DE3933279C1

DE3933279C1 -

Info

Publication number: DE3933279C1
Application number: DE19893933279
Authority: DE
Inventors: Frank Prof. Dr. Mayer; Aloys Prof. Dr. Huettermann; Alireza Dr. 3400 Goettingen De Kharazipour
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1990-07-19
Anticipated expiration: 2009-10-06
Also published as: IE903558A1; WO1991005020A1; CS276387B6; CS479290A3; PL287174A1

Abstract

Moulded items like chipboard, fibreboard, mouldings and the like consist of a mixture of 0 to 95 % wt. of chips of wood or cellulose-containing substances; 5 to 100 % wt. of potato pulp with a moisture content of 5 to 95 % wt.; and 1 to 15 % wt. of a binder related to the total weight of the chip and potato pulp mixture. The moulded items have good physical and technological properties.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Formkörper aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen sowie ein Verfahren zu ihrer Her stellung. Die Formkörper beispielsweise Spanplatten, Faserplatten, Formpreßlinge und dergleichen.The present invention relates to moldings made of wood or cellulose-containing substances and a process for their manufacture position. The moldings, for example chipboard, Fiberboard, compacts and the like.

Spanplatten werden aus Holzspänen und anderen Holzabfällen hergestellt, wobei zum Verbinden der Holzspäne Bindemittel hizugegeben werden. Die Menge der Bindemittel beträg im allgemeinen etwa 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf atro Holz. Sie hängt u. a. von der Art des Bindemittels ab und beträgt z. B. bei Isocyanaten etwa 3 bis 5 Gew.-%, bei Formaldehyd-Harzen etwa 9 bis 13 Gew.-%, bezogen auf atro Holz. Die Qualität der Spanplatte hängt entscheidend von der eingesetzten Menge des Bindemittels ab. Versucht man, beispielsweise aus Preisgrün den, die Menge des eingesetzten Bindemittels zu verringern, so erhält man im allgemeinen Spanplatten geringerer Qualität, die ungenügende physikalische Eigenschaften aufweisen, bei spielsweise ein ungenügendes Quellungsverhalten und eine un genügende Dimensionsstabilität, wie z. B. Querzugfestigkeit und Biegefestigkeit, aufweisen.Chipboard is made from wood chips and other wood waste manufactured, using binders to connect the wood chips be added. The amount of binding agent is generally about 3 to 15 wt .-%, based on dry wood. they depends u. a. on the type of binder and is z. B. about 3 to 5% by weight for isocyanates, for formaldehyde resins about 9 to 13 wt .-%, based on dry wood. The quality of the Chipboard crucially depends on the amount of the used Binder. You try, for example, from price green to reduce the amount of binder used, you generally get lower quality chipboard, which have insufficient physical properties, for example, insufficient swelling behavior and un sufficient dimensional stability, such as B. transverse tensile strength and flexural strength.

Kartoffelpülpe fällt in großen Mengen bei der Gewinnung von Kartoffelstärke als Abfallprodukt an. Sie kann bisher nur in kleinen Mengen als Futtermittel verwendet werden. Zu diesem Zweck wird die Kartoffelpülpe entweder unverändert abgegeben, wobei sie wegen ihres hohen Feuchtigkeitsgehalts von etwa 90% schnell mikrobiellen Veränderungen unterworfen wird, oder sie wird getrocknet, wobei ein Produkt mit etwa 10 bis 75 Gew.-% Feuchtigkeit erhalten wird. Eine technische Verwer tung dieses Produkts ist bisher nicht gelungen.Potato pulp falls in large quantities when extracting Potato starch as a waste product. So far you can only in small amounts can be used as animal feed. To this For this purpose, the potato pulp is either delivered unchanged, but because of their high moisture content of about Undergoes 90% rapid microbial changes, or it is dried, a product with about 10 to 75% by weight of moisture is obtained. A technical waste This product has so far not succeeded.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Formkörper aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen zu schaffen, in dem der Anteil der holz- oder cellulosehaltigen Späne teilweise oder ganz durch Kartoffelpülpe ersetzt worden ist.The object of the present invention is a molded body to create from wood or cellulose-containing substances in which some of the wood or cellulose-containing chips or has been completely replaced by potato pulp.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Formkörper gemäß dem Patentanspruch 1. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevor zugte Ausgestaltungen der Erfindung.This problem is solved by a molded body according to the Claim 1. The sub-claims relate to before preferred embodiments of the invention.

Der Einsatz von Kartoffelpülpe anstelle von Holzspänen bzw. der teilweise Ersatz von Holzspänen durch Katoffelpülpe ver bessert die Physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Quellungseigenschaften, die Naßfestigkeit, die Querzug festigkeit und die Biegefestigkeit von Spanplatten erheblich, wobei gleichzeitig der Anteil an Bindemittel verringert wer den kann. Die DIN-Werte für die Quellzeit und die Querzug festigkeit werden bei der Zugabe von Kartoffelpülpe beim Ein satz von Isocyanaten als Bindemittel gegenüber der Verwendung von Holzspänen allein um ein Mehrfaches ver bessert.The use of potato pulp instead of wood chips or the partial replacement of wood shavings with potato pulp ver improves the physical properties, such as the swelling properties, the wet strength, the transverse tension strength and the bending strength of chipboard considerably, while at the same time reducing the proportion of binder that can. The DIN values for the swelling time and the transverse pull firmness is added when adding potato pulp set of isocyanates as a binder the use of wood chips alone by a multiple improves.

Die erfindungsgemäßen Formförper enthalten im allgemeinen 5 bis 100 Gew.-% Kartoffelpülpe, bevorzugt 25 bis 75 Gew.-% und besonders bevorzugt 30 bis 50 Gew.-%. Bei solchen Gehalten an kartoffelpülpe läßt sich der Gehalt an Bindemitteln je nach den Anforderungen an die Formkörper bezüglich der Form stabilität, beispielsweise bei Verwendung von Isocyanaten, auf etwa 1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt auf etwa 1 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt auf etwa 2 Gew.-% verringern.The moldings according to the invention generally contain 5 to 100 wt .-% potato pulp, preferably 25 to 75 wt .-% and particularly preferably 30 to 50% by weight. At such levels the content of binders can be depending on potato pulp according to the requirements for the molded body in terms of shape stability, for example when using isocyanates, to about 1 to 5% by weight, preferably to about 1 to 3% by weight and most preferably reduce to about 2% by weight.

Als Kartoffelpülpe läßt sich ein Produkt mit einem Feuchtig keitsgehalt von etwa 5 bis 95 gew.-%, bevorzugt von etwa 5 bis 50 gew.-%, verwenden. Bei höheren Feuchtigkeitsgehalten von mehr als 90 gew.-%, insbesondere von mehr als 95 Gew.-%, wird das Verpressen der Formkörper schwieriger, die Pressen müssen eine Möglichkeit zur Drainierung des abgepreßten Was sers aufweisen.A product with a moisture can be used as a potato pulp content of about 5 to 95% by weight, preferably of about 5 up to 50% by weight. At higher moisture levels of more than 90% by weight, in particular of more than 95% by weight, pressing the molded body becomes more difficult, the pressing need a way to drain the squeezed what have sers.

Als Bindemittel eignen sich alle für die Herstellung von Form körpern aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen üblicher weise verwendeten Bindemittel, wie beispielsweise Isocyanat- (Polyurethan)-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin- Formaldehyd-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Tannine, aus Mikroorganismen hergestellte Bindemittel, wie sie beispiels weise in der DE-PS 36 21 218 beschrieben sind, und derglei chen.All are suitable as binders for the production of mold bodies made of wood or cellulose-containing substances are more common binders used wise, such as isocyanate (Polyurethane) resins, urea-formaldehyde resins, melamine Formaldehyde resins, phenol-formaldehyde resins, tannins Microorganisms produced binders, such as as described in DE-PS 36 21 218, and the like chen.

Wenn für die erfindungsgemäßen Formkörper Holzspäne verwendet werden, so werden die üblicherweise für diesen Zweck verwen derten Späne eingesetzt. Bei der Herstellung beispielsweise von Spanplatten werden für die Mittelschicht Holzspäne ver wendet, die etwa die folgenden durchschnittlichen Maße auf weisen: Länge 10 bis 40 mm, Breite 3 bis 17 mm und Dicke 0,1 bis 0,4 mm. Solche Späne werden allgemein als Mittelschicht späne bezeichnet. Für die Deckschichten werden Späne verwen det, die etwa die folgenden durchschnittlichen Maße aufweisen: Länge 0,1 bis 0,7 mm, Breite 0,05 bis 0,2 mm und Dicke 0,01 bis 0,2 mm. Solche Späne werden allgemein als Deckschicht späne bezeichnet.If wood chips are used for the moldings according to the invention are usually used for this purpose used chips. In manufacturing, for example Chipboard is used for wood chips for the middle layer that spends about the following average measurements have: length 10 to 40 mm, width 3 to 17 mm and thickness 0.1 up to 0.4 mm. Such chips are commonly called the middle class called chips. Chips are used for the top layers det, which have approximately the following average dimensions: Length 0.1 to 0.7 mm, width 0.05 to 0.2 mm and thickness 0.01 up to 0.2 mm. Such chips are commonly called a top layer called chips.

Bei der Herstellung von Spanplatten hat es sich als zweck mäßig erwiesen, zur Verbesserung der Quellbeständigkeit ein Hydrophobierungsmittel hinzuzugeben. Als Hydrophobierungs mittel wird allgemein eine wäßrige Paraffinemulsion ver wendet, beispielsweise eine 50%ige wäßrige Paraffinemulsion, die insbesondere bei der Anwendung von Isocyanaten Verwendung findet, oder eine Emulsion aus 49,6% Paraffin, 49,6% Wasser und 0,8% 25%igem Ammoiak, beispielsweise bei der Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen. It has proven to be useful in the production of chipboard moderately proven to improve swell resistance Add water repellent. As a water repellent medium is generally an aqueous paraffin emulsion uses, for example a 50% aqueous paraffin emulsion, which in particular when using isocyanates use finds, or an emulsion of 49.6% paraffin, 49.6% water and 0.8% 25% ammonia, for example in use of urea-formaldehyde resins.

Von der Emulsion eines solchen Hydrophobierungsmittels werden etwa 0,5 bis 2 Gew.-% pro atro Holz bzw. Gemisch aus Holz und Pülpe (Trockensubstanz) eingesetzt.From the emulsion of such a hydrophobizing agent about 0.5 to 2% by weight per dry wood or mixture of wood and pulp (dry matter) used.

Die erfindungsgemäßen Formkörper, insbesondere Spanplatten, lassen sich wie folgt herstellen:The moldings according to the invention, in particular chipboard, can be made as follows:

Die Kartoffelpülpe wird bei Mitverwendung von Spänen mit diesen vermischt und dann mit dem Bindemittel oder mit einem Gemisch aus Bindemitteln und weiteren Zusatzstoffen in einer Beleimungstrommel, z. B. nach dem Umwälzverfahren gemischt oder mit dem Bindemittel besprüht. Zur Herstellung von Span platten werden die geleimten Späne zu Matten gestreut und verpreßt.The potato pulp is also used when chips are used mixed this and then with the binder or with a Mixture of binders and other additives in one Gluing drum, e.g. B. mixed by the circulation method or sprayed with the binder. For the production of chip the glued chips are scattered into mats and pressed.

Nach ca. zwei Tagen können die Platten gesäumt, geschliffen und auf ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften geprüft werden.After about two days, the panels can be hemmed and sanded and their physical-technological properties being checked.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele näher erläutert. In den Beispielen werden die vorstehend erläuter ten Mittelschichtspäne bzw. Deckschichtspäne verwendet.The invention is illustrated below with the aid of the examples explained. In the examples, those are explained above middle layer chips or top layer chips are used.

Example 1

Zur Herstellung von Spanplatten wurden Mittelschicht- und Deckschichtspäne mit einem durchschnittlichen Feuchtigkeits gehalt von etwa 3% zusammen mit Kartoffelpülpe und Binde mittel verwendet. Die Bindemittel wurden unter Zugabe einer Hydrophobierungsemulsion, bestehend aus einer 50%igen wäßri gen Paraffinemulsion, mit einem Rührwerk vermischt und homo genisiert. Kiefernschneidspäne wurden in einer Laborbelei mungstrommel nach dem Umwälzverfahren mit Kartoffelpülpe gemischt und mit dem Bindemittel besprüht.Middle layer and Top layer chips with average moisture content of about 3% together with potato pulp and bandage medium used. The binders were added with a Hydrophobing emulsion consisting of a 50% aq paraffin emulsion, mixed with a stirrer and homo embarrassed. Pine shavings were made in a laboratory Mung drum after the circulation process with potato pulp mixed and sprayed with the binder.

Zur Herstellung von einschichtigen und dreischichtigen Spanplatten (Solldichte 20 mm) wurden die beleimten Späne von Hand zu 30×50 cm großen Matten gestreut. Daraus wurden bei einer Temperatur von 190°C bei einem Druck von 30 kp/cm² bei einer Preßdauer von 5 min Preßlinge verpreßt. Die Platten wurden der Presse entnommen und an der Luft abgekühlt. Nach zwei Tagen wurden die Platten gesäumt, geschliffen und auf ihre Eigenschaften untersucht. Vor den Untersuchungen wurden die Platten zwei Tage bei 20°C und einer relativen Luft feuchtigkeit von 65% klimatisiert.For the production of single-layer and three-layer Chipboard (nominal density 20 mm) became the glued chips sprinkled by hand into 30 × 50 cm mats. From that were at a temperature of 190 ° C at a pressure of 30 kp / cm² pressed with a pressing duration of 5 min. The plates were removed from the press and air-cooled. To The boards were hemmed, sanded and opened for two days examined their properties. Before the examinations were made the plates for two days at 20 ° C and relative air humidity of 65% air-conditioned.

Die eingesetzten Mengen an Kartoffelpülpe, Spänen und Binde mittel und die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen angegeben. The quantities of potato pulp, chips and bandage used medium and the results obtained are as follows Tables specified.

Tabelle 1 Table 1

Tabelle 2 Table 2

Die unter Verwendung von Kartoffelpülpe hergestellten Platten haben wesentlich bessere Werte der Querzugfestigkeit und Dickenquellung als Platten ohne Kartoffelpülpe.The plates made using potato pulp have much better values of transverse tensile strength and Thickness swelling as plates without potato pulp.

Example 2

Herstellung der Spanplatten wie in Beispiel 1. Anstelle von PMDI wurde folgendes Bindemittel verwendet: 7,5 Gew.-% 66,5gew.-%ige wäßrige Harnstoff-Formaldehyd-Harz-Emulsion Molverhältnis Harnstoff : Formaldehyd 1 : 1,3; +0,5 Gew.-% Hydrobierungsemulsion 65%ig, +1,5 Gew.-% (NH₄)₂SO₄, 15%ige wäßrige Lösung als Härter. Production of the chipboard as in Example 1. Instead of The following binder was used for PMDI: 7.5% by weight 66.5% by weight aqueous urea-formaldehyde resin emulsion Molar ratio of urea: formaldehyde 1: 1.3; +0.5% by weight Hydrogenation emulsion 65%, +1.5% by weight (NH₄) ₂SO₄, 15% aqueous solution as hardener.

Tabelle 3 Table 3

Tabelle 4 Table 4

Example 3

Tabelle 5 Table 5

Tabelle 6 Table 6

Beim Ersatz von Spänen durch Kartoffelpülpe bleiben die Eigenschaften hinsichtlich Querzugfestigkeit und Dickenquellung im wesentlichen ohne Verschlechterung erhalten.When chips are replaced by potato pulp, they remain Properties with regard to transverse tensile strength and thickness swelling obtained essentially without deterioration.

Claims

1. Shaped body from wood or cellulose-containing substances, consisting of a mixture of: 0 to 95 wt .-% chips from wood or cellulose-containing substances and
5 to 100% by weight of potato pulp with a moisture content of 5 to 95% by weight as well
1 to 15 wt .-% binder, based on the total weight of the mixture of chips and potato pulp.

2. Shaped body according to claim 1, characterized in that the moisture content of the potato pulp is 5 to 50% by weight is.

3. Shaped body according to claim 1, characterized in that he 30 to 50 wt .-% potato pulp with a moisture content of 30 to 50 wt .-% binder contains.

4. Shaped body according to claim 1, characterized in that it contains about 2% by weight of isocyanate as a binder.

5. Shaped body according to claim 1, characterized in that he isocyanate, urea-formaldehyde resin, melamine-formal dehyde resin or phenol-formaldehyde resin as a binder contains.

6. Shaped body according to claim 1, characterized in that the potato pulp has a moisture content of 10 to 40% by weight.

7. Shaped body according to claim 1, characterized in that it consists of a single-layer chipboard.

8. Shaped body according to claim 1, characterized in that he made of a three-layer chipboard with an outer deck layer, middle layer and inner dude layer.

9. Process for the production of moldings according to An sayings 1 to 7, characterized in that the potato pulp may be mixed with thin chips, then with the binder and if necessary with others Additives are mixed and then pressed.