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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Formaldehydabgabe
von heiß verpressten,
unter Verwendung von Tannin-Formaldehydharz als Bindemittel hergestellten
Lignocelluloseplatten, wie Holzspan- oder Holzfaserplatten.
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Es
wurde bereits vor etwa einem halben Jahrhundert vorgeschlagen, Extraktstoffe
bestimmter Rinden und Hölzer
mit Formaldehyd zu kondensieren und die so gebildeten Tannin-Formaldehydpolymerisate
als Bindemittel für
die Herstellung von Holzwerkstoffen einzusetzen. In der Regel werden
die Tannine in Form einer 40 bis 60%igen Lösung im schwach sauren oder
schwach alkalischen ph-Bereich als Bindemittel eingesetzt. Es ist
ferner bekannt, Teile des Tannins in Pulverform einzusetzen, um
die Feuchte der beleimten Späne
vor dem Pressen zu senken. Bekannt ist ferner, die Tannine mit bestimmten
Ligninsulfonaten bzw. Sulfitablaugen als Streckmittel zu kombinieren;
auch die Kombination von Tannin mit Stärke ist bekannt. Des Weiteren
ist bekannt, den Tanninen geringe Mengen an Harnstoff zur Reduzierung
ihrer Viskosität
im technisch relevanten Konsistenzbereich beizugeben.
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Mit
Tannin-Formaldehydharzen gebundene Holzwerkstoffe weisen im Vergleich
zu mit Harnstoff-Formaldehydharz verleimten Span- oder Faserplatten
eine hohe Feuchtebeständigkeit
auf; aber der Nachteil der Formaldehydabgabe haftet auch der Verwendung
von Tannin-Formaldehydharzen als Bindemittel an. Um bei Tannin-Formaldehydharz-gebundenen
Holzspan- oder Holzfaserplatten die Formaldehydabgabe zu vermindern,
könnte
man in die Tanninlösung
Harnstoff als Formaldehydfänger
einsetzen. Zwar ließe
sich hierdurch in der Tat die Formaldehydabgabe reduzieren, jedoch
auf Kosten einer Verschlechterung der Dickenquellung, hervorgerufen von
dem Harnstoff in der Leimflotte.
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Es
wurde daher bereits vorgeschlagen (
EP
0 365 708 ), die mit Tannin-Formaldehydharzen gebundenen Spanplatten
nach ihrer Herstellung einer thermischen Behandlung von vorzugsweise
zwei bis drei Tagen zu unterziehen, um mehr Formaldehyd mit dem
Tannin reagieren zu lassen. Jedoch hat eine exzessive postthermische
Behandlung zur Folge, dass die Platten verspröden und eine dunkle Farbe annehmen.
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Es
wurde bereits versucht, die Tannine ohne Zugabe von einem Vernetzer
(z. B. Formaldehyd) allein durch thermische Behandlung in Ab- bzw.
Anwesenheit von geeigneten Katalysatoren zu kondensieren. Jedoch
sind die hierfür
notwendigen Presszeiten für
wirtschaftliche industrielle Verfahren zu lang.
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In
der
DE 28 29 021 B1 sind
Verfahren zur Verminderung der Formaldehydabgabe von aminoplastgebundenen
Span- oder Faserplatten beschrieben. Zum Stand der Technik sind
in dieser Vorveröffentlichung
zahlreiche Vorschläge
zur Verringerung der nachträglichen
Formaldehydabgabe genannt, z. B. der Einsatz von Harnstoff-Formaldehydharzen
mit niedrigem Gehalt an einkondensiertem Formaldehyd, oder aber
die Beimengung von Harnstoff und/oder Ammoniak zum Harnstoff-Formaldehydharz,
oder aber, den Holzspänen
nach dem Beleimen feinteilige Stoffe beizumengen, die mit dem Formaldehyd
chemisch reagieren, oder aber die Vermen gung von Harnstoff-Formaldehydharzen
mit Gerbstoffen bzw. Gerbstoffderivaten und -abbauprodukten, die
den Formaldehyd chemisch abfangen, oder aber eine allseitige Beschichtung
der Holzspanplatten mit einem Anstrich auf Basis wässriger
Kunststoffdispersionsfarbe bestimmter Zusammensetzung, wobei diese
formaldehydbindenden Anstrichmittel Ammoniak, Milchsäurekasein
und Hydrazinhydrat in bestimmter Zusammensetzung enthalten. Vorgeschlagen
wurde ferner, dem Aminoplast Molekülverbindungen verschiedener
Art beizumengen, die die Formaldehydabgabe verringern sollen. Allen
diesen zum Stand der Technik beschriebenen Verfahren haften jedoch
Nachteile an, die dadurch vermieden werden sollen, dass auf die
Oberfläche
der noch heißen
Span- oder Faserplatten Harnstoff oder andere Ammoniak abspaltende
Stoffe aufgebracht werden.
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Die
DE 197 04 525 A1 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung von formaldehydarmen, mit Tannin-Formaldehydharz
gebundenen Holzfaser- oder Holzspanplatten, bei dem das Tannin als
Bindemittel teilweise in pulvriger Form und teilweise in flüssiger Form
auf die Späne
aufgebracht wird, und die hergestellten Platten mit Tannin als formaldehydaktivem Stoff
nachbehandelt werden.
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Die
DE 195 28 492 A1 betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten unter Verwendung
von Tanin-Formaldehydharzen. Nach der Herstellung der Platten werden
diese einer Klimalagerung über
zwei Wochen bei 20°C
und 65% relativer Luftfeuchtigkeit unterzogen und anschließend auf ihre
physikalischtechnologischen Eigenschaften geprüft. Die Formaldehydabgabe der
Platten wurde nach der WKI-Flaschenmethode ermittelt. Dabei hat sich
gezeigt, dass die Platten eine hohe Biege- und Querzugfestigkeit
sowie eine niedrige Dickenquellung aufweisen und den einschlägigen DIN-Normen entsprechen.
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Die
DE 92 09 289 U1 beschreibt
eine Spanplatte mit mehreren Schichten, bei der in einer Schicht
Tanin-Formaldehydharz als Bindemittel verwendet wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lignozelluloseplatten mit
Tannin-Formaldehydharzen als
Bindemittel mit niedrigeren Formaldehydabgabewerten herzustellen,
ohne hierdurch die Presszeiten verlängern zu müssen, die Festigkeitseigenschaften der
hergestellten Platten zu beeinträchtigen
und die Dickenquellung zu erhöhen.
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Ausgehend
von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Platten bei einer relativen Luftfeuchte von > 60% gelagert werden
und die Plattenfeuchtigkeit auf bis zu 17% erhöht wird.
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Diese
Problemlösung
ist insofern überraschend,
als nach bisheriger Lehrmeinung die Formaldehydabgabe von Holzspanplatten
durch eine hohe Luftfeuchtigkeit erhöht wird.
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Erfindungsgemäß ist es
zweckmäßig, wenn die
Lagerung der Platten bei einer relativen Luftfeuchte zwischen 75%
und 85% erfolgt.
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In
der Industrie werden oftmals mehrschichtige feuchtebeständige Holzspanplatten
hergestellt, die unterschiedliche Bindemittel wie Phenolformaldehydharze
und Diisocyanate in den verschiedenen Plattenschichten enthalten.
Bei erfindungsgemäßer Anwendung
von Tannin-Formaldehydharzen in nur einer Schicht mehrschichtiger
Platten wird gemäß beschriebenem.
Verfahren ebenfalls eine drastische Verminderung der Formaldehydabgabe
erzielt.
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Tannin-Formaldehydharz-gebundene
Holzspanplatten wurden nach ihrer Herstellung unterschiedlicher
Luftfeuchte ausgesetzt. An den Spanplatten wurde die sich einstellende
Plattenfeuchtigkeit ermittelt. Darüber hinaus wurden für die Platten der
Formaldehydgehalt nach der Perforator-Methode (EN 120) und die Formaldehydemission
in einer 1 m3-Prüfkammer nach EN 717-1 ermittelt.
Zum Vergleich wurden die Formaldehydabgabebeträge gemäß den beiden Verfahren für Holzspanplatten,
die mit einem unmodifizierten Harnstoff-Formaldehydharz (UF-Harz)
und mit Melamin-Harnstoff-Formaldehydharzen (MUF-Harzen) unterschiedlichen
Melamingehalts gebunden sind, bestimmt.
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1 zeigt
die Veränderung
des Formaldehydgehalts (Perforator-Methode) von TF-Harz-gebundenen
Spanplatten in Abhängigkeit
von der Feuchte der Platten nach Klimatisierung.
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2 zeigt
die Veränderung
des Formaldehydgehalts (Perforator-Methode) von UF- und MUF-Harz-gebundenen
Spanplatten unterschiedlichen Melamingehalts in Abhängigkeit
von der Feuchte der Platten nach Klimatisierung.
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3 zeigt
die Veränderung
der Formaldehydemission (1 m3-Prüfkammer-Methode)
von TF-Harz-gebundenen Spanplatten in Abhängigkeit von der Feuchte der
Platten nach Klimatisierung.
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4 zeigt
die Veränderung
der Formaldehydemission (1 m3-Prüfkammer-Methode)
von UF- und MUF-Harz-gebundenen Spanplatten unterschiedlichen Melamingehalts
in Abhängigkeit
von der Feuchte der Platten nach Klimatisierung.
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Aus
den in den 1 bis 4 dargestellten Ergebnissen
wird ersichtlich, dass die Formaldehydabgabe der mit Tannin-Formaldehydharzen
gebundenen Spanplatten mit Erhöhung
der Plattenfeuchte absinkt (1), während die
Formaldehydabgabe bei den mit unmodifiziertem Harnstoff-Formaldehydharz
(UF-Harz) und Melamin-Harnstoff-Formaldehydharzen
(MUF-Harzen) als Bindemittel hergestellten Spanplatten durch die
Erhöhung
der Plattenfeuchte bei der Lagerung deutlich erhöht wird (2).
Diese Feststellungen gelten ebenfalls für die Bestimmung der Formaldehydabgabewerte
(Formaldehydemission) in der 1 m3-Prüfkammer
gemäß EN 717-1
(3 und 4).
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Es
wurde ebenfalls bei mitteldichten Faserplatten (MDF) festgestellt,
dass bei den mit Tannin-Formaldehydharzen verleimten Platten die
Formaldehydabgabe durch Erhöhung
der Plattenfeuchte absinkt, während
die mit UF-Harzen und mit Melamin modifizierten UF-Harzen gebundenen
MDF durch Erhöhung
der Plattenfeuchte ihre Formaldehydabgabe erhöhen. Auch andere lignocellulosische
Formteile verhalten sich ähnlich.