DE19509152A1

DE19509152A1 - Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus Holzwerkstoffreststücken, Altmöbeln, Produktionsrückständen, Abfällen und anderen holzwerkstoffhaltigen Materialien

Info

Publication number: DE19509152A1
Application number: DE19509152A
Authority: DE
Inventors: Andreas Michanickl; Christian Boehme
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1995-10-26
Also published as: US5804035A; EP0697941B2; KR100353308B1; CA2162894A1; CA2162894C; DK0697941T3; ES2107311T3; WO1995024998A1; DE59500559D1; JPH08510419A; EP0697941A1; KR960702376A; DK0697941T4; ATE157298T1; EP0697941B1; ES2107311T5; GR3025090T3; JP3609414B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus mit Harnstoff-Formaldehyd-Bindemitteln oder mit anderen hy drolysierbaren oder chemisch aufschließbaren Bindemitteln verleimten Holz werkstoffen und holzwerkstoffhaltigen Materialien gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 42 24 629 A1 bekannt. Nach diesem Verfahren wird der Holzwerkstoffabfall der Einwirkung von Dampf bei hohen Temperaturen zwischen 120 und 180°C und den Temperaturen entspre chenden, sich einstellenden hohen Drücken von 2 bis 11 bar ausgesetzt. Die Holzwerkstoffe werden in einem Vorbehandlungsschritt in kleine Bruchstücke gebrochen und ev. vorhandene Metallteile werden abgeschieden. Bei der Verleimung der nach diesem Verfahren hergestellten Späne werden modifi zierte Harnstoffbindemittel verwendet. Durch die Zerkleinerung des zu behan delnden Materials zu kleinen Bruchstücken die Späne zusätzlich zur Temperaturbelastung stark mechanisch beschädigt, d. h. gekürzt. Auch las sen sich Beschichtungen und andere Nicht-Span-Bestandteile durch die star ke Vorzerkleinerung nach der Dampfbehandlung nur schwer abtrennen.

Ein weiteres Verfahren zur Wiedergewinnung von Spanmaterial aus Holz werkstoffen ist aus der DE-AS 12 01 045 bekannt. Nach diesem Verfahren wird der Holzwerkstoffabfall der Einwirkung von überspanntem Dampf ausge setzt. Das Verfahren wird vorzugsweise in einer Dampfkammer unter einem Druck von 1 bis 5 atü durchgeführt. Die Verfahrensdauer beträgt 0,5 bis 4 Stunden. Der Aufschluß ist bei diesem Verfahren unvollständig. Das Auf schlußgut muß nachzerkleinert werden. Die Späne sind durch Temperatur und Druck stark geschädigt und dadurch braun gefärbt. Um Spanplatten mit akzeptablen Eigenschaften herzustellen, müssen Frischspäne zugeschlagen werden. Die wiedergewonnenen Späne sollen aufgrund der Schädigung und der Braunfärbung vorzugsweise in der Mittelschicht von Spanplatten einge setzt werden.

Ein anderes Verfahren ist z. B. die Kochung in einem Überschuß an Wasser und die damit verbundene Auflösung von Harnstoff-Formaldehydharz gebun denen Spanplatten und mitteldichten Holzfaserplatten MDF. Dieses Verfahren ist energie- und kostenintensiv. Der Energieverbrauch wird v. a. durch das Kochen des Überschusses an Wasser stark gesteigert. Die Späne werden ausgekocht und verändern dadurch ungünstig ihre Eigenschaften. Insbeson dere die Quellfähigkeit nimmt durch das Herauslösen von Holzbestandteilen zu, während die technologischen Eigenschaften der Späne sich verschlech tern. Das Bindemittel wird von den Spänen abgelöst und kann sich auf eine erneute Beleimung nicht mehr positiv auswirken. Das entstehende Abwas serproblem sowie der Trocknungsaufwand der Späne bzw. Fasern sind er heblich.

Daneben ist aus der DE 42 01 201 A1 ein Verfahren zur Wiederverwertung von Holzwerkstoffen und Abfällen bekannt. Nach diesem Verfahren werden aus Holzwerkstoffreststücken nach einer entsprechenden mechanischen Be arbeitung derselben neue, fertige Halbzeuge oder Fertigprodukte hergestellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Wiedergewin nung von Spänen und Fasern aus Holzwerkstoffstücken anzugeben, das umweltschonend und ökonomisch durchführbar ist. Darüber hinaus soll durch dieses Verfahren hochwertiges Span- und Fasermaterial (Sekundärspäne bzw. Sekundärfasern) wiedergewonnen werden.

Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Danach werden in einem ersten Schritt Holzwerkstoffstücke mit einer Im prägnier- bzw. Tränklösung imprägniert und vorgequollen bis sie mindestens 50% ihres Eigengewichtes an Imprägnierlösung aufgenommen haben. In ei nem zweiten Schritt werden die imprägnierten Holzwerkstoffstücke auf 80°C bis 120°C erwärmt, bis der Verbund von Spänen und Fasern durch den Einfluß der Imprägnierlösung und der Temperatur aufgelöst ist, d. h. die Leimverbindungen werden chemisch durch Hydrolyse und mechanisch durch Quellung zerstört. Die durch die Holzwerkstoffstücke aufgenommene Menge Imprägnierlösung und der Imprägniervorgang sind so bemessen bzw. einge stellt, daß einerseits in dem angegebenen Temperaturbereich eine vollstän dige Lösung der Holzwerkstoffe stattfindet, andererseits aber nach dem Auf schluß keine freie auffangbare Flüssigkeit mehr vorliegt, so daß also keine zu entsorgende Lösung anfällt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um eine Kombination von chemischen, thermischen und mechani schen Prozeßschritten. Diese ermöglichen es, die Holzwerkstoffstücke bei vergleichsweise milden Aufschlußparametern aufzuschließen und dadurch Späne und Fasern in ungeschädigter oder sogar vergüteter Form wiederzu gewinnen. Diese Vorgehensweise ist durch den Einsatz der Imprägnierlösung, mit der das Material imprägniert bzw. getränkt wird ohne daß nach dem Aufschluß eine Kochlauge oder Abwasser übrigbleibt, möglich. Durch die Im prägnierlösung ist eine vollständige Hydrolyse bereits bei Temperaturen ab 80°C, vorzugsweise im Bereich 80-120°C möglich. Dadurch, daß die Tempe raturen in einem niedrigen Bereich liegen, bleibt die in den Holzwerkstoffen vorliegende geometrische Span- und Faserqualität erhalten. Auch die che misch-physikalischen Eigenschaften bleiben gleich oder werden durch den Aufschluß verbessert. Die Sekundärspäne und Sekundärfasern sind mit ge ringem finanziellen und technischen Aufwand herstellbar und lassen sich mit und ohne Zusatz von Frischspänen bzw. Frischfasern auf herkömmlichen Produktionsanlagen zu neuen Holzwerkstoffen wie z. B. Span- und Faserplat ten verarbeiten. Die so erzeugten Holzwerkstoffe haben vergleichbare oder sogar bessere Eigenschaften als aus Frischmaterial hergestellte Holzwerk stoffe. Dies gilt sowohl für die technologischen Eigenschaften als auch für die Formaldehydemission. Die Sekundärspäne und -fasern lassen sich mit her kömmlichen Bindemitteln verarbeiten. Der Bindemittelverbrauch wird nicht erhöht. Er läßt sich durch das Verfahren sogar reduzieren.

Im einzelnen wird das Verfahren so durchgeführt, daß den Holzwerkstoff stücken Imprägnierlösung zugegeben wird, in einer solchen Menge, daß nach vollständiger Aufnahme der Lösung durch die Holzwerkstoffstücke diese mindestens 50% ihres Eigengewichtes an Imprägnierlösung aufgenommen haben. Bei dieser Verfahrensweise ist ein Durchmischen bzw. Rühren der Holzwerkstoffstücke wichtig, damit die vorhandene Lösung gleichmäßig durch alle Holzwerkstoffstücke aufgenommen wird. Dies kann auch durch einen rotierenden Behälter erreicht werden. Eine andere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, daß den Holzwerkstoffstücken Imprägnierlösung im Überschuß zugegeben wird, so daß das Holzmaterial vollständig durch die Flüssigkeit bedeckt ist. Nachdem die Holzstücke mindestens 50% ihres Eigengewichtes an Flüssigkeit aufgenommen haben, wird die restliche Flüssigkeit abgelassen. Sie kann für den Aufschluß weiterer Holzwerkstoffe wieder als Imprägnierlösung eingesetzt werden. Nunmehr werden die behandelten, d. h. mit Imprägnierlösung getränkten Holzwerkstoffstücke dem Imprägnierbehälter entnommen und in einen Aufschlußbehälter gegeben. Hier werden die Holzwerkstoffstücke auf eine Temperatur im Bereich zwischen 80 und 120°C erwärmt. Unter Temperatureinfluß und der Einwirkung der Imprägnierlösung findet die Hydrolyse der Leimverbindungen statt. Eine Variante des Verfahrens sieht vor, daß der Imprägniervorgang bereits im Auf schlußbehälter stattfindet, und daß die Temperaturbeaufschlagung nach der vollständigen Flüssigkeitsaufnahme durch die Holzwerkstoffstücke bzw. nach dem Ablassen der überschüssigen Imprägnierlösung erfolgt. Die Temperaturbeaufschlagung kann entweder unter Druck (im druckdicht verschlossenen Aufschlußbehälter) oder drucklos erfolgen. Die Höhe des Druckes ist von der eingestellten Temperatur abhängig.

Die Dauer des Aufschlusses beträgt in Abhängigkeit von der Imprägnierung, der Zusammensetzung der Imprägnierlösung, der Temperatur und der Auf heizzeit des Aufschlußbehälters etwa 1 bis 60 Minuten. So wird beispielsweise durch höhere Temperaturen, einen höheren Anteil an Imprägnierlösung und einen hohen Säuregehalt der Imprägnierlösung der Aufschluß beschleunigt, während er durch niedrigere Temperaturen, einen geringeren Anteil an Imprägnierlösung und eine basische Einstellung der Imprägnierlösung ver langsamt wird.

Die Höhe des eingesetzten Druckes während der Erwärmung beginnt bei Normaldruck und sollte im Hinblick auf einen möglichst schonenden Aufschluß zweckmäßigerweise nicht über zwei bar Überdruck gehen. Auch die Temperatur sollte im Hinblick auf einen möglichst schonenden und trotzdem raschen Aufschluß nicht über 120°C liegen.

Soll der Imprägniervorgang beschleunigt werden, so ist es vorteilhaft, wenn er bei Unterdruck (nach Evakuieren des Imprägnierbehälters) oder bei einem über Normaldruck liegenden Überdruck stattfindet. Durch eine Vakuumbe handlung (Anlegen eines Unterdruckes von z. B. 150 mbar (absolut) an den Imprägnierbehälter) der Holzwerkstoffe entweicht aus diesen die darin enthal tene Luft. Diese behindert bei Normaldruck das Eindringen der Imprägnierlö sung und würde ohne Unterdruck das Aufschließen vor allem von flächigen, beschichteten Holzwerkstoffen unmöglich machen. Die mit Luft gefüllten Hohl räume machen ca. 30 bis 70% des Holzwerkstoffvolumens aus. Auch Über druck erleichtert ein schnelles Eindringen der Imprägnierlösung in die Holz werkstoffstücke. Auch, wenn der Vorgang der Imprägnierung mit einer Kom bination von Unter- und Überdruck stattfindet, wird er gegenüber dem Verlauf bei Normaldruck beschleunigt. Die gleiche Wirkung hat das Erwärmen der Im prägnierlösung oder des Holzwerkstoffmaterials während oder vor der Imprä gnierung. Energiesparend kann das Erwärmen der Imprägnierlösung durch beim Abgasen des Aufschlußbehälters, die beim Austragen aus dem Auf schlußbehälter oder beim Sortieren des Aufschlußgutes anfallende Wärme erfolgen. Ebenso kann das Aufschlußmaterial durch die beim Abgasen oder Austragen aus dem Aufschlußbehälter anfallende Wärme aufgeheizt werden.

Ein anderer Verfahrensablauf sieht vor, daß die Holzwerkstoffreststücke zu sammen mit der Imprägnierlösung in einen rotierenden oder mit einem Misch bzw. Rührwerk ausgestatteten Aufschlußbehälter gefüllt werden (wobei die zugegebene Menge der Imprägnierlösung so bemessen ist, daß nach der Imprägnierung und dem Aufschluß keine freie, ablaßbare Imprägnierlösung bzw. Ablauge mehr vorhanden ist, die zu entsorgen wäre) und der Aufschlußbehälter auf eine Temperatur zwischen 80 und 120°C erwärmt wird. Bei diesem Verfahrensablauf finden der mechanische Vorgang der Zerstörung der Leimverbindungen durch Quellen sowie die chemische Zersetzung durch Hydrolyse gleichzeitig statt. D.h. die Holzwerkstoffstücke werden gleichzeitig dem Einfluß der Imprägnierlösung und der Temperatur (und Druck) ausgesetzt.

Durch den Einsatz der Imprägnierlösung kann ein Aufschluß bei niedrigen Temperaturen sowohl bei Druck als auch drucklos durchgeführt werden. Da durch werden die Späne und Fasern geschont, das in den Altmaterialien vor liegenden Bindemittelbestandteile, z. B. Harnstoff, werden nicht oder nur we nig geschädigt und können sich so auf eine erneute Verleimung positiv aus wirken oder sogar reaktiviert werden (Verringerung des Bindemittelbedarfs und der Formaldehydemission). Gleichzeitig werden störende Emissionen, wie sie bei höheren Temperaturen und Drücken auftreten, vermieden.

Nach dem Aufschluß ist der Holzwerkstoffverbund vollständig aufgelöst. Die Späne und Fasern sowie die Beschichtungen, Massivholzteile, Kantenmate rialien, Metalle und sonstigen nicht Span- und Faserbestandteile sind vonein ander gelöst und können durch eine Siebung, eine Windsichtung, eine Kom bination von beidem oder ein neues Trennverfahren sortiert werden, insbe sondere läßt sich die Span- und die Faserfraktion leicht abtrennen, da die Späne bzw. Fasern wesentlich kleiner sind als beispielsweise die Beschich tungen, die noch die Größe der vorgebrochenen Holzwerkstoffe haben.

Die Späne und Fasern haben nach dem Aufschluß einen Feuchtigkeitsge halt, der dem von frischem Waldholz entspricht oder sogar darunter liegt. Die erhöhte Temperatur der Späne nach dem Aufschluß wirkt sich vorteilhaft auf deren Trocknung aus. Das wiedergewonnene Spanmaterial läßt sich in übli cher Weise getrennt oder auch mit Frischspänen bzw. -fasern trocknen. Aus den wiedergewonnenen Spänen und Fasern lassen sich ohne Zugabe frischer Späne bzw. Fasern mit unmodifizierten handelsüblichen Bindemitteln Span- und Faserplatten herstellen, die die gleichen oder sogar bessere Eigenschaf ten als das Ausgangsmaterial haben. Dies gilt sowohl für die technologischen Eigenschaften als auch für die Formaldehydemission.

Eine Aufnahme von 80% des Eigengewichtes der Holzwerkstoffe an Impräg nierlösung ist für einen besonders schnellen und vollständigen Aufschluß be sonders günstig. Die Aufnahme der Imprägnierlösung kann bei Normaltem peratur (Umgebungstemperatur) und Normaldruck durchgeführt werden. Die Aufnahme kann beispielsweise durch eine der Imprägnierung vorangehende Unterdruckbehandlung und/oder eine Druckwechselbehandlung und/oder eine Temperaturerhöhung der Imprägnierlösung und/oder ein Erwärmen des Auf schlußmaterials beschleunigt werden.

Die Größe der aufzuschließenden Holzwerkstoffe liegt vorteilhafterweise im Bereich einer durchschnittlichen Kantenlänge von mindestens 10 bis 20 cm, die durch einen langsam drehenden, handelsüblichen Vorbrecher erreicht wird. Diese Größe trägt dazu bei, daß die Späne und Fasern nur gering ge schädigt werden. Auch im Kantenbereich werden nur wenige Späne und Fa sern geschädigt, da das Material hier durch die spezielle, langsam drehende Walze des Vorbrechers überwiegend in der Leimfuge bricht. Darüber hinaus werden auch die Beschichtungen und sonstigen nicht Span- und Faserbe standteile nur wenig in ihrer Größe verändert, so daß sie sich nach dem Auf schluß leicht abtrennen lassen, da sie dann wesentlich größer als die Späne bzw. Fasern sind. Der Einsatz von so großen Holzwerkstoffstücken ist möglich, weil durch die Imprägnierbehandlung das Material soweit vorbehan delt ist, daß es überall mit Imprägnierlösung durchdrungen ist und so durch Wärmeeinwirkung überall eine chemisch-hydrolytische Zerstörung des Bin demittels erfolgen kann.

Der Einsatz der Imprägnierlösung eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, den Auf schluß und besonders das Aufschlußergebnis zu steuern. So können über die Zusammensetzung der Imprägnierlösung die Späne und Fasern sogar vergü tet werden, d. h. diese können bedingt durch die Imprägnierung und/oder den Aufschluß bessere chemische und physikalische Eigenschaften haben als Frischspäne. Da besonders Spanplatten und mitteldichte Holzfaserplatten aus Altmöbeln relativ hohe Formaldehydemissionen und -gehalte haben, ist es sinnvoll, der Imprägnierlösung Harnstoff, Ammoniak oder Harnstoff bzw. Am moniak abspaltende oder andere formaldehydbindende, formaldehydinhibie rende oder formaldehydzerstörende Chemikalien zuzusetzen. Dadurch wird auch die nach dem Aufschluß in der Ab- und Trocknungsluft freiwerdende Formaldehydkonzentration verringert oder ganz vermieden. Durch eine Zuga be von Laugen kann z. B. der Bildung von Säuren entgegengewirkt werden.

Im Holz enthaltene Säuren können neutralisiert werden. Die Späne können z. B. leicht basisch eingestellt werden. Dadurch kann das Aushärten von zuge setzten Bindemitteln verzögert werden, was besonders dann von Interesse ist, wenn zwischen Beleimung und Verpressung ein größerer Zeitraum liegt. Auch kann das Spektrum von Beschichtungen für die aus Sekundärspänen bzw. -fasern hergestellten Holzwerkstoffe auch auf solche Materialien ausgeweitet werden, die einen basischen Untergrund erfordern. Durch eine Zugabe von Säuren läßt sich der Säuregehalt der wiedergewonnenen Späne und Fasern erhöhen. Dadurch kann auf den Zusatz von Härtern zum Bindemittel bei der Holzwerkstoffherstellung ganz oder teilweise verzichtet werden oder das Aushärten des Bindemittels ganz einfach nur beschleunigt werden. Eine Zu gabe von Säuren wirkt sich auch vorteilhaft aus, wenn aus den so wiederge wonnenen Spänen bzw. Fasern Werkstoffe hergestellt werden, auf die Be schichtungen aufgebracht werden, die ein säurehärtendes Klebstoffsystem besitzen. In diesem Fall könnte das Klebstoffsystem vereinfacht werden und auch das Aufbringen der Beschichtung würde beschleunigt. Auch wird der Aufschlußprozeß durch eine Säurezugabe zur Imprägnierlösung beschleunigt. Vorteilhaft ist auch die Zugabe von Oxidations- oder Reduktionsmitteln. Durch diese kann einerseits freiwerdendes Formaldehyd zerstört werden, anderer seits kann z. B. durch die Zugabe von Peroxiden auch Harnstoff in gewissen Umfang reaktiviert werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung im Hinblick auf die Zusammensetzung der Imprägnierlösung ist auch die Zugabe von Bindemitteln wie z. B. Harnstoff-Formaldehyd-Harzen oder Bindemittel-Zu schlagstoffen wie z. B. Paraffinen zur Imprägnierlösung. Dies wirkt sich auf die Formaldehydminderung bzw. auf die spätere Quellung und Wasseraufnahme der Sekundärspäne und -fasern positiv aus, und es kann auf eine weitere Be leimung der wiedergewonnenen Späne und Fasern nach dem Aufschluß ganz oder teilweise verzichtet werden. Darüber hinaus brauchen die Späne und Fasern für eine Weiterverarbeitung zu Platten nicht so stark getrocknet zu werden. Sollen die wiedergewonnenen Späne zu Fasern für die Faserplatten herstellung verarbeitet werden, so ist die Zugabe von ligninerweichenden Chemikalien wie z. B. Methanol, Sulfiten oder auch Ammoniak sinnvoll, um bei der späteren Fasererzeugung Energie zu sparen.

Eine Standardimprägnierlösung wird ca. 0,5 bis 3% Harnstoff, und ca. 0,1 bis 1% Ammoniak oder ca. 0,5% Natronlauge (gelöst in Wasser) enthalten. Durch die in der Imprägnierlösung enthaltenen Chemikalien wird kein Holzaufschluß (Delignifizierung) wie bei einer Zellstofferzeugung herbeigeführt werden.

Durch Zugabe von Chemikalien in den Aufschlußbehälter während des Auf schlusses kann der Aufschluß ebenfalls positiv beeinflußt werden. So kann z. B. durch ein Eingasen von Ozon freigewordenes Formaldehyd zerstört wer den.

Da hohe Temperaturen die Späne schädigen, ist es vorteilhaft, wenn der Auf schluß mit einem gesteuerten Temperaturprofil durchgeführt wird. Dies kann so aussehen, daß zu Anfang des Aufschlusses die Temperatur auf ein höhe res Temperaturniveau gebracht wird und zum Ende des Aufschlusses hin eine abfallende Temperatur vorliegt. Auch ein anderes, nicht konstantes Tempera turprofil ist möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der nachfolgenden Beispiele 1 bis 11 näher beschrieben.

Beispiel 1

Altmöbel, Produktionsreststücke und Ausschuß, die Spanplatten und/oder MDF oder andere Holzwerkstoffe enthalten, werden mittels eines handelsüb lichen Vorbrechers (z. B. Vorbrecher der Firmen Pallmann oder Maier) zu Stücken mit einer Kantenlänge von 10 bis 20 cm gebrochen. Durch das Vor brechen zu der genannten Größe erhält man einerseits ein optimales Schütt gewicht (Masse pro Volumen), andererseits werden die Späne und Fasern wie auch die Beschichtungen und Kantenmaterialien nur in geringem Maße mechanisch geschädigt. Metall-, Kunststoff und Massivholzteile müssen nicht abgetrennt werden. Spanplatten und MDF oder andere Holzwerkstoffe kön nen getrennt oder gemischt aufgeschlossen werden. Die vorgebrochenen Holzwerkstoffteile werden in einen stehenden oder rotierenden Aufschluß-/ Druckbehälter gefüllt. Bei der angegebenen Größe erreicht man dabei ein Schüttgewicht von etwa 350 bis 400 kg/m³. Der Druckbehälter wird ver schlossen und evakuiert, so daß sich ein Unterdruck von 150 bis 200 mbar (absolut) einstellt. Die Zeitdauer bis zur Einstellung dieses Unterdruckes ist von der eingesetzten Technik abhängig. Durch den Unterdruck entweicht die Luft aus den Holzwerkstoffstücken. Dadurch kann die nun zugegebene Imprägnierlösung in kurzer Zeit in die Holzwerkstoffe eindringen. Diese Eindringdauer beträgt bei Spanplatten etwa 5 bis 15 Minuten und ist von der Art des Holzwerkstoffes, vom Unterdruck, von der Zusammensetzung der Imprägnierlösung und deren Temperatur abhängig. Die Imprägnierlösung besteht aus Wasser, Harnstoff und Natronlauge. Die Holzwerkstoffstücke werden dieser Lösung solange ausgesetzt, bis diese mindestens 50% ihres Eigengewichtes entsprechend einem Flottenverhältnis (Verhältnis von Holzwerkstoffen zu Imprägnierlösung nach Beendigung des Imprägniervorganges) von 1 : 0,5 aufgenommen haben. Danach wird in dem Aufschlußbehälter wieder Normaldruck hergestellt und die nicht aufgenommene Imprägnierlösung wird aus dem Aufschlußbehälter abgelassen. Diese läßt sich für den nächsten Aufschluß weiter verwenden. Der Aufschlußbehälter wird dann wieder verschlossen und auf 110°C für etwa 20 Minuten aufgeheizt. Das Aufheizen erfolgt aufgrund der Freiräume zwi schen den Plattenstücken in relativ kurzer Zeit. Nach dieser Behandlung lie gen die Späne bzw. Fasern wieder in ihrer ursprünglichen geometrischen Form vor. Die Beschichtungen und Kantenmaterialien sowie andere uner wünschte Bestandteile sind abgelöst und können durch eine nachfolgende Siebung oder eine Windsichtung oder eine Kombination von beidem von der Span- bzw. Faserfraktion abgetrennt werden. Entsprechendes gilt für Massivholz-, Span- oder Faserplattenstücke, die nicht gelöst werden konnten. Der Rückstand kann weiter sortiert werden, z. B. in Vollholz-, Kunststoff- und Metallteile. Diese können weiter verarbeitet, thermisch zur Strom- oder Ener gieerzeugung genutzt oder anders entsorgt werden. Metalle können z. B. über Magnete oder Metalldetektoren abgetrennt werden. Kunststoffe und Holzteile durch NIR-spektroskopische oder andere Verfahren sortiert und getrennt wer den.

Aus den wiedergewonnenen Spänen bzw. Fasern lassen sich ohne Zugabe frischer Späne bzw. Fasern mit üblicher Technik und handelsüblichen, un modifizierten Bindemitteln wie z. B. Harnstoff-, Melamin-, Phenol-Formalde hydharzen, Isocyanaten (MDI/PMDI) oder Mischharzen Span- bzw. Faserplat ten herstellen, die die gleichen oder sogar bessere Eigenschaften als das Ausgangsmaterial haben (s. Tab. 1 und 2). Dies gilt sowohl für die technolo gischen Eigenschaften als auch für die Formaldehydemission.

Beispiel 2

Wie Beispiel 1, nur werden Aufschlußmaterial und Imprägnierlösung bereits im angestrebten Flottenverhältnis in einen drehenden oder einen mit einem Rühr- bzw. Mischwerk ausgestatteten Aufschlußbehälter gefüllt. Dies bedeu tet, es wird maximal soviel Imprägnierlösung in den Aufschlußbehälter gege ben, wie das Aufschlußmaterial aufnehmen kann. Die Durchmischung und gleichmäßige Aufnahme der Imprägnierlösung erfolgt dabei durch das Drehen des Aufschlußbehälters oder das Rühr- bzw. Mischwerk. Der Aufschluß behälter kann dabei von Anfang an, d. h. direkt nach dem Verschließen, auf geheizt werden.

Beispiel 3

Wie Beispiel 1, jedoch findet die Imprägnierung in einem anderen Behälter statt als dem Aufschlußbehälter und die fertigimprägnierten Holzwerkstoffstücke werden in den Aufschlußbehälter gefüllt, so daß die Temperaturbeaufschlagung direkt erfolgen kann.

Beispiel 4

Wie Beispiel 1, jedoch ohne Unterdruck.

Beispiel 5

Wie Beispiel 1, 2, 3 und 4, nur daß der Aufschluß drucklos durchgeführt wird.

Beispiel 6

Wie Beispiel 1 und 4, nur daß die Imprägnierlösung eine höhere Temperatur als die Umgebungstemperatur aufweist, vorzugsweise 60 bis 80°C.

Beispiel 7

Wie Beispiel 1, 2 und 4, nur daß Imprägnierung und Aufschluß kontinuierlich oder im "batch" Verfahren durchgeführt werden.

Beispiel 8

Wie Beispiel 1, 2, 3 und 4, nur daß der Imprägnierlösung formaldehydbinden de, formaldehydinhibierende oder formaldehydzerstörende Chemikalien, wie z. B. Harnstoff Ammoniak oder Harnstoff bzw. Ammoniak abspaltende Stoffe zugesetzt werden.

Beispiel 9

Wie Beispiel 1, 2, 3 und 4, nur daß der Imprägnierlösung Laugen wie z. B. Na tronlauge, Säuren wie z. B. Schwefelsäure, Oxidations- oder Reduktionsmittel, Bindemittel wie z. B. Harnstofformaldehyharze, bindemittelkonservierende oder bindemittelreaktivierende Stubstanzen, alle Chemikalien in einer Ge samtkonzentration bis zu 30% zugegeben werden.

Beispiel 10

Wie Beispiel 1, 2, 3 und 4, nur daß die wiedergewonnenen Späne bzw. Fa sern nach dem Aufschluß im noch feuchten, angetrockneten oder getrockne ten Zustand mit Chemikalien nach den Beispielen 8 und 9 behandelt werden.

Beispiel 11

Wie vorangegangene Beispiele , nur daß während des Aufschlusses Chemi kalien nach den Beispielen 8 und 9 oder andere Chemikalien in den Auf schlußbehälter zugegeben werden. So kann durch ein Eingasen von Ozon z. B. freigewordenes Formaldehyd zerstört werden.

Beispiel 12

Wie vorangegangene Beispiele, nur daß in zwei oder mehreren, miteinander gekoppelten Aufschlußbehältern nebeneinander gearbeitet wird.

Die Tabellen 1 und 2 geben einen Überblick über die Eigenschaften von aus wiedergewonnenem Spanmaterial hergestellten Platten. Es zeigen:

Tabelle 1: Eigenschaften einer aus wiedergewonnenem Spanmaterial her gestellten Laborspanplatte, der Möbelspanplatte (Produktion 1993) aus der die Späne wiedergewonnen wurden (nach Entfer nen der Beschichtung) und einer Laborspanplatte, die aus In dustriespänen des Möbelspanplattenherstellers hergestellt wurde.

Tabelle 2: Eigenschaften einer aus wiedergewonnenem Spanmaterial (Sekundärspäne) hergestellten Laborspanplatte, der Altmöbels panplatte von 1964 aus der die Späne wiedergewonnen wurden (nach Entfernen der Beschichtung) und einer Labor-MDF, die aus Fasern hergestellt wurde, die durch Mahlung von wiederge wonnenen Spänen der Altmöbelspanplatte erzeugt wurden.

Das erfinderische Verfahren wird anhand eines Beispiels näher erläutert.

In Fig. 1 ist schematisch eine Anlage zum Aufschluß von Spanplatten und Holzwerkstoff-reststücken gemäß der Erfindung dargestellt. In Fig. 2 ist schematisch der Verfahrensablauf dargestellt.

Holzwerkstoffreststücke werden durch einen Radlader 1 oder einen Greifbag ger oder ein anderes geeignetes Gerät auf einen Vorbrecher 2 gegeben. Durch den Vorbrecher 2 werden die Holzwerkstoffe zu flächigen Stücken mit einer Kantenlänge von durchschnittlich 10 bis 20 cm vorgebrochen. Das vor gebrochene Material wird dann über eine geeignete Fördereinrichtung 17 in den Aufschlußbehälter 3 gefördert. Der Aufschlußbehälter 3 hat hier auch die Funktion eines Imprägnierbehälters. Nachdem der Aufschlußbehälter 3 befüllt ist, wird er luftdicht verschlossen. Über eine Vakuumpumpe 9 wird die im Auf schlußbehälter 3 und den Holzwerkstoffen enthaltene Luft abgesaugt bis sich ein Unterdruck von etwa 150 bis 200 mbar (absolut) eingestellt hat. Unter Auf rechterhaltung des Vakuums wird nun aus dem Ansetzbehälter 4 für Impräg nierlösung über eine Leitung 15 die Imprägnierlösung in den Aufschlußbehäl ter 3 geführt, bis die Holzwerkstoffe vollständig von dieser bedeckt sind. Im Aufschlußbehälter 3 wird nun wieder Normaldruck eingestellt. Zur Beschleuni gung des Eindringens der Imprägnierlösung könnte auch Überdruck angelegt werden. Auch eine Imprägnierung bei Normaldruck ist möglich. Der Ansetz behälter 4 für die Imprägnierlösung verfügt über ein Rührwerk 5 und eine Zu fuhr für Chemikalien 6 und eine Zuleitung für Wasser 7. Ist der Imprägniervor gang abgeschlossen, d. h. haben die Holzwerkstoffstücke mindestens 50% ih res Eigengewichtes an Imprägnierlösung aufgenommen, wird über eine Lei tung 10 die überschüssige Imprägnierlösung aus dem Aufschlußbehälter 3 zu rück in den Ansetzbehälter 4 abgelassen. Darin wird sie wieder aufgefüllt und für den nächsten Imprägniervorgang verwendet. Der Aufschlußbehälter 3 wird nach dem Ablassen der überschüssigen Imprägnierlösung wieder druckdicht verschlossen und nun über die Mantelfläche oder durch direkte Wärmezufuhr durch Heißluft, Dampf oder einen anderen gasförmigen Wärmeträger mittels einer Wärmequelle 8 aufgeheizt. Es wird beispielsweise eine Temperatur von 110°C für 20 Minuten im Aufschlußbehälter 3 hergestellt. Danach wird die Wärmezufuhr beendet und der Aufschlußbehälter 3 wird durch eine Austrags vorrichtung 16 entleert. Anstelle einer Austragsvorrichtung könnte der Auf schlußbehälter auch durch eine über die ganze Breite sich erstreckende Öff nung im unteren Bereich geleert werden. Das aufgeschlossene Material wird in ein Silo 11 oder einen anderen geeigneten Lagerbehälter geführt. Von dort wird es kontinuierlich auf eine Siebmaschine 12 gegeben. Dort werden Späne bzw. Fasern von Beschichtungen, Massivholzteilen, Kantenmaterialien und anderen Nicht-Span-Bestandteilen getrennt. Die abgetrennten Späne bzw. Fasern werden nun einer Weiterverarbeitung 14 zugeführt. Die abgetrennten übrigen Bestandteile können nun weitersortiert werden oder zwecks Volu menverringerung mittels einer Presse 13 verdichtet werden.

Tabelle 1

Tabelle 2

Claims

1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus mit Harnstofformaldehyd-Bindemitteln oder mit anderen hydrolysierbaren oder chemisch aufschließbaren Bindemitteln verleimten Holzwerk stoffreststücken, Altmöbeln, Produktionsrückständen, Abfällen und anderen holzwerkstoffhaltigen Materialien, bei dem bei erhöhter Temperatur die Holzwerkstoffstücke aufgeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Holzwerkstoffstücke mit einer Tränk- bzw. Imprägnierlösung imprägniert und vorgequollen werden bis sie mindestens 50% ihres Eigengewichtes an Imprägnierlösung aufgenommen haben und in einem zweiten Schritt die imprägnierten Holzwerkstoffstücke auf 80°C bis 120°C erwärmt werden und das so aufgeschlossene Holzwerkstoffmaterial anschließend durch eine Siebung und/oder Windsichtung sortiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung in einem Imprägnierbehälter stattfindet und daß die imprägnierten Holzwerkstoffstücke in einem anderen Behälter, dem Aufschlußbehälter der Temperatureinwirkung ausgesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung und die Temperatureinwirkung im Aufschlußbehälter (3) stattfinden.

4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung vor dem Erwärmen des Aufschlußbehälters (3) stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung und die Temperatureinwirkung gleichzeitig stattfinden.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Holzwerkstoffstücke flächig sind und eine Kantenlänge von mindestens 10 bis 20 cm aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung mindestens 1 Minute dauert.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeich net, daß die Temperatureinwirkung mindestens 1 Minute dauert.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Holzwerkstoffstücken zugegebene Menge Imprägnierlösung so bemessen ist, daß die gesamte Flüssigkeit durch die Holzwerkstoffstücke aufgenommen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Imprägnier- oder Aufschlußbehälter (3) ein rotierender Behälter ist, oder daß er mit einem Misch- oder Rührwerk (16) ausgestattet ist zum Durchmischen der Holzwerkstoffstücke und der Imprägnierlösung.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeich net, daß den Holzwerkstoffstücken soviel Imprägnierlösung zugegeben wird, daß das gesamte Holzwerkstoffmaterial dadurch bedeckt ist, und daß nach Flüssigkeitsaufnahme die restliche Imprägnierlösung abgelassen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einem stehenden Behälter durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß in dem Aufschlußbehälter (3) ein Überdruck bis 2 bar herrscht.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß die Holzwerkstoffstücke einen Anteil an Imprägnierlösung in Höhe von 80% ihres Eigengewichtes aufweisen und einer Temperatur von 110°C für 20 Minuten ausgesetzt werden.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß die Temperatureinwirkung bei Normaldruck durchgeführt wird.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß die Imprägnierung mit Imprägnierlösung bei einem unter Normaldruck liegenden Unterdruck bzw. nach einer Unterdruck behandlung (Evakuierung) der Holzwerkstoffstücke stattfindet.

17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß die Imprägnierung mit Imprägnierlösung bei einem über Normaldruck liegenden Überdruck statt findet.

18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß die Imprägnierung mit Imprägnierlösung unter einer Kombination von Unter- und Überdruck stattfindet.

19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß die Holzwerkstoffstücke vor dem Imprägnieren er wärmt werden.

20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß die Imprägnierlösung bei und/oder vor dem Im prägniervorgang erwärmt wird (vorzugsweise auf eine Temperatur bis 80°C).

21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Imprägnierlösung formaldehydbindende, for maldehydinhibierende oder formaldehydzerstörende Chemikalien wie Harnstoff, Ammoniak oder Harnstoff bzw. Ammoniak abspaltende Chemikalien zugesetzt werden.

22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch ge kennzeichnet, daß der Imprägnierlösung Laugen wie z. B. Natronlau ge, Säuren wie z. B. Schwefelsäure, Oxydations- oder Reduktionsmittel, Bindemittel wie z. B. Harnstofformaldehydharze, bindemittelkonservie rende oder bindemittelaktivierende Substanzen, alle Chemikalien in einer Gesamtkonzentration bis zu 30%, zugegeben werden.

23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß während des Aufschlusses Chemikalien in den Aufschlußbehälter (3) zugegeben werden.

24. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufschlusses mit einem Temperaturprofil gearbeitet wird, z. B. einer zunächst höheren und dann absinkenden Temperatur.

25. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die wiedergewonnenen Späne bzw. Fasern nach dem Aufschluß im noch feuchten, angetrockneten oder getrockneten Zustand mit Chemikalien nach den Ansprüchen 21 und/oder 22 behandelt werden.