DE102005019627B3

DE102005019627B3 - Medium density fiberboards, of digested ligno cellulose refined into fibers, contains a bonding agent giving a low emission of volatile organic compounds

Info

Publication number: DE102005019627B3
Application number: DE102005019627A
Authority: DE
Inventors: Edmone Prof. Roffael; Thomas Dr. Schneider; Brigitte Dr. Dix
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: EP1874513B1; ES2349873T3; PT1874513E; EP1874513A1; DE502006007638D1; ATE477095T1; PL1874513T3; WO2006114089A1

Abstract

For the production of fiberboards, and especially medium density fiberboards, the ligno cellulose materials are digested in a chemo-thermo hydrolytic action and then reduced to fibers in a refiner together with condensed tannin. The fibers are mixed with a bonding agent and then scattered to form a mat for compression into boards. The bonding agent can be amino resin, phenol formaledehyde resin, tannin formaldehyde resin and/or an adhesive based on diisocyanates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit verminderter Emission an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und zugleich niedriger Dickenquellung. Als flüchtige organische Verbindungen werden organische Stoffe subsumiert, deren Siedepunkt zwischen 50°C und 260°C liegt. Die flüchtigen organischen Verbindungen stammen größtenteils aus dem Holz, teils aber auch aus dem Bindemittel. Auch die Wechselwirkung zwischen Bindemittel und Holz beeinflusst die Zusammensetzung der flüchtigen Bestandteile, weitere Einfluss nehmende Faktoren sind die Herstellungsbedingungen der mitteldichten Faserplatten. Holzwerkstoffe emittieren auch Formaldehyd. Formaldehyd wird aber gemäß Definition den flüchtigen organischen Verbindungen nicht zugerechnet.The The invention relates to a process for the preparation of medium density Fiberboard (MDF) with reduced emission of volatile organic compounds (VOC) and at the same time low thickness swelling. As a fleeting Organic compounds are subsumed organic substances whose Boiling point between 50 ° C and 260 ° C is. The fleeting ones organic compounds come mostly from the wood, partly but also from the binder. Also, the interaction between Binder and wood affects the composition of the volatile Ingredients, other influencing factors are the manufacturing conditions medium density fiberboard. Wood-based materials also emit formaldehyde. Formaldehyde, however, is defined the fleeting one not attributed to organic compounds.

Für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten werden Fasern aus Lignocellulosen mit einem Bindemittel beleimt, zu Fasermatten gestreut und anschließend, gegebenenfalls nach einem Vorpressvorgang, heiß gepresst. Lignocellulosen können Hölzer, Einjahrespflanzen und Gebrauchtspan- und Faserplatten sein.For the production of medium density fiberboard become fibers of lignocelluloses glued with a binder, scattered to fiber mats and then, optionally after a pre-pressing process, hot pressed. Lignocelluloses can woods, Be annual plants and used chipboard and fiberboard.

Die Gewinnung der Fasern aus den Lignocellulosen erfolgt in der Regel nach einem thermomechanischen Verfahren (TMP-Verfahren), auch die Herstellung von Fasern nach dem chemo-thermomechanischen Verfahren (CTMP-Verfahren) ist aus dem EP 0 639 434 bekannt. Für die Herstellung von Fasern aus Holz nach dem TMP-Verfahren werden Holzzerkleinerungsprodukte wie Hackschnitzel zuerst gewaschen, um eventuell vorhandene Sandpartikel zu entfernen. Nach dem Waschen werden die Hackschnitzel in der Regel bei Temperaturen zwischen 60°C und 80°C vorgedämpft und gelangen anschließend über Schneckenförderung in den sogenannten Kocher, wo sie üblicherweise bei Temperaturen von 170°C bis 180°C thermohydrolytisch aufgeschlossen werden. Nach dem Aufschluss werden die aufgeschlossenen Hackschnitzel in einen Druckrefiner überführt, wo sie unter Druck bei Temperaturen von ebenfalls 170°C bis 180°C zerfasert werden. Dem Zerfasern im Druckrefiner kann eine drucklose Refinerstufe folgen. Die Aufschlussbedingungen können je nach Rohstoff variiert werden, so können bei Einjahrespflanzen niedrigere Temperaturen von 140°C bis 160°C für den Aufschluss eingesetzt werden. Nach der Refinerstufe werden die Fasern durch den im Refiner herrschenden Druck in eine Blasleitung befördert, wo sie mit einem Bindemittel versehen werden. Bei der Herstellung von Fasern nach dem CTMP-Prozess werden den Holzzerkleinerungsprodukten vor oder während des Aufschlusses Chemikalien wie Natriumsulfit und Natriumhydroxid oder Kombinationen von Natriumsulfit und Natriumhydroxid zugesetzt. Auch die Zugabe anderer Chemikalien ist möglich.The extraction of the fibers from the lignocelluloses is usually carried out by a thermomechanical process (TMP process), also the production of fibers by the chemo-thermo-mechanical process (CTMP process) is from the EP 0 639 434 known. For the production of wood fibers using the TMP process, wood chipping products such as wood chips are first washed to remove any sand particles that may be present. After washing, the wood chips are usually pre-steamed at temperatures between 60 ° C and 80 ° C and then get via screw conveyance in the so-called cooker, where they are usually digested thermohydrolytically at temperatures of 170 ° C to 180 ° C. After digestion, the digested chips are transferred to a pressure refiner, where they are fiberized under pressure at temperatures of 170 ° C to 180 ° C. The defibering in the pressure refiner can be followed by a non-pressurized refining stage. The digestion conditions can be varied depending on the raw material; for annual plants, lower temperatures of 140 ° C to 160 ° C can be used for digestion. After the refining stage, the fibers are conveyed by the pressure prevailing in the refiner into a blow pipe, where they are provided with a binder. In the manufacture of fibers by the CTMP process, chemicals such as sodium sulfite and sodium hydroxide, or combinations of sodium sulfite and sodium hydroxide, are added to the wood chippings before or during digestion. The addition of other chemicals is possible.

Als Bindemittel werden für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten hauptsächlich Aminoplastharze wie Harnstoffformaldehydharze (UF-Harze) eingesetzt, weitere synthetische Bindemittel wie alkalisch härtende Phenolformaldehydharze (PF-Harze) und Klebstoffe auf Basis von polymeren Diisocyanaten (PMDI) haben hierfür allerdings nur eine vergleichsweise geringe Bedeutung. Für die Bindung von Fasern können auch Thermoplast-Bindemittel wie Methacrylat-Reaktionsharze eingesetzt werden. Das für die Herstellung von MDF eingesetzte Bindemittel wird häufig in die Blasleitung eingedüst, es kann aber auch nach dem Trocknen der Fasern in einem Blender appliziert werden. Kombinationen aus den beiden Verfahren sind auch möglich, so kann in die Blasleitung nur ein Teil des Bindemittels eingedüst und der Rest erst nach dem Trocknen im Blender aufgebracht werden. Es kann auch in die Blasleitung ein Bindemittel bestimmter Zusammensetzung eingebracht und nach dem Trocknen ein anderes Bindemittel mit unterschiedlicher Zusammensetzung verwendet werden.When Binders are used for the production of medium-density fiberboard mainly aminoplast resins such as urea-formaldehyde resins (UF resins) used, more synthetic Binders such as alkaline hardening Phenol-formaldehyde resins (PF resins) and adhesives based on polymers Diisocyanates (PMDI) have this but only a relatively small meaning. For the bond of fibers can also Thermoplastic binders such as methacrylate reaction resins used become. That for The preparation of MDF used binders is often used in injected the blowpipe, but it can also after drying the fibers in a blender be applied. Combinations of the two methods are also possible, so can injected into the blowpipe only a part of the binder and the Rest are only applied after drying in the blender. It can also introduced into the blast line a binder of certain composition and after drying another binder with different Composition can be used.

Neben den synthetischen Bindemitteln können Bindmittel auf Basis von natürlichen Stoffen wie Tanninformaldehydharze (TF-Harze) für die Herstellung von MDF eingesetzt werden. Die TF-Harze werden durch Reaktion zwischen Tanninen und Formaldehyd gewonnen. Die Tannine, insbesondere die kondensierten Tannine, werden durch Extraktion von bestimmten Rinden und Hölzern gewonnen. Als besonders geeignet sind hierfür Quebrachoholz (Quebracho colorado) sowie Rinden wie Akazienrinde (Acacia mearnsii), Fichtenrinde (Picea abies) usw. Die Extraktion von Tanninen aus Hölzern und Rinden erfolgt in der Regel bei Temperaturen zwischen 70°C und 130°C in Wasser im Kaskadenverfahren nach dem Gegenstromprinzip. Während der Extraktion können auch Chemikalien wie Natriumsulfit und/oder Natriumhydroxid zugegeben werden, um vorwiegend die Löslichkeit des Tannins im Wasser zu erhöhen. Die Sulfitierung des Tannins kann auch nach der Extraktion erfolgen. Für die Herstellung von TF-Harzen werden die extrahierten Tannine mit Formaldehyd umgesetzt. Als ein weiteres natürliches Bindemittel kann Stärke in verschiedenen Formen (native Stärke, oxidierte Stärke, modifizierte Stärke) eingesetzt werden. Auch Kombinationen von Tannin und Stärke sind als Bindemittel bekannt.Next the synthetic binders can Binding agent based on natural Substances such as tannin-formaldehyde resins (TF resins) used for the production of MDF become. The TF resins are formed by reaction between tannins and Formaldehyde won. The tannins, especially the condensed ones Tannins are obtained by extraction from certain barks and woods. Particularly suitable for this Quebrachoholz (Quebracho colorado) and bark such as acacia bark (Acacia mearnsii), spruce bark (Picea abies), etc. The extraction of tannins from wood and bark takes place in usually at temperatures between 70 ° C and 130 ° C in water in the cascade process according to the countercurrent principle. While the extraction can also added chemicals such as sodium sulfite and / or sodium hydroxide mainly solubility of tannin in the water increase. The sulfitation of tannin can also take place after the extraction. For the Preparation of TF resins are the extracted tannins with formaldehyde implemented. As another natural Binders can be starch in different forms (native starch, oxidized starch, modified Strength) be used. Also combinations of tannin and starch are known as a binder.

Im Zuge der thermohydrolytischen Behandlung im Kocher und im Refiner kommt es zum einen zum chemischen Teilabbau des Holzes. Es entstehen leicht flüchtige Verbindungen wie Formaldehyd, Furfural, Hydroxymethylfurfural, Ameisensäure und Essigsäure. Die Hemicellulosen des Holzes werden auch teilweise zu löslichen Kohlenhydraten abgebaut. Die aus dem Holz frei werdenden Ameisen- und Essigsäure haben eine gewisse Aufschlusswirkung auf das Holz. Neben dem Abbau an den Kohlenhydraten kann aber auch Lignin in geringem Umfang angegriffen werden, wodurch Ligninabbauprodukte wie Methanol und Formaldehyd entstehen können. Die chemische Zusammensetzung der flüchtigen organischen Verbindungen aus dem Holzmaterial bzw. aus den daraus hergestellten Fasern ist von den Holzarten abhängig. Im Falle von Kiefernholz können Aldehyde wie Pentanal, Hexanal und Heptanal in großen Mengen entstehen. Auf die Zusammensetzung der flüchtigen Bestandteile nehmen auch Aufschlussart und Aufschlussbedingungen Einfluss.In the course of thermohydrolytic treatment in the digester and in the refiner, on the one hand, the chemical degradation of the wood occurs. Volatile compounds such as formaldehyde, furfural, hy droxymethylfurfural, formic acid and acetic acid. The hemicelluloses of the wood are also partially degraded to soluble carbohydrates. The ants and acetic acid released from the wood have a certain disruptive effect on the wood. In addition to the degradation of the carbohydrates and lignin can be attacked to a small extent, whereby lignin degradation products such as methanol and formaldehyde can arise. The chemical composition of the volatile organic compounds from the wood material or from the fibers produced therefrom depends on the wood species. In the case of pine wood, aldehydes such as pentanal, hexanal and heptanal can be produced in large quantities. On the composition of the volatile constituents also Aufschlussart and digestion conditions influence.

Die flüchtigen Abbaubestandteile des Holzes können, aus dem Refiner kommend, während der Trocknung der Faser an die Umgebung teilweise emittiert werden, da sie wasserdampfflüchtig sind. Weiterhin können die leicht flüchtigen Säuren als Härter fungieren und das eingedüste Bindemittel in der Blasleitung und gegebenenfalls während des Trocknens teilweise vorkondensieren. Dies führt zu verringerter Klebewirkung des Bindemittels während des Pressens. Die während des Aufschlusses entstehenden nicht flüchtigen abgebauten Kohlenhydrate verbleiben in den hergestellten Faserplatten und verringern womöglich ihre biologische Resistenz.The volatile Removal components of wood can, coming out of the refiner while the drying of the fiber is partially emitted to the environment, because they are steam-volatile are. Furthermore you can the volatile ones acids as a hardener act and the injected Binder in the blowpipe and optionally during the Partially precondensation drying. This leads to reduced adhesion of the binder during of pressing. The while digestion of non-volatile degraded carbohydrates remain in the manufactured fiberboard and possibly reduce their biological resistance.

Aus der DE 100 54 163 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Holzpressplatten bekannt, bei dem Holzfasern in einer Refineranlage unter Hitze und Dampfdruck gekocht und gemahlen werden. Anschließend werden sie in ein Entspannungsrohr überführt, getrocknet und schließlich unter Druck und gegebenenfalls erhöhte Temperatur zu Platten verpresst, wobei zur Beleimung ein zweikomponentiges Bindemittel eingesetzt wird, wobei eine Komponente in der Refineranlage und die andere Komponente am Ende des Entspannungsrohres oder während oder nach dem Trockenen der Holzfasern zugegeben wird.From the DE 100 54 163 A1 is a method for the production of wood pressure plates is known in which wood fibers are cooked and ground in a refining plant under heat and steam pressure. They are then transferred to a flash tube, dried and finally compressed under pressure and optionally elevated temperature to plates, wherein a two-component binder is used for gluing, wherein a component in the refiner and the other component at the end of the expansion tube or during or after drying the wood fibers is added.

Die EP 0 699 510 A2 beschreibt ein Verfahren zur Verminderung der Formaldehydabgabe von Lignocellulose-Erzeugnissen, bei dem den Lignocellulosen vor, während oder nach dem Beleimen mit Aminoplastharzen kondensiertes Tannin beigegeben wird und auf das Lignocellulose-Erzeugnis nach dem Pressvorgang ein formaldehydreaktiver Stoff aufgebracht wird.The EP 0 699 510 A2 describes a process for reducing the formaldehyde release of lignocellulosic products by adding tannin condensed with lignocelluloses before, during or after aminoplast resins and applying a formaldehyde-reactive substance to the lignocellulosic product after the pressing process.

Die DE 103 20 686 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpergrundmaterial aus Holzfaserformteilen, die mechanische und thermisch aufbereitet werden.The DE 103 20 686 A1 describes a method for the production of molded base material from wood fiber molded parts, which are mechanically and thermally treated.

Aufgabe der Erfindung ist es, zum einen die Menge an leicht flüchtigen Bestandteilen aus mitteldichten Faserplatten zu verringern und ihre Bildung weitgehend zu unterbinden und zum anderen die physikalisch-technologischen Eigenschaften der hergestellten Platten zu verbessern. Insbesondere sollte die Dickenquellung der Platten vermindert werden.task The invention is, on the one hand, the amount of volatile Reduce ingredients from medium density fiberboard and their Education and, on the other hand, the physical-technological To improve the properties of the panels produced. Especially the thickness swelling of the plates should be reduced.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass kondensierte Tannine, wie Quebrachoholz- und Akazienrindentannine, wenn sie in geringen optimierten Mengen während der Faserherstellung nach dem CTMP-Verfahren im Refiner zugegeben werden oder zugegen sind, nicht nur die Emissionen an flüchtigen organischen Verbindungen aus den Fasern herabsetzen, sondern auch die Emission an VOC der hergestellten Platten vermindern, und ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften wesentlich verbessern. Die Anwendung des CTMP-Prozesses allein verringert überraschend die Emission der hergestellten mitteldichten Faserplatten, hat jedoch keine merkliche verringernde Wirkung auf die Dickenquellung und Wasseraufnahme der Platten. Der Einsatz an polyphenolischen kondensierten Tanninen allein verringert die Dickenquellung der Platten, hat aber keine vermindernde Wirkung auf die Emission. Der Einsatz von optimierten Mengen an Polyphenolen gemeinsam mit der Anwendung des CTMP-Prozesses lässt überraschend den kombinierten Effekt der Verminderung der Dickenquellung und Emission erzielen. Hierbei ist es für die Verminderung der Emission irrelevant, welches Bindemittel in die Blasrohrleitung eingegeben wird oder nach dem Trocknen der Fasern verwendet wird. Es ist auch möglich, das Bindemittel erst im Blender nach dem Trocknen der Fasern einzusetzen oder teils in die Blasrohrleitung (Blow-line), teils im Blender zu verwenden.It was now surprising found that condensed tannins, such as quebracho and acacia bark tannins, if they are in low optimized amounts during fiber production be added or present in the refiner according to the CTMP method not just emissions of volatile organic compounds from the fibers, but also the emission of VOCs of the and their physical-technological decrease Improve properties significantly. The application of the CTMP process alone decreases surprisingly the emission of manufactured medium-density fiberboard, however, has no noticeable reducing effect on thickness swelling and Water absorption of the plates. The use of polyphenolic condensed Tannins alone reduce the thickness swelling of the plates, but has none diminishing effect on the emission. The use of optimized Amounts of polyphenols together with the application of the CTMP process leaves surprising the combined effect of reduction of thickness swelling and Achieve emission. Here it is for the reduction of the emission irrelevant, which binder entered into the blowpipe is used or after drying the fibers. It is also possible, Use the binder only in the blender after drying the fibers or partly in the blowpipe (blow-line), partly in the blender to use.

Dieses Verfahren unterscheidet sich von der Lehre der EP 1 266 730 A1 , die die Zugabe von kondensierten Tanninen zu den nassen Spänen oder Fasern vor dem Beleimen der Späne oder der Fasern zum Gegenstand hat. Nach der Lehre der EP 1 266 730 A1 sind die Tannine während des Aufschlusses nicht zugegen, auch die Fasern müssen nicht nach dem CTMP-Verfahren gewonnen werden. In der vorliegenden Erfindung ist der Aufschluss nach dem CTMP-Verfahren ebenso obligatorisch wie die Zugabe von optimierten Mengen an kondensierten Tanninen. Selbstverständlich können die polyphenolischen kondensierten Tannine gemeinsam mit anderen Additiven wie Hydrophobierungsmitteln und/oder mit anderen polyphenolischen Stoffen wie Cashew-Nuss-Öle in den Refiner eingegeben werden.This procedure is different from the doctrine of EP 1 266 730 A1 which relates to the addition of condensed tannins to the wet chips or fibers prior to gluing the chips or fibers. After the apprenticeship of EP 1 266 730 A1 If the tannins are not present during the digestion, the fibers do not have to be obtained by the CTMP process. In the present invention digestion by the CTMP process is as compulsory as the addition of optimized amounts of condensed tannins. Of course, the polyphenolic condensed tannins may be added to the refiner along with other additives such as water repellents and / or other polyphenolic materials such as cashew nut oils.

Ferner wurde überraschend festgestellt, dass die vermindernde Wirkung des Tannins auf die Emission der hergestellten Platten an Formaldehyd auch nach ihrer Herstellung anhält. Die Formaldehydabgabe der Platten, die unter Einsatz von Tannin im Refiner hergestellt werden, nimmt weitaus schneller ab als die derjenigen, die ohne Einsatz von Tannin hergestellt sind.Further was surprising found that the diminishing effect of tannin on the Emission of the produced plates of formaldehyde also after their Production stops. The formaldehyde release of the plates using tannin made in the refiner, decreases much faster than the those made without the use of tannin.

Dieses Verfahren mit einer kombinierten Anwendung von CTMP und der Präsenz an Tanninen eignet sich für alle Lignocellulosen. Die Zugabe von Chemikalien im Sinne des CTMP-Prozesses kann vor dem Aufschluss oder während des Aufschlusses in bekannter Weise erfolgen. Als Chemikalien können Natriumsulfit, Natriumbisulfit und Natriumhydroxid oder optimierte Gemische hiervon eingesetzt werden. Da Natriumsulfit und Natriumbisulfit das Tannin sulfitieren können und dessen Löslichkeit im Wasser erhöhen, lässt sich mit dieser Vorgehensweise der Aufschluss und die Zerfaserung von Hackschnitzeln mit der Sulfitierung des kondensierten Tannins im Refiner in sinnvoller Weise kombinieren.This Method with a combined application of CTMP and Presence Tannins is suitable for all lignocelluloses. The addition of chemicals in the sense of the CTMP process may be before digestion or during the digestion in a known manner. As chemicals, sodium sulfite, sodium bisulfite and sodium hydroxide or optimized mixtures thereof become. Since sodium sulfite and sodium bisulfite sulfite the tannin can and its solubility in the water, let yourself with this procedure, the digestion and defibration of Chipping with the sulfitation of condensed tannin in the Combine Refiner in a meaningful way.

Das folgende Beispiel beschreibt die Erfindung ohne sie darauf festzulegen.The The following example describes the invention without specifying it.

Im ersten Versuch wurden Holzhackschnitzel aus Kiefernholz bei einer Temperatur von 170°C thermohydrolytisch aufgeschlossen und anschließend unter Druck bei einer Temperatur von 170°C im Refiner zerfasert (TMP-Verfahren). Nach der Zerfaserung wurden die Fasern getrocknet und mit einem UF-Harz in Mengen von 12 (Festharz bezogen auf atro Fasern) beleimt und anschließend zu Matten verformt und bei einer Temperatur von 200°C zu mitteldichten Faserplatten mit einer Soll-Rohdichte von 750 kg/m³ und einer Dicke von 16 mm heiß gepresst. Der Presszeitfaktor betrug 15 s/mm. Die so hergestellten Platten wurden anschließend bei einem Klima von 20°C und 65 % relativer Luftfeuchte gelagert, ehe sie auf ihre physikalischtechnologischen Eigenschaften und Emission geprüft wurden.In the first experiment wood chips from pine wood were digested thermohydrolytically at a temperature of 170 ° C and then defibrated under pressure at a temperature of 170 ° C in the refiner (TMP process). After fiberizing, the fibers were dried and glued with a UF resin in amounts of 12 (solid resin based on atro fibers) and then formed into mats and tempered at 200 ° C. into medium dense fibreboards with a nominal density of 750 kg / m ³ and a thickness of 16 mm hot pressed. The pressing time factor was 15 s / mm. The plates thus produced were then stored in a climate of 20 ° C and 65% relative humidity before they were tested for their physico-technological properties and emission.

Zum Vergleich wurden Kiefernholzhackschnitzel bei einer Temperatur von 170°C aufgeschlossen, in der Zerfaserungsstufe unter Druck im Refiner wurden den Hackschnitzeln vor dem Aufschluss kondensierte Tannine in Mengen 2 % (Feststoff bezogen auf atro Holzmaterial) zugegeben (Versuch 2). Nach der Zerfaserung wurden die getrockneten Fasern üblicherweise mit dem UF-Harz in Mengen von 12 % (Festharz bezogen auf Trockenfasern) beleimt, zu Fasermatten geformt und zu mitteldichten Faserplatten heiß gepresst (vgl. Versuch 1). Die so hergestellten Platten wurden anschließend bei 20°C und 65 % rel. Luftfeuchte gelagert, ehe sie auf ihre physikalischtechnologischen Eigenschaften und Emission geprüft wurden.To the The comparison was made with pine wood chips at a temperature of 170 ° C open-minded, in the defibering stage under pressure in the refiner were the wood chips before digestion condensed tannins in amounts of 2% (solid based on atro wood material) was added (experiment 2). After defibration The dried fibers were usually with the UF resin in amounts of 12% (solid resin based on dry fibers) glued, formed into fiber mats and medium-density fiberboard hot pressed (see experiment 1). The plates thus produced were subsequently added 20 ° C and 65% rel. Humidity stored before going on their physico-technological Properties and emission tested were.

In einem dritten Versuch wurden mitteldichte Faserplatten aus Fasern hergestellt, die unter Zugabe von 1 % Na₂SO₃ und 0,5 % NaOH (Feststoff bezogen auf atro Holzmaterial) nach dem CTMP-Verfahren hergestellt wurden. Die Aufschlusstemperatur betrug 170°C. Die Herstellung der MDF erfolgte unter den gleichen Bedingungen wie im Fall der TMP-Fasern (vgl. Versuch 1).In a third experiment, medium density fiberboards were made from fibers prepared by adding 1% Na ₂ SO ₃ and 0.5% NaOH (solid based on dry wood material) according to the CTMP method. The digestion temperature was 170 ° C. The production of the MDF was carried out under the same conditions as in the case of the TMP fibers (see Experiment 1).

In einem vierten Versuch wurden den Kiefernholzhackschnitzeln sowohl 1 % Na₂SO₃ und 0,5 % NaOH (Feststoff bezogen auf atro Holzmaterial) als auch Quebrachoholztannin in Mengen von 2 % (Feststoff bezogen auf atro Holzmaterial) zugegeben. Die Aufschlusstemperatur lag ebenfalls bei 170°C. Nach der Zerfaserung wurden die getrockneten Fasern zu MDF weiterverarbeitet. Die Herstellung der MDF erfolgte unter den gleichen Bedingungen wie im Falle der TMP-Fasern (Versuch 1).In a fourth experiment, the pine wood chips were added with both 1% Na ₂ SO ₃ and 0.5% NaOH (solid based on dry wood material) and Quebrachoholztannin in amounts of 2% (solid based on dry wood material). The digestion temperature was also 170 ° C. After defibration, the dried fibers were further processed into MDF. The production of the MDF was carried out under the same conditions as in the case of the TMP fibers (Experiment 1).

Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 3 zusammengefasst.The Results are summarized in Tables 1 to 3.

Aus Tabelle 1 wird deutlich, dass die Querzugfestigkeit der aus nach dem CTMP-Verfahren gewonnenen Fasern und unter Einsatz von Tannin im Refiner hergestellten Platten (Versuch 4) wesentlich höher liegt als die der anderweitig hergestellten Platten (Versuche 1 bis 3). Des Weiteren wird ersichtlich, dass durch die kombinierte Anwendung von CTMP und Tannin (Versuch 4) die Dickenquellung (24h) der hergestellten Platten deutlich erniedrigt wird. Ebenfalls die Biegefestigkeit der hergestellten Platten wird durch die kombinierte Anwendung von CTMP und Tannin (Versuch 4) wesentlich erhöht. Mit diesem Verfahren werden sowohl die Festigkeitseigenschaften (Querzugfestigkeit, Biegefestigkeit) der Platten erheblich verbessert als auch ihre Dickenquellung deutlich vermindert.Out Table 1 shows that the transverse tensile strength of the CTMP procedure obtained fibers and using tannin produced in the refiner Plates (experiment 4) much higher is higher than that of the plates produced elsewhere (Experiments 1 to 3). Furthermore, it will be seen that by the combined Application of CTMP and tannin (experiment 4) thickness swelling (24h) the plates produced is significantly reduced. Also the Bending strength of the panels produced is combined by the Application of CTMP and tannin (Trial 4) significantly increased. With Both the strength properties (transverse tensile strength, Bending strength) of the plates improved considerably as well as their Thickness swelling significantly reduced.

Tabelle 1: Physikalisch-technologische Eigenschaften von nach dem TMP- und CTMP-Verfahren hergestellten mitteldichten Faserplatten, die ohne und unter Zugabe von kondensierten Tanninen hergestellt worden sind

Table 1: Physico-technological properties of TMP and CTMP medium density fiberboards produced without and with the addition of condensed tannins

Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, werden durch die kombinierte Anwendung von CTMP und Tannin (Versuch 4) die Emissionen der Platten an flüchtigen organischen Bestandteilen (VOC) wie Hexanal und Pentanal deutlich vermindert.As Table 2 shows, by the combined application of CTMP and tannin (experiment 4) the emissions of the plates to volatile organic components (VOC) such as hexanal and pentanal clearly reduced.

Tabelle 2: VOC-Emissionen (Hexanal, Pentanal) von nach dem TMP- und CTMP-Verfahren hergestellten mitteldichten Faserplatten (MDF), die ohne und unter Zugabe von kondensierten Tanninen hergestellt worden sind. Die VOC-Emissionen wurden nach 5h Lagerung der Platten in der Prüfkammer ermittelt.

Table 2: VOC emissions (hexanal, pentanal) of TMP and CTMP medium density fiberboard (MDF) made without and with the addition of condensed tannins. The VOC emissions were determined after 5h storage of the plates in the test chamber.

Die Zugabe von Tannin bei der Herstellung von Fasern nach dem CTMP-Verfahren (Versuch 4) führt zu einer zusätzlichen deutlichen Verringerung der Formaldehydab gabe (24h) des Faserstoffs (vgl. Tabelle 3).The Addition of tannin in the production of fibers according to the CTMP method (Experiment 4) leads to an additional one significant reduction of formaldehyde release (24h) of the pulp (see Table 3).

Tabelle 3: Formaldehydabgabe (24h) (mg/1000 g atro Fasern) von nach dem TMP- und CTMP-Verfahren hergestellten Fasern, die ohne und unter Zugabe von kondensierten Tanninen hergestellt worden sind

Table 3: Formaldehyde release (24 hours) (mg / 1000 g dry fibers) of TMP and CTMP fibers made without and with the addition of condensed tannins

Als Bindemittel für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten können im Sinne der Erfindung sowohl solche, die zu einer feuchtebeständigen Faser-zu-Faser-Bindung führen, als auch solche, die zu Faser-zu-Faser-Bindung mit geringer Feuchtebeständigkeit führen, verwendet werden. Typische Bindemittel für die Herstellung von feuchtebeständigen Verleimungen sind alkalisch härtende Phenolformaldehydharze (PF-Harze), Tanninformaldehydharze (TF-Harze), Melaminharnstoffphenolformaldehydharze (MUPF-Harze) und Klebstoffe auf Basis von PMDI (polymere Diphenylmethandiisocyanate). Zu den Bindemitteln, die zu einer Faser-zu-Faser-Bindung mit geringer Feuchtgebeständigkeit führen, gehören die Harnstoffformaldeydharze (UF-Harze).For the purposes of the invention, binders for the production of medium-density fibreboards can be those which lead to a moisture-resistant fiber-to-fiber bond as well as those which lead to fiber-to-fiber bonding with low moisture resistance. Typical binders for the production of moisture-resistant adhesions are alkaline curing phenolformaldehyde resins (PF resins), tannin-formaldehyde resins (TF resins), melamine-urea phenol-formaldehyde resins (MUPF resins) and adhesives based on PMDI (polymeric diphenylmethane diisocyanates). Binders that result in low moisture resistance fiber-to-fiber bonding include urea formaldehyde resins (UF resins).

Claims

A process for the production of fiberboard, in particular medium-density fiberboard, from lignocelluloses, in which the lignocelluloses are digested chemo-thermohydrolytically and then defibrated in a refiner, provided with a binder, scattered into fiber mats and pressed into fibreboards, characterized in that the defibration of the lignocelluloses in the refiner in the presence of added condensed tannins.

Method according to claim 1, characterized in that that the supply of binders to the fibers in the blow-line process and / or done in a blender.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that an aminoplast resin, phenol-formaldehyde resin, Tannin formaldehyde resin and / or an adhesive based on diisocyanates is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that added to the binder starch as an extender becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the binder used is a combination of tannin, Formaldehyde and starch is used.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized that methacrylate reaction resins are used as binders.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the fiberboard produced to molded parts be further processed.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the lignocelluloses before digestion sodium sulfite, Sodium bisulfite and / or sodium hydroxide is added.

Method according to claim 8, characterized in that that the amounts of added sodium sulfite, sodium bisulfite and / or Sodium hydroxide between 0.1% and 2% solids based on atro Lignocelluloses lies.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the added tannin is a sulfited or unsulfuned tannin is.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the plates produced stored or stored hot become.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the plates produced have a density of at least 1000 kg / m ³ .