DE102008056650A1 - Composition and method of making a wood or fiberboard - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für Holz und Holzfaserplatten, Holz- oder Holzfaserplatten selbst sowie ein Verfahren zur Herstellung von Holz- oder Holzfaserplatten. Dabei wird eine Zusammensetzung zur Verfügung gestellt, die wenigstens 5% holzfremde Rohstoffe für die Herstellung des Faserstoffs enthält.The present invention relates to a composition for wood and wood fiber boards, wood or wood fiber boards themselves and a method for the production of wood or wood fiber boards. In this case, a composition is provided which contains at least 5% wood-external raw materials for the production of the pulp.
Description
FELD DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für Holz und Holzfaserplatten, Holz- oder Holzfaserplatten selbst sowie ein Verfahren zur Herstellung von Holz- oder Holzfaserplatten.The The present invention relates to a composition for Wood and fiberboard, wood or wood fiberboard itself as well a process for producing wood or fiberboard.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Holzwerkstoffe aus Span- oder Fasermaterial werden beispielsweise in der Bau-Möbel- und Einrichtungsbranche eingesetzt. Im Bereiche der Holzfaserplatten unterscheidet man zwischen Faserdämmplatten (HFD), Hartfaserplatten (HFH, KH) und MDF-Platten. Diese werden aus fein zerfasertem, hauptsächlich rindenfreiem Nadelholz und durch eine schonende Verpressung in Längs- und Querrichtung hergestellt. Die Kanten sind glatt und fest und können ohne besonderen Anleimer profiliert werden.Wood materials made of chipboard or fiber material, for example, in construction furniture and furnishing industry. In the field of wood fiber boards one differentiates between fiber insulation boards (HFD), hardboard (HFH, KH) and MDF boards. These are made of finely shredded, mainly bark-free softwood and a gentle compression in longitudinal and transverse direction. The edges are smooth and firm and can be profiled without special edge banding.
Daneben gibt es noch Spanplatten oder Flachpressplatten, welche aus Holzspänen verschiedener Größe bestehen, die mit Kunstharzlklebstoff unter Zuführung von Wärme im Flachpressverfahren hergestellt werden. Dabei werden die Späne in Richtung der Plattenebene ausgerichtet.Besides there are still chipboard or flat press plates, which are made of wood chips different size, with the resin adhesive under the supply of heat in the flat pressing process getting produced. The chips are in the direction aligned to the disk plane.
Der Verwendungsbereich der Holzfaserplatten ähnelt dem der Spanplatte, jedoch können durch den feinen, nahezu homogenen Aufbau der Holzfaserplatte die Kanten und Flächen profiliert und anschließend lackiert werden. Die Notwendigkeit von Anleimern, wie dies bei Flachpressplatten der Fall wäre, entfällt.Of the Field of use of wood fiber boards is similar to that of Chipboard, however, can be characterized by the fine, almost homogeneous Structure of fiberboard profiles the edges and surfaces and then painted. The need of Gluing, as would be the case with flat-pressed plates, eliminated.
Für die Herstellung von Holzfaserplatten oder Flachpressplatten werden derzeit ausschließlich Holzfasern oder lignocellulose-haltiges Fasermaterial verwendet. Mittels Wärme, Feuchtig keit und mechanischer Druckkräfte in Zerfaserungsanlagen werden dabei die Holzspäne für eine Fertigung der Platten aufbereitet.For the production of wood fiber boards or flat pressed boards currently only wood fibers or lignocellulose-containing Fiber material used. By means of heat, moisture and humidity mechanical compressive forces in fiberizing plants while the wood chips for a production of the plates edited.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Holz- und Holzfaserplatten wird ausschließlich Holz als Ausgangsmaterial verwendet. Die Ressourcen dieses Naturstoffes sind begrenzt und auch aus Gründen des Naturschutzes ist es wünschenswert alternative Rohstoffe verwenden zu können. Zudem ist es auch aus Kostengründen interessant nach Alternativen für die Herstellung entsprechender Holz- oder Holzfaserplatten zu suchen.at known from the prior art wood and wood fiber boards Only wood is used as starting material. The resources of this natural product are limited and also for reasons of nature conservation, it is desirable alternative raw materials to be able to use. It is also for cost reasons interesting for alternatives for making appropriate To look for wood or wood fiber boards.
Es ist zukünftig davon auszugehen, dass sich der Rohstoff Holz weiter verknappt, sei es als Frisch- oder als Altholz. Aus diesen Gründen besteht ein Bedarf an alternativen Materialquellen und auch Verfahren zur Herstellung von Holz- oder Holzfaserplatten.It In the future it can be assumed that the raw material Wood is still scarce, whether as fresh or as old wood. Out For these reasons, there is a need for alternative sources of material and also methods of making wood or fiberboard.
Grundsätzlich ist dabei jedoch zu beachten, dass die geltenden länderspezifischen Normen, so z. B. nach DIN oder EN für die Herstellung der Platten eingehalten werden.in principle However, it should be noted that the applicable country-specific Standards, such. B. according to DIN or EN for the production of Plates are respected.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, daher ein Zusammensetzung für die Herstellung einer Holz- oder Holzfaserplatte zur Verfügung zu stellen, welche zur Herstellung einer Holz- oder Holzfaserplatte verwendet werden kann, wobei die resultierende Platte den Anforderungen der entsprechenden länderspezifischen Normen, beispielsweise nach der deutschen oder europäischen EN oder DIN genügt. Weiterhin sind ein Herstellungsverfahren unter Verwendung der Zusammensetzung sowie die Holz- oder Holzfaserplatten Gegenstand der Erfindung.task of the present invention, therefore, is a composition for the production of a wood or wood fiber board available to provide, which for the production of a wood or wood fiber board can be used, the resulting plate meets the requirements the relevant country-specific standards, for example after the German or European EN or DIN is sufficient. Further, a manufacturing method using the composition as well as the wood or wood fiber boards subject of the invention.
Erfindungsgemäß wird eine Zusammensetzung, umfassend einen Faserstoff, ein Bindemittel, einen Härtungsbeschleuniger und eine Paraffinemulsion, wobei der Faserstoff wenigstens 5% holzfremde Rohstoffe enthält, zur Verfügung gestellt. Diese Zusammensetzung ist zur Herstellung von Holz- oder Holzfaserplatten geeignet, die nicht nur ausschließlich aus Holz bestehen.According to the invention a composition comprising a pulp, a binder, a curing accelerator and a paraffin emulsion, wherein the pulp contains at least 5% of non-wood raw materials, made available. This composition is for production of wood or fiberboard suitable, not only exclusively made of wood.
Für eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei den holzfremden Stoffen um Feststoffe handelt, insbesondere auch um Mischungen verschiedener Feststoffe. Bei den Feststoffen handelt es sich um organische oder anorganische Feststoffe, wobei die organischen Stoffe synthetisch hergestellt sein können, wie beispielsweise Kunst stoffe oder auch verrottbar sein können wie biologische Stoffe wie z. B. Proteine, Zucker oder auch Fette, Öle oder Naturfasern.For a composition according to the invention is provided that the foreign substances are solids, especially also mixtures of different solids. Both Solids are organic or inorganic solids, wherein the organic substances can be produced synthetically, such as plastics or can be decomposable such as biological substances such. As proteins, sugars or fats, oils or natural fibers.
Es ist vorgesehen, es sich bei den holzfremden Rohstoffen als Teil des Faserstoffs um eine Mischung bestehend aus 0–40% anorganischen Anteilen, 5–100% synthetisch organischen Anteilen und/oder 0–95% verrottbaren organischen Anteilen handelt, wobei sich die verwendeten Anteile jeweils zu 100% zu dem holzfremden Rohstoff addieren.It is provided, it is in the foreign wood raw materials as part of the pulp to a mixture consisting of 0-40% inorganic Proportions, 5-100% synthetic organic proportions and / or 0-95% of decomposable organic fractions, where each of the proportions used to 100% to the foreign wood Add raw material.
Weiterhin kann eine Zusammensetzung zusätzlich Harnstoff und/oder Ligninsulfonate enthalten und bei dem Bindemittel kann es sich um Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin- oder Phenol-Harz oder eine Kombination davon handeln.Farther a composition may additionally contain urea and / or Ligninsulfonate contained and the binder may be Urea-formaldehyde, melamine or phenolic resin or a combination act on it.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Holz- oder Holzfaserplatte, bestehend aus einer verpressten Zusammensetzung, welche wenigstens 5% holzfremde Stoffe enthält.One Another object of the invention is a wood or wood fiber board, consisting of a compressed composition, which at least 5% foreign substances.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung einer Holz- oder Holzfaserplatte ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, umfassend:
- a. Herstellen einer Rohstoffmischung zur Aufbereitung als Faserstoff, wobei wenigstens 5% holzfremder Rohstoffe zugesetzt werden
- b. Zerfaserung der Rohstoffmischung nach dem thermochemischen Verfahren
- c. Trocknung des Faserstoffs
- d. Beleimung des Faserstoffs, bevorzugt im Blender-Verfahren.
- e. Heißverpressen des beleimten Faserstoffs
- f. Besäumen der Platten und Schleifen auf eine definierte Plattenstärke.
- a. Producing a raw material mixture for processing as a pulp, wherein at least 5% of wood foreign raw materials are added
- b. Defibration of the raw material mixture according to the thermochemical process
- c. Drying of the pulp
- d. Glueing of the pulp, preferably in the blender process.
- e. Hot pressing of the glued pulp
- f. Trimming the plates and loops to a defined plate thickness.
Für das Verfahren ist vorgesehen, dass als Bindemittel bevorzugt Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin- oder Phenol-Harz oder eine Kombination davon verwendet werden kann, wobei die Rohstoffmischung bei der Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Harz auf einen sauren pH-Wert, bevorzugt zwischen 5 bis 5,8, eingestellt wird. Grundsätzlich ist die Verwendung anderer Bindemittel oder Kleber von der Erfindung ebenfalls mit umfasst.For the method is provided that urea-formaldehyde, Melamine or phenolic resin or a combination thereof can be, the raw material mixture when using urea-formaldehyde resin adjusted to an acidic pH, preferably between 5 to 5.8 becomes. Basically, the use of other binders or adhesive of the invention also included.
Weiter ist für das Verfahren vorgesehen, dass holzfremde Rohstoffe als Teil des Faserstoffs verwendet werden können, die aus einer Mischung von 0–40% anorganischen Anteilen, 5–100% synthetisch organische Anteile und/oder 0–95% verrottbaren organischen Anteilen bestehen, wobei sich die verwendeten Anteile jeweils zu 100% holzfremden Rohstoff addieren.Further is intended for the process that non-wood raw materials can be used as part of the pulp that made a mixture of 0-40% inorganic parts, 5-100% Synthetic organic fractions and / or 0-95% decomposable organic proportions, with the shares used each add to 100% wood-foreign raw material.
BESCHREIBUNG DER FIGURENDESCRIPTION OF THE FIGURES
Die
Mischung wird anschließend zerfasert
Abschließend werden die Platten besäumt und auf eine einheitliche Dicke geschliffen.Finally The plates are trimmed and to a uniform thickness ground.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION THE INVENTION
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, ohne auf diese beschränkt zu sein. Dies gilt insbesondere bezüglich der verwendeten Materialien.The Invention will be described below with reference to embodiments described without being limited to these. this applies in particular with regard to the materials used.
Beispiel 1example 1
Es wurde eine mitteldichte Faserplatte (MDF) aus Kiefernholz und einem Rohstoff hergestellt, der holzfremde Inhaltsstoffe aufweist. Im Anschluss an die Herstellung wurde überprüft, ob die resultierende MDF-Platte, welche nicht vollständig aus Holz besteht, die erfor derlichen Vorschriften im Hinblick auf die mechanische Eigenschaft der Querzugfestigkeit sowie der Materialeigenschaften der Dickenquellung und Wasseraufnahme nach 2 und 24 Stunden einhält.A medium-density fiberboard (MDF) made from pine wood and a raw material made of wood has foreign ingredients. After the preparation, it was checked whether the resulting MDF board, which is not completely made of wood, complies with the neces- sary regulations with respect to the mechanical property of the transverse tensile strength and the material properties of thickness swelling and water absorption after 2 and 24 hours.
Zum Vergleich der resultierenden Eigenschaften wurde eine MDF-Platte hergestellt, die ausschließlich aus Kiefernholzschnitzeln besteht sowie eine MDF-Platte, die aus Kiefernholzhackschnitzeln und ein Rohstoff mit holzfremden Inhaltsstoffen in einem Mischungsverhältnis von 80% Kiefernholzschnitzel und 20% holzfremden Rohstoff besteht. Die Angaben beziehen sich auf die Trockenmasse. Für beide Arten von MDF-Platte wurde zusätzlich noch ein UF-Harz 350 (BASF) als Bindemittel verwendet.To the Comparison of the resulting properties was an MDF board made exclusively of pine wood chips There is also an MDF board made of pine wood chips and a raw material with non-wood ingredients in a mixing ratio consists of 80% pine wood chips and 20% non-wood raw material. The data refer to the dry matter. For both Types of MDF board was additionally a UF resin 350 (BASF) used as a binder.
Aus den Kiefernholzschnitzeln bzw. der Kiefernholzschnitzel/Rohstoff-Mischung wurden Faserstoffe nach dem thermomechanischen Verfahren (TMP-Verfahren) hergestellt. Der Aufschluss der Rohstoffe erfolgte in einer Labor-Refiner-Anlage mit Kocher und Rohrstrockner. Die Aufschlusstemperatur lag bei 150°C bei 5,0 bar und die Aufschlussdauer betrug 5 Minuten.Out pine wood chips or pine wood chips / raw material mixture were fibrous materials according to the thermomechanical process (TMP process) produced. The digestion of the raw materials took place in a laboratory refiner plant with cooker and pipe dryer. The digestion temperature was 150 ° C at 5.0 bar and the digestion time was 5 minutes.
Anschließend wurden die Faserstoffe im Rohrtrockner gefolgt von einer Trocknung im Trocknungsschrank bei 65°C auf eine Faserfeuchte von ca. 2% getrocknet. Die getrockneten Faserstoffe wurden in einem Mischer wie folgt beleimt:
- • Der Faserstoff wurde im Blender-Verfahrenin einem Trommelmischer beleimt.
- • Als Bindemittel wurde ein Harnstoff-Formaldehydharz (UF-Harz K350) verwendet, wobei der Bindemittelaufwand 15% (Feststoff/Trockenmasse Faserstoff) betrug.
- • Als Härtungsbeschleuniger wurde Ammoniumsulfat (2% Feststoff Härter/Festharz) eingesetzt..
- • Es wurden 1,1% Parafinemulsion (Feststoff Paraffin bezogen auf Trockenmasse Faserstoff) verwendet, wobei die Paraffinemulsion zusammen mit dem UF-Harz auf den Faserstoff gegeben wurde.
- The pulp was glued in a Blender process in a drum mixer.
- • The binder used was a urea-formaldehyde resin (UF resin K350), the binder consumption being 15% (solid / dry pulp).
- • Hardening accelerator was ammonium sulfate (2% solid hardener / solid resin).
- 1.1% paraffin emulsion (solid paraffin based on dry matter pulp) was used, with the paraffin emulsion added to the pulp along with the UF resin.
Im Anschluss an die Beleimung der Rohstoffe wurde das jeweilige Material zu Platten heiß verpresst. Dabei wurden einschichtige Platten hergestellt mit einer Plattendicke von 16 mm und einer Soll-Rohdichte von 750 kg/m3. Die Presstemperatur betrug 200°C und die Presszeit 15 s/mm Plattendicke.Following the gluing of the raw materials, the respective material was hot-pressed into slabs. In this case, single-layer plates were produced with a plate thickness of 16 mm and a target density of 750 kg / m 3 . The pressing temperature was 200 ° C and the pressing time 15 s / mm plate thickness.
Nach der Herstellung wurden die Platten besäumt und auf 16 mm Plattendicke geschliffen.To The plates were trimmed to 16 mm Plate thickness ground.
Von
den Platten mit unterschiedlichen Ausgangsrohstoffen wurden Prüfkörper
identischen Ausmaßes erstellt, die im Normalklima bis zur
Ausgleichsfeuchte klimatisiert wurden. Im Anschluss daran erfolgte
die Bestimmung der Eigenschaften Querzugfestigkeit nach
Die
Ergebnisse zeigen, dass die Dickenquellung zwar erheblich höher
ist bei den Platten, die unter Zusatz holzfremder Stoffe hergestellt
wurden, diese jedoch die
Insgesamt zeigt das Ausführungsbeispiel, dass eine MDF-Platte hergestellt werden kann, welche die erforderlichen Normen einhält, jedoch nicht zu 100% aus Holz besteht. Damit zeigt die vorliegende Erfindung eine Alternative zu vollständig aus Holz bestehenden Platten auf, wodurch natürliche Ressourcen geschont werden und eine Möglichkeit zur Verwendung anderweitig anfallender Zusatzstoffe auf.All in all shows the embodiment that made an MDF board which complies with the required standards, However, it is not made of 100% wood. This shows the present Invention an alternative to completely made of wood Plates, which conserves natural resources and a way of using it elsewhere Additives.
Analog zu dem oben dargestellten Beispiel wurden noch weitere Platten hergestellt, bei denen als Rohstoff ein holzfremder Stoff für die Herstellung des Faserstoffes verwendet wurde. Der holzfremde Stoff kann dabei anorganische Anteile aufweisen, wie beispielsweise Salze, Glas, Metall, Keramik etc. und/oder synthetische organische Stoffe wie beispielsweise Kunststoffe und/oder verrottbare organische Stoffe wie Naturfasern, Fette, Öle, Zucker oder Proteine. Die Aufzählungen der Stoffe der einzelnen Gruppen sind nur beispielhaft und nicht abschließend zu verstehen.Analogous to the example shown above, further plates were produced, in which as raw material a foreign material for the production of the pulp was used. The wood foreign material can thereby have inorganic components, such as salts, glass, Metal, ceramics etc. and / or synthetic organic substances such as For example, plastics and / or decomposable organic substances such as natural fibers, fats, oils, sugars or proteins. The Enumerations of the substances of the individual groups are only to understand by way of example and not conclusively.
Für die Herstellung weiterer Platten unter Verwendung holzfremder Stoffe wurden folgende Mischungen verwendet:
- • 73% synthetisch organische Stoffe und 27% anorganische Stoffe
- • 22,5% anorganische Stoffe, 55% synthetische organische Stoffe und 22,5% verrottbare organische Stoffe
- • 40% anorganische Stoffe, 55% synthetische organische Stoffe und 5% verrottbare organische Stoffe
- • 81% synthetische organische Stoffe und 19% anorganische Stoffe
- • 73% synthetic organic matter and 27% inorganic matter
- • 22.5% inorganic substances, 55% synthetic organic substances and 22.5% decomposable organic substances
- • 40% inorganic substances, 55% synthetic organic substances and 5% decomposable organic substances
- • 81% synthetic organic matter and 19% inorganic matter
- 1010
- Holzrohstoffraw wood
- 2020
- holzfremder Rohstoffwood foreign raw material
- 2121
- Platte aus verpresstem Faserstoff mit 5% holzfremden Rohstoffplate made of pressed fiber with 5% non-wood raw material
- 3030
- Herstellen der Zusammensetzung für den FaserstoffProduce the composition for the pulp
- 4040
- Zerfasern des Rohstoffesfray of the raw material
- 5050
- Trocknen des Faserstoffesdry of the pulp
- 6060
- Beleimen des Faserstoffesgluing of the pulp
- 7070
- Verpressen des Faserstoffespressing of the pulp
- 8080
- Besäumen und Schleifen der Plattentrimming and grinding the plates
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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