DE102011116390A1 - Verfahren zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zur Herstellung einer holzhaltigen Struktur - Google Patents

Verfahren zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zur Herstellung einer holzhaltigen Struktur Download PDF

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zur Herstellung einer holzhaltigen Struktur, umfasst die folgenden Schritte: a) Bereitstellen von Wasser; b) Bereitstellen eines Wachses in flüssiger Form; und c) Zusammenführen des Wachses mit dem Wasser in einem ersten statischen Mischer, wobei ein Emulgator bis zum Eintreten in den Mischer zugegeben wird. Die erfindungsgemäße Verfahrensführung erlaubt in vorteilhafter Weise die Herstellung sehr fein dispergierter Emulsionen von Wachsen in Wasser, wobei zusätzlich in die Wachsanteile Klebstoff in wässriger Lösung eingebracht ist, hergestellt werden können. So ist es möglich, holzhaltige Strukturen mit einer deutlich geringeren Menge an Wachsen zu hydrophobieren und/oder eine gleichbleibende Haftwirkung beim Verleimen mit einer geringeren Menge Leim zu erzielen, da die spezifischen Oberflächen von Wachs und Leim sich im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren deutlich erhöhen.

Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zur Herstellung einer holzhaltigen Struktur. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Wachsemulsion zur Herstellung von holzhaltigen Platten, wie beispielsweise Spanplatten oder ähnliches eingesetzt werden.
  • Wachshaltige Emulsionen werden in der holzverarbeitenden Industrie vielfach eingesetzt, um holzhaltige Strukturen wie beispielsweise Holzwerkstoffplatten, Spanplatten und ähnliches herzustellen und zu hydrophobieren. Beispielsweise wird hierfür oftmals eine Paraffinemulsion eingesetzt. Diese werden bisher von den Herstellern solcher Paraffinemulsionen hergestellt und zwar insbesondere durch den Einsatz von Membranen, welche mitunter eine Einschränkung für die Konzentrationsverhältnisse der fertigen Emulsion bedingen. Ein holzverarbeitender Betrieb kann also entsprechende Paraffinemulsionen „von der Stange” kaufen. Diese Emulsionen müssen dann in ausreichender Menge im Betrieb bis zum Einsatz gelagert werden, wobei insbesondere die Lagestabilität Probleme bereiten kann. Die dadurch entstehenden Kosten sind relativ hoch, zudem sind diese Standardemulsionen nicht für jeden Anwendungsfall geeignet. Weiterhin besteht das Bedürfnis, entsprechende Emulsionen bezogen auf den Anwendungsfall maßzuschneidern. Dies bedeutet insbesondere, dass ein Bedarf an wachshaltigen Emulsionen auf Wasserbasis zum Auftrag auf holzhaltige Oberflächen in der holzverarbeitenden Industrie besteht, bei denen ein geringerer Paraffin- beziehungsweise Wachsgehalt als bei handelsüblichen Emulsionen besteht und/oder bei denen eine bessere Verteilung des Wachses im Wasser vorliegt. Dies ist mit den gängigen Methoden der Selbstemulgierung meist nicht realisierbar, da diese unkontrolliert ablaufen und nur eine zufällige Tropfengröße sowie eine entsprechend breite Verteilung dieser liefern.
  • Diese Aufgaben werden gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind auch durch in der Beschreibung offenbarte Merkmale gegeben, die beliebig in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und mit Merkmalen aus den Ansprüchen kombiniert werden können. Gleiches gilt für in den Figuren offenbarte Merkmale.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zur Herstellung einer holzhaltigen Struktur, umfasst die folgenden Schritte:
    • a) Bereitstellen von Wasser,
    • b) Bereitstellen eines Wachses in flüssiger Form; und
    • c) Zusammenführen des Wachses mit dem Wasser in einem ersten statischen Mischer,
    wobei ein Emulgator bis zum Eintreten in den Mischer zugegeben wird.
  • Bei der Herstellung von holzhaltigen Strukturen wie beispielsweise von Spanplatten, Faserplatten, OSB-Platten und MDF-Platten wird üblicherweise Wachs als Emulsion zur Hydrophobierung der Produkte eingesetzt. Unter Wasser wird in diesem Zusammenhang insbesondere normales Leitungswasser verstanden
  • Unter einem Wachs wird insbesondere ein Stoff verstanden, der bei 20°C knetbar, fest bis brüchig hart ist, eine grobe, weitgehend amorphe bis feinkristalline Struktur aufweist, farblich durchscheint bis opak aber nicht glasartig ist, über etwa 40°C ohne Zersetzung schmilzt, wenig oberhalb der Schmelztemperatur leicht flüssig und damit wenig viskos ist, eine stark temperaturabhängige Konsistenz und Löslichkeit aufweist sowie unter leichtem Druck polierbar ist. Insbesondere gilt, dass dann, wenn mehr als eine der zuvor aufgeführten Bedingungen nicht erfüllt, der Stoff nicht als Wachs verstanden wird. Beispiele von Wachsen sind beispielsweise Paraffine, Sojawachs, Bienenwachs oder ähnliches.
  • Unter einem statischen Mischer wird ein Mischer verstanden, bei dem die Mischung der zu mischenden Komponenten durch einen Energieeintrag erfolgt, der durch das Mischgut selbst vorgegeben wird, beispielsweise in dem das Mischgut unter Druck zugeführt und dann bei der Mischung entspannt wird Zusätzlich kann durch die Steuerung der Flüsse mit Hilfe bestimmter Mischergeometrien der Mischprozess durch Scherungsphänomene unterstützt und beeinflusst werden. Unter der Zugabe des Emulgators bis zum Eintreten in den Mischer wird verstanden, dass der Emulgator im Wasser vor Zugabe zum ersten statischen Mischer gelöst wird, mit dem Wasser vor Zugabe zum ersten statischen Mischer gemischt wird, dem Wachs vor Zugabe zum ersten statischen Mischer zugegeben wird, oder gemeinsam mit Wasser und Wachs im ersten statischen Mischer gemischt wird. Die Bereitstellung des Wachses in flüssiger Form bedingt gegebenenfalls eine gewisse Heizung des Wachses, um das Wachs vor und bei dem Mischprozess flüssig zu halten. Unter einer holzhaltigen Struktur werden insbesondere Strukturen wie Platten verstanden, die unter Verwendung von Holzstücken, Holzfasern, Holzspänen und/oder Holzstaub durch Verpressen mit einem Leim hergestellt werden. Insbesondere werden darunter verstanden Spanplatten, Faserplatten, OSB-Platten und MDF-Platten.
  • Die Mischung von Wasser und Wachs in einem ersten statischen Mischer kann in einer Anlage durchgeführt werden, die so klein ist, dass sie onsite beim Verbraucher, also im holzverarbeitenden Betrieb, aufgestellt werden kann. Es ist dadurch nicht mehr notwendig, vorkonfektionierte Wachsemulsionen zu kaufen, diese können direkt vor dem Verbrauch hergestellt und in ihren Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf die Größe der emulgierten Wachspartikel und in der Verteilung derselben an den Anwendungsfall angepasst hergestellt werden. Hierdurch können signifikante Kosten insbesondere für den Transport der Emulsion und deren Lagerung eingespart werden. Zudem erlaubt die Zusammenführung in einem statischen Mischer bei entsprechenden Prozessparametern insbesondere bei relativ hohen Drücken bei Zuführung im ersten statischen Mischer die Herstellung von Emulsionen mit relativ kleinen Tropfengrößen des Wachses. Hierdurch wird bei gleicher Wachsmenge eine deutlich größere Oberfläche des Wachses zur Verfügung gestellt, was bei der Herstellung von holzhaltigen Strukturen von Vorteil ist, da eine größere Menge mit einer vergleichsweise geringeren Menge an Wachs hydrophobiert werden kann. Der Einsatz eines statischen ersten Mischers ist eine Mischtechnik, die relativ wartungsarm und energieeffizient ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird dem Wachs vor Eintreten in den ersten statischen Mischer in einem zweiten statischen Mischer ein wasserlöslicher Klebstoff zugegeben.
  • In Wasser gelöster Klebstoff wird üblicherweise als Leim bezeichnet. So wird eine Voremulsion auf Wachsbasis durch Dispersion von Leim in Paraffin erzeugt, die dann im ersten statischen Mischer mit dem Wasser zu einer Emulsion mit Wasser als kontinuierliche Phase emulgiert wird. Diese bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens erlaubt eine gute Verteilung mit einer großen spezifischen Oberfläche von wasserlöslichem Klebstoff in einer wässrigen Paraffinemulsion. Hierdurch wird bei gleicher Wachsmenge die zur Verfügung stehende spezifische Oberfläche des Leims signifikant vergrößert, so dass zum Verleimen der holzhaltigen Struktur geringere Leimmengen notwendig sind. So kann es zu signifikanten Kosteneinsparungen in der holzverarbeitenden Industrie kommen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der endgültigen Emulsion oder beim Einsatz der endgültigen Emulsion noch Leim zugegeben, der nicht emulgiert wird, um so die Kaltklebrigkeit des Spänekuchens zu gewährleisten.
  • Aus dem Stand der Technik sind Leimemulsionen von nicht wasserlöslichen Klebstoffen bekannt, die zum Beispiel bei der Herstellung von Papierrohstoffen zum Leimsparen verwendet werden. Im Bereich der Holzwerkstoffindustrie müssten zur Erzielung eines ähnlichen Einsparungseffektes die dort verwendeten wasserlöslichen Leime/Harze in organischen Lösungsmitteln dispergiert werden, was eine zusätzliche mitunter umwelt- und gesundheitsschädliche Komponente erfordert. Das zur Hydrophobierung von Holzwerkstoffen zugegebene Wachs, insbesondere Paraffin (ebenfalls in Form einer wässrigen Emulsion) fungiert im vorliegenden Fall als organische Phase.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird als mindestens eine der folgenden Komponenten:
    • A) als erster statischer Mischer und
    • B) als zweiter statischer Mischer
    mindestens eine der folgenden Strukturen eingesetzt:
    • i) ein Raupenmischer,
    • iii) ein Multilamellenmischer;
    • iv) ein Interdigitalmischer,
    • v) ein T-Mischer; und
    • vi) ein Jet-Mischer.
  • Diese Mischertypen haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Sie weisen kleine Bauformen bei hoher Mischeffizienz auf und erlauben die Herstellung von Emulsionen mit kleinen Tröpfchengrößen und einer gleichmäßigen Verteilung der Tröpfchen in der Emulsion. So kommt es zu einer effizienten Verteilung des Wachses und gegebenenfalls des Leims im Wasser, so dass weniger Wachs und weniger Leim bei gleicher Einsatzeffizienz benötigt werden. insbesondere bevorzugt ist ein Raupenmischer. Die angegebenen Strukturen können auch als Vormischer eingesetzt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Emulgator wenigstens einem der folgenden Stoffe:
    • – dem Wachs;
    • – dem Wasser und
    • – dem Leim
    durch Mischung in einem Vormischer zugegeben.
  • Hier erfolgt also eine Mischung in einem Vormischer vor Zugabe zum ersten und/oder zweiten statischen Mischer. Hierzu kommt es zu einer guten Durchmischung des Emulgators mit dem Wachs, dem Wasser und/oder dem Leim. Alternativ ist es auch möglich, den Emulgator beispielsweise vor Bereitstellung des Wassers im selben zu lösen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist der Vormischer ein statischer Mischer.
  • Die Vorrichtung weist also einen oder mehrere statische Vormischer auf, diese haben sich als besonders effizient bei der Mischung des Emulgators mit dem Wachs, dem Wasser und/oder dem Leim herausgestellt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann als Wachs wenigstens einer der folgenden Stoffe eingesetzt:
    • – Paraffin;
    • – Sojawachs;
    • – Bienenwachs;
    • – pflanzliches Wachs; und
    • – tierisches Wachs.
  • Insbesondere Paraffin kann in vorteilhafter Weise in der holzverarbeitenden Industrie eingesetzt werden, bei dem das Paraffin in vorteilhafter Weise zu Hydrophobierung der Oberfläche von holzhaltigen Oberflächen eingesetzt werden kann. Paraffin wird beispielsweise unter dem Markennamen Sasolwax vertrieben.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird als Klebstoff mindestens einer der folgenden Stoffe eingesetzt:
    • – ein Harnstoffharz;
    • – ein Phenolharz;
    • – ein Melaninharz;
    • – Blutalbumin;
    • – Glutin;
    • – Kasein;
    • – Stärke;
    • – pflanzliche Proteine, und
    • – ein Epoxidharz.
  • Bevorzugt können auch Mischungen aus mindestens zwei dieser Stoffe eingesetzt werden. Harnstoffharze werden insbesondere aus Harnstoff mit Aldehyden hergestellt. Phenolharze werden insbesondere aus Phenolen mit Aldehyden hergestellt. Melaminharze werden insbesondere aus Melamin mit Aldehyden hergestellt. Als Aldehyde lassen sich jeweils Formaldehyd, Glyceraldehyd, Glutaraldehyd und ähnliches einsetzen. Als reaktive Epoxidverbindungen können beispielsweise Diclycidylether-Polyethylenglycol eingesetzt werden.
  • Alternativ ist es möglich, einen nicht wasserlöslichen Klebstoff einzusetzen. Nicht in Wasser lösliche Klebstoffe, wie z. B. Isocynate, Acrylate und Methacrylate können analog des Paraffins mit dem Verfahren in Wasser dispergiert werden um die reaktive Oberfläche zu vergrößern und somit Einsparungen im Verbrauch zu realisieren.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfasst der Emulgator wenigstens einen der folgenden Stoffe:
    • – Stearinsäure-Ammoniak,
    • – Phospholipide, und
    • – anionische Emulgatoren,
    • – nichtionogene Emulgatoren.
  • Hierbei handelt es sich um so genannte amphiphile Substanzen. Als Gemisch aus anionaktiven und nicht ionogenen Emulgatoren kann beispielsweise ein Emulgator eingesetzt werden, der unter dem Markennahmen Lamacit vertrieben wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt in vorteilhafter Weise die Herstellung von Emulsionen mit Tropfengrößen der Wachstropfen im Bereich von 50 nm [Nanometer] bis 100 μm [Mikrometer], bevorzugt im Bereich von 100 nm bis 10 μm, insbesondere bevorzugt im Bereich 250 nm bis 3 μm. Bevorzugt wird ein Raupenmischer als erster statischer Mischer eingesetzt. besonders bevorzugt ist eine Verfahrensführung, bei der folgende Druckverhältnisse von 0 bis 20 bar am ersten statischen Mischer und gegebenenfalls auch am zweiten statischen Mischer vorliegen.
  • Bei der zusätzlichen Zugabe eines wasserlöslichen Leims werden Tropfengrößen der Leimtropfen zwischen 50 nm und 1 μm bei gleichen Tropfengrößen des Wachses erreicht.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden, ohne dass sie auf die dort gezeigten Details und Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigen schemattisch und exemplarisch:
  • 1: eine erste Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zum Herstellen einer holzhaltigen Struktur;
  • 2: eine zweite Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zum Herstellen einer holzhaltigen Struktur;
  • 3: ein erstes schematisches Bild einer entsprechenden wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis mit in der Wachsphase dispergiertem Leim; und
  • 4: ein zweites schematisches Bild einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis mit in der Wachsphase dispergiertem Leim.
  • 1 zeigt schematisch ein erstes Beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zur Herstellung einer holzhaltigen Struktur. Die Vorrichtung umfasst einen Wasservorrat 1, einen Emulgatorvorrat 2 und einen Paraffinvorrat 3. Wasser, Emulgator und Paraffin können über entsprechende Pumpen 4 zu einem ersten statischen Mischer 5 gefördert werden. Die Förderung kann unter Druck erfolgen, so dass einer oder mehrere dieser Stoffe unter Druck zum ersten statischen Mischer 5 gefördert werden. Im ersten statischen Mischer 5 erfolgt eine Durchmischung und Emulsionsbildung, so dass stromabwärts des Mischers 5 eine Emulsion von Wachs und Wasser vorliegt. Im vorliegenden Beispiel werden Wasser und Emulgator in einem ersten Vormischer 6 gemischt, bevor dieses Gemisch in den ersten statischen Mischer 5 strömt. Das Wasser kann dabei auf dem Weg vom Wasservorrat 1 bis zum ersten statischen Mischer 5 beziehungsweise zum ersten Vormischer 6 aufgeheizt werden. In der entsprechenden Leitung ist eine Wasserheizung 7 vorgesehen. Der Emulgatorvorrat 2 weist eine Emulgatorheizung 8 auf, über die die Temperatur des Emulgators an Emulgatorvorrat 2 kontrolliert einstellbar ist. Der Paraffinvorrat 3 weist eine Paraffinheizung 9 auf, über die die Temperatur des Paraffins im Paraffinvorrat 3 kontrollierbar ist. Insbesondere diese Heizung ist wichtig, da es für die Bildung einer Emulsion vorteilhaft ist, wenn das Paraffin allgemein das Wachs in flüssigem Zustand vorliegt. Die Temperatur, bei der das Paraffin beziehungsweise das Wachs im Paraffinvorrat 3 bevorratet wird, wird dabei so geregelt, dass das Paraffin flüssig bleibt und die Emulsionsbildung im ersten statischen Mischer 5 ablaufen kann.
  • Elite weitere regelbare Prozessgröße ist dabei sowohl die Temperatur des Wassers, die über die Wasserheizung 7 kontrollierbar ist als auch die Temperatur des Emulgators, die über die Emulgatorheizung 8 einstellbar ist. Es ist möglich, Teile der Vorrichtung wie beispielsweise den ersten statischen Mischer 5 und den ersten Vormischer 6 als eine Art Blackbox in einem gesonderten Gehäuse 10 auszubilden. Um möglichst definierte Prozessparameter vorgeben zu können, ist deshalb in diesem Beispiel eine Gehäuseheizung 11 vorgesehen, mit der das Gehäuse beheizt und auf einer bestimmten vorgebbaren Temperatur gehalten werden kann. Nach Herstellung der Emulsion ist es möglich, diese zu kühlen. Von daher ist stromabwärts zum erstem statischen Mischer 5 eine Emulsionskühlung 12 ausgebildet. Je nach Art des ersten statischen Mischers S kann es bei der Bildung der Emulsion zu einer Erhöhung der Temperatur derselben kommen, die durch die Emulsionskühlung 12 ausgeglichen werden kann. Ebenso ist es bei ersten statischen Mischern 5, bei denen keine Erhitzung der Emulsion vorkommt, möglich, die Emulsion auf eine definierte niedrigere Temperatur abzukühlen, indem die Emulsionskühlung 12 betrieben wird. Die so gebildete Paraffinemulsion auf Wasserbasis kann in vorteilhafter Weise zur Hydrophobierung von holzhaltigen Strukturen eingesetzt werden. Unter holzhaltigen Strukturen werden Strukturen wie beispielsweise Platten verstanden, die unter Verwendung von Holz beispielsweise in Form von Spänen oder Fasern hergestellt werden.
  • Beispiel:
  • In einer entsprechenden Anlage wurde auf 80°C erhitztes Paraffin (Sasolwax) mit Ismactec-Prozesspumpen vom Typ MCP-Z und einem Gemisch von Wasser und Emulgator (Lamacit) bei 80°C durch einen statischen Mischer emulgiert, welcher durch ein Wasserbad auf 70°C erwärmt wurde. Die erhaltene Emulsion wurde mit einer Brauchwasserkühlung (Kupferschlange) auf Raumtemperatur abgekühlt. Als erster statischer Mischer wurde ein Raupenmischer bei einem Druck von 4 bis 5 bar eingesetzt. Das Verteilungsmaximum der erhaltenen Tropfen lag bei etwa 5 μm.
  • 2 zeigt schematisch eine zweite Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Bereitstellung einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zum Auftrag auf eine holzhaltige Oberfläche. Auch diese Vorrichtung weist einen ersten statischen Mischer 5 auf. In diesem kommt es jedoch nicht zur direkten Mischung von Wasser, Emulgator und Paraffin wie in 1, vielmehr wird hier einerseits zunächst Wasser aus einem ersten Wasservorrat 13 mit Emulgator aus einem ersten Emulgatorvorrat 14 zunächst über einen ersten Vormischer 15 vorgemischt und dann dem ersten statischen Mischer 5 zugeführt. Die Förderung von Wasser aus dem ersten Wasservorrat und dem Emulgator aus dem ersten Emulgatorvorrat erfolgt dabei über Pumpen 4. Der erste Emulgatorvorrat 14 ist temperierbar, die Leitung zwischen erstem Wasservorrat und erstem Vormischer 15 weist eine Wasserheizung 17 auf.
  • Als zweite Komponente wird dem ersten statischen Mischer 5 eine wachsbasierte Emulsion einer wässrigen Lösung eines Leims zugeführt. Hierzu wird Leim in wässriger Lösung aus einem Leimvorrat 18 über eine Pumpe 4 und eine entsprechende Leimheizung 19 einem zweiten Vormischer 20 zugeführt. Dem zweiten Vormischer 20 wird als zweite Komponente ein Emulgator aus einem zweiten Emulgatorvorrat 21 zugeführt. Der zweite Emulgatorvorrat 21 ist beheizbar, die Förderung erfolgt über eine Pumpe 4. Diese Mischung von Leim in wässriger Lösung und Emulgator verlässt den zweiten Vormischer 20 und wird einem zweiten statischen Mischer 22 zugeführt. Als zweite Komponente wird dem zweiten statischen Mischer 22 Paraffin aus einem ersten Paraffinvorrat 23 zugeführt. Der erste Paraffinvorrat 23 ist beheizbar, die Förderung erfolgt über eine Pumpe 4. Nach Bildung der wachsbasierten Emulsion aus Leim in wässriger Lösung im zweiten statischen Mischer 22 wird diese Emulsion über eine Vorheizung 24 dem ersten statischen Mischer 5 zugeführt.
  • Hier ist es möglich, Teile der Vorrichtung als eine Art Blackbox in entsprechenden Gehäusen 25, die einerseits den ersten Vormischer 15 und den ersten statischem Mischer 5 und andererseits den zweiten statischen Mischer 22 und den zweiten Vormischer 20 umfassen, auszubilden. Diese Gehäuse 25 können über entsprechende Gehäuseheizungen 26 temperiert werden. Die den ersten statischen Mischer 5 verlassende Emulsion kann durch eine Emulsionskühlung 27 gekühlt werden.
  • Die entsprechenden Verfahren ermöglichen die Bildung von feindispersierten wachshaltigen wasserbasierten Emulsionen. Ein schematisches Bild einer solchen Emulsion, wie sie bei der Verfahrensführung gemäß 2 in Abhängigkeit der Prozessparameter hergestellt wird, ist 3 und 4 zu entnehmen.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer wachshaltigen wasserbasierten Emulsion, wie sie bei einer Verfahrensführung nach 2 erhältlich ist. 4 zeigt Paraffin 28, in welchem Leim 29, also Klebstoff in wässriger Lösung, dispergiert ist. Die Paraffintropfen 28 wiederum sind in Wasser 30 dispergiert. 3 zeigt eine ähnliche Emulsion, die jedoch mit anderen Prozessparametern erreicht wurde. In 3 wurde eine sehr gleichmäßige Verteilung des Leims erreicht, während die Verteilung beim Beispiel in 4 weniger gleichmäßig ist, die Raumausnutzung des Tropfens jedoch besser ist.
  • Die in den 1 und 2 beschriebene Verfahrensführung erlaubt in vorteilhafter Weise die Herstellung sehr fein dispergierter Emulsionen von Wachsen in Wasser, wobei zusätzlich in die Wachsanteile Leim in wässriger Lösung eingebracht ist, hergestellt werden können. So ist es möglich, holzhaltige Strukturen mit einer deutlich geringeren Menge an Wachsen zu hydrophobieren und/oder eine gleichbleibende Haftwirkung beim Verleimen mit einer geringeren Menge Leim zu erzielen, da die spezifischen Oberflächen von Wachs und Leim sich im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren deutlich erhöhen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wasservorrat
    2
    Emulgatorvorrat
    3
    Paraffinvorrat
    4
    Pumpe
    5
    erster statischer Mischer
    6
    erster Vormischer
    7
    Wasserheizung
    8
    Emulgatorheizung
    9
    Paraffinheizung
    10
    Gehäuse
    11
    Gehäuseheizung
    12
    Emulsionskühlung
    13
    erster Wasservorrat
    14
    erster Emulgatorvorrat
    15
    erster Vormischer
    16
    Leimvorrat
    17
    Wasserheizung
    18
    Leimvorrat
    19
    Leimheizung
    20
    zweiter Vormischer
    21
    Emulgatorvorrat
    22
    zweiter statischer Mischer
    23
    erster Paraffinvorrat
    24
    Vorheizung
    25
    Gehäuse
    26
    Gehäuseheizung
    27
    Emulsionskühlung
    28
    Paraffin
    29
    Leim
    30
    Wasser

Claims (8)

  1. Verfahren zum Bereitstellen einer wachshaltigen Emulsion auf Wasserbasis zur Herstellung einer holzhaltigen Struktur, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen von Wasser; b) Bereitstellen eines Wachses in flüssiger Form; und c) Zusammenführen des Wachses mit dem Wasser in einem ersten statischen Mischer, wobei ein Emulgator bis zum Eintreten in den Mischer zugegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem dem Wachs vor Eintreten in den ersten statischen Mischer in einem zweiten statischen Mischer ein wasserlöslicher Klebstoff zugegeben wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als mindestens eine der folgenden Komponenten: A) als erster statischer Mischer und B) als zweiter statischer Mischer mindestens eine der folgenden Strukturen eingesetzt wird: i) ein Raupenmischer, iii) ein Multilamellenmischer; iv) ein Interdigitalmischer, v) ein T-Mischer; und vi) ein Jet-Mischer.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Emulgator wenigstens einem der folgenden Stoffe: – dem Wachs; – dem Wasser und – dem Leim durch Mischung in einem Vormischer zugegeben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Vormischer ein statischer Mischer ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Wachs wenigstens einer der folgenden Stoffe eingesetzt wird: – Paraffin; – Sojawachs; – Bienenwachs; – pflanzliches Wachs; und – tierisches Wachs.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem als Klebstoff mindestens einer der folgenden Stoffe eingesetzt wird: – ein Harnstoffharz; – ein Phenolharz; – ein Melaninharz; – Blutalbumin; – Glutin; – Kasein; – Stärke; – pflanzliche Proteine; und – ein Epoxidharz.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Emulgator wenigstens einen der folgenden Stoffe umfasst: – Stearinsäure-Ammoniak, – Phospholipide, und – anionische Emulgatoren, – nichtionogene Emulgatoren.
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