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Verfahren zum Imprägnieren von pflanzlichen Zellstoffasern mit Bindemitteln
zwecks Herstellung von verfilzten Faserprodukten, wie z. B. Papier, Pappen, oder
von Faserplatten und Formkörpern Es ist bekannt, aufgeschlossene pflanzliche Fasern,
wie Holzschliff, Halbzellstoff, Cellulose, Textilfasern, Strohstoff, mit Binde-
und Imprägniermitteln zu behandeln, diese Mischungen trocken zu verarbeiten oder
in Form von Suspensionen oder Emulsionen zu holländern, zu entwässern, zu härten
und in Formen zu verpressen. Solche Verfahren sind für Kunstharzpreßkörper, in denen
die Fasern lediglich,die Funktion eines Füllstoffes haben, z. B. in der deutschen
Patentschrift 223 714 und in der österreichischen Patentschrift 522 291 oder
für Faserstoffplatten in den deutschen Patentschriften 607 978 und 522 338,
in denen der Faserfilz mit den Bindemitteln imprägniert und verleimt wird, beschrieben.
Es ist auch bekannt, die zur Bildung von Bindemitteln, z. B. durch Kondensation,
führenden Komponenten den aufgeschlossenen Fasern zuzusetzen (s. österreichische
Patentschrift 52:291).
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Gegenüber all diesen bekannten Methoden besteht die Erfindung in dem
grundlegend neuen Verfahren, die Bindemittel bzw. die Bindemittelkomponenten nicht
den aufgeschlossenen Fasern, sondern dem Faserstoffausgangsmaterial vor dem Aufschluß
oder während es Aufschlußprozesses zuzusetzen. Dadurch wird ganz allgemein der in
den
meisten Fällen erforderliche besondere Arbeitsgang des Mischens von aufgeschlossener
Faser mit Bindemitteln bzw. eine besondere Bindemittelaufbereitung sowie die dafür
notwendige Zeit und Energie gespart bzw. die Zeit und Energie (Wärme) des Aufschlußprozesses
gleichzeitig für die Imprägnierung ausgenutzt.
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Bei der Behandlung der Fasern mit Bindemitteln nach dem Aufschluß
ist in vielen Fällen, insbesondere für alle hydrophoben Bindemittel, wie z. B. Kunstharzes
die Herstellung einer besonderen Bindemitteldispersdon erforderlich, die den Fasern
zugesetzt wird und durch die allein eine gute Durchmischung erreicht werden kann.
Diese besonderen Maßnahmen zur Dispergierung des Bindemittels fallen nach dem neuen
Verfahren weg. Die Durchdringung der Fasern und ihre Umhüllung ist nach dem vorliegenden
Verfahren viel vollständiger, wodurch eine Verbesserung der Endprodukte erzielst
wird.
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Die Behandlung des Faserausgangsmaterials mit den Bindemittelkomponenten
ist als besonderer Teil der Erfindung zu bewerten; dabei wird die Aufschlußphase
also nicht nur für die vollständige Durchmisghung, sondern gleichzeitig auch für
die Bindem,ittelkondensation benutzt.- Die dabei erzielten Vorteile und technischen
Errungenschaften sind von besonderer Bedeutung; der ;ganze Bindemittelher.stellungsprozeß
wird gespart und in den Aufschluß verlegt. Die bei den thermischen Aufschlußverfahren
aufgewandte Wärme kann zur Einleitung der Kondensation verwendet werden.
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Die Kondensation kann während des Aufschlußprozesses je nach Bedürfnis
durch Zugabe der Komponenten zu :einem früheren oder späteren Zeitpunkt der Aufschlußphase
verschieden weit geführt werden. So ist es z. B:- in solchen Fällen, in denen auf
ein :besonders ,gutes Fliießvermögen des Harzes beider Fertigstellung, -d.h. Ausheizung
und eventuellen Verformung und Verpressunä besonderer Wert gelegt wird, vorteilhaft,
die Kondensation nicht weit zu führen. Auch kann beispielsweise .die Zugabe der
Bindemittel zuerst bei Unterschuß.der einen Komponente erfolgen und der restliche
Teil dieser Komponente erst zu einer späteren Zeit des ganzen Herstellungsverfahrens
beigefügt werden.
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Das hier beschriebene Verfahren findet Anwendung für die verschiedensten
Faserstoffausgangsmaterialien, wie z. B. Holzschnitzel, Holzspäne, Holzabfälle,
Stroh, Schilf, Bambus, Zuckerrohr usw., und deren Aufschluß nach verschiedensten
Aufschlußverfahren, z. B. in neutralem, saurem oder alkalischem Medium, in Kochurigen
oder bei erhöhter Temperatur, im Mason-Verfahren sowie auch bei der Anwendung mechanischer
Aufschlußmittel, wie Schlagkreuz- und Hammermühlen usw.
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Es ist sowohl für die Herstellung von solchen Produkten, bei denen
die Fasern lediglich Füllstoffunktion besitzen. wie z. B. bei Kunstharzpreßkörpern
und deren Zwischenprodukten, sowie von Produkten, bei denen die aufgeschlossenen
Fasern ein Verfilzungsgefüge, wie bei Pappe, Bauplatten, Hartplatten, Kunstholzplatten,
bilden, anwendbar.
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Vor, während oder nachdem Auf schlußverfahren können den Mischungen
noch Farben, Füllstoffe, Beschwerungsmittel, Katalysatoren zur Beeinflussung der
B..,indemittelbildung, Härtungsmittel usw. zugesetzt werden.
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Zur Erläuterung des Verfahrens werden die nachstehenden Ausführungsbeispiele
angeführt: Ausführungsbeispiel i 2o Teile mechanisch aufbereitetes trockenes Stroh,
i Teil Kalk (in etwa ioo/oiger Aufschlämmung angewandt), 3o Teile Wasser, io Teile
Kresol, 7 Teile Formaldehydlösung werden .in ein verschließbares Gefäß, vorteilhaft
in einen rotierenden Kugelkocher, :eingefüllt und ,durch direkte Dampfzuleitung
4 bis 8 Stunden auf 8o bis go° gehalten. Nach beendeter .Kochurig wird,das Kochgut
durch Aufbereitungsmaschinen, wie Kollergang, Holländer usw., unter Zugabe von etwa
io/oiger Lösung von Hexamethylentetrami.n zu einer Fasersuspension aufbereitet.
Die zur Verdünnung verwendete Lösung wird vorteilhaft in einem Kreisprozeß zur ständigen
Wiederholung der Swspensionsbereitung benutzt. Die so erhaltene Fasersuspension
kann nach Belieben zu Papierbahnen, Platten. usw. verarbeitet werden. Die daraus
geformten Massen werden wie üblich getrocknet und einer Ausheizung und Härtung des
Harzes unterzogen. Ausführungsbeispiel a 18 Teile feingehäckselter Bambus, i Teil
Kalk (in i.oo/oiger Aufschlämmung), 3o Teile Wasser, 15 Teile feingemahlener Novolack
werden in ein verschließbares Gefäß, vorteilhaft in einen rotierenden Kugelkocher,
eingefüllt und durch direkte Dampfzuleitung 4 bis 8 Stunden auf 8o bis go° gehalten.
Nach beendeter Kochurig wird das Kochgut durch Aufbereitungsmaschinen, wie Kollergang,
Holländer usw., unter Zugabe von etwa io/aiger Lösung von Hexamethylentetramin zu
einer Fasersuspension aufbereitet. Die zur Verdünnung verwendete Lösung wird vorteilhaft
in einem Kreisprozeß zur ständigen Wiederholung der S.uspensionsbereitung benutzt.
Die so erhaltene Fasersuspension kann nach Belieben zu Papierbahnen, Platten usw.
verarbeitet werden. Die daraus geformten Massen werden wie üblich ;getrocknet und
einer Ausheizung und Härtung des Harzes unterzogen.