DE2647488A1

DE2647488A1 - Verfahren zur herstellung von spanplatten

Info

Publication number: DE2647488A1
Application number: DE19762647488
Authority: DE
Inventors: Kurt Baumgaertner; Werner Dipl Ing Dr Clad
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-10-21
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1978-04-27
Also published as: ATA749477A; FR2368351A1; FR2368351B3; BE859977A; CH623509A5; AT361226B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Entformungsvorganges bei der Herstellung von Spanplatten oder -formteilen durch Verpressen von mit Isocyanaten als Klebstoff (Bindemittel) versehenen Spänen in einer mit Preßwerkzeugen und ggf. Transportmitteln ausgerüsteten heizbaren Presse durch Aufbringen eines Trennmittels auf die Preßwerkzeuge oder Transportmittel.

Während bei den bisher meist üblichen phenoplastischen oder aminoplastischen Klebstoffen die Entformung verklebter und ausgehärteter Spanformteile keine besonderen Schwierigkeiten bereitet, ist das Loslösen nach dem Preßvorgang der mit Isocyanaten gebundenen Holzwerkstoffe von den metallenen Preßwerkzeugen (Preßplatten, Preßblechen etc.) stets problematisch.

Es liegt zunächst nahe, die an sich bekannte Affinität von Isocyanaten zu metallenen, meist von Oxidhäuten überzogenen Oberflächen zu unterbrechen, indem man die Metalloberfläche mit einem Trennmittel überzieht. Hierfür bieten sich bekannte Trennmittel, z.B. Fluorpolymere, Silikone, öle und Fette sowie Mittel an, die mit den Isocyanaten bevorzugt reagieren und selbst keine Affinität zur Metalloberfläche besitzen.

Der Versuch, solche Mittel einzusetzen, hat jedoch bisher nicht überzeugen können: Entweder sind die Mittel zu teuer, bilden auf den Preßwerkzeugen keinen geschlossenen Trennfilm, ziehen in die Deckschichten der Holzwerkstoffe ein oder sie wirken schon vor dem Aushärten auf die Bindemittel ein und verschlechtern damit in den oberflächennahen Bereichen der Spanholzwerkstoffe die Festigkeit und das Quellungsverhalten. Praktisch hat dies dazu geführt, daß bisher keine einschichtigen, durchgehend isocyanatgebundenen Holzwerkstoffe hergestellt worden

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sind; die Deckschichten, die mit den Preßwerkzeugen in Berührung kommen, wurden mit anderen Klebstoffen behandelt.

Das Auffinden geeigneter Trennmittel wäre daher der an sich wünschenswerten Verbreitung durchgehend isocyanatgebundener Holzwerkstoffe förderlich und muß demnach als wichtige Aufgabe angesehen werden.

Es wurde nun gefunden, daß der EntformungsVorgang im oben angegebenen Sinne entscheidend verbessert werden kann, wenn man die Preßwerkzeuge (Preßplatten, Preßbleche, Preßbänder) und ggf. Transportmittel (Rollen, Walzen, Bänder, Greifer etc.) vor dem Einbringen bzw» Aufbringen der mit Isocyanaten versehenen Späne mit einer bei der Preßtemperatur im wesentlichen nichtflüchtigen Substanz ggf. in Form einer Lösung oder Dispersion behandelt, die bei der Preßtemperatur (ggf. nach Verdunsten des Lösungs- oder Dispergiermittels) eine aus diskreten Partikeln bestehende haftfähige Schicht hinterläßt.

Der allgemeine Erfindungsgedanke ist demnach, eine Trennmittel·- schicht zu erzeugen, die nicht im wesentlichen einen Film, sondern im wesentlichen eine Schicht von körniger Beschaffenheit darstellt (das Bild von einem bemehlten Backblech ist äußerlich dem vorliegenden Ergebnis nicht unähnlich). Die Mitverwendung an sich filmbildender Mittel ist dabei ohne Belang.

Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, daß die bisher in Betracht gezogenen Trennmittel, falls sie sich nicht aus Preisgründen verbieten, dazu neigen, unter dem Einfluß der Oberflächenkräfte zu Lachen oder Pfützen zusammenzulaufen und es somit darauf ankommt, eine dauerhafte voll flächige Spreitung der haftfähigen Schicht auf den Preßwerkzeugen zu bewirken, die auch der mechanischen Beanspruchung durch Druck- und Reibungskräfte beim Schütten der Späne zum Spankuchenrohling und dem Transport des Rohlings - nicht vorgepreßt oder kalt vorgepreßt standhalten.

Die Verwendung von Trennmittelgemischen, die diskrete Partikel schon enthalten oder jedenfalls beim Aufbringen hinterlassen,

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scheint diese Lachenbildung zu verhindern und weiterhin das Aufsaugen der Trennmittel durch die Holzteile so herabzusetzen, daß die Werkstoffoberflächen keine Schädigung erfahren.

Formtrennmittel, die eine aus diskreten Partikeln bestehende haftfähige Schicht hinterlassen, bestehen erfindungsgemäß in der Regel aus zwei Bestandteilen, nämlich einer nicht flüchtigen oberflächenaktiven Substanz und einem feinteiligen Füllstoff. Hinzu kommt im allgemeinen ein Lösungs- bzw. Dispergiermittel, falls die oberflächenaktive Substanz nicht ohnehin pastös bzWo streichfähig oder gar flüssig ist„

Als oberflächenaktive Substanz kommen Z₀B₀ Seifen im allgemeinsten Wortsinne, wie ZoB₀ Kernseife, Schmierseife, Metallseifen, Invertseifen und deren Mischungen, waschaktive Substanzen wie Alkylarylsulfonate, Fettalkoholsulfate, höhere Fettalkohole, ferner Polyglykole, Polyamine, Polyalkohole, Acrylpolymerisate, Kaseinzubereitungen u„a. in Betracht, übliche öle und Fette sind weniger geeignet, daß sie zwar den Trenneffekt bewirken, jedoch dazu neigen in die Holzteilchen (ZoB. Späne) einzuziehen»

Als feinteilige Füllstoffe sind Z₀B₀ Oxide, Carbonate, Silikate, Sulfate, feinteilige Minerale und auch organische, genügend nicht-flüchtige Pulver geeignet. Im einzelnen sei auf Kieselsäure, Titandioxid, Tonerde, Magnesia; Schlämmkreide, Soda; Talk, Tone, Blähglimmer, Kieselgur; Bariumsulfat, Natriumsulfat; Zemente, Feldspäte, Kaolinite; Holzmehle, Kokosschalenmehle, Schleifstaub und dgl. verwiesen.

In einzelnen Fällen, ZoB₀ bei Verwendung von Schmierseife bzw. Schmierseifelösungen einer gewissen Mindestkonzentration stellt sich die gewünschte körnige Struktur des Formtrennmittels auch ohne Füllstoff beim Erhitzen der Preßwerkzeuge bzw. beim Abdunsten des Lösungsmittels nach dem Auftragen auf bereits warme Preßwerkzeuge ein.

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Als Trennmittel eignen sich ferner wäßrige Salzlösungen, für sich allein, vorzugsweise jedoch mit Füllstoffen. Die Benutzungsfähigkeit und Verteilung reiner Salzlösungen ist allerdings oft schlecht, da durch Eintrocknen und Auskristallisieren unbedeckte Zonen entstehen können. Niedrigviskose öle angemengt mit Kieselkreide, Kaolin, Talkum etc. eignen sich auch als Trennmittel, nur dringt mitunter öl in das Holz ein.

Das Aufbringen des Trennmittels kann mit üblichen technischen Mitteln, z.B. Aufsprühen, -walzen, -rollen, -räkeln oder -streichen geschehen»

Die anzuwendende Menge des Trennmittels ist gering; sie bewegt sich im allgemeinen (bezogen auf Trockensubstanz) im Bereich von 0,5 bis etwa 60 g/m , vorzugsweise im Bereich von 5 bis 40 g/m und Preßzyklus, bei fortlaufender Anwendung auch weniger.

Es ist bemerkenswert, daß die einmal erzeugten Trennschichten im allgemeinen mehrere Füllungen der Presse aushalten und offenbar auch zu einer verbesserten Standzeit der Preßblechoberflächen beitragen.

Ein Merkmal von gewisser Bedeutung bildet die Formulierung einer geeigneten Trennmittelzubereitung» Hierbei soll eine gewisse Konzentration an oberflächenaktivem Stoff und ggf. Füllstoff in der Lösung bzw. Dispersion nicht unterschritten werden; z„B₀ liegt die untere Grenze in manchen Fällen bei 10, in anderen Fällen bei 20 bis 30 % an Feststoffen, bezogen auf die Mischung. Der Rest ist ein Lösungs- oder Dispergiermittel, zweckmäßigerweise Wasser. Es versteht sich von selbst, daß, hinreichende Verteilbarkeit auf den Preßwerkzeugen vorausgesetzt, lösungsmittelfreie Systeme, d.h„ solche, bei denen der oberflächenaktive Stoff schon flüssig oder wenigstens pastenförmig ist, besonders günstige Resultate ergeben.

Die Preßbedingungen können den für die Herstellung isocyanatgebundener Holzwerkstoffe üblichen entsprechen und brauchen nicht

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geändert zu werden; allgemeine Hinweise zu diesen Bedingungen finden sich z«B. in folgenden Publikationen; "Isocyanate als Spanplattenbindemittel", Holz-als-Roh-und Werkstoff 29 (1971) Seiten 45 bis 50; "V 100 Spanplatten mit neuartiger Bindung", Holz-Zentralblatt 101 (1975) Seite 1586; "Diisocyanate als Bindemittel", Holz-Zentralblatt 100 (1975) Seiten 913 bis 915.

Im folgenden werden einige Beispiele von geeigneten Mischungen angegeben, die sämtlichen in der aufgeführten Mindestmenge bei einmaligem Auftrag auf neues oder gebrauchtes Aluminium-Preßblech oder direkt auf das Preßwerkzeug eine einwandfreie Entformung bewirken₀ In den meisten Fällen können ohne weiteres bis 3 Platten ohne neuerlichen Auftrag einwandfrei entformt werdenο Das Trennmittel hat auf die Plattenexgensehaften keinen negativen Einfluß,,

Die Herstellbedingungen für die Spanplatten waren im einzelnen: Plattendicke (roh); l6 (17) mm Klebstoffart und Auftragsmenge: Material; Nadelholzspäne üblicher Diphenylmethandiisocyanat-

Abmessungen Oligomerengemisch; 10 % auf

Platten-Rohdichte; 680 kg/nr⁵ atro Holz
Spanfeuchter 6 % Preßtemperatur; 170°C

Preßdruck; 2 M/mm Preßdauer: 5 Minuten

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Oberflächenaktive Substanz	Menge	Wasser	Füllstoff	Menge	j Menge	j	_	Anwendungsa rt	aufge	Beurteilung
Stoff		menge			insges.	160	(Aufbringung)	brachte	des
						100		Menge	Trennens
	_	_	_	_	300		g/m²
Schmierseife als Paste		60	Talkum	100	300	Spachtel	100	problemlos
Schmierseife	85-80			15-20	200	Spachtel	100	It
Schmierseifelsg.	100	' 100	Kieselsäure	100	200	Sprühpistole	30-40	Il
Schmierseifelsg. 10-20 %	100	100	Kaolin	100	300	Il	40-50	Il
Schmierseifelsg. 10-20 #ig	100	20	Natriumkarbonat	100	300	Il	40-50	ti
Schmierseifelsg. 10-20 #ig	80	20	Natriumsulfat	100	300	ti	40-50	It
Schmierseifelsg. 10-20 #ig	100	100	Bariumsulfat	100	300	It	40-50	It
Schmierseifelsg. 10-20 #ig	100	100	Talkum	100	300	ti	60-70	It
lO^ige Lösung	100	100	Kieselsäure	100	300	It	40-50	tt
eines Acrylsäure-	100	100	Kaolin	100	300	It	40-50	It
Acrylamid-	100	100	etc.	100	300	It	40-50	ti
Copolymerisats	100	100	Talkum	100	-	It	40-50	Ii "V
Alkylarylsulfonat	100	100	Kieselsäure	100	300	tt	40-50	ti
Alkylarylsulfonat	100	100	etc.	100	300	tt	40-50	tt
Alkylarylsulfonat	-	-	-	-		Il	40-50	Il
Diglykol	100	100	Kieselsäure	100		It	30-40	Il
Diglykol	100	100	etc.	100	300	It	30-40	It
Diglykol					300	It	30-40	It
Dimethyläthanolamin	100	' 100	Kieselsäure		100	ti	30-40	Il
Dimethyläthanolamin	100	' 100	Kieselsäure	100	300
Dimethyläthanolamin	100	iioo	etc.	100	100	It	40-50	Il
Dimethyläthanolamin	80			20		U	40-50	ti
Natriumkarbonatlsg. 20 #ig	100	100	Kieselsäure	100	300	ti	30-40	ti
20 ^ige Sodalösung	80	20	Na-SOh/KNO,		300	It	40-50	ti
20 #Lge KNO			*d H $*		It	30-40	tt
20 #ige Na₂Soj,-Lösung	100	100	Kieselsäure	100
20 % Kaliumnitratlsg.	100	100	Kieseläsure		It	40-50	ti
20 % Natriumsulfatlsg.				Il	40-50	tt

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Claims

Patentansprüche

\1.) Verfahren zur Verbesserung des EntformungsVorganges bei der Herstellung von Spanplatten oder -formteilen durch Verpressen von mit Isocyanaten als Bindemittel versehenen Spänen in einer mit Preßwerkzeugen und ggf. Transportmitteln ausgerüsteten heizbaren Presse durch Aufbringen eines Trennmittels auf die Preßwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß man die Preßwerkzeuge und ggf. transportmittel vor dem Einbringen bzw₀ Aufbringen der mit Isocyanaten versehenen Späne mit einer bei der Preßtemperatur im wesentlichen nichtflüchtigen Substanz, ggf„ in Form einer Lösung oder Dispersion behandelt, die bei der Preßtemperatur eine aus diskreten Partikeln bestehende haftfähige Schicht hinterläßt ο
2. Verfahren nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß man als nichtflüchtige Substanz eine oberflächenaktive Substanz verwendet«,
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als oberflächenaktive Substanz eine Seife verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet« daß man als oberflächenaktive Substanz Schmierseife verwendet»
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzielung einer aus diskreten Partikeln bestehenden haftfähigen Schicht dem Trennmittel einen feinteiligen Füllstoff zusetzt.

BASF Aktiengesellschaft

8098 17/01B5