DE4020969C1 - Moulding with improved mechanical properties and density - comprises mixt. of wood or cellulose material shavings and potato pulp, waste paper and binder - Google Patents
Moulding with improved mechanical properties and density - comprises mixt. of wood or cellulose material shavings and potato pulp, waste paper and binderInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der Formkörper aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen nach dem Patent P 39 33 279.9.The present invention relates to an improvement in Shaped body made of wood or cellulose-containing materials the patent P 39 33 279.9.
Spanplatten werden aus Holzspänen und anderen Holzabfällen hergestellt, wobei zum Verbinden der Holzspäne Bindemittel hinzugegeben werden. Die Menge der Bindemittel beträgt 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 Preisgründen, die Menge des eingesetzten Bindemittels zu verringern, so erhält man im allgemeinen Spanplatten geringer Qualität, die ungenügende physikalische Eigenschaften, beispielsweise ein ungenügendes Quellungsverhalten und eine ungenügende 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. If you try, for example for price reasons, reduce the amount of binder used, so you generally get low quality chipboard, the insufficient physical properties, for example an insufficient swelling behavior and an insufficient 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 Verwertung 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 recovery this product has so far not succeeded.
Der Einsatz von Kartoffelpülpe anstelle von Holzspänen bzw. der teilweise Ersatz von Holzspänen durch Kartoffelpülpe verbessert die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Quellungseigenschaften, die Naßfestigkeit, die Querzugfestigkeit und die Biegefestigkeit von Spanplatten erheblich, wobei gleichzeitig der Anteil an Bindemittel verringert werden kann. Die DIN-Werte für die Quellzeit und die Querzugfestigkeit werden bei der Zugabe von Kartoffelpülpe beim Einsatz beispielsweise von Isocyanaten als Bindemittel gegenüber der Verwendung von Holzspänen allein um ein Mehrfaches verbessert (s. Hauptpatent).The use of potato pulp instead of wood chips or the partial replacement of wood chips with potato pulp improved the physical properties, such as the swelling properties, the wet strength, the transverse tensile strength and the bending strength of chipboard significantly, the proportion of binder being reduced at the same time can. The DIN values for the swelling time and the transverse tensile strength are used when adding potato pulp for example of isocyanates as binders the use of wood chips alone improved several times (see main patent).
Es wurde gefunden, daß die mechanischen Eigenschaften von Preßformlingen sich noch verbessern lassen, wenn ein Teil der zur Herstellung verwendeten Mischung durch Altpapier ersetzt wird. Durch den Zusatz von Altpapier läßt sich darüberhinaus die Rohdichte der Preßformlinge in vorteilhafter Weise vermindern.The mechanical properties of Moldings can still be improved if a part the mixture used for the production is replaced by waste paper becomes. The addition of waste paper can also be used the bulk density of the moldings in an advantageous manner Reduce.
Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Formkörper des Patents P 39 33 279.9 hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und der Rohdichte zu verbessern.Accordingly, it is an object of the present invention Shaped body of the patent P 39 33 279.9 with regard to their improve mechanical properties and bulk density.
Gelöst wird diese Aufgabe durch Formpreßlinge gemäß dem Patentanspruch 1. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.This problem is solved by molded articles according to the Claim 1. The sub-claims relate to preferred Embodiments of the invention.
Als Kartoffelpülpe läßt sich bevorzugt ein Produkt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 bis 50 Gew.-%, verwenden. Bei höheren Feuchtigkeitsgehalten wird das Verpressen der Formkörper schwieriger, die Pressen müssen eine Möglichkeit zur Drainierung des abgepreßten Wassers aufweisen.A product with a moisture content can preferably be used as the potato pulp from about 5 up to 50% by weight. At higher moisture levels pressing the molded body becomes more difficult, the pressing need a way to drain the squeezed water exhibit.
Als Bindemittel eignen sich alle für die Herstellung von Formkörpern aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen üblicherweise verwendeten Bindemittel, wie beispielsweise Isocyanat-(Polyurethan)-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Tannine, aus Mikroorganismen hergestellte Bindemittel, wie sie beispielsweise in der DE-PS 36 21 218 beschrieben sind.All are suitable as binders for the production of moldings usually made from wood or cellulose-containing substances used binders, such as isocyanate (polyurethane) resins, Urea-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, Phenol-formaldehyde resins, tannins Microorganisms produced binders, such as those are described in DE-PS 36 21 218.
Wenn für die erfindungsgemäßen Formkörper Holzspäne verwendet werden, so werden die üblicherweise für diesen Zweck verwendeten Späne eingesetzt. Bei der Herstellung beispielsweise von Spanplatten werden für die Mittelschicht Holzspäne verwendet, die etwa die folgenden durchschnittlichen Maße aufweisen: Länge 10 bis 40 mm, Breite 3 bis 17 mm und Dicke 0,1 bis 0,4 mm. Solche Späne werden allgemein als Mittelschichtspäne bezeichnet. Für die Deckschichten werden Späne verwendet, 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 Deckschichtspäne bezeichnet.If wood chips are used for the moldings according to the invention are used for this purpose Chips used. In manufacturing, for example chipboard, wood chips are used for the middle layer, which have approximately the following average dimensions: Length 10 to 40 mm, width 3 to 17 mm and thickness 0.1 up to 0.4 mm. Such chips are commonly called middle class chips designated. Chips are used for the cover layers, 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 top layer chips designated.
Bei der Herstellung von Spanplatten hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zur Verbesserung der Quellbeständigkeit ein Hydrophobierungsmittel hinzuzugeben. Als Hydrophobierungsmittel wird allgemein eine wäßrige Paraffinemulsion verwendet, beispielsweise eine 50%ige wäßrige Paraffinemulsion, die insbesondere bei der Anwendung von Isocyanten Verwendung findet, oder eine Emulsion aus 49,6% Paraffin, 49,6% Wasser und 0,8% 25%igem Ammoniak, beispielsweise bei der Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen. It has proven to be useful in the production of chipboard proven to improve swell resistance Add water repellent. As a water repellent an aqueous paraffin emulsion is generally used, 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 Formpreßlinge enthalten im allgemeinen 30 bis 98 Gew.-% einer Mischung aus Spänen aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen und Kartoffelpülpe, insbesondere 35 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 90 Gew.-% und besonders bevorzugt 50 bis 75 Gew.-%. Dabei kann der Anteil aus Spänen und Kartoffelpülpe in weiten Grenzen schwanken und jeweils zwischen 0 und 100% liegen, bevorzugt zwischen 20 und 80% und besonders bevorzugt zwischen 40 und 60%.The moldings according to the invention generally contain 30 to 98 wt .-% of a mixture of chips from wood or cellulosic substances and potato pulp, in particular 35 to 95 wt .-%, preferably 40 to 90 wt .-% and particularly preferably 50 to 75% by weight. The share can be made of chips and potato pulp fluctuate within wide limits and each are between 0 and 100%, preferably between 20 and 80% and particularly preferably between 40 and 60%.
Der Anteil an Altpapier kann zwischen 2 und 70 Gew.-% liegen, bevorzugt zwischen 10 und 60 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 25 und 50 Gew.-%.The proportion of waste paper can be between 2 and 70% by weight. preferably between 10 and 60 wt .-% and particularly preferred between 25 and 50% by weight.
Als besonders geeignet, insbesondere für die Herstellung von Spanplatten, Dämmplatten hat sich eine Mischung aus jeweils 33,3 Gew.-% Spänen, 33,3 Gew.-% Kartoffelpülpe und 33,3 Gew.-% Altpapier erwiesen.As particularly suitable, especially for the production of Chipboard, insulation board has a mix each consisting of 33.3% by weight of chips, 33.3% by weight of potato pulp and 33.3 wt .-% waste paper proved.
Bei den oben angegebenen Gehalten läßt sich der Gehalt an Bindemitteln je nach den Anforderungen an die Preßformlinge bezüglich der mechanischen Eigenschaften auf etwa 0 bis 15 Gew.-% bei Bindemitteln auf der Basis von Formaldehyd-Harzen, wie Phenol-Harze, Harnstoff-Harze oder Melamin-Harze, auch in ihren Mischungen, bevorzugt bei etwa 5 bis 13 Gew.-% einstellen. Die gleichen Mengenverhältnisse lassen sich bei "Bioleimen", wie sie beispielsweise mit phenoloxidierenden Enzymen von Weißfäulepilzen gewonnen werden können, einstellen. Bei Polyurethanharzen liegen die Einsatzmengen bei 0 bis 5 Gew.-% bevorzugt bei 1 bis 3 Gew.-%.With the contents given above, the content of Binding agents depending on the requirements for the molded articles mechanical properties to about 0 to 15 % By weight for binders based on formaldehyde resins, such as phenol resins, urea resins or melamine resins, also in their mixtures, preferably set at about 5 to 13 wt .-%. The same proportions can be found in "Bioleimes", such as those with phenol oxidizing Enzymes can be obtained from white rot fungi. The quantities used are for polyurethane resins at 0 to 5% by weight, preferably at 1 to 3% by weight.
Die erfindungsgemäßen Formpreßlinge eignen sich für den Einsatz als Spanplatten, Dämmplatten, Faserplatten, Verpackungsmaterial, wie Schalen, Eierkartons, Tassen, oder als Formkörper oder Füllungen bzw. Dämmkörper im Automobilbau. Durch Variation des Altpapieranteils kann ein breiter Bereich an Rohdichten der Formpreßlinge eingestellt werden, sodaß auch sehr leichte Formpreßlinge hergestellt werden können, was insbesondere für den Einsatz im Automobilbau vorteilhaft ist.The molded articles according to the invention are suitable for use as chipboard, insulation board, fiberboard, packaging material, such as bowls, egg boxes, cups, or as shaped bodies or Fillings or insulating bodies in automotive engineering. By variation of the waste paper content can be a wide range of bulk densities the moldings can be adjusted, so that also very light Moldings can be produced, especially for use in automotive engineering is advantageous.
Die erfindungsgemäßen Formpreßlinge lassen sich wie folgt herstellen:The molded articles according to the invention can be as follows produce:
Die Späne werden mit der Kartoffelpülpe und dem Altpapier vermischt und dann mit dem Bindemittel oder mit einem Gemisch aus Bindemittel und weiteren Zusatzstoffen in einer Beleimungstrommel, z. B. nach dem Umwälzverfahren gemischt oder mit dem Bindemittel besprüht. Zur Herstellung von Spanplatten werden die beleimten Späne zu Matten gestreut und verpreßt.The chips are made with the potato pulp and the waste paper mixed 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 chipboard 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 erläuterten Mittelschichtspäne bzw. Deckschichtspäne verwendet.The invention is illustrated below with the aid of the examples explained. In the examples, those explained above Middle layer chips or cover layer chips used.
Zur Herstellung von Spanplatten wurden Mittelschicht- und Deckschichtspäne mit einem durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 3% zusammen mit Kartoffelpülpe und Altpapier verwendet. Die Bindemittel wurden unter Zugabe einer Hydrophobierungsemulsion, bestehend aus einer 50%igen wäßrigen Paraffinemulsion, mit einem Rührwerk vermischt und homogenisiert. Kiefernschneidspäne wurden in einer Laborbeleimungstrommel nach dem Umwälzverfahren mit Kartoffelpülpe gemischt und mit Bindemittel besprüht.Middle layer and Surface layer chips with an average moisture content of about 3% together with potato pulp and waste paper used. The binders were added with a Water repellent emulsion, consisting of a 50% aqueous Paraffin emulsion, mixed with a stirrer and homogenized. Pine shavings were made in a laboratory gluing drum after the circulation process with potato pulp mixed and sprayed with binder.
Zur Herstellung von einschichtigen und dreischichtigen Spanplatten (Solldicke 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 Luftfeuchtigkeit von 65% klimatisiert.For the production of single-layer and three-layer Chipboard (nominal thickness 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 a relative humidity air-conditioned by 65%.
Die eingesetzten Mengen an Kartoffelpülpe, Spänen und Bindemittel und die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen angegeben.The amount of potato pulp, chips and binder used and the results obtained are as follows Tables specified.
Platte aus
33,3 Gew.-% Spänen,
33,3 Gew.-% Kartoffelpülpe und
33,3 Gew.-% Altpapier.Plate out
33.3% by weight of chips,
33.3% by weight of potato pulp and
33.3% by weight of waste paper.
Altpapier, eingeweicht und getrocknet,
Pülpe ca. 10% Feuchtigkeit
Holzspäne ca. 3% Feuchtigkeit
trockene Rohdichte 500 kg/m³
Bindemittel:
2% Isocyanat
2% WachsemulsionWaste paper, soaked and dried,
Pulp approx. 10% moisture
Wood chips about 3% moisture
dry bulk density 500 kg / m³
Binder:
2% isocyanate
2% wax emulsion
Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wurden mit 1,8% Isocyanat-Bindemittel Platten mit folgenden Rohdichten hergestellt:Following the procedure of Example 1, 1.8% isocyanate binder Sheets made with the following bulk densities:
Claims (9)
30 bis 98 Gew.-% einer Mischung aus Spänen aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen und Kartoffelpülpe und
2 bis 70 Gew.-% Altpapier, sowie
0 bis 15 Gew.-% Bindemittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs aus Spänen, Kartoffelpülpe und Altpapier.1. Moldings from wood or cellulose-containing substances, consisting of a mixture of
30 to 98 wt .-% of a mixture of chips from wood or cellulose-containing substances and potato pulp and
2 to 70 wt .-% waste paper, as well
0 to 15 wt .-% binder, based on the total weight of the mixture of chips, potato pulp and waste paper.
40 bis 90 Gew.-% einer Mischung aus Spänen aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen und Kartoffelpülpe,
10 bis 60 Gew.-% Altpapier, sowie
0 bis 15 Gew.-% Bindemittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs aus Spänen, Kartoffelpülpe und Altpapier. 2. Moldings according to claim 1, characterized by the following composition:
40 to 90% by weight of a mixture of shavings from wood or cellulose-containing substances and potato pulp,
10 to 60 wt .-% waste paper, as well
0 to 15 wt .-% binder, based on the total weight of the mixture of chips, potato pulp and waste paper.
50 bis 75 Gew.-% einer Mischung aus Spänen aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen und Kartoffelpülpe,
25 bis 50 Gew.-% Altpapier, sowie
0 bis 15 Gew.-% Bindemittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemischs aus Spänen, Kartoffelpülpe und Altpapier.3. Moldings according to claim 1, characterized by the following composition:
50 to 75% by weight of a mixture of shavings from wood or cellulose-containing substances and potato pulp,
25 to 50 wt .-% waste paper, as well
0 to 15 wt .-% binder, based on the total weight of the mixture of chips, potato pulp and waste paper.
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| DE19904020969 DE4020969C1 (en) | 1989-10-05 | 1990-06-30 | Moulding with improved mechanical properties and density - comprises mixt. of wood or cellulose material shavings and potato pulp, waste paper and binder |
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3933279 Format of ref document f/p: P |
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |