DE2317884A1

DE2317884A1 - Verfahren zur herstellung von holzwerkstoffen

Info

Publication number: DE2317884A1
Application number: DE19732317884
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr Ing Schnitzler
Original assignee: E Schnitzler & Co Dr GmbH
Current assignee: E Schnitzler & Co Dr GmbH
Priority date: 1973-04-10
Filing date: 1973-04-10
Publication date: 1974-10-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus einer Mischung aus Holzteilen und unter Anwendung von Druck und Wärme aushärtenden sowie dabei Formaldehyd freisetzenden Kunstharz-Bindemittel. - Der Ausdruck Holzwerkstoffplatten umfaßt im Rahmen der Erfindung Spanplatten, Faserplatten, Sperrholzplatten u. dgl. Als Kunstharz-Bindemittel werden diein der Praxis üblichen, z. B. Kondensationsprodukte aus-Harnstoff, Melamin oder Phenol mit Formaldehyd, verwendet. Sie werden niederpolymer eingesetzt und Polymerisieren oder Polykondensieren bei der Aushärtung. Die eingesetzten niederpdymeren Kunstharze enthalten, je nach dem für die Herstellung gewählten Molverhältnis der Komponenten, mehr oder weniger hohe Anteile an freiem Formaldehyd. Beim Pressen der Holzwerkstoffplatten unter Anwendung von Druck und Wärme werden Formaldehydanteile zusammen mit Wasserdampf ausgetrieben. Gleichzeitig kann jedoch auch während der Aushärtung des Kunstharz-Bindemittels zu einem hochpolymeren Kunstharz Formaldehyd neu abgespalten werden, welches dann mit dem Wasserdampf zusammen austritt oder nach dem Verpressen aus den rohen Holzwerkstoffplatten abdampft. Üblicherweise werden diese Dämpfe abgesaugt und nach entsprechender Verdünnung mit der Abluft über Dach abgeblasen. Es erfordert jedoch einen beträchtlichen Aufwand, diese formaldehydhaltigen Dämpfe aus der Umgebung der Plattenpressen und der Roh-Holzwerkstoffpiatten derart zu entfernen, daß eine Belästigung für die Belegschaft vermieden wird. - Es wurde sogar beobachtet, daß aus weiterverarbeiteten Holzwerkstoffplatten nachträglich noch Formaldehyd ausgetreten ist.
Im Rahmen von gattungsmäßig unterschiedlichen Maßnahmen, nämlich bei der Herstellung von wasserfestem Sperrholz, ist es bekannt, Furniere mit Reaktionsprodukten von wäßrigen Gerbstoff-Extrakten mit Formaldehyd zu verleimen und zu verpressen. Es liegen auch Untersuchungen vor, Gerbstoffe mit Formaldehyd zu Harzen umzusetzen und diesen Stoff als Bindemittel für die Herstellung von Spanplatten u. dgl. einzusetzen. Es handelt sich in diesen Fällen um Vorkondensate des Gerbstoff-Extraktes mit Formaldehyd und nachfolgendem Einsatz dieser Harze für die Holzverleimung.
Auch hier wird Formaldehyd frei, wenn die Molverhältnisse nicht genau abgestimmt sind. Im übrigen sind die eingangs beschriebenen Probleme durch diese bekannten Maßnahmen und Untersuchungen bisher nicht beeinflußt worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe -zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß das freigesetzte Formaldehyd nicht mehr an die Umgebung abgegeben wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus einer Mischung aus Holzteilen und unter Anwendung von Druck und Wärme aushärtenden sowie dabei Formaldehyd freisetzende Kunstharz-Bindemitteln. Die Erfindung besteht darin, das freigesetzte Formaldehyd in der Holzwerkstoffplatte (praktisch vollständig) chemisch abzubinden und dazu der Mischung entsprechende chemische Substanzen beizugeben und/oder mit Holzteilen zu arbeiten, die entsprechende chemische Substanzen als Inhaltsstoffe mit sich führen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kommen als chemische Substanzen Stoffe der Gruppe Gerbstoffe, Derivate und Abbauprodukte von Gerbstoffen, Temine und Catechine, Derivate und Abbauprodukte der Tamine und Catechine, Phenolketone, mehrwertige Phenole, Derivate von Phenolketonen und von mehrwertigen Phenolen einzeln oder in Mischung in Frage.
- Es war nicht zu erwarten, daß unter den technologischen Bedingungen des Pressens von aufbereiteten Mischungen für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten das dabei entstehende Formaldehyd mit den genannten chemischen Substanzen überall und ausreichend reagiert, und zwar unter Bildung stabiler Produkte, welche das freie Formaldehyd vollständig aufnehmen und auch nachträglich nicht abgeben. Überraschenderweise wird die Qualität der fertigen Holzwerkstoffplatten durch diese chemischen Reaktionen nicht nur nicht beeinträchtigt, sondern oft sogar verbessert.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der Durchführung. So können die chemischen Substanzen, die das freigesetzte Formaldehyd chemisch abbinden, den Holzteilen beigegeben werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die chemischen Substanzen, die das freigesetzte Formaldehyd chemisch abbinden, dem Kunstharz-Bindemittel beizugeben.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens weder beim Preßvorgang der Holzwerkstoffplatten noch beim Ausdämpfen der rohen Holzwerkstoffplatten störende Formaldehyddämpfe auftreten. Auch bei längerem Lagern der hergestellten Holzwerkstoffplatten unter Bedingungen, bei welcher normalerweise Formaldehydgeruch wahrgenommen wird, konnte Formaldehyd nicht festgestellt werden. Überraschenderweise stellt sich heraus, daß bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch die mechanische Verleimungsfestigkeit sowie das Feuchteverhalten sehr günstig beeinflußt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispieles erläutert: Ein aus einer Holzart mit 5 - 7% natürlichem Gerbstoffgehalt der Catechingruppe hergestelltes Gemisch von flächigen Spänen mittleren Dicke von 0,3 mm, bis 8 mm Breite u. 3 bis 18 mm Länge, wie solche Spangemische in bekannter Weise zur Herstellung von Spanplatten zum Einsatz kommen, werden auf eine Restfeuchte von U = 3 bis 4% getrocknet, und dann mit einer 50%gen wässerigen Harnstoff-Formaldehyd-Leimflotte durch Bedüsen der Späne in bekannter Weise beleimt, so daß auf 100 Teile atro Holzspäne 9 Teile Festharz aufgetragen werden.
Die 50%ige Leimflotte wurde hergestellt aus einem handelsüblichen wässrigen Harnstoff-Formaldehyd-Harz-Vorkondensat von 65% Festharz mit ca. 4 - 5% freiem Formaldehyd und einer Viskosität von ca. 1000 cp. Durch Verdünnen mit Wasser und einer Härterlösung, welche aus 10 Gew.Tl. Ammoniumchlorid, 1OGew.T1.
Ammoniak 25%ig, 80 Gew.Tl. Wasser besteht, erhält man die 50%ige Leimflotte, wobei die Härterlösung so dosiert wird, daß auf 100 Gew.Tl. Festharz 1,4 Gew.Tl. Ammonchlorid entfallen.
Die mit dieser Leimflotte beleimten Späne haben eine Freuchte von 11 bis 12%. Diese Späne werden mit einer Streuvorrichtung zu einem gleichmäßigen Spänevlies gestreut und dieses nach dem technisch üblichen und bekannten Verfahren in einer Heizpresse bei 28 kg / cm2 spez. Druck, 1550C Temperatur und einer Preßzeit von 0,3 Min je mm Rohplattendicke verpreßt. Für eine 20,5 mm dicke Rohplatte wird also eine Preßzeit von 6 Min benötigt.
Während bei dem technisch bekannten Verfahren mit normalen gerbstoflfreien Holzspänen 2 - 3 Minuten nach dem Schließen der Presse die Entwicklung von Wasserdampf mit Formaldehyd einsetzt und bei öffnen der Presse nach Abschluß der Verleimung ein formaldehydhaltiger Wasserdampfstoß aus der Presse abströmt, wird bei Einsatz von Holzarten mit natürlichem Gerbstoffgehalt keinerlei Formaldehyd in dem beim Preßvorgang austretenden Wasserdampf festgestellt. Die die Presse verlassenden Rohplatten, welche weiterhin ausdampfen, sind ebenfalls frei von Formaldehydgeruch, wobei zu bemerken ist, daß Formaldehyd durch Geruch noch in größter Verdünnung erkennbar ist.

Claims

Patentansprüche.

Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten aus einer Mischung aus Holzteilen und unter Anwendung von Druck und Wärme aushärtenden sowie dabei Formaldehyd freisetzenden Kunstharz-Bindemitteln, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das freigesetzte Formaldehyd in der Holzwerkstoffplatte chemisch abgebunden wird und dazu der Mischung entsprechende chemische Substanzen beigegeben werden und/oder mit Holzteilen gearbeitet wird, die entsprechende chemische Substanzen als Inhaltsstoffe mit sich führen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als chemische Substanzen Stoffe der Gruppe Gerbstoffe, Derivate und Abbauprodukte von Gerbstoffen, Tamine und Catechine, Derivate und Abbauprodukte der Tamine, Phenolketone, mehrwertige Phenole, Derivate von Phenolketonen und von mehrwertigen Phenolen (einzeln oder in Mischung) beigegeben werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Substanzen, die das freigesetzte Formaldehyd chemisch abbinden, den Harzteilen beigegeben werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Substanzen, die das freigesetzte Formaldehyd chemisch abbinden, den Kunstharz-Bindemitteln beigegeben werden.