CH431942A

CH431942A - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus groben Faserstoffen mit vermindertem Wasseraufnahme- und Quellvermögen

Info

Publication number: CH431942A
Application number: CH1072164A
Authority: CH
Inventors: Helmut Clad Werner; Henkel Helmut
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1963-09-05
Filing date: 1964-08-17
Publication date: 1967-03-15
Also published as: NL6410027A; DE1229284B; AT253204B; BE652697A

Description

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus groben Faserstoffen mit vermindertem Wasseraufnahme- nnd Quellvermögen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus groben Faserstoffen, z. B. Holzspänen, mit vermindertem Wasseraufnahmeund Quellvermögen.

Man hat bereits versucht, das Wasseraufnahme- und Quellvermögen von Formkörpern aus groben Faserstoffen, insbesondere Spanplatten, durch Zusatz von Hydrophobierungsmitteln wie Hart- und Weichwachsen zu unterdrücken. Bei diesen bekannten Verfahren setzt man im allgemeinen etwa 0,25 bis 1,5 % des Hydrophobierungsmittels, bezogen auf das Trockengewicht der Holzspäne, bei der Herstellung der Platten zu. Der erzielte Effekt ist jedoch nur mässig. Gibt man grössere Mengen an Hydrophobierungsmittel, beispielsweise 5 %, zu, erfolgt zwar die Wasseraufnahme langsamer, jedoch werden die Absolutwerte des Wasseraufnahme- und Quellvermögens nicht weiter vermindert, während gleichzeitig die mechanische Festigkeit der Formteile stark abfällt.

Man hat auch schon vorgeschlagen, Formkörper aus groben Faserstoffen wie Spanplatten durch Verlängerung der Presszeiten und durch Erhöhung der Presstemperaturen wasserfester zu machen. Diese Methoden bringen jedoch schwerwiegende Nachteile mit sich, weil nicht nur der Energiebedarf ansteigt, sondern auch durch die stärkere Beanspruchung die Holzspäne in den oberen Schich- ten der Platten teilweise hydrolytisch zersetzt ( verhornt ) und verfärbt werden. Die mechanischen Eigenschaften der auf diese Art erhaltenen Spanplatten sind nicht gut.

Es wurde nun gefunden, dass man das Wasserauf nahme-und Quellvermögen von Formkörpern wie z. B.

Spanplatten, die aus groben Faserstoffen, z. B. Holzspänen, Bindemitteln und Hydrophobierungsmittelh durch Verpressen hergestellt sind, sehr stark vermindern kann, indem man die Formkörper bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Hydrophobierungsmittel hält.

Als Rohstoffe lassen sich die in der Spanplattenindustrie üblichen Hart-oder Weichholzsp äne, Faserbündel, Flachsschäben, Kokosfasern oder ähnliches Gut verwenden. Es können auch Zerkleinerungsprodukte synthetischer, hochmolekularer Stoffe wie Schaumpolystyrol mitverwendet werden.

Als Bindemittel kommen die in der Holzindustrie üblichen natürlichen oder synthetischen Leime wie Harnstoff-Formaldehyd-, Melaminformaldehyd-oder Phenolformaldehydharze, aber auch Resorcinformaldehydharze, Sulfitablauge oder Gemische derartiger Bindemittel, beispielsweise Gemische aus Harnstoff-Formaldehyd-Harzen mit hohem Formaldehydanteil, zusammen mit Melamin, in Frage. Den Bindemitteln werden, soweit erforderlich, die üblichen Härter, im Falle von Formaldehyd z. B. Ammomumchlorld, zugesetzt.

Unter Hydrophobierungsmitteln werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung natürliche oder synthetische Hart- und Weichwachse sowie Paraffine, Ozokerit, Montanwachs, Polyäthylen, Polypropylen oder Polyisobutylen, vorzugsweise mit einem Schmelzpunkt von mindestens 400 C, verstanden. Die Hydrophobierungsmittel werden mit Hilfe der in der Spanplattenindustrie üblichen Einrichtungen als Schmelze oder als Dispersion auf die Späne aufgedüst.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird beispielsweise in der Weise durchgeführt, dass man die aus der Presse kommende, noch heisse Spanplatte mit einer isolierenden Schicht, die beispielsweise aus Schaumpolystyrol besteht, umgibt oder dass man die Platte in Klimaräume bringt.

Als Klimaräume kann man beim kontinuierlichen Verfahren Klimakanäle benutzen. Erforderlichenfalls, vor allen Dingen, wenn die thermische Behandlung mehrere Tage in Anspruch nimmt, wird man die benötigte Wärmemenge mittels eines heissen Luftstroms zuführen. Die Werkstücke werden nach dem Pressen beispielsweise einige Tage, im Falle von Harnstoff-Formaltdehyd-Har- zen bei etwa 60 bis 800 C, im Falle von Phenol-Formaldehyd-Harzen bei etwa 70 bis 1000 C gelagert. Bei Anwendung entsprechend höherer Temperaturen kann das Verfahren jedoch auch in kürzerer Zeit, grössenordnungsweise in einigen Stunden, durchgeführt werden.

Die Hauptvorteile des erfindungsgemässen Verfahrens liegen darin, dass Wasseraufnahme-und Quellvermögen gegenüber den bekannten Verfahren sehr stark reduziert werden. Die Dickenquellung der nach dem erfindengs gemässen Verfahren erhaltenen Formkörper liegt z. B. um 40 bis 95 % niedriger als die Dickenquellung der nach bekannten Verfahren hergestellten Formkörper.

Die Dickenquellung wird in Prozent der Dicke des Quellprüfkörpers nach DIN (52 360, 52 361, 52 364, 52 365, 68 761) gemessen.

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind, soweit nicht anders angegeben, Gewichts- einheiten.

Beispiel 1
3000 Teile Weichholzspäne (Labortestspäne) werden mit 20 Teilen Paraffin (Schmelzpunkt 520 C) bei 1100 C unter einem Abpressdruck von 110 atü unter bestmögli cher Zerteilung und Verteilung bedüst. Die Späne werden dann mit 500 Teilen einer 50% eigen wässrigen Lösung eines Harnstoff-Formaldehyd-Kondens ates (Mol- verhältnis Harnstoff zu Formaldehyd 1:1,8) und einer wässrigen Lösung von 4 Teilen Ammoniumchlorid sowie 5 Teilen einer 25 % igen wässrigen Ammoniaklösung in einer Mischeinrichtung bei Raumtemperatur unter einem Abpressdruck von 3 bis 5 atü bedüst. Das Spangemisch wird zu einem Plattenrohling geformt. Der Kuchen wird bei 1650 C 7 Minuten lang unter einem spezifischen Pressdruck von 25 kg/cm2 zu einer 19 mm dicken Platte gepresst.

Die Platte wird durch Belüftung auf 60 bis 800 C gekühlt. Diese Temperatur hält man dann 4 Tage lang aufrecht, indem man die Platte gegen Abkühlung durch einen Mantel aus Schaumpolystyrol schützt und die erforderliche Wärmemenge durch Heissluft zuführt.

Die erfindungsgemäss hergestellte Platte hat folgende, aus Tabelle I hervorgehende Eigenschaften :
Tabelle I Biegefestigkeit: 280 kg/cm2 Querzugfestigkeit: 8 kg/cm2 Dickenquellung nach 2 Std. Wasserlagerung: 0,5 % der Dicke in trockenem Zustand
Zum Vergleich wurde, wie oben geschlldert, eine Platte hergestellt, die aber nicht thermisch nachbehan zelt, sondern nach dem Pressen auf Raumtemperatur abgekühlt wurde.

Ihre Eigenschaften gehen aus der Tabelle II hervor:
Tabelle II Biegefestigkeit: 250 kg/cm2 Querzugfestigkeit: 8 kg/cm2 Dickenquellung nach 2 Std. Wasserlagerung: 7,2 % der Dicke in trockenem Zustand
Beispiel 2
3800 Teile Weichholzspäne (Labortestspäne) werden mit 45 Teilen Paraffin (Schmelzpunkt 520 C) bei 1100 C unter einem Abpressdruck von 110 atü unter bestmöglicher Zerteilung und Verteilung bedüst. Die Späne werden dann mit 750 Teilen einer 40% eigen wässrigen Lösung eines Phenol-Formaldrehyd-Kondensats in einer Mischeinrichtung bei Raumtemperatur bedüst. Das Spangemisch wird zu einem Plattenrohling geformt. Der Kuchen wirdi bei 1750 C 8,5 Minuten lang unter einem spezifischen Pressdruck von 25 kg/cm2 zu einer 19 mm dikken Platte gepnesst.

Zur Verminderung der Wärmeabfuhr wird die Platte mit einem Mantel aus Schaumpolystyrol umgeben. Die erforderliche Wärmemenge wird durch Heissluft zugeführt, und zwar derart, dass am
1. Tage 1000 C
2. Tage 950 C
3. Tage 900 C
4. Tage 850 C
5. Tage 700 C aufrechterhalten werden.

Claims

Die erfindungsgemäss hergestellte Platte hat folgende, aus Tabelle I hervorgehende Eigenschaften : Tabelle I Biegefestigkeit: 270 kg/cm2 Querzugfestigkeit: 7,15 kg/cm2 Dickenquellung nach 2 Std. Wasserlagerung: 0,7 % der Dicke in trockenem Zustand Zum Vergleich wurde, wie oben geschildert, eine Platte hergestellt, die aber nicht thermisch nachbehan zelt, sondern nach dem Pressen auf Raumtemperatur abgekühlt wurde. Ihre Eigenschaften gehen aus Tabelle II hervor: Tabelle II Biegefestigkeit: 270 kg/cm2 Querzugfestigkeit: 7,25 kg/cm2 Dickenquellung nach 2 Std. Wasserlagerung: 6,35 % der Dicke in trockenem Zustand' PATENTANSPRUCHE I.

Verfahren zur Verminderung des Wasseraufnahmeund Quellvermögens von Formkörpern, die aus groben Faserstoffen, Bindemitteln und Hydrophobierungsmitteln durch Verpressen hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass man die Formkörper bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Hydrophobierungsmittel hält.

II. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch I zur Behandlung von Spanplatten.