DD213171A1 - Feuergeschuetzte holzwerkstoffe und verfahren zur herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feuergeschuetzten Holzwerkstoffen, vorzugsweise aus organisch gebundenen Holzpartikeln. Die Erfindung hat das Ziel, Holzwerkstoffe so zu schuetzen und herzustellen, dass im Brandfall die Gefaehrdung von Menschen und Sachwerten eingeschraenkt wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass zur Feuerfestmachung von Holzwerkstoffen die Holzpartikel, vorzugsweise Holzspaene und Holzfasern in zwei Verfahrensschritten feuergeschuetzt ausgeruestet werden, wobei in einem ersten Verfahrensschritt die Holzpartikel mit einer im Bindemittel, vorzugsweise Aminoplastleim, enthaltenen Magnesiumchloridloesung mit der Beleimung impraegniert werden. In einem zweiten Verfahrensschritt wird als Zusatzkomponente fuer den Feuerschutz ein pulverfoermiges Feuerschutzmittel,vorzugsweise Aluminiumhtdroxid oder Magnesiumoxid in Abhaengigkeit von der Masse der beleimten Holzpartikel dosiert zugegeben. Die erfindungsgemaess hergestellten feuergeschuetzten Holzwerkstoffe sind fuer den Einsatz im Bauwesen, im Schiffbau und im Schienenfahrzeugbau geeignet.

Description

a) Titel der Brfindung

i'euerge schützte Holzwerkßtoffe und Verfahren zur Herstellung

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feuergeschiitzten Holzwerkstoffen, vorzugsweise aus organisch gebundenen Holzpartikeln, für den Einsatz im Bauwesen, Schiffbau und Schienenfahrzeugbau·

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ea ist bekannt, zur Peuerfestmachung von Spanplatten aus Holz die Späne mit einer Schutzsalzlösung vor der Beleimung zu imprägnieren· Diese Lösung hat den entscheidenden Nachteil, daß die Späne vor der Beleimung ein weiteres Mal getrocknet werden müssen· Da vorwiegend Ammonsalze eingesetzt werden, ist zum weiteren die Feuerschutzwirkung durch einen starken Gasaustritt im Brandfalle, verbunden mit einer Zerstörung des schutzenden Kohlenstoffgereistes, nicht günstig. Ammonsalze beeinflussen auf Grund ihrer Adizitat auch erheblich den Härtereaktionsverlauf dea Bindemittels

Informationsquelle:

UE-OS Ir. 2 336 979, Int. Cl.²: B 29 J 5/00 „Verfahren zur Herstellung schwerentflammbarer Holzwerkstoffe"

Bs ist weiterhin bekannt, zur PeuerfestmacJaung von Spanplatten nur pulverförmig !feuerschutzmittel einzusetzen. Auf Grund der

schlechteren Verteilung der Feuerschutzmittel gegenüber der Imprägnierung ißt zur Erzielung einer äquivalenten Schutzwirkung ein prozentual höherer Anteil an Feuerschutzmitteln erforderlich, der wiederum eine Erhöhung des Festharzanteiles der Spanplatten nach sich zieht· Grundkomponenten dieser Methode sind im wesentlichen Borsäure und Borverbindungen oder Blähglimmer, für die jedoch die Rohstoffbasis nicht vorhanden ist· Informationsquellen: 1· DE-PS Hr, 1 453 377, Int. Cl.: B 29 j, 5/00 „Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren bzw« selbstverlöschenden Platten aus zerkleinertem Holz durch Verpressen mit Bindemitteln und feuerhemmenden Substanzen"

2. DE-OS Nr. 2 421 289, Int. Cl.ι Β 29 j, 5/00

„Feuerhemmende Spanplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung"

3. DE-OS .Nr. 2 717 057, Int· Cl.²i B 29 J 5/00 „Verfahren zur Herstellung einer brandhemmenden oder unbrennbaren Spanplatte"

Bekannt ist weiterhin, daß zur Feuerfestmachung von Spanplatten vorgefertigte Feuerschutzprodukte in Form von feuerschutzmittelangereicherten Fasern oder Granulaten den Spänen vor der 3eleimung zugegeben werden. Nachteilig sind die Aufwendungen für die zusätzliche Herstellung der Feuerschutzprodukte· Informationsquellen:

1. DE-PS Nr. 1 812 825, Int. Cl.: B 27 k, 3/32 „Verfahren zur Herstellung von Spanplatten mit großer Flammfestigkeit"

2. DJi-AS Ir. 2 018 151, Int· Gl,²: 3 29 J 5/00 „Verfahren zur Herstellung eines trockenen beladenen faserigen Materials"

3. DE-OS'Nr. 2 550 873, Int· Gl.²: C 08 L 97/02 B 29 J 5/00

C 09 K 3/28 B 32 B 21/00

„Verfahren zur Herstellung und Verwendung von Flammschutzkomponenten für Holzspanplatten" !

4. DE-OS Nr. 2 621 739, Int. Gl.²: B 29 J 5/00 „Verfahren zur Herstellung von Flammschutzkomponenten für Holzspanplatten¹¹

d) Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Holzwerkstoff^ so zu schützen und herzustellen, daß im Brandfall die Gefährdung von Menschen und Sachwerten eingeschränkt wird,

e) Darlegung des Y.esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, organisch gebundene Holzwerkstoffe im Herstellungsprozeß durch Erweiterung und Einordnung neuer Verfahrensschritte mit Stoffen feuerhemmender Wirkung auf heimischer Rohstoffbasis schwerbrennbar zu machen.

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Feuer fentmachung von Eolzwerkstoffen die Holzpartikel, vorzugsweise Holzspäne und Holzfasern in zwei Verfahrensschritten feuergeschützt ausgerüstet werden, wobei in einem ersten. .Verfahrensschritt die Holzpartikel mit einer im Bindemittel, vorzugsweise Aminoplastleim, enthaltenen iviagneaiumchloridlosung mit der Beleimung imprägniert werden·

Die Magnesiumchloridlö'sung wird anstelle des sonst üblichen Zusatzwasaers zur Viskositätseinstellung der ^eimmischung genutzt, womit der Vn as se r haushalt annähernd gleich bleibt und die sonst übliche Kücktrocknung der Holzpartikel -bei einer Schutzsalzimprägnierung entfällte

In einem zweiten Verfahrensschritt wird als Zusatzkomponente für den l·euerBchutz ein pulverförmiges Feuerschutzmittel, vorzugsweise Aluminiumhydroxid oder Magnesiumoxid in Abhängigkeit von der Masse der beleimten Holzpartikel dosiert zugegeben. Es wurde gefunden, daß ein einfaches Aufschütten des pulverförn.igen i> euer se hutzmitte Is unmittelbar nach der Beleimung ausreicht und in Verbindung mit der nachfolgenden Holzpartikelbewegung eine homogene Verteilung des freuersehutzmittels im Holzwerkstoff eintritt.

Es wurde gefunden, daß im Zusammenwirken der beiden Feuerschutzmittelkomponenten eine ßchvverbrennbarkeit der Holzwerkstoffe gegeben ist, wenn in erfindungsgemäßer Verfatirensfolge 4 bib 10 iilaßseprozent, vorzugsweise 6 bits 8 Maßseprozent, Magnesiumchlorid und 10 bis 30 Masseprozent pulverförmiges Feuerschutzmittel, vorzugsweise 15 bis 25 Masseprozent Aluminiumhydroxid oder 10 bis 30 Masseprozent Magnesiumoxidj alles bezogen auf darrtrockene Holzpartikel, im Holzwerkstoff enthalten sind»

Die Erfindung hat den Vorteil, daß feuergeschützte Holzwerkstoff e praktisch'auf jeder Produktionsanlage durch den geringen Umfang der zusätzlich erforderlichen Baugruppe für den Eintrag des pulverförmigen Feuerschutzmittels hergestellt werden können. Der Zusatz des mit dem Bindemittel, vorzugsweise Aminoplastleim, verträglichen Feuerschutzmittel Magnesiumchlorid erfordert keinerlei Zusatzeinrichtung, da hierfür die für die Binde mit telmiiüc hung, vorzugsweise keimmischung, vorhandene Dosiereinrichtung für Zusatzwasoer genutzt werden kann *

Durch die unmittelbare Zugabe der Magnesiumchloridlösung zum Bindemittel wird auch das Bindemittel gegen Feuereinwirkung grundstabilisiert· Die unmittelbare Anordnung der Zugabe des pulverförmigen Feuerschutzmittels nach der Beleimung der Holzpartikel, vorzugsweise Holzspäne und Holzfasern, garantiert auf Grund der Aktivität der Holzpartikeloberfläche ein rückstandsfreies Aufziehen des pulverförmigen Feuerschutzmittels und ermöglicht einen steuerungsseitigen Anschluß unmittelbar an den Beleimtakt der BeIeimstation·

Bei Verwendung des pulverförmigen Feuerschutzmittels Magnesiumoxid entsteht in Verbindung mit Magnesiumchlorid in bekannter Weise Sorelzement, der zusätzlich bindend und damit festigkeitserhöhend wirkt.

Insbesondere durch den Einsatz von Magnesiumchlorid, einem

Abprodukt auf heimischer Rohstoffbasis, ist das e rf indan gs-· gemäße Wirkprinzip zur Feuerfestmachung des bekannten Wirkprinzips ökonomisch überlegen. Im Gegensatz zu den meisten adiziden Feuerschutzmitteln, wie z„ B. Ammonsalzen beeinflussen die verwendeten Feuerschutzmittel nicht den Härtereaktionsverlauf des Bindemittels, vorzugsweise Aminoplastleiin.

f) Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·

Eine 18 mm dicke Spanplatte aus Holz, bestehend aus Schlag- und Abfallspänen und gebunden mit einem Aminoplastleim, als solche die Brennbarkeitsgruppe brennbar aufweisend, soll erfindungsgemäß in der Brennbarkeitsgruppe schwerbrennbar hergestellt werden. Für die Aufbereitung der Leimmischung entsprechend der nachfolgenden Rezeptur wird für die Zugabe einer handelsüblichen Magnesiumchloridedelsole, MgCIp-Gehalt 430 g/l, der Dosierzylinder bzw, die Dosiereinrichtung für Zusatzwasser genutzt· Zusammensetzung der Leimmischung! 100 MT Harnstoff/Formaldehyd-Leim (UF-Leim) oder Harnstoff/ftlelamin/Formaldehyd-Leim (UMP-Leim)

7 MT Härterlösung 050 15 %-ig

6 MT Paraffinemulsion 100 MT Magnesiumchloridedelsole mit einem MgCl₀-Gehalt von 33 %

Bei einem Festharzanteil von 12 Prozent in der feuergeschützten Spanplatte_s welcher in der nachfolgenden Beleimung mit der Vorwahl des Span/Leimmischungs-Verhältnisses festgelegt ißt, beträgt der Magnesiumchloridanteil 6 i/iasseprozent, bezogen auf darrtrockene Späne.

Unmittelbar nach der Beleimung wird pulverförmiges Aluminiumhydroxid, technisch, trocken, über eine Zählradschleuse dosiert und mit dem Beleimtakt gesteuert, auf die sich auf einem Trans-

portband fortbewegenden beleiraten und zugleich mit dem ersten Feuerschutzmittel imprägnierten Späne linienförmig, flächig aufgeschüttet·

Der Anteil von Aluminiumhydroxid beträgt 20 Masseprozent, bezogen auf darrtrockene Späne»

Beim nachfolgenden Transport der Späne über stets vorhandene Umlenkungen, Fallstrecken und Zwischenbunker wird das Feuerschutzmittel ruckstandslos auf die Spanoberfläche aufgezogen·

Die ao beleimten und mit Feuerschutzmittel angereicherten Späne haben eine Spanfeuchte von ca. 15 % und werden danach in bekannter V.eise zu einem Spanvlies geschüttet, vorverdichtet und heißgepreßt sowie abschließend die Spanplatte formatiert« Nach Ablauf der Konditionierung erfolgt das Schleifen der Oberfläche auf das Hennmaß· Die so hergestellten flachgepreßten aminoplastgebundenen und feuergeschützten Spanplatten haben folgende Eigenschaftswerte: Zugfestigkeit senkrecht zur Plattenebene Biegefestigkeit Rohdichte

Dickenquellung nach 2 Stunden Wasserlagerung Brennbarkeitsgruppe

O	,5	N/ar
12		H/m2
820		kg/m3
6	,6	%
schwer	brennbar

Claims (6)

1. Erfindungsansprüche

   1. I-euergeschützte Holzwerkstoffe, insbesondere für den Einsatz im Bauwesen, Schiffbau und Schienenfahrzeugbau, bestehend aus organisch gebundenen Holzpartikeln, vorzugsweise :nit AminoplastIeim gebundene Holzspäne und Holzfasern, und eingelagerten Feuerschutzmittel!!, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzpartikel des Holzwerkstoffes mit einer ivlagnesiumchloridlösung imprägniert sind und der Holzwerkstoff ein zweites angelagertes pulverförmiges Feuerschutzmittel enthält.
2. 2. Feuerteschützte Holzwerkstofie nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumchlorid in einer «!enge von 4 bis 10 Masseprozent, bezogen auf darrtrockene Holzpartikel, vorhanden ist·
3. 3. Feuergeschützte Holzwerkstoffe nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverfö'rmige Feuerschutzmittel ein Aluminiumhydroxid ist und in einer Menge von 15 bis 25 Masseprozent, bezogen auf darrtrockene Holzpartikel, vorhanden ist©
4. 4. Feuergeachützte Holzwerkstoffe nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverfö'rmige Feuerschutzmittel ein Magnesiumoxid ist und in einer Menge von 10 bis 30 Masseprozent, bezogen auf darrtrockene Holzpartikel, vorhanden ist·

   5c Verfahren zur Herstellung feuergeciChützter Holzwerkstoffe nach aiindestens einem der Punkte 1 bis 41 dadurch gekennzeichnet, daß eine zeitlich unterschiedliche und voneinander unabhängige Zugabe und Dosierung der Feuerschutzmittel mit und unmittelbar nach der Beleimung der Holzpartikel erfolgt·
5. 6. Verfahren nach Punkt 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Viökositätseinstellung der Leimmischung direkt durch die Magnesiumchloridlösung erfolgt·
6. 7. Verfahren nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dosierung des pulverförmiger! i'euerschutzmittels unmittelbar nach der Beleimung der Holzpartikel erfolgt und diese durch die Beleimung gesteuert ist.