Verfahren zur Herstellung ölgehärteter Faserplatten. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein. Verfahren zur Herstellung ölgehärteter Faserplatten, insbesondere von Paneelen und älhnlichen Formstücken aus Holzfasern.
Bei der Herstellung ölgehärteter Faser materialien, wie Faserplatten verschiedener Art, hast man bisher trocknende Öle, z. B. chinesisches Holzöl (Tungöl), Perillaöl, Oiticicaöl und dehydratisiertes Rizinusöl ver wendet. Abgesehen davon, dass diese Öle teuer sind, haben sie den Nachteil, dass sie nicht ganz in die Platte einzudringen ver mögen, wodurch diese, wie der Fachmann sagt, nicht "durchgehärtet" wird.
Eine Ölhärtung beispielsweise von Holz faserplatten nach bekannten Methoden erfolgt z. B. in der Weise, dass die Platten etwa 5 Minuten lang in irgendein geeignetes Öl der genannten Art, dass eine Temperatur von 50 bis 100 C besitzt, eingetaucht werden. Dann werden die Platten herausgenommen, in geeigneter Weise abgewischt und in eine Wärmekammer gebracht, wo sie etwa 15 bis \?5 Stunden bei einer Temperatur von 130 bis 150 C verbleiben.
Diese Ölhärtung hat zur Folge, da.ss die Platten geringere Wasser absorption und höhere Festigkeit, besonders Biegungs- und Knickfestigkeit, aufweisen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass eine faserhaltige Masse mit einem Imprägniermittel, das wenig stens ein aus Tallöl durch eine mindestens eine Vakuumdestillation umfassende Behand lung gewonnenes öliges: Produkt enthält, zu sammengebracht und hierauf unter Erhitzung zur fertigen Faserplatte verarbeitet wird.
Als Imprägniermittel für die Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens kann eine aus Tallöl lediglich durch Vakuum destillation gewonnene ölige Fraktion ver wendet werden. Dieser Fraktion können noch andere Fraktionen der Tallöl-Destillation und andere ölige, fett- oder wachsartige Zusätze beigefügt werden.
"Tallöl" oder "Tallsäure" ist die übliehe Bezeichnung des Rohproduk tes, das beim Säuern sogenannter Sulfatseife (flüssigen Harzes oder Sulfatharzes), eines wohlbekannten Nebenproduktes des Sulfat zells.toffverfahrens, erhalten- wird.
Wenn dieses Tallöl oder diese Tallsäure (diese letz tere Bezeichnung wird gebraucht, weil das Produkt hauptsächlich aus Harz- und Fett säuren besteht) im Vakuum destilliert wird, werden im wesentlichen vier Produkte ge wonnen, und zwar:
a) "Vortropfen", ein ölartiges "Tallharz- öl" oder "Tallvo.röl" genanntes Produkt (bis weilen auch gokillenöl genannt, weil es bis her hauptsächlich zur inwendigen Schmie rung von Gusskokillen verwendet wurde), welches zu etwa <B>50%</B> aus unverseifbaren öl artigen, das .sog. Neutralöl bildenden Sub stanzen und im übrigen hauptsächlich aus Fettsäuren besteht;
b) ein flüssiges, hauptsächlich aus Fett säuren bestehendes Produkt, bisweilen Tallöl oder destilliertes Tallöl, nach moderner No menklatur "Tallfettsäure" genannt (siehe "Svensk Papperstidning", 1942, Seite 20ä);
c) eine feste harzähnliche Fraktion, frü her Sulfatharz, nunmehr "Tallharzsäure" ge nannt und im wesentlichen aus Abietinsäure bestehend, und d) ein Destillationsrückstand, "Tallpech" genannt.
Es ist ferner bekannt, dass Tallöl Phyto- sterine enthält, welche in Wasser-01-Ge- mischen die Bildung von Emulsionen bewir ken. Die Phytosterine finden sich in den höher siedenden Fraktionen des Tallöls. In dessen ist jetzt festgestellt worden, dass auch das zuerst übergehende, niedrigsiedende De stillat emulgierend wirkende Stoffe enthält.
Dieses Destillat besteht u. a. aus indifferen ten Stoffen und Fettsäuren. Es hat sich her- ausgestellt, dass sowohl die aus diesem De- stillat isolierten Fettsäuren als auch die in differenten Stoffe auf Wasser-01-Gemische emulgierende Wirkungen ausüben.
Das zu erst übergehende Destillat besitzt wesent lich stärkere Emulgierwirkungen als die darauffolgende Fraktion (Tallfettsäure- fraktion). Zur Herstellung des erfindungs-, i gemäss zu verwendenden Imprägnierungsmit- tels leitet mann die .Destillation des Tallöls und allfällige Redestillatianen seiner Destil- lationsprodukte vorteilhaft so,
dass Frak tionen mit einem grossen Gehalt an emulgie- i rend wirkenden Stoffen erhalten werden.
Besonders- geeignet sind die höher siedenden Tallvorölfraktionen, welche der eigentlichen Tallfettsäurefraktion direkt vorangehen, sowie auch Teile der Tallfettsäurefraktionen 9 selbst.
So wie das Tallöl bisher verarbeitet wurde, wurde die Vorfraktion, Tallvoröl (Ko-. killenöl), abgeschieden, und dann wurde die sogen. Tallfettsäurefraktion aufgefangen.
s Letztere Fraktion ist durch einen geringen Gehalt an neutralen Stoffen und einen 25 nicht überschreitenden Gehalt an Harzsäuren gekennzeichnet. Durch die Beobachtung, dass bei der Destillation von Tallöl in den zuerst übergehenden Fraktionen emulgierend wir kende Stoffe vorhanden sind, wurde ein neues Verarbeitungsverfahren für -da.s Tallöl gefunden.
Die Destillation zur Herstellung des zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zu verwendenden öligen Poduk- ; tes wird darnach zweckmässig in der Weise vorgenommen, dass als erste Fraktion nicht Tallvoröl wie bisher üblich aufgefangen wird, sondern die Destillation so lange fort gesetzt wird, als das Destillat noch emul- , gierend wirkende Stoffe in merklicher Menge enthält.
Zu diesem Zweck kann im allgemeinen die Destillation bis zu einem spezifischen Gewicht des übergehenden 01 von höchstens 0,92 fortgesetzt werden, wo bei der Brechungsindex des Produktes auf höchstens 1,48 (bei 20 gemessen) steigen soll.
Die Menge dieser Fraktion wechselt je nach der Zusammensetzung des Tallöls und scheint in gewissem Masse von der Zusam mensetzung des Holzes abhängig zu sein. Der Verlauf der Destillation im Hinblick auf das Emulgiervermögen der übergehenden Frak tionen kann durch folgende einfache Probe überprüft werden: 1000 g rohes Leinöl werden mit 100 g des zu prüfenden Öls versetzt. Dazu wer den 200 g Wasser gegeben und das Ganze in einer Homogenisierungsmaschine gemischt.
Die so gebildete Emulsion soll darauf wenig stens 24 Stunden lang stabil bleiben, .damit das 01 einen ausreichenden Gehalt an emGl- gierend wirkenden Stoffen besitzt, um gute Resultate zu geben.
Es. hat sich erwiesen, dass die in dieser Weise hergestellten emul,gierfähigen Öle leichter als die bisher verwendeten Öle in Faserstoffe, beispielsweise Holzfaserplatten, eindringen, wodurch eine erheblich bessere, durch die ganze Platte wirkende Härtung ("Durchhärtung") erzielt wird.
Es ist nicht notwendig, das obengenannte ölige Produkt allein zu verwenden, sondern es kann in vielen Fällen mit grossem Vor teil z. B. mit solchen Ölen kombiniert wer- den, wie sie für derartige Zwecke bisher ver wendet wurden, wodurch letztere Öle infolge der Anwesenheit des Tallölproduktes bes seres Eindringvermögen erhalten. Das ge nannte ölige Produkt kann auch in Kom bination mit Tallpech oder Tallharzsäure mit oder ohne Zusatz von Lösungsmitteln ver wendet werden.
Ausserdem kann man auch Tallpech oder Tallh.arzsäure zusetzen, die einer Oxydation oder einem Krackverfahren unterworfen wurden. Das genannte ölige Produkt kann ferner auch in Kombination mit Wachsen, Paraffin oder derartigen Stof fen verwendet werden.
Auch kann ihm mindestens ein fettes.<B>01</B> pflanzlicher oder tierischer Herkunft zu gesetzt werden.
Vorgenommene Proben haben erwiesen, dass auch ein Öl, das aus Tallvoröl oder des sen Fraktionen durch Erhitzen auf über 250 C, gegebenenfalls bei Zusatz eines weniger als 1 % des Gewichtes des Öls be tragenden Meta-lles., z. B. Magnesium, herge stellt wurde, entweder einzeln, oder beson ders aber in Kombination mit den bereits beschriebenen Fraktionen des Tallöls bei Ver wendung als Härtungsöl für z. B. Holz faserplatten ausgezeichnete Ergebnisse lie f ert.
Das genannte emulgierend wirkende ölige Produkt kann auch in Kombination mit z.. B. aus Tallöl hergestelltem sog. "Neutralöl", das heisst neutralen, ölartigen, unverseifbaren, aus dem Tallvoröl gewonnenen Anteilen verwen d det werden.
Es ist ausserdem möglich, in diesen ge nannten, öliges Produkt enthaltenden Ölen Natur- und Kunstharze zu lösen. Da diese Öle im Gegensatz zu andern für die erwähn ten Härtungszwecke häufig verwendeten Ölen sowohl in ölauflösenden Lösungsmitteln, wie Terpentinöl, als auch in Alkohol löslich sind, werden die Kombinationsmöglichkeiten mit Natur- und Kunstharzen von sowohl a.lkohol- als öllöslichem Charakter erheblich erweitert.
Es ist eine bekannte Tatsache, da.ss Faser platten, die mit bisher gebräuchlichen Ölen gehärtet wurden, bei der Wärmebehandlung eine rauhe Fläche erhalten und dass die Plat ten ausserdem nicht eben werden. Diese Nach teile werden bei Verwendung der zur Aus führung der Erfindung dienenden Härtungs- öle erheblich vermindert, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass die Platten vollständig durahgehärtet werden.
Ein an derer nicht unwesentlicher Vorteil bei die sem neuen Härtungsverfahren besteht in der Möglichkeit, eine dünne Schicht eines ein Phenol - Formaldehyd - Kondensationsprodukt enthaltenden Lackes oder eines andern härt- baren Lackes, z. B. durch Anstreichen oder Aufspritzen, auf der Fläche der ölgehärteten Platte aufzubringen und dann die Härtung der aufgetragenen Schicht, z. B. .durch Warmpressen, zu bewerkstelligen, wodurch gleichzeitig letztere Schicht mit der Unter lage verbunden wird.
Die obenerwähnte Wärmebehandlung der ölimprägnierten Faserplatte kann in der üblichen Weise in Wärmekammern oder durch Warmpressen bewerkstelligt werden.
Process for the production of oil-hardened fiberboard. The present invention is a. Process for the production of oil-hardened fibreboard, in particular panels and similar shaped pieces made of wood fibers.
In the production of oil-hardened fiber materials, such as fiberboard of various types, you have so far drying oils such. B. Chinese wood oil (tung oil), perilla oil, oiticica oil and dehydrated castor oil are used. Apart from the fact that these oils are expensive, they have the disadvantage that they do not really like to penetrate completely into the plate, which, as the person skilled in the art says, does not "harden through" it.
An oil hardening for example of wood fiber boards by known methods is carried out, for. B. in such a way that the plates are immersed for about 5 minutes in any suitable oil of the type mentioned at a temperature of 50 to 100 ° C. Then the plates are removed, wiped in a suitable manner and placed in a heating chamber, where they remain for about 15 to 5 hours at a temperature of 130 to 150 C.
This hardening of the oil has the consequence that the panels have less water absorption and higher strength, particularly resistance to bending and kinking.
The method according to the invention is now characterized in that a fiber-containing mass is brought together with an impregnating agent which contains at least one oily product obtained from tall oil by a treatment comprising at least one vacuum distillation, and is then processed into the finished fiberboard with heating.
An oily fraction obtained from tall oil only by vacuum distillation can be used as an impregnating agent for carrying out the process according to the invention. Other tall oil distillation fractions and other oily, fat or waxy additives can be added to this fraction.
"Tall oil" or "tallic acid" is the usual name for the raw product obtained by acidifying so-called sulphate soap (liquid resin or sulphate resin), a well-known by-product of the sulphate cellular process.
When this tall oil or tallic acid (this latter term is used because the product mainly consists of resin and fatty acids) is distilled in a vacuum, four products are essentially obtained, namely:
a) "Vorropfen", an oily "tall resin oil" or "Tallvo.röl" called product (up to now also called gokillenöl because it was mainly used for the internal lubrication of cast chills), which amounts to about 50 % </B> from unsaponifiable oil-like, the .suck. Substances forming neutral oil and otherwise mainly consists of fatty acids;
b) a liquid product consisting mainly of fatty acids, sometimes tall oil or distilled tall oil, called "tall fatty acid" according to modern nomenclature (see "Svensk Papperstidning", 1942, page 20a);
c) a solid resin-like fraction, formerly sulphate resin, now called "tall resin acid" and consisting essentially of abietic acid, and d) a distillation residue called "tall pitch".
It is also known that tall oil contains phytosterols which, in water-oil mixtures, cause the formation of emulsions. The phytosterols are found in the higher-boiling fractions of tall oil. It has now been established that the low-boiling distillate which passes over first also contains substances with an emulsifying effect.
This distillate consists u. a. from indifferent substances and fatty acids. It has been shown that both the fatty acids isolated from this distillate and the different substances have emulsifying effects on water-oil mixtures.
The distillate to be passed over first has a significantly stronger emulsifying effect than the subsequent fraction (tall fatty acid fraction). To produce the impregnation agent to be used according to the invention, the distillation of tall oil and any redistillates of its distillation products are advantageously carried out in such a way that
that fractions with a large content of emulsifying substances are obtained.
The higher-boiling tall oil fractions, which directly precede the actual tall fatty acid fraction, as well as parts of the tall fatty acid fractions 9 themselves are particularly suitable.
As the tall oil has been processed so far, the preliminary fraction, tallvor oil (Ko-. Killenöl), was separated, and then the so-called. Tall fatty acid fraction collected.
s The latter fraction is characterized by a low content of neutral substances and a content of resin acids that does not exceed 25. By observing that emulsifying substances were present in the fractions that were initially transferred during the distillation of tall oil, a new processing method for tall oil was found.
The distillation for the preparation of the oily Poduk- to be used for carrying out the process according to the invention; It is then expediently carried out in such a way that tallvor oil is not collected as the first fraction, as has been the case up to now, but the distillation is continued as long as the distillate still contains emulsifying substances in a noticeable amount.
For this purpose, the distillation can generally be continued up to a specific gravity of the transferred oil of at most 0.92, where the refractive index of the product should rise to at most 1.48 (measured at 20).
The amount of this fraction changes depending on the composition of the tall oil and seems to be dependent to a certain extent on the composition of the wood. The course of the distillation with regard to the emulsifying capacity of the passing fractions can be checked with the following simple sample: 1000 g of crude linseed oil are mixed with 100 g of the oil to be tested. To do this, whoever added 200 g of water and mixed the whole thing in a homogenizer.
The emulsion formed in this way should then remain stable for at least 24 hours, so that the oil has a sufficient content of emulsifying substances to give good results.
It. It has been shown that the emulsifiable oils produced in this way penetrate more easily into fibrous materials, for example wood fiber boards, than the oils used previously, which results in a considerably better hardening ("through hardening") acting through the entire board.
It is not necessary to use the above oily product alone, but it can in many cases with great advantage z. B. can be combined with such oils as they have been used for such purposes so far, whereby the latter oils get better penetration due to the presence of the tall oil product. The oily product mentioned can also be used in combination with tall pitch or tall resin acid with or without the addition of solvents.
It is also possible to add tall pitch or tall resin acid which has been subjected to an oxidation or a cracking process. The oily product mentioned can also be used in combination with waxes, paraffin or such substances.
You can also add at least one fat. <B> 01 </B> of vegetable or animal origin.
Samples carried out have shown that an oil which is made from tall oil or its fractions by heating to above 250 ° C., if necessary with the addition of a metal which is less than 1% of the weight of the oil. B. Magnesium, Herge was made, either individually, or FITS but in combination with the already described fractions of tall oil when using Ver as a hardening oil for z. B. Fibreboard gives excellent results.
Said emulsifying oily product can also be used in combination with, for example, so-called "neutral oil" made from tall oil, that is, neutral, oily, unsaponifiable fractions obtained from tallvor oil.
It is also possible to dissolve natural and synthetic resins in these oils that contain oily product. Since these oils, in contrast to other oils that are frequently used for the hardening purposes mentioned, are soluble in both oil-dissolving solvents such as turpentine oil and in alcohol, the possible combinations with natural and synthetic resins of both alcohol and oil-soluble character are considerably expanded.
It is a well-known fact that fiber boards which have been hardened with oils commonly used up to now are given a rough surface during the heat treatment and that the boards are also not even. These disadvantages are considerably reduced when using the hardening oils used to carry out the invention, which is probably due to the fact that the plates are completely durahhardened.
Another not insignificant advantage of this new curing process is the possibility of applying a thin layer of a lacquer containing a phenol-formaldehyde condensation product or another curable lacquer, e.g. B. by painting or spraying on the surface of the oil-hardened plate and then the hardening of the applied layer, z. B.. By hot pressing to accomplish, whereby the latter layer is connected to the base at the same time.
The above-mentioned heat treatment of the oil-impregnated fiberboard can be carried out in the usual manner in heating chambers or by hot pressing.