DD242193A1 - Verfahren zur erzeugung von holzwerkstoffen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Holz bzw. Holzresten zur Herstellung von Holzwerkstoffen zwecks Einsatz in der Moebelindustrie. Sie hat sich das Ziel und die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu erarbeiten, bei dem auf schonende Art und Weise eine Herausloesung der Fasern aus dem Holzverband erfolgt. Die erfindungsgemaesse Loesung dieser Aufgabe beruht darauf, dass Hackschnitzel nach einer bestimmten Behandlung mit Wasser und/oder Chemikalien bei Temperaturen von 110-150C und Druecken von 100-500 kPa behandelt werden und anschliessend in Scheibenmuehlen unter Druck auf entsprechende Festigkeitseigenschaften eingestellt werden. Zum Einsatz koennen Nadelhoelzer, Laubhoelzer sowie verschiedene Holzreste kommen.

Description

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Die Herstellung von Faserstoff für die Erzeugung von Holzwerkstoffen (Spanplatten, Faserplatten) erfolgt derzeit durch Behandlung von Hackschnitzeln unter Druck in einem Temperaturbereich von 170-200⁰C.

Die Zerfaserung erfolgt in speziellen Mühlen, sogenannten Defibrator-Mühlen, und der entstehende Faserstoff wird als Defibratorstoff bezeichnet. Der so gewonnene Defibratorstoff besitzt auf Grund des Zustandes des Lignins keine fasereigenen Bindungskräfte. Das Lignin wird bei diesen hohen Temperaturen so stark erweicht, daß es sich auf der Faser als spröde harte Substanz niederschlägt, die keine Nachbehandlung gestattet.

Die für die Herstellung von Spanplatten notwendigen Bindungen erfolgen durch Zugabe von Chemikalien, z. B. Phenolharz, Paraffin, Sulfatablaugen, Lignine usw. Mit dem Einsatz dieser Chemikalien sind neben den ökonomischen Aufwendungen erhebliche Abwasserbelastungen verbunden. Die Harze müssen teilweise importiert werden.

In der DD 205382 wird ein Verfahren zur Aktivierung von Holzpartikeln zur Verbesserung der Faser-Faser-Bindung für die Holzwerkstoffherstellung mit und ohne Zusatz von Bindemitteln beschrieben, wobei das Ausgangsmaterial durch mehrstündiges Einlagern imprägniert und aktiviert wird und anschließend die Zerfaserung erfolgt. Dieses Verfahren weist folgende Nachteile auf:

— das Verfahren der Imprägnierung ist sehr langwierig und zeitaufwendig

— das Eindringen der Chemikalien in die Holzsubstanz vor allem bei großen Chemikalienmengen stößt auf großen Widerstand

— das Einbringen von größeren Chemikalienmengen ist ohne Druck- und Temperaturbehandlung nicht möglich

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Erzeugung von Holzwerkstoffen zu erarbeiten, das auf den Einsatz von zusätzlichen Bindemitteln in Form von Phenolharz oder anderen Chemikalien verzichtet und fasereigene Bindungskräfte nutzt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem auf schonende Art und Weise eine Herauslösung der Fasern aus dem Holzverband erfolgt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Hackschnitzel aus Holz bei Temperaturen von 110-150⁰C und Drücken von 100—50OkPa in Druckgefäßen unter Dampfzufuhr vorbehandelt werden. Dieser Druckbehandlung kann möglicherweise eine Vorbehandlung mit Chemikalien von 1-20%, z.B. Natriumsulfit, Natriumperoxid und/oder Ätznatron vorausgehen. Die Vorbehandlung kann sich auf Zeiträume von 2-60 min bei Temperaturen von 110-170⁰C erstrecken. Anschließend werden die so behandelten Hackschnitzel in einerScheibenmühle (Refiner) unter einem Überdruck von 100-50OkPa bei den o.g. Temperaturen von 110-150⁰C zerfasert. Der so gewonnene Faserstoff wird in weiteren Scheibenmühlen (Refinern) auf die notwendigen fasereigenen Bindungskräfte gemahlen.

Durch die genannten Verfahrensbedingungen wird das Lignin in der Mittellamelle bzw. in den Faserwänden der Holzzelle plastifiziert. Die auf dieplastifizierte Faser (Holzzelle) nun mehr einwirkenden mechanischen Kräfte in der Scheibenmühle führen zu einer Vergrößerung der spezifischen Oberfläche der Faser durch Fibrillierung. Die Vergrößerung der spezifischen Oberfläche und die Fibrillierung ist die Voraussetzung fasereigener Bindungskräfte.

Zum Einsatz können Nadelhölzer, Laubhölzer sowie verschiedene Holzreste kommen. Die Behandlungsbedingungen werden entsprechend variiert.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in der hohen Imprägniergeschwindigkeit, den Verzicht auf einzusetzende Bindemittel sowie der hohen Durchsatzmenge in der gesamten Anlage. Außerdem werden die bisher bekannten Nachteile bei Einsatz von Phenolharz bezüglich des Umweltschutzes vermieden.

Ausführungsbeispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand des Einsatzes von Hackschnitzeln aus Laubholz näher erläutert werden. Hackschnitzel aus Laubholz werden eine bestimmte Zeitvorgedämpft und anschließend durch Chemikalien, z. B. mit 3% Na₂SO₃ und 7% NaOH imprägniert. Es erfolgt anschließend eine kurze thermische Behandlung (2-5min) bei Temperaturen von 11ΟΙ 5O⁰C. Danach werden die Hackschnitzel in einerScheibenmühle unter Überdruck von 100-30OkPa und Temperaturen von 110—14O⁰C zerfasert. Die Zerfaserung dauert nur wenige Minuten.

In einer weiteren Scheibenmühle erfolgt die endgültige Qualitätsentwicklung durch Kontrolle des Zerfeinerungsgrades und der Entwicklung bestimmter Festigkeitseigenschaften.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Erzeugung von Holzwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Hackschnitzel nach einer Vorbehandlung mit Chemikalien, vorzugsweise 1—20% Natriumsulfit, Natriumperoxid oder Ätznatron, bei Temperaturen von 110—150°C und Drücken von 100-50OkPa in Druckgefäßen unter Dampfzufuhr behandelt und anschließend in Scheibenmühlen unter ähnlichen Bedingungen zerfasert werden.

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Holz bzw. Holzresten zur Herstellung von Spanplatten und Faserplatten zwecks Einsatz vor allem in der Möbelindustrie.