Brandhemmende Zusätze enthaltender Holzwerkstoff-Formkörper Bei allen Vorteilen stehen den Holzwerkstoff-Form körpern ihrer universellen Verwendung immer noch gewisse Nachteile entgegen. Diese Nachteile und die Versuche zu deren Beseitigung sind im Hauptpatent ausführlich erläutert.
Die Erfindung gemäss Hauptpatent bezweckt, einen Holzwerkstoff-Formkörper zu schaffen, welcher ohne nachteilige Beeinflussung der mechanischen Eigenschaf ten schwer entflammbar ist und zudem herstellungs technisch leicht zugänglich ist.
Ein solcher, brandhemmende Zusätze enthaltender Holzwerkstoff-Formkörper, wie Platte, insbesondere Spanplatte, mit ein- oder mehrschichtigem Kern und ein- oder beidseits angeordneten Deckschichten, ist nach dem Hauptpatent durch die Kombination folgender Merk male gekennzeichnet: a) die Deckschicht ist aus Feingut ausgebildet, b) die Feingut-Deckschicht enthält Flammschutz- mittel in einer Menge von mindestens 15 Gew.%, be zogen auf die darrtrockene Deckschicht-Holzmasse.
Das Hauptpatent betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von solchen Holzwerkstoff-Formkörpern, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Deckschicht unter Verwendung von Feingut eines Flammschutz- mittel enthaltenden Formkörpers, insbesondere von Schleifstaub, hergestellt wird.
Es wurde nunmehr überraschenderweise gefunden, dass die brandhemmenden Eigenschaften des Formkör pers des Hauptpatents wesentlich dadurch verbessert werden können, wenn die Deckschicht, neben dem Flammschutzmittel enthaltenden Feingut, Asbest, vor zugsweise in feinteiliger Form, enthält. Bemerkenswert ist hierbei, dass eine wesentliche Verminderung des Gehalts an Flammschutzmitteln vorgenommen werden kann, ohne nachteilige Beeinflussung der brandhem menden Eigenschaften. Es hat sich sogar gezeigt, dass z.
B. bei einem Gehalt von 50 Gew.% Asbest, bezogen auf das Gesamtgewicht der Deckschicht (in wesentli chem aus Feingut und Asbest), selbst bei einer Ver- ringerung des Gehalts an Flammschutzmittel auf die Hälfte, der Formkörper noch eine wesentlich bessere Hammhemmende Wirkung aufweist als ein keinen Asbest, aber die doppelte Menge Flammschutzmittel enthaltender Formkörper.
Von neutraler Seite wurden Brandversuche nach den baubehördlichen Bedingungen DIN 4102 Blatt 10 Ausgabe Oktober 1966 für das Brandverhalten von brennbaren Baustoffen im Bradschacht durchgeführt. Diese Prüfung ist in Punkt 4 Klasse B 1 genau be schrieben.
Demnach werden in den Brandschacht der Prüf vorrichtung 4 Proben mit der Flächenabmessung 190 x 1000 mm im Quadrat und einem gewissen Ab stand voneinander aufrecht eingebracht. Am unteren Ende werden die Proben mit einem Ringbrenner be- flammt. Beflammungszeit ist 10 Minuten. Die entschei dende Bedingung ist dabei die unzerstörte Restlänge am oberen Ende. Zur Erfüllung der Bedingung schwer entflammbar muss sie mindestens 15 cm betragen.
Übliche Spanplatten haben keine unzerstörte Rest länge aufzuweisen. Die mit Flammschutzmitteln in üb licher Weise imprägnierten Spanplatten genügen eben falls nicht diesen Bedingungen. Die erfindungsgemässen Platten weisen eine Restlänge von etwa 32 cm auf.
Die erfindungsgemässen Erzeugnisse genügen somit bei weitem den gestellten Anforderungen.
Als Feingut können die Deckschichten entsprechend dem Hauptpatent beispielsweise beleimtes Spanplatten- Feingut, insbesondere Schleifstaub, enthalten. Es kann aber auch anderes Feingut, beispielsweise Schleifstaub von Sperrholzplatten, nachzerkleinerte Sägespäne, geeig net zerkleinerte Besäumabfälle aus der Spanplatten herstellung sowie Gemische hiervon, z. B. Gemische von beleimtem und unbeleimtem Schleifstaub, Verwen dung finden. Auch weitere Bestandteile, beispielsweise fasriges Material oder Armierungsmaterialien, z. B. Späne, Deckschichtspäne üblicher Dimensionen usw., können enthalten sein, ohne dass damit eine Deckschicht im erfindungsgemässen Sinne verlassen würde.
Mit Vor- teil wird Schleifstaub und zerkleinerte Besäumabfälle von erfindungsgemässen Spanplatten verwendet, da die ser Schleifstaub bereits Anteile an Flammschutzmittel und Asbest enthält. Da hierdurch häufig nur ein Teil des benötigten Deckschichtmaterials zur Verfügung ge stellt werden kann, wird erforderlichenfalls ersterem Feingut und/oder Armierungsmaterial zugefügt. Bei den in. den erfindungsgemässen Spanplatten enthaltenen Flammschutzmitteln handelt es sich um an sich be kannte Flammschutzmittel, insbesondere um solche, wie sie für die Flammfestmachung von Spanplatten bereits verwendet wurden, wie Antimonoxyd und insbesondere Boroxyd.
Die Flammschutzmittel liegen im allgemeinen in einer Menge von mindestens 5 Gew.% in der Deck schicht, bezogen auf das Gewicht der Asbest enthal tenden Deckschicht, vor. Bevorzugt sind die Bereiche um etwa 10 Gew.% Flammschutzmittelgehalt.
Asbestgehalte von 40 bis 60 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Deckschicht, sind ohne wei teres möglich und im bevorzugten Bereich. So treten beispielsweise bei Asbest-Gehalten von 50 Gew.% sehr günstige Ergebnisse auf. Im allgemeinen werden Be reiche von etwa 20 Gew.% Asbest nicht unterschritten, wenn auch die Zugabe von geringen Mengen bis hin unter zu etwa 8-12 Gew.% durchaus möglich und auch noch wirksam ist.
Neben dem Vorteil der schweren Entflammbarkeit und der einwandfreien mechanischen Eigenschaften be sitzen die erfindungsgemässen Holzwerkstoff-Formkör per den beachtlichen Vorzug der leichten Herstellbar keit.
Im allgemeinen wird so vorgegangen, dass die pulver bis puderfeinen Flammschutzmittel dem zur Beleimung des Feingutes und des Asbests bzw. des Gemisches benötigten Leim zugesetzt oder mit dem Feingut und Asbest nach, vorzugsweise während oder vor der Be- leimung vermischt werden. Noch einfacher ist die Her stellung bei Verwendung von leimöslichen Flammschutz- mitteln. Es ist allerdings auch möglich und sogar be vorzugt, das Flammschutzmittel nur dem Holzfeingut vor, während oder nach der Beleimung zuzusetzen. Herstellungstechnisch liegen also beachtliche Vorteile vor.
Das Feingut und der Asbest lassen eine äusserst innige Mischung mit dem Leim, der selbst möglichst unbrennbar sein soll, wie z. B. Harnstoff-Formaldehyd, und dem Flammschutzmittel zu. Es wird eine ausge zeichnete Schutzwirkung erzielt. Auch bei einer Zu mischung des Flammschutzmittels in Form von mög lichst puderfein gemahlenem Pulver tritt keine Ent mischung auf.
Besonders günstig ist, wie bereits angedeutet, die Verwendung des Feingutes, insbesondere Schleifstaubs, von schwer entflammbaren Spanplatten der erfindungs gemässen Art, da dann bereits ein wesentlicher Teil des erforderlichen Flammschutzmittels in dem Feingut, z. B. 1/3 der notwendigen Gesamtmenge, und des As- bests enthalten ist, so dass nur noch eine Ausgleichs menge hinzugesetzt werden muss. Diese Ausgleichs menge kann Feingut und/oder Späne üblicher Art und Grössenordnung sein.
Ein Deckschichtmaterial aus Feingut und Asbest kann eine erheblich grössere Menge auch eines Pulvers, z. B. auch gegen Pilzbefall usw., enthalten als den Spänen grösserer Dimensionen. Diese Erscheinung ist wahrscheinlich auf die wesentlich grössere Oberfläche des Materials je Gewichtseinheit zurückzuführen. Tat- sächlich können die erfindungsgemässen Formkörper neben oder anstelle der Flammschutzmittel andere die Eigenschaften der Formkörper beeinflussende Zusätze in der Feingut-Deckschicht enthalten.
Hierzu gehören beispielsweise Insektizide, Fungizide und dergleichen. Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn mehrfunktionelle Zusätze enthalten sind, die beispiels weise brandhemmende und fungizide Eigenschaften auf weisen, wie z. B. Borsäure oder Gemische aus Bor säure und Antimontrioxyd.
Auch hier können die unterhalb der Deckschichten angeordneten (Span-) Schichten, Kernschichten und der gleichen Zusatzstoffe, wie Flammschutzmittel und der gleichen in üblichen Mengen enthalten.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird für die Aussenschicht oder -schichten der beim Schleifen der erfindungsgemässen Platten anfallende Schleifstaub wieder verwendet. Es können auch die Besäumabfälle aufbereitet und für die Aussenschichten verwendet wer den. Sie fallen in einer Menge von etwa 15 % der für die Aussenschichten benötigten Menge an. Bei einer Spanplattenherstellung herkömmlicher Art kann also mit .einem zur Wiederverwendung kommenden Aussen schichtanteil aus dem Abfallmaterial (Schleifstaub und Besäumgut) von etwa 40 bis 50 % gerechnet werden.
Dieses Abfallmaterial hat als wiederverwendbarer Roh stoff aber gegenüber dem aus. anderem Holzmaterial erzeugten Span- oder Faserstoff wesentliche Vorteile, nämlich einen Gehalt an ausgehärtetem Leim, einen Gehalt an Flammschutzmittel und einen Gehalt an Asbest, jeweils im notwendigen Anteil. Frisches Ma terial braucht demnach nur noch zu einem Anteil von etwa 50 bis 60 % aufgewendet zu werden. Mit Vorteil werden auch hier Flammschutzmittel verwendet, durch die der Härter für den Leim ersetzt werden kann.
Auch ein solches Flammschutzmittel kann sowohl dem Leim als auch getrennt als Pulver dem beleimten oder unbe- leimten Deckschichtmaterial bzw. Feingut zugesetzt wer den. Der erst spätere Zusatz als Pulver kann dabei Vorteile aufweisen, wie z. B. geringere Viskosität und längere Topfzeit des Leims.
Beachtlich ist, dass auch bei hohen Asbestgehalten von z. B. 50 Gew.% oder mehr bei sauer härtenden Bindemitteln keine nachteilige Beeinflussung der me chanischen Eigenschaften ersichtlich ist, wenn die Alka- lität des Asbests durch erhöhten Härteanteil ausge glichen wird. Besonders bewährt hat sich die Härter und Flammschutz-Funktion aufweisende Borsäure. Die erfindungsgemässen Formkörper können selbstverständ lich, abgesehen von den besonders ausgestalteten Deck schichten, auch in ihrem Inneren Asbest- und/oder Flammschutzmittelzusätze enthalten.
Ein Deckschichtgemisch kann z. B. so hergestellt werden, dass zunächst 50 % Holzspäne, 50 % Asbest fasern und 15 % Flammschutzmittel auf trockene Holz- späne bezogen miteinander vermischt werden. Diese Masse wird im Verhältnis von<B>60:</B> 40 mit einem zur Wiederverwendung aufbereiteten Feinb tmaterial, das von einem erfindungsgemässen Formkörper stammt, ver mischt. Es sind natürlich auch andere Reihenfolgen der Zusammenbringung möglich.
So können alle Bestand teile z. B. auch gleichzeitig zusammengegeben und in einem Arbeitsgang vermischt werden.
Dieses Gemisch wird anschliessend in bekannter Weise mit Leim, z. B. einem Harnstoff-Formaldehyd- Kondensationsprodukt, besprüht. Der Leim kann z. B. 12 %, auf das trockene Gesamtgemisch bezogen, betra gen.
Auch die Mittelschicht kann Flammschutzmittel ent halten. Der Leimanteil kann dort z. B. 10 % auf das trockene Gemisch betragen. Zur Erreichung eines noch höheren Widerstandes gegen angreifendes Feuer kann aber auch diese Schicht Asbest enthalten.
Die wie zur Bildung der Deck- und Mittelschicht vorbereiteten Gemische werden in bekannter Weise zu einer dreischichtigen Spanplatte geformt und in üblicher Weise bei z. B. 140 C und 8 Minuten Presszeit zu einem festen Körper verpresst.