DE19751326C2 - Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen unter Verwertung von Gebraucht-, Rest- und Abfallholzwerkstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen unter Verwertung von Gebraucht-, Rest- und AbfallholzwerkstoffenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Holzwerkstoffen zur Verwertung von Gebraucht-, Rest- und Abfallholz
werkstoffen. Nach dem Verfahren können Holzwerkstoffe hergestellt
werden, die bis zu 50 Gew.-% zerkleinerte
aminoplasthaltige Gebraucht-Rest- bzw. Abfallholzwerkstoffe enthalten, die mit 3 bis 15
Gew.-% eines Amids einer organischen oder
anorganischen Säure versehen worden sind.
Aminoplasthaltige Gebraucht-, Rest- und Abfallholzwerkstoffe, wie z. B. Möbelteile,
Faserplattenabfälle, Spanplattenreste, aber auch stückige Reste aus der OSB-(oriented strand
board) Span- und Faserplattenproduktion wurden bisher durch Aufschluß und Entfernen des
aufgeschlossenen Bindemittels in Form von Altspänen und Altfasern zur Herstellung neuer
Span- und Faserplatten mitverwendet. So konnten Kosten gesenkt und gleichzeitig die
Altspanplatten bzw. -faserplatten entsprechend dem Recyclinggedanken einer erneuten
Verwendung zugeführt werden. Alle Aufschlußverfahren sind aber aufwendig, da die
enthaltenen Bindemittel nur unter Einsatz von Energie und/oder mit chemischen
Aufschlußmitteln aufschließbar und entfernbar sind.
Es sind einige Verfahren bekannt geworden, bei denen physikalisch oder chemisch
aufgeschlossene Span- bzw. Fasermaterialien entweder mit einem Formaldehyd-reicheren
Leim neu verleimt werden oder bei denen der Harnstoff bzw. die Harnstoff-
Methylolverbindungen durch Spülen entfernt werden, um so eine Verwendung herkömmlicher
Bindemittel zu ermöglichen (DE-OS 42 24 629 A1, EP 0 581 039 B1, DE-OS 195 09 152
A1, DE-AS 12 01 045, DE-PS 43 34 422 und DE-OS 44 28 119 A1).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen aufwendigen Aufschluß von Gebraucht-,
Rest- bzw. Abfallholzwerkstoffen zu vermeiden und neue Span- und Faserplatten bzw. auch
andere neuartige Holzwerkstoffe (z. B. "Zwitterplatten" aus Fasern und Spänen) unter
Verwendung von aminoplasthaltigen Gebraucht-, Rest- bzw. Abfallholzwerkstoffen
herzustellen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß aminoplasthaltige Gebraucht-, Rest- bzw.
Abfallholzwerkstoffe ohne vorherigen Aufschluß zur Herstellung neuer Span- und
Faserplatten, sowie auch anderer Holzwerkstoffarten (Zwitterplatten etc.) mit verwendet
werden können, wenn das Material lediglich mechanisch zerkleinert und in Deck- und
Mittelschichtanteile fraktioniert wird und anstelle von normal üblicher Beleimung mit z. B.
einem Aminoplastharz nur mit einem
Amid, z. B. mit Harnstofflösung, besprüht wird. Ein so vorbehandeltes Material läßt sich in
Mengen bis zu 50 Gew.-% zur Herstellung von neuen Span- bzw. Faserplatten oder anderer
Holzwerkstoffe wie z. B. OSB mit verwenden, ohne daß eine Verschlechterung der
Eigenschaften festzustellen ist. Überraschenderweise sind die Eigenschaften solcher
Holzwerkstoffe vergleichbar, ja teilweise sogar besser als die Eigenschaften von
Holzwerkstoffen, die nur aus "Frischmaterial", d. h. aus frischen Spänen und Fasern hergestellt
worden sind bzw. als Holzwerkstoffe, die auf herkömmliche Art und Weise mit anteiligem
Recyclingmaterial, jedoch beleimt mit UF-Harzen, hergestellt worden sind.
Als aminoplasthaltige Gebraucht-, Rest- bzw. Abfallholzwerkstoffen - beschichtet oder
unbeschichtet - lassen sich alle bereits verwendeten Altwerkstoffe einsetzen, vorzugsweise
Material mit Aminoplastharz-Bindemitteln. Auch Produktionsreste aus dem Abschliff und der
Besäumung sind einsetzbar. Das Material wird dabei auf eine Teilchengröße zerkleinert, die für
den gewünschten Einsatzzweck als Deckschicht- oder Mittelschichtmaterial üblich ist. Die
Teilchengrößen für die folgenden Anwendungszwecke sind: (Spanplatten 0.1 mm-40 mm,
OSB, 6-75 mm). Nach der Zerkleinerung wird die Aminogruppen-haltige Substanz in Mengen
von 3 bis 15 Gew.-% und insbesondere 5 bis 12 Gew.-% auf
das zerkleinerte Material aufgebracht, beispielsweise durch Aufsprühen, Tauchen oder
Zumischen. Zum Aufsprühen werden bevorzugt wäßrige Lösungen
des Amids (z. B. Harnstoff) eingesetzt. Die Konzentration der Amidlösung und
die verwendete Menge sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, daß gebrauchsübliche
Beleimtfeuchten von Holzwerkstoffen im Bereich von 5 bis 15% erreicht werden.
Die mit Amid versetzten Späne bzw. Fasern aus
aminoplasthaltigen Gebraucht-, Rest- bzw. Abfallholzwerkstoffen werden dann mit den in
üblichen Zusatzmengen mit Aminoplast beleimten Frischspänen bzw. -fasern gemischt und in
üblicher Weise zu neuen Holzwerkstoffen verarbeitet, wobei der Gehalt an Gebraucht-
bzw. Abfallholzwerkstoffen ohne Qualitätseinbußen bis zu 50 Gew.-% betragen kann.
Auch die üblichen Zusatzstoffe wie Hydrophobierungsmittel, Härter, wie z. B.
Ammoniumsulfat, -nitrat oder -phosphat und dergleichen können normal verwendet werden.
Als Amide organischer Säuren werden bevorzugt Amide der Carbaminsäure (Harnstoff) oder
kurzkettiger (C2 bis C4)-Carbonsäuren, insbesondere Essigsäureamid, eingesetzt.
Als Aminogruppen-haltige Substanzen können grundsätzlich alle Amide kurz- und langkettiger
organischer Säuren wie z. B. Formamid, Essigsäureamid, Benzamid, sowie auch anorganischer
Säuren wie z. B. Amidosulfonsäure, Paratoluolsulfonsäuren eingesetzt werden. Aber auch
Aminosäuren wie die 2-Aminopropionsäure oder Aminoessigsäure, die eine von der
Säuregruppe getrennte funktionelle Aminogruppe aufweist. Die Aminogruppen können
primäre Aminogruppen (-NH2) oder sekundäre Aminogruppen (-NHR) sein. Weitere Beispiele
sind: Asparaginsäure und Glutaminsäure. Insbesondere werden Amide von Carbaminsäuren
oder deren Derivate eingesetzt, wie Harnstoff, Thioharnstoff, Ethylenharnstoff,
Propylenharnstoff und Acetylharnstoff.
Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele näher erläutert.
Es wurde eine Serie von 4 Spanplatten hergestellt. In Serie I wurden Frischspäne mit dem
Harnstoff-Formaldehyd-Harz verarbeitet, in Serie II wurden 10% des Deckschichtmaterials
(DS) durch zerkleinerte Gebrauchtspanplatte (0.1 mm-2 mm) ersetzt, die mit 8
Gew.-% Harnstofflösung besprüht worden sind. In Serie III wurden entsprechend 10% des
Mittelschichtmaterials (MS, 0.5 mm-35 mm) durch entsprechend vorbehandelte zerkleinerte
Gebrauchtspanplatte ersetzt, in Serie IV jeweils 10% der Deckschicht und der Mittelschicht
durch zerkleinerte Gebrauchtspanplatte (jeweils atro) ersetzt. Die Preßvorgaben und die
ermittelten Werte sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.
Die gemessenen Werte für die Querzugfestigkeit (QZ) und die Abhebefestigkeit liegen
teilweise über den Werten der Vergleichsplatte, hergestellt nur aus Frischspänen.
Es wurde eine Serie von 3 Spanplatten hergestellt. In Serie I wurden Frischspäne mit dem
Melamin-verstärkten Harnstoff-Harz (MUF) verarbeitet, in Serie II wurden 10% der
Deckschicht (DS) durch zerkleinerte Gebrauchtspanplatte ersetzt, die mit 7,0 Gew.-%
Harnstofflösung besprüht worden sind. In Serie III wurden entsprechend 10% der
Mittelschicht (MS) durch entsprechend vorbehandelte zerkleinerte Gebrauchtspanplatte
ersetzt, (jeweils atro). Die Preßvorgaben, die Beleimungsvorgaben und ermittelten Werte der
mechanisch-technologischen Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.
Wie in Beispiel 1 wurden Platten hergestellt, die sich durch größeres Format von den
vorherigen (Beispiel 1) unterschieden. Die erhaltenen Parameter sind in der folgenden Tabelle
3 zusammengefaßt.
Es wurde eine Serie von 3 Spanplatten hergestellt. In Serie I wurden Frischspäne mit dem
Harnstoff-Formaldehyd-Harz verarbeitet, in Serie II wurden 10% des
Deckschichtmaterials (DS) durch zerkleinerte Gebrauchtspanplatte ersetzt, die mit 7 Gew.-%
Harnstofflösung besprüht worden sind. In Serie III wurden 15% des Deckschichtmaterials
(DS) durch zerkleinerte Gebrauchtspanplatte ersetzt, die mit 7 Gew.-% Harnstofflösung
besprüht worden sind. In Serie VI wurden 20% des Deckschichtmaterials (DS) durch
zerkleinerte Gebrauchtspanplatte ersetzt, die mit 7 Gew.-% Harnstofflösung besprüht worden
sind.
Die Preßvorgaben und die ermittelten Werte sind in der folgenden Tabelle 5 zusammengefaßt.
Die gemessenen Werte für die Querzugfestigkeit (QZ) und die Abhebefestigkeit liegen
teilweise über den Werten der Vergleichsplatte, hergestellt nur aus Frischspänen. Die
Perforatorwerte liegen unter den Werten der Vergleichsplatten, die nur aus Frischspänen
hergestellt sind.
Es wurde eine Serie jeweils von drei Platten hergestellt. In Serie I (Vergleichsplatten) wurden
Frischspäne mit dem UF-Harz verarbeitet. In Serie II wurden 10% des Mittelschichtmaterials
(MS) durch zerkleinerte gebrauchte mitteldichte Faserplatten (MDF) ersetzt, die mit 8 Gew.-
% Harnstofflösung besprüht worden sind. Als Deckschichten wurden Frischspäne mit dem UF-
Harz verarbeitet. Die Preßvorgaben und die ermittelten Werte sind in der folgenden Tabelle 5
zusammengefaßt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß
den Ausgangsmaterialien mit herkömmlicher Aminoplastharz-Beleimung
bis zu 50 Gew.-% aminoplasthaltige Gebrauchs-, Rest- oder
Abfallholzwerkstoffe, die auf eine Teilchengröße von 0,1 bis 40 mm
zerkleinert worden sind, zugemischt werden, welche mit 3 bis 15 Gew.-%
Amiden, bezogen auf das Gewicht der aminoplasthaltigen Gebraucht-,
Rest- oder Abfallholzwerkstoffe, vermischt worden sind, und das so
erhaltene Gemisch verformt und zu einem plattenförmigen Werkstoff
gepreßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Amid einer organischen oder anorganischen Säure ein
gesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
Carbaminsäureamid (Harnstoff) bzw. ein C2-C4-Carbonsäureamid oder
Amidosulfonsäure eingesetzt wird.
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