DE1801209B2

DE1801209B2 - Boards prepn. from wood chips coated with urea!-formaldehyde! glue - mixed with finely ground fibres and plastics-coated filler

Info

Publication number: DE1801209B2
Application number: DE1801209A
Authority: DE
Inventors: A. K. 7500 Karlsruhe Herr
Original assignee: Kataflox Sa Genf (schweiz)
Current assignee: Kataflox Sa Genf (schweiz)
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1968-10-04
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE1801209A1; AT294406B

Abstract

Mfr. of sheets and other mouldings involves the use of condensable resins, esp. wood-chips coated with urea-formaldehyde glue, which are extruded or scattered onto a base, with addn. of thermoplastics and shaped and adhesively bonded, with application of heat and pressure. The glue-coated materials are compouned with a granulate comprising finely ground fibres onto which mineral fillers glue-coated with thermoplastics, have been added or deposited. Outstandingly stable adhesion of the component wood-chips to one another is obtd. The prods. are resistant to humidity, thus allowing them to be used in outdoor applications. The fibres are non-combustible and high-melting. In an example, cellulose fibres mixed with TiO2, adhesively bonded to one another with PVC, are specified. The granulate portion is >=60% of the total compsn. used. The materials may be press moulded at 165 degrees C under 20 kp/cm2 for 5 mins.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Platten und sonstigen Formkörpern unter Verwendung von mit kondensierbaren Harzen, insbesondere mit Harnstoffharz beleimten organischen Materialien, vorzugsweise beleimten Holzspänen, die unter Beifügung von Thermoplasten stranggepreßt beziehungsweise aufgeschüttet und unter Anwendung von Druck und Wärme geformt und verleimt werden.The invention relates to a method for producing plates and other shaped bodies using them of organic materials glued with condensable resins, especially urea resin, preferably glued wood chips that are extruded with the addition of thermoplastics or heaped up and shaped and glued using pressure and heat.

Bei der bekannten Spanplattenherstellung werden Holzspäne im allgemeinen mit Harnstoffharzen, in Sonderfällen auch mit Melamin- oder Phenolharzen, beüeimt. Diese härtbaren Kunstharze werden in Wasser gelöst und auf die getrockneten Holzspäne aufgesprüht beziehungsweise aufgedüst. Das Abbinden der aus Vorkondensaten bestehenden Kunstharze besteht in einem Abwandern des Lösungsmittels, also des Wassers, in die Späne und seinem Verdunsten, wodurch der Leim aus dem Sol- in den Gelzustand übergeht und einer chemischen Reaktion, nämlich der Weiterkondensation der Vorkondensate mit der Vernetzung der gebildeten Großmoleküle, zu der immer noch ein Teil des Lösungsmittels vorhanden sein muß. Der Feuchte des Ausgangsproduktes, also der noch den Holzspänen verbliebenen Feuchte sowie der genau dosierten Benetzung durch die Leimflotte muß also die größte Aufmerksamkeit gewidmet werden, soll sich ein optimal verleimtes Endprodukt ergeben.In the known chipboard production, wood chips are generally made with urea resins, in Special cases also with melamine or phenolic resins, glued. These curable synthetic resins are made in water dissolved and sprayed or sprayed onto the dried wood chips. The setting of the Pre-condensate existing synthetic resins consists in a migration of the solvent, i.e. the water, into the chips and its evaporation, whereby the glue changes from the sol to the gel state and one chemical reaction, namely the further condensation of the precondensates with the crosslinking of the formed Large molecules for which part of the solvent must still be present. The humidity of the Starting product, i.e. the moisture remaining in the wood chips and the precisely dosed The greatest care must therefore be paid to wetting by the glue liquor if it is to be optimal glued end product.

Allerdings sind auch optimal ausgehärtete Harze gegen Wassereinwirkung nicht unbegrenzt beständig. Dies trifft insbesondere für die hauptsächlich verwendeten Harnstoffharze zu, weniger für die allerdings dafür beträchtlich teureren Melamin- und Phenolharze. Je nach der verwendeten Harzart werden die Leimfugen der Spanplatten unter Einwirkung der Feuchtigkeit mehr oder weniger schnell zerstört, so daß deren Einsatz in einigen Verwendungsgebieten, insbesondere auf Schiffen und an sonstigen feuchtigkeitsgefährdeten Stellen, eingeschränkt ist. Eine Außenverwendung von insbesondere harnstoffharzverleimten Platten ist nicht möglich.However, even optimally cured resins are not indefinitely resistant to the effects of water. This applies in particular to the urea resins mainly used, but less so for the urea resins considerably more expensive melamine and phenolic resins. The glue joints are depending on the type of resin used the chipboard destroyed more or less quickly under the action of moisture, so that their Use in some areas of use, especially on ships and on other moisture-prone areas Places that is restricted. An outside use of especially urea resin glued panels is not possible.

Kleinere Formkörper, bei denen Holzfasern nach einem bekannten Verfahren in ein thermoplastisches Kunstharz eingebettet sind, haben gegenüber den mit kondensierbaren Harzen verleimten Spanplatten den ganz erheblichen Vorteil, daß sie feuchtigkeitsunempfindlich sind. Die restliche, durch den Holzanteil s bedingte Feuchtigkeitsempfindlichkeit beziehungsweise die noch mögliche Quellung dieses Materials, kann durch Quellverhinderungsmittel auch noch behoben werden. Außerdem i« es möglich, Formkörper mit unterschiedlichem Kunststoffanteil herzustellen, vonSmaller moldings in which wood fibers are converted into a thermoplastic by a known process Resin are embedded, have compared to the chipboard glued with condensable resins very significant advantage that they are insensitive to moisture. The rest, due to the wood content s conditional sensitivity to moisture or the possible swelling of this material can also be remedied by anti-swelling agents. It is also possible to use molded bodies to produce different proportions of plastic, from

ίο kunststoffgefüllten Formkörpern bis zu mit Holzspänen gefüllten Kunststoff-Formkörpern. Bei derartigen Formkörpern ist auch nicht die Gefahr gegeben, daß die Feuchtigkeit über die Ränder eindringen kann, wie dies beispielsweise bei den bekannten, mit einer Kunststoff-Folie abgedeckten Spanplatten der Fall ist.ίο plastic-filled moldings up to with wood chips filled plastic moldings. With such shaped bodies there is also no risk that the Moisture can penetrate over the edges, as is the case with the known ones, for example, with a plastic film covered chipboard is the case.

Die immer wieder durchgeführten Versuche, Spanplatten unter Verwendung von thermoplastischem Kunststoff herzustellen, scheiterten jedoch daran, daß die Verbindung der einzelnen Späne durch den in wirtschaftlich vertretbaren Mengen einzusetzenden Thermoplast mangelhaft ist, was darauf zurückgeführt werden kann, daß die im Holz enthaltene Feuchtigkeit durch die Wärmeeinwirkung verdampft wird und dadurch der die Holzspäne umgebende Thermoplastfilm gesprengt wird. Es ist zwar auch bereits bekannt, wirtschaftlich einsetzbare kondensierbare Harze gemeinsam mit Thermoplasten bei der Fertigung von Spanplatten und Formkörpern einzusetzen, jedoch scheitert die Wirtschaftlichkeit bei der Produktion daran, daß entweder zwei Verfahrensgänge zum Verbinden von Thermoplast und Duroplast mit dem Spanholz notwendig sind oder daß immer nur ein Teil des zur Bildung der Spanplatten benötigten Spanholzes mit den verschiedenen Harzen benetzt und dann erst wiederum gemeinsam verpreßt werden kann.The repeated attempts to make particle board using thermoplastic Manufacture of plastic, however, failed because the connection of the individual chips by the in Economically justifiable amounts of thermoplastic to be used is deficient, which is attributed to it it can be that the moisture contained in the wood is evaporated by the action of heat and as a result, the thermoplastic film surrounding the wood chips is burst. It is also already known economically usable condensable resins together with thermoplastics in the production of To use chipboard and moldings, however, the profitability of the production fails because either two process steps for connecting thermoplastic and thermoset with the Chipboard is necessary or that only a part of the chipboard required to form the chipboard wetted with the various resins and only then can be pressed together again.

In einigen Sonderfällen werden Polyvinylesteremulsionen, deren Abbinden nicht auf einer chemischen Reaktion, sondern auf dem Übergang des fertig polymerisierten Kunstharzes durch Entzug des Dispersionsmittels aus dem Sol- in den Gelzustand beruht, angewendet, so zum Beispiel bei der Herstellung von Spanformteilen. Hierbei ermöglicht der Zusatz einer Polyvinylacetatdispersion den Spanverband leicht zu verfestigen, aber doch plastisch zu erhalten, bevor das Hauptbindemittel, also die Polyvinylesteremulsion, aushärtet. Dieses Verfahren ist jedoch ebenfalls zur wirtschaftlichen Herstellung von Spanplatten und Formteilen nicht einsetzbar.In some special cases, polyvinyl ester emulsions whose setting is not on a chemical basis are used Reaction, but rather on the transition of the polymerized synthetic resin by removing the dispersant from the sol to the gel state, applied, for example in the production of Chip forming parts. The addition of a polyvinyl acetate dispersion enables the chip bond to be easily closed solidify, but still remain plastic, before the main binder, i.e. the polyvinyl ester emulsion, hardens. However, this method is also for the economical production of chipboard and Molded parts cannot be used.

Beim Pressen von Spanplatten oder Formteilen, das immer unter Wärmeeinwirkung durchgeführt wird, muß auf jeden Fall dafür gesorgt werden, daß zumindest die in den Holzspänen immer noch vorhandene Feuchte entweichen kann, um eine mangelhafte Verbindung der Spananteile zu vermeiden.When pressing chipboard or molded parts, which is always carried out under the influence of heat, must In any case, care must be taken to ensure that at least the moisture that is still present in the wood chips can escape in order to avoid a poor connection of the chip parts.

In besonderem Maße trifft dies selbstverständlich für die Verbindung der Spanteile mittels Harnstoffharzen zu, die zu ihrer Aushärtung die in den Spänen enthaltene Feuchtigkeit unbedingt benötigen.This is particularly true of course for the connection of the chip parts by means of urea resins to, which absolutely need the moisture contained in the chips for their hardening.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß auch bei Mitverwendung von Thermoplasten die Bindung der einzelnen Späne verbessert ist.The object of the invention is therefore to further develop the method of the type mentioned in such a way that even when thermoplastics are used, the bond between the individual chips is improved.

Dies gelingt nach der Erfindung dann, wenn die beleimten Materialien mit einem Granulat, bestehend aus feingemahlenen Fasern mit angelagerten mineralischen Füllstoffen die mit Körnchen aus thermoplastischem Kunststoff beklebt sind, vermischt werden.
Wird ein derartiges Granulat dem beleimten Spanma-According to the invention, this is achieved when the glued materials are mixed with a granulate consisting of finely ground fibers with attached mineral fillers to which granules of thermoplastic material are glued.
If such a granulate is added to the glued chipboard

terial zugemischt, so überziehen sich die Späne beim Preßvorgang nicht vollständig mit den eingefügten Thermoplasten, sondern es bleiben immer noch genügend freie Stellen, um ein Entweichen der Feuchtigkeit aus den einzelnen Spänen zuzulassen. Damit wird auch die Verleimung des Spanmaterials nicht behindert Im Gegenteil kann sogar das eingefügte thermoplastische Harz je nach dem Mischungsanteil einen Teil der Verleimungsaufgaben mit übernehmen. Es ist verständlich, daß daher auch die Wahl des Bindemittels keine Schwierigkeiten bereitet; es können sowohl wasserlösliche Harze, insbesondere Harnstoffharze, als auch sonstige härtende Harze verwendet werden. Es ist damit möglich, auf wirtschaftliche Weise Spanplatten mit wesentlich besseren Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Feuchtigkeitsaufnahme als die bekannten Spanplatten zu schaffen beziehungsweise je nach dem Anteil des eingefügten Granulats Kunststoffplatten, die wirtschaftlich herstellbar und äußerst standfest sind. So bekommt man beispielsweise bei einem größeren Anteil als 60% des Granulats, bezogen auf den Gesamtmaterialanteil, in den Bereich wetterfester Platten und Formkörper, was insbesondere für die Bauindustrie von größtem Interesse ist. Jedoch schon bereits bei geringen Zugaben eines derartigen Granulats kann man eine Verbesserung des Nagel- und Schrauben-Haltevermögens erzielen, das dem des Echtholzes nahekommt. Bei höheren Anteilen übertrifft dieses Nagel- und Schrauben-Haltevermögen sogar das von Holz. Auch die weiteren physikalischen Eigenschaften verbessern sich bei steigendem Gehalt an einem derartigen Faserfüllstoff-Kunstharzgemisch. Damit ergibt sich ein Material mit wählbaren Eigenschaften, das gegenüber der üblichen harzverleimten Spanplatte wesentlich verbesserte Eigenschaften bei wirtschaftlieher Herstellbarkeit aufweist. Zu der Wirtschaftlichkeit trägt auch viel bei, daß diese Platten beziehungsweise Formkörper auf den bekannten zur Herstellung von Spanplatten dienenden Maschinen geformt werden können beziehungsweise daß kein weiterer maschineller Aufwand notwendig ist.mixed in, the chips do not completely cover each other with the inserted chips during the pressing process Thermoplastics, but there are still enough free spaces to allow the Allow moisture from the individual chips. This also ensures the gluing of the chip material not hindered. On the contrary, even the thermoplastic resin incorporated may vary depending on the mixing ratio take over some of the gluing tasks. It is understandable that the choice of Binder does not cause any difficulties; both water-soluble resins, especially urea resins, as well as other hardening resins can be used. It is thus possible, in an economical way Chipboard with significantly better properties, especially with regard to moisture absorption than to create the known chipboard or depending on the proportion of the inserted granulate Plastic sheets that can be produced economically and are extremely stable. For example, this is how you get in the case of a proportion greater than 60% of the granulate, based on the total material proportion, into the area weatherproof panels and moldings, which is of particular interest to the construction industry. However even with small additions of such a granulate you can improve the nail and Achieve screw retention that comes close to that of real wood. Exceeds at higher proportions this nail and screw retention even that of wood. Also the other physical properties improve with an increasing content of such a fiber filler-synthetic resin mixture. So that results a material with selectable properties compared to the usual resin-bonded chipboard has significantly improved properties with economical producibility. To the economy also contributes a lot that these plates or moldings on the known for the production of Chipboard serving machines can be shaped or that no other machine Effort is necessary.

Das Granulat kann industriell gefertigt und ebenso wie das Vorkondensat der Bindemittel bezogen werden. Hierbei besteht außerdem die Möglichkeit, als Fasermaterial nicht brennbare, hochschmelzende Fasern zu verwenden und damit dem Endmaterial entsprechende feuerhemmende Eigenschaften zu verleihen, bei gleichzeitigem Rückgang der möglichen Quellung.The granulate can be manufactured industrially and, like the pre-condensate of the binding agent, can be obtained. There is also the option of using non-flammable, high-melting fibers as the fiber material use and thus give the end material appropriate fire-retardant properties, while at the same time Reduction in possible swelling.

Die Platten beziehungsweise Formkörper können unter Verwendung des erfindungsgemäßen Gemisches auch nach dem Mehrschichtverfahren hergestellt werden mit zu den Außenschichten und/oder Kanten steigendem Granulatanteil beziehungsweise mit einem reinen Spanplattenkern, dem kein Granulat beigefügt ist. Dadurch ergeben sich sehr wirtschaftlich herstellbare Platten und Formkörper, die allseitig gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geschützt sind beziehungsweise deren Deckschichten die besprochenen guten Eigenschaften aufweisen. Solche allseits gegen Feuchtigkeit abgeschlossenen Platten können, insbesondere wenn der Granulatanteil mindestens der Deckschichten gleich oder größer 60% des Gesamtmaterials ist, auch als Außenverkleidung Verwendung finden, da sie durch Wasserangriff nicht mehr zerstört werden können.The plates or moldings can be made using the mixture according to the invention can also be produced according to the multi-layer process with to the outer layers and / or edges increasing proportion of granules or with a pure chipboard core to which no granules are added is. This results in panels and moldings which can be produced very economically and which are on all sides against the Penetration of moisture are protected or their top layers the discussed good Have properties. Such panels, which are sealed against moisture on all sides, can, in particular if the granulate content of at least the outer layers is equal to or greater than 60% of the total material, also can be used as exterior cladding, as they can no longer be destroyed by water attack.

Insgesamt ist es dadurch möglich, auf wirtschaftliche Art und Weise Platten beziehungsweise Formkörper herzusteifen, die auf den zur Spanplattenerzeugung dienenden Maschinen herzustellen sind und je nach Anteil des zuzumischenden Granulats gegenüber den üblichen kunsiharzverleimten Spanplatten wesentliche Vorteile, insbesondere ein verbessertes Standvermögen gegen Feuchtigkeit, aufweisen.Overall, this makes it possible to manufacture panels or molded bodies in an economical manner stiffening, which are to be produced on the machines used for chipboard production and depending on The proportion of the granulate to be mixed in is significant compared to the usual synthetic resin-glued chipboard Have advantages, in particular an improved resistance to moisture.

Die Zusammensetzung und Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte soll an nachfolgendem Beispiel erläutert werden:The composition and production of the products according to the invention are illustrated in the following example explained:

example

90 g Holzspäne mit einer Feuchte von 6% werden in einem Turbulentmischer mit 18 g einer 50%igen Harnstoff-Harzlösung besprüht. Hierauf werden 210 g einer feingemahlenen Mischung, bestehend aus 42 g Zellulosefasern und 63 g mineralischen Füllstoffen, z. B. Titandioxyd oder Kaolin, auf die 105 g PVC (einschl. Weichmachern) mit einem K-Wert 30 in Körnchenform aufgeklebt sind, zugegeben und währt nd 30 Sekunden Mischzeit und 60 Sekunden Nachmischzeit intensiv gemischt und homogenisiert. Aus dieser Mischung wird dann eine Platte oder ein Formkörper gestreut, der bei !65⁰C Temperatur und 2Okp/cm² Druck während 5 Minuten in einer hydraulischen Presse verpreßt wird. Eine solche Platte hat ein spezifisches Gewicht von ca. 0,92-0,96 kg/cm³.90 g of wood chips with a moisture content of 6% are sprayed with 18 g of a 50% urea resin solution in a turbulent mixer. 210 g of a finely ground mixture consisting of 42 g of cellulose fibers and 63 g of mineral fillers, e.g. B. titanium dioxide or kaolin, to which 105 g of PVC (including plasticizers) with a K value of 30 are glued in granular form, are added and mixed and homogenized intensively for 30 seconds and a subsequent mixing time of 60 seconds. A plate or molded article is from this mixture then scattered, the at! 65 ⁰ C temperature and 2Okp / cm is compressed ² pressure for 5 minutes in a hydraulic press. Such a plate has a specific weight of approx. 0.92-0.96 kg / cm ³ .

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of plates and other shaped bodies using with condensable resins, in particular organic materials glued with urea resin, preferably glued wood chips, which are extruded with the addition of thermoplastics, respectively heaped up and shaped and glued using pressure and heat, characterized in that the glued materials with a granulate consisting of finely ground fibers with attached mineral fillers, those with granules of thermoplastic Plastic are glued to be mixed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fiber material is non-combustible, high-melting fibers are used.

3. The method according to claim 1, characterized in that the granulate portion is at least one Top layer is equal to or greater than 60% of the total material.