DE10211128A1

DE10211128A1 - Process for the hydrophobization of lignocelluloses in the manufacture of wood-based materials and wood-based materials consisting of lignocelluloses

Info

Publication number: DE10211128A1
Application number: DE10211128A
Authority: DE
Inventors: Thomas Buchholz; Edmone Roffael
Original assignee: Schuemann Sasol GmbH and Co KG
Current assignee: Schuemann Sasol GmbH and Co KG
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-06-18
Also published as: DE50202667D1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hydrophobierung von Lignocellulosen und einen Holzwerkstoff aus Lignocellulosen. Die Lignocellulosen werden mit einem Hydrophobierungsmittel auf Paraffinbasis versehen und danach, gegebenenfalls nach einem Trocknungsvorgang, zu dem Holzwerkstoff zusammengepresst. Von Bedeutung ist, dass das Hydrophobierungsmittel zumindest teilweise FT-Paraffin ist.The invention relates to a process for the hydrophobization of lignocelluloses and a wood material made from lignocelluloses. The lignocelluloses are provided with a paraffin-based water repellent and then, if necessary after a drying process, pressed together to form the wood material. It is important that the water repellent is at least partially FT paraffin.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Hydrophobierung von Lignocellulosen, insbesondere Holzfasern, Holzspänen und Strands, bei der Herstellung von Holzwerkstoffen, wobei die Lignocellulosen mit einem Hydrophobierungsmittel auf Paraffinbasis versehen werden und danach, gegebenenfalls nach einem Trocknungsvorgang, zu einem Holzwerkstoff zusammengepreßt werden. The invention initially relates to a process for the hydrophobization of Lignocelluloses, in particular wood fibers, wood chips and strands, in the Manufacture of wood-based materials, the lignocelluloses with a Paraffin-based water repellents and then, if necessary after a drying process, to a wood material be pressed together.

Weiter betrifft die Erfindung einen aus Lignocellulosen, insbesondere Holzfasern, Holzspänen oder Strands bestehenden Holzwerkstoff, vorzugsweise einer Holzfaserplatte wie mitteldichte (MDF) Faserplatte, wobei der Holzwerkstoff einen Anteil an Paraffin aufweist. The invention further relates to one of lignocelluloses, in particular Wood fibers, wood shavings or strands existing wood material, preferably one Fibreboard like medium density (MDF) fibreboard, with the wood material has a share of paraffin.

Holzwerkstoffe auf Basis von Lignocellulosen sind z. B. Holzfaserplatten, wie sie bereits in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt geworden sind. Sie werden im Bauwesen in weitem Umfang, insbesondere beim Innenausbau, eingesetzt. Die Holzfaserplatten werden insbesondere hinsichtlich Dickenquellung, Wasseraufnahme, Biegefestigkeit und Querzugfestigkeit beurteilt. Hierzu existiert eine Vorschrift, die unter der Kurzbezeichnung EN 622-5 bekannt ist. Nachstehend wird hierauf Bezug genommen, wenn von geforderten Werten einer solchen Faserplatte gesprochen ist. Wood materials based on lignocelluloses are e.g. B. fibreboard, such as they have already become known in various configurations. she are widely used in construction, especially in interior construction, used. The wood fiber boards are used especially in terms of thickness swelling, Water absorption, bending strength and transverse tensile strength assessed. For this there is a regulation known under the short name EN 622-5. This is referred to below when of required values such a fiberboard is spoken.

Zu der Hydrophobierung mit Paraffin ist eine Reihe von Untersuchungen bekannt. So ist auf den Aufsatz von Roffael, E., Schriever, E., May, H.-A., 1982 in Adhäsion 11, Seiten 10, 13 bis 15 und 18 bis 19 "Hydrophobierung von Spanplatten mit Paraffin", Teil 1, zu verweisen, weiter auf einen Aufsatz derselben Autoren in WKI-Mitteilung 359 (Adhäsion 27, (4), 16-21) aus 1983 "Hydrophobierung von Spanplatten mit Paraffinen", Teil 2. Weiter auf die Veröffentlichung von zwei der genannten Autoren, H.-A. May und E. Roffael in WKI-Mitteilung 369 aus 1983 "Hydrophobierung von Spanplatten mit Paraffinen", Teil 3 (Adhäsion 27 (9), 9-17) und die Veröffentlichungen von den letztgenannten Autoren in Adhäsion 1/2 aus 1984 "Hydrophobierung von Spanplatten mit Paraffinen", Teil 4 (Adhäsion 28, (1, 2), 17-21) bzw. WKI-Mitteilung 376/ 1984. Schließlich ist noch auf die von den Autoren E. Schriever und E. Roffael vorgenommene Veröffentlichung in WKI-Mitteilung 389/1984 (Adhäsion 28, (11), 13-18) "zur Analyse von Paraffinen in Spanplatten und in reiner Form" zu verweisen. Die genannten Untersuchungen beziehen sich auf aus Gatsche gewonnenes Paraffin. Hierbei hat man auch bereits eine Differenzierung hinsichtlich des Anteils an N-Alkanen und Iso-Paraffin vorgenommen (siehe insbesondere Hydrophobierung von Spanplatten mit Paraffinen, Teil 1 und 2 sowie Teil 4). A number of investigations have been carried out on the hydrophobization with paraffin known. The article by Roffael, E., Schriever, E., May, H.-A., 1982 in Adhesion 11, pages 10, 13 to 15 and 18 to 19 "hydrophobization of Chipboard with paraffin ", part 1, further on an essay of the same Authors in WKI Communication 359 (Adhäsion 27, (4), 16-21) from 1983 "Hydrophobicization of chipboard with paraffins", part 2. Continue to the Publication of two of the named authors, H.-A. May and E. Roffael in WKI release 369 from 1983 "Hydrophobization of chipboard with Paraffins ", Part 3 (Adhesion 27 (9), 9-17) and the publications of the the latter authors in Adhesion 1/2 from 1984 "Hydrophobization of Particleboard with paraffins ", part 4 (adhesion 28, (1, 2), 17-21) or WKI announcement 376/1984. Finally, the authors E. Schriever and E. Roffael made publication in WKI announcement 389/1984 (Adhesion 28, (11), 13-18) "for the analysis of paraffins in chipboard and in pure form ". The studies mentioned refer to Paraffin made from Gatsche. Here you already have one Differentiation was made with regard to the proportion of N-alkanes and iso-paraffin (see in particular the hydrophobization of chipboard with paraffins, part 1 and 2 and part 4).

Danach war eine gewisse Verbesserung bei solchen aus Gatsche gewonnen Paraffinen festzustellen, welche höher molekulare Kohlenwasserstoffe und N- Paraffine aufweisen. Jedoch waren die letztlich erhaltenen Ergebnisse, insbesondere wenn man etwa die Dickenquellung über 24 Stunden betrachtet, nicht wesentlich unterschiedlich. After that, there was some improvement in those from Gatsche Paraffins to determine which higher molecular weight hydrocarbons and N- Have paraffins. However, the results ultimately obtained were especially if you look at the thickness swelling over 24 hours, not significantly different.

Die untersuchten Anteile an Paraffin bezogen auf die Trockenmasse an Holzspänen bezog sich auf eine Untergrenze von 0,3% bis hin zu 1, 2%. Die mechanischen Eigenschaften, wie insbesondere Biegefestigkeit, zeigten fallweise mit zunehmendem Paraffingehalt eine, teilweise sehr deutliche, Abnahme (vgl. oben "Hydrophobierung von Spanplatten mit Paraffinen", Teil 4, insbesondere Abb. 6). The investigated proportions of paraffin based on the dry matter of wood chips related to a lower limit of 0.3% up to 1.2%. The mechanical properties, such as, in particular, flexural strength, occasionally showed a decrease, sometimes very clear, with increasing paraffin content (cf. "Hydrophobization of Chipboard with Paraffins", Part 4, in particular Fig. 6).

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit der technischen Problematik, ein Verfahren zur Hydrophobierung von Lignocellulosen bei der Herstellung von Holzwerkstoffen bzw. einen aus Lignocellulosen bestehenden Holzwerkstoff anzugeben, wobei ein paraffinbasiertes Hydrophobierungsmittel verwendet wird, das über eine gute Hydrophobierungswirkung verfügt und zugleich über einen größeren Zugabebereich möglichst positive Einflüsse, bei geringer Abweichung in Abhängigkeit von der tatsächlichen Zugabemenge, auf die mechanischen Eigenschaften des Holzwerkstoffes, hat. Proceeding from this, the invention deals with the technical Problem, a process for the hydrophobization of lignocelluloses in the Manufacture of wood-based materials or one consisting of lignocelluloses Specify wood-based material, being a paraffin-based Hydrophobing agent is used, which has a good hydrophobizing effect and influences as positive as possible over a larger addition range slight deviation depending on the actual amount added the mechanical properties of the wood-based material.

Diese Aufgabe ist zunächst beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass als Hydrophobierungsmittel zumindest teilweise FT- Paraffin verwendet wird. This object is first achieved in the subject matter of claim 1, wherein is based on the fact that at least partially FT- Paraffin is used.

Unter FT-Paraffin wird das durch eine Fischer-Tropsch-Synthese gewonnene Paraffin verstanden. FT-Paraffine bestehen vornehmlich nur aus Normal- Paraffinen. Mehr als 90% sind gewöhnlich N-Alkane. Der Rest sind Iso-Alkane. Die Kettenlänge liegt bei C₂₀ bis etwa C₁₀₅, bei einer Gradation (Erstarrungspunkt, EP) von ca. 35°C bis ca. 105°C. Im Weiteren wird hierzu auch auf die Veröffentlichung von A. Kühnle in Fette, Seifen, Anstrichmittel 84. Jahrgang, Nr. 4, Seiten 156 bis 162 verwiesen. FT paraffin means the paraffin obtained by a Fischer-Tropsch synthesis. FT paraffins mainly consist of normal paraffins. More than 90% are usually N-alkanes. The rest are iso-alkanes. The chain length is from C ₂₀ to about C ₁₀₅ , with a gradation (solidification point, EP) from approx. 35 ° C to approx. 105 ° C. In addition, reference is also made to the publication by A. Kühnle in Fette, Seifen, Anstrichmittel 84. Jahr, No. 4, pages 156 to 162.

Überraschend hat sich gezeigt, dass FT-Paraffin eine sehr gute Hydrophobierungswirkung im Zusammenhang mit Lignocellulosen entfaltet. Insbesondere wurde dies bei so hergestellten Faserplatten festgestellt. Dies auch über einen weiten Bereich, etwa von 0,2 bis 0,6% Hydrophobierungsmittel bezogen auf die Trockenmasse Lignocellulosen, ohne dass die mechanischen Eigenschaften wie insbesondere die Biegefestigkeit oder die Querzugsfestigkeit der genannten Spanplatten, sich merklich ändern. Surprisingly, it has been shown that FT paraffin is a very good one Hydrophobic effect in connection with lignocelluloses unfolded. In particular this was found in fiberboard produced in this way. This also about one wide range, approximately from 0.2 to 0.6% of water repellent based on the Dry matter lignocelluloses without the mechanical properties like in particular the bending strength or the transverse tensile strength of the above Chipboard, change noticeably.

Diese Aufgabe ist auch beim Gegenstand des Anspruches 8 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass das Hydrophobierungsmittel FT-Paraffin ist. Überraschend hat sich gezeigt, dass FT-Paraffin eine sehr gute Hydrophobierungswirkung in Spanplatten entfaltet. Dies auch über einen weiten Bereich, etwa von 0,2 bis 0,6% Hydrophobierungsmittel bezogen auf die Trockenmasse der Lignocellulosen. Die mechanischen Eigenschaften wie insbesondere die Biegefestigkeit oder die Querzugsfestigkeit ändern sich über den genannten Bereich nicht merklich. Überraschend wurde festgestellt, dass eine Wechselwirkung mit der Querzugfestigkeit schon bei sehr niedrigen Zugabemengen von FT-Paraffin in dem Sinne einsetzt, dass sie bei einem Bindemittelgehalt, der bei herkömmlichen Paraffinen in der gleichen Menge noch nicht ausreicht, die von der Norm vorgegebene Querzugsfestigkeit zu erreichen, diese bei Zugabe von FT-Paraffin erreichen lässt. Und dies bei einer Zugabe von vergleichsweise sehr geringer Menge an FT-Paraffin. FT-Paraffin kann also als Hydrophobierungsmittel in einem größeren Zugabebereich eingesetzt werden, ohne dass Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften zu beobachten sind. This object is also achieved in the subject matter of claim 8, wherein the aim is that the hydrophobizing agent is FT paraffin. Surprisingly, it has been shown that FT paraffin is a very good one Hydrophobing effect unfolded in chipboard. This also applies to a wide range, such as 0.2 to 0.6% hydrophobicizing agent based on the dry weight of the Lignocellulosic. The mechanical properties like in particular the Flexural strength or transverse tensile strength change over the range mentioned not noticeable. It was surprisingly found that there was an interaction with the transverse tensile strength even with very low additions of FT paraffin in the sense that it has a binder content that is at conventional paraffins in the same amount are still not sufficient by the norm to achieve the specified transverse tensile strength when adding FT paraffin can be achieved. And with an addition of comparatively very little Amount of FT paraffin. FT paraffin can therefore be used as a water repellent a larger addition area can be used without any effects on the mechanical properties can be observed.

Die Tatsache, dass schon bei extrem niedrigen Gehalten an FT-Paraffin eine sehr gute Hydrophobierungswirkung erreicht wird, hat auch unmittelbar zur Folge, dass auch ein sehr viel geringerer Feuchteeintrag im Zuge der Produktion erfolgt. Jedenfalls wenn die übliche Wasser-Emulsionseintragung des Hydrophobierungsmittels angewendet wird. Ein besonderer Aspekt ist auch bei der Einbringung von Paraffin, mit jedenfalls einem Anteil an FT-Paraffin, als Schmelze oder als Dispersion im Refiner oder im Kocher von MDF-Anlagen zu beobachten. Da in dem Kocher oder dem Refiner Temperaturen von 160° bis 180°Celsius herrschen, können leicht flüchtige Bestandteile aus den Paraffinen verdampfen, die eine Störung im Betriebsablauf verursachen können. Um die Flüchtigkeit der Paraffine zu verringern, werden oft Dispersionen mit hohen Anteilen an Isoparaffinen eingesetzt, die einen vergleichsweise hohen Schmelzpunkt haben. Hohe Isoparaffinanteile setzen zwar die Flüchtigkeit herab, haben aber eine ungünstigere Hydrophobierungswirkung als die geradkettigen N- Paraffine. Eine ähnliche Problematik stellt sich auch an den Pressen von Holzspanplatten oder beim Trocknen, wenn mit Formaldehydfängern versehene Wachsdispersionen den nassen Lignocellulosen vor der Trocknung zugegeben werden. Die Verwendung zumindest eines Anteils an FT-Paraffin in der Hydrophobierungsmitteldispersion hat den überraschenden Vorteil, dass die Hydrophobierungswirkung stark verbessert wird, ohne dass die Flüchtigkeit der Paraffine, insbesondere des gegebenenfalls vorhandenen Anteils an aus Gatsche gewonnenem Paraffin, negativ beeinflußt wird. Und ohne dass es erforderlich ist, Paraffin mit einem hohen Isoparaffinanteil einzusetzen. The fact that even at extremely low levels of FT paraffin a very good water repellency effect is also directly that also a much lower moisture input during production he follows. At least if the usual water emulsion entry of the Water repellant is applied. A special aspect is also with the Introduction of paraffin, in any case with a portion of FT paraffin, as a melt or as a dispersion in the refiner or in the cooker of MDF systems observe. Because in the cooker or refiner temperatures from 160 ° to 180 ° Celsius can prevail, volatile components from the paraffins evaporate, which can cause a malfunction in the operating procedure. To the To reduce the volatility of the paraffins are often dispersions with high proportions used on isoparaffins, which have a comparatively high melting point to have. High levels of isoparaffin reduce volatility, but they do a less favorable waterproofing effect than the straight-chain N- Paraffins. A similar problem also arises on the presses of Chipboard or when drying, if they have formaldehyde scavengers Wax dispersions were added to the wet lignocelluloses before drying become. The use of at least a portion of FT paraffin in the Hydrophobing agent dispersion has the surprising advantage that the Hydrophobing effect is greatly improved without the volatility of the Paraffins, in particular the portion of Gatsche that may be present obtained paraffin, is adversely affected. And without it being necessary is to use paraffin with a high proportion of isoparaffin.

Die Lignocellulosen können auch mit einem Bindemittel versehen werden. The lignocelluloses can also be provided with a binder.

Besonders bevorzugt ist es, dass das FT-Paraffin mindestens einen Gehalt von 80% an N-Paraffinen aufweist. Speziell ist ein solcher Anteil von 90% und mehr sehr förderlich im Rahmen der Erfindung. Soweit eine Mischung aus FT- Paraffin und einem sonstigen Paraffin, insbesondere einem Erdöl-Paraffin (aus Gatsche gewonnenem Paraffin) verwendet wird, ist es bevorzugt, dass der Anteil von FT-Paraffin 50-70% (Volumenprozent) beträgt. Die N-Paraffine in dem FT-Paraffin sollen bevorzugt eine Kettenlänge zwischen C₂₀ und C₃₀ aufweisen. Weiter sieht eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens vor, dass die Lignocellulosen mit dem Hydrophobierungsmittel in Form einer Dispersion gemeinsam mit dem Bindemittel versehen werden. Es bedarf nur eines Einbringungsvorganges für das Hydrophobierungsmittel und das Bindemittel. Die Dispersion ist auch bevorzugt anionisch stabilisiert. Auch kann es zweckmäßig sein, die Dispersion mit einem Gemisch aus einem anionischen und einem ionogenen Emulgator zu stabilisieren. Weiter ist bevorzugt, dass die Lignocellulosen mit dem Hydrophobierungsmittel in einem solchen Ausmaß versehen werden, dass sich bezogen auf den Trockenanteil eines Holzwerkstoffes eine Menge von 0,1 bis 1,5% ergibt. Nicht zuletzt ist auch bevorzugt, dass das Hydrophobierungsmittel den nassen Lignocellulosen vor dem Trocknen zugegeben wird. Die Kettenlänge der im FT-Paraffin vorhandenen N-Paraffine liegt bevorzugt zwischen C₂₀ und C₃₀. Mindestens 50% der N-Paraffine haben bevorzugt eine Kettenlänge zwischen C₂₅ und C₃₀. It is particularly preferred that the FT paraffin has at least a 80% content of N-paraffins. Such a proportion of 90% and more is particularly beneficial in the context of the invention. If a mixture of FT paraffin and another paraffin, in particular a petroleum paraffin (paraffin obtained from Gatsche) is used, it is preferred that the proportion of FT paraffin is 50-70% (volume percent). The N-paraffins in the FT-paraffin should preferably have a chain length between C ₂₀ and C ₃₀ . Furthermore, a preferred embodiment of the method provides that the lignocelluloses are provided with the hydrophobizing agent in the form of a dispersion together with the binder. All that is required is an introduction process for the hydrophobizing agent and the binder. The dispersion is also preferably anionically stabilized. It may also be expedient to stabilize the dispersion with a mixture of an anionic and an ionogenic emulsifier. It is further preferred that the lignocelluloses are provided with the hydrophobizing agent to such an extent that, based on the dry content of a wood-based material, an amount of 0.1 to 1.5% results. Last but not least, it is also preferred that the hydrophobizing agent is added to the wet lignocelluloses before drying. The chain length of the N-paraffins present in the FT paraffin is preferably between C ₂₀ and C ₃₀ . At least 50% of the N-paraffins preferably have a chain length between C ₂₅ and C ₃₀ .

Als Bindemittel kann ein säurehärtendes Harnstoffformaldehydharz verwendet werden. Es kann sich auch um ein alkalisch härtendes Phenolformaldehydharz handeln. Weiter kann das Bindemittel auch alternativ ein Klebstoff auf Basis von PMDI sein oder ein Tanninformaldehydharz. An acid-curing urea formaldehyde resin can be used as the binder become. It can also be an alkaline curing phenol formaldehyde resin act. The binder can also alternatively be an adhesive based from PMDI or a tannin formaldehyde resin.

Die so hergestellten Holzwerkstoffe, insbesondere Spanplatten oder Faserplatten, können thermisch nachbehandelt werden. The wood materials produced in this way, in particular chipboard or Fiberboard can be post-treated thermally.

Alternativ zu der genannten Dispersion kann das Hydrophobierungsmittel auch in Form einer Schmelze eingebracht werden. Es kann auch teilweise in Form einer Schmelze und teilweise in Form einer Dispersion in die Lignocellulosen eingebracht werden. Nicht zuletzt kann das Hydrophobierungsmittel auch einen Formaldehydfänger wie Harnstoff enthalten. As an alternative to the dispersion mentioned, the hydrophobizing agent can also be introduced in the form of a melt. It can also be partially in Form in the form of a melt and partly in the form of a dispersion in the Lignocelluloses are introduced. Last but not least, the water repellent also contain a formaldehyde scavenger such as urea.

Wie bereits angesprochen, kann das Hydrophobierungsmittel auch aus einer Mischung aus FT-Paraffin mit aus Gatsche gewonnenem Paraffin bestehen. Hierbei ist der beobachtete Abfall der Biegefestigkeit hin zu kleineren Anteilsmengen aus Gatsche gewonnenem Paraffin, wenn dieses alleine eingesetzt wird, wesentlich abgeschwächt. Versuche haben beispielsweise gezeigt, dass bei einem Anteil von aus Gatsche gewonnenem Paraffin von 0,5% bezogen auf die Trockenmasse Holzfasern etwa eine Biegefestigkeit von 40 N/mm² erreicht wurde, dagegen bei einem Einsatz von nur noch 0,25% eine solche von rund 27 N/mm². Dagegen wurde bei einem Einsatz von reinem FT-Paraffin in beiden Fälle eine Biegefestigkeit von rund 38,5 N/mm² gemessen. As already mentioned, the water repellent can also consist of a mixture of FT paraffin with paraffin obtained from Gatsche. Here, the observed decrease in the bending strength towards smaller proportions of paraffin obtained from Gatsche when used alone is significantly weakened. Experiments have shown, for example, that with a proportion of paraffin obtained from Gatsche of 0.5% based on the dry mass of wood fibers, a bending strength of 40 N / mm ^{2 was} achieved, whereas, when only 0.25% was used, that of around 27 N / mm ² . In contrast, when using pure FT paraffin, a bending strength of around 38.5 N / mm ^{2 was} measured in both cases.

Setzt man nun eine Mischung aus Gatsche gewonnenem Paraffin und FT-Paraffin ein, so ist der beobachtete Abfall bei einem Anteil des Paraffin- Gemisches von 0,25 Massenprozent an der Trockenmasse nur noch vergleichsweise gering, nämlich im Bereich von 10% bezogen auf einen Anteil von 0,5 Massenprozent aus Gatsche gewonnenem Paraffin an der Trockenmasse Holzfasern. Überraschend ist weiter, dass bei Verwendung einer solchen Mischung als Hydrophobierungsmittel die Flüchtigkeit des Paraffin- Hydrophobierungsmittels insgesamt nicht nachteilig beeinflußt wird. Erste vorliegende Erkenntnisse deuten sogar auf eine die Flüchtigkeit dämpfende Wechselwirkung hin. Now you put a mixture of paraffin obtained from Gatsche and FT paraffin, the observed drop in a portion of the paraffin Mixtures of 0.25 percent by mass of dry matter only comparatively low, namely in the range of 10% based on a share of 0.5 Percentage by mass of paraffin obtained from Gatsche in the dry matter Wood fibers. It is also surprising that when using such a mixture as a water repellent, the volatility of the paraffin Hydrophobing agent is not adversely affected overall. First current knowledge even points to a dampening of volatility Interaction.

Soweit es sich bei dem Holzwerkstoff um mehrschichtige Spanplatten handelt, ist eine bevorzugte Ausführungsform auch darin zu sehen, dass das einen Anteil an FT-Paraffin aufweisende Hydrophobierungsmittel nur in den Deckschichten einer solchen mehrschichtigen Spanplatte eingesetzt ist. Alternativ kann das genannte Hydrophobierungsmittel auch nur in den Mittelschichten einer solchen mehrschichtigen Spanplatte eingesetzt sein. As far as the wood material is multi-layer chipboard, a preferred embodiment can also be seen in the fact that the one Part of FT paraffin-containing water repellents only in the Cover layers of such a multilayer chipboard is used. alternative can also said hydrophobicizing agent only in the middle layers such a multilayer chipboard can be used.

In weiterer Einzelheit konnte beobachtet werden, dass das FT-Paraffin auch eine gewisse Wechselwirkung mit dem Bindemittel einnimmt. Bei höheren Anteilen von FT-Paraffin kann auf einen gewissen Anteil Bindemittel verzichtet werden. Gleichwohl lassen sich die gleichen geforderten mechanischen Eigenschaften erreichen. In more detail, it was observed that the FT paraffin too some interaction with the binder. At higher Parts of FT paraffin can dispense with a certain amount of binder become. Nevertheless, the same required mechanical Achieve properties.

In dieser Beziehung schlägt die Erfindung auch vor, dass das Bindemittel in einer Menge vorgesehen ist, die ohne den auch FT-Paraffin umfassenden Paraffin-Anteil nicht die geforderten Festigkeitswerte erbringt. In this regard, the invention also proposes that the binder in an amount is provided which also includes FT paraffin Paraffin portion does not provide the required strength values.

Folgende Beispiele werden angeführt:
Es wurden Holzfaserplatten, wie nachstehend angegeben, hergestellt:
Plattenaufbau: einschichtig
Soll-Rohdichte: 780 kg/m³
Plattenformat: 450 mm × 450 mm (unbesäumt), 410 mm × 410 mm (besäumt)
Plattendicke: 19 mm ungeschliffen, 18 mm geschliffen
Bindemittel: MUF-Harz BASF K 407 (enthält 3% Melamin bez. auf Festharz)
Bindemittelaufwand: 12% (Festharz/atro Fasern)
Härter: Ammoniumsulfat (40%ige Lösung)
Härtemenge: 2,0% Ammoniumsulfat (fest bez. auf Festharz) The following examples are given:
Wood fiber boards were produced as follows:
Panel structure: one layer
Target bulk density: 780 kg / m ³
Panel format: 450 mm × 450 mm (untrimmed), 410 mm × 410 mm (trimmed)
Panel thickness: 19 mm unground, 18 mm ground
Binder: MUF resin BASF K 407 (contains 3% melamine based on solid resin)
Binder expenditure: 12% (solid resin / atro fibers)
Hardener: ammonium sulfate (40% solution)
Hardness amount: 2.0% ammonium sulfate (solid based on solid resin)

Ein Teil der Platten wurde mit aus Gatsche gewonnenem Paraffin hydrophobiert. Der andere Teil der Platten mit einem Fischer-Tropsch-Paraffin (FT- Paraffin) eines Schmelzpunktes von 55°C. Some of the plates were made with paraffin obtained from Gatsche hydrophobic. The other part of the plates with a Fischer-Tropsch paraffin (FT- Paraffin) with a melting point of 55 ° C.

Weiter wurde als Vergleichsplatte eine wie vorstehend angegebene Holzfaserplatte ohne Hydrophobierungsmittel untersucht. Furthermore, as a comparison plate, one was given as above Wood fiber board examined without water repellents.

Bei den Holzfaserplatten mit Hydrophobierungsmittel wurde einmal 0,25% bezogen auf den Trockenanteil Holzfasern (Massenprozent) an Hydrophobierungmittel eingesetzt und zum Weiteren 0,5%. In the case of wood fiber boards with a water repellent, 0.25% based on the dry content of wood fibers (mass percent) Hydrophobing agent used and a further 0.5%.

Die erzielten Ergebnisse sind in den Figuren, welche jeweils grafische Darstellungen sind, wiedergegeben. Hierbei zeigt: The results obtained are in the figures, each of which is graphic Representations are reproduced. Here shows:

Fig. 1 die Dickenquellung in Prozent nach einer Lagerung unter Wasser von 2 bzw. 24 Stunden der jeweiligen Holzfaserplatten; Figure 1 shows the thickness swelling in percent after storage under water for 2 or 24 hours of the respective wood fiber boards.

Fig. 2 die Wasseraufnahme in Prozent nach einer Lagerung unter Wasser von 2 bzw. 24 Stunden; Figure 2 shows the water absorption in percent after storage under water of 2 or 24 hours.

Fig. 3 die Biegefestigkeit in N/mm² bei den einzelnen unterschiedlichen Holzfaserplatten; und FIG. 3 shows the bending strength in N / mm ² different in the individual wood fiber boards; and

Fig. 4 die Querzugsfestigkeit bei den unterschiedlichen Holzfaserplatten. Fig. 4 shows the transverse tensile strength in the different wood fiber boards.

Aus den Paraffinen wurde für den Einsatz als Hydrophobierungsmittel jeweils eine Paraffin-Dispersion hergestellt. Als Dispergierungsmittel wurde ein anionisches Dispergierungsmittel (Type Hoe S 1724 der Fa. Hoechst) verwendet. 300 g des Paraffins wurden jeweils zusammen mit 14,4 g des Dispergierungsmittels bis zum vollständigen Schmelzen erhitzt. Diese Schmelze wurde anschließend in eine Mischung aus 450 g heißem Wasser und 7,4 g 25%ige Ammoniak-Lösung eingerührt. Hieraus wurde eine Aufschlämmung erhalten, die in einem Labor-Homogenisator in fünf Durchläufen bei einem Druck von 200 bar dispergiert wurde. The paraffins were used for use as water repellents made a paraffin dispersion. A was used as the dispersant anionic dispersant (type Hoe S 1724 from Hoechst) used. 300 g of the paraffin were together with 14.4 g of the Dispersant heated to complete melting. This melt was then in a mixture of 450 g hot water and 7.4 g 25% Ammonia solution stirred in. A slurry was obtained from this, the in a laboratory homogenizer in five runs at a pressure of Was dispersed 200 bar.

Ausgangsrohstoff für die Faserplatte war ein industriell hergestellter thermomechanischer Faserstoff (TMP). Es handelte sich hierbei um einen Faserstoff- Gemisch aus Fichte und Kiefer. Der Faserstoffaufschluss erfolgte bei einer durchschnittlichen Temperatur von 180°C. Zur Gewinnung des Faserstoffs wurde dieser aus dem laufenden Produktionsprozess ausgeschleust. Vor der Verarbeitung erfolgte eine Trocknung auf eine durchschnittliche Feuchte von 5%. The raw material for the fiberboard was an industrially manufactured one thermomechanical fiber (TMP). It was a fibrous Mix of spruce and pine. The pulping was carried out at one average temperature of 180 ° C. To obtain the fiber it was removed from the ongoing production process. Before the Processing was carried out to an average humidity of 5%.

Zur Herstellung der mit einem Hydrophobierungsmittel versehenen Faserplatten wurde zuerst die Paraffin-Dispersion auf den Faserstoff gesprüht. Anschließend wurde der Faserstoff mit einem handelsüblichen melaminverstärkten Harnstoff-Formaldehydharz (MUF-Harz BASF K 407) beleimt, zu einem Faserstoffkuchen von 45 cm × 45 cm gestreut und zu 19 mm dicken Faserplatten verpresst. Es wurden Distanzleisten verwendet. Die Bedingungen zur Herstellung der MUF-Harz-gebundenen Faserplatten sind im Übrigen oben zusammenfassend angegeben worden. For the preparation of those provided with a water repellent The paraffin dispersion was first sprayed onto the fibrous fiberboard. The fibrous material was then reinforced with a commercially available melamine Urea-formaldehyde resin (MUF resin BASF K 407) glued to one 45 cm × 45 cm fiber cake sprinkled and 19 mm thick fiberboard pressed. Spacer bars were used. The conditions of manufacture the MUF resin-bonded fiberboard are by the way above have been summarized.

Nach dem Pressen wurden die Platten auf eine durchschnittliche Dicke von 18 mm geschliffen und besäumt. Danach wurden die Faserplatten über einen Zeitraum von 4 Wochen im Normalklima (20°C und 65% relative Luftfeuchtigkeit) gelagert. Aus den so gelagerten Faserplatten wurden Prüfkörper entsprechend den jeweiligen Prüfnormen ausgeformt. Anschließend erfolgte die Ermittlung des Feuchtegehalts, der Dickenquellung, der Wasseraufnahme, der Biegefestigkeit sowie der Querzugsfestigkeit der Faserplatten. After pressing, the sheets were cut to an average thickness of 18 mm ground and trimmed. Then the fiberboard was over a Period of 4 weeks in a normal climate (20 ° C and 65% relative Humidity) stored. Test specimens were made from the fiberboard stored in this way molded according to the respective test standards. Then the Determination of moisture content, thickness swelling, water absorption, Flexural strength and the transverse tensile strength of the fiberboard.

Nach 4-wöchiger Lagerung unter 20°C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit ergab sich für die Faserplatte ohne Hydrophobierungsmittel eine relative Feuchtigkeit von 6%, für die Faserplatte mit Gatsch-Paraffin eine solche von 6,1% (bei 0,25% Paraffin bezogen auf Atro-Faserstoff) bzw. von 6,0% bei 0,5% Paraffin. After 4 weeks of storage under 20 ° C and 65% relative humidity there was a relative for the fiberboard without hydrophobizing agent 6% moisture, for the fibreboard with Gatsch paraffin 6.1% (at 0.25% paraffin based on atro fiber) or from 6.0% at 0.5% Paraffin.

Für die mit FT-Paraffin hydrophobierten Faserplatten ergaben sich Werte von 5,9% Feuchtegehalt (bezogen auf 0,25% Hydrophobierungsmittel) bzw. 5,8% (bezogen auf 0,5% Hydrophobierungsmittel). For the fiberboard hydrophobized with FT paraffin, values of 5.9% moisture content (based on 0.25% water repellent) or 5.8% (based on 0.5% water repellent).

Fig. 1 zeigt grafisch die Ergebnisse der Dickenquellung nach 2 Stunden bzw. 24 Stunden. Der Grenzwert gemäß der Vorschrift EN 622-5 (Typ-MDF) ist mit eingezeichnet. Fig. 1 shows the results graphically the thickness swelling after 2 hours or 24 hours. The limit value according to the regulation EN 622-5 (type MDF) is also shown.

Die Dickenquellung der Faserplatte ohne Hydrophobierungsmittel lag nach 2- bzw. 24-stündiger Lagerung unter Wasser bei 31,6% bzw. 34,6%. Durch Einsatz von 0,25% Hydrophobierungsmittel des Gatsch-Paraffins reduzierte sich die Dickenquellung auf 11% (2 h) bzw. 22,8% (24 h). Bei der Faserplatte mit 0,5% bezogen auf Atro-Faserstoffe wurden entsprechend Dickenquellungswerte von 2,6% (2 h) bzw. 8,7 (24 h) ermittelt. The swelling of the thickness of the fiberboard without hydrophobicizing agent was after 2- or 24-hour storage under water at 31.6% or 34.6%. By Use of 0.25% water repellent of the Gatsch paraffin was reduced the thickness swelling to 11% (2 h) and 22.8% (24 h). With the fiberboard with 0.5% based on atro-fibrous materials were correspondingly Thickness swell values of 2.6% (2 h) and 8.7 (24 h) were determined.

Bei der Verwendung von FT-Paraffin als Hydrophobierungsmittel, zu einem Anteil von 0,25% bezogen auf Atro-Faserstoff, ergab sich nach 2 Stunden eine Dickenquellung von 2,9% und nach 24 Stunden von 7,9%. Bei einem Anteil von FT-Paraffin als Hydrophobierungsmittel von 0,5% bezogen auf Atro- Faserstoff ergab sich eine Dickenquellung von 2,2% nach 2 Stunden und 6,5% nach 24 Stunden. When using FT paraffin as a hydrophobizing agent, one Proportion of 0.25% based on atro-fibrous material, one resulted after 2 hours Thickness swelling of 2.9% and after 24 hours of 7.9%. With a share of FT paraffin as a water repellent of 0.5% based on atom The pulp showed a swelling of 2.2% after 2 hours and 6.5% after 24 hours.

In Fig. 2 ist die durchschnittliche Wasseraufnahme der MUF-Harz-gebundenen Faserplatten dargestellt. Die Faserplatten ohne Hydrophobierungsmittel zeigten nach 2 Stunden eine Wasseraufnahme von 83,9% und nach 24 Stunden eine solche von 92,7%. Bei Einsatz eines Hydrophobierungsmittels aus Gatsch- Paraffin in einem Anteil von 0,25% bezogen auf Atro-Faserstoff wurde nach 2 Stunden eine Wasseraufnahme von 29,8% und nach 24 Stunden eine solche von 57,1% festgestellt. Bei einem Anteil von 0,5% bezogen auf Atro-Faserstoff, des Gatsch-Paraffins, ergab sich ein Wert von 10,0% nach 2 Stunden und von 31,8% nach 24 Stunden. In Fig. 2 the average water absorption of the MUF-resin-bonded fiber board is shown. The fiberboard without hydrophobing agent showed a water absorption of 83.9% after 2 hours and that of 92.7% after 24 hours. When using a hydrophobicizing agent made from Gatsch paraffin in a proportion of 0.25% based on atro-fibrous material, a water absorption of 29.8% was found after 2 hours and that of 57.1% after 24 hours. With a proportion of 0.5% based on the Atro fiber, the Gatsch paraffin, a value of 10.0% was obtained after 2 hours and 31.8% after 24 hours.

Bei den Faserplatten mit FT-Paraffin als Hydrophobierungsmittel ergab sich bei einem Anteil des Hydrophobierungsmittel von 0,25% bezogen auf Atro-Faserstoff ein Wert von 8,7% nach 2 Stunden und einen Wert von 26,7% nach 24 Stunden Lagerung unter Wasser. In the fiberboard with FT paraffin as a hydrophobizing agent, a proportion of the hydrophobizing agent of 0.25% based on Atro-pulp a value of 8.7% after 2 hours and a value of 26.7% after 24 hours storage under water.

Eine Erhöhung des FT-Paraffin-Hydrophobierungsmittels auf 0,5% Atro-Faserstoff ergab nach einer Lagerung von 2 Stunden unter Wasser einen Wert von 7,5% und nach einer Lagerung von 24 Stunden unter Wasser einen Wert von 24,5%. An increase in the FT paraffin waterproofing agent to 0.5% Atro-pulp gave a value of 7.5% after storage for 2 hours under water and after storage for 24 hours under water a value of 24.5%.

In Fig. 3 sind die Biegefestigkeitswerte der ohne bzw. mit unterschiedlichen Hydrophobierungsmitteln ausgerüsteten Faserplatten dargestellt. Die Mindestanforderung gemäß Norm EN 622-5, die bei 20 N/mm² liegt, ist als durchgehende Linie eingetragen. In Fig. 3, the flexural strength values of without or with different hydrophobing agents finished fiber plates are shown. The minimum requirement according to standard EN 622-5, which is 20 N / mm ² , is entered as a continuous line.

Für die Faserplatte ohne Hydrophobierungsmittel ergab sich eine Biegefestigkeit von 28,5 N/mm². A flexural strength of 28.5 N / mm ² resulted for the fiberboard without hydrophobing agent.

Bei der Faserplatte mit Gatsch-Paraffin als Hydrophobierungsmittel ergab sich, zunächst bei einem Anteil von 0,25% Atro-Faserstoff, ein Wert von 27,1 N/mm² und sodann für einen Anteil von 0,5% Atro-Faserstoff desselben Paraffins ein Wert von 40,7 N/mm². For the fiberboard with Gatsch paraffin as a hydrophobizing agent, a value of 27.1 N / mm ² was obtained initially with a proportion of 0.25% atro-fibrous material and then for a proportion of 0.5% atro-fibrous material with the same paraffin a value of 40.7 N / mm ² .

Bei der Faserplatte mit FT-Paraffin als Hydrophobierungsmittel ergab sich bei einem Anteil dieses Hydrophobierungsmittels von 0,25% Atro-Faserstoff ein Wert von 38,3 N/mm². Bei der Faserplatte mit demselben Hydrophobierungsmittel, jedoch zu einem Anteil von 0,5% Atro-Faserstoff, ergab sich ein Wert von 38,8 N/mm². In the case of the fiberboard with FT paraffin as the hydrophobizing agent, a value of 38.3 N / mm ² was found with a proportion of this hydrophobizing agent of 0.25% atro-fibrous material. For the fiberboard with the same hydrophobizing agent, but in a proportion of 0.5% dry fibrous material, a value of 38.8 N / mm ² resulted.

In Fig. 4 ist die Querzugsfestigkeit der untersuchten Faserplatten grafisch dargestellt. Der durch die Norm EN 622-5 vorgegebene Grenzwert von 0,55 N/mm² ist wiederum als durchgehende Linie eingetragen. In FIG. 4, the transverse tensile strength of the tested fiber panels is shown graphically. The limit value of 0.55 N / mm ² specified by the EN 622-5 standard is again entered as a continuous line.

Für die Faserplatte ohne Hydrophobierungsmittel ergab sich ein Wert von 0,39 N/mm² Querzugsfestigkeit. A value of 0.39 N / mm ² transverse tensile strength was found for the fiberboard without hydrophobizing agent.

Für die Faserplatte mit Gatsch-Paraffin als Hydrophobierungsmittel ergab sich bei einem Anteil von 0,25% Atro-Faserstoff dieses Hydrophobierungsmittels eine Querzugsfestigkeit von 0,52 N/mm² und bei einem Anteil von 0,5% Atro- Faserstoff ein Wert von 0,56 N/mm². For the fiberboard with Gatsch paraffin as a hydrophobizing agent, a transverse tensile strength of 0.52 N / mm ² was obtained with a proportion of 0.25% atro-fibrous material of this hydrophobicizing agent and a value of 0 with a proportion of 0.5% atro-fibrous material , 56 N / mm ² .

Bei der Verwendung von FT-Paraffin als Hydrophobierungsmittel ergab sich hierfür bei einem Anteil von 0,25% Hydrophobierungsmittel bezogen auf Atro- Faserstoff ein Wert von 0,57 N/mm² und bei einem Anteil von 0,5% dieses Hydrophobierungsmittels ein Wert von 0,56 N/mm². When FT paraffin was used as the hydrophobicizing agent, this resulted in a value of 0.57 N / mm ² for a proportion of 0.25% of hydrophobicizing agent based on atro-fibrous material and a value of for a proportion of 0.5% of this hydrophobicizing agent 0.56 N / mm ² .

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. All of the features disclosed are (in themselves) essential to the invention. In the The disclosure content of the application is hereby also disclosed associated / attached priority documents (copy of the pre-registration) fully included, also for the purpose of describing the characteristics of these documents To include claims of the present application.

Claims

1. A process for the hydrophobization of lignocelluloses, in particular wood fibers, wood chips and / or strands, in the production of wood-based materials, the lignocelluloses being provided with a hydrophobicizing agent based on paraffin and then, if appropriate after a drying process, pressed together to form a wood-based material, characterized in that that FT paraffin is used at least partially as a water repellent.

2. The method according to claim 1, or in particular according thereto, thereby characterized in that the lignocelluloses are provided with a binder become.

3. The method according to one or more of the preceding claims or in particular afterwards, characterized in that the FT paraffin has at least a 80% content of N-paraffin.

4. The method according to one or more of the preceding claims or in particular afterwards, characterized in that the Hydrophobing agent has a share of 50-70% of FT paraffin.

5. The method according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the N-paraffins have a chain length between C ₂₀ and C ₃₀ , preferably between C ₂₅ and C ₃₀ .

6. The method according to one or more of the preceding claims or in particular afterwards, characterized in that the Lignocelluloses with the hydrophobizing agent in the form of a dispersion be provided together with the binder.

7. The method according to one or more of the preceding claims or in particular afterwards, characterized in that the dispersion is anionically stabilized.

8. The method according to one or more of the preceding claims or in particular afterwards, characterized in that the Lignocelluloses with the hydrophobizing agent to such an extent be provided that refer to the dry content of the lignocelluloses gives an amount of 0.1 to 1.5%.

9. The method according to one or more of the preceding claims or in particular afterwards, characterized in that the FT paraffin is used for a partial replacement of binder.

10. Wood material consisting of lignocelluloses such as in particular Wood fibers, wood chips and / or strands, preferably wood fiber board such as medium density fibreboard (MDF), the wood material used for Hydrophobing has a proportion of paraffin, characterized in that the paraffin is FT paraffin.

11. Wood material according to claim 9 or in particular thereafter, thereby characterized that a share in the cohesion of the lignocelluloses Binder is provided.

12. Wood material according to one of claims 10 or 11 or in particular thereafter, characterized in that the FT paraffin based on the Dry content of lignocelluloses in an amount of more than 0.1 Mass percent is provided.

13. Wood material according to one of claims 10 to 12 or in particular thereafter, characterized in that the binder and the FT- Paraffin summarized based on the dry content Lignocelluloses in an amount less than 15% are provided.

14. Wood material according to one of the preceding claims 11 to 13 or especially afterwards, in the form of a fibreboard, thereby characterized in that the binder is provided in an amount without the paraffin portion, which also includes FT paraffin, does not meet the requirements Provides strength values.

15. Wood material according to one of the preceding claims 11 to 14 or especially afterwards, in the form of a fibreboard, thereby characterized in that the binder is provided in an amount without the paraffin content does not meet the required flexural strength by at least 40% surpasses.

16. Wood material according to one of the preceding claims 11 to 13 or especially afterwards, in the form of a fibreboard, thereby characterized in that the binder is provided in such an amount that without the paraffin content, the required transverse tensile strength by more than Is below 10%.

17. Wood material according to claim 16 or in particular according thereto, in the form of a Fibreboard, characterized in that the binder in one such an amount is provided that without the paraffin content the required Transverse tensile strength is less than 15%.