DD205382A1 - Verfahren zur aktivierung von holzpartikeln fuer die holzwerkstoffherstellung - Google Patents

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DD205382A1
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wood
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fiber
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DD23617981A
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Heinz Pecina
Otto Wienhaus
Gerhard Kuehne
Viola Stevens
Original Assignee
Heinz Pecina
Otto Wienhaus
Gerhard Kuehne
Viola Stevens
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00Pretreatment of moulding material

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung von Holzpartikeln zur Verbesserung der Faser - Faser - Bindung fuer die Holzwerkstoffherstellung mit oder ohne Zusatz von Bindemitteln, wobei die Bindefaehigkeit der Holzpartikel durch chemische Aktivierung fuer diese Bindung zugaenglich gemacht werden soll. Dies wird dadurch erreicht, dass vor, waehrend und/oder nach dem Zerfaserungsprozess, jedoch vor dem Verfestigungsprozess, nucleophile Agenzien und/oder mit nucleophilen Agenzien behandelte Modifizierungsprodukte desHolzes zugegeben werden.

Description

Titel der Erfindung
Verfahren zur Aktivierung von Holzpartikeln für die Holzwerks to ff her st ellung
Anwendung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung von Holzpartikeln zur Verbesserung der Faser- Faser- Bindung mit oder ohne Zugabe von Bindemitteln.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Die Herstellung von Holzwerkstoffen erfolgt überwiegend
unter Anwendung von Bindemitteln, die mit einem Anteil von 20$ - 30$ in den Kosten des Endproduktes verankert sind. Im Holz sind jedoch die Voraussetzungen für natürliche Bindungen duroh mikromorphologische Strukturen und durch chemische sowie physikalische Bindekräfte vorhanden. Alle herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen (Spanplatten, Faserplatten) nutzen diese natürlichen Bindungen nur ungenügend. Die erreichten Festigkeitswerte werden durch Zusatz von Bindemitteln und/oder Anwendung zusätzlicher Energien erzielt. Die chemischen Hauptbestandteile des Holzes verfugen jedoch über viele reaktionsfähige funktionelle Gruppen, die aber aufgrund der Strukturverhältnisse der verholzten Zellwände nur begrenzt für Bindungen verfügbar sind.
Die Zellulose enthält In erster Linie primäre und sekundäre Hydroxylgruppen sowie Aldehydgruppen. Der größte Teil der Hydrosylgruppen ist jedoch blookiert. Die amorphen Hemizellulosen besitzen ebenfalls derartige Gruppen, die jedoch durch Wasserstoffbrüokenbindungen und echte chemische Bindungen im Holzverband blockiert sind. Das Lignin weist die
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komplizierteate chemische Struktur der Holzbestandteile auf-j dessen funktionelle Gruppen zu einem Mischpolymerisat vernetzt sind. Die Reaktivität des Lignins wird wesentlich durch phenol!sehe Hydroxyl-, Benzylalkoholgruppen und Doppelbindungen bestimmt. Im nativen Zustand ist eine Vielzahl alkoholischer und phenolisoher Hydroxylgruppen durch Etherbindungen für die Verstärkung der Bindefestigkeit von Holzpartikeln blockiert.
Eine klebstofflo.se Faserbindung in Holzpartikelwerkstoffen verlangt ein Freilegen bzw. Aktivieren der funktioneilen Gruppen und reaktiven Stellen.
Für eine Aktivierung sind die Hydroxylgruppen hauptverantwortlich. Liegt eine ausreichende Annäherung dieser aktivierten Gruppen vor, ist neben der Bindung über Wasserstoffbriicken auoh die Ausbildung von chemischen Hauptvalenzbindungen zu erwarten.
Möglichkeiten zur Aktivierung ergeben sich durch gezielte Beeinflussung der Holzbestandteile auf thermo- mechanischem, thermischem, hydrothermischem, chemischem und biologischem Wege. Für die Herstellung von Holzwerkstoffen ist eine mechanische oder thermomeohanische Zerkleinerung erforderlich. Gleichzeitig ist eine Hydration notwendig. Der Aufschlußprozeß bewirkt eine beträchtliche Vergrößerung der Oberfläche und sohafft Voraussetzungen für die Freisetzung der funktloneilen Gruppen.
Der Mahlprozeß ist jedoch mit Nachteilen verbunden, da sich einerseits der Energieaufwand für diesen Aufschluß vervielfacht, andererseits sich jedoch durch hohe Feinanteile folgende Nachteile für die Holzwerkstoffbildung ergeben:
- Verringerung der Entwässerungsgeschwindigkeit
- verminderte hygroskopische Eigenschaften
- hohe Werkstoffdichten
- starkes Fließen beim Pressen
Die Einwirkung erhöhter Temperaturen auf das Holz löst eine Reihe von chemischen und strukturellen Veränderungen aus, die im Ergebnis Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften des Holzwerkstoffes haben.
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Bei dem am meisten angewendeten Aufsohlußverfahren, dem Defibratorverfahren, wird in der Regel mit solchen teohnologischen Parametern gearbeitet, die eine Reaktivierung der Bindekräfte des Holzes nur begrenzt zulassen. Außerdem ist der thermische Zerfaserungsprozeß schwer so steuerbar, daß bei Erhaltung und Freilegung der Bindekräfte eine zu starke Plastifizlerung des Lignins vermieden wird. Die chemische Beeinflussung der Reaktivität ist durch das Wirken der Bindemechanismen im Holz gegeben. Über den Anteil der Holzbestandteile am Bindungsmechanismus sind zwar Angaben bekannt, die jedoch keine Schlußfolgerungen für die Aktivierung der Holzpartikeln ermöglichen. Die bekannteste Aktivierungsbehandlung zerfaserter Holzstoffe duroh Zusatz von säurebindenden Lösungen dient nicht einer Freilegung funktioneller Gruppen, sondern nur der Beeinflussung von Quellungsvorgängen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist, die durch den technologischen Zerfaserungsprozeß freigewordenen Bindungskräfte der reaktiven Gruppen zu verstärken.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bindefähigkeit der Holzpartikeln durch chemische Aktivierung für die Faser- Faser- Bindung verstärkt zugänglich zu machen. Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß vor, während und/oder naoh dem chemischen Zerfaserungsprozeß Jedoch vor dem Verfestigungsprozeß nucleophlle Agenzien und/oder mit nuoleophilen Agenzien behandelte Modifizierungsprodukte des Holzes zugegeben werden. Dadurch werden Etherbindungen gespalten und der Doppelbindungsanteil erhöht. Die Erhöhung des Anteiles an alkoholischen und phenolischen Hydroxylgruppen und an Doppelbindungen im Fasermaterial führt zur Verstärkung der Bindefähigkeit.
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Ausfuhrangabe!spiel
An einem AusfUhrungsbeispiel wird das Verfahren näher erläutert.
Das Ausgangsraaterial (Rundholz, Schwarten oder Industrieabfälle aus Holz) werden auf geeigneten Hack- oder anderen Zerkleinerungsaggregaten zu Hackschnitzeln oder Spänen zerlegt. Erfolgt die Partikelaktivierung vor dem Zerfasern (Defibrator, MUhlen, Refiner u.a.), so werden die Hackschnitzel oder Späne in der Aktivierungslösung duroh mehrstündiges Einlagern imprägniert und aktiviert. Danach erfolgt die Zerfaserung. Beim Aktivleren während des Zerfaserungsprozesses wird das Aktivlerungsmlttel in der Regel im festen Zustand zu den Holzteilchen in das Zerfaserungsaggregat eingegeben. Die dritte Möglichkeit besteht im Aktivieren des Faserstoffes nach der Zerfaserung durch Zugabe des Aktivierungsmittels zur Faserstoffsuspension. Die Weiterverarbeitung des nucleophil- aktivierten Faserstoffes erfolgt nach den üblichen Verfahren der Faserplattentechnologie mit oder ohne weitere Bindemittelzusätze. Die Aushärtung zum Holzwerkstoff wird duroh den thermohydromechanischen Preßvorgang bei erhöhten Temperaturen gewährleistet.
Anwendungsbeispiele mit Angaben zur Rezeptur einschließlich erreichter Ergebnisse, die die Vorteile der nucleophilen Aktivierung verdeutlichen, zeigt eine Übersicht.
221· tu
Übersicht über Anwendungsbeispiele 236179
Λ» Beispiel
Faserplatten aus Kiefernfaserstoff ohne Zusatztoindemlttel
Art der nucleophilen Aktivierung
Bindefestigkeit
absolute Werte in
IiIPa prozentuale Festigkeit ge genüber dem Ausgangswert-
1. ohne Aktivierung
2. Aktivierung durch 24-stund ige Imprägnierung vor dem Defibrationsprozeß
(Kiefernhackschni tzel in Lösung von 14% NaOH + 5,3%
18,5
28,7
100
155
3. Aktivierung während des
Defibrationsprozesses 26,6 144 (gewässerte Kiefernschnitzel + 14% NaOH + 5,3% Na?S ohne Zusatzwasser)
Anmerkung: Durch Naohmahlen des Faserstoffes nach dem
Defibrieren um 2 SR wurde eine weitere Festigkeitserhöhung von 20% erreicht.
2. Beispiel
Faserplatten aus Zellulose- Modellfaserstoffen mit nucleohhilaktiven Ligninzusätzen
Stoffzugabe
Biegefestigkeit
absolute werte in MPa
prozentuale Festigkeit gegenüber dem Ausgangswert- %
1. Modellfaserstoff
2. Zugabe von nicht nucleophllaktivem Dimethylsulfoxidlignln
3. Zugabe von nucleophllaktivem SuIfatablaugenlignin
5,3
6,5 20,8
100
123
393

Claims (3)

  1. '" 236 179 8
    Erfindungsanspruch
    1. Verfahren zur Aktivierung von Holzpartikeln zur Verbesserung der Faser- Faser- Bindung für die Holzwerk-» Stoffherstellung mit oder ohne Zusatz von Bindemitteln, gekennzeichnet dadurch, daß vor, während und/oder nach dem Zerfaserungsprozeß, jedoch vor dem Verfestigungsprozeß, nucleophile Agenzien und/oder mit nuoleophilen Agenzien behandelte Modifizierungsprodukte des Holzes zugegeben werden.
  2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als nucleophile Agenzien Alkoholate, Mercaptane, Thiosulfate, Sulfite, Hydrogensulfite, Rhodanide, Sulfide, Hydrogensulfide, Amine und/oder Hydroxide einzeln oder in Mischung zugegeben werden.
  3. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß nucleophil aktivierte technische Lignine, z.B. Sulfatabi augenlignin und/oder aktiviertes natives Lignin, z.B. Holzpartikel zugegeben werden.
DD23617981A 1981-12-23 1981-12-23 Verfahren zur aktivierung von holzpartikeln fuer die holzwerkstoffherstellung DD205382A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR22594A (tr) * 1987-04-07 1987-12-15 Nur Emaye San Ve Tic Tic A S Soba borusu uzatma aparati
WO1993025358A1 (en) * 1992-06-11 1993-12-23 Sunds Defibrator Industries Aktiebolag Manufacture of board
WO1994026487A1 (en) * 1993-05-19 1994-11-24 Sunds Defibrator Industries Ab Board and manufacture thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR22594A (tr) * 1987-04-07 1987-12-15 Nur Emaye San Ve Tic Tic A S Soba borusu uzatma aparati
WO1993025358A1 (en) * 1992-06-11 1993-12-23 Sunds Defibrator Industries Aktiebolag Manufacture of board
AU662432B2 (en) * 1992-06-11 1995-08-31 Sunds Defibrator Industries Aktiebolag Manufacture of fibre board
TR28107A (tr) * 1992-06-11 1996-01-08 Sunds Defibrator Ind Ab Lignoselüloz iceren malzemeden levha imalatina mahsus metod.
WO1994026487A1 (en) * 1993-05-19 1994-11-24 Sunds Defibrator Industries Ab Board and manufacture thereof
AU677651B2 (en) * 1993-05-19 1997-05-01 Sunds Defibrator Industries Ab Board and manufacture thereof

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