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Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, das es ermöglicht, den Vorteil der kurzen Presszeit, die bislang den in grossem Umfang technisch verwendeten Harnstoff-Formaldehydkondensaten vorbehalten war, mit der hohen Witterungsbeständigkeit der phenolharzgebundenen Holzspanplatten zu vereinen.
Durch die immer grösser werdende Nachfrage nach Spanplatten für das Bauwesen, die den vom Normen- ausschuss festgesetzten Mindestanforderungen, wie sie in der DIN-NORM 68761, Blatt 3, niedergelegt sind, genügen, ist es notwendig geworden, wirtschaftliche Verfahren zu deren Herstellung zu entwickeln.
Bislang war der Einsatz von phenolharzgebundenen Spanplatten nicht so sehr eine Frage der Anwen- dungstechnik, sondern vielmehr eine Frage der Kosten. Nicht nur, dass die Herstellungskosten von Phenol-
Formaldehydkondensaten (kurz auch Phenolharze oder Phenoplaste genannt) wegen der höheren Rohstoff- preise höher sind als bei den Harnstoff-Formaldehydkondensationsprodukten (kurz auch Aminoplaste ge- nannt), sind auch die Herstellungskosten der phenolharzgebundenen Spanplatten wegen der zur genügenden
Aushärtung dieser Harze notwendigen langen Presszeiten und der damit verbundenen schlechten Ausnützung der Plattenerzeugungsanlagen recht hoch.
Das hier beschriebene Verfahren stellt eine Methode vor, die es ermöglicht, durch die Anwendung eines speziellen Phenolharz (Phenoplast)-Härter-Systems zur wirtschaftlichen Ausnützung von Spanplattenanlagen zu kommen, und darüber hinaus Holzspanwerkstoffe, insbesondere Spanplatten, herzustellen, die nicht nur den Anforderungen der DIN NORM 68761/3 genügen, sondern darüber hinaus die Festigkeitswerte der der- zeit auf dem Markt erhältlichen Produkte dieser Art übertreffen. (S. dazu Literatur : Holzzentralblatt vom
23. 3. 1973).
Alkalisch vorkondensierte Phenol-Formaldehydkondensate, im folgenden kurz als Phenolharze bezeichnet, kommen in Form von wässerigen Lösungen mit einem Feststoffgehalt von zirka 45 bis 50% in den Handel. In diesem Zustand besteht das Harz überwiegend aus niedermolekularen Verbindungen mit Methylen- und Methylenätherbrückenbindungen und endständigen, freien Methylolgruppen ; Phenolharze liegen zum Teil in Form ihrer Alkallphenolate vor, da die zu ihrer Herstellung verwendete Alkalimenge (vorzugsweise Natronlauge) im Harz verbleibt ; der pH-Wert der handelsüblichen Phenolharze liegt demgemäss auch im stark alkalischen Bereich, um etwa 11 bis 13.
Die Kondensation bis zu diesem Zustand, dem sogenannten Resol-
Zustand, findet unter dem Einfluss von Wärme statt und wird bei Raumtemperatur nicht gestoppt, sondern nur stark verlangsamt, so dass auch bei etwa 200C eine geringfügige Weiterreaktion eintritt, die die Haltbarkeit der Resole beeinträchtigt und daher unerwünscht ist.
Um nun eine schnelle Weiterreaktion der Resole zu erreichen, gibt es mehrere Möglichkeiten, nämlich eine saure Härtung oder eine Härtung durch Hitze mit Härtungskatalysatoren.
Zur sauren Härtung ist zu bemerken, dass alkalisch vorkondensierte Resole sehr schnell in eine feste, unlösliche Form übergehen, wenn man dem Resol genügend Säure oder ähnliche Verbindungen, die mit der im Resol vorhandenen Natronlauge Salze bilden (z. B. Ammonsalz starker Säuren), zusetzt. Diese Art der Härtung stösst aber bei der Anwendung von Resolen als Spanplattenbindemittel auf Schwierigkeiten, weil Säuren nicht nur meist irreversible Harzausfällungen in der Beleimungsflotte hervorrufen, sondern auch durch ihre Anwesenheit in der fertigen Spanplatte durch hydrolytischen Angriff auf die Cellulosebestandteile des Holzes eine Schädigung der Festigkeit dieser Platten hervorrufen. Zudem bilden schnell sauer gehärtete Phenolharze kein sehr festes, geschlossenes Gefüge, sondern sind eher spröde und brüchig.
Es ist daher nicht zu erwarten, dass auf diese Art Holzspanplatten mit ausreichender mechanischer Festigkeit hergestellt werden können. Für die Verwendung in der Spanplattenindustrie ist man daher auf die Hitzehärtung der Phenolharze angewiesen.
Die chemischen Vorgänge, die sich dabei im einzelnen abspielen, sind noch nicht mit Sicherheit aufgeklärt, doch hat man einige prinzipielle Vorstellungen von dieser Härtungsreaktion. Aus Methylolgruppen bilden sich unter Abspaltung von Wasser Methylenätherbrücken, die ihrerseits unter Abspaltung von Formaldehyd in Methylenbrücken übergehen, wonach der freiwerdende Formaldehyd wieder zu neuen Brückenbildungsreaktionen befähigt ist. Das Phenolharz durchläuft dabei mehrere Zustände, die als Resol-Zustand (niedermolekular, löslich), Resitol-Zustand (höherer Kondensationsgrad, unlöslich aber schmelzbar) und schliesslich als Resit-Zustand (hochmolekular, unlöslich, unschmelzbar) bezeichnet werden. Als Härtungskatalysator wirkt bei dieser Reaktion die im Harz anwesende Menge Alkali.
Will man nun die Aushärtung unter Wärmeeinwirkung im basischen Milieu beschleunigen, so kommen dafür nur Verbindungen als " Katalysatoren" in Frage, die in der zur Anwendung gelangenden Sprühlösung : auch Flotte genannt) die Geschwindigkeitskonstanten einer oder mehrerer der obgenannten Reaktionen stark linaufsetzen. Solche Verbindungen sind seit längerer Zeit aus der Literatur und aus einschlägigen Patenten bekannt. So sind schon von verschiedenen Autoren anorganische und organische Carbonate, Formamid, Lactone und auch Ester der Ameisensäure, cyclische Ester der Kohlensäure, sowie Borsäure und Alkalidichromate als Härtungsbeschleuniger vorgeschlagen worden.
Obwohl nicht feststeht, nach welchem Mechanismus die einzelnen Verbindungen eine Reaktionsbeschleuligung der beschriebenen Art bewirken, so kann im praktischen Versuch doch festgestellt werden, dass die
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Phenolharzlösung mehr oder weniger rasch an Viskosität zunimmt, schliesslich die Löslichkeitsgrenze überschreitet und die Lösung in den Gel-Zustand übergeht. Diese Gelierzeit ist natürlich vom Harz, dem verwendeten Härter und der Temperatur abhängig und kann als Mass für die Härtungsgeschwindigkeit verschiedener Flotten benützt werden. Es hat sich dabei eingebürgert, Gelierzeiten bei 1000C (in siedendem Wasser) anzugeben.
Obschon mit Sicherheit in dem zur Verpressung gelangenden Spänekuchen (zweiphasige System aus Holzspänen und aufgesprühter, flüssiger Leimflotte) andere Verhältnisse herrschen als im Reagenzglas, erlaubt die Bestimmung der Gellerzeit bei 1000C doch gewisse Schlüsse auf die in der technischen Anwendung möglichen Presszeiten.
Dennoch muss weiterhin bedacht werden, dass Katalysatoren, die in der Hitze eine starke Beschleunigung hervorrufen, auch bei Raumtemperatur ihre Wirkung entfalten, dass aber die so hergestellten Leimflotten eine gewisse Gebrauchsdauer haben müssen, während derer sie ohne Qualitätseinbusse an den fertigen Platten verarbeitet werden können.
Es wurde nun eine Härterkombination gefunden, die in gemeinsamer Anwendung mit einem, auf spezielle Art hergestellten Phenolharz in wässeriger Lösung, bei Raumtemperatur eine ausreichend lange Verarbeitungsdauer (auch Flottenstandzeit genannt) gewährleistet, aber speziell im Hinblick auf die Herstellung von Holzspanplatten eine extrem rasche Gelierzeit bei erhöhter Temperatur aufweist.
Zu bemerken ist dazu, dass die in der Kombination verwendeten Verbindungen für sich allein auch eine beschleunigende Wirkung ausüben und dass die Wirkung der Einzelkomponenten bereits bekannt ist (s. z. B. franz. Patentschrift Nr. 2, 128, 472 und deutsche Offenlegungssehrift 2058406) ; ihre einzelne Anwendung erlaubt aber keine Verkürzung der heute üblichen und auch angewendeten Presszeiten. Wendet man sie aber in der nachfolgend beschriebenen Kombination an, so resultiert eine ausserordentliche Beschleunigung der Gelierzeit und damit wird eine wesentliche Verkürzung der Presszeit für phenolharzgebundene Spanplatten, insbesondere Holzspanplatten, möglich.
Ein wesentlicher Vorteil der neuen Härterkombination ist auch darin zu sehen, dass die Mischung technisch sehr einfach durch Zusammenrühren der Komponenten mit dem Harz hergestellt werden kann, ohne dass dabei unerwünschte Harzausfällungen entstehen. Die vorgenannten, bereits ausprobierten Härtungsbeschleuniger haben zwar jeder für sich eine gewisse beschleunigende Wirkung, doch treten bei ihrer Anwendurch technische Schwierigkeiten auf. Genau wie beim Zusatz von Säuren ist es z. B. kaum zu vermeiden, dass beim Zusatz von Ameisensäureestern oder organischen Carbonaten an der Stelle der Zumischung momentan ein unlöslicher Niederschlag (eine Harzausfällung) entsteht, der sich nicht, oder nur sehr schwer wieder auflöst.
Mit den nach dem heutigen Stand der Technik erhältlichen und teilweise auch zur Anwendung gelangenden Härtungsbeschleunigern werden, wie aus der Literatur und einschlägigen Fachschriften zu entnehmen ist, auch bei sehr hohen Prozentsätzen des Härters im Phenolharz bestenfalls Gellerzeiten zwischen 4, 5 und 5 min erreicht.
Die damit erreichbaren Presszeiten von Holzspanplatten sollen bei zirka 15 sec/mm Rohdicke liegen, doch kann dieser Wert nicht als repräsentativ gelten. Bei der Erzeugung von phenolharzgebundenen Spanplatten rechnet man heute mit Presszeiten von etwa 25 bis 50 sec/mm Rohdicke in Abhängigkeit von der Presstemperatur, die üblicherweise zwischen 150 und 200 C liegt. Somit ist eine Presszeit von etwa 8 bis 8, 5 min für eine Platte von 19 mm Rohdicke als realistischer Wert nach dem heutigen Stand der Entwicklung anzusehen.
Es wurde nun gefunden, dass alkalisch vorkondensierte, wärmehärtbare Phenolharze, insbesondere solche, die für die Holzverleimung geeignet sind, in den zur Versprühung gelangenden Flottenansätzen eine für die Praxis ausreichende Flottenstandzeit (oder Gebrauchsdauer) gewährleisten, aber dennoch in der Hitze extrem rasch aushärten, wenn man als Härtungsbeschleuniger eine Mischung verwendet, die als wesentliche Bestandteile
EMI2.1
<tb>
<tb> 50 <SEP> Gew.-Teile <SEP> eines <SEP> mehrwertigen <SEP> Phenols,
<tb> 10 <SEP> bis <SEP> 40 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Formaldehyd <SEP> bzw.
<SEP> eine <SEP> äquivalente
<tb> Menge <SEP> einer <SEP> Formaldehyd <SEP> abspaltenden <SEP> Verbindung,
<tb> 20 <SEP> bis <SEP> 100 <SEP> Gew.-Teile <SEP> eines <SEP> aliphatischen <SEP> Säureamids <SEP> mit
<tb> 1 <SEP> bis <SEP> 4 <SEP> C-Atomen <SEP> und <SEP> freier <SEP> Ni <SEP> 2- <SEP>
<tb> Gruppe <SEP> enthält.
<tb>
Die obige Mischung wird zweckmässig als wässerige Lösung eingesetzt.
Als mehrwertiges Phenol kommt Insbesondere Resorcin in Frage, da dieses nicht nur aus wirtschaft-
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lichen Überlegungen vorzuziehen ist, sondern darüber hinaus zu den mehrwertigen Phenolen gehört, welche das schnellste Reaktionsvermögen besitzen. Wenn eine langsamere Härtungsreaktion in Kauf genommen wird, können auch andere, insbesondere zweiwertige Phenole, wie Drein, Brenzkatechin, Hydrochinon od. dgl. eingesetzt werden.
Der Formaldehyd wird zweckmässig entweder als p-Formaldehyd oder als wässerige Formaldehydlösung eingesetzt. Es können jedoch auch formaldehydabspaltende Verbindungen, wie beispielsweise Hexamethylentetramin, eingesetzt werden.
Als Säureamid kommt insbesondere Formamid in Frage, da dieses wieder nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen, sondern auch infolge der damit erzielbaren guten Beschleunigung des Härtungsprozesses den andern höheren Säureamiden vorzuziehen ist. Schon bei Verwendung von Acetamid sinkt die Härtungsgeschwindigkeit wesentlich ab.
Die oben beschriebene Beschleunigungsmischung ist an sich insbesondere als wasserfreie Mischung längere Zeit haltbar, so dass sie auch als solche in den Handel gebracht werden kann.
Die oben beschriebene Härtermischung wird den zur Herstellung der Formkörper einzusetzenden Phenolharzen unmittelbar vor der Formkörperherstellung beigemischt. Als Phenolharze können alle Phenolharze zur Anwendung gelangen, wie sie bei der Spanplattenherstellung üblich sind. Die oben definierte Härtermischung wird den Harzen in einer Menge von 10 bis 40, insbesondere 15 bis 30 Gel.-%, bezogen auf die eingesetzte Harzmenge, zugesetzt.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Holzspanwerkstoffen, wobei Holzspäne mit Phenolharzleimen gemischt werden und das Gemisch anschliessend bei erhöhter Temperatur
EMI3.1
Harz, eines Härtungsbeschleunigers aus 50 Teilen mehrwertigem Phenol, 10 bis 40 Teilen Formaldehyd oder Formaldehydäquivalent und 20 bis 100 Teilen aliphatischem Säureamid mit 1 bis 4 C-Atomen und freier NH-Gruppe eingesetzt wird.
Als Phenolharze im Sinne der Erfindung gelten Kondensationsprodukte aus Phenol (d. h. Monohydroxybenzol) und Formaldehyd, die in untergeordneten Mengen auch Kresole, Xylenole, zweiwertige Phenole, wie Resorcin, und ähnliche vom Benzol, Alkylbenzol und Naphthalin abgeleiteten Verbindungen enthalten können, sowie untergeordnete Mengen an Verbindungen, die als Modifikationsmittel zur Maskierung endständiger Methylolgruppen dienen können.
Diese Umsetzungsprodukte enthalten Phenol und Formaldehyd im Molverhältnis 1 : 1, 2 bis 1 : 2, 8, insbesondere aber 1 : 1, 6 bis 1 : 2, 2, und Alkalihydroxyd, insbesondere Natronlauge, in Mengen von 5 bis 25 Gew. -%, bezogen auf den Festharzanteil in der Lösung.
Die nach den üblichen Verfahren hergestellten Harze haben bei einem Feststoffgehalt von 47 1 Gew. eine Viskosität von 200 bis 300 cP bei 20 C aufzuweisen. Diese Viskosität verringert sich auf etwa 90 bis 150 cP (bei 20 C) nach dem Zusatz des erfindungsgemäss eingesetzten Härters.
Die Gebrauchsdauer der fertigen Phenolharz-Härter-Mischung liegt in Abhängigkeit von der Menge des zugesetzten Härters zwischen mindestens 2 und mehr als 5 h, was als durchaus brauchbarer Wert für die praktische Verarbeitung angesehen werden kann.
Mit dem erfindungsgemässen Harz-Härter-System wurden Holzspanplatten hergestellt, wobei etwa wie folgt vorgegangen werden kann : Kurz vor der Verarbeitung des Phenolharzes setzt man diesem den Härter durch Einrühren im gewünschten Prozentsatz zu und bringt die so erhaltene Leimflotte durch Versprühen auf entsprechend vorbereitete Holzspäne auf, wobei ein Bindemittelgehalt von 7 bis 12% Festharz auf atro (absolut trockene) Späne (im Durchschnitt aber etwa 10%) vorgesehen wird. Die beleimten Holzspäne werden zu einem Spänekuchen geschüttet und in einer der üblichen Pressen bei Temperaturen zwischen 160 bis 200 C zu Platten verpresst. Unter normalen Bedingungen benötigt man etwa 25 bis 30 sec/mm Rohdicke.
Nach Zusatz des erfindungsgemässen Härters kann die Presszeit auf 10 bis 16 sec/mmRohdicke der Platte reduziert werden, was, damit verbunden, eine erheblich günstigere Ausnützung der Spanplattenerzeugungsanlagen erlaubt.
Die Erfindung und ihre Wirkung soll an einigen Beispielen näher erläutert werden.
Alle Angaben sind, soweit nicht anders vermerkt, in Gew.-% oder Gew.-Teilen zu verstehen.
Beispiel l : Das im folgenden verwendete Phenolharz wurde auf die übliche Weise mit einem Molverhältnis von 1 Mol Phenol : 1, 8 Mol Formaldehyd und 0, 75 Mol Natronlauge durch Kondensation bei erhöhter Temperatur hergestellt und hatte im fertigen Zustand eine Viskosität von zirka 180 cP (20 C) und einen Feststoffgehalt von 47 : l%. Dieses Harz hat ohne Härterzusatz eine Gelierzeit von 92 min. Nach Zusatz von Resorcinlösung allein kann die Gelierzeit auf bestenfalls 62 min herabgesetzt werden, nach dem zusätzlichen Hinzufügen von Hexamethylentetramin oder Paraformaldehyd oder Formaldehydlösung kann die
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Gelierzeit auf 7 bis 9 min gesenkt werden. Nach dem alleinigen Zusatz steigender Mengen Formamid kann man die Gelierzeit auf 11 bis 12 min senken (6 bis 10% Formamid auf Harz).
Setzt man gleichzeitig zu 23 g Harz (wie oben) 2, 3 g Resorcinlösung und 1, 2 g Formaldehydlösung zu, so sinkt die Gelierzeit auf 7 min, 30 sec ; es ist also nicht möglich, eine kürzere Gelierzeit als die angegebenen 7 min durch Zusatz der einzelnen Komponenten zu erreichen. Setzt man der letzterwähnten Mischung (2, 3 g Resorcinlösung, 1, 2 g Formaldehydlösung auf 23 g Harz) aber die dritte Komponente in steigenden Mengen zu, so ergibt sich der aus Fig. l, Kurve 2, ersichtliche, rapide Abfall der Gelierzeiten. Die Kurve 1 zeigt die Abhängigkeit der Gelierzeit von der Formamidmenge bei einer Härtermischung, die ausser Formamid auf 23 g Harz 2, 3 g Resorcinlösung und 0, 6 g Formaldehydlösung (40 Vol.-%) enthält.
Die Kurven 1 und 2 beweisen deutlich, dass die angegebenen Kurven Gelierzeiten nach Beispiel 1 von Zusammenwirken aller drei Komponenten entscheidend abhängig sind.
Beispiel 2 : Bestimmung der Gebrauchsdauer von Leimflotten mit verschiedenen Mengen zugesetztem Härter aus 50 g Resorcin (techn.) + 50 g Wasser, 50 g Formamid (techn.) und 50 g Formalin (40 Vol. -%) zwischen 15 und 20%, bezogen auf Harz. Wie man aus Fig. 2 entnehmen kann, bleiben Mischungen, wie oben beschrieben, bei einer wirtschaftlich optimalen Menge Härter etwa 2 bis 3 h lang verarbeitbar, ehe sie zur Erniedrigung der Viskosität mit etwas Wasser verdünnt werden müssen.
Nachträchlich verdünnte Flotten bleiben verarbeitbar, jedoch mit geringfügig längeren Presszeiten.
Beispiel 3 : Unter gutem Rühren werden 50 g Resorcin (techn.) mit 50 g Wasser, 50 g Formamid (techn.) und 50 g Formaldehydlösung (40 Vol.-%) gemischt, bis das Resorcin vollständig in Lösung gegangen ist.
Der so erhaltene Härter wird einem Phenolharz, wie in Beispiel 1 beschrieben, in steigenden Mengen zugegeben und die Gelierzeit bei 1000C gemessen.
EMI4.1
EMI4.2
: 92 min-Beispiel 4: Mit einem Phenolharz, das im Molverhältnis 1 : 1, 8 : 0, 70 auf die übliche Art herge- stellt worden war, wurden mittels verschiedener Härter Platten hergestellt. Es handelte sich dabei um
EMI4.3
6%50%igen Emulsion hydrophobiert. Die Flotten wurden mittels Zerstäuberdüse in einer Mischtrommel auf die Späne aufgedüst, die beleimten Späne zu einem Spänekuchen geschüttet und mit einem Druck von 18 Kp/cm bei einer Temperatur von 1800C : k IOOC zu einer Spanplatte verdichtet.
Härter 1 :
EMI4.4
<tb>
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Resorcin
<tb> 70 <SEP> Teile <SEP> Hexamethylentetramin
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Wasser
<tb>
Härter 2 :
EMI4.5
<tb>
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Resorcin
<tb> 53 <SEP> Teile <SEP> Paraformaldehyd
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Wasser
<tb>
Härter 3 :
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<tb>
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Resorcin
<tb> 110 <SEP> Teile <SEP> Formaldehydlösung
<tb> (40 <SEP> Vol.-%) <SEP>
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Wasser
<tb> 110 <SEP> Teile <SEP> Formamid
<tb>
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Wie aus der nachfolgenden Tabelle 1 ersichtlich, werden die Festigkeitswerte der Prüfplatte bei Verkürzung der Presszeit keineswegs schlechter ; es ist sogar möglich, unter Anwendung von Härter 3 mit besonders kurzen Presszeiten Platten herzustellen, die über dem derzeitigen Qualitätsstandard liegen.
Tabelle 1
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<tb>
<tb> Platte <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb> Härter <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb> Zusatz <SEP> in <SEP> % <SEP> Harter
<tb> auf <SEP> Harz <SEP> 8 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 13 <SEP> 1 <SEP> : <SEP> J <SEP> 18 <SEP> 18
<tb> Prosszeit:
sec/mm <SEP> 35 <SEP> 30 <SEP> 25 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 11
<tb> Rohdicke <SEP> (mm) <SEP> 19, <SEP> 0 <SEP> 19,0 <SEP> 19,3 <SEP> 19,5 <SEP> 19,2 <SEP> 19,5 <SEP> 19,6
<tb> Wichte <SEP> (kg/m2) <SEP> 750 <SEP> 750 <SEP> 750 <SEP> 670 <SEP> 670 <SEP> 670 <SEP> 670
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (kp/cm2) <SEP> 370 <SEP> 350 <SEP> 290 <SEP> 250 <SEP> 290 <SEP> 270 <SEP> 240
<tb> Querzug <SEP> v20(kp/cm2) <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> 10 <SEP> 10, <SEP> 7 <SEP> 9 <SEP> 11, <SEP> 2
<tb> Querzug <SEP> V <SEP> 100 <SEP> (kp/cm2) <SEP> 3,3 <SEP> 3,2 <SEP> 2 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 3,5 <SEP> 4,7 <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Quellung <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> h
<tb> Wasserlagerung <SEP> bei <SEP> 20 C
<tb> (%) <SEP> 13 <SEP> 13 <SEP> 10,5 <SEP> 13,4 <SEP> 12 <SEP> 8,8 <SEP> 10
<tb>
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Beispiel 5 :
Es wurde ein Phenolharz mit dem Molverhältnis 1 : 2, 2 bis 0, 8 auf die übliche Weise hergestellt. Das Harz hatte im fertigen Zustand eine Viskosität von zirka 360 cP (bei 20 C) und einen Festharzgehalt von 49%.
Es wurde analog Beispiel 4 eine Dreischichtplatte mit obigem Harz hergestellt, dem Harz wurden 18% Härter 3 (aus Beispiel 4) zugesetzt. Die Presszeit betrug 10 sec/mm Rohdicke.
Die Platte lieferte folgende Festigkeitswerte :
EMI6.1
<tb>
<tb> Rohdicke <SEP> 19, <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> Dichte <SEP> 680 <SEP> kg/m3
<tb> Biegefestigkeit <SEP> 242 <SEP> kg/cm2
<tb> Querzugfestigkeit <SEP> V <SEP> 20 <SEP> 9,2kp/cm2
<tb> Querzugfestigkeit <SEP> V <SEP> 100 <SEP> 3,3 <SEP> kp/cm2
<tb> Quellung <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> h
<tb> Wasserlagerung <SEP> bei <SEP> 20 C <SEP> 11,5%
<tb>
Beispiels : Ein Phenolharz wurde durch Kondensation der Komponenten im Molverhältnis 1 : 2 : 0, 75 hergestellt.
Es hatte im fertigen Zustand einen Festharzgehalt von zirka 48% und eine Viskosität von 185 cP (bei 20 C). Mit diesem Harz wurde eine Versuchsspanplatte unter folgenden Bedingungen hergestellt :
Dreischichtplatte, Einwaageverhältnis DS/MS = 30/70, mittlere Beleimung 9, 6% Festharz/atro Späne.
EMI6.2
EMI6.3
EMI6.4
830standzeit 2 h lang im Normalklima (20 C/64% rel. Feuchte) stehengelassen und dann bei 1800C unter einem Druck von 18 bis 20 kp/cm mit einer Presszeit von 11 sec/mm Rohdicke zu einer Platte verpresst.
Die so erhaltene Platte wies noch folgende Prüfwerte auf, im Vergleich zur sofort hergestellten Platte, mit ungelagerten Spänen :
EMI6.5
<tb>
<tb> ungelagerte <SEP> Späne <SEP> gelagerte <SEP> Späne
<tb> Rohdioke <SEP> 19,6mm <SEP> 19,6mm
<tb> Dichte <SEP> 689 <SEP> 3 <SEP> 689 <SEP> kg/m3 <SEP>
<tb> Biegefestigkeit <SEP> 240 <SEP> 190 <SEP> kp/cm
<tb> Querzug <SEP> V <SEP> 20 <SEP> 11,2kp/cm2 <SEP> 8,0kp/cm2
<tb> Querzug <SEP> V <SEP> 100 <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP> kp/cm2 <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP> kp/cm2 <SEP>
<tb> Quellung <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> % <SEP> 11, <SEP> 6 <SEP> %
<tb>
Obwohl die Alterungsvorgänge des Harzes bei der feinen Verteilung, die nach Versprühen der Flotte herrscht, mit Sicherheit wesentlich schneller ablaufen als bei Messung der Flottenstandzeit durch Überprüfung der Viskositätszunahme in der Zeiteinheit,
ist es möglich, noch nach 2 h Lagerung beleimter Späne Platten herzustellen, die der Norm DIN 68761 Blatt 3 entsprechen.
Beispiel 7 : Veränderte Betriebsdaten
Dieses Beispiel demonstriert, dass auch eine Presszeitverkürzung möglich ist, wenn man die Pressbe- dingungen verändert : 830 g DS-Späne ('" 3% Feuchte) wurden mit einer Flotte von 186 g Harz (wie Beispiel 6 und 16 g Emulsion und 44 g erfindungsgemässem Härter besprüht, 2, 0 g MS-Späne mit 383 g Harz, 31 g Emulsion und 86 g Härter.
Das so hergestellte Spanmaterial wurde zu einem Spänekuchen geschüttet und bei 1700C und 18 kp/cm2 zu einer dreischichtigen Platte verpresst. Die Presszeit für die 19, 7 mm rohdicke Platte betrug 3 1/2 min,
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was einer Heizzeit von 10, 7 sec/min Rohdicke entspricht. Die auf diese Art hergestellte Platte entsprach voll und ganz den Anforderungen der Norm DIN 68761/3.
Beispiel 8 : Weniger Härter
MS und DS-Späne wurden mit einer Flotte beleimt, die (s. Beispiel 6) auf 10 1 Harz 1, 45 I Härter und 1, 2 I Emulsion (für DS) und 1,8 l Härter und l, 2 l Emulsion (für die MS) enthielt. Die Beleimung lag bei 10, 8% FH/atro für die DS und bei 8, 9% FH/atro für die MS. Die so hergestellten Späne wurden zu einem Spänekuchen geschüttet und bei 172 C unter einem Pressdruck von zirka 20 kg/cm2 zu 13 mm Platten verdichtet. Die Heizzeit für Platten von 14, 7 mm Rohdicke betrug 3,7 min, was 15, 3 sec/mm Rohdicke entspricht. Auch diese Platten entsprachen der Norm 68761/3.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Holzspanwerkstoffen, wobei Holzspäne mit Phenolharzleimen gemischt werden und das Gemisch anschliessend bei erhöhter Temperatur gepresst und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Phenolharzleime unmodifizierte oder modifizierte Phenol-Formaldehyd-
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mit 5 bis 25 Gew.-% AlkaIihydroxyd, insbesondere NaOH, bezogen auf den Festharzanteil in der Lösung, im Gemisch mit 10 bis 40, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Harz, eines Härtungsbeschleunigers aus 50 Teilen mehrwertigem Phenol, 10 bis 40 Teilen Formaldehyd oder Formaldehydäquivalent und 20 bis 100 Teilen aliphatischem Säureamid mit 1 bis 4 C-Atomen und freier NH-Gruppe eingesetzt wird.