Verfahren zur Herstellung von Profilkorpern aus Holz
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Profilkörpern aus Holz unter Verwendung von thennaplasti- schen Kunstharzen als Bindemittel.
Es ist bereits bekannt, formkörper aus Holz alxs einem Gemiiseh von kleinen Holzteilehen, wie sie beim Schleifen und'Mahlen von Holz anfallen, sowohl mit in der Wärme aushärtenden Kunstharzen, wie Phenolharzen, als auch mit thermoplastischen Kunstharzen zu Profilkorpern zu verarbeiten.
Bei Pressmassen mit aushärtenden Kunstharzen werden sehr harte und in ihrer Färbung dunkle Produkte erzielt, die infolge der bleibenden Aushärtung nicht mehr weiter verformbar sind, wobei bei der Herstellung anfallendeAbfälleauchnicht mehr weiterverarbeitbar sind. Auch haben die so herge stellten Produkte nicht mehr das Aussehen und dieEigenschaften des Holzes.
Bei Verwendung von thermoplastischen Elmstha ; rzen in Gemisch mit Holzteilchen als Fmllmittel waren bisher längere Vorarbeiten hinsichtlich der Herstellung und Zubereitung der Gemische, wie Mahlen, Kneten, Angelatinieren usw. erforderlich, und die notwendi ben Anteile an thermoplastischen Kunststoffen waren erheblich, so da# Produkte ent- standen, die mehr den Charakter eines Kunst stoffes aufwiesen, ala den eines Holzproduktes.
Aueh wurde im allgemeinen besonders feingemahlen-es Solz verwendet, um innige Mischungen und einheitliehe Pressmassen als Ausgangsmaterial zu erhalten.
Es wurde nun festgestellt, dass sich Profil- körper aller Art nach dem Pre#verfahren wirtschaftlich und in einfachster Weise her- stellen lassen, wenn mam das billigste Material aus Holz, wie die beim Gattern und Sägen anfallenden Holzspäne, in einer Menge vom mehr als 50 Gewichtsprozenten, am besten nach vorhergehender, möglichst weitgehender Trocknung, mit thermoplastischen Kunststof- fen, weichmachern, Gelatinierungsmitteln, Gleitmitteln ulld ausserdem mit einem säure- bindenden Mittel vermischt, das verhindert, dass die Holzteichen bei der Verarbeitung durch Wärmeeinwirkung organische Säuren, wie Gerbsäure, Essigsäure, Ameisensäure und andere Produkbe,
wie sie bei der trockenen Destillation von Holz entstehen, abspalten und die bewirken,. dass der pg-Wert des Gemisches in der Nähe des Neutralpunktes gehalten wird.
Als solche Stoffe kommen säurebindende Carbonate, z. B. Magnesiumcarbonat, oder Cal ciumoarbonat, in Frange.
Bei Freiwerden grö#erer Mengen von Säu- ren während der Veraubeitung kann an Stelle oder in Verbindung mit dem Carbonat ein basisches Oxyd, wie Calciumoxyd oder Ma gnesiumoxyd, oder clas entspreehende Hydro xyd hinzugesetzt werden.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass den Holzspänen die thermo plastischen Kunststoffe, Weichmacher, Gelatinierungsmittel, Gleitmittel und das säurebin- dende Mittel in Pulverform zugesetzt werden, so dass stets ein trockenes Gemisch in der Presse zur Verarbeitung kommt. Eine besondere Aufbereitung der Bestandteile durch eine Mahl- und knetbehandlung vor oder während des Mischens ist. hierbei-nicht erforderlich. Es ist sogar möglieh, dureh dosierte Zugabe der Komponenten ohne vorherige Mischung, d. h. mit direkter Einfühlung der Komponenten in die Presse zu arheiten.
Die Erfindung sei an einem Beispiel er- läutert :
Eine Menge von 68 kg Sägespänen aus Kiefernholz, die bis auf etwa 6% Feuchtig keitsgehalt getrocknet wurde, wird in einem Trommelmischer mit 38 kg eines pulverformi- gen thermoplastischen Kunststoffes, z. B. Polyvinylchlorid, sowie mit 3, 5 kg Zinkstearat als pulverformigem Gleitmittel, 5 kg Dimethyl- diphenyl-Harnstoff als pulverförmigem Gelatinierungs- und Weichmachungsmittel und ausserdem mit 3 kg pulverförmigem Magnesiumcarbonat als säurebindendem Zusatz innig vermiseht.
Bei Holzern mit höherem Säuregehalt, wie bei Eiehe, Gabun, wird ausserdem der erfor- derliche Zusatz von Neutralisationsmitteln, wie Magnesiumhydroxyd, hinzugefügt.
Die Gemische werden in ein ; 8r Strang- oder Formpresse, die auf 150-210 C aufgeheizt ist, zu Profilkorpern aller Art ;, wie Leisten, Rohren, Ringen, Sehalen oder dergleichen bis zu den feinsten, kleinsten und exaktesten Abmessungen verpresst.
Neben der hohen Wirtschaftlichkeit des VErfahrens ergeben sieh noch weitere Vorteile :
Da die in der Wärme frei werdenden Säu- ren dureh säurebindende Stoffe gebunden werden, tritt ein korrodierend wirkender Ein flu# auf die Werkzeuge nicht ein,
Die in den Sägespänen noch vorhandene Restfeuchtig'keit wird infolge der bei der Verarbeitung auftretenden hohen Temperatur frei.
Sie kann zwar bei geeignet konstruierten Pre ssen hunter Vermeidung von Blasenbildung bereits vorher entweiehen ; um aber d'en kriti sehen Rest der Feuchtigkeit zu beseitigen und wirklich glatte und einwandfreie Produkte zu erzielen, werden vorteilhaft die vorhanide- nen Restfeuchtigkeiten noch durch Zusätze, von Stoffen, die Wasser binden, beseitigt. Als solche kommen in Frage : wasserfreies Cal ciumsulfat, Kupfersultat, Silica-Gel und der gleichen.
Die Formkörper besitzen in weitgehendem
Masse den Charakter des Holzes in Hinbliek auf Nagelfähigkeit, Einschneiden von Gewin den und Hobelfähigkeit und lassen sieh somit it wie Holz bearbeiten.
Ausserdem lassen sieh die Formkörper durch Zusatz von Fairbstoffen in den verschie densten Farben herstollen und sofort, nach dem Pressen, solange sie sich noch im plastischen Zustand befinden, nach andern Dimen sionen hin weiterverformen. Auch nach dem
Erkalten und Erhärten der Produkte lassen sich diese bei erneuter Erwärmung weiter verformen. So können Hohlkörper, z. B. Rohre, nachträglich dem Gebrauchszweck entspre chend gebogen werden.
Schliesslich können etwa entstehende Ab- fälle der Verarbeituing immer wieder neu zugeführt werden, so dass ihre restlose Verwer tung gewährleistet ist.
Die naeh dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Erzeugnisse zeichnen sich durci eine hohe Festigkeit aus, anderseits sind unerwünschte Eigenschaften des Holzes, wie Deformierungen infolge Feuchtigkeit und leichte Brennbarkeit, nicht mehr vorhanden.
Die naeh dem Verfahren hergestelilten Erzeug- nisse nehmen keine Feuchtigkeit auf, sind allso nicht quellbar und sind fäulnisfest. Gegen mechanische Zerstörung durch Nagetiere, Thermiten usw. können den Gemischen auch die bekannten Fra#gifte zugesetzt werden.
Schliesslich sind die Erzeugnisse auch gegen chemische Einflüsse, wie Säuren und Laugen, widerstandsfähig.
Process for the production of profile bodies from wood
The invention relates to a method for producing profile bodies from wood using thennaplastic synthetic resins as binders.
It is already known to process molded bodies made of wood as a mixture of small pieces of wood, such as those obtained during grinding and grinding of wood, both with thermosetting synthetic resins, such as phenolic resins, and with thermoplastic synthetic resins to form profile bodies.
In the case of molding compounds with hardening synthetic resins, very hard products are obtained which are dark in color and which, as a result of the permanent hardening, are no longer deformable, and waste produced during manufacture cannot be further processed. The products manufactured in this way no longer have the appearance and properties of wood.
When using thermoplastic Elmstha; For molds mixed with wood particles as filler, lengthy preparatory work with regard to the production and preparation of the mixtures, such as grinding, kneading, gelatinizing, etc., was necessary, and the necessary proportions of thermoplastics were considerable, so that # products were created that were more had the character of a plastic, ala that of a wood product.
Also, in general, particularly finely ground sol was used in order to obtain intimate mixtures and uniform molding compounds as starting material.
It has now been found that profile bodies of all kinds can be produced economically and in the simplest way using the Pre # process if the cheapest material made of wood, such as the wood chips that occur during gating and sawing, is more than 50 percent by weight, preferably after drying to the greatest possible extent, mixed with thermoplastics, plasticizers, gelatinizing agents, lubricants and also with an acid-binding agent that prevents the wood ponds from being exposed to heat during processing with organic acids such as tannic acid, Acetic acid, formic acid and other products,
how they arise in the dry distillation of wood, split off and the effect. that the pg value of the mixture is kept close to the neutral point.
Acid-binding carbonates such. B. magnesium carbonate, or calcium carbonate, in frange.
If larger amounts of acids are released during digestion, a basic oxide, such as calcium oxide or magnesium oxide, or the corresponding hydroxide can be added instead of or in conjunction with the carbonate.
An essential feature of the invention is that the thermoplastic plastics, plasticizers, gelatinizing agents, lubricants and the acid-binding agent are added in powder form to the wood chips, so that a dry mixture is always processed in the press. There is a special preparation of the ingredients through a grinding and kneading treatment before or during mixing. here-not required. It is even possible, by metered addition of the components without prior mixing, i.e. H. to work with the components directly in the press.
The invention is explained using an example:
A quantity of 68 kg of pine sawdust, which has been dried to about 6% moisture content, is mixed in a drum mixer with 38 kg of a powdered thermoplastic material, e.g. B. polyvinyl chloride, as well as with 3.5 kg of zinc stearate as a powdered lubricant, 5 kg of dimethyl diphenyl urea as a powdered gelatinizing and softening agent and also with 3 kg of powdered magnesium carbonate as an acid-binding additive.
For wooders with a higher acid content, such as Eiehe, Gabon, the necessary addition of neutralizing agents, such as magnesium hydroxide, is added.
The mixtures are in one; 8r extrusion or molding press, which is heated to 150-210 C, to profile bodies of all kinds, such as strips, tubes, rings, necks or the like, pressed to the finest, smallest and most precise dimensions.
In addition to the high economic efficiency of the process, there are other advantages:
Since the acids released in the heat are bound by acid-binding substances, there is no corrosive effect on the tools.
The residual moisture still present in the sawdust is released as a result of the high temperature that occurs during processing.
It can indeed escape beforehand with suitably constructed presses, avoiding the formation of bubbles; However, in order to remove the remaining moisture from the criti and to achieve really smooth and perfect products, the existing remaining moisture is advantageously removed by adding substances that bind water. As such, there are: anhydrous calcium sulfate, copper result, silica gel and the like.
The moldings have to a large extent
Measure the character of the wood in terms of nailability, cutting of threads and planing ability and thus let it be processed like wood.
In addition, the moldings can be produced by adding fair substances in a wide variety of colors and immediately after pressing, as long as they are still in the plastic state, they are further deformed in other dimensions. Even after
When the products cool and harden, they can be further deformed when heated again. So hollow body such. B. tubes are subsequently bent accordingly to the intended use.
Ultimately, any waste that arises can be returned to processing over and over again so that it is completely recycled.
The products manufactured according to the process according to the invention are distinguished by their high strength, on the other hand undesirable properties of the wood, such as deformations due to moisture and easy flammability, are no longer present.
The products manufactured after the process do not absorb any moisture, are therefore not swellable and are rot-proof. The known pollutants can also be added to the mixtures against mechanical destruction by rodents, thermites, etc.
Finally, the products are also resistant to chemical influences such as acids and alkalis.