DD209773A5

DD209773A5 - Verfahren zur herstellung von spanplatten

Info

Publication number: DD209773A5
Application number: DD83250708A
Authority: DD
Inventors: Bjoern Maansson; Kurt Sirenius; Birger Sundin
Original assignee: Casco Ab
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1984-05-23
Also published as: DK198983A; SE434931B; FR2526366A1; BE896669A; IT1205583B; GB8311799D0; FI831490A0; GB2119702A; DE3316645C2; DK159057B; AT381060B; ATA166083A; NO161720B; IT8348214A0; CH659972A5; AU552100B2; AU1414883A; FI72280B; SE8202856L; DE3316645A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Hartfaserplatten durch die Zugabe eines hydrophoben Mittels und eines aushaertbaren Kiebers zu Partikeln auf der Basis von Holz beschrieben, das die Schritte Formen der Partikelmasse und nachfolgendes Aushaerten des Klebers bei der Anwendung von Druck und Waerme enthaelt. Die Qualitaet der Platten wird dadurch erhoeht, dass das hydrophobe Mittel im Beisein der Partikel auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes erwaermt wird, bevor der Klebvorgang durchgefuehrt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten durch Zusatz eines Klebers und eines hydrophoben Mittels zu Holzpartikeln und nachfolgendem Formieren der Partikel und Aushärten des Klebers durch die Anwendung von Druck und Wärme.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Herstellung von Spanplatten wird die Menge des verwendeten Klebers aus ökonomischen Gründen möglichst gering gehalten und beträgt ungefähr IO Gewichtsprozent* bezogen auf das Gewicht der trockenen Partikel· Diese geringe Menge des Klebers ist die Ursache dafür, daß die Qualität der hergestellten Platten und besonders ihre Festigkeit sehr empfindlich auf Veränderungen im Herstellungsverfahren reagieren und auch von geringsten Veränderungen der Herstellungsbedingungen abhängig sind sowie auch von der Zusammensetzung des Rohstoffs· Besonders die Probleme bezüglich der Festigkeit nehmen dann zu, wenn das Herstellungsverfahren Schritte zur Verringerung der Formaldehyd-Emission von den Platten enthält. Es ist allgemein bekannt, daß die aushärtbaren Klebersysteme auf Formaldehydbasis und insbesondere die Harnstoff-Formaldehydharze, die für die Herstellung von Spanplatten verwendet werden, zur Folge haben, daß sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verwendung Formaldehyd in einem gewissen Umfang freigesetzt wird. Es wurden schon

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verschiedene Lösungen zur Überwindung der hygienischen Probleme« die im Zusammenhang mit dieser Emmission von freiem Formaldehyd auftreten, erprobt« und diejenigen, die im großen Umfang allgemein verwendbar sind, beinhalten die Zugabe eines formaldehydabsorbierenden Mittels zu dem Partikelmaterial während der Herstellung der Spanplatten· Ein Herstellungsverfahren dieser Art ist aus der DE-AS 1 055 806 bekannt. Da jedoch sowohl die formaldehydabsprbierende Substanz als auch die Harzkomponente des Harzklebers reaktiv sind, treten die Probleme durch das Formaldehyd in diesen Verfahren erneut auf β und es kommt zu Verringerungen der Festigkeit durch den Einfluß auf den Kleber und zu einer Inaktivierung des form» aldehydabsorbierenden Mittels« Es wurden folgerichtig Verfahren erprobt, bei denen das formaldehydabsorbierende Mittel getrennt vom Kleber gehalten wird· Die OE-AS 1 653 167 und DE-AS 2 553 459 beschreiben Herstellungsverfahren, bei denen nur ein Teil der gesamten Partikelmenge mit dem formaldehydabsorbierenden Mittel vermengt wird und dann mit dem Hauptteil der Partikel gemischt wird, um eine Trennung zwischen dem absorbierenden Mittel und dem Kleber zu erreichen. Die Trennung bei diesen Verfahren ist jedoch gering, und die ungleichmäßige Verteilung des absorbierenden Mittels führt weiterhin zu einer unzureichenden Absorbtion!· Die zusätzlichen Phasen sind außerdem Anlaß zu verschiedenen wirtschaftlichen und praktischen Problemen, Ein vereinfachtes Verfahren zur Zugabe des absorbierenden Mittels wird in der OE-AS 2 740 207 vorgeschlagen· Hier wird eine kombinierte Flüssigkeit aus Wachs und dem absorbierenden Mittel verwendet, doch die Trennung des absorbierenden Mittels und des Klebers ist bei diesen Verfahren nicht verbessert· Entspre-

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chend der SE-C 409 090 kann die Trennung des formaldehydabsorbierenden Mittels von dem Kleber dadurch erreicht werden, daß das absorbierende Mittel in Form einer Lösung zu den Partikeln* die eine geringe Feuchtigkeit haben« zugegeben wird, wodurch erreicht wird, daß die Lösung in die Partikel eindringt· Dadurch tritt kein wesentliches Vermengen mit dem Kleber auf, der danach zugegeben wird· Es ist jedoch aus praktischen Gründen nicht immer möglich, die trockenen Partikel zu mischen, und wenn eine Trocknung nach dem Zugeben der Lösung zweckmäßig ist, wird das absorbierende Mittel dabei wieder an die Oberfläche der Partikel zurückgebracht· ' ' '.\- . ;/; ;' ;.' · ' '; .; ; .' . ' ' : ;

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die wirtschaftlichen und praktischen Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Festigkeit der Spanplatten zu erhöhen, ohne die Menge des zugegebenen Klebers zu vergrößern«

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine Ungleichmäßigkeit der Festigkeit der Spanplatten zu vermeiden, die dann auftritt, wenn formaldehydabsorbierende Substanzen zu den Platten zugegeben werden.

Diese Aufgaben Werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

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bei einem Verfahren zur Herstellung von Spanplatten durch Zusatz eines hydrophoben Mittels und eines aushärtbaren Kleibers zu Holzteilchen, Formieren der Partikel zu einer Platte und Aushärten des Klebers durch die Anwendung von Druck und Wärme das hydrophobe Mittel in Anwesenheit der Partikel auf eine Temperatur erwärmt wird« die oberhalb ihrer Schmelztemperatur liegt« daß der Kleber danach zu den Partikeln hinzu·» gegeben wird und daß das Formieren zu einer Platte und das Pressen durchgeführt wird.

Vorteilhaft wird das hydrophobe Mittel in Form einer wäßrigen Dispersion zu den Partikeln hinzugegeben« wenn diese eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des hydrophoben Mittels aufweisen und die Temperatur dann erhöht« wobei das Wasser durch Trocknung der Partikel nach dem Hinzufügen des hydrophoben Mittels entfernt wird·

Vorteilhaft wird das Trocknen durchgeführt« wenn das Partikelgemisch erwärmt wird« wobei mindestens 5 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die Trockenmasse der Partikel, durch Trocknen entfernt werden.

Es wird ein Formaldehyd-absorbierendes Mittel zu den Partikeln hinzugegeben« bevor das hydrophobe Mittel erwärmt wird*

Vorteilhaft wird das Formaldehyd-absorbierende Mittel in Form einer Lösung hinzugegeben*

Während der Erwärmungsstufe werden auch die Partikel erwärmt, wodurch die Partikel einem Trocknungsvorgang unterzogen wer-

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den« bevor das hydrophobe Mittel hinzugegeben wird.

Es kann zweckmäßig sein« daß nur einige der Lagen mit dem Formaldehyd absorbierenden Mittel behandelt werden« wenn viellagige Platten hergestellt werden·

Die Erfindung ist insbesondere bei solchen Verfahren zur Herstellung von Partikeln von Vorteil, in denen zusätzlich zu dem Kleber ein hydrophobes Mittel zu den Partikeln zugesetzt wird« Die geringe Menge des Klebers läßt es nicht zu« daß ein Überzug von Kleber auf den Oberflächen der Partikel in den fertigen Spanplatten entsteht, und das hat in Verbindung mit der fein unterteilten Beschaffenheit der Partikel zur Folge, daß ein Erzeugnis entsteht« daß empfindlich gegen Feuchtigkeit ist« das in fertigem Zustand Wasser absorbiert und quillt* Aus diesem Grund ist es gebräuchlich« ein hydrophobes Mittel in Form eines Paraffin-Wachses bei der Herstellung mit den Partikeln zu mischen« um die Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit herabzusetzen· Das hydrophobe Mittel wird im allgemeinen gleichzeitig mit dem Kleber zugesetzt oder kurz vor oder kurz nach der Zugabe des Klebers, so daß diese Bestandteile zumindest zum Teil miteinander vermischt werden, bevor die Platte gepreßt wird· Pa sich die gebräuchlichen hydrophoben Mittel bei normalen Temperaturen im festen Zustand befinden, schmilzt das Mittel normalerweise nicht und wird nicht vollständig gemischt und in dem Partikelgemisch verteilt, bevor die Platte gepreßt wird und dadurch die Temperatur steigt. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird statt dessen das hydrophobe Mittel zu der Par· tikelmischung zugegeben, bevor der Kleber zugegeben wird,

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und zwar auf eine solche Weise« daß es auf eine Temperatur oberhalb seiner Schmelztemperatur erwärmt wird« bevor der Kleber zugegeben wird· Bei der Erwärmung dehnt sich das hydrophobe Mittel aus und wird über die Oberfläche der Partikel verteilt und ist deshalb bei der Zugabe des Klebers verteilt« Dadurch ergeben sich verschiedene Vorteile· Das hydrophobe Mittel« welches wasserabweisender als der Kleber ist» ist gut mit den Oberflächen der Partikel verbunden« und das Risiko« daß das hydrophobe Mittel und der Kleber sich gegenseitig negativ beeinflussen« ist verringert. Die Schicht des hydrophoben Mittels auf den Oberflächen der Partikel wirkt auch als Barriere. Es verhindert hierdurch ein zu tiefes Eindringen des Klebers in die Partikel, und es konzentriert die Adhäsionskraft des Klebers auf die Oberflächen der Partikel» wodurch sich eine vergrößerte Festigkeit durch eine verbesserte Kleberverwendung ergibt. Es wurde auch festgestellt« daß es manchmal möglich ist, kürzere Preßzeiten zu verwenden und daß die fertiggestellten Platten eine geringere Tendenz zum Quellen zeigten. Eine noch bessere Wirkung des hydrophoben Mittels als Barriere wird erreicht, wenn in Verbindung mit der Erwärmung eine Trocknung stattfindet, und dieses ist durch die Tatsache wahrscheinlich« daß die verdampfte Flüssigkeit zu einer Konzentration des hydrophoben Mittels auf den Oberflächen der Partikel beiträgt«

Wenn ein formaldehydabsorbierendes Mittel zu den Partikeln auf eine solche Weise zugesetzt wird, daß es auf die Partikel verteilt ist, bevor das hydrophobe Mittel durch die Erwärmung auf den Oberflächen der Partikel ausgedehnt wird.

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werden die Vorteile vergrößert. Die Schicht des hydrophoben Mittelswird dann als Barriere wirken, auch zwischen dem absorbierenden Mittel und dem später zugegebenen Kleber« so daß die gewünschte Trennung dieser Komponenten beachtlich verbessert wird. Die hydrophobe Barriere zwischen diesen hydrophilen Komponenten macht die Trennung besonders wirk« sam. Die Trennung kann entweder dazu verwendet werden« bei einer unveränderten Emission von Formaldehyd eine höhere Festigkeit zu erreichen oder dazu« bei einer verringerten Emission von Formaldehyd eine unveränderte Festigkeit beizubehalten. Die Barriere ermöglicht es« daß feuchtere Partikel bei der Zugabe des absorbierenden Mittels verwendet werden können und daß die Trocknung ohne Unannehmlichkeiten nach der Zugabe des absorbierenden Mittels durchgeführt werden kann« wodurch einige der praktischen Nachteile der bekannten Herstellungsverfahren ausgeräumt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen« insbesondere von Platten« auf der Grundlage von geleimten Zellulosekomponenten oder zellulosehaltigen Komponenten« unter denen Erzeugnisse aus Holz und anderen nichtverholzten, Zellulose enthaltenden Materialien verstanden werden« die mechanisch zerkleinert wurden« zum Beispiel Holzspäne« Sagemehl« Hobelspäne» Schnittprodukte von Flachs, ausgepreßtes Zuckerrohr« Zuckerrohr oder andere gröbere oder feinere Materialien aus Holzfasern usw. Die Größe der verwendeten

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Partikel kann so lange variiert werden« solange die schichtbildende Struktur für das hydrophobe Mittel erreicht werden kann, wie es weiter oben beschrieben wurde« und solange der Kleber das wesentliche Bindungselement in der Struktur bildet« was normalerweise der Fall für Partikel bis herab zu einzelnen Zellulosefasern ist« für die ein anderer Bindungsmechanismus in Aktion tritt« Das Zellulosematerial besteht vorzugsweise aus Spänen. Das Rohmaterial der Späne hat ursprünglich einen hohen und unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt, und der Feuchtigkeitsgehalt, das heißt das Verhältnis des Gewichtes des Wassers zum Trockengewicht der Späne, liegt im allgemeinen zwischen 30 und 120 Prozent. Die Menge der Flüssigkeit muß beachtlich verringert werden« bevor der endgültige Preßvorgang ausgeführt werden kann, da ein hoher Gehalt an Feuchtigkeit dazu führen kann, daß sich die Platten in der Presse, durch den Dampf bedingt« aufspalten· Nach allen Zugaben sollte deshalb der Gehalt an Feuchtigkeit nicht größer sein als 14 Prozent, wenn der Preßvorgang durchgeführt wird. Auf der anderen Seite kann die Trocknung im Prinzip zu jeder beliebigen Zeit vor dem Preßvorgang durchgeführt werden. Nach der Zugabe des hydrophoben Mittels entsprechend der Erfindung ist es möglich, ausgiebig zu trocknen, und die Zugabe kann deshalb schon bei den oben erwähnten völlig ungetrocknetert Spänen erfolgen. Es ist jedoch von Vorteil, wenn eine gewisse Vortrocknung vorgenommen wird, unter anderem aus dem Grund« einen kontrollierten und gleichen Gehalt an Feuchtigkeit zu erreichen und darüber hinaus sicherzustellen, daß bei der Zugabe des hydrophoben Mittels eine hydrophobere Oberfläche auf den Partikeln entsteht. Es ist möglich« die rohen Späne vorzutrock-

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nen, sofern kein weiterer Trockenvorgang mehr erforderlich ist, bevor der Preßvorgang durchgeführt wird, und wenn die Spänemischung einen Gehalt an Feuchtigkeit aufweist, der für einen Preßvorgang direkt nach der Zugabe des hydrophoben Mittels und wahlweise des formaldehydabsorbierenden Mittels und des Klebers geeignet ist« Die rohen Späne sollten in diesem Fall auf einen Gehalt an Feuchtigkeit von weniger als 6 Prozent getrocknet werden, vorzugsweise zwischen 1 und 3 Prozent« Es ist jedoch vorteilhaft, zumindest so viel Flüssigkeit nach dem Trocknen zu belassen, daß ein weiterer Trocknungsschritt später noch ausgeführt werden kann« Ein anfänglicher Trocknungsschritt kann deshalb vorteilhaft bei einem Gehalt an Feuchtigkeit zwischen 10 und 50 Prozent durchgeführt werden und vorzugsweise zwischen 15 und 30 Prozent« Eine Trocknung dieser Art kann unter Verwendung jedes bekannten Verfahrens durchgeführt werden, zum Beispiel durch direkte oder indirekte Erwärmung der Späne mit heißer Luft oder heißen Abgasen aus Feuerungen,

Nachfolgend auf das Erreichen des wahlweisen Gehaltes an Feuchtigkeit wird, entsprechend der oben gemachten Ausführungen, das hydrophobe Mittel zugegeben. Dieses Mittel kann konventioneller Art sein, das heißt Mineralwachs oder natürliches oder Paraffinwachs· Es kann jedoch jede hydrophobe Substanz, die bei einer erhöhten Temperatur auf die Partikel verteilt werden kann, Verwendung finden· Das hydrophobe Mittel soll bei Raumtemperatur fest oder zumindest nicht sehr dünnflüssig sein, aber gleichzeitig soll es geeignet sein zu schmelzen oder flussig zu werden, wenn die Temperatur erhöht wird, zweckmäßig innerhalb eines Bereiches von 40 bis

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90 ⁰C und vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 50 bis 60 °C· Gerade dann« wenn das hydrophobe Mittel keinen eindeutigen Schmelzpunkt hat, sollte es trotzdem in diesen Temperaturbereichen ausreichend fließfähig sein« um zu ermöglichen, daß die einzelnen Teilchen desselben schmelzen, sich ausdehnen auf oder vorzugsweise von den Partikeln absorbiert werden. Die Menge des zugegebenen hydrophoben Mittels beträgt zweckmäßig 0,1 bis 5 Prozent des Gewichtes der trockenen Partikel und liegt vorzugsweise zwischen 0,2 bis 1 Prozent· . . · .' '.. · r-'^:"^::·ν.'ν^;·^:.'.'""' ; ' c

Die Art, in der das hydrophobe Mittel zugegeben wird, ist von großer Bedeutung für die Möglichkeit, die gewünschte Verteilung zu erreichen. Entsprechend der vorliegenden Erfindung soll das hydrophobe Mittel auf eine Temperatur erwärmt werden, die oberhalb seiner Erweichungstemperatur liegt, und zwar mindestens für einige Zeit in der Anwesenheit der Partikel, so daß es ausfließen und auf die Oberflächen der Partikel verteilt werden kann· Das bedeutet, daß die Temperatur über den im Vorangegangenen festgelegten Temperaturbereich für den Schmelzpunkt gehalten wird, das heißt über mindestens 40 ⁰C, insbesondere über 60 ⁰C und vorzugsweise über 70 ⁰C, Öle Zeit, während welcher das hydrophobe Mittel während der Berührung mit den Oberflächen der Partikel erhitzt erhalten Werden sollte, muß ausreichend sein für seine Verteilung und sollte nicht kürzer sein als 1 Sekunde und sollte sich vorzugsweise über 5 Sekunden erstrecken» Es ist von Vorteil, daß die Partikel und nicht nur das hydrophobe Mittel im erwärmten Zustand gehalten werden, weil sonst die Gefahr besteht* daß sich das hydro-

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phobe Mittel zu schnell abkühlt, bevor es wirksam verteilt ist· Die Partikel können erwärmt werden« bevor das hydrophobe Mittel zugegeben wird, es ist aber vorteilhaft» wenn sie nach dessen Zugabe erhitzt werden. Es ist von Vorteil, wenn das hydrophobe Mittel zu den völlig kalten Partikeln zugegeben wird, die eine Temperatur unter dem Schmelzpunkt des hydrophoben Mittels aufweisen. Und wenn die Erwärmung später durchgeführt wird, weil dieses im allgemeinen eine bessere Kontrolle über die Verteilung des hydrophoben Mittels ermöglicht. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Partikel in Bewegung zu halten und sie vorzugsweise während des Erwärmungsschrittes zu schütteln oder zu rühren und vorzugsweise auch während der Zeit der Zugabe des hydrophoben Mittels, um die Verteilung weiterhin zu verbessern· \

Das hydrophobe Mittel kann auf eine bekannte Weise zugegeben werden, zum Beispiel in Form einer Schmelze, die direkt auf die Partikel ausgebreitet wird· Es ist jedoch vorteilhaft, wenn bekannte wäßrige Dispersionen des hydrophoben Mittels Verwendung finden. Solche Dispersionen enthalten gewöhnlich zwischen 25 und 60 Gewichtsprozent eines hydrophoben Mittels in einer Dispersion, stabilisiert durch Emulsionsmittel oder protektive Kolloide. Wenn solche Dispersionen bei einer Temperatur, die unter dem Schmelzpunkt des hydrophoben Mittels liegt, zugeführt werden, wie es weiter oben beschrieben wurde, wird der Wasserbestandteil der Dispersion von den Partikeln absorbiert, so daß das hydrophobe Mittel auf den Oberflächen der Partikel konzentriert ist, bevor die Erwärmung durchgeführt wird, wodurch die Adhäsion und, Schichtformierung verbessert werden. Der Wassergehalt der Partikel be-

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wirkt die Begrenzung des Eindringens des hydrophoben Mittels bei der Erwärmung, und es konzentriert sich auf die Oberflächen· Die Menge des zugegebenen hydrophoben Mittels ist im Verhältnis zur Menge der Partikel klein, und die Verwendung einer Dispersion ergibt eine Vergrößerung der behandelten zusammengestellten Menge, wobei die Anwendung erleichtert wird· . . .;- _: .. 'p'r / ' " ·' .·.' \ ν '

Im Zusammenhang mit der Erwärmung des hydrophoben Mittels wird vorteilhaft ein Trocknungsvorgang durchgeführt. Die verdampfte Flüssigkeit trägt dann dazu bei, eine bessere Verteilung und Konzentration des hydrophoben Mittels auf die Oberflächen der Partikel zu erreichen. Es ist zweckmäßig, wenigstens 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise wenigstens 5 Gewichtsprozent und insbesondere wenigstens IO Gewichtsprozent des Wassers im Zusammenhang mit der Erwärmung auf diese Weise zu entfernen. Diese Erwärmung kann unter Verwendung bekannter Verfahren durchgeführt werden, zum Beispiel mit heißer Luft oder heißen Abgasen von Feuerungen, auf dieselbe Weise, wie sie bei der Vortrocknung der Partikel Verwendung finden· In Herstellungsanlagen, die mit primären und sekundären Trockenvorrichtungen ausgestattet sind, kann die Zugabe des hydrophoben Mittels zweckmäßig zwischen diesen Trocknungsvorrichtungen erfolgen·

Wie schon erwähnt wurde, ist das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung insbesondere in Verbindung mit der Zugabe von formaldehydabsorbierenden Mitteln verwendbar, da das hydrophobe Mittel dazu geeignet ist, zur besseren Trennung dieser Zusätze von dem Kleber beizutragen« Als Beispiel für formaldehydabsorbierende Mittel können stickstoffhaltige Verbindungen wie Melamin, Diazln-, Triazln-Amin-Verbin-

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dungen verwendet werden. Das forinaldehydabsorbierende Mittel kann in fester Form oder in Form eines dünnflüssigen Breis zugegeben werden. Das formaldehydabsorbierende Mittel wird besonders gut von dem Kleber getrennt, wenn es etwas in die Partikel eindringen kann« und es ist deshalb in einigen Fällen sehr zweckmäßig« eine Lösung des förmaldehydabsorbierenden Mittels in einem Lösungsmittel zu verwenden, das eine besondere Flüssigkeit aufweist« zum Beispiel Aiko« hole« Vorzugsweise werden wasserlösliche Verbindungen verwendet« und insbesondere ist Harnsäure gut geeignet« Um zu erreichen, daß das hydrophobe Mittel eine wirkungsvolle Barriere zwischen dem formaldehydabsorbierenden Mittel und dem Kleber bildet« sollte das forinaldehydabsorbierende Mittel spätestens zu dem Zeitpunkt oder vorzugsweise vor dem Zeitpunkt der Erwärmung des hydrophoben Mittels zu den Partikeln zugegeben werden. Es ist zweckmäßig, wenn auch für die formaldehydabsorbierende Lösung vor der Erwärmung ein Zeitraum für das Eindringen zur Verfügung steht. Das tiefste Eindringen einer wäßrigen Lösung wird erreicht, wenn sie zu trockenen Partikeln zugegeben wird, das heißt, wenn ein Gehalt an Feuchtigkeit unter etwa 6 Prozent, vorzugsweise zwischen 1 und 3 Prozent, vorhanden ist. In den Fällen, in denen eine spätere Trocknung ermöglicht werden soll« wie es weiter oben beschrieben wurde« kann Wasser zugegeben werden, nachdem das formaldehydabsorbierende Mittel zugegeben wurde· Das formaldehydabsorbierende Mittel kann jedoch auch zu völlig nassen Partikeln zugegeben werden, welche später getrocknet werden. Das ergibt natürlich ein weniger tiefes Eindringen, was jedoch beim Verfahren entsprechend der vor-

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liegenden Erfindung akzeptiert werden kann, da das hydrophobe Mittel trotzdem eine ausreichende Trennung bewirkt« Für lösliche fonnaldehydabeorbierende Mittel kann es zweckmäßig sein, insbesondere dann« wenn trockene Partikel behandelt werden, vollständig konzentrierte Lösungen zu verwenden. Für Harnsäure kann die Konzentration zwischen 20 und 60 Gewichteprozent betragen, und es ist besonders vorteilhafte eine Konzentration zwischen 30 und 50 Gewichtsprozent zu verwenden· Es kann in bekannter Weise eine Erwärmung vorgenommen werden, um die Konzentration der Lösung zu erhöhen. Wenn, was vorteilhaft ist, sowohl das hydrophobe Mittel als auch das formaldehydabsorbierende Mittel vor der Erwärmung zu den Partikeln zugegeben werden, kann die Zugabe beider gleichzeitig erfolgen und aus praktischen Erwägungen heraus, oder um die Menge des zugesetzten Wassers möglichst auf einem Minimum zu halten, zum Beispiel bei der Behandlung , trockener - Partikel« - können dann vorteilhaft kombinierte Flüssigkeiten verwendet werden, zum Beispiel die bekannte Art einer Flüssigkeit, die ein in Wasser dispergiertes hydrophobes Mittel und Harnsäure, aufgelöst in Wasser, enthält· Der Harnsäureanteil und der Anteil an hydrophobem Mittel betragen dann zweckmäßig beide zwischen 5 und 50 Prozent* insbesondere zwischen 20 und 50 Prozent Harnsäure und zwischen 10 und 30 Prozent des hydrophoben Mittels· Der völlig trockene Anteil beträgt etwa zwischen 45 und 65 Prozent, insbesondere zwischen 50 und 60 Prozent· Die Menge der zugegebenen formaldehydabsorbierenden Substanz kann zwischen 0,1 und 5 Gewichtsprozent auf der Grundlage des Gewichtes der trockenen Partikel betragen, vorzugsweise zwischen 0,2

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und 2 Gewichtsprozent und insbesondere vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,5 Gewichtsprozent·

Irgendwelche anderen Zusätze, deren Zugabe zu den Partikeln erwünscht ist, und bei denen es zweckmäßig ist, sie getrennt vom Kleber zu halten, können natürlich auf eine Weise zugegeben werden, die der einen weiter oben beschriebenen Art für die formaldehydabsorbierenden Mittel entspricht.

Nachdem wahlweise die Erwärmung und die Trocknung zur selben Zeit durchgeführt wurden, können die Partikel, sofern es erforderlich ist, auf eine bekannte Weise gesiebt oder auf jede andere Weise behandelt werden· Sie können auch ohne Schwierigkeiten während einer langen Zeitspanne zwischengespeichert werden, da die Zusätze auf den Partikeln stabilisiert sind. .". -. .' '":''''...' ' , : ".;.'. ;^:'. ·^;· ' / ' '; ' ·.. .

Um das verringerte Eindringen des Klebers in die Partikel, die entsprechend der vorliegenden Erfindung behandelt wurden, im höchsten Maß zu erreichen, sollte das Kleben erst kurz vor der Formierung der Spanmatte und dem Pressen erfolgen. Das Kleben kann in einer konventionellen Klebmaschine vorgenommen werden. ι

Die Erfindung ist für alle Klebsysteme anwendbar, wo es erwünscht ist, das Eindringen des Klebers in die Partikel mit Hilfe einer hydrophoben Schicht zu verringern, sie ist aber besonders gut verwendbar für hydrophile Klebersysteme und insbesondere für Kleber, die wasserlöslich sind oder in Wasser zu einem Brei gerührt werden können· Aus den Gründen,

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die weiter oben erläutert würden, ist die vorliegende Erfindung insbesondere für aushärtbare Klebersysteme auf der Basis von Formaldehyd-Harz geeignet, zum Beispiel solche wie die Kondensationsprodukte von Formaldehyd und Harnsäure« Melamin« Phenol« Resorcin (Dioxibenzol), oder Kondensate derselben. Die vorliegende Erfindung löst die Probleme, die mit der Verwendung derartiger Harnsäure-Formaldehydharze oder Melamin-Modofikationen derartiger Harze größer werden, besonders gut. Für diese Harze werden im allgemeinen niedrige Mol-Verhältnisse zwischen Formaldehyd und Harnsäure im Bereich von 1,0 bis 1,8, vorzugsweise zwischen 1,1 und 1,4 und insbesondere vorteilhaft zwischen 1,2 und 1,35 verwendet. Das Verhältnis zwischen Formaldehyd und Melamin sollte zwischen 1,6 und 3, insbesondere zwischen 1,6 und 2,2, gehalten werden.

Die Menge des zugegebenen Klebers beträgt im allgemeinen 7 bis 14 Prozent trockenes Harz auf trockene Partikel« Diese Menge kann verwendet werden und gibt eine gute Festigkeit der Bindung. Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist das Eindringen des Klebers verringert, und das hat zur Folge, daß die Menge des Klebers ebenfalls etwas verringert werden kann, wobei die Qualität der Platten nicht verändert wird. Die Zugabemenge des Klebers kann zum Beispiel um 0,5 bis 2 Prozent pro Einheit (trocken/trocken) verringert werden. Es können gebräuchliche trockene Bestandteile für die zugegebene Kleberwirkung verwendet werden, und ihre Menge beträgt zwischen 50 und 70 (Prozent) Gewichtsprozent. Der Gehalt an Feuchtigkeit der Partikel nach dem Kleben kann zwischen 4 und 10 Prozent und vorzugsweise zwischen 5 und 10 Prozent betragen.

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Die Mattenformierung kann wie gewöhnlich ausgeführt werden und zweckmäßig mit einer präziseren mittleren Lage, die gröbere Partikel enthält. Es werden vorzugsweise alle Partikel des Materials für die Platte gleichmäßig bearbeitet» aber es ist auch möglich, insbesondere für Platten, die aus mehreren Lagen bestehen, daß in den verschiedenen Lagen Partikel vorhanden sind, die verschieden bearbeitet wurden. So kann zum Beispiel, wenn es erwünscht ist, ein formaldehydabsorbierendes Mittel nur in der mittleren Lage zugegeben werden, da der Gehalt an Formaldehyd hier am höchsten ist.

Es können normale Preßzeiten verwendet werden, zum Beispiel zwischen 7 und 12 Sekunden pro Millimeter Plattendicke in Einstufenpressen, bei einer Preßtemperatur von ungefähr 185 bis 220 C, wobei eine hohe Festigkeit der Bindung .erreicht, wird. Die Preßzeit kann bei der Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung häufig etwas Verringert werden, im Vergleich zu den konventionellen Verfahren, da die Festigkeit der Bindung im allgemeinen vergleichsweise größer ist. Die Aushärtung geht schneller vor sich, und die Tendenz zum Aufspalten durch Dampfblasen ist verringert·

Beispiel 1 ' - ' .-. ·^] _: .'^;'- . . ..' ';^:.^:; ,? v.

In einer Laboratoriums-Versuchsreihe wurden Spanplatten mit einem verschiedenen Gehalt an Feuchtigkeit entsprechend den folgenden Werten hergestellt. ί

Es wurde eine Behandlungsflüssigkeit hergestellt, die 17,6 Gewichtsprozent eines dispergierten Paraffinwachses ent-

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hielt, der einen Schmelzpunkt von ungefähr 52 C aufwies« 39,0 Gewichtsprozent gelöste Harnsäure und 43,4 Gewichtsprozent Wasser· In einem ersten Versuch (1) wurde ein Muster aus Partikeln '.hergestelltj die einen Gehalt an Feuchtigkeit von 3 Prozent aufwiesen und direkt mit 0,5 Prozent Wachs und Kleber gemischt, in eine Matte geformt und gepreßt wurden. ..' .'· ..; . ;-. . .; . .'· ..

In einer zweiten Versuchsreihe (2 bis 5) wiesen die Partikel einen Gehalt an Feuchtigkeit von 3 bzw« 6, 10 und 14 Prozent auf, wurden mit 2,7 kg der bearbeiteten Flüssigkeit pro 100 kg Trockengewicht an Partikeln verarbeitet, und die Partikel für die Versuche 3 bis 5 wurden mit heißer Luft von 120 ⁰C bis zu einem Gehalt an Feuchtigkeit von 3 Prozent getrocknet und haben eine Endtemperatur von ungefähr

In allen Versuchen wurden die Partikel geklebt, nachdem sie mit einem Harnsäure-Formaldehyd-Harz in einer Menge von 9 Gewichtsprozent (gerechnet als trockenes Harz auf trockene Partikel) bearbeitet wurden, in eine Matte geformt und ger preßt. ^ ' ;, ·. ; . .... . .'VV; . . . . '.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist (vergleiche insbesondere Versuche 1 und 2)» ist die Festigkeit verringert, wenn Wachs und Harnsäure ohne Erwärmung und ohne Trocknung zugegeben werden, während die Festigkeit bei einer Zugabe an Wachs und Harnsäure mit nachfolgender Erwärmung und Trocknung größer wird. .' ,':.''" '.' -. ' '. ' '..; ' '..' '" - : ' ', . : ·'

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Tabelle 1

	Dichte	Innere Bin dung M Pa	Quellen 2 Std. %	Trockenge halt der Probe beim Perforator- test g/kg	Perfora- torwert mg/CH₂0/ 100 g
Ver such	690	0,88	9v6	932	20
1	700	0,77	11,1	935	7.6
2	671	1,04	8,2	932	8,5
3	657	0,98	9^7	940	8,4
4	670	1,01	8,7	936	7,2
5	Beispiel 2

Es wurden einlagige Platten mit den Abmessungen 550 χ 350 X 16 mm in einer Laboratoriums-Versuchsreihe aus grünen Holzspänen hergestellt, die einen ursprünglichen Gehalt an Feuchtigkeit von ungefähr 50 Prozent aufwiesen. Das Späne-Rohmaterial wurde bis auf einen Gehalt an Feuchtigkeit von ungefähr 30 beziehungsweise 20, 10 und 2 Prozent vorgetrocknet. Nach einer Zwischenlagerung von zwei Tagen wurde ein Teil der Partikel von 0,88 kg pro 100 kg Partikel-Trokkengewicht einer gewöhnlib hen Wächsdispersion verarbeitet, die 50 % Wachs enthielt, das einen Schmelzpunkt von ungefähr 50 C aufwies, und ein Teil der Partikel wurde mit 2 bis 5 kg der Behandlungsflüssigkeit entsprechend dem Beispiel 1 verarbeitet. Nach der Bearbeitung aller Fraktionen,

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mit Ausnahme der einen, die schon einen Gehalt an Feuchtigkeit von 2 Prozent aufwies« Wurde sie auf einen Gehalt an Feuchtigkeit von ungefähr 2 Prozent getrocknet« Die Trocknung wurde mit heißer Luft '.durchgeführt, und die Temperatur der Partikel auf der letzten Stufe der Trocknung.betrug 65 bis 70 ⁰C, Die Partikel wurden gesiebt, um die Fraktion zu entfernen, die kleiner als 0,25 mm und größer als 8 mm Waren und wurden dann mit 60 Prozent Harnsäure-Formaldehyd-Harz versehen» das 100 Gewichtsteile Harz des Typs 1143 S, 1,2 Gewichtsteile Wasser; 6,5 Gewichtsteile Ammoniumchlorid (20 Prozent) und 0,65 Gewichtsteile Ammoniak enthielt. Die Menge des Klebers betrug 9 Gewichtsprozent, gerechnet als trockenes Harz auf trockene Partikel. Die Partikel wurden dann zu einer Matte geformt und bei 185 ⁰C für 9 beziehungsweise 10 und 11 Sekunden pro Millimeter Plattendicke gepreßt. Es wurden für jede Fraktion und Preßzeit vier Platten gepreßt.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammen dargestellt, wo der Durchschnittswert für alle Platten mit jedem Gehalt an Feuchtigkeit angegeben ist, das heißt der Durchschnittswert für 12 Platten. Die Versuche A bis D wurden für die Platten durchgeführt, die mit der Wachsdispersion bearbeitet wurden und die VersucheE bis H für Platten, die mit der Flüssigkeit behandelt wurden! die Harnsäure enthält (siehe Tabelle 2)· : [ . ' ' -MS^'⁷'-λ .^: ' , . ; " :·.^: '^:-

Tabelle 2	Gehalt an Feuchtig keit bei Zugabe	Dichte kg/m3	Biegefe- Innere stigkeit Bindung (MOR) (IB)MPa MPa	0,46	Quellen 2 Std. %	Trockenge halt der Probe beim Perforator- Test g/kg	Perforator- wert mg CHoO	B A)
	2	695	12,3	0,81	9.4	927	100 mg
Ver- Zusätze such	88	708	15,3	0,78	8,1	941	22	f
	;;.j20 -;" ; ;.;'	715	14,8	0,92	7,2	934	16	σ\ ro
A Wachs		726	:. 15,4	0,47	8,3	930	_: -19 :,..-;. ", .	£
B Wachs	2 . ';	686	11,2	0,81	10,3	934	.· 17 : : '" '. ..-.·	..Q
C Wachs	8	700	14,5	0,70	8,0	941	6,9
D Wachs	20	717	13,7	0,75	8,2	938	7,5
E Wachs/Harn säure	28	709	12,8		10,8	931
F Wachs/Harn säure					7,8
G Wachs/Harn säure
H Wachs/Harn- säüre

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Beispiel 3 ' ν '. ^: ' >' ..^{: :} ' ' : '. ' ' ; ·. '

In einer Laboratoriums-Versuchsreihe wurden 16 mm dicke dreilagige Spanplatten in voller Größe wie folgt hergestellt:' '^;' ' ' ; ' -":,,'-'f^: .·.;:- '" . ;' ..' . ';.' . . . ·, . ;

Die Behandlungs-Flüssigkeit aus dem Beispiel 1 wurde in einer Menge von (pro 100 kg Gewicht der trockenen Partikel) 1,35 kg für die Oberflächen-Partikel und 2*5 kg für die Par« tikel der mittleren Lage auf die getrockneten, aber kalten Partikel gegeben, unmittelbar vor dem Kleben mit 12,5 Gewichtsprozent eines Harnstoff-Formaldehyd-Klebers (trockene Kleber, trockene Partikel) für die Oberflächen-Partikel und 10,5 Gewichtsprozent für die Partikel der mittleren Lage. Dann wurde die Matte formiert und der Preßvorgang ausgeführt« Während einer Unterbrechung in dem oben beschriebenen Prozeß wurden statt dessen 2 kg der Behandlungsflüssigkeit pro 100 kg Partikel (Trockengewicht) zugegeben sowohl auf die Partikel für die mittlere Lage als auch für die Partikel der Oberflächenlagen, bevor die rohen Partikel getrocknet wurden, wenn sie einen Gehalt an Feuchtigkeit von ungefähr 50 Prozent aufwiesen· Nach dem Trocknen mit heißen Abgasen von Feuerungen auf einen endgültigen Gehalt an Feuchtigkeit von ungefähr 2|5 Prozent und eine endgültige Temperatur der Partikel von ungefähr 70 ⁰C wurden die Platten geklebt, geformt und gepreßt wie vorstehend beschrieben« Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 zusammengestellt* worin sich Versuch I und die Zugabe zu den trockenen Partikeln unmittelbar vor dem Kleben und Versuch II auf die Zugabe zu den feuchten Partikeln vor ihrer Trocknung bezieht. . . ; ' - · . -/^;· '' <; \,"^; ' . . ' .':.

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·.- 23 -

Tabelle 3	Biegefe- Innere stigkeit Bindung (MOR) (IB)MPa MPa	0,49 0,59	'	Absorption	Perfora- torwert mg GH₂O
Ver- Dichte ^such kg/m³	15,3 18,0		Quellen 2 Std. %	16,6 15,9	100 g
		3,8 3.7		10,0 9,9
I 686 II 687
Beispiel 4

In einer Spanplatten-Herstellungsanlage anderer Art als von der im Beispiel 3 wurden Platten voller Größe mit einer Dicke von 22 mm aus Schnitzeln (Chips) hergestellt, die einen anfänglichen Gehalt an Feuchtigkeit von ungefähr 50 % aufwiesen. Der Gehalt an Feuchtigkeit wurde in einem Trockner auf ungefähr 3 Prozent verringert, wobei die Temperatur der Schnitzel gleichzeitig auf ungefähr 85 ⁰C erhöht wurde. Aus den getrockneten Schnitzeln wurden dreilagige Matten geformt, die einen Kleber-Anteil von 9 Prozent in der mittleren Lage und von 11 Prozent (trockener Kleber, trockene Schnitzel) in den Oberflächenlagen aufwiesen,und diese wurden bei 190 ⁰C gepreßt»

In einem ersten Versuchsablauf (I) wurde als Kleber ein Harnsäure-Formaldehyd-Harz mit einem Mol-Verhältnis von Formaldehyd zu Harnsäure von 1,22 verwendet, und es wurde eine gewöhnliche Wachs-Dispersion auf die trockenen und kalten Schnitzel in einer Menge von 0,5 Prozent Wachs (trocke-

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nes Wachs, trockene Schnitzel) zügegeben.

In einem zweiten Versuchsablauf (II) wurde derselbe Kleber zugegeben, aber die Wachs-Dispersion wurde durch die Harnsäure (Wachs-Dispersion) aus Beispiel 1 ersetzt, die in einer Menge von 2,8 Gewichtsprozent (trockene Schnitzel) auf die feuchten Schnitzel gegeben wurde, bevor diese in den Trockner gebracht wurden.

In einem dritten Versuchsablauf (III) wurden die Bedingungen des ersten Versuchsablaufs (I) wiederholt mit dem einzigen Unterschied, daß ein Kleber rait.einem Mol-Verhältnis von Formaldehyd zu Harnsäure von hur 1,05 verwendet wurde.

Die Resultate sind in der Tabelle 4 zusammengestellt als Durchschnittswerte von verschiedenen Versuchsmustern.

Tabelle 4		0,91 0,67	Quellen 2 Std.	Perforator- wert mg CH₂O/	WKI-Wert mg CHgÖ/
Ver- Dichte such kg/m3 (MOR) MPa	Biegefe- Innere stigkeit Bindung (MOR)MPa MPa			100 g	m²/24²h
		2,9 ¹V⁸ 2,2	^; 23 . ... : 8,6 8,7
I 703 II 723 III 697	18,9 20,8 16,9			170 71 79

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Spanplatten durch Zusatz
eines hydrophoben Mittels und eines aushärtbaren Klebers zu Holzteilchen, Formieren der Partikel zu einer Platte und Aushärten des Klebers durch die Anwendung von Druck und Wärme« gekennzeichnet dadurch(daß das hydrophobe
Mittel in Anwesenheit der Partikel auf eine Temperatur
erwärmt wird, die oberhalb ihrer Schmelztemperatur liegt« daß der Kleber danach zu den Partikeln hinzugegeben wird und daß das Formieren zu einer Platte und des Pressen
durchgeführt werden«

2« Verfahren nach Punkt i,-gekennzeichnet dadurch, daß das hydrophobe Mittel in Form einer wäßrigen Dispersion zu
den Partikeln hinzugegeben wird, wenn diese eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des hydrophoben Mittels aufweisen und daß die Temperatur dann erhöht wird«

3· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Wasser durch Trocknung der Partikel nach dem Hinzufügen des hydrophoben Mittels entfernt wird.

4. Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Trocknen durchgeführt wird, wenn das Partikelgemisch erwärmt wird·

5· Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens 5 Masseprozent Wasser, bezogen auf die Trockenmasse der Partikel, durch Trocknen entfernt werden*

62; 434 17.;..^:-::';;,:;,., .... ; ' ';

&„ Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch_e daß ein Formaldehyd absorbierendes Mittel zu den Partikelnhin» zugegeben wird, bevor das hydrophobe Mittel erwärmt

' Wird, : ' · > '. - ;; ' .'; : 'V' ;^f;:;' ;

7_β Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daB das Formaldehyd absorbierende Mittel in Form einer Losung hinzugegeben wird»

8. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß während der Erwärmungsstufe auch die Partikelerwärmt wer» " . den. ' ': .; ;; /^;... iy. '-:^_:.:• ;-^:'^^^;\ .-:·^:; ;,' ·'

9« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Partikel einem Trocknungsvorgang unterzogen werden, bevor das hydrophobe Mittel hinzugegeben wird«

10_e Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß nur einige der Lagen mit dem Formaldehyd absorbierenden Mit« tel behandelt werden, wenn viellagige Platten hergestellt werden.