, Norwegen, getrocknet, S.r.- Sclerotium rolfsii S.C.- Schizophyllum commune

Der Vergleichsversuch CaLSNAG - S.r. entspricht dem Beispiel 3, der Vergleichsversuch CaLSNAG - S.C. entspricht dem Beispiel 1. Die Kontrollen mit Wasser wurden entsprechend Beispiel 1 durchgeführt, wobei Wasser an Stelle der Enzymkomponente in gleicher Menge verwendet wurde. Bei den Kontrollversuchen 4 und 5 wurde die Sulfitablaugenkomponente durch Wasser ersetzt.

Tabelle 1

Klebkraft verschiedener Sulfitablauge-Polysaccharid-Systeme

Beispiel 8

Der Basidiomycet Aureobasidium pullulans wurde als Schüttelkultur bei Raumtemperatur auf Malz/Glucose (2%)- Medium kultiviert. Nach 7 Tagen waren 1,5 g/l, nach 12 Tagen waren etwa 3 g/l Exopolysaccharid im Kulturmedium enthalten. Zur Verklebung wurden sowohl die Kulturflüssigkeit mit verschiedenen Exopolysaccharid- Konzentrationen nach Abzentrifugieren des Pilzmycels (APK) als auch die gesamte Kultur einschließlich Mycel nach Homogenisieren mit einem Ultraturrax- Homogenisator (APGH) verwendet. Zur Verklebung wurden die Flüssigkeiten im Mischungsverhältnis 2 : 1 mit Sulfitablaugenpulver vermischt.

Zur Verklebung wurden Klötzchen aus V 100 Spanplatten mit den Abmessungen 5 × 5 × 2,5 cm verwendet. Die Verklebung erfolgte wie unter den vorigen Beispielen angegeben wurde. Die Prüfung der Querzugfestigkeit der Prüflinge erfolgte nach DIN 52 365. Die DIN-Anforderung für den entsprechenden Plattentyp beträgt 0,3 N/mm².

Diese Anforderung wurde bei Verleimungsproben mit handelsüblichen Calciumbisulfitablaugen-Pulver, Mg- Ligninsulfonat-Pulver und Mg/Ca-Sulfitablaugen-Pulver erfüllt, wobei der Bruch nicht in der Leimfuge erfolgte, sondern bei ca. 0,5-0,7 N/mm² in der Spanplatte selbst.

Mit dem Leimsystem Calciumbisulfitablaugen-Pulver/APK (abzentrifugierte Kulturflüssigkeit) im Verhältnis 2 : 1 wurden Spanplatten unter den für Harnstoff-Formaldehydharz üblichen Preßbedingungen hergestellt, die eine Querzugfestigkeit von 0,21 N/mm² aufweisen. Das bedeutet eine 100%ige Verbesserung gegenüber den mit Phenoloxidase/Calciumbisulfitablauge erhaltenen Werten nach dem Patent 30 37 992 (0,1 N/mm²).

Die geringere Querzugfestigkeit der Spanplatten- Verleimung gegenüber den Klötzchen-Verleimungen beruht auf der nicht gleichmäßigen Verteilung des Bindemittels auf den Spänen.

Der Vorteil des Leimes ist, daß sein Anwendungsbereich auf Kaltleime für Holz- und Papierprodukte ausgeweitet werden kann, die nicht unter Heißpressung verarbeitet werden müssen.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für holz- oder cellulosehaltige Stoffe unter Verwendung von Ligninverbindungen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ligninverbindungen mit Exopolysacchariden, die aus Kulturflüssigkeiten von Exopolysaccharid-erzeugenden Mikroorganismen erhalten worden sind, umgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einer Lösung mit einem Gesamt- Feststoffgehalt von mindestens etwa 20 Gew.-% durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einer Lösung mit einem Gesamt- Feststoffgehalt von mindestens etwa 30 Gew.-% durchgeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamt-Feststoffgehalt der Lösung etwa 50 bis 70 Gew.-% beträgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit 0,02 bis 10 Gew.-% Exopolysaccharid durchgeführt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit 0,05 bis 6 Gew.-% Exopolysaccharid durchgeführt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit 0,1 bis 3,5 Gew.-% Exopolysaccharid durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ligninverbindung Sulfitablauge oder Ligninsulfonat verwendet werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Sulfitablauge Calcium- oder Magnesiumsulfitablauge verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ligninverbindung Organosolv-Lignin in Mischung mit Sulfitablaugen verwendet wird, wobei der Anteil des Organosolv-Lignins bis zu 30 Gew.-% der Gesamtmenge des Lignins der Mischung beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ligninverbindung Sulfitablauge mit einem Anteil von bis zu 20 Gew.-% Chlorlignin in Form eines Polyimin-Komplexes aus der Fällung von Bleichereiabwässern verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kulturflüssigkeit für die Anzucht der Mikroorganismen Sulfitablaugen mit einem pH-Wert von 4,5 bis 7, deren Gehalt an toxischen Stoffen ggf. durch Verdünnen herabgesetzt wird, verwendet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Kulturflüssigkeiten für die Anzucht der Mikroorganismen billige kohlehydrathaltige Abfallprodukte, wie z. B. Melasse oder Torfhydrolysat, zugesetzt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kulturflüssigkeit für die Anzucht der Mikroorganismen der Überstand einer Polyiminfällung von Sulfitablaugen oder Bleichereiabwässern verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kulturflüssigkeit für die Anzucht von Mikroorganismen der Gattung Aureobasidium unverdünnte Überstände der Polyiminfällung von Bleichereiabwässern mit einem pH-Wert von 4,5 bis 7 und einem Gehalt von etwa 0,5 bis 5 Gew.-% Kohlehydraten verwendet werden.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kulturflüssigkeit für die Anzucht von Mikroorganismen der Gattung Schizophyllum Überstände der Polyiminfällung von Sulfitablaugen mit einem pH-Wert von 4,5 bis 7 und einem Gehalt von etwa 0,5 bis 5 Gew.-% Kohlehydraten verwendet werden, deren Gehalt an toxischen Stoffen ggf. durch Verdünnen herabgesetzt wurde.

17. Verwendung der nach den vorhergehenden Ansprüchen hergestellten Bindemittel für die Herstellung von Holz-, Papp- oder Papierprodukten.

18. Verwendung der nach den vorhergehenden Ansprüchen hergestellten Bindemittel für die Herstellung von Holzspanplatten.