DE2444002B2

DE2444002B2 - Verfahren zur Herstellung von Spanplatten

Info

Publication number: DE2444002B2
Application number: DE19742444002
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 6700 Ludwigshafen Eisele; Heinz Ing.(Grad.) 6712 Bobenheim Lehnert; Otto Ing.(Grad.) 6710 Frankenthal Wittmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-09-14
Filing date: 1974-09-14
Publication date: 1978-11-09
Also published as: DE2444002C3; FR2284437A1; DK136482B; DE2444002A1; ATA703775A; SE397942B; AT341760B; FR2284437B1; DK136482C; SE7510139L; FI752562A; CH595979A5; BE833378A; DK409575A; IT1042536B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten durch Verkleben von Holzspänen mittels 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat als Bindemittel, das unter Druck und Wärme ausgehärtet wird.

Anstelle der bewährten Aminoplast-Leimharze werden als Spanplattenbindemittel auch mehrwertige Isocyanate, besonders das Diphenylmethandiisocyanat (MDI) empfohlen. Näheres ist den deutschen Offenlegungsschriften 16 53177 und 1653178 zu entnehmen, aus denen etwa folgendes hervorgeht.

Mehrwertige Isocyanate haben gegenüber den herkömmlichen Holzleimen auf der Grundlage von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, die nicht wetterfest bzw. feuchtefest verleimen und den zwar feuchtebeständigen, aber wegen des Alkaligehalts quellungsempfindlichen Phenol-Formaldehyd-Harzen gewisse Vorteile, vor allem eine hohe Feuchtebeständigkeit und ein gutes Abweisevermögen gegenüber Spritzwasser.

Die Qualität der Bindung wird durch den Gehalt des MDI an Isocyanatgruppen bestimmt. Aus wirtschaftlichen Gründen soll die Bindemittelmenge möglichst niedrig gehalten werden. Auch müssen die zu verklebenden Späne eine Mindestfeuchtigkeit aufweisen, um eine rasche Verdichtung der Preßlinge zu ermöglichen. Die Feuchtigkeit des Spanmaterials darf andererseits wegen der Reaktivität der Isocyanatgruppen gegenüber Wasser nicht zu hoch sein. In der Praxis liegt die optimale Spanfeuchtigkeit unmittelbar vor dem Verpressen bei 8 bis 12 %.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß ohne Vergrößerung der anzuwendenden Menge des relativ kostspieligen Isocyanat-Bindemittels die mechanischen Eigenschaften des Spanholzwerkstoffs verbessert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Späne vor, während oder nach dem Auftrag des Bindemittels mit einem Säureamid behandelt.

Man erhält auf diese Weise Spanplatten, die sowohl hinsichtlich der Trockenfestigkeit (DIN 52 365) als auch der Koch- bzw. Naßfestigkeit (DIN 68 763) verbessert sind.

Als Säureamid im Sinne der Erfindung sind z. B. Harnstoff, Carbaminsäureester und Fettsäureamide wie Formamid, Acetamid oder andere Säureamide, die den Fettsäureamiden strukturell entsprechen, wie z. B. Caprolactam, Polypeptide oder Proteine sowie gegebenenfalls deren Methylolverbindungen geeignet. Im allgemeinen beträgt der Zusatz, bezogen auf das Spangewicht, 0,01 bis 10, insbesondere 1 bis 4, %. Aus Gründen der Gleichverteilung wird das Säureamid in der Regel in Form einer Lösung, z. B. einer wäßrigen, gegebenenfalls auch alkoholischen oder einer Lösung in einem anderen organischen Bindemittel angewandt. Abgesehen von der Methylolierung, die durch Umsetzung von Amidgruppen mit Formaldehyd stattfindet, sollte die Säureamidgruppe nicht bzw. nicht vollständig alkyliert oder sonst substituiert sein.

Die üblichen Herstellungsbedingungen für Spanplatten können angewandt werden; z. B. sind Preßtemperaturen von 140 bis 22TC, Preßdrucke von 10 bis 50 daN/cm² und Preßzeiten von 0,12 bis 0,4 sec/mm Plattenstärke geeignet.

Beispiel

4000 g raumluft-trockene (U = 3%) Fichtenholz-

2!i späne (Länge ca. 1 bis 2 cm, Dicke ca. 0,3 mm) werden mit 250 g Wasser, in dem 50 g Harnstoff gelöst sind, in einem üblichen Mischer (Fabrikat Drais) besprüht.

Anschließend werden in der gleichen Apparatur 160 g MDI auf das befeuchtete Spanmaterial aufgebracht.

Das Spangut wird zu einer Matte geformt und bei 165°C 4 Minuten gepreßt. Preßdruck: 1. Stufe 24 daN/ cm²1,4 Minuten; 2. Stufe ca. 10 daN/cm² 2,0 Minuten;

3. Stufe ca. 3 daN/cm² 0,5 Minuten.

Die Platte wird nach Klimatisierung gemäß DIN 52 360-65 geprüft.

Vergleichsversuch

Die Fichtenholzspäne werden mit 250 g Wasser, das keinen Harnstoff enthält, besprüht. Die weitere Verarbeitung erfolgt wie im Beispiel.

Eigenschaften der Platten Beispiel Vergleich

Rohdichte 609 608

Querzugsfestigkeit V 20 6,6 daN/cm² 5,4 daN/cm²

Querzugsfestigkeit V 100 2,7 daN/cm² 1,7 daN/cm² (= Kochprüfung)

Biegefestigkeit 311 daN/cm² 283 daN/cm²

Dickenquellung 17,2 % 17,9 %
nach 24 Std.

Das Diagramm, in welchem in der Abszissenachse die angewandte Menge an Isocyanat-Bindemittel (Gewichtsprozent, bezogen auf atro Holz) und in der Ordinate die Querzugsfestigkeit in daN/cm² aufgetragen ist (DIN 52 365 bzw. 68 761 Blatt 3), zeigt, daß auch bei Erhöhung der MDI-Konzentration in der Platte die erfindungsgemäße Verbesserung der Plattenfestigkeit deutlich erkennbar bleibt: Die in Abhängigkeit der Konzentration aufgetragenen Werte der Querzugfestigkeit beim erfindungsgemäßen Verfahren (ausgezogene Linien) liegen um einen annähernd konstanten Betrag über den Werten (gestrichelte Linie), die sich ohne Anwendung der Erfindung ergeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Spanplatten durch Verkleben von Holzspänen mittels 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat als Bindemittel, das unter Druck und Warme ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Späne vor, während oder nach dem Auftrag des Bindemittels mit einem Säureamid behandelt ι ο

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Säuireamid Harnstoff verwendet.

3. Verfahren nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf das Spangewicht, 1 bis 4 % Säureamiid bzw. Harnstoff verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekeiinzeichnst, daß man das Säuireamid in Form einer Lösung, insbesondere einer wäßrigen Lösung aufbringt