DE2917159C2 - - Google Patents

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DE2917159C2
DE2917159C2 DE2917159A DE2917159A DE2917159C2 DE 2917159 C2 DE2917159 C2 DE 2917159C2 DE 2917159 A DE2917159 A DE 2917159A DE 2917159 A DE2917159 A DE 2917159A DE 2917159 C2 DE2917159 C2 DE 2917159C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Produkte, die nach dem Verfahren erhalten wurden, weisen gute Festigkeitseigenschaften und einen sehr geringen Gehalt an freiem Formaldehyd auf, was zu einer wesentlich verringerten Neigung zur Freisetzung von Formaldehyd in die Umgebung führt.
Zur Herstellung von Pappe- bzw. Plattenmaterialien, wie Spanplatten, werden im allgemeinen härtbare Leime auf der Basis von Formaldehyd verwendet und diese Leime werden mittels Säuren oder säurebildenden Verbindungen gehärtet. Harnstoff-Formaldehyd- Harze, werden hauptsächlich zum Verleimen verwendet, jedoch können auch Melamin-Formaldehyd-Harze, Gemische von Harnstoff und Melamin-Harzen, gemischte Kondensate von Harnstoff, Melamin und Formaldehyd, sowie gemischte Kondensate, die phenolische Verbindungen enthalten, verwendet werden. Aus allen diesen Leimen kann Formaldehyd bei der Herstellung von Produkten oder bei deren anschließenden Verwendung freigesetzt werden.
Es ist bekannt, daß Formaldehyd eine Reizwirkung ausübt und Allergien bewirken kann, so daß aufgrund der Arbeits- und Umwelthygiene ein Bedürfnis nach einer Verringerung der Mengen an freiem Formaldehyd in größtmöglichem Ausmaß, sowie zur Absorption des Formaldehyds, der aus dem gehärteten Leim freigesetzt werden kann, besteht. Es wurden verschiedene Verfahren zur Verringerung des Gehalts an freiem Formaldehyd empfohlen, z. B. der Zusatz von Formaldehyd-absorbierenden Substanzen zu den Leimzusammensetzungen, oder zu dem Cellulose-Material bei der Platten- bzw. Pappeherstellung, die Nachbehandlung der fertiggestellten Produkte, die Verwendung von Leimen mit einem geringen Molverhältnis.
Die letztgenannte Methode trifft insbesondere auf die Anwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen zu; während bisher Harze mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd im wesentlichen im Bereich von 1 : 1,4 bis 1 : 1,8 verwendet wurden, werden stattdessen heute in großem Ausmaß Harze mit einem Molverhältnis von etwas oder unter 1 : 1,4 eingesetzt. Trotz des verringerten Molverhältnisses treten noch gewisse Mengen an freiem Formaldehyd auf und es ist nicht möglich, das Molverhältnis zu sehr zu verringern, um die Probleme des freien Formaldehyds zu vermeiden, da andere Eigenschaften, insbesondere die Zugeigenschaften der Platten- bzw. Pappematerialien dann negativ beeinflußt würden. Geringe Molverhältnisse beeinträchtigen auch die Lagerungsfähigkeit des Harzes, Verdünnungsfähigkeit usw.
Es wurde auch der Zusatz von Harnstoff oder anderen Formaldehyd- absorbierenden Mitteln zu dem Harz vor dessen Verwendung angewendet, jedoch führt diese Verfahrensweise selbstverständlich zu einem geringeren Molverhältnis mit der Folge, daß die Festigkeitseigenschaften der hergestellten Platten- bzw. Pappen beeinträchtigt werden. Der weitere Zusatz von Formaldehyd- absorbierenden Mitteln zu den Teilchen vor, während oder nach deren Verleimung wurde ebenfalls durchgeführt. Werden beispielsweise Teilchen, die nicht verleimt wurden, mit einem Formaldehyd-absorbierenden Mittel unter derartigen Bedingungen besprüht, daß wesentliche Mengen des Mittels auf den Oberflächen der Teilchen vorhanden sind, so weist dies in einer dem Zusatz zu der Leimzusammensetzung entsprechenden Weise, eine nachteilige Wirkung auf den Leim auf, der verwendet wird, und somit auch auf die Eigenschaften der hergestellten Produkte.
Es wurde nunmehr gefunden, daß es wesentlich ist, das Formaldehyd- absorbierende Mittel von dem Leim während dessen Härtung in größtmöglichem Ausmaß getrennt zu halten, um reproduzierbare Ergebnisse hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften bei der industriellen Herstellung von beispielsweise Spanplatten zu erzielen. Erfindungsgemäß erzielt man dies durch Behandlung der Cellulose-haltigen Komponenten mit einem Formaldehyd-absorbierenden Mittel bei einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt. Das Formaldehyd-absorbierende Mittel wird dabei in die Cellulose- Teilchen eindringen, statt an deren Oberfläche zurückgehalten zu werden. Wenn die Teilchen später verleimt werden, und der Leim während des Pressens gehärtet wird, so wird das Härtungsverfahren im wesentlichen durch das Formaldehyd-bindende Mittel unbeeinflußt bleiben und man erhält reproduzierbare und gute Zug- bzw. Zugspannungseigenschaften der Pappe- bzw. Plattenmaterialien. Pappe- bzw. Platten- oder Karton-Materialien, die erfindungsgemäß hergestellt werden, weisen offenbar auch verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Freisetzung von Formaldehyd auf, da die tatsächliche Freisetzung aus fertiggestellten Platten- bzw. Pappematerialien während eines längeren Zeitraums wesentlich verringert wird.
Späne, die zur Herstellung von Spanplatten verwendet werden, weisen ursprünglich einen sehr hohen und variierenden Feuchtigkeitsgehalt, im allgemeinen im Bereich von 30 bis 120% auf.
Der Feuchtigkeitgehalt muß auf unter diesen Werten liegende Werte verringert werden, so daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt nach dem Zusatz von Leim bei der Herstellung der Platten bzw. Pappe die, z. B. zur Delaminierung durch Dampf, kritische Grenze von etwa 14% nicht überschreitet.
Wenn Teilchen, die den vorstehend erwähnten Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 120% aufweisen, mit einem Formaldehyd-absorbierenden Mittel behandelt werden, so dringt dieses in ungleichmäßiger Weise in die Teilchen ein und der größte Teil davon wird auf den Oberflächen der Teilchen zurückgehalten. Eine anschließende starke Trocknung der Teilchen wird aufgrund von möglichen Kapillareffekten eine Wanderung von Formaldehyd- absorbierendem Mittel, das in die Teilchen eingedrungen sein kann, an deren Oberfläche bewirken. Das Formaldehyd-absorbierende Mittel wird dann nach Verleimung der Teilchen an dem Härtungsverfahren teilnehmen und es können keine reproduzierbaren Ergebnisse hinsichtlich der Zugfestigkeitseigenschaften erzielt werden.
Eine derartige Verfahrensweise wird in der DE-AS 10 55 806 beschrieben, wonach Späne mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt mit einem Formaldehyd-Bindemittel behandelt werden, worauf die Späne auf einen Feuchtigkeitsgehalt, der zur Plattenherstellung geeignet ist, getrocknet und geleimt werden. Eine ähnliche Methode wird in der DE-OS 16 53 167 beschrieben, wonach ein geringer Teil des Spanmaterials, vorteilhaft lediglich die für die Mittelschicht zu verwendenden Späne, mit einer wäßrigen Dispersion von Melamin als Formaldehyd-absorbierendes Mittel behandelt wird. Da Melamin in Wasser nicht löslich ist, zeigen Teilchen, die nach dieser Methode behandelt wurden, das Formaldehyd-absorbierende Mittel an ihren Oberflächen.
Ferner ist aus der DE-AS 27 40 207 ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen mit verminderter nachträglicher Formaldehydabspaltung bekannt, wobei den Spänen unabhängig von der Zugabe des Bindemittels eine wäßrige Dispersion zugegeben wird, die in der wäßrigen Phase wasserverträgliche Mittel, z. B. Harnstoff zur Bindung von Formaldehyd und als disperse Phase ein Wachs in Anteilen von jeweils 5-50% und/oder ein in Wasser unlösliches dispergierbares Polymerisat, bei Feststoffgehalten der Dispersion von bis zu 70%, enthält. Über den Feuchtigkeitsgehalt des Spanmaterials im Augenblick der Harnstoffbehandlung ist jedoch nichts näheres gesagt. In dem Werk "Holzspanwerkstoffe" von Franz Kollmann, 1966, Seiten 165/166, ist lediglich allgemein festgestellt, daß die Endfeuchtigkeit der Holzspäne nach der Trocknung in der Regel zwischen etwa 3 und 6% liegen soll. Es ist nichts von irgendwelchen Problemen der Formaldehydfreisetzung oder über die Zugabe von Formaldehyd- absorbierenden Mitteln erwähnt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bisher bekannten Verfahren auszuschalten und ein Verfahren zu entwickeln, bei dem einerseits ein Formaldehyd-absorbierendes Mittel zugegeben wird, so daß eine Formaldehydfreisetzung praktisch verhindert wird und daß andererseits das Formaldehyd-absorbierende Mittel den Spänen so zugegeben wird, daß die fertigen Spanplatten in ihren Festigkeitseigenschaften, besonders die Zugfestigkeitseigenschaft, nicht beeinträchtigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Cellulose-enthaltenden Bestandteile bei der Behandlung mit der Dispersion einen Feuchtigkeitsgehalt in dem Bereich von 0 bis 6 Gew.-% haben.
Nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise zur Herstellung von Cellulose-haltigen Platten- bzw. Karton- bzw. Pappematerialien unter Verwendung von Formaldehyd-absorbierenden Mitteln und Zusatz dieser zu Cellulose-Bestandteilen mit geringem Feuchtigkeitsgehalt vor dem Leimen, wird eine maximale Penetration des Formaldehyd-absorbierenden Mittels erzielt. Zusätzlich zu der verringerten Freisetzung von Formaldehyd bei der Plattenherstellung und den fertiggestellten Produkten mit einem niedrigen Gehalt an freiem Formaldehyd, werden durch das erfindungsgemäße Verfahren Produkte mit guten und reproduzierbaren Festigkeitseigenschaften erhalten. Da im Gegensatz zu bisher bekannten Methoden das Formaldehyd-absorbierende Mittel nicht in direkten Kontakt mit dem verwendeten Leim gebracht wird, werden dieser und die Härtung in keinem wesentlichen Ausmaß beeinflußt, wodurch Produkte mit gleichmäßigeren und besser reproduzierbaren Festigkeitseigenschaften erhalten werden. Durch die Erfindung wird eine Verfahrensweise bereitgestellt zur Herstellung von Platten- bzw. Karton- bzw. Pappematerialien in reproduzierbarer Weise, die gute Zugfestigkeitseigenschaften und einen sehr geringen Gehalt an freiem Formaldehyd aufweisen, wodurch Fluktuationen und Beeinträchtigungen der Festigkeit vermieden werden, die beispielsweise bei der Behandlung von Spänen mit hohem Feuchtigkeitsgehalt auftreten können. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn Leime mit geringen Molverhältnissen verwendet werden, da hierbei andererseits eine weitere Verringerung des Molverhältnisses zu wesentlich verschlechterten Festigkeitseigenschaften führt. In nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkten, bei denen das Formaldehyd-absorbierende Mittel in die einzelnen Bestandteile penetriert ist, wird der mobile freigesetzte Formaldehyd wirksam von dem Mittel absorbiert. Produkte, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurden, weisen auch eine gute Dimensionsstabilität auf. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Neigung zur Hydrolyse des verwendeten Leims verringert wird, da das Molverhältnis nicht in nennenswertem Ausmaß beeinflußt wird.
Der Feuchtigkeitsgehalt der Cellulose-Bestandteile ist erfindungsgemäß so gewählt, daß die gewünschte Penetration erzielt wird und daß eine anschließende Trocknung bezüglich des bei der Platten- bzw. Pappeherstellung brauchbaren Feuchtigkeitsgehalts nicht notwendig ist. Der Feuchtigkeitsgehalt liegt im Bereich von 0 bis 6 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 Gew.-%. Im Hinblick auf den ursprünglichen hohen Feuchtigkeitsgehalt von beispielsweise Holzspänen muß das Cellulose-Material normalerweise vor der Behandlung mit dem Formaldehyd-absorbierenden Mittel getrocknet werden. Die Trocknung kann beispielsweise durchgeführt werden durch Heißluftblasen, wobei das Material nach der Trocknung eine Temperatur von etwa 80 bis 100°C aufweist. Die Temperatur des Materials bei der erfindungsgemäßen Behandlung ist nicht kritisch, sondern kann innerhalb weiter Grenzen von Raumtemperatur bis zu der Temperatur, die das Material direkt nach der Trocknung aufweist, variieren. Die Behandlung kann beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von 15 bis 90°C durchgeführt werden. Es wurde eine gewisse Verbesserung der Festigkeitseigenschaften der hergestellten Produkte beobachtet, wenn die Behandlung bei einer niedrigeren Temperatur durchgeführt wurde und die Behandlung wird so zweckmäßig bei einer Temperatur der Cellulose-Bestandteile von 20 bis 60°C durchgeführt.
Unter Cellulose-Bestandteilen und Cellulose-enthaltenden Bestandteilen sollen erfindungsgemäß Produkte von Holz und anderen nicht delignifizierten Cellulose-enthaltenden Materialien verstanden werden, die mechanisch gebrochen wurden, beispielsweise Holzspäne, Sägespähne, Fräsen-Späne, zerschnittene Produkte von Leim bzw. Flachs, Bagasse, Zuckerrohr und andere gröbere oder feinere Holzfasermaterialien usw. Späne sind das bevorzugte Cellulose-Material.
Erfindungsgemäß können Platten- bzw. Pappe- oder Kartonmaterialien hergestellt werden, die mehr als eine Schicht enthalten. In den Rahmen der Erfindung fällt auch, daß nur ein Teil der Mengen der Bestandteile in den Pappen- bzw. Plattenmaterialien mit Formaldehyd-absorbierendem Mittel behandelt wird. Für Platten aus einer Schicht wird zweckmäßig die gesamte Menge der Cellulose-Bestandteile behandelt und für mehrschichtige Platten wird zweckmäßig die gesamte Menge der Cellulose- Bestandteile mindestens einer Schicht behandelt. Für drei- und mehrschichtige Platten ist es möglich, nur die Mittelschicht oder Mittelschichten zu behandeln, wobei zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden, da es sich aufgrund von deren Porosität um den schwächsten Teil hinsichtlich der Festigkeit handelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf alle verschiedenen allgemein verwendeten Leime auf der Basis von Formaldehyd wie Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd- Harze und Gemische dieser Harze Mischkondensate von Harnstoff, Melamin und Formaldehyd und Mischkondensate-enthaltend phenolische Produkte, wie Phenol, Resorcin und Sulfitliquor, bzw. Sulfitablauge angewendet werden. Bei der Herstellung von Platten- bzw. Pappematerialien gemäß der Erfindung werden zweckmäßig Harnstoff- Formaldehyd-Harze oder Harnstoff-Melamin-Formaldehyd-Harze verwendet. Als Behandlungsmittel können bekannte Verbindungen verwendet werden, die zur Bindung von Formaldehyd geeignet sind. Als Beispiele für derartige Verbindungen können Stickstoff-enthaltende Verbindungen wie Melamin, Diazin-, Triazin- und Aminverbindungen genannt werden. Dabei ist wesentlich, daß die Verbindungen in die Cellulose-Bestandteile penetrieren bzw. eindringen können und es kann so in einigen Fällen notwendig werden, Lösungsmittel zu verwenden, die eine geeignete Verflüchtigungstemperatur aufweisen, z. B. Alkohole. Vorzugsweise werden wasserlösliche Verbindungen verwendet und besonders gute Ergebnisse wurden erhalten mit Harnstoff, welche Verbindungen neben der sehr wirksamen Absorption von Formaldehyd auch aus Umweltgründen und aus wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft ist.
Nach der Behandlung mit dem Formaldehyd-absorbierenden Mittel sollten die Cellulose-Bestandteile vor dem Leimen nicht getrocknet werden, da hierdurch andererseits das Formaldehyd-absorbierende Mittel, das in die Bestandteile eingedrungen ist, an die Oberflächen der Bestandteile wandern würde, woraus sich die vorstehend diskutierten negativen Auswirkungen ergeben würden. Falls eine Trocknung notwendig ist, sollte diese unter gesteuerten und milden Bedingungen durchgeführt werden. Die Konzentration des Formaldehyd-absorbierenden Mittels in den angewendeten wäßrigen Lösungen sollte so eingestellt werden, daß eine anschließende Trocknung vermieden wird. Die Menge des verwendeten Formaldehyd-absorbierenden Mittels, das als trocken angenommen wird, basierende auf trockenem Cellulose-Material liegt zweckmäßig im Bereich von 0,2 bis 2 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,5 Gew.-%.
Führt man die Behandlung mit wäßrigen Lösungen des Formaldehyd- absorbierenden Mittels durch, so sollte man darauf achten, daß der Wassergehalt niedrig gehalten wird, so daß die Penetration in die Bestandteile maximal ist. Beim Arbeiten mit Harnstofflösungen ist es zweckmäßig, Konzentrationen von 20 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise von 30 bis 50 Gew.-% zu verwenden. Um die Konzentration an Formaldehyd-absorbierenden Mitteln in Lösungen zu erhöhen, ohne eine Ausfällung zu riskieren, kann in an sich bekannter Weise erwärmt werden. Eine geeignete Weise zur Anwendung von Formaldehyd-absorbierenden Mitteln auf Cellulose- Materialien mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0-6 Gew.-% gemäß der Erfindung liegt in der Kombination des Formaldehyd- absorbierenden Mittels mit anderen üblichen Zusätzen, die bei der Platten- bzw. Pappeherstellung verwendet werden, wodurch die Menge der zugesetzen Flüssigkeit verringert wird. Das Formaldehyd-absorbierende Mittel kann zum Beispiel im Gemisch mit der Lösung des Härtungsmittels für den Leim oder in Lösungen von Holzkonservierungsmitteln usw. angewendet werden. Besonders zweckmäßig ist es, das Formaldehyd-absorbierende Mittel im innigen Gemisch mit einem Hydrophobierungsmittel zuzusetzen.
Bei der Herstellung von Spanplatten oder anderen Plattenmaterialien werden häufig Dispersionen von Paraffinwachsen als Hydrophobierungsmittel verwendet und diese Dispersionen werden im Gemisch mit dem Leim oder getrennt vor dem Leimen zugesetzt. Im allgemeinen werden Paraffinwachsdispersionen mit Wachskonzentrationen von 25 bis 65% verwendet und sie werden so zugesetzt, daß sich etwa 0,1 bis 1 Gew.-% trockenes Wachs basierend auf trockenen Spänen ergeben. Die Wachsdispersionen können anionisch, nicht-ionisch oder kationisch sein. Diese Dispersionen sind bekannte bzw. übliche Handelsprodukte und sie können zusätzlich zu dem verwendeten geladenen oder ungeladenen Emulgiermittel Schutzkolloide enthalten, wie Carboxymethylcellulose, Gelatine usw. Formaldehyd-absorbierende Mittel, wie Harnstoff, können in diese Dispersionen durch einfaches mechanisches Vermischen gemischt werden. Es ist äußerst günstig, das Formaldehyd-absorbierende Mittel durch inniges Vermischen mit einer Wachsdispersion zu versetzen, da hierdurch nicht nur die Gesamtmenge der zugesetzten Flüssigkeit verringert wird, sondern auch eine Schutzschicht von Wachs um die Cellulose-Bestandteile erzielt wird, und dies weiter dazu beiträgt, das Formaldehyd-absorbierende Mittel von dem Leim getrennt zu halten. Eine geeignete Dispersion zur erfindungsgemäßen Behandlung enthält 5 bis 50 Gew.-% Wachs und 5 bis 50 Gew.-% Harnstoff. Harnstoff-Wachs-Gemische werden zweckmäßig in Dispersionen mit einem Trockengehalt von 40 bis 65% verwendet.
Nach der erfindungsgemäßen Behandlung führt man die Leimung mit härtbaren Leimen auf Formaldehyd-Basis in üblicher Weise durch und das Pressen zur Erzielung der Platten- bzw. Pappematerialien wird bei üblichen Drücken und Temperaturen durchgeführt.
Als Leim verwendet man zweckmäßig Harnstoff-Formaldehyd-Harz oder Harnstoff-Melamin-Formaldehyd-Harz, wie vorstehend erwähnt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Leim ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz mit einem geringen Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd, da diese Harze von sich aus einen relativ geringen Gehalt an freiem Formaldehyd ergeben und da es für diese Harze besonders wichtig ist, das Molverhältnis nicht zu beeinflussen, was durch die erfindungsgemäße Behandlung vermieden wird. Niedrige Molverhältnisse beziehen sich hier auf Harz mit einem Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd im Bereich von 1 : 1,1 bis weniger als 1 : 1,4 und zweckmäßig im Bereich vom 1 : 1,20 bis 1 : 1,35.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu beschränken. Prozent- und Teileangaben beziehen sich auf Gew.-Prozente und Gew.-Teile, falls nicht anders angegeben.
Beispiele 1 A bis D
Bei allen Untersuchungen wurden Platten- bzw. Pappematerialien mit den Abmessungen 500 × 330 × 16 mm hergestellt durch Pressen von Teilchen, die mit einem Harnstoff-Formaldehyd-Harz mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd von 1 : 1,3 beleimt wurden. Die Preßzeit betrug 7,7 Sekunden pro mm und die Preßtemperatur betrug 185°C.
Die in der Tabelle gezeigten Werte sind Durchschnittswerte für 6 Platten. Die Messungen erfolgten 4 Tage nach der Herstellung der Platten. Der Gehalt an freiem Formaldehyd wurde nach der FESYP-Perforator-Methode gemessen, die z. B. im Britisch Standard 1811 beschrieben wird. Die Quellung und die innere Bindung wurden nach DIN 68761 gemessen. Der Vergleich jeder einzelnen Untersuchung bezieht sich auf Platten, die unter identischen Bedingungen hergestellt wurden, jedoch ohne Zusatz des Formaldehyd-absorbierenden Mittels. In allen anderen Fällen wurde Harnstoff in einer Menge von 1 Gew.-% bezogen auf die trockenen Teilchen als Formaldehyd-absorbierende Mittel verwendet.
Beispiele A und B
Diese Beispiele beziehen sich auf die Herstellung von einschichtigen Platten- bzw. Pappematerialien aus Holzteilchen. Der Harnstoff wurde als 40 gew.-%ige wäßrige Lösung zugesetzt. 150 g 60%ige Harzlösung wurden pro 1000 g Späne verwendet und als Härtungsmittel wurde eine 20%ige Ammoniumchloridlösung zu 1,9% bezogen auf trockenes Harz zugesetzt.
Beispiel C
Es wurden einschichtige Platten bzw. Pappen hergestellt mit einer Leimmenge entsprechend der in den Beispielen A und B verwendeten. Harnstoff wurde zu den Spänen in einer Wachsdispersion gefügt. Insgesamt wurden 33 g einer Wachsdispersion zugesetzt, die 12% Wachs und 30% Harnstoff enthielten.
Beispiel D
Bei dieser Untersuchung wurden 3schichtige Platten- bzw. Pappematerialien hergestellt mit einer Harnstoffbehandlung der Mittelschicht. Der Harnstoff wurde mittels einer Wachsdispersion entsprechend Beispiel C zugesetzt und zum Verleimen dieser Schicht wurden 125 g eines 60%igen Harzes verwendet. Die Oberflächenschichten wurden mit 200 g 60% Harz beleimt. Als Härtungsmittel wurde 1% Ammoniumchlorid verwendet und als Hydrophobierungsmittel für diese Schichten wurden 8 g Wachs pro 1000 g Teilchen verwendet.
Beispiel 2
Bei einem in vollem Maßstab durchgeführten Platten- bzw. Pappeherstellungsverfahren wurden dreischichtige Platten bzw. Pappen in einer Presse in einer Größe von 7500 × 2500 mm hergestellt. Die Mittelschichten der Platten bzw. Pappen dieses Verfahrens wurden mit Harnstoff mittels einer Wachsdispersion zur Bildung einer Menge von 10 g Harnstoff pro 1000 g Trockenteilchen versetzt. Es wurden entsprechende Leime und Wachse sowie Mengen wie in Beispiel 1 D verwendet. Vergleichsplatten bzw. -pappen wurden unmittelbar vor und nach den mit Harnstoff behandelten Platten bzw. Pappen hergestellt, so daß die gleichen Behandlungsbedingungen hinsichtlich Temperatur, Druck, Leimmenge, Teilchenqualität usw. erhalten wurden, wobei der einzige Unterschied darin lag, daß diese Platten- bzw. Pappematerialien mit einer Wachsdispersion ohne Harnstoff behandelt wurden. Bedingungen und Eigenschaften sind im folgenden aufgeführt.
Zur Bestimmung der Freisetzung des Formaldehyds aus den Platten bzw. Pappen in die Umgebung wurden 5 Platten mit den Abmessungen 2500 × 1250 mm jeweils an der Kante und mit ihren Frontoberflächen frei der Luft in geschlossenen Stahlkammern mit einem Luftvolumen von 15 m³ ausgesetzt. Die Kammern wurden mit Ventilatoren und Thermoregulatoren ausgerüstet, unterlagen jedoch keinem Luftaustausch nach außen. Es wurden häufig Luftproben entnommen, bis eine Gleichgewichtseinstellung erfolgt war. Eine Belüftung der Kammern erfolgte nicht.
Nach 2 Tagen ohne Belüftung bei 20°C und 40% relativer Feuchtigkeit bei einer Beladung der Stahlkammern von 1 m² Platten pro m³ Luft wurde die Formaldehyd-Konzentration in der Luft gemessen und erwies sich als 0,80 TpM (ppm) für den Vergleichsversuch und als 0,40 TpM (ppm) für die erfindungsgemäß behandelten Platten. Dies bedeutet eine 50%ige Verringerung durch den relativ geringen Harnstoffzusatz.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von cellulosehaltigen Pappe- bzw. Plattenmaterialien mit verminderter Formaldehydabgabe durch Vermischen von cellulosehaltigen Bestandteilen in Teilchenform, beispielsweise Holzspänen, mit härtbaren Leimen auf Formaldehydbasis, aus denen Formaldehyd freigesetzt werden kann, mit einem hydrophobierenden Mittel für die cellulosehaltigen Bestandteile und mit einem formaldehydabsorbierenden Mittel vor dem Pressen der Mischung unter Erhitzen, wobei die cellulosehaltigen Bestandteile vor der Leimzugabe mit einer wäßrigen Dispersion behandelt werden, welche das gelöste formaldehydabsorbierende Mittel in der wäßrigen Phase und ein Wachs als disperse Phase enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Cellulose-enthaltenden Bestandteile bei der Behandlung mit der wäßrigen Dispersion einen Feuchtigkeitsgehalt in dem Bereich von 0 bis 6 Gew.-% haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 1 bis 3 Gew.-% liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leim auf Formaldehydbasis ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd im Bereich von 1 : 1,1 bis weniger als 1:1,4 ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge der Cellulose-enthaltenden Bestandteile in mindestens einer Schicht der Pappe bzw. Platte mit Formaldehyd-absorbierenden Mitteln behandelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion 5 bis 50 Gew.-% Wachs und 5 bis 50 Gew.-% Harnstoff enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt der wäßrigen Dispersion im Bereich von 40 bis 65 Gew.-% liegt.
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