CH621291A5

CH621291A5 - Process for preparing flameproofing components for wood chipboards

Info

Publication number: CH621291A5
Application number: CH1170176A
Authority: CH
Inventors: Rainer Dr Taubert; Gerhard Dr Grams; Friedrich Freitag
Original assignee: Kalk Chemische Fabrik Gmbh
Priority date: 1976-05-15
Filing date: 1976-09-15
Publication date: 1981-01-30
Also published as: FR2351165B1; SE416816B; BE850794A; FI762923A; FR2351165A1; DE2621739C2; GB1555891A; DE2621739A1; SE7611793L

Description

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2 2nd

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS

1. Verfahren zur Herstellung von Flammschutzkomponenten für Holzspanplatten aus Borverbindungen, anorganischen Säuren und Trägerstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass Borminerale mit feinzerteilten Trägerstoffen innig vermischt und unter ständiger Bewegung mit einer Mineralsäure in solcher Konzentration und Menge besprüht werden, die zur Umsetzung der Borminerale in Borsäure und zur Bildung eines granulierfähigen Gemisches ausreicht, das granuliert und getrocknet wird. 1. A process for the production of flame retardant components for wood chipboard from boron compounds, inorganic acids and carriers, characterized in that boron minerals are intimately mixed with finely divided carriers and sprayed with constant movement with a mineral acid in such a concentration and amount that are required to convert the boron minerals into boric acid and sufficient to form a granulable mixture, which is granulated and dried.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gemisch aus Bormineralen und feinzerteilten Trägerstoffen eine geringe Menge an wasserbindenden Substanzen zugemischt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a small amount of water-binding substances is added to the mixture of boron minerals and finely divided carriers.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1—2, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat nachgetrocknet wird. 3. The method according to claims 1-2, characterized in that the granules are dried.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat neutralisiert wird. 4. The method according to claims 1-3, characterized in that the granules are neutralized.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als Bormineral Colemanit eingesetzt wird. 5. The method according to claims 1-4, characterized in that colemanite is used as boron mineral.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass auf 100 Gewichtsteile Bormineral 5-200 Gewichtsteile, vorzugsweise 20—75 Gewichtsteile, Trägerstoff eingesetzt werden. 6. Process according to claims 1-5, characterized in that 5-200 parts by weight, preferably 20-75 parts by weight, of carrier material are used for 100 parts by weight of boron mineral.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1—6, dadurch gekennzeichnet, dass als Mineralsäure Schwefelsäure oder Phosphorsäure eingesetzt wird. 7. The method according to claims 1-6, characterized in that sulfuric acid or phosphoric acid is used as the mineral acid.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gemisch aus Bormineralen und Trägerstoffen während des Besprühens mit Mineralsäure eine Temperatur zwischen 10 und 200° C, vorzugsweise zwischen 20 und 8. The method according to claims 1-7, characterized in that in the mixture of boron minerals and carriers during spraying with mineral acid a temperature between 10 and 200 ° C, preferably between 20 and

100° C, aufrechterhalten wird. 100 ° C, is maintained.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem die Granuliervorrichtung verlassenden Produkt ein Wassergehalt von 10—40 Gew.% und in dem Endprodukt von 1—20 Gew. % eingestellt wird. 9. Process according to claims 1-8, characterized in that a water content of 10-40% by weight is set in the product leaving the granulating device and 1-20% by weight in the end product.

10. Verfahren nach Ansprüchen 1—9, dadurch gekennzeichnet, dass als wasserbindende Substanz Stärke oder abbindefähiges Calciumsulfat eingesetzt wird. 10. The method according to claims 1-9, characterized in that starch or settable calcium sulfate is used as the water-binding substance.

11. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Endprodukt zur Neutralisierung mit Ammoniak begast wird. 11. The method according to claim 4, characterized in that the end product is gassed with ammonia for neutralization.

12. Verfahren nach Ansprüchen 1—11, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsprühen der Mineralsäure auf das Gemisch aus Trägerstoff und Bormineral in einem Kurzzeitmischer erfolgt. 12. The method according to claims 1-11, characterized in that the spraying of the mineral acid onto the mixture of carrier and boron mineral is carried out in a short-time mixer.

Um eine vielseitige Verwendbarkeit von aus Holzspänen erzeugten Formkörpern, wie beispielsweise Spanplatten, zu gewährleisten, müssen diese mit solchen Eigenschaften ausgestattet sein, dass sie möglichst viele der technischen Anforderungen erfüllen, die durch das jeweilige Anwendungsgebiet, '.vie beispielsweise auf dem Bausektor, an ein solches Material gestellt werden. Für viele dieser Anwendungszwecke ist es nuch wünschenswert, Spanplatten einsetzen zu können, die nur Nchwer entflammbar sind. Hierbei gilt es als allgemeiner Standard, die Bedingungen der DIN-Norm 4102 B 1 zu erfüllen. In order to ensure that moldings made from wood chips, such as chipboard, can be used in a variety of ways, they must be equipped with properties such that they meet as many of the technical requirements as possible due to the respective field of application, for example in the construction sector such material will be provided. For many of these applications, it is also desirable to be able to use chipboard that is only flammable. It is a general standard to meet the requirements of DIN standard 4102 B1.

Es ist bereits bekannt, phenolharz- oder carbamidharzver-ieimte Spanplatten mit flammwidrigen Eigenschaften herzustellen. Eine dieser Möglichkeiten besteht darin, unbrennbare Schichten aus anorganischen Stoffen, wie beispielsweise Asbest, Glaswolle, Vermiculit od. dgl., auf der Oberfläche oder im Innern der Platten anzubringen. Solche Schichten vermindern jedoch erheblich die Festigkeit der Platten. Aussenschichten erschweren ausserdem die Behandlung der Oberflächen und ergeben einen schlechten Haftgrund für Leime oder Lak-ke. Zudem ist in beiden Fällen nur eine geringe Flammwidrigkeit zu erreichen. It is already known to produce phenolic resin or carbamide resin-glued chipboards with flame-retardant properties. One of these possibilities is to apply non-flammable layers of inorganic substances, such as asbestos, glass wool, vermiculite or the like, on the surface or inside the plates. However, such layers significantly reduce the strength of the plates. Outer layers also complicate the treatment of the surfaces and result in a poor adhesive base for glue or lac-ke. In addition, only a low level of flame resistance can be achieved in both cases.

Eine wesentlich bessere Wirkung lässt sich nach anderen bekannten Verfahren erzielen, wenn die Holzspäne der Platte direkt mit einem entsprechenden Flammschutzmittel behandelt werden. A much better effect can be achieved by other known methods if the wood chips of the board are treated directly with an appropriate flame retardant.

Dazu können Späne mit flüssigen Mitteln oder den Lösungen fester Mittel getränkt oder mit festen Mitteln in feinzerteilter Form vermischt werden. For this purpose, chips can be impregnated with liquid agents or the solutions of solid agents or mixed with solid agents in finely divided form.

Unter den anorganischen Stoffen zur Flammschutzbehandlung von Holz stellt bekanntlich Borsäure ein sehr wirkungsvolles Mittel dar. Die Anwendung dieser Flammschutzkomponente bei Holzspanplatten ist jedoch schwierig. So ist aus der DE-OS 2 421 289 bzw. der DE-OS 2 530 295 ein Herstellungsverfahren für feuerhemmende Holzspanplatten bekannt, wonach die gesamten zur Herstellung der Platten dienenden Holzspäne vor dem Verleimen mit der wässrigen Lösung einer Borverbindung und einer anorganischen Säure besprüht werden. Die danach erforderliche Abdampfung des Wassers und Trocknung der Späne ist sowohl verfahrenstechnisch als auch wirtschaftlich sehr nachteilig. Das gleiche gilt vom Tränken oder Besprühen der fertigen Platten mit solchen Lösungen. In diesem Fall kommt noch eine Verminderung der Festigkeit der behandelten Platten hinzu. As is well known, among the inorganic substances for flame retardant treatment of wood, boric acid is a very effective agent. However, the application of this flame retardant component to chipboard is difficult. DE-OS 2 421 289 and DE-OS 2 530 295, for example, disclose a manufacturing process for fire-retardant particle boards, according to which the entire wood chips used to produce the panels are sprayed with the aqueous solution of a boron compound and an inorganic acid before gluing . The subsequent evaporation of the water and drying of the chips is very disadvantageous both in terms of process technology and economically. The same applies to soaking or spraying the finished plates with such solutions. In this case there is also a reduction in the strength of the treated panels.

Somit erscheint der Weg, die Flammschutzkomponenten in trockner Form den Holzspänen vor oder nach dem Beieimen zuzusetzen, erfolgversprechender. In der DE-AS 1 198 539, in der empfohlen wird, den Spanholzgemischen ausgeschiedene Feinstanteile oder Schleifstaub zuzugeben, wird bereits darauf hingewiesen, dass dieses Feingut gleichzeitig auch als Trägermaterial für weitere Zusatzstoffe, u. a. auch für feuerhemmende Mittel, dienen kann. Thus, the way to add the flame retardant components in dry form to the wood chips before or after gluing seems more promising. In DE-AS 1 198 539, in which it is recommended to add excreted fine particles or sanding dust to the chipboard mixtures, it is already pointed out that this fine material is also used as a carrier material for other additives, among other things. a. can also be used for fire retardants.

Eine ähnliche Arbeitsweise ist der DE-OS 1 653 254 zu entnehmen, nach der Schleifstaub oder andere Zerkleinerungsprodukte mit einem feingepulverten, festen Flammschutzmittel vermischt und in die Deckschichten von Holzspanplatten eingebracht werden. A similar procedure can be found in DE-OS 1 653 254, according to which grinding dust or other comminution products are mixed with a finely powdered, solid flame retardant and introduced into the outer layers of wood chipboard.

Nachteilig bei dieser Arbeitsweise ist die Tatsache, dass die feinteiligen Flammschutzmittel von den Trägermaterialien bei weitem nicht so fest gebunden werden, wie dies erforderlich erscheint, so dass im Verlauf des Spanplatten-Fabrikationsver-fahrens einmal Entmischungen eintreten, die wiederum Platten mit ungleichmässigen Eigenschaften zur Folge haben und dass weiterhin erhebliche Staubbelästigungen verursacht werden. A disadvantage of this method of operation is the fact that the finely divided flame retardants are by far not bound as firmly by the carrier materials as it appears to be, so that segregation occurs in the course of the chipboard manufacturing process, which in turn results in boards with uneven properties and that considerable dust nuisance continues to be caused.

Diese Nachteile sucht die DE-PS 1 812 825 zu vermeiden, nach der als Trägermaterial für die feingepulverten, festen Flammschutzmittel ein Fasermaterial verwendet wird, das die feinteiligen Zusatzstoffe wesentlich fester binden soll. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch durch diese Arbeitsweise die Entmischungs- und Staubprobleme nicht restlos zu lösen sind. DE-PS 1 812 825 seeks to avoid these disadvantages, according to which a fiber material is used as the carrier material for the finely powdered, solid flame retardants, which is intended to bind the fine-particle additives much more firmly. However, it has been shown that this method of working does not completely solve the separation and dust problems.

Eine andere Möglichkeit, diese Schwierigkeiten zu umgehen, beschreibt die DE-AS 2 112 299. Danach wird der gesamte, bei der Spanplattenherstellung anfallende Staub- und Feinanteil, der dabei als Träger für Flammschutzmittel dienen kann, mit oder ohne Bindemittel unter Druck zu tablettenartigen oder spanähnlichen Rohlingen geformt, die dann dem Spänegemisch zur Spanplattenherstellung zugesetzt und mit diesem zusammen weiterverarbeitet werden. Bei dieser Tablettierung entstehen jedoch Produkte mit hohem Schüttgewicht, die nur in der Mittelschicht von Spanplatten verwendet werden können, so dass die Deckschichten gegen Entflammung ungeschützt bleiben. Another way of circumventing these difficulties is described in DE-AS 2 112 299. Thereafter, the entire dust and fine fraction resulting from the production of chipboard, which can serve as a carrier for flame retardants, with or without a binder becomes tablet-like or pressurized Chip-like blanks are formed, which are then added to the chip mixture for chipboard production and processed together with it. However, this tabletting produces products with a high bulk density that can only be used in the middle layer of chipboard, so that the top layers remain unprotected against ignition.

Daher wurde nach einem Verfahren gesucht, das es gestattet, Flammschutzkomponenten für Holzspanplatten herzustellen, die nicht mit den genannten Nachteilen behaftet sind. Therefore, a process was sought that would allow flame retardant components for wood chipboard to be produced that do not have the disadvantages mentioned.

s s

10 10th

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20 20th

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30 30th

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40 40

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Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von Flammschutzkomponenten für Holzspanplatten aus Borverbindungen, anorganischen Säuren und Trägerstoffen gefunden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Borminerale mit feinzerteilten Trägerstoffen innig vermischt und unter ständiger Bewegung mit einer Mineralsäure in solcher Konzentration und Menge besprüht werden, die zur Umsetzung der Borminerale in Borsäure und zur Bildung eines granulierfähigen Gemisches ausreicht, das granuliert und getrocknet wird. A process has been found for producing flame retardant components for particle board from boron compounds, inorganic acids and carriers. The process is characterized in that boron minerals are intimately mixed with finely divided carriers and sprayed with constant movement with a mineral acid in a concentration and amount sufficient to convert the boron minerals into boric acid and to form a granulable mixture which is granulated and dried.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die Umsetzung der Borminerale zu Borsäure unter Vermeidung einer flüssigen oder auch maischenartigen Phase, selbst bei sehr kurzen Reaktionszeiten, in völlig befriedigender Weise durchgeführt werden kann. Dabei wird ein Aufschlussgrad von mindestens 85 %, häufig sogar mehr als 90%, erreicht. A particular advantage of the process according to the invention is that the conversion of the boron minerals to boric acid can be carried out in a completely satisfactory manner, even with very short reaction times, while avoiding a liquid or also a mash-like phase. A degree of digestion of at least 85%, often even more than 90%, is achieved.

Als Trägerstoffe für die erfindungsgemässe Herstellung der Flammschutzkomponenten eignen sich die verschiedensten Arten von faserigen oder saugfähigen Materialien, wie beispielsweise Holzfasern, Holzspäne, Holzstaub, tierische Federn, pflanzliche, mineralische oder synthetische Fasern sowie Tex-til- oder Kunststoffabfälle. Als besonders geeignet hat sich zerfasertes Altpapier erwiesen. Es können aber auch mineralische, insbesondere silikatische Materialien, vorzugsweise Kieselgur, Vermiculit, Blähtone oder Blähglimmer, eingesetzt werden. Ebenso lassen sich Gemische dieser Trägermaterialien verwenden. Diesen feinzerteilten Faserstoffen oder sonstigen Trägerstoffen wird dann ein Bormineral in feiner Vermahlung zugesetzt. Besonders bewährt hat sich dazu das Calciumbo-rat-Mineral Colemanit. Vorteilhaft sollen etwa 96 Gew.% dieses Borminerals eine Korngrösse <0,1 mm haben. Die Zugabemenge an Bormineral wird vorzugsweise so bemessen, dass pro 100 Gewichtsteile Bormineral 5-200 Gewichtsteile, vorzugsweise 20-75 Gewichtsteile, Trägerstoff eingesetzt werden. A wide variety of fibrous or absorbent materials, such as, for example, wood fibers, wood chips, wood dust, animal feathers, vegetable, mineral or synthetic fibers, and textile or plastic waste, are suitable as carriers for the production of the flame retardant components according to the invention. Fibrous waste paper has proven to be particularly suitable. However, mineral, in particular silicate, materials, preferably diatomaceous earth, vermiculite, expanded clay or expanded mica, can also be used. Mixtures of these carrier materials can also be used. A finely ground boron mineral is then added to these finely divided fibers or other carriers. The calcium borate mineral colemanite has proven particularly useful. About 96% by weight of this boron mineral should advantageously have a grain size of <0.1 mm. The amount of boron mineral added is preferably such that 5-200 parts by weight, preferably 20-75 parts by weight, of carrier are used per 100 parts by weight of boron mineral.

Neben Colemanit lassen sich auch andere Borverbindungen, die sich mit einer Mineralsäure zu Borsäure umsetzen, verwenden. Insbesondere sind die Bormaterialien Pandermit, Ulexit, Kernit, Rasorit, Ascharit, Hydroboracit, Datolith sowie Borax verwendbar. In addition to colemanite, other boron compounds that convert to mineral acid with a mineral acid can also be used. In particular, the boron materials pandermite, ulexite, kernite, rasorite, asharite, hydroboracite, datolite and borax can be used.

Damit die durch die Säurebehandlung entstehende Borsäure ausreichend fest auf dem Trägerstoff haftet, wird das trockne Gemisch aus Trägerstoff, Bormineral und gegebenenfalls wasserbindender Substanz erfindungsgemäss unter lebhafter Bewegung mit der Mineralsäure besprüht. Als Mineralsäuren werden vorzugsweise Phosphorsäure oder Schwefelsäure verwendet, die dabei in einer Konzentration von 45-63 Gew. % P205 bzw. 96 Gew. % H2S04 eingesetzt werden. Dabei ist die Säuremenge so zu bemessen, dass die zur Bildung von Borsäure aus dem Bormineral annähernd stöchiometrische Menge zur Anwendung gelangt. Je nach dem verwendeten Bormineral kann es gelegentlich von Vorteil sein, einen geringen Überschuss an Säure anzuwenden. Dieser lässt sich durch eine Nachbehandlung der angefallenen Granalien mit gasförmigem Ammoniak leicht wieder neutralisieren. In order that the boric acid resulting from the acid treatment adheres sufficiently firmly to the carrier, the dry mixture of carrier, boron mineral and, if appropriate, water-binding substance is sprayed with the mineral acid according to the invention with vigorous agitation. The mineral acids used are preferably phosphoric acid or sulfuric acid, which are used in a concentration of 45-63% by weight of P205 or 96% by weight of H2S04. The amount of acid is to be measured so that the approximately stoichiometric amount used to form boric acid from the boron mineral is used. Depending on the boron mineral used, it may occasionally be advantageous to use a slight excess of acid. This can be easily neutralized by post-treating the granules with gaseous ammonia.

Der Aufschluss des Borminerals mit der Mineralsäure sowie die Granulierung werden in Gegenwart des Trägerstoffs direkt in der jeweiligen Granuliervorrichtung durchgeführt. Dabei kann kontinuierlich oder diskontinuierlich gearbeitet werden. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Säure dem Gemisch möglichst fein aufgesprüht wird. Als Granulatoren kommen Ein- oder Mehrwellenmischer, Drehteller, Drehtrommeln u. dgl. zur Anwendung. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung eines Kurzzeitmischers, beispielsweise eines Schugi-Mischers. The digestion of the boron mineral with the mineral acid and the granulation are carried out directly in the respective granulating device in the presence of the carrier. This can be done continuously or discontinuously. Particularly good results are achieved if the acid is sprayed onto the mixture as finely as possible. Single or multi-shaft mixers, turntables, rotary drums and the like come as granulators. Like. For application. The use of a short-term mixer, for example a Schugi mixer, is particularly advantageous.

Das Besprühen der Mischung aus Bormineral und Trägerstoff kann bei Temperaturen zwischen 10 und 200° C vorgenommen werden, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 20 und 100°C. Eine besondere Erwärmung der Reaktionsteilnehmer oder des Reaktionsgemisches erübrigt sich jedoch, da die Umsetzung stark exotherm verläuft. Daher können die Ausgangssubstanzen im allgemeinen bei Raumtemperatur eingesetzt werden; eine Temperaturerhöhung tritt dann im Verlauf der Reaktion ein. The mixture of boron mineral and carrier can be sprayed at temperatures between 10 and 200 ° C., preferably at temperatures between 20 and 100 ° C. Special heating of the reactants or the reaction mixture is unnecessary, however, since the reaction is highly exothermic. Therefore, the starting substances can generally be used at room temperature; a temperature increase then occurs in the course of the reaction.

Die Mengen an Trägerstoff und Bormineral sowie Menge und Konzentration der zum Aufschluss benötigten Säure sind so aufeinander abzustimmen, dass das anfallende Produkt, The amounts of carrier and boron mineral as well as the amount and concentration of the acid required for the digestion are to be coordinated so that the resulting product,

ohne eine flüssige oder maischenartige Phase zu durchlaufen, gleich mit dem für eine gute Granulatbildung erforderlichen Wassergehalt von etwa lO^f-O Gew.% anfällt. Das lässt sich am einfachsten durch die Anwendung einer Säure in der entsprechenden Konzentration erreichen. Es ist jedoch auch möglich, gleichzeitig mit der konzentrierten Säure eine entsprechende Menge Wasser aufzudüsen oder ein Trägermaterial mit dem entsprechenden Wassergehalt einzusetzen. without going through a liquid or mash-like phase, immediately with the water content of about 10% by weight required for good granulate formation. The easiest way to do this is to use an acid in the appropriate concentration. However, it is also possible to spray a corresponding amount of water with the concentrated acid or to use a carrier material with the corresponding water content.

Eine Verminderung der bei der Trocknung der Granalien abzudampfenden Wassermenge kann erfindungsgemäss dadurch erreicht werden, dass dem Gemisch aus Trägerstoff und Bormineral vor der Säurezugabe als weiterer Zusatzstoff eine wasserbindende Substanz zugegeben wird. Als solche haben sich insbesondere Stärke oder abbindefähiges Calciumsulfat bewährt. Die zuzusetzende Menge beträgt bei Stärke bis zu 20 Gewichtsteile und bei abbindefähigem Calciumsulfat bis zu 30 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Trägerstoff. A reduction in the amount of water to be evaporated during the drying of the granules can be achieved according to the invention by adding a water-binding substance to the mixture of carrier and boron mineral as a further additive before the acid is added. As such, starch or calcium sulfate that can be set has proven particularly useful. The amount to be added is up to 20 parts by weight for starch and up to 30 parts by weight per 100 parts by weight of carrier material for calcium sulfate that can be set.

Die Fixierung der Reaktionsprodukte auf dem Trägerstoff kann dadurch verstärkt werden, dass nach Abschluss der Reaktion und gegebenenfalls der Bindung des Wassers und/oder dem Neutralisieren mit Ammoniak ein Konditionierungsmittel auf die Granalien aufgesprüht wird. Als solche Konditionierungsmittel, die in Mengen bis zu 5 Gew. %, bezogen auf das Gewicht des behandelten Produkts, zugegeben werden können, sind beispielsweise Öle, Fette, Wachse oder sonstige Kohlenwasserstoffe sowie die davon abgeleiteten Alkohole, Amine, Säuren usw. in Lösung oder in Form einer Emulsion geeignet, ferner Hydrophobierungsmittel, wie sie bei der Spanplattenherstellung üblicherweise verwendet werden, oder Isocya-nate, wie beispielsweise Diphenylmethan-4,4-diisocyanat. The fixation of the reaction products on the carrier material can be increased by spraying a conditioning agent on the granules after the reaction and possibly the binding of the water and / or neutralization with ammonia. Such conditioning agents, which can be added in amounts of up to 5% by weight, based on the weight of the treated product, are, for example, oils, fats, waxes or other hydrocarbons and the alcohols, amines, acids etc. derived therefrom in solution or Suitable in the form of an emulsion, furthermore water repellents, as are usually used in particle board production, or isocyanates, such as, for example, diphenylmethane-4,4-diisocyanate.

Sofern das so gewonnene Granulat, dem noch eine gewisse Menge an Rückgut sowie die bereits genannten Neutralisations-, Hydrophobierungs- und Konditionierungsmittel zugegeben werden können, nicht bereits die anzustrebende Restfeuchte von 1—20 Gew.%, vorzugsweise 5-10 Gew.%, besitzt, kann es noch einem kurzen Trocknungsprozess in einem üblichen Trockengerät unterzogen werden. Dann werden die Granalien gesiebt, das Überkorn > 1,5 mm zerkleinert und das angefallene Unterkorn < 0,5 mm als Rückgut bei der Granulation verwendet. Die Rückgutmenge soll dabei 5 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Reaktionsgut nicht überschreiten. Es ist jedoch auch die Verwendung des gesamten Granulats ohne Abtrennung und Rückführung von Unterkorn möglich. Insofar as the granulate obtained in this way, to which a certain amount of the residue and the neutralizing, hydrophobicizing and conditioning agents already mentioned can be added, does not already have the desired residual moisture content of 1-20% by weight, preferably 5-10% by weight , it can be subjected to a short drying process in a conventional drying device. Then the granules are sieved, the oversize> 1.5 mm crushed and the undersize <0.5 mm is used as return material in the granulation. The quantity of return material should not exceed 5 parts by weight per part by weight of reaction material. However, it is also possible to use the entire granulate without separating and recycling undersize.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Flammschutzkomponenten sind ein stabiles, nichtstaubendes Produkt, das zur Herstellung schwer brennbarer Holzspanplatten hervorragend geeignet ist. Dazu werden die erfindungsgemäss hergestellten Flammschutzkomponenten mit Holzspänen vermischt und nach Aufsprühen des Leims in üblicher Weise zu Platten gepresst. Durch Variation von Art und Menge an Trägermaterial und/oder an aufgebrachten Reaktionsprodukten können Flammschutzkomponenten mit einem Schüttgewicht zwischen etwa 50 und 500 g/1 erzielt werden, insbesondere Produkte mit einem Schüttgewicht, wie es dem Schüttgewicht der jeweils verwendeten Holzspäne entspricht. Dann tritt auch bei stärkeren mechanischen Einwirkungen keine Entmischung zwischen Holzspänen und Flammschutzkomponente ein, so dass eine gleichmässige und gleichbleibende Flammwidrigkeit der hergestellten Platten weitgehend sichergestellt ist. Weiterhin tritt auch bei starker mechanischer Belastung, bei5 The flame retardant components produced by the process according to the invention are a stable, non-dusting product which is outstandingly suitable for the production of flame-retardant particle boards. For this purpose, the flame retardant components produced according to the invention are mixed with wood shavings and, after the glue has been sprayed on, are pressed into boards in the customary manner. By varying the type and amount of carrier material and / or of the reaction products applied, flame retardant components with a bulk density between approximately 50 and 500 g / l can be achieved, in particular products with a bulk density corresponding to the bulk density of the wood chips used in each case. Then there is no separation between wood chips and flame retardant component even with strong mechanical influences, so that a uniform and constant flame retardancy of the panels produced is largely ensured. Furthermore, even with strong mechanical loads, 5

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spielsweise bei Erschütterung, keine Trennung zwischen flammwidrig wirkender Substanz und Trägermaterial ein. Von besonderem Vorteil ist die Möglichkeit, 10-60% der für die Plattenherstellung eingesetzten Holzspäne durch das erfindungsgemäss erzeugte Produkt zu ersetzen. for example, when shaken, no separation between the flame-retardant substance and the carrier material. Of particular advantage is the possibility of replacing 10-60% of the wood shavings used for the panel production with the product produced according to the invention.

Beispiel 1 example 1

In einen Doppelwellenmischer von 1 m Länge wird bei Raumtemperatur stündlich ein Gemisch aus 60,0 kg Colemanit und 11,0 kg aufgefasertem Altpapier mit einem Wassergehalt von 9 Gew. % eingegeben und gleichzeitig ein Gemisch aus 27,0 kg Schwefelsäure mit 96 Gew. % H2SO4 und 44,0 kg Wasser aufgedüst. Es bildet sich eine Arbeitstemperatur zwischen 70 und 80° C aus bei einer Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Mischer von etwa 10 Minuten. At room temperature, a mixture of 60.0 kg of colemanite and 11.0 kg of recovered waste paper with a water content of 9% by weight is introduced into a twin-shaft mixer of 1 m length at the same time as a mixture of 27.0 kg of sulfuric acid with 96% by weight. H2SO4 and 44.0 kg of water sprayed on. A working temperature between 70 and 80 ° C. is formed with a residence time of the reaction mixture in the mixer of about 10 minutes.

Es fällt ein hellgraues, sehr gleichmässiges Granulat an, das im Kammertrockner bei 105° C nachgetrocknet wird. There is a light gray, very uniform granulate, which is then dried in the chamber dryer at 105 ° C.

Korngrösse* 1,5-0,5 0,5-0,25 <0,25 Grain size * 1.5-0.5 0.5-0.25 <0.25

mm mm

Menge Gew.% 61,0 11,0 28,0 Amount wt% 61.0 11.0 28.0

H3B03 Gew.% 43,5 44,0 43,4 Schüttgewicht g/Liter 450 H3B03% by weight 43.5 44.0 43.4 bulk density g / liter 450

* Nach Zerkleinerung des Überkornes. * After crushing the oversize grain.

Beispiel 2 Example 2

Auf einen Drehteller von 1,2 m Durchmesser und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 24 U./min wird bei Raumtemperatur ein Gemisch aus 60,0 kg Colemanit und 11,0 kg aufgefasertem Altpapier mit einem Wassergehalt von 9 Gew.% aufgegeben und gleichzeitig ein Gemisch aus 27,0 kg Schwefelsäure mit 96 Gew.% H2S04 und 59,0 kg Wasser aufgedüst. Es bildet sich eine Arbeitstemperatur zwischen 70 und 80° C aus bei einer Verweilzeit des Reaktionsgemisches auf dem Teller von etwa 5 Minuten. At room temperature, a mixture of 60.0 kg of colemanite and 11.0 kg of recovered waste paper with a water content of 9% by weight is placed on a turntable with a diameter of 1.2 m and a rotation speed of 24 rpm and at the same time a mixture is poured out 27.0 kg of sulfuric acid sprayed with 96% by weight of H2S04 and 59.0 kg of water. A working temperature between 70 and 80 ° C. is formed with the reaction mixture remaining on the plate for about 5 minutes.

Korngrösse* 1,5-0,5 <0,5 Grain size * 1.5-0.5 <0.5

mm mm

Menge Gew.% 56 44 Quantity weight% 56 44

H3BO3 Gew.% 42,9 43,8 H3BO3 wt% 42.9 43.8

Schüttgewicht g/Liter 380 Bulk weight g / liter 380

* Nach Zerkleinerung des Überkornes. * After crushing the oversize grain.

Beispiel 3 Example 3

In einen Schugi-Mischer werden stündlich eindosiert a) ein Gemisch aus 143,0 kg Colemanit und 103,0 kg aufgefasertem Altpapier, b) 293,0 kg Colemanit und 136,0 kg Rückgut (Unterkorn). Dem Gemisch aus a) und b) werden stündlich 167,0 kg Schwefelsäure mit 96 Gew.% H2S04 und 210,0 kg Wasser aufgedüst. Bei einer Drehzahl des Mischers von 1500 U./min. beträgt die Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Mischer etwa 0,5 sek. Hourly doses are added to a Schugi mixer: a) a mixture of 143.0 kg colemanite and 103.0 kg fiberized waste paper, b) 293.0 kg colemanite and 136.0 kg return material (undersize). The mixture of a) and b) are injected with 167.0 kg of sulfuric acid with 96% by weight of H2S04 and 210.0 kg of water per hour. At a mixer speed of 1500 rpm. the residence time of the reaction mixture in the mixer is about 0.5 seconds.

Es fällt ein hellgraues, stark faseriges Produkt an, das bei 105° C nachgetrocknet wird und ohne Absiebung von Über-und Unterkorn verwendbar ist. A light gray, highly fibrous product is obtained, which is then dried at 105 ° C. and can be used without screening oversize and undersize particles.

Korngrösse* 4,0—3,0 3,0—2,0 2,0—1,5 1,5—0,5 <0,5 Grain size * 4.0-3.0 3.0-2.0 2.0-1.5 1.5-0.5 <0.5

mm mm

Menge Gew.% 0,5 5,5 16,0 46,0 32,0 Amount wt% 0.5 5.5 16.0 46.0 32.0

Schüttgewicht g/Liter 210 Bulk weight g / liter 210

* Ohne Zerkleinerung des Überkornes. * Without crushing the oversize.

Sofern ein weniger faseriges Produkt erwünscht ist, kann das noch feuchte Agglomerat auf einen Drehteller gegeben werden, wo daraus unter Aufsprühen von 200,0 kg Wasser stündlich ein hellgraues, weniger faseriges Granulat entsteht, das im Kammertrockner bei 105° C nachgetrocknet wird. If a less fibrous product is desired, the still moist agglomerate can be placed on a turntable, where an hourly spray of 200.0 kg of water produces light gray, less fibrous granules, which are then dried in a chamber dryer at 105 ° C.

Korngrösse 1,5—0,5 0,5—0,25 <0,25 Grain size 1.5-0.5 0.5-0.25 <0.25

mm mm

Menge Gew. % 64,5 8,6 26,9 Amount wt% 64.5 8.6 26.9

H3BO3 Gew.% 46,8 45,9 45,3 H3BO3 wt% 46.8 45.9 45.3

Schüttgewicht g/Liter 360 Bulk density g / liter 360

Beispiel 4 Example 4

In einem auf eine Temperatur von 80° C vorgeheizten Mischer mit einem Fassungsvermögen von 5 Litern werden 167,0 g grobe Holzspäne mit einer Teilchengrösse von 2—3 mm, 186 g Colemanit und 12 g Stärke 1 Minute lang gemischt und dieser Masse unter weiterem Mischen 235 g einer technischen Phosphorsäure mit einem P205-Gehalt von 54 Gew.% im Verlauf von 5 Minuten aufgesprüht. Das dabei entstehende Produkt wird 20 Minuten bei einer Temperatur von 80° C getrocknet und grob vermählen. Danach wird es im Mischer mit 1 g Ammoniakgas behandelt, und schliesslich werden innerhalb 3 Minuten 5 g Paraffinöl aufgesprüht. Es entsteht ein Produkt mit einem Schüttgewicht von 280 g/Liter. In a mixer preheated to a temperature of 80 ° C. with a capacity of 5 liters, 167.0 g of coarse wood chips with a particle size of 2-3 mm, 186 g of colemanite and 12 g of starch are mixed for 1 minute and this mass with further mixing 235 g of a technical phosphoric acid with a P205 content of 54% by weight were sprayed on over the course of 5 minutes. The resulting product is dried for 20 minutes at a temperature of 80 ° C and roughly ground. Then it is treated in the mixer with 1 g of ammonia gas, and finally 5 g of paraffin oil are sprayed on within 3 minutes. A product with a bulk density of 280 g / liter is created.

Beispiel 5 Example 5

Nach der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 4 werden anstelle der groben Holzspäne 83 g zerkleinerte Hühnerfedern verarbeitet. Es entsteht ein Produkt mit einem Schüttgewicht von 260 g/Liter. Using the same procedure as in Example 4, 83 g of shredded chicken feathers are processed instead of the coarse wood chips. A product with a bulk density of 260 g / liter is produced.

Beispiel 6 Example 6

Zur Beurteilung des Brandverhaltens sowie der mechanischen Eigenschaften von Holzspanplatten, die unter Verwendung der erfindungsgemäss hergestellten Flammschutzkomponenten angefertigt worden sind, werden verschiedene Muster von Dreischichtholzspanplatten folgender Zusammensetzung hergestellt: In order to assess the fire behavior and the mechanical properties of chipboard, which were made using the flame retardant components produced according to the invention, various samples of three-layer chipboard of the following composition are produced:

Deckschicht Mittelschicht Gewichtsteile Gewichtsteile Cover layer Middle layer parts by weight parts by weight

Holzspäne 75 75 Wood chips 75 75

Flammschutzkomponente 25 25 Flame retardant component 25 25

Harnstoffharz atro 11 8,5 Urea resin atro 11 8.5

Paraffin atro 1,0 1,0 Paraffin-free 1.0 1.0

Härter atro 0,02 0,2 Hardener dry 0.02 0.2

Als Flammschutzkomponente enthält die Platte 6a erfindungsgemässe FS-Komponente nach Beispiel 3 6b Anlagerungsprodukt aus 36 Gew.% Borsäure an 64 As the flame retardant component, the plate 6a according to the invention contains the FS component according to Example 3 6b adduct of 36% by weight boric acid on 64

Gew.% Trägerstoff 6c Anlagerungsprodukt aus 40 Gew. % Borsäure an 60 % By weight of carrier 6c adduct from 40% by weight of boric acid on 60

Gew. % Trägersotff 6d keine Flammschutzkomponente s % By weight of support substance 6d no flame retardant component s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

621 291 621 291

Die Holzspäne werden mit dem jeweiligen Flammschutzmittel (bei Probe 6d mit der entsprechenden Menge Holzspäne) sorgfältig gemischt, sodann die Leimmischung aus einer 65 %igen wässrigen Harnstoff-Formaldehydharz-Suspension, The wood chips are carefully mixed with the respective flame retardant (with sample 6d with the appropriate amount of wood chips), then the glue mixture from a 65% aqueous urea-formaldehyde resin suspension,

einer 50%igen wässrigen Paraffinemulsion, dem Härter und so. s viel Wasser, dass der Harzgehalt der Leimmischung 50 Gew. % beträgt, aufgesprüht. Das beleimte Material wird in Formen gestreut, vorgepresst und dann in einer Etagenpresse mit einer Presszeit von 15 sec/mm bei einer Temperatur von 175° C zu-Platten verpresst. io a 50% aqueous paraffin emulsion, the hardener and so on. s sprayed a lot of water that the resin content of the glue mixture is 50% by weight. The glued material is sprinkled into molds, pre-pressed and then pressed into boards in a multi-stage press with a pressing time of 15 sec / mm at a temperature of 175 ° C. io

Brandschachttest in Anlehnung an DIN 4102 B 1 Fire shaft test based on DIN 4102 B 1

In einem Brandkasten von 450 mm Länge, 250 mm Breite und 850 mm Höhe werden jeweils zwei der zu prüfenden Platten mit den Massen 500 x 200 x 15 mm im Abstand von 10 cm senkrecht angebracht und 10 Minuten mit 4 Propangasbrennern unter einer Neigung von 45° beflammt. Die Menge der durchgesaugten Luft beträgt 10 m3 pro Minute. In a fire box 450 mm long, 250 mm wide and 850 mm high, two of the panels to be tested with the dimensions 500 x 200 x 15 mm are placed vertically at a distance of 10 cm and 10 minutes with 4 propane gas burners at an angle of 45 ° flamed. The amount of air drawn through is 10 m3 per minute.

Probe max. max. unzersetzte Gewichts- Nachbrenn- Nach- Sample max. Max. undecomposed weight afterburn

Flammenhöhe Abgastemp. Restlänge verlust zeit glimmen Flame height exhaust gas temp. Remaining length wasted time glowing

(cm) (°C) (%) (%) (sek) (cm) (° C) (%) (%) (sec)

6a 40 165 60 10,7 0 nein 6a 40 165 60 10.7 0 no

6b 45 174 55 11,7 0 nein 6b 45 174 55 11.7 0 no

6c 42 168 58 11,2 0 nein 6c 42 168 58 11.2 0 no

6d >50 >200 0 81,5 300 ja 6d> 50> 200 0 81.5 300 yes

Mechanischer Test und Quelltest Mechanical test and swelling test

Probe sample

Biegefestigkeit (N/mm2) Flexural strength (N / mm2)

Dickenquellung (%) Thickness swelling (%)

nach 2 h nach 24 h after 2 h after 24 h

Wasseraufnahme (%) Water absorption (%)

nach 2 h after 2 h

6a 6b 6c 6d 6a 6b 6c 6d

28,7 27,9 27,5 31,2 28.7 27.9 27.5 31.2

3,6 4,6 4,1 5,5 3.6 4.6 4.1 5.5

11.6 11,5 14,0 11.6 11.5 14.0

15.7 15.7

16.3 22,1 21,0 16.3 22.1 21.0

17.4 April 17

Die Brandschutz-, mechanischen und Quelleigenschaften der unter Verwendung der erfindungsgemässen Flammschutzkomponenten hergestellten Holzspanplatten sind gegenüber den Brandschutz-, mechanischen und Quelleigenschaften von mit bekannten Flammschutzkomponenten hergestellten Platten und die mechanischen und Quelleigenschaften gegenüber nicht flammwidrig eingestellten Platten praktisch gleichwertig. The fire protection, mechanical and swelling properties of the chipboard produced using the flame retardant components according to the invention are practically equivalent to the fire protection, mechanical and swelling properties of boards made with known flame retardant components and the mechanical and swelling properties compared to non-flame retardant boards.

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