Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Platten. Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Faserplatten mit einer Dichte von 0,2 bis 1,1 bekannt, bei welchen ohne Zuhilfenahme artfremder Bindemittel das holzeigene Lignin als Bindestoff verwen det wird.
So wurde zum Beispiel vorgeschla gen, zellulosehaltige Materialien mit direktem oder indirektem Dampf so hoch zu erhitzen, bis das Lignin derart verändert wird, dass es bei der Heisspressung bei einer Tempera tur von über<B>1700</B> C und gleichzeitiger Druck einwirkung von mindestens 40 kg/cm2 als Bindemittel wirksam wird Lind so die Her stellung fester, wasserabweisender Platten er möglicht. Hierzu ist allerdings eine vorherige Koehung oder Dämpfung bei etwa 200 bis '_' 70o C und ein hoher Druck erforderlich, wo bei durch eine anschliessende plötzliche Ent spannung die Aktivierung des Lignins erhöht werden dürfte.
Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass es sehr viel Dampf ver braucht und hohe Temperaturen und Drücke erforderlich sind, die wieder die Lignozellu- lose überaus stark angreifen und hydrolp- sieren, wodurch die mechanische Festigkeit sowie die Ausbeute der Platten bedeutend herabgesetzt werden.
Ein anderer Vorschlag geht dahin, die l.ignozellulose nach mässiger oder stärkerer Vordämpfung, Zeidaserung usw. als Vlies in der Heisspresse auf über<B>1800</B> C, meistens über 2000 C, zu erhitzen, wodurch das Fliessen des Lignins erzwungen wird. Auch bei diesem Verfahren treten die gleichen Nachteile wie beim erstgenannten Verfahren ein.
Um bei der Vorbehandlimg der Ligno- zellulose wie auch bei der Heisspressung die schädlichen Temperaturen von über<B>1700</B> C zu vermeiden, wurde bereits das Lignin auf chemischem Wege in seinem thermoplastischen Verhalten dadurch geändert, dass man der Lignozellulose während der Aufbereitung des Faserbreies ein das Lignin plastifizier enden Mittel, wie zum Beispiel Phenol, Kresol, Ani lin, Harnstoff, Thioharnstoff usw., zusetzt.
Schliesslich ist es bereits bekannt, das Lignin ohne Verw endeng v an Plastifizierungs- mitteln durch alkalischen Abbau so zu ver ändern, dass es als Bindemittel verwendet, wer den kann. So wird in der Papiertechnik durch alkalischen Holzaufschluss das Lignin voll ständig gelöst und kann aus der sogenannten Schwarzlauge zum grössten Teil durch An säuern wieder ausgefällt werden, wobei aber in allen Fällen ein Verlust an Lignin ein tritt, wenn es einmal wasserlöslich gemacht worden ist.
über die alkalische Behandlung von Ligno- zellulose liegen eine Reihe von Arbeiten vor, wobei das Lignin vollständig, teilweise oder nur möglichst wenig gelöst werden soll. Bei dem letzteren Verfahren wird nur so viel Alkali angewendet, dass während der ganzen Koehung lediglich die sieh bildenden Säuren (Essigsäure) neutralisiert werden.
Derart aufgeschlossene Lignozelltilose wird nach dem Waschen und Pulverisieren für sich allein oder zusammen mit- Zusatzstoffen für Press- massen verwendet, wobei das Lignin unter bestimmten Bedingungen, nämlich bei Tem peraturen über<B>1800C</B> und Drücken über 140 atü, meist um 200 atü, harzmässig ab bindet.
Bei diesem Verfahren wird beim A.ufschluss der Lignozellulose der pn Wert während der Kochung zwischen 4 bis 7 ge- halten, was einem Zusatz von 1 bis 10 % Al- kali auf trockene Holzsubstanz entsprieht,
und die Lignozellulose in dieser verdünnten Lauge verschieden lange Zeit (um 1 Stunde) bei Temperaturen bei<B>1800</B> C gekocht. Es ist nun nicht möglich, die Verhältnisse, die zur Herstellung eines optimalen Lignozellulose- stoffes für Pressmassen führen, auf einen Stoff zur Erzeugung von Faserplatten anzu wenden. Denn bei der Erzeugung von Press- rnassepulver ist. die Beschaffenheit der Faser, die Korngrösse und die Farbe nicht von Be deutung, hingegen aber bei der Herstellung von Faserplatten überaus wichtig.
So wer den für die Erzeugung von Lignozellulose für Pressmassen zum Beispiel im allgemei nen Hartholzsägespäne oder Sägemehl verwen det, jvelches Produkt zur Erzeugung von Faserplatten hingegen durehaus ungeeignet ist. Weiters muss beim Aufschluss auf die Farbe keine Rücksicht genommen werden, da Pressmassen aus aktivierter Lignozellulose im allgemeinen dunkelbraun bis schwarz sind.
Eine Ligninaktivierung zur Herstellung von Faserplatten geht daher von ganz andern Voraussetzungen aus, als dies bei der Herstel lung von Lignozellulose für Pressmassen der Fall ist.
Es wurde nun gesunden, dass durch An wendung eines ganz bestimmten, im folgenden ;genau beschriebenen Aufschliessungsvorgan- ges die Lignozellulose so verändert wird, dass sie für die Herstellung von Faserplatten ver schiedener Dichte besonders geeignet. ist und Platten von einer Qualität ergibt, die nach andern Verfahren entweder gar nicht oder nur unter Anwendung wesentlich höherer Temperaturen oder Drücke erzielt werden können.
Das erfinclun;s-emässe Verfahren zur Her stellung von Formkörpern, insbesondere Plat ten, ohne Bindemittelzusatz durch Druckauf- schluss von Holz mit alkalisch reagierenden Lösungen ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschluss bei 7,5 bis 8,5 atü während 2 bis 4.
Stunden unter Anwendung einer verdünn ten Lösung eines Aufschlussmittels, deren Ge halt an alkalisch reagierenden Verbindungen, als NaOH gerechnet, 2 bis 4 Gewichtsprozent der trockenen Holzsubstanz entspricht, vorge nommen wird, so dass das aufgesehloss. ene Pro dukt einen pH-Wert von :
5,5 bis 7 aufweist, worauf das so behandelte Gut zerfasert, so dann entwässert und durch Einwirkung von Druck und Wärme ztt Formkörpern verpresst wird.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist das Einhalten der angegebenen Gehalte an alkalisch reagierenden Verbindungen, Drücke und Zeiten von besonderer Bedeutung, da sonst die Qualität der erzeugten Produkte wesentlich herabgesetzt werden würde. So wiirde eine Erhöhung der angegebenen Ge halte an alkalisch reagierenden Verbindungen das Wasserlösliehwerden des Lignins fördern, was einen Verlust an Bindemittel bedeutet.
Anderseits würden geringere Gehalte an alka lisch reagierenden Verbindungen einen zu tiefen pH-Wert und damit einen Angriff auf die Zellulose bewirken, was eine Verminde rung der Beständigkeit der erzielten Form körper zur Folge hätte. Ein niedrigerer Druck als angegeben, ergibt. eine Verminderung der Aktivierung des Ligrrirrs mit erheblich schlech teren Werten der Festigkeit und Wasser- beständigkeit, hingegen führt eine Druckerhö hung zu wesentlich dunkleren, unansehnlichen Produkten, ohne dass die Festigkeitseigen sehaften verbessert. werden.
Auch eine Erhö hung der Aufschliessungszeit verursacht eine Verminderung des End-pH-Wertes und damit wieder einen Angriff auf die Zellulose, was wieder eine llerabsetzung des Festigkeitswer tes verursacht. Als Aufschlussmittel kann ausser NaOH jede andere alkalisch reagierende Verbindung, wie Na2C03, Ca(OH)2 usw., verwendet werden, und zwar in der angege benen NaOH-Menge entsprechenden Mengen.
Nach dem alkalischen Aufschluss kann das Lignozelluloseprodukt in den üblichen Zer- faserungsmasehinen zerfasert und der Faser brei auf einen pH-Wert um 5 eingestellt wer den, wobei es gegebenenfalls von Vorteil ist, in üblicher Weise zur Erhöhung der Wasser festigkeit einen wasserabstossenden Stoff in einer Menge von 1 bis maximal 2 % zuzu- setzen. Es kann dies irgendein Erdölprodukt, wie Paraffin, Ceresin,
Montanwachs, Erdöl harze oder Bitumen, sein.
Nach der Entwässerung auf einer Lang- oder Rundsiebmaschine oder einem Form kasten wird das Faservlies durch Heisspressen zur Faserplatte oder durch Trocknen zur Dämmplatte geformt. Bei Heisspressen bei einer Presstemperatur unter 1700 C - am besten bei 160 bis 1700 C - und einem Press- druck unter 40 atü - am besten um 25 atü werden Platten erzeugt, die eine mechanische Festigkeit und Wasserfestigkeiten aufweisen, die mit keinem andern Verfahren, das ohne Bindemittel arbeitet, erzielt werden.
<I>Beispiel:</I> 100 kg absolut trockener Fichten-Hack- späne werden nach ausreichendem Evakuieren mit 1000 Liter 0,3prozentiger NaOH-Lösung zwei Stunden bei 8 atü gekocht. Die Koch lauge hat nach beendeter Koehung einen pH- Wert von 6,1.
Das Kochprodukt wird nun schonend zerfasert, so dass die Faser nicht zerstört wird. Nach Zusatz von 1% Bitumen- emulsion und Ansäuern mit Alaunlösung auf PH 5 wird zu einem Faservlies entwässert und dieses bei 25 atü und<B>1600</B> C in einer Presse zu einer harten Faserplatte folgender Eigen schaften verpresst:
EMI0003.0042
Biegefestigkeit <SEP> 680 <SEP> kg(cm2
<tb> Wasseraufnahme <SEP> in <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 151/o
<tb> Quellung <SEP> in <SEP> 24 <SEP> h <SEP> <B>91/0</B>
<tb> Dichte <SEP> 1,0 Demgegenüber haben die besten am Markt befindlichen Faserplatten, die unter Zusatz von Bindemitteln, wie Phenolformaldehyd- bzw. Harnstoffharzen usw., hergestellt sind,
Festigkeiten von durchschnittlich 500 kg und eine Wasseraufnahme von 15 bis 20 % bei einer Dichte von 1,0.