DE884274C - Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten aus lignocellulosehaltigen faserigen Stoffen. Diese Stoffe, z. B. Holzfasern, werden als nasse Bogen zwischen erhitzten Preßplatten gepreßt. Eine gewisse Feuchtigkeit der Bogen ist notwendig, um die Bindefähigkeit der Fasern während ödes Preßvorganges zu erhalten. Man hat zwar versucht, vollständig getrocknete Faserbogen zu pressen. Dabei wird aber kein günstiges Ergebnis erhalten, weil die Fasern im trockenen Zustand sehr steif sind und keine Bindungsfähigkeit mehr haben. Die hergestellten Platten sind zu locker und daher unbrauchbar. Man könnte zwar durch Verwendung außerordentlich hoher Drücke und Temperaturen , auch die trockenen, steifen Fasern derart zusammenpressen, daß sie die gewünschte Endform beibehalten. Dies würde aber zu einem sehr umständlichen und unwirtschaftlichen Verfahren führen.
• Es wurden aus diesem Grunde bisher außerordentlich nasse Bogen gepreßt. Normalerweise bedeutet dies auch keinerlei Nachteile. Es lassen sich allerdings keine auf beiden Seiten glatte Preßplatten unmittelbar in der Presse erzeugen. Während des Preßvorganges muß das im Bogen bisher vorhandene Wasser durch Verdunsten entweichen. Sind nun beide Preßplatten vollständig glatt ausgeführt, so kann das Wasser zwar anfänglich nach den Seiten austreten, aber bei fortschreitender Zusammenpressung der Platte findet das Wasser keinen Weg mehr nach außen, so daß es innerhalb der Platte verbleibt und die erzeugte Platte somit unbrauchbar ist. Es muß daher auf einer Seite der zu pre ssendben Platte ein Siebtuch angebracht werden. In diesem Falle kann das Wasser über die ganze Fläche der Platte verteilt in das Siebtuch eindringen und gegebenenfalls seitlich durch das Tuch entweichen. Das Siebtuch drückt sich infolge der hohen Drücke in die Platte -ein, so daß die fertige Platte auf einer Seite einen plastischen Abdruck des Gewebes des Siebtuches aufweist.
• Es ist nun für viele Zwecke sehr erwünscht, Platten herzustellen, die auf beiden Seiten eben und glatt sind. Das gilt z. B. für Türfüllungen usw. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man das sonst in der Faserplatte enthaltene Wasser durch ein 01 ersetzt. Dieses Öl, das in der Größenordnung von 15, vorzugsweise 3 bis io Gewichtsteilen zugegeben wird, muß. die. Eigenschaft haben, daß es bei den üblichen Plattenpreßtemperaturen, z. B. bei 130 bis 23o°,. praktisch nicht flüchtig ist und außerdem beim Pressem, die Elastizität und das Bindungsvermögen der praktisch trockenen Fasern bewirken kann. Bei den durchgeführten. Versuchen wurden folgende Öle als geeignet befunden: chinesisches Holzöl, Leinöl (zweckmäßig geblasenes), Oiticicaöl.
• Bei der Herstellung von Platten verschiedenster Art ist es an sich bekannt, mit Ölen, Harzen usw. zu arbeiten. Es ist z. B. ein Holzfaser-Harz-Gemisch mit mindestens 430/0 und vorzugsweise ioo % Harz benutzt worden. Ein solcher Zusatz von Harz ist außerordentlich hoch, so daß allein schon hiernach die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beanstandet werden muß. Im Sinne der vorliegenden Erfindung scheint Harz nicht anwendbar zu sein, denn es wurde gefunden, daß z. B. 15 0/0 Harz als Bindemittel nicht ausreichend sind, um ein günstiges Ergebnis zu erzielen.
• Auch bei anderen Verfahren werden sehr große Mengen Zusatzstoffe zugesetzt. So wurde z. B. ein Imprägniermittel in solchen Mengen angewendet, daß der entstehende poröse, getrocknete Faserstoffformling durch und durch imprägniert ist. Das Imprä",-niermittiel,dürfte in idiesem Falle rund: 7,5 0/0 des Formlings betragen, so daß dieser nur etwa 25 0/0 Fasern enthält.
• In anderen Fällen hat man versucht, vollständig trockene Platten in die Presse einzubringen, wobei hervorgehoben wurde, daß die Faserplatte vor dem Einbringen eine Temperatur besitzen müsse, die gleich oder höher als diejenige der Preßwerkzeuge ist. Hier wird also nicht der Vorschlag gemacht, als Plastizierungsmittel ein Öl zuzusetzen. Bei anderen Verfahren sind trocknende Öle benutzt "vorden. Aber auch in diesen Fällen sollten diese trocknenden Öle nicht das sonst vorhandene Wasser im Sinne eines Plastizierungsmittels ersetzen.
• In einem anderen Falle wurden gewisse Chemikalien zugesetzt, die in Zellstoffasern vorkommende Bestandteile, wie Hemi-Zellstoff, Pektin, Holzgummi und Protein, angreifen und auslösen. Ob hierdurch eine bessere Bindung zwischen den Fasern erhalten wird, muß bezweifelt werden. Bei diesem Verfahren sollte jedenfalls das Wasser als Plastizierungsmittel nicht ersetzt werden, denn es wurde ausdrücklich angegeben, daß der Faserbogen in feuchtem Zustand aus einem wäßrigen Holzbrei gepreßt werden sollte.
• Bei einem anderen Verfahren sollten Textilprodukte, z. B. Isoliermuffen für Wärmeleitungsrohre, Unterlagen für Linoleumteppiche usw., hergestellt werden.. Dem Fasermaterial -wurden dort Bindestoffe, plastische Stoffe, schützende Stoffe od. dgl. zugesetzt. Hierauf wurde die Masse noch mit einer Flüssigkeit oder einer Lösung durchtränkt. Nach Abpressung der überschüssigen Flüssigkeit wurde die Masse geformt und der Einwirkung von Wärme ausgesetzt oder vulkanisiert. Dieses Verfahren vermittelt also auch nicht die Erkenntnis, bei der Pressung von Hartfaserplatten das Wasser durch 0l als Plastizierungsmittel zu ersetzen.
• Ein weiteres Verfahren sollte so durchgeführt werden, da,ß Wasser nur in geringer Menge, bezeichnet als normale Feuchtigkeitsmenge der Faser, vorgesehen sein sollte. Auch diese Feuchtigkeitsmenge ist aber zu hoch, um Dampfbildung während der Warmpressung zu verhindern. Deshalb mußte in diesem Falle zu einer zeitraubenden Betriebsweise Zuflucht genommen werden. Ehe der Preßdruck auf die fertiggepreßte Faserplatte aufhörte, mußten die Preßplatten auf eine Temperatur unterhalb ioo° heruntergekühlt werden.
• In anderen Fällen wurden. härtbare Kunstharze und trocknende Öle zum Lackieren bzw. Imprägnieren eines faserigen Produktes verwendet.
• Bei der Herstellung von Isolatoren ist es ferner bekannt, eine Imprägnierung unter Vakuum und gesteigerter Hitze vorzunehmen. Dadurch wird die Feuchtigkeit von den Fasern abgeführt, und wenn dann das Imprägniermittel (Paraffin) zugesetzt wird, tritt die Imprägnierung der Fasern ein.
• Außerdem wurde schon vorgeschlagen, mehrere Papplagen durchVerleimen miteinander zu verbinden und dann das Erzeugnis mit Ölanstrich zu versehen. Dabei konnte auch die Pappe in einem Ölbad unter Druck behandelt werden. Dann folgte eine Lufttrocknung und schließlich ein Zusammenleimen der einzelnen. Tafeln. Hier ist eine Behandlung fertiger Tafeln vorgesehen, während sich die Erfindung auf die Zugabe von Öl als Plastizierungsmittel vor dein Verpressen bezieht.
• Bei der Verpressung von Cellulosefasern ist es auch bekanntgeworden, Harnstoff oder Thioharnstoff zuzusetzen.. Hierdurch sollte aber nur die Zug-und Bruchfestigkeit erhöht werden.
• Weiterhin ist bei der Herstellung von Plattext 01 zugesetzt worden, um der Oberfläche eine linoleumartige Beschaffenheit zu geben, damit die Platte z. B. als Fußbodenbelag benutzbar ist. Hieraus läßt sich auch nicht entnehmen, daß man das Wasser als Plastizierungsmittel durch ein Öl ersetzen kann.
• Schließlich hat man bei der Herstellung von Formlingen, insbesondere dünnwandigen Erzeugnissen, einen gefilzten, faserigen Naßbogen mit Alkohol getränkt, mit einem Bindemittel, wie einem Kunstharz, behandelt, das so imprägnierte Erzeugnis getrocknet und unter hohem Druck heiß gepreßt.
• Beim Herstellen von Faserbreiformlingen hat man das Schwemmwasser ganz oder teilweise durch organische Lösungsmittel, insbesondere aliphatisclie Kohlenwasserstoffe, für die dem Faserbrei zugemischten Kunststoffe, z. B. Kunstharze, ersetzt.
• Zum Unterschied von allen diesen Vorschlägen ist der vorliegende Erfindungsgedanke darin zu erblicken, daß der Ersatz des Wassers beim Faserbrei in einem Öl besteht, das bei den üblichen Plattenpreßteinperaturen, z. B. bei 130 bis a30°, praktisch nicht flüchtig ist und die Eigenschaft besitzt, beim Pressen die Elastizität und das Bindungsvermögen der praktisch trockenen Fasern zu bewahren.
• Der Zusatzstoff nach der Erfindung, der für sich allein oder in Zusammensetzung mit anderen Zusatzstoffen verwendet werden kann, kann dem Faserstoff vor der Entwässerung zugeführt und damit gemischt oder auch dem schon geformten Faserbogen vor oder nach der vollständigen Trocknung zugesetzt werden. Wichtig ist nur, daß eine 0 o- e ichmäßige Verteilung des verwendeten Zusatzstoffes erhalten wird, so daß er Gelegenheit hat, auf alle Fasern einzuwirken. Allgemein gilt, daß der Zusatzstoff zu jedem beliebigen Zeitpunkt vor dem Pressen zugesetzt werden kann.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann man einer Aufschlämmung des faserigen, lignocellulosehaltigen Materials in Wasser den oder die in Frage stehenden- Stoffe zusetzen, darauf die Fasermasse entwässern und gegebenenfalls, z. B. in einem Rollentrockner, trocknen und sie nachher der linwirlcung von Wärme und Druck aussetzen.
• Ein anderes Verfahren besteht darin, daß man eine Wasseraufschlämmung eines faserigen, lignocellulosehaltigen Materials bereitet, sie in Bogen formt, entwässert, trocknet, einen oder mehrere der in Frage stehenden Stoffe zusetzt und die Bogen der Einwirkung von Wärme und Druck aussetzt.
• Das Warmpressen wird vorteilhaft in einer I?tagenpresse vorgenommen, in der jeder Massebogen zu beiden Seiten von ebenen Preßflächen umgeben ist. Die Preßtemperatur beträgt gewöhnlich 130 bis 230°, beispielsweise 170 bis 2io°, und der Preßdruck 40 bis 150 kg/cm=, vorzugsweise 85 kg/cm*-.
• Ein Vorteil wird oft dadurch erreicht, daß die mit einem der angegebenen Öle, z. B. mit chinesischem Holzöl, geleimte und im Rollentrockner getrocknete Platte vor dem Pressen einer weitergetriebenen Erhitzung unterworfen wird. um eine teilweise Polymerisation oder Oxydation des zugesetzten Öls vor dem Pressen zu erreichen. Diese Erhitzung wird zweckmäßig in Anwesenheit eines sauerstoffhaltigen Mittels, z. B. Luft, ausgeführt. Die Luft kann z. B. durch die Platte gesaugt oder geblasen werden.
• Man kann auch nach beendetem Pressen die Härtung des Öls fortsetzen, indem die Platten einige Zeit der Einwirkung eines erwärmten Gases, beispielsweise Luft, unterworfen werden. Hierdurch erhält man eine weitere Verbesserung der Güte der Platte.
• Um die bestmögliche Güte der Platten zu erzielen, können die fertiggepreßten, zweckmäßig auf beiden Seiten ebenen oder glatten Platten in ein Bad aus einem oder mehereren der obengenannten Öle, z. B. chinesischem Holzöl, getaucht oder damit bestrichen werden, wodurch der Ölgehalt der Platte erhöht wird. Nach einem derartigen ergänzenden Gberzug mit dem betreffenden Mittel sollen die Platten der Einwirkung eines Mittels ausgesetzt werden, das die Fähigkeit besitzt, die so erhaltenen Oberflächenschichten zu härten, z. B. durch Polyinerisation oder Oxydation, wobei dieses Mittel aus heißer Luft bestehen kann.
• Die in dieser Weise zugeführte Ölmenge soll 5 bis 15% des Gewichtes der Platte betragen, damit die Platte genügend Festigkeit und Wasserbeständigkeit erhält. Beispiel i Einer Aufschlämmung von lignocellulosehaltigem Faserstoff in Wasser werden i bis 15, vorzugsweise 5% chinesisches Holzöl zugesetzt. Der Faserstoff wird in bakännter Weise auf einem Langsieb entwässert und die gebildete nasse Faserplatte in einem Rollentrockner bis auf vollständige Trockenheit getrocknet. Während die Platten noch warm sind, werden sie in eine Presse eingeführt und während io Minuten bei einer Temperatur von i4o bis 2io°, vorzugsweise bei 1,95°, und einem Druck von .to bis i 5o kg/cm°- gepreßt. Beispiel 2 Eine faserige, lignocellulosehaltige Faserstoffsuspension wird in gewöhnlicher Weise entwässert und im Rollentrockner vollständig getrocknet. Auf die trockenen und «-armen Platten wird chinesisches Holzöl in konzentrierter oder verdünnter Form und in Mengen von i bis 15, vorzugsweise 5% des trockenen Fasergewichtes aufgetragen. Die Platten werden in der im Beispiel i angegebenen Weise gepreßt.
• Die Erfindung umfaßt auch die nach ihr hergestellten Erzeugnisse. Sie umfaßt auch Ausführungsformen, bei denen man beim Pressen auf der einen Seite oder auf beiden Seiten des zu pressenden Bogens ein Siebtuch verwendet. In diesem Falle können die Platten nachher gehobelt oder poliert werden.
• Das gemäß der Erfindung hergestellte Erzeugnis hat im allgemeinen ein spezifisches Gewicht von etwa i, das in gewissen Fällen je nach den zugesetzten Stoffen bis zu 1,5 betragen kann.
• Man kann selbstverständlich an Stelle der genannten Öle an sich auch andere Öle verwenden, die unter den vorhandenen Arbeitsbedingungen in Öle der beschriebenen Art übergehen oder mit anderen Substanzen derartige Stoffe ergeben.
• Ferner ist der in der Beschreibung und in den Ansprüchen vorkommende Ausdruck »ein Öl, das bei den üblichen Plattenpreßtemperaturen, z. B. bei 13o bis 23o°, nicht oder nicht in nennenswertem Maße flüchtig ist und die Eigenschaft besitzt, beim Pressen die Elastizität und das Bindungsvermögen der Fasern zu bewahren« so zu verstehen, daß er alle jetzt bekannten oder in der Zukunft entdeckten Öle umfaßt, die ein Pressen der Platten in der beschriebenen Art in Abwesenheit von Wasser und ohneRücksicht auf diePreßtemperatur ermöglichen., ohne daß die Platten beim Pressen verkohlt werden. Der Druck beim Pressear kann in beliebiger Weise schwanken oder unverändert gehalten werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten aus lignocellulosehaltigen, faserigen Stof-, fen, dadurch gekennzeichnet, daß der praktisch wasserfreie Ausgangsfaserstoff unter Wärmeeinwirkung und einem Druck von mindestens 40 kg/cm2 mit höchstens 15, vorzugsweise 3 bis io Gewichtsteilen eines Öls verpreßt wird, das bei den üblichen Plattenpreßtemperaturen, z. B. bei 13o bis 23o°, praktisch. nicht flüchtig ist und die Eigenschaft besitzt, beim Pressen die Elastizität und das Bindungsvermögen der praktisch trockenen Fasern zu bewahren, z. B. mit einem oder mehreren der folgenden. Öle: chinesisches Holzöl, Leinöl (zweckmäßig geblasenes), Oiticicaöl.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da.ß man einer Wasseraufschlämmung von feinverteiltem lignocellulosehaltigem Faserstoff höchstens i5%, zweckmäßig 3 bis i o o/o, bezogen auf das Trockengewicht des lignocellulosehaltigen Stoffes, eines oder mehrere der im Anspruch i angegebenen öle zusetzt, die Mischung zu Bogen formt, das Wasser prakbisch ganz entfernt und, ;die Bogen zwischen erhitzten. Preßorganen preßt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Wasseraufschlämmung von lignocellulosehaltigem Faserstoff bereitet, sie zu Bogen formt, .entwässert, gegebenenfalls trocknet, eines oder mehrere der betreffenden Öle zusetzt und sie dann der Einwirkung von Wärme und Druck unterwirft.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet,. daß die Preßtemperatur 13o bis 23o°, beispielsweise i70 bis 21o°, vorzugsweise i80 bis 20o° beträgt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdruck 4o bis 150 lcg/cm2, beispielsweise 7o bis roo kg/cm2, vorzugsweise 85 kg/cm2 beträgt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Oder die betreffenden öle auf den geformten Faserbogen vor der vollständigen Trocknung aufgetragen werden, worauf die Trocknung und Pressung vorgenommen wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem oder den betreffenden Ölen, z. B. mit chinesischem Holzöl, geleimte Bogen nach der Entwässerung, aber vor dem Pressen einer weitergetriebenen Erhitzung unterworfen wird, zweckmäßig in Anwesenheit eines sauerstoffhaltigen Mittels, z. B. Luft, vorzugsweise durch Durchsaugen oder Durchblasen von Luft od. dgl. zum Zwecke, vor dem Pressen eine Vorpolymerisation, Voroxydation oder eine andere vorbereitende Härtungsreaktion des betreffenden Stoffes zu erhalten. B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzfaserplatte nach abgeschlossenem Warmpressen der Einwirkung eines erwärmten sauerstoffhaltigen Gases, z. B. Luft, eine geeignete Zeit lang unterworfen wird, um die Härtung des Öls fortzusetzen. g. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fertiggepreßten Platten in ein Bad aus einem oder mehreren der im Anspruch i angegebenen Öle getaucht oder damit bestrichen werden und darauf der Einwirkung eines Mittels, z. B. heißer Luft, unterworfen werden, das die Fähigkeit besitzt, die so erhaltenen Oberflächenschichten zu härten, beispielsweise durch Polymerisation oder Oxydation. Angezogene Druckschriften: Brandenburger, Herstellung und Verarbeitung von Kunstharzpreßmassen, Band IV (1937), Anhang S. 165 bis 185; deutsche Patentschriften Nr. 2o 592, 388449, 418304, 456593, 500355, 5o6 60o, 607978, 618 369, 631 342, 653 994; französische Patentschriften Nr. 676 072, 751973, 783 474; schweizerische Patentschrift Nr. 163 562; britische Patentschriften Nr. 164 620, 329:273, 354 001; USA.-Patentschriften Nr. 256 872, 1 131 86o, 1268034 1465544 1680408, 1705 090, 1809316, 1856946, 188o930, 1901930, 1941536, 2028738, :203o6.25, :2044213, 2.2o689:26, 2134 659, 2143 831, :2:2 15 244.