DE3403136A1

DE3403136A1 - Formaldehydbindendes mittel

Info

Publication number: DE3403136A1
Application number: DE19843403136
Authority: DE
Inventors: Efthalia Vergopoulo Karabournaki Thessaloniki Markessini
Original assignee: Enigma NV
Current assignee: Enigma NV
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1984-08-09
Anticipated expiration: 2004-01-31
Also published as: DE3403136C2; AU2381084A; PL144282B1; YU82786A; CA1225630A; IL70844A; ATA29784A; PT78066A; DK45184A; AU570028B2; NO169848B; JPS59147071A; DD232018A5; NO169848C; FI840448A0; PT78066B; SE8400509D0; GR79713B; MY8700455A; JPH0613686B2

Description

Platten, wie Spanplatten und dergleichen, werden unter Verwendung von Klebstoffen aus Holzcellulosematerialien hergestellt. Die bevorzugten Klebstoffe (oder Leime) sind solche auf Basis von Formaldehyd, wie Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Phenol-Formaldehyd- und Resorcin-Formaldehyd-Harze oder Gemische davon. Es ist eine wohlbekannte Tatsache, dass unter Verwendung dieser Klebstoffe hergestellte Platten einen Formaldehydgeruch haben, der sowohl schädlich als auch unangenehm ist. Formaldehyd wird sowohl während der Herstellung derartiger Platten als auch während ihrer Lagerung und Endverwendung emittiert.

Viele Verfahren zur Verhinderung der Emission von Formaldehyd wurden vorgeschlagen, aber sie sind alle entweder unwirksam oder verschlechtern die Eigenschaften der Platten oder erfordern komplizierte Anwendungsverfahren. Einige dieser Verfahren umfassen das Besprühen oder Ueberziehen durch Streichen der aus der Presse austretenden warmen Platten mit verschiedenen Lösungen, wie Lösungen von Harnstoff und/oder Ammoniak oder von Ammoniumsalzen. Im allgemeinen sind Verfahren dieses Typs für die industrielle Anwendung nicht erwünscht, weil sie zusätzliche Verfahrensstufen erfordern und jedenfalls nicht sehr wirksam sind.

Andere Verfahren umfassen die Verwendung sehr komplizierter Gemische einer grossen Anzahl von Komponen-

ten, von denen einige natürliche Leime sind. Diese Produkte sind ebenfalls nicht sehr wirksam. Einer ihrer Nachteile beruht auf der Tatsache,, dass die Eigenschaften von natürlichen Produkten nicht konstant sind.

Eine andere Methode zur Verringerung des Gehaltes an freiem Formaldehyd umfasst die Verwendung einer wässrigen Suspension von mit einem Spezialwachs beschichteten, durch Sprühkristallisation erzeugten Harnstoff granalien.

Auch dieses Verfahren erfordert eine separate Speiseleitung, weil das Produkt nicht der Klebstofformulierung selbst zugesetzt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein formaldehydbindendes Mittel zur Verfügung zu stellen, das den Formaldehydgeruch wirksam verringert, ohne die Eigenschaften der Platte zu verschlechtern, ohne die Reaktionsfähigkeit der Klebstofformulierungen zu verändern und ohne irgendwelche zusätzlichen Stufen bei der Herstellung von Spanplatten, Sperrholz oder Tischlerplatte'n zu erfordern.

Die Erfindung bezieht sich auf ein formaldehydbindendes Mittel für die Verwendung in Platten, die unter Verwendung von Klebstoffen auf Formaldehydbasis aus HoIzcellulosematerialien hergestellt werden; das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Lösung von

(a) mindestens einer organischen Hydroxylverbindung mit Ausnahme von einwertigen aliphatischen Alkoholen mit

1 bis 4 Kohlenstoffatomen und

(b) mindestens einem Amid

in Wasser aufweist. Das formaldehydbindende Mittel kann auch (c)

eine organische Verbindung, die als Lösungsmittel für (a) und (b) wirkt und auch mit Formaldehyd reagiert, und/ oder (d) eine in Wasser lösliche anorganische Verbindung enthalten. Die organische Verbindung (c) ist vorzugsweise ein einwertiger aliphatischer Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Die anorganische Verbindung (d) ist vorzugsweise ein Halogenwasserstoffsalz. Selbst wenn die einzelnen Komponenten in Wasser nicht löslich sind, können sie sich in Wasser lösen, wenn ein Gemisch derselben in Was-

10 ser auf 70 ⁰C erhitzt wird.

Vorzugsweise sind die organischen Hydroxyverbindungen [Komponente (a)] in Wasser oder in niederen einwertigen aliphatischen Alkoholen löslich. Beispiele von derartigen bevorzugten Hydroxylverbindungen sind bis zu 6 Kohlenstoffatomen enthaltende zweiwertige, dreiwertige und fünfwertige Alkohole, bis zu 6 Kohlenstoffatome enthaltende Monosaccharide, bis zu 12 Kohlenstoffatome enthaltende Disaccharide und Polysaccharide mit einer Ostwald-Viskosität von bis zu 200 mPas bei 25 ⁰C und einer Konzentration, die 37 % Refraktion entspricht. Andere Beispiele von bevorzugten Hydroxylverbindungen sind aromatische Alkohole und Phenole, die vorzugsweise allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben genannten zweiwertigen, dreiwertigen und/oder fünfwertigen Alkohole und/oder Monosaccharide, Disaccharide und/oder Polysaccharide verwendet werden. Die Phenole und aromatischen Alkohole können einwertige oder mehrwertige Phenole bzw. einwertige oder mehrwertige aromatische Alkoho-

30 Ie, die nur einen Benzolring enthalten, sein.

Spezifische Beispiele von geeigneten organischen Hydroxylverbindungen sind Monoethylenglycol, Diethylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit, Fructose, Mannose, Sorbit,

Dextrose, Saccharose, Maltose, Lactose, Dextrin, Phenol, Resorcin, Hydrochinon und dergleichen.

Vorzugsweise sind die Amide [Komponente (b)], die in dem erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittel verwendet werden, gleichfalls in Wasser oder in niederen einwertigen aliphatischen Alkoholen löslich. Besonders bevorzugt werden bis zu 6 Kohlenstoffatome enthaltende, aliphatische Amide und nur einen Benzolring enthaltende aromatische Amide.

Geeignete Beispiele von Amiden sind Harnstoff, Thioharnstoff, Formamid, Acetamid, Benzamid, Oxamid, Succinamid, Malonamid und dergleichen. 15

Gewünschtenfalls kann das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel zur Erhöhung der Löslichkeit zusätzlich Additive [Komponente (c)] enthalten, die niedere einwertige aliphatische Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol und dergleichen, sind.

Ein billigeres und wirksameres formaldehydbindendes Mittel wird erhalten, wenn anorganische Verbindungen [Komponente (d)] zugesetzt werden, die Vorzugsweise Halogenwasserstoffsalze, insbesondere Halogenide von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Calciumchlorid, sind.

Das Gewichtsverhältnis von organischer Hydroxylverbindung [Komponente (a) sowie Komponente (c), falls vorhanden] und anorganischer Verbindung [Komponente (d), falls vorhanden] zu Amid [Komponente ' (b)] beträgt vorzugsweise 10:100 bis 400:100, insbesondere 10:100 bis 200:100. Das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel

kann den üblichen Leimformulierungen in Mengen von 1 bis 10 X₃ vorzugsweise 3 bis 7 %_s an Feststoffen des formaldehydbindenden Mittels, bezogen auf das Gewicht des flüssigen Harzes, das 65 Gew.-% Harzfeststoffe enthält, zugesetzt werden.

Das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel kann 20 bis 80 Gew.-JS, vorzugsweise 50 bis 70 Gew.-i?, der wirksamen Bestandteile [Komponenten (a) und (b) sowie Komponenten (c) und/oder (d), falls vorhanden] enthalten. Der Wassergehalt des formaldehydbxndenden Mittels hängt von der Löslichkeit der wirksamen Bestandteile und der Menge an Wasser, die in den Leimformulierungen geduldet werden kann, ab.

Das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel kann hergestellt werden, indem man einfach die wirksamen Bestandteile und Wasser in einen Mischer gibt und mischt, bis die wirksamen Bestandteile gelöst sind. Dies kann bei Raumtemperatur oder bei einer erhöhten Temperatur bis zu 70 ⁰C erfolgen.

Das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel kann immer dann verwendet werden, wenn aus Holzcellulosematerialien unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis von Formaldehyd, wie Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Phenol-Formaldehyd- oder Resorcin-Formaldehyd-Harzen oder Mischungen davon, Platten hergestellt werden.

Wenn man das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel verwendet, ist es möglich, Platten herzustellen, die tatsächlich weniger als 10 mg freien Formaldehyd pro 100 g der trockenen Platte, bestimmt mittels der Perforatormethode Nr. EN 120 der F.E.S.Y.P. (Fede'ration Euro-

peenne des Syndicats des Pabricants de Panneaux de Particules), enthalten.

Die Menge der Verringerung des freien Formaldehyds hängt von vielen Paktoren ab und kann daher innerhalb weiter Grenzen schwanken. Wenn die Emission von freiem Formaldehyd hoch ist (höher als 50 mg Formaldehyd pro 100 g der trockenen Platte), kann die Verringerung hoch sein und 60 bis 85 % betragen. Wenn die Emission von freiem Formaldehyd verhältnismässig gering ist, das„heisst 20 bis 50 mg freier Formaldehyd pro 100 g der trockenen Platte, beträgt die maximale Verringerung gewöhnlich 50 bis 60 %. Der erzielte Betrag der Verringerung hängt auch von der Menge des verwendeten formaldehydbindenden Mittels ab: Je mehr formaldehydbindendes Mittel verwendet wird, desto niedriger ist die Menge an freiem Formaldehyd.

Wenn die wirksamen Bestandteile des formaldehydbindenden Mittels in Kombination miteinander verwendet werden, ist die Verringerung des freien Formaldehyds überraschenderweise viel höher als die Summe der Wirkungen der separaten Komponenten, und sie haben keine nachteilige Wirkung auf die Reaktionsfähigkeit der .Leimformulierung oder die Eigenschaften der Platten.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozente sind auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

In diesem Beispiel ist die Hydroxylgruppen enthaltende organische Verbindung Glycerin, und das Amid ist Harnstoff. Hier wird das Synergistische Verhalten dieser beiden Verbindungen, erläutert. Verschiedene Leimformulie-

rungen werden hergestellt, und jede wird ansehliessend zur Herstellung von Spanplatten verwendet.

Der Vergleich enthält keine der Komponenten des erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittels.

Die Probe 1 enthält sowohl Glycerin als auch Harnstoff, die Probe 2 enthält nur Glycerin, und die Probe 3 enthält nur Harnstoff.

Es ist aus den weiter unten folgenden Tabellen ersichtlich, dass Glycerin, wenn es für sich allein verwendet wird (Probe 2), ein sehr wirksames formaldehydbindendes Mittel ist, während Harnstoff (Probe 3) eine schlechtere Verringerung des Formaldehydes und schlechtere mechanische Eigenschaften und Wasserbeständigkeit ergibt; wenn jedoch Harnstoff in Kombination mit Glycerin verwendet wird (Probe 1), ergeben sich Werte, die denjenigen, die mit Glycerin für sich allein erzielt werden, äquivalent sind.

Man kann daher ein billigeres und weniger wirksames Produkt (Harnstoff) verwenden und es ebenso wirksam reagieren lassen als ein teureres und wirksameres Produkt (Glycerin). Die Wirksamkeit bezieht sich auf das Pormaldehydabsorptionsvermögen sowie auf die Aufrechterhaltung guter mechanischer Eigenschaften und einer guten Wasserbeständigkeit ohne Veränderung der Reaktionsfähigkeit der Leimformulierung und ohne die Notwendigkeit, für seine Verwendung irgendwelche speziellen Appa-

30 raturen zu verwenden.

In diesem Falle beträgt die Formaldehydreduktion in der Tat 46 %.

-X- nt

Die Formulierungen der verschiedenen verwendeten Proben sind folgendermassen:

	Glycerin (100#-ig)	Probe 1	Probe 2	Probe 3
5	Harnstoff (lOOSS-ig)	Gew.-	Gew.-	Gew.-
	Wasser	Teile	■ Teile	TeI Ie
		270	590	-
	% Feststoffe	320	-	590
	410	410	410
10	1000	1000	1000
	59	59	59

Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermassen :
15

	Vergleich	5	-	1	2	-	3	-
	g	-	g	g	308	g	-
Harnstoff-Formalde		-			-		308
hyd-Harz 65%-ig	3077	268	3077	3077	-	3077	-
20 (Molverhältnis		4000			4040		4040
F:H 1,27:1)		68			71		62
Härter	400	400	400	400
(Ammoniumchlorid
15Si-ig)
25 Paraffinemulsion 50#-ig 250	250	250	250
Ammoniak 25° Baume	5	5	5
Probe 1	308
Probe 2	-
Probe 3	-
30 Wasser	-
Summe	4040
Gelzeit in see	68

-y- 4S-

Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10 und 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200 ⁰C,

ρ
und der Druck beträgt 35 kg/cm . D:

erzeugten Platten sind 40 χ 56 cm.

ρ
und der Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der

Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.

Vergleich 1 2 3

Dichte (kg/m³) 683 669 663 657

Biegefestigkeit (N/mm²) 19,9 18,1 17,3 16,3

Zugfestigkeit (N/mm²) 0,73 0,72 0,71 0,63

2-Stunden-Dickenquellung (%) 5,2 4,9 4,5 5,4

24-Stunden-Dickenquellung (Ji) 51,4 49,9 47,4 53,1

Freier Formaldehyd 15,8 8,5 8,7 11,7 (mg/100 g trockene Platte)

Beispiel 2

Dies ist ein weiteres Beispiel, das das synergistische Verhalten von Glycerin und Harnstoff--bei der Verringerung des freien Formaldehydes in Spanplatten erläutert, während die mechanischen Eigenschaften der Platten sowie die Wasserbeständigkeit aufrechterhalten werden.

Der Vergleich enthält keine der Komponenten des erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittels. Probe 1 enthält beide Komponenten des erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittels, und Probe 2 enthält nur

eine der beiden Komponenten (die wirksamste der beiden Komponenten).

Es wird wiederum festgestellt, dass nur Probe 5 1 einen Gehalt an freiem Formaldehyd ergibt, der unter 10 mg pro 100 g der trockenen Platte liegt (was der gewünschte Wert für die Klasse E 1 ist), und die einzige Probe ist, die absolut gleichwertige mechanische Eigenschaften und Wasserbeständigkeit hat. Die Verringe-10 rung des Formaldehydes beträgt tatsächlich 34 %_.

Die Formulierungen der verschiedenen verwendeten Proben sind folgendermassen:

Glycerin (100^-ig) Harnstoff (100%-ig) Wasser

% Feststoffe

Probe 1	Probe 2
Gew.-Teile	Gew.-Teile
128	128
424	-
448	872
1000	1000
55,2	12,8

Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermassen:

Harnstoff-Formaldehyd-Harz

(Molverhältnis F:H = 1,27:1)

Härter (Ammoniumchlorid, 15%-ig)

Paraffinemulsion 50$-ig Ammoniak 25° Baume

Vergleich	1	2
g	ε	S

3077	3077	3077
400	400	400
250	250	250
5	5	5

Vergleich	1	2
-	268	-
-	-	268
268	-	-
4000	4000	4000
66	67	69

Probe 1
Probe 2
Wasser
Summe

Gelzeit in see

Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 10 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10, 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200 ⁰C,

ρ und der Druck beträgt 35 kg/cm .

zeugten Platten sind 40 χ 56 cm.

und der Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der er-

20 Vergleich 1 2

Dichte (kg/m³) 685 684 687

Biegefestigkeit (N/mm²) 20,7 20,6 19,4

Zugfestigkeit (N/mm²) 0,74 0,73 0,67

2-Stunden-Dickenquellung {%) 11,0 7,9 8,6

24-Stunden-Absorption {%) 23,5 32,2 23,7

Freier Formaldehyd l4,3 9,5 12,3

(mg/100 g trockene Platte)

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Wirksamkeit von Monoethylenglycol zusammen mit Harnstoff als formaldehydbindendes Mittel.

Es werden zwei Formulierungen hergestellt: der Vergleich ohne irgendeinen der Bestandteile des erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittels und Probe 1, die sowohl Monoethylenglycol als auch Harnstoff enthält.

Aus diesen beiden Leimformulierungen werden Platten hergestellt, und es wird auch hier bewiesen, dass mit dem erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittel unter Verwendung eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes, das

10 normalerweise als E 2 klassifizierte Platten liefert

(Vergleich), Platten erhalten werden, die als E 1 klassifiziert werden (Probe 1).

Die Verringerung des Formaldehydes beträgt .in diesem Falle 37 %> |

Die Formulierung der verwendeten Probe 1 ist folgendermassen;

20	Monoethylenglycol 100$-ig	25	% Feststoffe	Probe 1
	Harnstoff 100#-ig	Gew.-Teile
Wasser	360
365
275
1000
72,5

Die verwendeten Leimformulierungen sind folgenderdmassen:
30

Vergleich 1 g g

Harnstoff-Formaldehyd-Harz 65%-ig 3077 3077 (Molverhältnis P:H 1,27:1)

5 Härter 400 400

(Ammoniumchlorid 15#-ig)

Paraffinemulsion 50#-ig Ammoniak 25 Baume

Probe 1
Wasser
Summe
Gelzeit in see

Im Laboratorium werden einschichtige Platten 15 hergestellt, indem man jede.dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10, 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200 ⁰C, und

ρ der Druck beträgt 35 kg/cm . ten Platten sind 40 χ 56 cm.

250	-	250
VJl	268	5
4000	268
66	-
4000
60

2
der Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der erzeug-

Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
25

Dichte (kg/m-⁵)
Biegefestigkeit (N/mm ) Zugfestigkeit (N/mm²) 2-Stunden-Dickenquellung {%) 24-Stunden-Absorption (%) Freier Formaldehyd (mg/100 g trockene Platte)

Vergleich	1
685	684
20,7	20,2
0,74	0,74
11,0	8,6
23,5	22,6
14,3	9,0

Beispiel 4

In diesem Beispiel wird das synergistische Verhalten von Monoethylenglycol und Harnstoff erläutert.

Platten werden aus drei verschiedenen Formulierungen hergestellt: dem Vergleich, bei dem keine Bestandteile des erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittels verwendet werden, der Probe 1, worin beide Bestandteile des erfindungsgemässen formaldehydbindenden Mittels verwendet werden, und der Probe 2, worin nur einer dieser Bestandteile verwendet wird.

Es ist aus den erhaltenen Resultaten, die weiter unten wiedergegeben werden, ersichtlich, dass Probe 1, die beide Bestandteile enthält, viel wirksamer ist als Probe 2, die nur einen Bestandteil (den wirksamsten der beiden Bestandteile) enthält.

Die in diesem Falle erhaltene Verringerung des Formaldehyds beträgt 32 %.

Die Formulierungen der verschiedenen verwendeten Proben sind folgendermassen:

Probe 1 Probe 2

Gew.-Teile Gew.-Teile

Monoethylenglycol 100%-ig Harnstoff ΙΟΟί-ig

Wasser
30

% Feststoffe

Die Leimformulierungen sind folgendermassen:

230	580
350
420	420
1000	1000
58	58

	'24	-	1	3403136	2	-
	Vergleich	-	g	g	268
	' g	268			-
Harnstoff-Formaldehyd-Harz		4000	3077	3077	4000
65^-ig	3077	70			76
(Molverhältnis F:H = 1,27:1)
Härter		400	400
(Ammoniumchlorid 15Jf-ig)	400	250	250
Paraffinemulsion 50#-ig	250	5	Ul
Ammoniak 25° Baume	VJl	268
Probe 1	-
Probe 2	-
Wasser	4000
Summe	71
Gelzeit in see

Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10, 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200 ⁰C,

ρ
und der Druck beträgt 35 kg/cm . D: erzeugten Platten sind 40 χ 56 cm.

ρ
und der Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der

Dichte (kg/m³)

2 30 Biegefestigkeit (N/mm )

Zugfestigkeit (N/mm²) 2-Stunden-Dickenquellung {%) 24-Stunden-Absorption (%)

Freier Formaldehyd 35 (mg/100 g trockene Platte)

Vergleich	*r-i*	2
688	688	687
17,6	17,6	17,5
0,55	0,60	0,56
) 6,7	4,9	4,7
20,1	20,1	19,5
15,0	10,3	12,3

z 22.

Beispiel 5

In diesem Beispiel werden die Verwendung eines Harzes mit einem anderen Molverhältnis sowie verschiedene Zugabemengen des formaldehydbindenden Mittels selbst erläutert. ·

Das verwendete formaldehydbindende Mittel hat die folgende Formulierung:

10	Glycerin 100#-ig	Gewichtsteile
Harnstoff 100#-ig	270
Wasser	318
	412
15 % Peststoffe	1000
58,8

Die in den verschiedenen Proben verwendeten Leimformulierungen sind folgendermassen:

Vergleich 12 3

g g g g

Harnstoff-Formaldehyd-Harz 65%-ig (Molver- 3077 3077 3077 3077 hältnis F:H = 1,4:1)

Härter ■ 293 380 380 38O (Ammoniumchlorid 1555-ig)

Paraffinemulsion 5O5S-ig Ammoniak 25° Baume Formaldehydbindendes Mittel 30 Wasser
Summe
Gelzeit in see

Im Laboratorium werden einschichtige Platten

250	-	250	250	250
5	375	5	5	5
000	154	215	375
73	134	73	-
4000	4000	4087
73	72	75

Ο';./-": ..Ό"' 340313ί

hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10, 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200 ⁰C,und der Druck beträgt 35 kg/cm².
Platten sind 40 χ 56 cm.

Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der erzeugten

680	687	685	688
22,0	22,5	22,3	21,6
0,61	0,63	0,66	0,64
10,1	9,3	8,8	9,5
20,6	21,8	21,0	21,5
22,2	13,0	10,1	9,5

Vergleich 1 2 3

Dichte (kg/m⁵)
Biegefestigkeit (N/mm ) 15 Zugfestigkeit (N/mm²) 2-Stunden-Dickenquellung {%) 24-Stunden-Dickenquellung (%) Freier Formaldehyd (mg/100 g trockene Platte)

Es wird festgestellt, dass die mechanischen

Eigenschaften und die Wasserbeständigkeit der Platten gleichwertig sind und dass die Verringerung des Formaldehyds 4l % im Falle von Probe 1, 55 % im Falle von Probe und 57 % im Falle von Probe 3 beträgt.

Beispiel 6

In diesem Beispiel werden sechs verschiedene Typen von Polyalkoholen, zwei verschiedene Typen von ^O Amiden, ein einziges Additiv und verschiedene Verhältnisse von Alkohol zu Amid, die einen Bereich von 57,5/100 bis 385/IOO umfassen, erläutert.

Die verschiedenen Typen von formaldehydbindenden Mitteln, die verwendet werden, sind folgendermassen:

Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe. 5 . Probe 6. .

Dextrose	230	-	-	-	-	-
Diethylenglycol	-	330	-	-	-	-
Monoethylenglycol	-	-	260	-	-	110
Glycerin	-	-	-	500	-	-
Saccharose	-	-	-	-	-	110
Sorbit	-	-	-_	-		-
Methanol	-	-	200	-	14O	80
Harnstoff	400	300	-	130	350	330
Thioharnstoff	-	-	170	-	-	-
Wasser	370	370	370	370	370	370
Summe	1000	1000	1000	1000	1000	1000
% Peststoffe	63	63	63	63	63	63
Gewichtsverhältnis Alkohol/Amid	57,5/100	110/100	270/100	385/IOO	80/100 ·	91/100

Alle oben erwähnten Zahlen sind Gewi'chtsteile.

20

Vergleich 12 3 4 5 6

Harnstoff-Formaldehyd-Harz 3077 3077 3077 3077 3077 3077 3077

65#-ig (Molverhältnis F:H =

Härter 400 500 500 -500 500 500 500

(Ammoniumchlorid, 15%-ige

Lösung)

Paraffinemulsion 5Of_o-ig 250 250 250 250 250 250 250

Ammoniak 25° Baume 5 - - - -

Formaldehydbindendes Mittel

Probe 1 307 -

Probe 2 . 307

Probe 3 - - 307 -

Probe 4 - - - - 307

Probe 5 _____ 307

Probe 6 _______ 307

Wasser 268 -_ -_ -_ -_ -_ -_

Summe 4000 4134 4134 4134 4134 4134 4134

Gelzeit in see ' 65 66 65 67 66 62 69

-P^ CD GO

Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 1O₃ 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200 ⁰C,

ρ und der Druck beträgt 35 kg/cm . D:

erzeugten Platten sind kO χ 56 cm.

2
und der Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der

Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte:

Vergleich	1	2	3	4	5	6.
688	689	687	685	690	685	692
19,6	19,5	18,3	19,5	20,1	19,3	19,4
0,71	0,69	0,67	0,73	0,74	. 0,72	0,70
;) 7,o	6,5	5,0	5,5	6,1	6,5	6,2
<) 19,7	19,3	20,0	19,8	19,5	20,1	19,9
16,1	8,9	8,6	11,0	9,0	9,8	•8,5

Dichte (kg/m⁵)

Biegefestigkeit (N/mm )

2
Zugfestigkeit (N/mm )

2-Stunden-Dickenquellung (%)
24-Stunden-Dickenquellung (%)
Freier Formaldehyd
(mg/100 g trockene Platte)

Formaldehydverringerung '(%) - 45 47 32 44 39 47

GO CT)

34031

- 2JK--

Die oben zusammengestellten Resultate beweisen, dass alle verwendeten Proben Werte ergeben, die dem Vergleich äquivalent sind, während die Verringerung des Formaldehyds in der Grössenordnung von 32 bis 47 % liegt.

Beispiel 7

In diesem Beispiel werden drei verschiedene Typen von Hydroxylgruppen enthaltenden organischen Verbindungen, nämlich Dextrin, Phenol und Resorcin, verwendet .

Ein einwertiger Alkohol, der als Additiv wirkt und von Methanol verschieden ist, wird ebenfalls erläutert, nämlich Ethylalkohol.

Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4

Monoethylenglycol	230	-	-	-
Dextrin	-	140	-	-
Phenol	-	-	130	-
Resorcin	-	-	-	130
Methanol	-	140	130	130
Ethanol	80	-	-	-
Harnstoff	350	350	370	370
Wasser	340	370	370	370
	1000	1000	1000	1000
% Peststoffe	66	63	63	63

Alle oben aufgeführten Zahlen sind Gewichtsteile. Die Proben von formaldehydbindenen Mitteln werden in diesem Beispiel verwendet, um einen Teil des

verwendeten Harzes zu ersetzen.

Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermassen:

	Vergleich 1	Formaldehydbindendes Mittel	-	g	2	3	4
	g	Probe 1	-	2770	g	g	g
Harnstoff-Formaldehyd-	3077	Probe 2	-		2770	2770	2770
Harz (Molverhältnis		Probe 3	• 268
F:H = 1,27:1)		Probe 4	4000	500
Härter	400	Wasser	65		400	450	400
(Ammoniumchlorid,		Summe
15%-ige Lösung)		Gelzeit in see	250
Paraffinemulsion 50#-ig	2·5Ο		-	250	250	250
Ammoniak 25 Baume	5		-	-	-
307
	-	-	-
-	307	-	-
-	-	307	-
	-	-	307
3827
64	3727	3777	3727
62	63	63

25 Im Laboratorium werden einschichtige Platten

hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10, 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm.

Die Temperatur der· Presse beträgt 200 ⁰C, und der Druck beträgt 35 kg/cm
sind 4o χ 56 cm.

ρ
beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der gepressten Platten

Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; eS| handelt sich um Durchschnittswerte.

Vergleich	1	2	3	4
702	698	695	705	710
20,1	19,5	19,7	20,0	20,8
0,75	0,70	0,75	0,73	0,72
7,1	6,8	6,5	6,3	6,6
20,3	21,5	21,3	21,8	21,3
13,1	9,6	9,2	8,2	10

Dichte (kg/m-⁵)
Biegefestigkeit (N/mm )
Zugfestigkeit (N/mm²)
2-Stunden-Dickenquellung {%)
24-Stunden-Dickenquellung (%)
Freier Formaldehyd
(mg/100 g trockene Platte)

Formaldehydverringerung (%) 27 30 37 24 \ro

Die oben angegebenen Resultate beweisen, dass alle Proben Werte haben, die denjenigen der Vergleichsprobe, die kein formaldehydbindendes Mittel enthält, äquivalent sind, obgleich das letztere in den anderen Formulierungen eine äquivalente Menge Harnstoff-Formaldehyd-Harz ersetzt. Die Verringerung des Formaldehydes variiert in diesem Beispiel von.24 bis 37 %»

Beispiel 8

In diesem Beispiel wird nur ein Typ von formaldehydbindendem Mittel verwendet, und das Harz ist ein Phenol-Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz.

Das verwendete formaldehydbindende Mittel hat die folgende Formulierung:

Gewichtsteile

Monoethylenglycol 300

Harnstoff · 330

Wasser 370

. 1000

Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermassen:

Vergleich 1

Phenol-Melamin-Harnstoff-

Formaldehyd-Harz 63%-ig 5β00 5600

Härter (15,5$-ige wässrige Ammoniumchloridlösung)

30 Paraffinemulsion 50#-ig Formaldehydbindendes Mittel Summe

Gelzeit in see

840	840
150	150
—	560
6590	7150
73	79

ρ
und der Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der

erzeugten Platten betragen 40 χ 56 cm.

Vergleich	1
705	695
26,2	25,9
0,27	0,26
2,7	2,6
7,1	6,2
12,0	11,3
12,8	7

Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.

Dichte (kg/m³)

15 Biegefestigkeit (N/mm²)

2 Zugfestigkeit (N/mm )

Zugfestigkeit VlOO (N/mm²) 2-Stunden-Dickenquellung (%) 24-Stunden-Dickenquellung (%) 20 Freier Formaldehyd (mg/100 g trockene Platte)

Formaldehydverringerung (%) - 45

Die oben aufgeführten Resultate beweisen, dass das erfindungsgemässe formaldehydbindende Mittel auch

für Phenol-Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze verwendet werden kann und die Emission von freiem Formaldehyd beträchtlich verringert, ohne die Eigenschaften der Platten nachteilig zu beeinflussen.
30

Beispiel 9

In diesem Beispiel enthält das verwendete formaldehydbindende Mittel eine anorganische Verbindung

[Komponente (d)], die in diesem Falle Natriumchlorid ist.

Das verwendete formaldehydbindende Mittel hat die folgende Formulierung:

	Gewichtsteile
Monoethylenglycol 100^-ig	270
Harnstoff 100#-ig	318
Natriumchlorid 100#-ig	50
Wasser	362
Summe	1000
% Feststoffe	. ' 63,8

Die in den verschiedenen Proben verwendeten

Leimformulierungen sind folgendermassen:

Vergleich 1 g g

Harnstoff-Fofmaldehyd-Harz 3077 2770 (Molverhältnis F:H = 1,27:1)

Härter 400

(Ammoniumchloridj 15^-ige Lösung)

25 Paraffinemulsion 50$-ig

Ammoniak 25° Baume Formaldehydbindendes Mittel Wasser
Summe
30 Gelzeit in see

Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf

250	-	250
VJI	268	-
4000	307
65	-
3777
64

25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10, 9 und 8 Sekunden/mm gepresst. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200 ⁰C,

und der Druck beträgt 35 kg/cm . Die Abmessungen der gepressten Platten sind 40 χ 56 cm.

Dichte (kg/m·⁵)

ο Biegefestigkeit (N/mm )

2 Zugfestigkeit (N/mm ) 2-Stunden-Dickenquellung {%) 24-Stunden-Dickenquellung {%) Freier Formaldehyd (mg/100 g trockene Platte)

Formaldehydverringerung (%)

Vergleich	1
695	699
19,9	19,5
0,71	0,73
7,0	6,6
20,5	20,8
17	9,5

Die Resultate beweisen, dass die das formaldehydbindende Mittel enthaltende Probe Werte ergibt, die denjenigen der Vergleichsprobe äquivalent sind, und zwar trotz der Tatsache, dass das formaldehydbindende Mittel einen Teil des Harnstoff-Formaldehyd-Harzes in der Formulierung ersetzt. Die Verringerung des Formaldehyds beträgt 44 %.

Claims

Patentansprüche

1. Formaldehydbindendes Mittel für die Verwendung in Platten, die aus Holzcellulosematerialien unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis von Formaldehyd hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Lösung von

(a) mindestens einer organischen Hydroxylverbindung mit Ausnahme von einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis H Kohlenstoffatomen und
(b) mindestens einem Amid
in Wasser aufweist.

2. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich (c) eine organische Verbindung enthält, die als Lösungsmittel für (a) und (b) wirkt und auch mit Formaldehyd reagiert.

3. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (c) ein einwertiger aliphatischer Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.

4. Formaldehydbindendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem (d) eine in Wasser lösliche anorganische Verbin-

30 dung enthält.

5. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (d) ein wasserlösliches Halogenwasserstoffsalz ist.

O=J "U 1Ό"3403Ί36

6. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 5_S dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (d) ein wasserlösliches Halogenid eines Alkalimetalls oder eines Erdalkalimetalls ist.

7. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (d) Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Calciumchlorid ist.

8. Formaldehydbindendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) in Wasser oder in einem einwertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis ^l Kohlenstoffatomen löslich ist.

9. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (a) aus bis zu 6 Kohlenstoffatome enthaltenden zweiwertigen, dreiwertigen und fünfwertigen Alkoholen, bis zu 6 Kohlenstoffatome . enthaltenden Monosacchariden, bis zu 12 Kohlenstoffatome enthaltenden Disacchariden und Polysacchariden mit einer Ostwald-Viskosität bis zu 200 mPas bei 25 ⁰C und einer Konzentration, die 37 % Refraktion entspricht, gewählt ist.

10. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (a) aus aromatischen Alkoholen und Phenolen gewählt ist.

11. Formaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (a) aus nur einen Benzolring enthaltenden einwertigen und mehrwertigen aromatischen Alkoholen sowie einwertigen und mehrwertigen Phenolen gewählt ist.

12. Pormaldehydbindendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (b) in Wasser oder in einem einwertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen löslich ist.

13. Pormaldehydbindendes Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (b) aus bis zu 6 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Amiden und nur einen Benzplring enthaltenden aromatischen

10 Amiden gewählt ist.

14. Pormaldehydbindendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Komponente (a) plus Komponenten

(c) und (d), falls vorhanden, zu Komponente (b) 10:100 bis 400:100 beträgt.

15· Pormaldehydbindendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es 20 bis 80 Gew.-# der wirksamen Bestandteile enthält.

l6. Verfahren zur Herstellung des formaldehydbindenden Mittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
(a) mindestens eine organische Hydroxylverbindung mit Ausnahme von einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,

(b) mindestens ein Amid sowie

(c) gegebenenfalls mindestens eine organische Verbindung, die als Lösungsmittel für (a) und (b) wirkt und auch

mit Formaldehyd reagiert, und

(d) gegebenenfalls eine in Wasser lösliche anorganische Verbindung

und Wasser bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis

70 ⁰C mischt.

17. Verfahren nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (c) einen ein-

5 wertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis k Kohlenstoffatomen verwendet. *

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (d) ein wasserlösliches Halogenwasserstoffsalz verwendet.

19. Verfahren nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (d) ein wasserlösliches Halogenid eines Alkalimetalls oder eines Erd-

alkalimetalle verwendet.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (d) Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Calciumchlorid verwendet.

.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche l6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) in Wasser oder in einem einwertigen aliphatischen Alkohol mit 1 bis k Kohlenstoffatomen löslich ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) aus bis zu 6 Kohlenstoffatome enthaltenden zweiwertigen, dreiwertigen und fünfwertigen Alkoholen, bis zu 6 Kohlenstoffatome

30 enthaltenden Monosaccharide^ bis zu.12 Kohlenstoffatome enthaltenden Disacchariden und Polysacchariden mit einer- Ostwald-Viskosität bis zu 200 mPas bei 25 ⁰C und einer Konzentration, die 37 % Refraktion entspricht, gewählt ist.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) aus aromatischen Alkoholen und Phenolen gewählt ist.

2k. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (a) aus nur einen Benzolring enthaltenden einwertigen und mehrwertigen aromatischen Alkoholen sowie einwertigen und mehrwertigen Phenolen gewählt ist.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (b) in Wasser oder in einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen löslich ist.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (b) aus bis zu 6 Kohlenstoffatome enthaltenden aliphatischen Amiden und' nur einen Benzolring enthaltenden aromatischen Amiden ge-

20 wählt ist.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis

26, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Komponente (a) plus Komponenten (c) und (d), falls vorhanden, zu Komponente (b) 10:100 bis 400:100 beträgt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis

27, dadurch gekennzeichnet, dass das formaldehydbindende Mittel 20 bis 80 Gew.-? der wirksamen Bestandteile

30 enthält.

29. Verfahren zur Herstellung von Platten aus Holzcellulosematerialien unter Verwendung eines Klebstoffes auf Basis von Formaldehyd, dadurch gekennzeich-

net, dass man dem Klebstoff ein formaldehydbindendes Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zusetzt.

30. Platten, hergestellt nach deiri Verfahren 5 nach Anspruch