DE2417243A1

DE2417243A1 - Verfahren zur herstellung von formteilen aus holzfasern o.dgl.

Info

Publication number: DE2417243A1
Application number: DE2417243A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Becker and Van Huellen GmbH and Co
Current assignee: Becker and Van Huellen GmbH and Co
Priority date: 1974-04-09
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1975-11-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Holzfasern od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Holzfasern od. dgl. in einer Presse, wobei die Holzfasern zunächst mit einem Bindemittel zur Erzielung einer hinreichenden Transportfähigkeit gemischtwerden, dann die so entstandene Mischung zu einer verpreßbaren Fasermatte vorverdichtet wird, anschließend zur Presse transportiert und in die gewünschte Form gepreßt wird. Derartige Formteile aus Holzfaserplatten werden beim Innenausbau von Häusern für Türen und Möbelteile und in der Verpackungs- und Automobilindustrie verwendet und zeichnen sich durch gute Verformbarkeit und Festigkeit bei geringem Stückpreis aus.
Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden als Bindemittel Thermoplaste in der Größenordnung von 1 bis 30%, vorzugsweise jedoch von 8 bis 10%, bezogen auf absolut trockene Fasern verwendet. Als Thermoplaste werden normalerweise Naturharzderivate, d.h. modifizierte Kolophonium-Abkömmlinge, verarbeitet. Zur Erreichung einer befriedigenden Produktqualität nach dem Pressen muß dem Bindemittel bzw. dem Gemisch aus Fasern und Bindemitteln ein hitzehärtbares Harz zugemischt werden, wozu vornehmlich Phenolharze in verschiedenen Einstellungen und Mengen, vorzugsweise aber mit einem Festharzanteil von 2 bis 12% zum Einsatz kommen. Aus diesem Gemisch von Fasern wird in einem Formkopf - auch Felter genannt - ein Vlies gebildet, welches die mehrfache Höhe des Vlieses vor der Verfestigung besitzt. Die Vliesbildung erfolgt auf einem Siebband, welches über einen Unterdruckkasten zur Beschleunigung der Vliesbildung hinweggeführt wird.
Das auf diese Weise gebildete Vlies durchläuft nun zwei Fräsen, wird dadurch in der Dicke reduziert und vergleichmäßigt. Dieses abgefräste Vlies durchläuft nun eine erste Walzenvorpresse, welche gegebenenfalls geheizt oder gekühlt werden kann. Nach dieser Vorverdichtung wird das Vlies der eigentlichen Vorpresse (zwei Hauptwalzenpaare) zugeführt und dort zu einer transportablen Fasermatte verdichtet.
Danach erfolgt die Besäumung und Aufteilung der Fasermatte.
Die Verwendung von Naturharzen als Bindemittel ist bei diesem Verfahren mit verschiedenen Nachteilen verbunden. Diese Nachteile bestehen zunächst darin, daß geeignete modifizierte Naturharze nur in relativ geringen Mengen vorkommen. Zudem ist ihr Import aus den USA nach Europa mit hohen Transportkosten und Zöllen belastet. Außerdem erfolgt die Lieferung in festem Zustand, so daß die Naturharze zur Weiterverarbeitung erst vorzerkleinert und dann entweder mittels Lösungsmitteln aufgelöst oder aufgeschmolzen werden müssen. Dazu dienen Schmelzeinrichtungen, die das Naturharz auf die notwendige Verarbeitungstemperatur von ca. 160 bis 1700 C erhitzen. Auch Pumpen und Leitungen müssen wegen der Klebeneigung des Harzes dauernd beheizt werden, wodurch hohe Wärmekosten verursacht werden. Die trotz der hohen Verarbeitungstemperatur vorhandene Klebeneigung macht immer wieder eine Reinigung der zu durchlaufenden Einrichtungen, wie Defibratoren, Trockner, Formungsstationen, Vorpreßeinrichtungen und Preßformen notwendig.
Ein weiterer Nachteil des bisher verwendeten Bindemittels ist die relativ hohe Schmelzviskosität, wodurch sich die Dosierung und Verteilung des Bindemittels auf die Fasern und die Formung zu einem Faserm attenband infolge Faserverklumpung sehr schwierig gestaltet. Ferner können Hydrophobierungsmittel durch deren Trennwirkung nur eingeschränkt eingesetzt werden. Auch können die relativ teuren, aber zur Erzielung einer befriedigenden Produktqualität notwendigen Phenolharze nicht durch billigere Harze ersetzt werden.
Da das Naturharz einen brüchig-kristallinen Charakter hat, sind die Fasermatten vor dem Preßvorgang relativ spröde und müssen, um verformbar zu werden, einer Dämpfbehandlung unterzogen werden0 Beim Pressen stellt sich dann eine hohe Klebeneigung in der Preßform ein, die durch das Ausschwitzen von Naturharz mit einer starken Fleckenbildung auf den Formteilen verbunden ist.
Die Formteile sind relativ spröde und lassen sich nur schwierig lackieren, Außerdem sind die Werte für die Dickenquellung und Wasseraufnahme nicht befriedigend. Durch die niedrige Entzundungstemperatur des Naturharzes sind die Formteile leicht brennbar und müssen deshalb häufig auf verschiedene Weise dagegen behandelt werden. Ferner sind bei Verwendung als Nahrungsmittelverpackungen physiologische Bedenken angebracht. Schließlich ist die Verwendbarkeit derartiger Formteile dadurch eingeschränkt, daß sie bei Wärmeeinfluß, z.B. bei Sonneneinstrahlung unzulässig erweicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Naturharz durch ein weniger problematisches Mittel zu ersetzen, das die vorgenannten Nachteile sowohl bezüglich der Beschaffung als auch der Verarbeitung und Endqualität nicht aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Bindemittel Kunstlatex-Dispersionen zur Anwendung kommen. Diese Weisen im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Verfahren zahlreiche Vorteile gegenüber den Naturharzen auf. So wird die Herstellung der Kunstlatex-Dispersionen nicht durch Mangel an dafür benötigten Rohstoffen behindert. Transport und Lagerung gestalten sich relativ einfach, da sie schon bei normalen Temperaturen niedrigviskose, wässrige Flüssigkeiten bilden, so daß ein Aufbereiten der angelieferten Kunstlatex-Dispersionen vor Beginn des Verfahrens entfallen kann.
Der niedrigviskose Zustand und die Möglichkeit, ggf. zusätzlich mit Wasser zu verdünnen, macht eine wesentlich genauere Dosierung und gute Verteilung in den Fasern möglich. Dadurch kann ein genau bestimmbares Verhalten bezüglich besonderer Eigenschaftsmerkmale, wie Härte und Elastizität, venfirklicht werden, ohne daß die Transportfähigkeit der Holzfaser----matten gefährdet wird. Weiterhin ist die Klebeneigung sowohl bei der Faserformung, da keine Verklumpungsgefahr mehr besteht, als auch in der Preßform stark verringert und garantiert so einen weitgehend störungsfreien und bezüglich des Reinigungsaufwandeswartungsarmen Betrieb, der für das Verfahren vorgesehenen Anlagen.
Auch die fertig gepreßten Formteile weisen wesentlich verbesserte Eigenschaften auf. So bilden sich auf ihnen durch die bessere Verteilung der Kunstlatex-Dispersionen kaum Flecken, da ein opaker Festzustand ohne Eigenfärbung erzielt wird.
Außerdem weisen die Kunstlatex-Dispersionen einen schwer entflammbaren Charakter auf, so daß auch ohne speziell zugemischte Brandschutzmittel ein verbesserter Entflammbarkeitsschutz gewährleistet ist. Schließlich bestehen gegen die Verwendung von Formteilen als Lebensmittelverpackungen keine physiologische Bedenken.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kunstlatex-Dispersionen Feststoffe in Form von Mischpolymerisaten mit freien Carboxylgruppen aus Butadien und/oder Styrol und/oder Acrylnitril undXoder Methacrylsäure und/oder Acrylatpolymerisaten und/oder Acrylat-C0-Polymerisaten mit oder ohne reaktive Gruppen aufweisen. Alternativ dazu ist gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Kunstlatex-Dispersionen Feststoffe in Form von Chlorbutadien-Polymerisaten mit oder ohne reaktive Gruppen aufweisen. Die Kunstlatex-Dispersionen können aber auch aus Silikonkautschuk oder Silikonharzen bestehen.
In einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kunstlatex-Dispersionen untereinander verschnitten werden.
Hierdurch können Härte und elastisches Verhalten der Formteile in einem besonders weiten Bereich eingestellt werden.
Ferner ist vorgeschlagen, daß der Feststoffgehalt der Kunstlatex-Dispersionen 40 bis 50% beträgt, während er bezogen auf absolut trockene Fasern der Fasermatten 1 bis 30% beträgt.
Vorzugsweise sollte der Feststoffgehalt der Kunstlatex-Dispersionen bezogen auf absolut trockene Fasern der Holzfasermatten zwischen 6 bis 8% liegen.
Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß den Kunstlatex-Dispersionen Hydrophobierungsmittel zugesetzt werden, und zwar vorzugsweise in Anteilen von 0,5 bis 2% bezogen auf absolut trockene Fasern. Hierdurch ist eine hydrophobe Einstellung der Kunstlatex-Dispersionen möglich, wobei sie sich ohne Beeinträchtigung der Mattenqualität auch mit weiteren Hydrophobierungsmitteln vertragen.
Für Produkte mit nicht zu hohen Qualitätsanforderungen, wie z.B. Verpackungen, ist ein alleiniger Einsatz von Kunstlatex-Dispersionen möglich, so daß auf eine zusätzliche Verwendung von Duroplasten verzichtet werden kann. Werden höhere Qualitätsanforderungen gestellt, so wird gemäß der Erfindung dem Gemisch aus Fasern und Kunstlatex-Dispersionen ein hitzehärtbares Harz beigemengt. Vorzugsweise wird als hitzehärtbares Harz Melaminharz und/oder Harnstoffharz und/oder Isocyana und/oder Phenolharz verwendet, weil diese Harze wesentlich billiger als die bei den bisherigen Verfahren verwendeten Phenolharze sind. Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß dem Gemisch aus Holzfasern, Bindemitteln und ggf. hitzehärtbarem Harz Additive in Form von Härtungsbeschleunigern und/oder Farbstoffen und/oder Pigmenten und/oder Brandschutzmitteln und/oder Fungiziden und/oder Insektiziden zugemischt wird.
Da die Kunstlatex-Dispersionen durch ihr gummiartiges Verhalten die Rißgefahr beim Verformen abschwächen, kann die Dämpfbehandlung der Matten vor dem Preßvorgang bei wenig verformten Teilen vollkommen entfallen. Nur bei sehr schwierigen Formteilen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Fasermatten vor dem Verpressen in die endgültige Form einer Behandlung durch Dampf und/oder andere heiße, wässrige Dämpfe unterworfen werden.
Mit dem Kunstlatex-Dispersionen ist ein Bindemittel gefunden, daß die zahlreichen Nachteile der bisher verwendeten Naturharz-Thermoplaste vermeidet, ohne daß neue Nachteile auftreten. Es konnte sogar eine Verbesserung der Formteileigenschaften erzielt und der Einsatzbereich durch die Möglichkeit, die Formteileigenschaften in wesentlich weiteren Grenzen reproduzierbar zu beeinflussen, vergrößert werden.

Claims

Ansprüche

-> Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Holzfasern od. dgl. in einer Presse, wobei die Holzfasern zunächst mit einem Bindemittel zur Erzielung einer hinreichenden Transportfähigkeit gemischt werden, dann die so entstandene Mischung zu einer verpreßbaren Fasermatte vorverdichtet wird, anschließend zur Presse transportiert und in die gewünschte Form gepreßt wird, gekennzeichnet durch die Anwendung von Kunstlatex-Dispersionen als Bindemittel.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstlatex-Dispersionen Feststoffe in Form von Mischpolymerisaten mit freien Carboxylgruppen aus Butadien und/oder Styrol und/oder Acrylnitril und/oder Methacrylsäure und/oder Acrylatpolymerisaten und/oder Acrylat-C0-Polymerisaten mit oder ohne reaktive Gruppen aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstlatex-Dispersionen Feststoffe in Form von Chlorbutadien-Polymerisaten mit oder ohne reaktive Gruppen aufweisen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstlatex-Dispersionen aus Silikonkautschuk oder Silikonharzen bestehen.
5. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstlatex-Dispersionen untereinander verschnitten werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt der Kunstlatex-Dispersionen 40 bis 50% beträgt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt der Kunstlatex-Dispersionen, bezogen auf absolut trockene Holzfasern der Fasermatten 1 bis 30 beträgt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt der Kunstlatex-Dispersionen bezogen auf absolut trockene Holzfasern der Fasermatten 6 bis 8% beträgt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Kunstlatex-Dispersionen Hydrophobierungsmittel zugesetzt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrophobierungsmittel in Anteilen von 0,5 bis 2% bezogen auf absolut trockene Holzfasern zugesetzt werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch aus Fasern und Kunstlatex-Dispersionen ein hitzehärtbares Harz beigemengt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als hitzehärtbares Harz Melaminharz und/oder Harnstoffharz und/oder Isocyanat und/oder Phenolharz verwendet wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch aus Holzfasern, Kunstlatex-Dispersionen und ggf. hitzehärtbarem Harz Additive in Form von Härtungsbeschleunigern und/oder Farbstoffen und/oder Pigmenten und/oder Brandschutzmitteln und/oder Fungiziden und/oder Insektiziden zugemischt wird.
14. Verfahren nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatten vor dem Verpressen in die endgültige Form einer Behandlung durch Dampf und/oder andere heiße, wässrige Dämpfe unterworfen werden.