DE3789635T2

DE3789635T2 - Verfahren zur Verleimung von wasserdurchdringbaren Zelluloseteilchen.

Info

Publication number: DE3789635T2
Application number: DE3789635T
Authority: DE
Inventors: Vergopoulou Efthali Markessini
Original assignee: Enigma NV
Current assignee: Enigma NV
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2007-05-30
Also published as: DE3789635D1; FI872516A; ES2052597T3; FI88725B; EP0252867B1; NO169295C; JPS63258945A; NO872323D0; DK283787D0; RU2055856C1; CA1290085C; MX168753B; FI872516A0; NZ220437A; DK283787A; NO872323L; PL157068B1; HU207108B; US4886854A; FI88725C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Binden wasserdurchdringbarer Celluloseteilchen durch Polykondensation von Amino- oder Phenolharzen auf Basis Formaldehyd, das die Verwendung geringerer Mengen von Harzfeststoffen ermöglicht, und wobei gleichzeitig das freie Formaldehyd der entstehenden Platte reduziert wird, ohne daß dabei Bindefestigkeit verloren geht, ohne daß irgendwelche zusätzlichen Produktionsschritte erforderlich werden, ohne daß die Aushärtungsgeschwindigkeit in der Produktion geändert werden müßte, ohne daß Boilerprobleme beim Verbrennen von Spanplattenschleifstaub oder Besäumabfälle verursacht würden und ohne daß die Bindeeigenschaften der Harzmischung reduziert würden.
Die FR-A-2 406 658 schlägt vor, das Problem der Reduktion ungewünschten Formaldehydgeruchs in Bindemitteln für Platten dadurch zu lösen, daß in das Harz ein Harnstoffüberschuß eingebaut wird.
Die US-A-4 186 242 erläutert, daß ein weiterer, üblicher Weg zur Beseitigung dieses Problems der Einbau von Ammoniumligninsulfonaten ist.
Des weiteren ist aus der BE-A-832 584 bekannt, daß ein Teil des Bindemittels direkt durch dieselbe Gewichtsmenge eines Sulfonatsalzes ersetzt werden kann.
Die GB-A-1 038 077 beschäftigt sich mit einer Bindemittelzusammensetzung aus einem reduzierenden Zucker oder einem Zucker, der unter Hydrolyse einen reduzierenden Zucker bildet; einer Harnstoff-Formaldehyd-Komponente, die eine Mischung von Harnstoff und Formaldehyd und/oder ein Kondensationsprodukt von Harnstoff und Formaldehyd; und Furfurylalkohol umfaßt. Diese Mischung kann bei der Herstellung von Kernen und Formen für Gießereizwecke verwendet werden.
Ebenso lehrt die EP-A-41 745 den Zusatz von Ligninsulfonaten zu Formaldehyd- Bindemittelzusammensetzungen, was gewisse Eigenschaften wie auch die Formaldehyd-Emmissionen verbessert.
Die GB-A-624 437 offenbart eine Zusammensetzung, die Formaldehyd, Harnstoff, Phenol, lösliche Stärke, Natriumcarbonat und Wasser enthält und für die Herstellung eines synthetischen Harzes dient.
Die GB-A-1 333470 offenbart eine Lösung, die ein Phenol-Formaldehyd-Harnstoffharz und Natriumligninsulfonat enthält.
Die GB-A-1 293744 offenbart eine Lösung, die ein Phenol-Formaldehyd-Harnstoffharz und Ammoniumligninsulfonat enthält.
Die US-A-4 339 361 beschreibt ein Verfahren für die Herstellung eines wasserverdünnbaren, wärmehärtenden, wenig freies Phenol enthaltenden Resols aus einerwäßrigen Formaldehydlösung, Phenol und Maissirup.
Der nächstkommende Stand der Technik ist die GB-A-1 36 008, Beispiel 6, Mischung 1, die den Zusatz einer wäßrigen Lösung von Dextrose und Harnstoff zu einer Harnstoff-Formaldehydharz-Formulierung beschreibt, um das freie Formaldehyd in Platten, die mit dieser Leimrezeptur erzeugt wurden, zu reduzieren.
Im wesentlichen ist die GB-A-2-136 008 auf ein Formaldehyd-Bindemittel gerichtet, das für den Fall des Einsatzes bei der Plattenherstellung aus Lignincellulosematerialien Bindemittel auf Formaldehydbasis verwendet, die eine wäßrige Lösung von
a) wenigstens einer organischen Hydroxylverbindung mit Ausnahme von C&sub1;&submin;&sub4; aliphatischen Monohydratalkoholen und
b) wenigstens ein Amid enthält;
und auf ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus Ligninicellulosematerialien unter Verwendung eines Bindemittels auf Basis Formaldehyd, wobei das beanspruchte Formaldehydbindemittel dem Leim zugesetzt wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil solcher Harze durch einen Ersatzstoff ersetzt wird, der aus einer wäßrigen Lösung mit einem pH-Wert von 6-14
a) wenigstens eines Aldehydes mit wenigstens einem Amid und/oder wenigstens einem Phenol und
b) einem Zucker oder einem Zuckerderivat oder Melasse oder einer Stärke oder deren Abbauprodukten oder einer Mischung davon, und/oder
c) einem rohen und/oder behandelten Ligninsulfonat
besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von a) zu b) und/oder c) 1.0 bis 15.0 : 1 ist.
Die GB-A-2 136 008 gibt jedoch keinen Hinweis darauf, wie man Platten mit wesentlich besserer Kernfestigkeit und besseren Dickenwachstum erzielen kann, unter Aufrechterhaltung der Emissionsmenge von freiem Formaldehyd.
Vorzugsweise erhält der Ersatzstoff 40-52 Gewichtsprozent Wasser.
Das Aldehyd ist vorzugsweise Formaldehyd, z. B. in der Form von Paraformaldehyd oder Acetaldehyd. Das Amid ist vorzugsweise hauptsächlich Harnstoff oder Thioharnstoff oder deren Homologe, oder Melamin, Benzoguanamin oder Dicyandiamid oder deren Homologe. Das Phenol ist vorzugsweise Phenol selbst, oder Resorcinol.
Unter den Zuckern und Zuckerderivaten und Mischungen davon sind hauptsächlich Dextrose, Glukose, Fruktose oder Sucrose oder Mischungen davon, wie z. B. Maissirup, bevorzugt. Unter den Stärken interessieren Weizenstärke, modifizierte Stärken und Dextrin-Leim.
Beispiele von rohen Ligninsulfonaten sind Schwarzlauge und ähnliche Produkte, und Beispiele für behandelte Ligninsulfonate sind Natrium-, Kalzium- und Aminoniumligninsulfonat.
Die Kombination von a) mit b) und/oder c) zeigt ein synergistisches Verhalten. Wenn nur die Einzelkomponenten dem Harz zugefügt werden, geben sie keine guten Platten; werden sie jedoch in Kombination zugefügt, ergibt sich eine Verbesserung der erzielten Platteneigenschaften. Der im vorliegenden Verfahren verwendete Ersatzstoff (berechnet als 100% Feststoff) kann bis zu 30% der verwendeten Harzfeststoffe ersetzen. Er wird jedoch nicht in Mengen zugesetzt, die den ersetzten Mengen gleichen, sondern in Mengen von 50-90% der ersetzten Harzmenge (die Berechnung bezieht sich auf Gewichtsprozente und auf alle Produkte als 100% Feststoff).
Der im vorliegendem Verfahren verwendete Ersatzstoff kann daher wegen seines synergistischen Verhaltens das Harz in Mengen von 110% bis zu 200% seines eigenen Gewichtes ersetzen. Wenn er in geringeren Mengen, z. B. bis zu 15%, zugesetzt wird, ergibt sich eine beträchtliche Verbesserung in den Eigenschaften des Endproduktes. Wird er in höheren Mengen zugefügt, d. h. bis zu 30%, ergibt sich kein Unterschied in den Eigenschaften des Endproduktes, sondern es wird das freie Formaldehyd beträchtlich reduziert und die Menge des eingesparten Harzes beträchtlich erhöht.
Die Bindung wird durch Härtung der Harzmischung bei erhöhten Temperaturen und Drücken nach an sich bekannten Verfahren bewerkstelligt. Der Ersatzstoff kann in allen Produkten Verwendung finden, wo Amino- und Phenolharze für das Binden von Lignincelluloseprodukten verwendet werden, ob es sich nun um Holzteilchen für die Spanplattenproduktion in einer Plattenpresse, oder um Kalander- oder Holzfurnier wie in der Sperrholzproduktion handelt.
Es ist sehr interessant festzustellen, daß das Produkt auch eine gute Leimbindung zeigt. Diese ansonsten "Grünfestigkeit" genannte Eigenschaft ist bei einigen Typen von Spanplattenanlagen erwünscht, insbesondere bei Anlagen mit Mehretagenpresse und in Sperrholzfabriken, insbesondere denjenigen mit einer Vorpresse.
Die Qualität der hergestellten Platten wurde während 6 Monaten wöchentlich kontrolliert, und es wurde keine Verschlechterung der Eigenschaften beobachtet. Dies beweist, daß kein Polymerabbau stattfindet und die Alterungseigenschaften der Platten vergleichbar mit denjenigen normal hergestellter Platten sind.
Die im vorliegenden Verfahren verwendeten Ersatzstoffe können durch einfaches Mischen der Komponenten hergestellt werden. Um eine annehmbare Lagerbeständigkeit des Ersatzstoffes zu erzielen, wird eine Base zugefügt und der pH- Wert auf einen Bereich von 6-14 eingestellt.
Bisher in der Technik bekannt gewordene Ersatzstoffe für Kunstharz konnten nicht derart hohe Mengen von Harz durch geringere Mengen des Ersatzstoffes erfolgreich ersetzen und gleichzeitig das freie Formaldehyd der Platten reduzieren ohne irgendwelche Verluste in der Bindefestigkeit in Kauf zu nehmen, ohne irgendwelche Zusatzschritte in der Produktion zu erfordern, ohne die Härtungsgeschwindigkeit zu ändern, ohne irgendwelche Boilerprobleme beim Verbrennen von Spanplattenschleifstaub oder Besäumabfall zu verursachen und ohne die Bindeeigenschaften der Harzmischung zu verschlechtern.
Insbesondere sind gewisse bekannte Ersatzstoffe Ligninsulfonate, Natriumchlorid oder Mischungen von Formaldehyd mit Harnstoff und Natriumchlorid. Es ist auch bekannt, daß Ligninsulfonate nicht in Mengen von mehr als 10% zum Einsatz kommen können, da ansonsten die Platteneigenschaften verschlechtert werden.
Es ist auch bekannt, daß der Zusatz von Halogensalzen allein einen Teil des Harzes erfolgreich ersetzen kann, aber mit den folgenden Beschränkungen:
- Hohe Ersatzmengen, über 6-8%, können nicht zum Einsatz gelangen, da sich ansonsten die Platteneigenschaften verschlechtern.
- Ein Ersatz wird im Verhältnis 1 : 1 erzielt, während im Fall des erfindungsgemäßen Ersatzstoffes das Verhältnis 1.1 bis 2.0 : 1 ist.
- Wenn Spanplattenschleifstaub oder die Besäumabfälle in Boilern verbrannt werden, setzen sich die letzteren innerhalb weniger Stunden zu.
- Die Bindung wird reduziert, wenn Natriumchlorid den Harzmischungen zugefügt wird.
Wenn Mischungen von Natriumchlorid mit Harnstoff und Formaldehyd verwendet werden, ergeben sich die folgenden Nachteile:
- Die Gegenwart von Salz in der Mischung verursacht schwerwiegende Probleme in den Boilern, wenn Schleifstaub oder Besäumabfälle verbrannt werden.
Dies kommt daher, daß die Anwesenheit von Salz den Schmelzpunkt der Mischung reduziert, worauf sich eine Schmelzmasse im Boiler ablagert, die einen glasförmigen Belag bildet, der am Boiler haftet und ihn zusetzt.
- Der andere Nachteil dieses Produktes liegt in der Tatsache, daß die Bindung gravierend reduziert wird, wodurch die Anwendung in der Sperrholzindustrie schwierig wird, wo eine Vorpresse verwendet wird, wie auch in der Spanplattenanlage, wo eine Mehretagenpresse verwendet wird, die eine Grünfestigkeit des Spänekuchens erfordert.
Der im vorliegenden Verfahren verwendete Ersatzstoff beseitigt alle obgenannter Nachteile.
Der im vorliegenden Verfahren verwendete Ersatzstoff bietet aber noch einen weiteren Vorteil. Neben dem Ersatz von bis zu 30% des Harzes durch Zusatz vor nur 50-90% der ersetzten Harzfeststoffe, und Reduktion des freien Formaldehyds der Platten, reduziert er auch das freie Formaldehyd in der Produktionshalle, wo die Arbeiter den Formaldehyddämpfen ausgesetzt sind.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Drei Mischungen wurden nach den folgenden Rezepturen hergestellt: Mischung Nr. Formaldehyd (100%) Harnstoff (100%) Melasse (100%) Wasser
Die obgenannten Mischungen wurden durch gewöhnliches Mischen bei Raumtemperatur bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 7.5 bis 8 eingestellt.
Leimrezepturen wurden dann wie folgt bereitet: Leimrezeptur Nr. Harnstoff-Formaldehydharz (65% Feststoff) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Mischung 3 Ammoniumchlorid (20%)
Nr. 0: Die Leimrezeptur ist die Blindprobe und enthält keine der obgenannten Mischungen.
Nr. 1: Die Leimrezeptur enthält die Mischung 1, die nur Formaldehyd und Harnstoff enthält.
Nr. 2: Die Leimrezeptur enthält die Mischung 2, die nur Melasse enthält.
Nr. 3: Die Leimrezeptur enthält die Mischung 3, die alle drei Zusatzstoffe enthält, nämliche Formaldehyd, Harnstoff und Melasse. Die Mischung 3 stellt das erfindungsgemäße Produkt dar.
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander auf jeweils eine konstante Menge trockener Holzspäne gesprüht.
Die besprühten Holzspäne wurden dann zu einem Spänekuchen der Solldicke von 16 mm geformt. Diese Spänekuchen wurden in eine Heizpresse eingeführt, und die Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 9 sec/mm
Druck: 33 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft, und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung (%) 24 h Dickenquellung (%) Freies Formaldehyd (mg/100 g Trockenplatte) Feuchtigkeit (%)
Aus der vorstehenden Tabelle ist zu entnehmen, daß - während alle drei Mischungen den freien Formaldehyd der Platten reduzieren - nur die Mischung 3 mit den erfindungsgemäßen Komponenten Platten ergibt, die der Blindprobe entsprechen, ohne daß die Platteneigenschaften sich verschlechtern.

Beispiel 2

Dieses Beispiel beweist das synergistische Verhalten zwischen Formaldehyd, Harnstoff und Ligninsulfonat. Zu diesem Zweck wurden die folgenden Mischungen zubereitet: Mischung Nr. Formaldehyd (100%) Harnstoff (100%) Calciumligninsulfonat (100%) Wasser
Die obgenannten Mischungen wurden durch gewöhnliches Mischen bei Raumtemperatur bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 7.5 bis 8.0 eingestellt.
Leimrezepturen wurden dann wie folgt zubereitet: Leimrezeptur Harnstoff-Formaldehydharz (65% Feststoff) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Mischung 3 Ammoniumchlorid (20%)
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander auf eine konstante Menge trockener Holzspäne gesprüht.
Die besprühten Holzspäne wurden dann in einen Spänekuchen mit einer Solldicke von 16 mm gepreßt. Diese Spänekuchen wurden dann in eine Heizpresse eingeführt, und Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 9 sec/mm
Druck: 33 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft, und die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung (%) 24 h Dickenquellung (%) Freies Formaldehyd (mg/100 g Trockenplatte) Feuchtigkeit (%)
Aus den obenstehenden Ziffern ist zu entnehmen, daß Platten, die nach Mischung 2 nur mit Ligninsulfonat hergestellt werden, die schlechtesten Ergebnisse bringen. Platten mit allen erfindungsgemäßen Komponenten in der Mischung 3 ergeben die besten Resultate. Tatsächlich sind Platten mit der Mischung 3 gleichwertig der Blindprobe 0, die der Harzmischung ohne jeglichen Ersatzstoff entspricht, während gleichzeitig eine Reduktion des freien Formaldehyds der Platten resultiert.

Beispiel 3

In diesem Beispiel werden zwei Mischungen beschrieben, wobei das Verhältnis von Formaldehyd zu Harnstoff sich von demjenigen in den früheren Beispielen unterscheidet. Auch das Gewichtsverhältnis zwischen den Komponenten a) und b) ist unterschiedlich von demjenigen in den Beispielen 1 und 2.
Die folgenden Mischungen wurden hergestellt: Mischung Nr. Formaldehyd (100%) Harnstoff (100%) Melasse (100%) Dextrinleim (100%) Calciumligninsulfonat (100%) Wasser
Die obgenannten Mischungen wurden durch einfaches Mischen bei Raumtemperatur bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 7.5-8.0 eingestellt.
Die Leimrezepturen wurden dann wie folgt bereitet: Leimrezeptur Nr. Harnstoff-Formaldehydharz (65% Feststoff) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Ammoniumchlorid (20%)
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander auf eine konstante Menge getrockneter Holzspäne gesprüht.
Die besprühten Holzspäne wurden dann zu einem Spänekuchen mit einer Solldicke von 16 mm geformt. Diese Spänekuchen wurden dann in eine Heizpresse eingeführt, und Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 9 sec/mm
Druck: 33 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft, und die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung (%) 24 h Dickenquellung (%) Freies Formaldehyd (mg/100 g Trockenplatte) Feuchtigkeit (%)
Der vorstehenden Tabelle kann entnommen werden, daß die Mischungen 1 und 2 einschließlich des erfindungsgemäßen Ersatzstoffes Platten ergeben, die der Blindprobe mit Mischung 0 entsprechen und trotzdem eine wesentliche Reduktion des freien Formaldehyds und Einsparung an Harz ergeben.

Beispiel 4

Dies ist eine Labortest für Sperrholz unter Verwendung eines Phenolharzes.
Die folgenden Mischungen wurden hergestellt: Mischung Nr. Phenol Formaldehyd (100%) Melasse (100%) Ammoniumligninsulfonat (100%) Wasser Total
Die Mischungen wurden durch einfaches Mischen bei Raumtemperatur bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde durch Zusatz von Natriumhydroxid auf 10.0 gebracht.
Diese Mischungen wurden in einer Leimrezeptur wie folgt eingesetzt: Leimrezeptur Nr. Phenolformaldehydleim (100%) Härter (Calciumcarbonat zu Weizenmehl - Gewichtsverhältnis 50 : 50) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Weizenmehl Total Viskosität (mPa·s)
Die vorstehenden Leimrezepturen wurden auf beide Seiten eines Kernfurniers für 3-Schichtplatten gestrichen.
Die Platten wurden dann in eine kalte Presse gelegt und unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßzeit: 8 Minuten
Druck: 10 kp/cm²
Alle Platten ergaben eine sehr gute Leimbindung.
Sie wurden dann in einer Heizpresse unter folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 130ºC
Preßzeit: 3.5 Minuten
Druck: 12 kp/cm²
Diese Platten wurden wie folgt geprüft:
Sie wurden 24 h in Wasser bei 60ºC eingetaucht. Danach wurden sie 1 h lang in Wasser bei 20ºC eingelegt, und anschließend wurde der Messertest durchgeführt:
Die Ergebnisse waren wie folgt: Leimrezeptur Nr: Bewertung
Der Messertest wird wie folgt ausgeführt:
Sperrholzmuster werden 30 Minuten lang in Wasser unter Druck, und anschliessend weitere 30 Minuten unter Vakuum gelegt. Die Mischungen werden dann mit einem Messer an der Oberfläche gekratzt, bis die oberste Lage sich ablöst und der Kern zum Vorschein kommt. Die Bewertung hängt von der Anzahl Fasern ab, die sich im Kern zeigen, nachdem die oberste Lage abgekratzt ist.
Wenn der Leim zufriedenstellend ist, muß die Oberfläche, die sich nach dem Abkratzen mit dem Messer zeigt, immer noch mit Fasern bedeckt sein. Wenn sie komplett mit Fasern bedeckt ist, ist die Bewertung 10 (ausgezeichnet). Je mehr "nackte" Stellen und weniger Fasern erscheinen, desto mehr verringert sich die Bewertung. Eine Bewertung von 8 ist noch zufriedenstellend und bedeutet, daß die Oberfläche im wesentlichen mit Fasern bedeckt ist, mit nur wenigen nackten Stellen. Eine niedrigere Bewertung ist unbefriedigend.

Beispiel 5

Zwei Mischungen wurden nach folgenden Rezepturen hergestellt: Mischung Nr. Gewichtsprozent Formaldehyd (100%) Harnstoff (100%) Melamin Melasse (100%) Ammoniumligninsulfonat (100%) Wasser Total
Die genannten Mischungen wurden durch gewöhnliches Mischen bei 25-30ºC bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 8.5-10.0 eingestellt.
Leimrezepturen wurden dann wie folgt zubereitet: Leimrezeptur Nr. Kauramin 535 (63% Flüssigkeiten) Härter (1) Ameisensäure (20%) Paraffinlösung Mischung 1 Mischung 2 Wasser
(1) Die Härterlösung bestand aus:
heißem Wasser 462
Harnstoff 384
Ammoniumchlorid 154
Total 1000
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander verwendet, um jeweils eine konstante Menge trockener Holzspäne mit 12% Trockenbindemittel auf trockenes Holz gerechnet zu besprühen.
Die besprühten Holzspäne wurden dann zu einem Spänekuchen mit der Solldicke von 16 mm geformt. Diese Spänekuchen wurden dann in eine Heizpresse eingeführt, und Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 10 sec/mm
Druck: 35 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft, und die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung (%) 24 h Dickenquellung (%)
Der V-100 Test wird wie folgt ausgeführt:
Die zu prüfenden Muster werden in Wasser bei 20 +/- 5ºC gelegt. Das Wasser wird in 1-2 h auf 100ºC aufgewärmt. Die Wassertemperatur wird 2 h lang bei 100ºC gehalten. Es ist wichtig, daß ein Abstand von wenigstens 15 mm auf allen Seiten jeden Musters bleibt, so daß sicher gestellt ist, das Wasser frei in die Muster dringen kann. Die Muster werden dann wenigstens 1 h lang in einen Kühlschrank bei 2+/- 5ºC gelegt. Das Wasser wird dann abtropfen gelassen und die feuchten Muster werden auf Kernfestigkeit geprüft.

Beispiel 6

Das folgende Beispiel zeigt die Tatsache, daß erfindungsgemäße Produkte aus verschiedensten Rohmaterialien hergestellt werden können.
Muster wurden nach folgenden Rezepturen hergestellt: Mischung Nr. Paraformaldehyd Vorkondensat 80% (1) Acetaldehyd (100%) Harnstoff (100%) Sucrose (100%) Melasse (100%) Ammoniumligninsulfonat (100%) Dextrin (100%) Wasser
(1) Vorkondensat enthaltend 53 Gewichtsteile Formaldehyd, 27 Gewichtsteile Harnstoff und 20 Gewichtsteile Wasser.
Die obgenannten Mischungen wurden durch gewöhnliches Mischen bei 25-30ºC bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 7.5-8.0 eingestellt. Leimrezepturen wurden dann wie folgt zubereitet: Leimrezeptur Nr. Harnstoff-Formaldehydharz (65% Feststoff) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Mischung 3 Ammoniumchlorid (20%)
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander verwendet, um jeweils eine konstante Menge trockener Holzspäne - auf trockenes Holz gerechnet - zu besprühen.
Die besprühten Holzspäne wurden dann zu einem Spänekuchen mit der Solldicke von 16 mm geformt. Diese Spänekuchen wurden dann in eine Heizpresse eingeführt, und Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 9 sec/mm
Druck: 33 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft, und die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung (%) 24 h Dickenquellung (%) Freies Formaldehyd Feuchtigkeit (%)
Die mit allen Leimrezepturen erzielten Platten sind gleichwertig.

Beispiel 7

In diesem Beispiel wurden 4 Mischungen nach den folgenden Rezepturen zubereitet: Mischung Nr. Formaldehyd Resorcinol Thioharnstoff Harnstoff Benzoguanamine Dicyandiamid Weizenmehl Dextrose Glukose Fructose Modifizierte Stärke Maissirup Melasse Schwarzlauge Natriumligninsulfonat Wasser Total * Stärke die zur Erzielung eines niedrigeren Molekulargewichtes und daher einer niedrigeren Viskosität hydroloisiert wurde.
Die genannten Mischungen wurden durch gewöhnliches Mischen bei 40-50ºC bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 8.5-10.0 eingestellt.
Leimrezepturen wurden dann wie folgt zubereitet: Leimrezeptur Nr. Gewichtsprozent Harnstoff-Formaldehydharz (65% Feststoff) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Mischung 3 Mischung 4 Ammoniumchlorid (20%)
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander auf eine konstante Menge getrockneter Holzspäne gesprüht.
Die besprühten Holzspäne wurden dann zu einem Spänekuchen mit einer Solldicke von 16 mm geformt. Diese Spänekuchen wurden dann in eine Heizpresse eingeführt, und Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 9 sec/mm
Druck: 33 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft und die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung % 24 h Dickenquellung % Freies Formaldehyd (mg/100 g Trockenplatte) Feuchtigkeit (%)
Der vorstehenden Tabelle kann entnommen werden, daß die Mischungen 1 und 4 einschließlich des erfindungsgemäßen Ersatzstoffes Platten ergeben, die der Blindprobe mit Mischung 0 entsprechen und trotzdem eine wesentliche Reduktion des freien Formaldehyds und Einsparung an Harz ergeben.

Beispiel 8

In diesem Beispiel werden drei Mischungen beschrieben: Mischung Nr. Formaldehyd (100%) Harnstoff (100%) Sucrose (100%) Melasse (100%) Calciumligninsulfonat (100%) Wasser Total
Die genannten Mischungen wurden durch gewöhnliches Mischen bei 25-30ºC bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 8.5-10.0 eingestellt.
Die folgenden Leimrezepturen wurden wie folgt hergestellt: Leimrezeptur Nr. Harnstoff-Formaldehydharz (65% Feststoff) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Mischung 3 Ammoniumchlorid (20% Lösung in Wasser)
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander verwendet, um jeweils eine konstante Menge trockener Holzspäne mit 12% Trockenbindemittel - auf trockenes Holz gerechnet - zu besprühen.
Die besprühten Holzspäne wurden dann zu einem Spänekuchen mit der Solldicke von 16 mm geformt. Diese Spänekuchen wurden dann in eine Heizpresse eingeführt, und Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 8 sec/mm
Druck: 35 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft und die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung (%) 24 h Dickenquellung (%) Freies Formaldehyd (mg/100 g Trockenplatte) Feuchtigkeit (%)
Die mit allen Leimrezepturen erzielten Platten sind gleichwertig. Diejenigen mit dem erfindungsgemäßen Ersatzstoff haben hingegen weniger freies Formaldehyd.

Beispiel 9

In diesem Beispiel werden drei Mischungen beschrieben: Mischung Nr. Formaldehyd (100%) Harnstoff (100%) Sucrose (100%) Melasse (100%) Calciumligninsulfonat (100%) Wasser Total
Die obgenannten Mischungen wurden durch gewöhnliches Mischen bei 25-30ºC bis zur vollständigen Auflösung der Feststoffe hergestellt. Der pH-Wert der Endprodukte wurde auf 8.5-10.0 eingestellt.
Die folgenden Leimrezepturen wurden wie folgt hergestellt: Leimrezeptur Nr. Harnstoff-Formaldehydharz (65% Feststoff) Wasser Mischung 1 Mischung 2 Mischung 3 Ammoniumchlorid (20% Lösung in Wasser)
Diese Leimrezepturen wurden getrennt voneinander verwendet, um jeweils eine konstante Menge trockener Holzspäne - auf trockenes Holz gerechnet - zu besprühen.
Die besprühten Holzspäne wurden dann zu einem Spänekuchen mit der Solldicke von 16 mm geformt. Diese Spänekuchen wurden dann in eine Heizpresse eingeführt, und Platten wurden unter den folgenden Bedingungen verpreßt:
Preßtemperatur: 200ºC
Preßzeit: 8 sec/mm
Druck: 35 kp/cm²
Die Platten wurden dann geprüft und die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt: Leimrezeptur Nr. Dichte (kg/m³) Dicke (mm) Kernfestigkeit (kg/cm²) 2 h Dickenquellung (%) 24 h Dickenquellung (%) Freies Formaldehyd (mg/100 g Trockenplatte) Feuchtigkeit (%)
Die mit allen Leimrezepturen erzielten Platten sind gleichwertig. Diejenigen mit dem erfindungsgemäßen Ersatzstoff haben hingegen weniger freies Formaldehyd.

Claims

1. Verfahren zum Binden wasserdurchdringbarer Cellulose-Teilchen durch Polykondensation von Amino- oder Phenolharzen auf Basis Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil dieser Harze durch einen Ersatzstoff ersetzt wird, der aus einer wäßrigen Lösung mit pH-Wert 6-14 von

a) wenigstens einem Aldehyd mit wenigstens einem Amid und/oder wenigstens einem Phenol, und

b) einem Zucker oder Zuckerderivat oder Melasse oder einer Stärke oder ihren Abbauprodukten oder einer Mischung davon, und/oder

c) einem rohen und/oder behandelten Ligninsulfonat besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von a) zu b) und/oder c) 1.0 bis 15.0 : 1 ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Ersatzstoff 40-52 Gewichtsprozent Wasser enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aldehyd Formaldehyd oder Acetaldehyd ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Amid Harnstoff, Thioharnstoff, Melamin, Benzoguanamin oder Dicyandiamid ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenol selbst oder Resorcinol ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) Dextrose, Glucose, Fructose, Sucrose, Maissirup, Weizenstärke, modifizierte Stärke oder Dextrinleim ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente c) Ammonium-, Natrium- oder Calciumligninsulfonat oder Schwarzlauge ist.