CH277320A - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Platten. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Platten.    Es sind bereits verschiedene Verfahren  zur Herstellung von Faserplatten mit einer  Dichte von 0,2 bis 1,1 bekannt, bei welchen  ohne Zuhilfenahme artfremder Bindemittel       das    holzeigene     Lignin    als     Bindestoff    verwen  det wird.

   So wurde zum Beispiel vorgeschla  gen,     zellulosehaltige    Materialien mit direktem  oder indirektem Dampf so hoch zu erhitzen,  bis das     Lignin    derart verändert wird, dass  es bei der Heisspressung bei einer Tempera  tur von über<B>1700</B> C und gleichzeitiger Druck  einwirkung von mindestens 40     kg/cm2    als  Bindemittel wirksam wird     Lind    so die Her  stellung fester, wasserabweisender Platten er  möglicht. Hierzu ist allerdings eine vorherige       Koehung    oder Dämpfung bei etwa 200 bis  '_' 70o C und ein hoher Druck erforderlich, wo  bei durch eine anschliessende plötzliche Ent  spannung die Aktivierung des     Lignins    erhöht  werden dürfte.

   Dieses Verfahren hat aber  den Nachteil, dass es sehr viel Dampf ver  braucht und hohe Temperaturen und Drücke  erforderlich sind, die wieder die     Lignozellu-          lose    überaus stark angreifen und     hydrolp-          sieren,    wodurch die mechanische Festigkeit  sowie die Ausbeute der Platten bedeutend  herabgesetzt werden.  



  Ein anderer Vorschlag geht dahin, die       l.ignozellulose    nach mässiger oder stärkerer       Vordämpfung,        Zeidaserung    usw. als Vlies in  der Heisspresse auf über<B>1800</B> C,     meistens     über 2000 C,     zu    erhitzen,     wodurch    das Fliessen  des     Lignins    erzwungen wird. Auch bei diesem    Verfahren treten die gleichen Nachteile wie  beim erstgenannten Verfahren ein.  



  Um bei der     Vorbehandlimg    der     Ligno-          zellulose    wie auch bei der Heisspressung die  schädlichen Temperaturen von über<B>1700</B> C  zu vermeiden, wurde bereits das     Lignin    auf  chemischem Wege in seinem thermoplastischen  Verhalten dadurch geändert, dass man der       Lignozellulose    während der Aufbereitung des  Faserbreies ein das     Lignin        plastifizier    enden  Mittel, wie zum Beispiel Phenol,     Kresol,    Ani  lin, Harnstoff,     Thioharnstoff    usw., zusetzt.  



  Schliesslich ist es bereits bekannt, das       Lignin    ohne     Verw    endeng v an     Plastifizierungs-          mitteln    durch alkalischen Abbau so zu ver  ändern, dass es als Bindemittel verwendet, wer  den kann. So wird in der Papiertechnik     durch     alkalischen     Holzaufschluss    das     Lignin    voll  ständig gelöst und kann aus der sogenannten  Schwarzlauge zum grössten Teil durch An  säuern wieder ausgefällt werden, wobei aber  in allen Fällen ein Verlust an     Lignin    ein  tritt, wenn es einmal wasserlöslich gemacht  worden     ist.     



  über die alkalische Behandlung von     Ligno-          zellulose    liegen eine Reihe von Arbeiten vor,  wobei das     Lignin    vollständig, teilweise oder  nur möglichst wenig gelöst werden soll. Bei  dem letzteren Verfahren wird nur so viel  Alkali angewendet, dass während der ganzen       Koehung    lediglich die sieh bildenden     Säuren     (Essigsäure)     neutralisiert    werden.

   Derart  aufgeschlossene     Lignozelltilose    wird nach dem      Waschen und Pulverisieren für sich allein  oder zusammen mit- Zusatzstoffen     für        Press-          massen        verwendet,    wobei das     Lignin    unter  bestimmten Bedingungen, nämlich bei Tem  peraturen über<B>1800C</B> und Drücken über  140 atü, meist um 200 atü, harzmässig ab  bindet.

   Bei diesem     Verfahren    wird beim       A.ufschluss    der     Lignozellulose    der     pn    Wert  während der     Kochung    zwischen 4 bis 7     ge-          halten,        was        einem        Zusatz        von    1     bis        10        %        Al-          kali    auf trockene Holzsubstanz     entsprieht,

       und die     Lignozellulose    in dieser verdünnten  Lauge verschieden lange Zeit (um 1 Stunde)  bei     Temperaturen    bei<B>1800</B> C gekocht. Es ist  nun nicht möglich, die Verhältnisse, die zur       Herstellung    eines optimalen     Lignozellulose-          stoffes    für     Pressmassen    führen, auf einen  Stoff zur Erzeugung von Faserplatten anzu  wenden. Denn bei der Erzeugung von     Press-          rnassepulver    ist. die Beschaffenheit der Faser,  die Korngrösse und die Farbe nicht von Be  deutung, hingegen aber bei der Herstellung  von Faserplatten überaus wichtig.

   So wer  den für die     Erzeugung    von     Lignozellulose          für        Pressmassen    zum Beispiel im allgemei  nen     Hartholzsägespäne    oder     Sägemehl    verwen  det,     jvelches    Produkt     zur        Erzeugung    von  Faserplatten hingegen     durehaus        ungeeignet     ist.     Weiters    muss beim Aufschluss auf die  Farbe keine Rücksicht genommen werden, da       Pressmassen    aus aktivierter     Lignozellulose    im  allgemeinen dunkelbraun bis schwarz sind.

    



  Eine     Ligninaktivierung    zur Herstellung  von Faserplatten geht daher von ganz andern       Voraussetzungen    aus,     als    dies bei der Herstel  lung von     Lignozellulose    für     Pressmassen    der  Fall ist.  



  Es wurde nun gesunden, dass durch An  wendung     eines    ganz bestimmten, im folgenden       ;genau    beschriebenen     Aufschliessungsvorgan-          ges    die     Lignozellulose    so verändert wird, dass  sie für die     Herstellung    von Faserplatten ver  schiedener Dichte besonders geeignet. ist und  Platten von einer Qualität ergibt, die nach  andern Verfahren entweder gar nicht oder  nur unter Anwendung wesentlich höherer  Temperaturen oder Drücke erzielt werden  können.

      Das     erfinclun;s-emässe    Verfahren zur Her  stellung von Formkörpern, insbesondere Plat  ten, ohne     Bindemittelzusatz        durch        Druckauf-          schluss        von    Holz mit alkalisch reagierenden  Lösungen ist dadurch     gekennzeichnet,    dass der  Aufschluss bei 7,5     bis    8,5 atü     während    2 bis  4.

   Stunden unter Anwendung einer verdünn  ten Lösung eines     Aufschlussmittels,    deren Ge  halt an alkalisch reagierenden Verbindungen,  als     NaOH    gerechnet, 2 bis 4 Gewichtsprozent  der     trockenen        Holzsubstanz    entspricht, vorge  nommen wird, so dass das     aufgesehloss.        ene    Pro  dukt einen     pH-Wert    von     :

  5,5    bis 7     aufweist,     worauf das so behandelte Gut zerfasert, so  dann entwässert und durch     Einwirkung    von  Druck und     Wärme        ztt    Formkörpern     verpresst     wird.  



  Bei dem     erfindungsgemässen    Verfahren ist  das Einhalten der angegebenen Gehalte an  alkalisch reagierenden Verbindungen, Drücke  und Zeiten von besonderer Bedeutung, da  sonst die Qualität der erzeugten Produkte  wesentlich herabgesetzt werden würde. So       wiirde    eine Erhöhung der angegebenen Ge  halte an alkalisch reagierenden     Verbindungen     das     Wasserlösliehwerden    des     Lignins    fördern,  was einen Verlust an Bindemittel bedeutet.

    Anderseits     würden    geringere     Gehalte    an alka  lisch reagierenden     Verbindungen    einen zu  tiefen     pH-Wert    und damit einen Angriff auf  die Zellulose bewirken, was eine Verminde  rung der Beständigkeit der erzielten Form  körper zur Folge hätte. Ein niedrigerer Druck  als angegeben, ergibt. eine Verminderung der  Aktivierung des     Ligrrirrs    mit erheblich schlech  teren     Werten    der Festigkeit und     Wasser-          beständigkeit,        hingegen    führt eine Druckerhö  hung zu wesentlich dunkleren, unansehnlichen  Produkten, ohne dass die Festigkeitseigen  sehaften verbessert. werden.

   Auch eine Erhö  hung der     Aufschliessungszeit        verursacht    eine  Verminderung des     End-pH-Wertes    und damit  wieder einen Angriff auf die Zellulose, was  wieder eine     llerabsetzung    des Festigkeitswer  tes verursacht. Als     Aufschlussmittel    kann  ausser     NaOH    jede andere alkalisch reagierende  Verbindung, wie     Na2C03,        Ca(OH)2    usw.,      verwendet werden, und     zwar    in der angege  benen     NaOH-Menge    entsprechenden Mengen.  



  Nach dem alkalischen Aufschluss kann das       Lignozelluloseprodukt    in den üblichen     Zer-          faserungsmasehinen    zerfasert und der Faser  brei auf einen     pH-Wert    um 5 eingestellt wer  den, wobei es gegebenenfalls von Vorteil ist,  in üblicher Weise zur Erhöhung der Wasser  festigkeit einen wasserabstossenden Stoff in       einer        Menge        von    1     bis        maximal    2     %        zuzu-          setzen.    Es kann dies irgendein Erdölprodukt,  wie Paraffin,     Ceresin,

      Montanwachs, Erdöl  harze oder Bitumen, sein.  



  Nach der Entwässerung auf einer     Lang-          oder        Rundsiebmaschine    oder einem Form  kasten wird das Faservlies durch Heisspressen  zur Faserplatte oder durch Trocknen zur       Dämmplatte    geformt. Bei Heisspressen bei  einer     Presstemperatur    unter 1700 C - am  besten bei 160 bis 1700 C - und einem     Press-          druck    unter 40 atü - am besten um 25 atü   werden Platten erzeugt, die eine mechanische  Festigkeit und     Wasserfestigkeiten    aufweisen,  die mit keinem andern Verfahren, das ohne  Bindemittel arbeitet, erzielt werden.  



  <I>Beispiel:</I>  100 kg absolut trockener     Fichten-Hack-          späne    werden nach ausreichendem Evakuieren  mit 1000 Liter     0,3prozentiger        NaOH-Lösung     zwei Stunden bei 8 atü gekocht. Die Koch  lauge hat nach beendeter     Koehung    einen     pH-          Wert    von 6,1.

   Das Kochprodukt wird nun  schonend zerfasert, so dass die Faser nicht       zerstört        wird.        Nach        Zusatz        von        1%        Bitumen-          emulsion    und Ansäuern mit     Alaunlösung    auf  PH 5 wird zu einem Faservlies entwässert und  dieses bei 25 atü und<B>1600</B> C in einer     Presse     zu einer harten Faserplatte folgender Eigen  schaften     verpresst:

       
EMI0003.0042     
  
    Biegefestigkeit <SEP> 680 <SEP> kg(cm2
<tb>  Wasseraufnahme <SEP> in <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 151/o
<tb>  Quellung <SEP> in <SEP> 24 <SEP> h <SEP> <B>91/0</B>
<tb>  Dichte <SEP> 1,0       Demgegenüber haben die besten am Markt  befindlichen Faserplatten, die unter Zusatz  von Bindemitteln, wie     Phenolformaldehyd-          bzw.        Harnstoffharzen    usw., hergestellt sind,

         Festigkeiten    von durchschnittlich 500 kg und       eine        Wasseraufnahme        von        15        bis        20        %        bei     einer Dichte von 1,0.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Formkör pern ohne Bindemittelzusatz durch Druck- aufsehluss von Holz mit alkalisch reagieren den Lösungen, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschluss bei 7,5 bis 8,5 atü während 2 bis 4 Stunden unter Anwendung einer ver dünnten Lösung eines Aufsehlussmittels, deren Gehalt an alkalisch reagierenden Verbindun gen, als NaOH gerechnet, 2 bis 4 Gewichts prozent der trockenen Holzsubstanz ent spricht, vorgenommen wird, so dass das aufge schlossene Produkt einen pH-Wert von 5,5 bis 7 aufweist, worauf das so behandelte Gut zerfasert,

   sodann entwässert und durch Ein wirkung von Druck und @'47ärme zu Formkör pern verpresst wird. <B>UNTER-ANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentansprieh, da durch gekennzeichnet, .dass als Aufschlussmit- tel Natriumhydroxyd verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Aufschlussmit- tel Natriumcarbonat verwendet wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Aufschlussmit- tel Caleiumhydroxyd verwendet wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das aufgeschlos sene Fasergut vor seiner Verpressung mit hy drophobiereuden Stoffen imprägniert wird.