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Verfahren zur Herstellung von beschichteten Holzplatten
Die Erfindung betrifft im allgemeinen die Herstellung von zusammengesetzten Produkten, welche eine Basis oder ein Brett aus Holz und eine Auflage auf zumindest einer der Oberflächen der Basis umfas- sen, wobei die Auflage aus einem Blatt aus Zellulosefasern und einem Harz besteht.
Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf solche zusammengesetzte Produkte, die aus einem Brett aus Holz, insbesonders einer Sperrholzplatte oder einem Sperrholzbrett, und einer Auflage aus zellulosi- schem, ein Harz enthaltendem Fasermaterial, insbesondere ein Harz enthaltendem Papier, bestehen.
Wie es allgemein bekannt ist, wird die Anbringung von ein Harz enthaltendem Papier auf die Ober- fläche von Sperrholz, wie dies allgemein als Auflage bezeichnet wird, vielfach durchgeführt, um auch minderwertigeres Sperrholz verwenden zu können. Die Auflage dient nicht allein dazu, um die Unvoll- kommenheiten des Holzes zu verdecken, sondern auch um dem Verbundkörper bessere Eigenschaften zu verleihen. So hat die rohe Oberfläche von Sperrholz die Eigenschaft - in Abhängigkeit von den verschiedenen Holzarten, welche zur Herstellung von Sperrholz verwendet werden-sich zu werfen und zu verziehen und eine ungleichmässige Strukturvergrösserung oder sogenanntes Strukturvergröbern zu zeigen, wenn es der Witterung ausgesetzt wird.
Die rohe Oberfläche von Sperrholz ist auch keine ideale Unterlage für Anstriche insofern, als die ungleichmässige Oberflächenstruktur Verschiedenheiten in der Farbabsorption ergibt und damit eine über die Oberfläche ungleichmässig verteilte Wetterfestigkeit zur Folge hat.
Hier kann nun eine ein Harz enthaltende Auflage eine Oberfläche schaffen, welche bessere Wetterfestig- keit, erhöhte Abriebsfestigkeit und eine besser zum Anstreichen geeignete Beschaffenheit besitzt.
Es ist nun Gegenstand der Erfindung, ein zusammengesetztes Plattenmaterial zu schaffen, welches aus einer Basis oder einem Brett aus Holz, beispielsweise Sperrholz, und einer Auflage besteht, welches Plattenmaterial eine hoch-wetterbeständige Oberfläche besitzt, die unter dem Einfluss der Witterung oder sonstiger äusserer Angriffe keinerlei Werfen oder Strukturvergröberung zeigt.
Es ist auch Gegenstand der Erfindung, ein Material zu schaffen, welches nicht nur eine glatte und gleichmässige Oberfläche besitzt, sondern welches auch besser zum Auftragen eines Farbanstriches geeignet ist und damit dem Farbüberzug eine längere Lebensdauer sichert.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, Sperrholzplatten zu schaffen, welche mit einem ein Harz enthaltenden Überzug aus Zellulosefasern versehen ist, welcher Überzug einfach und ohne viel Aufwand herzustellen ist und welche Platten besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich ihrer Struktur aufweisen und eine Oberfläche besitzen, welche wesentlich dauerhafter ist als mit Papierüberzügen versehene Sperrholzplatten, wie sie bisher hergestellt worden sind.
Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist es, eine Platte, welche aus weniger wertvollem Sperrholz, das eine Verkleidung seiner Oberfläche auf jeden Fall benötigt, herzustellen, u. zw. mit einer äusseren Auflage, welche auch den höchsten Ansprüchen hinsichtlich hoher Dauerhaftigkeit und gutem Aussehen entspricht und welche Auflage mit der Oberfläche der Sperrholzplatte über ihre ganze Ausdehnung innig verbunden ist ohne Rücksicht auf die Unvollkommenheiten oder Unregelmässigkeiten der überdeckten Sperrholzoberfläche.
Eine der Methoden, welche zur Herstellung der ein Harz enthaltenden Papiere dient, welche als Überzug Verwendung finden, besteht darin, das Papier mit einer das Harz enthaltenden Flüssigkeit zu im- prägnieren oder zu sättigen, nachdem das Papier auf einer der üblichen Papiermaschinen hergestellt worden ist. Es bestehen aber schwerwiegende Bedenken gegen diese Methode. Diese verlangt nämlich besondere Vorkehrungen zur Durchführung des Imprägnieren, welche von der üblichen Ausstattung der Papier-
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fabriken erheblich abweicht. Dieses Verfahren schreibt auch die Verwendung von niedrig-molekularen Harzen zwingend vor.
Bevor solche ein Harz enthaltende Bahnen zum Überziehen von Sperrholzplatten verwendet werden können, muss das Imprägnierharz vorgehärtet werden, u. zw. mindestens so weit, dass das Fliessen des Harzes genügend begrenzt wird, so dass bei der Vereinigung der Sperrholzplatte mit der Bahn durch Druck und Hitze das unerwünschte Durchdringen der Struktur durch die Auflage hindurch vermieden wird. Wird das Harz nicht hinreichend vorgehärtet, bevor die Bahn mit dem Holz vereinigt wird, so ergeben sich unbefriedigende Resultate : das Harz, wird während des Pressens flüssig und die Struktur des Holzes wird durch die Auflage hindurch sichtbar.
Anderseits verursacht die Vorbehandlung des Harzes, insbesondere dann, wenn solche von niedrigem Molekulargewicht verwendet werden, ein Abwandern des Harzes an die Papieroberfläche, wobei die Mitte der Papierschicht an Harz verarmt ; als Ergebnis hievon neigt die Papierschicht nach dem Aufpressen auf das Holz dazu, in ihrer Mitte abzusplittern oder abzureissen.
Eine andere Methode zur Herstellung ein Harz enthaltender Schichten zum Überziehen von Holz besteht im Einbringen eines wärmehärtenden Harzes in die Trägerschichte durch Imprägnieren oder Zugeben und im darauffolgenden weitgehenden Aushärten des Harzes im Träger, bevor dieser zum Überziehen des Holzes Verwendung findet. Das Aufbringen geschieht sodann unter zusätzlicher Wärmezufuhr, um das Harz noch weiter auszuhärten. Die Verwendung von Bahnen, in denen das Harz schon ziemlich weit ausgehärtet worden ist, zum Überziehen von Holz zeitigt aber auch verschiedene Nachteile. Wenn solch' eine Bahn auf das Holz aufgepresst wird, ergibt sich praktisch keinerlei Fliessen des Harzes, so dass das erwünsche innige Verbinden Liber die ganze Oberfläche des Holzes, welche rauhe Stellen und Unregelmässigkeiten aufweist, nicht erreicht wird.
Weiters wird die Bahn durch das weitgehende Aushärten des Harzes spröde und brüchig, so dass eine solche Bahn leicht rissig wird oder Sprünge bekommt, bevor sie noch auf das Holz als Überzug aufgebracht werden kann.
Bei einer weiteren Methode zur Herstellung von ein Harz enthaltenden Bahnen zum Überziehen von Holz wird das Harz zu zwei verschiedenen Zeitpunkten während der Herstellung der Papierbahn auf diese aufgebracht. Zuerst wird in der Stoffmühle ein wasserlösliches Harz in Pulverform dem Stoff beigegeben und später wird die Bahn mit einem wasserlöslichen Phenolharz imprägniert. Diese Methode zur Herstellung der Abdeckbahn, bei der das Harz in zwei Stufen aufgebracht wird, ist in der USA-Patentschrift Nr.
2, 497, 712, (R. J. Auchter) ausgegeben am 14. Feber 1950, unter dem Titel"Verfahren und Herstellung von mit einer Fasern enthaltenden Schicht überzogenem Sperrholz"beschrieben. Der Nachteil dieser Methode ist darin gelegen, dass diese Behandlung zwei verschiedene Typen von Harz verlangt und dass die Zugabe des Harzes in zwei verschiedenen Herstellungsstufen erfolgt : dies ist schwierig und mit hohem Aufwand verbunden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines vorteilhaften Verfahrens zur Herstellung der erforderlichen, ein Harz enthaltenden Bahn, welches die Nachteile der bisher ausgeführten Verfahren vermeidet.
Die erreichbaren Verbesserungen und Vorteile durch den Gegenstand der Erfindung werden in der fol- genden Beschreibung der Erfindung und deren Ausführung eingehend erläutert.
Zur Ausführung der Erfindung wird eine ein Harz enthaltende Bahn oder ein solcher Überzug aus starkem Papier in der Weise hergestellt, dass, wie noch erklärt werden wird, die ganze erforderliche Menge des Harzes dem Papierbrei, aus welchem die Bahn hergestellt werden soll, beigegeben wird und über die Fasern geschüttet wird, bevor der Brei auf der Papiermaschine auf deren Sieb zur Bahn geformt wird. Die Bahn wird auf der Papiermaschine in der herkömmlichen Art und Weise erzeugt : es ergibt'sich aber eine ein Harz enthaltende Bahn, welche im wesentlichen trocken ist, eine harte Oberfläche aufweist, biegsam und durchaus zäh ist und ausserdem im gewünschten Grade durchscheinend ist. Die erzeugte Bahn hat alle Eigenschaften, die für eine zufriedenstellende Überzugsschicht erforderlich sind.
Sie benötigt keine zusätzliche Sättigung oder Imprägnierung mit Harz oder eine Behandlung (Härtung) des Harzes, bevor sie mit dem Holz vereinigt wird. Die Bahn wird sodann auf einer Seite mit einem geeigneten Klebstoff überzogen und mit dem Holz in einer Presse unter Anwendung von Hitze und Druck vereinigt, so dass eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Holz und dem Überzug erreicht wird. Das Sperrholz erhält damit eine fertige, dauerhafte und glatte Oberfläche, welche beachtlich fester und härter Ist als jene des Holzes allein. Wenn. eine solche Bahn mit der Oberfläche des Sperrholzes verbunden ist, absorbiert die Oberfläche der Platte auch weit weniger Farbe, als wenn sie mit einer imprägnierten Bahn bedeckt wäre ; ausserdem haftet'die Farbe auch besser.
Es ist gefunden worden, dass die gewünschte, ein Harz enthaltende Bahn zufriedenstellend und einfach dadurch hergestellt werden kann, wenn die ganze erforderliche Menge des Harzes in der Stoffmühle dem Papierbrei beigegeben wird und dann eine das Harz enthaltende Bahn in einem einzigen Arbeitsgang
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erzeugt wird ohne jede weitere Imprägnierung oder Sättigung mit einem Harz oder irgendeiner Weiterbe- handlung des Harzes.
Ein solches Verfahren gibt nicht nur den Vorteil, die Verteilung des Harzes nach den an die Bahn zu stellenden Ansprüchen vornehmen zu können, sondern auch die Möglichkeit einer sehr gleichmässigen Verteilung des Harzes über die ganze Dicke der Bahn ; es ist also keine stärkere Konzen- tration des Harzes an der Oberfläche der Bahn zu verzeichnen, wie dies allgemein bei den mit einem
Harz imprägnierten Bahnen der Fall ist.
Es ist bekannt, dass das Harz während des Imprägnierens der Papierbahn die Zellwände der Fasern in einem gewissen Ausmass durchdringt. Die Menge an Harz, welche die Zellwände durchdrungen hat, ist effektiv verloren und trägt zum Verkleben der Bahn mit der Unterlage nichts mehr bei. Die Methode des
Imprägnierens ergibt also die unnütze Verwendung eines Teiles des Harzes.
Im Gegensatz zu dem vorher Gesagten dringt das Harz, welches dem Papierbrei beigegeben wird, nicht durch die Zellwand der Fasern hindurch, sondern seine kleinen Teile lagern sich an der Oberfläche der Fasern an, u. zw. gerade dort, wo sich die einzelnen Fasern kreuzen. Diese Art der Einbringung des
Harzes zeitigt eine wesentlich bessere Ausnutzung des vorhandenen Harzes unter Herstellung einer sehr guten Verbindung der Fasern untereinander. Die Festigkeit der gegenseitigen Verbindung der Fasern gibt zum grossen Teil die guten Eigenschaften der fertigen Papierauflage.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung einer ein
Harz enthaltenden Auflagebahn gemäss der Erfindung, Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Verfah- rens zum Auftragen eines Klebeharzes auf eine der Oberflächen der ein Harz enthaltenden Auflagebahn,
Fig. 3 zeigt im Querschnitt und in grösserem Massstab die einzelnen, eine mit einer Auflage versehene
Sperrholzplatte bildenden Teile, und Fig. 4 zeigt, ebenfalls im Schnitt und in grösserem Massstab, die fertige Platte.
In Fig. l, welche eine der üblichen Fourdrinier-Papiermaschinen zeigt, ist mit 10 die Stoffmühle, der Holländer oder eine sonstige Mischeinrichtung bezeichnet, in welcher das Harz mit dem Brei ver- mischt wird, bevor der Brei auf das Langsieb gebracht wird, welches mit 11 bezeichnet ist. Die Nass-
Presswalzen der Papiermaschine (Presspartie) sind mit 12 bezeichnet und der die Bahn trocknende Teil der Maschine (Trockenpartie) mit 13. Die das Harz enthaltende Bahn, nachdem sie auf der Maschine fertiggestellt worden ist, ist mit 14 bezeichnet und wird auf eine Rolle aufgewickelt, wie das auch bei gewöhnlichem Papier der Fall ist. Da dieses ein Harz enthaltende Papier nicht brüchig ist, wie dies später noch erläutert werden wird, kann es vorzugsweise in Form von Rollen aufbewahrt werden, bis es gebraucht wird.
In der Annahme, dass gewichtsmässig nicht mehr Harz zugegeben wird als das Trockengewicht der Fasern des Papiers ausmacht, wird, wie später noch beschrieben werden wird, auf eine der Oberflächen der Bahn 14 eine Schicht eines Klebeharzes aufgebracht. In Fig. 2 ist der Tank oder Behälter für ein solches Harz mit 15 belehnet, die Auftragewalzen nut 16 und 17 und 18 ist die Trockenvorrichtung, in welcher die Klebeharzschichte auf der Bahn evaporiert wird, bevor diese wieder aufgewunden wird.
Das Sperrholz, auf welches die Auflage 14 aufgebracht werden soll, besteht gemäss Fig. 3 aus zwei Aussenschichten 19 und 21 und einer Mittel-oder Kernschicht 20. Die Klebstoffschicht auf dei Auflage ist mit 15'bezeichnet und jene Oberfläche des Sperrholzes, auf welche die Auflage aufgebracht werden soll, mit 22.
Fig. 4 zeigt die Sperrholzplatte, die durch Druck- und Hitzeeinwirkung mit der Auflage bereits ver- einigt ist.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Auflage können verschiedene Arten von Papierstoff Verwendung finden. So kann Papierstoff aus weichem oder aus hartem Holz, nach dem sauren oder nach dem basischen Kochverfahren aufbereitet, gebraucht werden. Ein gewisser Anteil von mechanisch zerkleinertem Holz oder Holzschliff kann den oben angegebenen Stoffarten beigegeben werden. Es hat sich gezeigt, dass gut geeigneter Stoff aus 90 lu ungebleichtem Sulfit-Zellstoff und aus 10-11/0 Holzschliff, wie er für Buchdruckpapier verwendet wird, bestehen soll.
Der Prozentsatz des beigegebenen Holzschliffes kann aber innerhalb der Grenzen von 5 bis 20 % variieren ; es ist hiebei beobachtet worden, dass mit zunehmendem Gehalt an Holzschliff die Abriebsfestigkeit des Papiers schlechter wird und dass mit abnehmendem Gehalt an Holzschliff die Harzhaltefähigkeit und die Bahnbildung gewissermassen-in gegenläufigem Sinne beeinflusst werden. Bei der Verwendung anderer Arten von Papierstoff muss dieser so gekocht und gemahlen werden, dass die fertige Platte einwandfreie Bearbeitungseigenschaften besitzt.
Der Grad an Feinheit, bis zu welchem der Papierstoff gebracht wird, ist bestimmend für die endgülgültigen Eigenschaften der Auflage. Beim Vorliegen von langfaserigem Stoff ist ein bestimmter Aufwand zur Faserzerkleinerung, etwa mit Hilfe der "Jordan-Maschinen", erwünscht, um hinreichend kurze Fasern
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zu erhalten und um die fertige Platte im Charakter 'holzig"zu gestalten. Ein gewisser Aufwand zur Zerfaserung ist auch deshalb erwünscht, um die Harzhaltung und die gute Verteilung des Harzes zu verbessern.
Im allgemeinen hat sich die Zerkleinerung einer ungebleichten Sulfitzellulose in der üblichen Jordan-Maschine auf 600 Milliliter, "Canadian-Standard-Freeness", als hinreichend erwiesen. i Der Holzschliff, wenn solcher Verwendung findet, wird vorzugsweise nicht weiter zerkleinert, sondern er wird dem langfaserigen Papierstoff beigegeben, nachdem dessen Mahlen beendet ist.
Der pH-Wert des Stoffes soll, bevor das Harz beigemischt wird, annähernd neutral oder nur leicht basisch sein, um ein vorzeitiges Härten des Harzes zu verhindern. welches bei saurem Stoff eintreten würde.
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eingestellt werden. EinTemperaturbereich von 21 bis 280C hat sich als günstig erwiesen. Bei Temperaturen oberhalb dieses Be- reiches beginnt das Harz zu granulieren oder erscheint in der fertigen Bahn als braune Punkte. Bei Tem- peraturen unterhalb von 210C sinkt die Harzhaltefähigkeit der Bahn ab.
Harze, die für die Einbringung in den Stoff in der Stoffmühle geeignet sind, müssen bestimmte Eigen- i schaffen besitzen, welche für dieses Verfahren Voraussetzung sind. Als geeignet hiefür hat sich ein alka- liches, wärmehärtendes, wasserlösliches Harz mit hohem Molekulargewicht von der Art der Phenol-
Aldehyd-Type erwiesen, wie etwa Phenol-Formaldehyd, welches sich durch eine gute Emulgierbarkeit nach Verdünnung mit Wasser auszeichnet und durch Säuren oder saure Salze in kleinen Körnern ausgefällt werden kann, welche von den Fasern gut festgehalten werden. Es ist notwendig, dass das Harz ein hohes
Formaldehyd-Phenol-Verhältnis mit einem Natriumgehalt von 11/2 bis 3 % in der Mischung besitzt.
Seine Verdünnbarkeit mit Wasser soll zwischen 1, 5 Teilen Wasser auf 1 Teil Harz bis zu 5 Teilen Wasser auf einen Teil Harz bei einer Temperatur von 250C betragen. Der bevorzugte Verdünnungsfaktor liegt bei etwa 3 Teilen Wasser auf einen Teil Harz. Der"Stockpunkt"des Harzes soll im Bereiche von 330 bis 410C liegen und die bevorzugten Grenzen zwischen 35 und 380C. Mit dem"Stockpunkt"des Harzes ist jene
Temperatur gemeint, bei welcher in einer wässerigen Lösung niedergeschlagene Harzpartikel klebrig genug werden, um aneinander zu haften. Wenn die diesbezügliche Probe unter standardisierten Bedingun- gen durchgeführt wird, so gibt sie ein Mass für die Reife des Harzes.
Eine andere charakteristische Eigen- schaft'des Harzes ist, dass es, nachdem es den Fasern beigegeben worden ist und auf diesen haftet, die ur- sprüngliche Fliessbarkeit des Stoffes-etwa 30 Milliliter"Canadian Freeness"-nicht verändert. Der pH-
Wert des flüssigen Harzes soll zwischen 8 und 9,5 liegen.
Ein die angeführten Eigenschaften aufweisendes Harz kann in der folgenden Weise hergestellt werden :
Ein etwa Liter fassender, mit Stahl ausgekleideter und mit einem Rührwerk, einem Kondensator, einem Mantel und einem Thermometer ausgestatteter Kessel wird mit den folgenden Substanzen gefüllt :
11, 4 kg (25 lbs.) kristallinisches Phenol,
6,8 kg (15 lbs.) technischer Paraformaldehyd, pulverisiert,
0,6 kg (l Ib. 5 oz.) technische Natronlauge, in Flocken,
14, 1 kg (31 lbs. 3 oz.) Wasser.
Das Gemisch wird gerührt und dabei mit Hilfe. von Dampf auf eine Temperatur von 650C gebracht, wonach die Reaktion von selbst vor sich geht. Bei 700C wird Wasser durch den Mantel geleitet und wäh- rend die Wassermenge im Kessel auf das richtige Mass eingestellt wird. wird die Temperatur auf 900C er- höht und etwa 125 min auf dieser Höhe gehalten. Das Gemisch wird sodann so rasch wie möglich abge- kühlt, indem Kühlwasser durch den Mantel geleitet wird. Sowie die Temperatur auf etwa 600 gefallen ist, wird der Kesselinhalt durch eine Bodenöffnung abgelassen. Man erhält 32, 2 kg (71 lbs.) klares, gelbes, flüssiges Harz mit einem Stockpunkt von 37, 3 C und einem Wasser-Verdünnungsverhältnis von 3, 5 Teilen
Wasser auf ein Teil Harz.
Andere im Handel erhältliche. wärmehärtende und wasserlösliche Harze, welche ähnliche Eigen- schaften wie oben beschrieben aufweisen und welche zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet befunden wurden, sind :"Synco 721", hergestellt von der Snyder Chemical Corporation in Bethel,
Connecticut, und"Amres 1410", früher auch als"Amres 4971"bezeichnet, von der American Marietta
Company of Chicago, Illinois (USA), hergestellt.
Es gibt eine Anzahl von Fällmitteln, welche zum Koagulieren oder Ausfällen des Harzes. nachdem es dem Stoff beigegeben worden ist, verwendet werden können. Diese Mittel, welche sauer sein müssen, können Säuren, saure Salze oder Gemische hievon sein. Ein bevorzugtes Fällmittel ist eine 15 soigne Lösung von Aluminiumsulfat-Hydrat, welches 18 Moleküle Kristallwasser enthält, auf 100 Teile Wasser (genannt "papermakersalum"). Wässerige Gemische von dieser Flüssigkeit mit schwefeliger Säure ergeben eben- falls zufriedenstellende Ergebnisse.
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Die Zugabe des Harzes zur wässerigen Aufschwemmung von Zellulosefasem (Papierstoff oder Papierbrei) und das folgende Ausfällen des Harzes auf die Fasern kann in einer üblichen Stoffmühle oder in sonstigen Mischeinrichtungen vorgenommen werden. Wahlweise können das Harz und das Fällmittel kontinuierlich dem Stoff im Ausgangsbehälter der Papiermaschine oder an einer andern Stelle des Systems, be- . vor die Bildung der Bahn beginnt, zugegeben werden.
Die Menge des Harzes, welches dem Stoff zugegeben wird, hängt ab von der verlangten Art der Auflagebahn. Werden geringe Mengen Harz, etwa 5-10 %, bezogen auf das Trockengewicht des Papierstoffes, zugegeben, so erhält die Bahn wohl eine gewisse Nassfestigkeit, behält aber ihren papierartigen Charakter bei. Mittlere Mengen, etwa von 10 bis 45 % Harz, ergeben eine Bahn, die immer spröder, abriebfester und besser wasserfest wird. Bei hohen Prozentsätzen schliesslich, von 45 bis 300 % Harz, bezogen auf das Trockengewicht des Stoffes, verschwindet die Papierstruktur immer mehr und die auf eine Sperrholzplatte aufgeklebte Bahn erscheint bei den höchsten Gehalten an Harz als Schicht eines festen, durchscheinenden Kunststoffüberzuges.
Enthält dM Bahn MO-300 % Harz, bezogen auf das Trockengewicht des Stoffes, so wird das Auftragen einer Klebstoff- oder Klebeharzschichte auf die Bahn, um diese mit dem . Holz verbinden zu können, unnötig, da der Gehalt an Harz bereits allein ausreicht, um eine zufriedenstellende Verbindung herzustellen. Die Menge an Harz, welche dem Stoff beigegeben werden muss, um eine gute Farbhaftung zu erzielen, liegt zwischen 10 und 45 % fester Harzbestandteile, bezogen auf das Trockengewicht des Stoffes ; am günstigsten haben sich Zusätze von 30 bis 35 % Harz erwiesen.
Wenn die Auflagebahn nicht nur mit sehr glatten Holzplatten, sondern auch mit Sperrholz, insbesondere solchem minderer Qualität, verbunden werden soll, wobei man immer mit einer gewissen Rauhheit und Unregelmässigkeit derOberfläche rechnen muss-die bisherigen Auflageschichten haben unter all diesen Bedingungen keine sehr befriedigenden Ergebnisse geliefert-ist darauf zu achten, dass das Harz in der Auflage, bevor diese mit dem Holz endgültig verbunden wird, nur einen sehr geringen Aushärtungsgrad aufweist. Wenn nämlich das Harz nur einen solchen geringen Aushärtungsgrad aufweist, ergibt sich beim Aufbringen der Schichte auf das Holz ein Fliessen des Harzes, was für eine vollkommene, innige und dauerhafte Verbindung über die ganze Fläche hin sehr wichtig ist ohne Rücksicht auf Unregelmässigkeiten und die Rauhheit der Holzoberfläche.
Es ist gefunden worden, dass diese erforderliche, geringfügige Härtung des Harzes, das in der Auflageschicht enthalten ist, sich in sehr zufriedenstellender Weise durch das Hindurchführen der das Harz enthaltenden Schicht durch die Trockenpartie der üblichen Papiermaschinen-
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weise Aushärtung des in der Bahn enthaltenen Harzes, bevor die Bahn auf das Holz aufgeklebt wird, durch ganz kurzzeitiges Erhöhen der Temperatur auf höchstens etwa 100OC erreicht wird. Wie es allgemein bekannt ist, wird die Papierbahn bei den üblichen Papiermaschinen (s. Fig. 1), nachdem sie die Presspartie der Maschine verlassen hat, durch die Trockenpartie der Maschine hindurchgeführt, in welcher die Temperatur von etwa 38 C schrittweise auf etwa 100 C gesteigert wird.
Die Zeit, welche für den Hindurchgang durch die Trockenpartie gebraucht wird, geht im allgemeinen nicht über 3-4 Minuten hinaus und hängt natürlich von der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ab ; die Länge der Periode, in welcher die Bahn die Höchsttemperatur von etwa 1000C erreicht, ist wesentlich kürzer als vier Minuten. Während des Hindurchganges der Bahn durch die Trockenpartie der Papiermaschine wird der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn von etwa 70 % auf rund 3-12 % herabgesetzt. Der Hindurchgang der das Harz enthaltenden Papierbahn durch die Trockenpartie der Papiermaschine ergibt auch den erwünschten, begrenzten Aushärtunggrad des Harzes, wie er zur richtigen Durchführung der Erfindung notwendig ist, so dass die weitere Aushärtung des Harzes erst beim endgültigen Aufbringen der Bahn auf das Holz durchgeführt wird.
Das Harz hat durch den Hindurchgang der Bahn durch die Papiermaschine wohl den erforderlichen geringen Aushär- tungsgrad erreicht, wird dabei aber, obwohl es hinreichend trocken geworden ist, nicht spröde oder brüchig, wie dies der Fall bei weitergehender Aushärtung wäre. Damit ist der Bahn jede Möglichkeit. Brüche, Risse oder sonstige Beschädigungen zu erleiden, bevor sie auf das Holz aufgeklebt wird, genommen. Die Bahn wird vorzugsweise in die Form einer Rolle gebracht, wie dies bei Papier üblich ist, weil dies die günstigste Form zum Versand und zum Lagern bis zur Verwendung der Bahn ist. Wenn es erforderlich sein sollte, kann die Bahn bei normaler Raumtemperatur für beliebige Zeit gelagert werden, bis sie zur Verwendung kommt, ohne dass sie ihre Eigenschaften ändert.
Nachdem die Bahn auf der Papiermaschine fertiggestellt worden ist, wird sie auf einer ihrer Seiten mit einer Schichte eines wärmehärtenden Klebeharzes versehen. Für diesen Zweck können verschiedene Harze Verwendung finden. Beispielsweise können wärmehärtende Phenol-Formaldehyd-Harze oder UreaFormaldehyd-Harze verwendet werden oder auch Klebstoffe auf Proteinbasis. Besonders geeignet wurde jedoch eine Klebeharzmischung befunden, die aus einem alkalinischen, wasserlöslichen und bis zu einem
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Das verwendete Klebeharz war ein Gemisch, bestehend aus 100 Teilen des Phenol-Formaldehyd-Harzes "Amres 1400", hergestellt von der American Marietta Company, 14, 5 Teilen Polyvinylacetat-Harz "Elvacet 91-900", erzeugt von der Firma E. I. DuPont de Nemours and Company, 8 Teilen Walnussschalen- mehl, 0,04 Teilen von 28 tigers Ammoniumhydroxyd und 37,5 Teilen Wasser ; alle Teile gelten als Ge- wichtsteile.
Das ein Harz enthaltende Papier wird mit der mit dem Klebeharz überzogenen Seite auf eine Sperr- holzplatte aufgelegt und die beiden Schichten werden, mit einer Oberflächen-Gllttungsplatte versehen, in eine Heisspresse eingelegt und dort einem Druck von annähernd 14 kg/cml (200 lbs. pro Quadratzoll) und einer Temperatur von annähernd 150 C ausgesetzt. Unter dem Druck und dieser Temperatur wird die Platte samt dem Überzug während etwa 7 Minuten belassen.
Die damit erhaltene. Überzogene Sperrholzplatte hat eine harte, glatte, wasserfeste und abriebfeste
Oberfläche, welche zum Anstrichen sehr gut geeignet ist.
Eine auf diese Weise hergestellte Sperrholzplatte wurde einer Witterungsbeständigkeitsprobe unter- worfen entsprechend den Vorschriften des "United States National Bureau of Standards" unter dem Namen "Beschleunigtes Altern von Faser-Bauplatten" ; diese Probe ist im Report BMS 4 des"National Bureau of Standardsw des USA-Department of Commerce (1938),"Building Materials and Structures", genau festge- legt. Die Platte wurde acht derartigen Proben unterworfen und zeigte keinerlei Werfen, Brüchigwerden d ! ier Abheben der einzelnen Schichten.
Eine mit einem Überzug gemäss der Erfindung versehene Sperrholzplatte hat eine hervorragende
Festigkeit gegen Wasseraufnahme, wie dies in der folgenden Tabelle gezeigt wird, welche vergleichende
Resultate enthält, die gemäss der Wasseraufnahmefähigkeitsprobe nach der"USA-Airforce Specification
15015 Af an Hand einer solchen Sperrholzplatte, einer mit Harz imprägnierten Sperrholzplatte und einer nicht überzogenen Sperrholzplatte gewonnen worden sind.
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<tb>
<tb>
Material <SEP> Dauer <SEP> der <SEP> Wassereinwirkung
<tb> 4 <SEP> Std. <SEP> 24 <SEP> Std. <SEP> 48 <SEP> Std. <SEP>
<tb>
3/8 <SEP> Zoll <SEP> Sperrholz, <SEP> aberzogen <SEP> mit <SEP> einem
<tb> ein <SEP> Harz <SEP> enthaltenden <SEP> Papier <SEP> gemäss <SEP> der
<tb> Erfindung <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> 26 <SEP> - <SEP> 28 <SEP>
<tb> 3/8 <SEP> Zoll <SEP> Sperrholz, <SEP> überzogen <SEP> mit <SEP> Harzimprägnierte <SEP> Papier <SEP> 17 <SEP> - <SEP> 19 <SEP> 32 <SEP> - <SEP> 34 <SEP> 38 <SEP> - <SEP> 40 <SEP>
<tb> 3/8 <SEP> Zoll <SEP> Sperrholz <SEP> ("exterior <SEP> grade") <SEP> 34-36 <SEP> 50-52 <SEP> 68-70
<tb>
Die angegebenen Zahlen bedeuten die Menge Wasser in Gramm, die von je 9,29 dm ! (einem Quadratfuss) der Platte in der angegebenen Zeit aufgenommen worden sind. Die Platten waren hiebei in Wasser untergetaucht.
Daraus geht klar hervor, dass das erfindungsgemässe Produkt eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen Wasseraufnahme und damit einen höheren Widerstand gegen Anschwellen und Strukturvergröberung besitzt als jedes andere, mit lediglich imprägniertem Papier überzogene Sperrholz oder als nicht überzogenes, hochwertiges Sperrholz.
Die verbesserten physikalischen Eigenschaften, welche Sperrholz oder sonstigen Holzplatten, wenn sie mit einem Überzug gemäss der Erfindung versehen sind, verliehen werden, machen solche Platten geeignet für die verschiedensten Verwendungszwecke, z. B. für Häuserwände. Autobahn-Verkehrszeichen, Bootskörper, Fahrzeugaufbauten ; für andere Zwecke sind das Fehlen jedes Werfens der Platten, die lange Lebensdauer und Haftfestigkeit von Farbanstrichen und die gute Wetterfestigkeit der Platten sehr von Vorteil. Mit einem derartigen Überzug versehene Holzplatten können ebensogut im Haushalt verwendet werden, z. B. für Trennwände, Einbauten, Bücherregale, Wandverkleidungen usw., wobei die Dauerhaftigkeit und die andern, bereits angeführten guten Eigenschaften der Platten sehr von Vorteil sind.