-
Verfahren zur Herstellung eines Leims, der aus einer Mischung von
geronnenem Blut und Alkali besteht Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren,
zur Herstellung von Leim auf Blutbasis, der sich besonders zum Verleimen von Holzfurnieren
bei der Sperrh,olzherstellung eignet.
-
Es gibt zwei Arten von Blut, die gewöhnlich als Rohmaterial
bei der Herstellung von Leimen verwendet werden. Die eine bestellt aus löslichem
Trockenblut, das durch Trocknen von frischem Blut ohne Gerinnung hergestellt wurde
und das löslich oder wenigstens im wäßrigen, Medium dispergierbar ist. Das andere
unlösliche bzw. geronnene und getrocknete Blut wird durch Erhitzen oder anderweitige
Behandlung von frischem Blut erhalten, das zum Gerinnen gebracht und dann getrocknet
und gemahlen wurde. Dieses Pro,dukt ist nicht in Wasser löslich und wird wöhnlich
zum Verfüttern oder als Düngemittel verwendet.
-
Es ist bereits bekannt, Leime auf Blutbasis dadurch herzustellen,
daß man Blut zu einer unlöslichen Blutmasse koaguliert und dann mittels starker
Alkalien bei erhöhter Temperatur zu Leim verarbeitet. Man hat auch schon lösliches
Blut für die Leirnherstellung verwendet, doch wurde dieses Blut erst auf dem Sperrholz
kolaguliert, was zu einem gelartigen Leim füh#rte, der nur sehr begrenzte Anwendungsmöglichkeiten
hesitzt. Die Verwendung von Formaldehydharzen bei Klebstoffen auf Bluthasis ist
nur beschrieb-en bei einem Blutleim, der nicht koaguliert, bevor er auf das Sperrholz
aufgebracht und dieses heiß gepreßt wird. Abgesehen davon" daß die bekannten Leime
umständlieh herzustellen sind und rasch aufgebracht werden müssen, haben sie noch
den Nachteil, daß sie nicht wasserbeständig sind. Der erfindungsgemäß bergestellte
Leim ist jedoch sehr haltbar, stark klebend, sehr billig und wasserbeständig.
-
Die erfindun,-s-,ernäf3en Leime werden aus löslichem Trockenblut oder
frischem, d. h. gewöhnlichem oder von Fibrin befreitem Blut oder einer Mischung
von, löslichem Trockenblut und Frischblut hergestellt.
-
Ertindungsgemäß besteht ein Verfahren zur Herstel,lung eines Leims
darin, daß man frisches Blut oder ei ne wäßrigeLösung von feinzerteiltem löslichem
Trockenblut oder deren Mischungen unter Rühren zum Gerinnen bringt und dabei die
Blutteilchen in feinverteiltem Zustand zu erhalten bzw. in dem wäßrigen Medium zu
d#ispergieren. Darauf wird die wäßrige Dispersion von geronnenem Blut bei einer
Temperatur von unterhalb 49' C mit kaustischem Alkali bis zur alkalischen
Reaktion versetzt, um die Kleheeigens,chaften zu verbessern. Die so hergestellten
Leime lassen sich innerhalb eines großen Vis,1-,os,itätsbereich#es gut auf den betreffenden
Flächen verteilen. Sie besitzen eine feine Konsistenz und sind nicht käsig. Sie
sind zum Auftragen mit den üblichen Leimverteilern gut geeignet, wobei man niedrige
Verteilungswerte verwendet. Die neuen. Leime trocknen nicht so, schnell aus, dringen
nicht zu stark in die Holzoberflächen ein, auf die sie aufgebracht werden, und besitzen
deshalb eine lange Anwendungszeit. Sie ha,hen beim Stehen keine Neigung zu gelieren,
ihre Zeit-Viskositäts-Eigenschaften s,ind ausgezeichnet. Sie sind ferner besonders
gut geeignet für die Verwendung in Verbindung mit Phenolaldehydharzen und anderen
hitzehürtenden Harzen, wobei sie eine sehr gute wasserbeständige Verbindung er,-eben.
Die Ergebnisse sind überraschend, da der Blutbestandteil des Leims in Form eines
feinverteilten., nicht getrockneten Koagulums vorliegt. Im Gegensatz dazu hielt
man es bisher für notwendig, nicht geronnenes Blut oder unlösliches geronnenes und
getrocknetes Blut in Form einer Lösung oder Dispersion zu verwenden.
-
Die erste Stufe des Verfahrens besteht darin, daß man eine einheitliche,
stabile, wäßrige Dispersion von feinverteilten ungetrotkneten Blutteilchen herstellt.
Dies kann durch Mahlen grober Klumpen von frisch geronnenem, ungetrocknetem Blut
erreicht werden indem man es in wäßriger Suspension einer Kollolidmühle zuführt.
Ein sehr geeignetes Produkt wird dadurch erhalten, daß man das handelsübliche lösliche
Trockenblut und/oder flüssiges, ungetrocknetes Blut in Wasser löst und dann gerinnt,
während man es heftig rührt oder anderen geeigneten Bedingungen aussetzt, um eine
feine Dispersion von koagulierten Blutteilchen in dem wäßrigen Mediu#m zu erhalten.
Das Gerinnen kann man in jeder gewünschten Art, z. B. durch Erhitzen zwischen et-wa
49' C und dem Siedepunkt der wäßrigen Blutzubereitung oder durch Zugabe von
Chemikalien, bewirken. Wenn man das Gerinnen durch Anwendung von Hitze vorgenommen
hat, wird die wäßrige Blutdispersion danach auf unter
49'
C, vorzugsweise auf etwa Raumtemperatur, abgekühlt. Dies läßt sich schnell
und leicht in wenigen 11inuten ausführen, da das Koagulum nicht viskos oder klebrig
ist und kein Gel bildet. Danach werden zu der in oben beschriebener Weise hergestellten
Leimgrundmasse Zusätze hinzugegeben. Diese können z. B. aus kaustischer Soda oder
aus einer Mischung von kaustischer Solda, Kalk, Natriumsilikat und gegebenenfalls
einem hitzehärtenden Phenolaldehiydharz bestehen. Der Leim ist dann gebrauchsfertig.
Im allgemeinen kann man jede kanstische Alkaliverbindung zufügen, die gewöhnlich
bei Proteinleimen zum Erzielen von Klebstoffeigenschaften verwendet wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden genauer beschrieben.
-
Zum Gerinnen des Blutes wird beispielsweise zuerst wasserlösliches
Trückenblut mit genügend Wasser, z. B. 1 bis 3 Gewichtsteile auf
1 Gewichtsteil lösliches Trockenblut, vermischt, um einen dünnen Brei h2rzustellen.
Falls das Ausgangsmaterial Frischblut ist, muß dessen Wassergehalt in Rechnung gesetzt
werden, da, der endgültige Leim eine Wassermenge von etwa 3 bis
10 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil feste Blutteilchen, berechnet als lösliches
Trockenblut, aufweisen soll. Das Mischen wird vorzugsweise ungefähr bei Raunitemperatur
vorgenommen und fortgesetzt, bis der Brei frei von Klumpen ist und eine einheitliche
Konsistenz besitzt. Danach wird die entstandene Blutlösung oder die äquivalente
Menge flüssiges ungetrocknetes Blut auf eine Temperatur im Bereich von etwa 49'
C bis zum Siedepunkt der Mischung, vorzugsweise auf 54,5 bis 71' C, 1
bis 20 Minuten, vorzugsweise 1 bis 10 Minuten, lang erhitzt, um das
Blut zum Gerinnen zu bringen.. je höher die zum Gerinnen verwendete Temperatur ist,
desto kürzer ist im allgemeinen die erforderliche Zeit, und je niedriger
die verwendete Temperatur ist, desto länger ist die erfo.rderliche Zeit. Wie es
in den folgen-den Beispielen noch klarer zum Ausdruck kommt, hat die beim Gerinnen
verwendete Temperatur einen unmittelbaren Einfluß auf die Viskositätseigenschaften
des Leims. Im allgemeinen werden die gewünschten Viskositätseigenschaften dem Endprodukt
verliehen, wenn man Temperaturen von mindestens 49' C, die jedoch unter dein
Siedepunkt der Mischung liegen, anwendet.
-
Das Gerinnen wird vorzugsweise unter gleichzeitigem Quirlen, Rühren
oder einer anderen Bewegungsart ausgeführt. Dadurch ergibt sich eine Dispersion
von feinverteilten koagulierten ungetrockneten Blutteilchen innerhalb des wäßrigen
Mediums, wo-bei die Bildung von unerwünschten Klumpen und Gerinseln vermieden wird.
Auch die Eigenschaften zum Handhaben des entstandenen Leims und dessen Klebeeigenschaften
werden verbessert.
-
Die Art, wie man der Blutlösung Wärme zuführt, kann je nach
den Erfordernissen geändert werden, so daß sich das Verfahren in den verschiedensten
Vorrichtungen ausführen läßt, z. B. in einem Reaktions-gefäß, das mit Mitteln
zur Zufuhr äußerer Hitze versehen ist, wie z. B. mit einem Dampfmantel, um die Temperatur
des Gefäßinhalts auf die gewünschte Höhe zu bringen. Man kann auch ein Gefäß verwendendas
mit Mitteln ausgerüstet ist, um Dampf direkt in die Blutlösung einzuleiten. Dies
hat die weitere Wirkung, daß die Lösung mit dem kondensierten Dampf verdünnt wird.
Um jedoch ein besonders gut dispergiertes Koagulum herzustellen, wird die notwendige
Wärme vorzugsweise durch Zugabe von heißein Wasser zu der wäßrigen Lösung von löslichem
Trockenblut cder verdünntem normalem Blut oder zu einer wäßrigen Lösung von löslichem
Trockenblut und Frischblut zugeführt. Dieses Verfahren hat die zweifache Wirkung
der Temperaturerhöhung der Lösung und der Verdünnung auf einen Punkt, der bei einem
handelsüblichen Leinnpräparat gebräuchlich ist. Dies kann man, z. B. durch Zugabe
von Wasser mit einer Temperatur von etwa 79,5 his 99' C, vorzugsweise
von etwa 93' C, zu der Blutlösung in einer bestimmten Menge unter konstantem
Rühren erreichen. Eine solche Behandlung ergibt eine Blutdispersion von besonders
guter Konsistenz und Viskosität.
-
Nachdem man das Blut durch Hitze zum Gerinnen gebracht hat, wird es
auf unter 490 C, vorzugsweise auf Raumtemperatur, abgekühlt. Da die Mischung
von wäßriger Konsistenz ist, müssen keine Chemikalien während des Gerinnens zum
Gelieren zugegeben werden. Die Abkühlung wird innerhalb weniger Minuten schnell
erreicht, wenn man kaltes Wasser durch einen Mantel leitet, der das Gefäß umgibt.
Die Klehstoffeigenschaften der gekühlten, Mischung werden verbessert,
d. h., die Mischung wird den erforderlichen Bedingungen dadurch angepaßt,
daß man z. B. ein alkalisches Mittel zugibt, das bei Proteinklebstoffen verwendet
wird, damit die gewünschten Klebstoffeigenschaften erhalten werden. Kaustische Soda
allein oder eine Mischung von kaustischer So,da" Kalk und Natriumsilikat stellen
bevorzugte Arten solcher Zusätze dar.
-
Nach einem anderen Verfahren kann das Blut durch Zugabe eines chemischen
Mittels zu der Blutlösung anstatt durch Hitze zum Gerinnen gebracht werden. Dies
wird, in manchen Fällen bevorzugt, da das Erwärmen und Kühlen wegfällt, Manchmal
wird man es vorziehen, das Gerinnen durch Ansäuern, in Verbindung mit ku#rzzeitigem
geringem Erwärmen etwa auf 27 bis 49' C, etwa, 1/2 bis 3 Minuten
lang, vorzunehmen. Geeignete saure Mittel sind Mineral- und organische Säuren sowie
Salze, die in wäßriger Lösung sauer reagieren. Die Mineral- und organischen Säuren
werden bevorzugt. Beispiele für Mineralsäuren sind Schwefelsäure, Salzsäure und
Phosphorsäure. Beispiele für organische Säuren sind Ameisensäure, Essigsäure und
Propionsäure. Beispiele für sauer reagierende Salze sind Natriumbisulfat, Aluminiumsulfat,
Kaliumbisulfat, Aluminiumehlorid und Magnesiu-mchJo,rid. Diese können in, Wasser
gelöst und die entstandene Lösung zu der wäßriggen Lösung des löslichen Bluts oder
direkt zu dem frischen Blut in solchen Mengen gegeben werden, daß sie das Blut zum
Gerinnen bringen. Die gesamte Wassermenge, die zur Herstellung der Leimgrundmasse
verwendet wird, schwankt von etwa 3 bis 10 Gewichtsteilen Wasser pro
1 Gewichtsteil Blut, berechnet als lösliches Trockenblut. Im allgemeinen
sollte in Ubereinstimmung mit bekannten Verfahren die Menge des verwendeten Mittels
zum Ansäuern ausreichen, um ein Gerinnen des Bluts zu bewirken. Das Gerinnen wird
vorzugsweise bei gründlichem Rühren od. dgl. vorgenommen, um die Bildung von Klumpen
zu vermeiden. Es kann gegebenenfalls auch, wie oben bemerkt, gleichzeitig Hitze
angewendet werden, um das Gerinnen zu beschleunigen. Das entstehende Koagulum ist
im allgemeinen dem Produkt ähnlich, das durch Einwirkung von Hitze allein entstanden
ist.
-
Neben den Zusätzen kann man zu der Mischung auch Antischaummittel,
wie rohes, Terpentin, und Füllmittel, wie Holzmehl oder Nußschalenmehl, zugeben.
Die Mengen der verschiedenen Bestandteile hängen von der beabsichtigten Anwendung
ab; die vorzugsweise verwendeten Mengen an Blut, Wasser
und anderen
Zusätzen werden in einer charakteristischen Zusammensetzung in der Tabelle I in
Gewichtsteilen angegeben. Tabelle I Günstigster Charakteristische Be Zusammensetzung
Blut ................ 100 100
Wasser .............. 300 bis
1000 700
Kaustisches Alkali ... 1 bis 50 10
Kalk ................
1 bis 50 10
Natriumsilikat ....... 10 bis 400 50
Wenn man
das kaustische Alkali für sich allein oder im Gemisch mit alkalischen Substanzen
verwendet, sollte die Menge so beschränkt sein, daß der gesamte kaustische Alkaligehalt
nicht viel mehr als 50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Blut, berechnet
als lösliches Trockenblut, beträgt. Ein Bereich bis 15 Gewichtsprozent von
kaustischern Alkali, bezogen auf das, Blut, wird vorzugsweise verwendet. Falls man
rohes Terpentin als Antis#chaummittel und Holzmehl als Füllmittel verwendet, können
diese Substanzen bei dem obigen Ansatz in Mengen zwischen 1 und
10 Teilen rohes Terpentin und 5 und 100 Teilen Holzöl verwendet
werden.
-
Die Art der Zugabe und des Vermischens der verschiedenen, oben angegebenen
Bestandteile kann ebenfalls etwas verändert werden. Im allgemeinen gibt man jedoch
1 Teil kaltes Wasser zu dem löslichen Blut, um es aufzulösen. Dann gibt man
einen weiteren Teil heißes Wasser dazu, um die gewünschte Temperatur zum Gerinnen
zu erreichen. Schließlich verwendet man eine weitere Menge Wasser, um das kaustische
Alkali oder andere alkalische Stoffe aufzulösen, und gibt diese Lösung zu der gekühlten
Leimgrundmasse unter Rühren zu. Danach wird der Kalk, falls er verwendet wird, in
genügend Wasser suspendiert und unter ständigem Rühren zugegeben. Endlich gibt man
das Natriumsilikat in Form der handelsüblichen wäßrigen Lösung zu und vermischt
es gründlich. Das Antischaummittel und das Füllmittel können in beliebiger Weise
während des Verfahrens zugegeben werden. Der gesamte Wassergehalt des Leims wird,
wie oben erklärt, gesteuert.
-
Wie oben gezeigt, kann in die Leimzubereitungen der vorliegenden Erfindung
auch eit, hitzehärtendes Harz eingearbeitet werden, das den Leim für das Heißpreßverfahren
besonders geeignet macht, wodurch man eine kräftige Verbindung erhält und die Widerstandsfähigkeit
gegen Wasser verbessert. Außerdem wird die Zersetzung des Leims durch Bakterien,
Pilze oder Schwamm verhindert. Die Leime nach den folgenden Beispielen, bei denen
durch die Zugabe des hitzchärtendes Harzes kein Verdicken und Gelieren des Leims
verursacht wird, sind besonders gut für dierartige Zwecke geeignet, da sie sonst
bei den üblichen Leimsprühern nicht anwendbar wären. Dies war bis jetzt ein ernstes
Problem, das bei bluthaltigen und anderen Leimen, z. B. Sojabohnenleimen, die hitzehärtende
Harze enthielten, auftrat. Außerdem hat die Verwendung des Harz-es die günstige
Wirkung, daß die Anwendungszeit und die Verteilbarkeit des Leims wesentlich verbessert
wird.
-
Weiterhin sind die thermisch,en Anforderungen an den Leim,
d. h. die Wärmemenge, die erforderlich ist, uni ihn in einem Heißpreßverfahren,
zu härten, durch die Zugabe des hitzehärtendes Harzes nicht wesentlich erhöht. Dieses
Ergebnis ist überraschend, da mar. erwarten mußte, daß die erforderliche Wärmemenge
wesentlich höher sein muß, um die Blutharzmischung zu härten. Dies ist wichtig für
die Wirtschaftlichkeit des Preßverfahrens bei der Herstellung von Sperrholz, da
es die Anwendung kurzer Preßzeiten und. niedriger Temperatur-en in der Presse ermöglicht.
Dle h,itzehärtenden Harze, die man zusammen mit den erfindungsgemäßen bluthaltigen
Leimen verwendet, sind ganz allgemein die Phenolaldehydharze. Beispiele für solche
Harze sind die Kondensaticnsprodukte von Phenol, und Formaldehyd, von den Kresolen
und Formaldehyd, von Reso-rcin und Formaldehyd und von Phenel und Furfural. Diese
können in ihrer gewöhnlichen handelsüblichen Form, z. B. in Form ihrer wäßrigen
Lösungen, verwendet werden, die einen Gehalt an festen Bestandteilen von etwa 40
Gewichtsprozent haben.
-
Die Menge des in die Leimmischung einzuarbeitenden hitzehärtenden
Harzes kann variiert werden, z. B. von etwa 10 Geewichtsteilen bis zu etwa
1000 Gewichtsteilen des hitzehärtenden Harzes (bezogen auf die festen Bestandteile)
pro 100Teile von festen Blutteilchen. Die anderen Bestandteile der Mischung werden
im wesentlichen in dem oben angegebenen Verhältnis verwendet. Das hitzehärtende
Harz kann an verschiedenen Stellen des Mischungsverfahrens eingearbeitet werden.
Es wird jedoch vargezogen, das Harz nach der Zugabe des kaustischen Alkalis
zu der wäßrigen, geronnenen bluthaltigen Leimgrundmasse zuzugeben.
-
Bei dem vorzugsweise angewendeten Verfahren kann man das Blut durch
Hitze oder durch Chemikalien, wie oben angegeben, gerinnen lassen. Das Koagulum
wird, wenn notwendig, gekühlt, und danach werden kaustische Soda oder andere alkalische
Substanzen, Füllmittel und ein Antischaummittel zugegeben. Die Stoffe werden irmig
miteinander gemischt, so daß sich eine dicke kremige Mischung ergibt. Danach werden
die Phenolharze als wäßrige Lösung zugegeben, und das Mischen wird fortgesetzt,
bis das Harz in der Leimmischung völlig dispergiert ist. Der Leim ist dann zur Anwendung
auf Furnierhölzer oder andere Gegenstände, die miteinander verleimt werden sollen,
bereit.
-
Die Leimmischungen können bei der Sperrholzfabrikation unter Verwendung
der üblichen Leimverteiler oder einer anderen Vorrichtung benutzt werden. Ihre Anwendung
in einer derartigen Vorri,chtun,g ist wegen ihrer leichten Verteilbarkeit, stabilen
Viskosität und ihrer Eigenschaft, nicht zu gelieren, besonders leicht. Ihre Konsistenz
ist derart, daß ein zu starkes Eindringen in das Holzfurnier während des Aufbringens
vermieden wird, wobei sich die Aufbringungszeit entsprechend verlängert. Nach dem
Aufbringen des Leims können die Furniere in der üblichen Weise zusammengefügt und
in ein-er Kalt- oder Warmpresse, je nach der besonderen verwendeten Zubereitung,
gepreßt werden.
-
Die Erfindung kann in verschiedener Weise ausgeführt werden und wird
im folgenden durch Beispiele näher erläutert. Die angegebenen Teile sind Gewi#chtsteile.
-
Beispiel 1
Dieses Beispiel erläutert den vorzugsweise angewendeten
Ansatz zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leims.
-
100 Teile lösliches Trockenblut, 150 Teile Wasser von
10' C, 25 Teile Holzmehl als Füllmittel -und
3 Teile
rohes Terpentin als Antischaummittel wurden in einer üblichen Mischvorrichtung,
die mit einem Kühlmantel versehen war, vermischt, bis die Konsistenz der Mischung
einheitlich war und keine Klumpen mehr zu erkennen waren. Dann wurden -unter Rühren
525 Teile Wasser von 93' C zugegeben. Danach wurde die Temperatur
der Mischung auf 631 C gesteigert- Das Mischen wurde 2 Minuten lang fortgesetzt
und danach die 2#Iischung auf 27' C ge-
kühlt. Schließlich wurden weitere
3 Teile rohes Terpentin zugegeben -und danach 1 Minute lang gemischt.
Dann wurden 9 Teile Natriumhydroxyd, gelöst in 30 Teilen Wasser, zugegeben
und die Mischung weitere 5 Minuten gerührt. Danach wurden 8 Teile
gelöschter Kalk, in 16 Teilen Wasser dispergiert, zugefügt. Nach 3minntigem
Rühren wurden 40 Teile N'atriumsilikat zugegeben und nochmals 3 Minuten gerührt,
worauf der Leim gebrauchsfertig war. Beispiel 2 Dieses Beispiel folgt dem Beispiell
mit der Ausnahme, daß kaustische Soda als alleiniger Klebzusatz der wäßrigen geronnenen
Blut-Leim-Masse zugefügt wurde. Das Verfahren war wie folgt: 100Teile lösliches
Trockenblut, 150Teile Wasser von 10' C, 25 Teile Holzm#ehl als Fül#lmittel
und 3 Teile rohes Terpentin als Antischaummittel wurden in einer gewöhnlichen
Mischvorrichtung, die mit einem Kühlmantel versehen war, gemischt, bis die Konsistenz
der entstandenen Mischung einheitlich war und keine Klümpchen zu erkennen waren.
Dann wurden 525 Teile Wasser von 93' C unter Rühren zugegeben. Die
Temperatur der Mischung wurde dadurch auf 63' C erhöht.
-
Das Mischen wurde 2 Minuten fortgesetzt und danach die Mischung auf
271 C gekühlt. Dann wurden ,weitere 3 Teile rohes Terpentin zugegeben
-und 1 Minute lang gemischt. Danach wurden 9 Teile Hydroxyd, gelöst
in 30 Teilen Wasser, zugefügt und die -'#lis#hung weitere 5 Minuten
gerührt.
-
Der Leim hatte die gewünschten Klebeeigenschaften und war geeignet
für Sperrholz zur Innenanwendlung. Beispiel 3
Dieses Beispiel erläutert die
erfindungsgemäße Herstellung eines Leims durch ein anderes Verfahren, bei dem das
Gerinnen von Blut durch direktes Einleiten von Dampf in eine Blutlösung bewirkt
wird.
-
100 Teile lösliches Trockenblut, 100 Teile Wasser und
5 Teile rohes Terpentin wurden 10 Minuten lang in einem mit einem
Mantel umgebenen Mischer, der mit einem Rührwerk und einer Dampfleitung versehen
war, die direkt in den Mischer mündete, gemischt. Dann wurden 150 Teile Wasser
zugegeben und das Uischen 5 Minuten lang fortgesetzt.
-
Danach wurde in die Blutlösung Dampf eingeleitet, bis die Temperatur
der Mischung 71' C erreicht hatte Dies erforderte etwa 6 Minuten.
Während des Gerinnens wurde das Rühren fortgesetzt. Danach wurde kaltes Wasser durch
den Mantel des Mischgefäßes geleitet und das Rühren 10 Minuten lang fortgesetzt.
Schließlich wurden weitere 500 Teile kaltes Wasser zuz.,fügt, wodurch die
Temperatur der Mischung im wesentlichen auf Raumtemptratur vermindert wurde.
-
Zu der oben beschriebenen Leimgrundmasse wurden 1-2 Tele kaustische
Soda, gelöst in 12 Teilen Wasser, ,ü,-ül)en und danach die _Mischung 10 Minuten
lang !z-.-rühr-,. 12 Teile Kalk, dispergiert in 24 Teilen Wasser. wurden dann zugefügt,
während 3 Minuten -erührt wurde. Danach wurden 40 Teile handelsübliches Natriumsilikat
zugegeben, wobei dann nochmals 3 Minuten gerührt wurde.
-
Der entstandene Le-irn wurde in einen Kaltpreßverteiler gegeben und
in der üblichen Weise auf Holzfurniere aufgetragen, die dann zu 20 mm dicken Platten
mit fünf Schichten, 11 mm dicken Platten mit drei Schichten und
7,5 mm dichen Platten mit drei Schichten vereinigt wurden. Die Platten wurden
15 Minuten lang in der Kaltpresse, unter einer einzelnen Druckbelastung gepreßt,
wobei das übliche Nichtklammerverfahren verwendet wurde. Es ergab sich in allen
Fällen eine ausgezeichnete Verbindung.
-
Beispiel 4 Dieses Beispiel entspricht dem Beispiel 3, wobei
die Verwendung von Kalk und Natriumsilikat unterbli-1,). 100 Teile lösliches Trockenblut,
100 Teile Wasser und 5 Teile rohes, Terpentin wurden in einem mit einem Mantel
versehenen Mischgerät, das mit einem Rührer und einer Dampfleitung versehen war,
die direkt in den Mischer mündete, vermischt. Dann wurden 150 Teile Wasser
zugegeben und das Mischen 5 Minuten lang fortgesetzt. In die Blutlösung wurde
dann Dampf unter Rühren eingeleitet, bis die Temperatur der Mischung 71' C
erreicht hatte. Dazu waren etwa 6 Minuten erforderlich. Dann wurde kaltes
Wasser in den Mantel des Mischgeräts eingeleitet und das Rühren 10 Minuten
lang fortgesetzt. Danach wurden weitere 500 Teile kaltes Wasser zugegeben.
Die Mischung war dann im wesentlichen auf Raumtemperatur abgekühlt.
-
Zu der so hergestellten Leimgrundmasse wurden 12 TeÄle kaustische
Soda, gelöst in 12 Teilen Wasser, zugegeben und danach die Mischung 10 Minuten
lang gerührt.
-
Der so hergestellte Leim hatte Klebeeigenschaften, die für die Herstellung
von Innensperrholz geeignet waren.
-
Beispiel 5
Dieses Beispiel erläutert die Anwendung einer organischen
Säure als Gerinnungsmittel.
-
100 Teile lösliches Trockenblut wurden mit 5 Teilen
rohem Terpentin und 250 Teilen Wasser bei Raumtemperatur so lange gemischt,
bis eine einheitliche Blutlösung entstanden war. Dann wurden 7 Teile Ameisensäure,
verdünnt mit 250 Teilen Wasser, allmählich unter Rühren zugefügt. Danach
wurden 18 Teile kaustische Soda, gelöst in 18 Teilen Wasser, sowie
12 Teile gelöschter Kalk, dispergiert in 2-1 Teilen Wasser, 50 Teile Natriumsilikat,
20 Teile Holzmehl und 20 Teile Wasser zugefügt. Die Mischung wurde nach jeder Zugabe
gerührt und am Schluß noch so lange, bis die Bestandteile gründlich vermischt waren.
-
Die entstandene Mischung hatte eine Viskosität von 250 Poisen,
gemessen auf dem Brookfield-Viskosimeter bei 25' C. Sie hatte eine kremartige
Konsistenz. Beim Aufbringen auf Sperrholz wurde eine Verteilung von etwa
66 kg/100- M2 auf die doppelte Leimfläche (drei Schichten Sp#errholz) und
das übliche Kaltpreßverfahren, also kein Klemmverfahren verwendet. Es
ergab
sich eine gute Bindung, wobei die Aufbringungszeit zwischen 5 und
35 Minuten variierte.
-
Beispiel 6
Dieses Beispiel erläutert die Anwendung einer Mineralsäure
als Gerinnungsmittel.
-
Eine weitere Leimzubereitung wurde nach Beispiel 5
hergestellt
mit der Ausnahme, daß 5,3 Teile 98%ige Schwefelsäure, verdünnt mit 250 Teilen
Wasser, all Stelle der Ameisensäure als Gerinnungsmittel verwendet
wurden.
Es wurden jedoch zusätzlich 200# Teile Wasser vor dem endgültigen Vermischen,
wie im vorhergehenden Beispiel, zugegeben. Der entstandene Leim hatte eine Viskosität
von 570Poisen (Brookf i e 1 d bei 25' Q und zeigte die gewünschten
Eigenschaften der Verteilbarkeit und Stabilität, wie sie vorher genannt worden sind.
Beim Auftragen auf die Sperrholzplatten unter Verwendung der im Beispiel
5
erwähnten Bedingungen ergab sich eine gute Verbindung der Furniere. Beispiel
7
Dieses Beispiel erläutert die Verwendung eines hitzehärtenden Harzes bei
der erfindungsgemäßen bluthaltigen Leimzubereitu#ng.
-
Nach Beispiel 3 wurde eine Leimmischung hergestellt. Zu der
Hälfte dieser Mischung wurden 25 Teile eines flüssigen Phenolformaldehydharzes
in Form einer handelsüblichen wäßrigen Lösung zugegeben, wobei das Harz einen Festkörpergehalt
von etwa 40 Gewichtsprozent aufwies. Nach 3minutigem Mischen wurde die entstandene
Mischung auf Douglasfichtenholzfurnier aufgebracht, die dann in der üb-
lichen
Weise zu 20 mm starken Fünfschichtenplatten verarbeitet wurde unter Verwendung von
37 kg Leim pro 100 M2 auf die doppelte Leimfläche. Nach dem Pressen bei
132' C im Verlauf von 41/4 Minuten und ebenso nach 5minutigem Pressen bei
141' C wurden ausgezeichnete Bindungen erzielt. Beispiel 8
Dieses Beispiel
erläutert ein weiteres Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen bluthaltigen
Leimzubereitung, in die ein hitzehärtendes Harz eingearbeitet wurde.
-
Eine trockene Mischung, bestehend aus 100 Teilen löslichem
Trockenblut, 25 Teilen Holzmehl und 3 Teilen rohem Terpentin, wurde
hergestellt. Dann wurden 128 Teile dieser Mischung 2 Minuten lang mit
150 Teilen Wasser von 21' C vermischt. Danach wurden 675 Teile
Wasser von 82' C zugegeben und die Mischung gründlich gerührt. DieLeinigrundmasse
wurde dann auf 21' C gekühlt.
-
Danach wurde eine Lösung von 12 Teilen kaustischer Soda in
30 Teilen Wasser zu der Grundniasse gegeben und 10 Minuten lang vermischt.
150 Teile eines handelsüblichen flüssigen Phenolformaldehydharzes mit einem
Festkörpergehalt von etwa 40 Gewichtsprozent wurden dann zugegeben und die Mischung
weitere 3 Minuten gerührt. Abschließend wurden 8 Teile gelöschter
Kalk in 16 Teilen Wasser und 120 Teile Natriumsilikat nacheinander zugegeben,
wobei nach jedem Mal 3 Minuten lang gerührt wurde. Der Leim war dann gebrauchsfertig.
Beispiel 9
Dieses Beispiel erläutert die Wirkung des geronnenen Blutes auf
die Abhängigkeit der Zeit von Tabelle III Änderung der Viskosität (in Poisen) des
Leims in Abhängigkeit von der Zeit Leim Temperatur des Maximaltegperatur
Zeit (in Stunden) zugeführten Wassers des Leims 1 vor dem Kühlen
1/4 3/4 11/, 1 21/2 1 31/, 1 41/, 1 511/,
C 570 C 470 C 175 370 770 940 970 860
D 660 C 51o C
225 550 650 850 845 765 700
E 790 C 59' C 260 350 390
465 505 493 F ..... 930 C 690 C 650 570 550 510 500 460 435
der Viskosität bei dem entstandenen Leim und vergleicht die guten Eigenschaften
des erfindungsgemäßen Leims mit einem Leim, der nach. einem ähnlichen Verfahren,
das nicht die Erfindung verkörpert, hergestellt wurde, wobei das Blut nicht zum
Gerinnen gebracht wurde. -
-150 Teile Wasser von 21' C wurden
mit 128 Teilen einer trockenen Mischung aus 100 Teilen löslichem Trockenblut,
25 Teilen Holzmehl und 3 Teilen rohem Terpentin vermischt und die
entstandene Mischung 2 Minuten lang gerührt. Danach wurden 525 Teile Wasser
von 82' C unter Rühren zugegeben und anschließend die Mischung auf 21'
C abgekühlt.
-
Darauf wurden 9 Teile kaustische Soda in 30 Teilen Wasser
zugegeben und 10 Minuten lang vermischt. Schließlich wurden 8 Teile
gelöschter Kalk in 16 Teilen Wasser und 40 Teile Natriumsulfat nacheinander
zugegeben und jeweils 3 Minuten lang verrührt. Der entstandene Leim ist in
der folgenden Tabelle mit A bezeichnet.
-
Ein anderer Leim, mit B bezeichnet, wurde nach dem folgenden Verfahren
mit dem Unterschied hergestellt, daß die zweite Zugabe von Wasser bei 21'
C
anstatt bei 82' C erfolgte, so daß das Blut nicht gerann.
-
Die Viskositäten des Leims A und B wurden nach bestimmten Zeiträumen
unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters bei 25' C bestimmt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle II wiedergegeben. Tabelle II Leim Viskosität (in Poisen)
nach 1 1/4 Stunde J 1 Stunde 12 Stunden 14
Stunden 16 Stunden
A ..... 185 320 458 545 550
B
. ... .
41 574 1875 2350 2360
Es ist leicht zu ersehen, daß das
Gerinnen des Blutes vor der Zugabe der Zusätze insofern einen Unterschied- bei den
einzelnen Leimen hervorruft, als bei dem einen ein verhältnismäßig schmaler und
brauchbarer Viskositätsbereich über eine Zeitspanne von bis zu 6 Stunden
und bei dem anderen eine Viko#sität auftritt, die schnell auf einen Wert ansteigt,
bei dem der Leim nicht weiterverwendet werden kann.
-
Beispiel 10
Dieses Beispiel erläutert die Wirkung der Gerinnungstempera-tur
auf die Viskosität des Leims. Mehrere Sperrholzleime wurden nach Beispiel
1
hergestellt mit der Abwandlung, daß die Temperatur des zugefügten Wassers
im Bereich von 16 bis 93' C
variiert wurde, so daß die Gerinnungstemperatur
entsprechend anstieg. DieViskositäten (B roc>kf i el d bei 25' Q der
Leime wurden darauf in bestimmten Ab-
ständen innerhalb einer Gesamtzeit von
51/2 Stunden bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben.
Die
in Tabelle III -angegebenen Werte zeigen deutlich -. daß sich die Viskositätswerte
der entstandeneil Leime über einen weiten Temperaturbereich eine beträchtliche Zeit
lang innerhalb der für - ihre Verwendung geeigneten Grenzen halten. Außerdem
bleibt die Verteilbarkeit dieser Leime sehr gut; sie zeigen keine Neigung, in ihrer
Konsistenz gummiartig zu werden. Beispiel 11
Dieses Beispiel erläutert die
Wirkung bei der Verivendung nicht geronnenen Blutes zur Herstellung von Sperrholzleim
durch ein dein erfindungsgemäßen analoges Verfahren. Es wird besonders auf den Einfluß
des Rührens auf die Viskosität des Leims hingewiesen.
-
In diesem Beispiel wurden die Leime A und B nach Beispiel
9 hergestellt.
-
Die Leime G, K und J wurden ebenfalls nach Beispiel
9 hergestellt mit der Ausnahme, daß die Tempe-Tabelle IV Viskosität der gerührten
Proben (in Poisen) Temperatur des altemperatu Leim der Mischung
5 Minuten zugefügten WassersIMaxm 15 Minuten vor dem Kühlen
10 Minuten 20 Minuten A ......... 820 C 5911 C 242 250 300
360 G ......... 820 C 600 C 250 300 250 410 H .........
710 C 530 C 278 490 SO() I .......... 66" C 500 C 255 540 850
13 ......... 21o C- 210 C 200 800 2250 2400 i ... e ......
820 C 6.40 C 122 127 134 154 K - ...... 210 C 210
C 200 535 965 2500
Aus den in Tabelle IV aufgeführten Werten ist ersichtlich,
daß die Viskosität der Leime B und K, die kein geronnenes Blut enthielten, schnell
so weit zunahm, daß sie nicht mehr verwendet werden konnten, gleichgültig ob sie
Phenolharze enthielten oder nicht. Die Viskosität -des Leims B -,erreichte nach
15min-utigem Rühren einen Wert -von 2250 Poisen. Die Viskosität des Leims
K, d6r Phenollharz enthielt, stieg nach 20minutigem Rühren auf einen Wert von
2500 Poisen. Diese Wer te liegen beträchtlich: Über den normal zum Arbeiten
notwendigen VÜ;kositäten. Diese Tatsache ist zweifellos bemerkenswert wegen des
unbefriedigenden Verhaltens solcher Leime in den üblichen Sperrholz-Leim-Verteilern,
da in diesen eine beträchtliche Bewegung erzeugt wird, die ausreicht, um die oben
angegebenen Vikositätszunahmen zu erzielen.
-
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her#z gestellten Leime behalten
dagegen während der gesamten Versuchsdauer -ihre zum Arbeiten ausreichenden Vikdsitätswerte.
Die Leime A, E und j erreichten z. B. ihre maximale Viskosität von nur 36ü,
410 bzw. 154 Poisen nach 20ininutigem Rühren- Sogar die Leinie, H und I, bei denen
die maximalerf Gerinnungsteniperaturen nur 53 bzw. 50' C betrugen,
erreichten nach 50minutigern Rühren eine Viskosität von 800
bzw.
850 Poisen. Dagegen hatte der Leim B, der analog, aber nicht mit geronnenem
Blut hergestellt wurde, eine Viskosität von 2250 Poisen. Diese Eigenschaften zeigen
deutlich, wie die Viskositätswerte beibehalten werden, auch wenn die Leime einer
-mechanischen- Bearbeitung unterworfen werden.
-
Beispiel 12 Dieses Beispiel erläutert ein Verfahren zur Herstellung
eines Blutleims, bei dem ein hitzehärtendes Harz verwendet wird. ratur des zugefügten
Wassers, wie in Tabelle IV angegeben, variiert wurde.
-
Der Leim j wurde nach Beispiel 8 erhalten.
-
Der Leim K wurde nach dem Verfahren von Beispiel 8 hergestellt
mit der Ausnahme, daß das zugefügte Wasser eine Temperatur von 21' C hatte
und deshalb kein Gerinnen des Blutes herbeiführte.
-
Bei diesem Beispiel wurden also eine Reihe von Leimen verwendet, von
denen die Leime A, G, H, I und j nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, die
Leime B und K nach einem analogen Verfahren, ohne das Blut zu gerinnen, hergestellt
wurden. Von diesen enthielten die Leime A, G, H, I und B kein Phenolharz,
während dies die Leime j und K enthielten.
-
Die Viskositäten (Brookfield bei 25'C) der obenerwähnten Leime wurden
in bestimmten Zeitabständen gemessen, während der sie kräftig gerührt wurden. Die
Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben. Eine trockene Mischung aus 100 Teilen
getrocknetem löslichem Blut, 25 Teilen Holzmehl und 3 Teilen rohem
Terpentin wurde hergestellt. 128 Teile dieser Mischung wurden dann 2 Minuteen lang
mit 150 Teilen Wasser von 21' C vermischt. Danach wurden
525 Teile heißes Wasser von 93' C zugegeben und gründlich vermischt.
Die entstandene Leimgrundmasse wurde auf 21' C gekühlt.
-
Dann wurde eine Lösung von 12 Teilen kaustischer Sada in
30 Teil-en Wasser zu der Leimgrundmasse gegeben und 10 Minuten lang
vermischt. Darauf wurden 750 Teile eines handelsüblichen flüssigen Phenolformaldehydharzes
mit einem Gehalt von etwa 40 Ge-
wichtsprozent Festsubstan zugegeben und die
Mischung weitere 3 Minuten gerührt. Schließlich wurden 8Teile gelöschter
Kulk in 1,6Teilen Wasser sowie 40!Teile handelsübliches Natriumsilikat nacheinander
zugegeben, wobei jedesmal 3Minuten lang gerührt wurde.
-
Auf diese Weise wurden nach den erfindungsgemäßen Verfahren Sperrholz-Blutleime
hergestellt, die zahlreiche Vorteile aufweisen. In erster Linie haben die Leime
eine gleichbleibende Viskosität und eine ausgezeichnete Verteilbarkeit. Aus diesem
Grunde können sie verhältnismäßig dünn und im Verlauf längerer Perioden aufgetragen
werden. Weiterhin werden die Viskosität und die leichte Verteilbarkeit viele Stunden
beibehalten. Sie können deshalb im Leimtopf lange aufbewahrt und ohne häufige Einstellung
des Verteilers verwendet werderL Da sich die Leime ohne Kochen herstellen lassen,
wobei das Blut mit Cheinikalien versetzt wird, können sie schnell un d
auf
wirtschaftliche Weise erzeugt werden. Dabei treten auch keine Schwierigkeiten auf,
wenn man versucht, eine mit Chemikalien versetzte Blutmisch#ung zu kühlen, die mit
abnehmender Temperatur viskoser
wird und gelie#rt. Die Leime sind
ferner als Heißpreßleime, besonders in Verbindung mit den hitzehärtenden Phenolaldehydharzen,
geeignet. Für die zuletzt erwähnte Anwendungsart ist der erfindungsgemäße Blutleim
gut geeignet, da er nicht geliert. sich nicht verdickt und nicht unverteilbar wird
bei der Zugabe von Phenolharzen. Der nach dem gleichen Verfahren hergestellte Leim
braucht zum Härten nicht wesentlich mehr Wärme als der bluthaltige Leim allein.