DE4327774A1 - Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten (MDF) - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten (MDF)

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Gert Dipl Ing Baer
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    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/002—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Für die Herstellung solcher Platten wird das Holz zunächst in Schnitzel mit einer Größe von etwa 20 mm×5 mm zerkleinert und die entstehenden Hackschnitzel gewaschen, um die an­ haftenden Fremdkörper (insbesondere Sand) zu entfernen. Anschließend werden die Schnitzel einige Minuten unter Dampfdruck und einer Temperatur von etwa 160°C behandelt und dann einem Defibrator zugeführt, wo sie zwischen Mahlscheiben zu Einzelfasern oder kleinen Fa­ serbüscheln zerfasert werden. Darauffolgend wird dem Faserstoff ein Bindemittel wie Harn­ stoff-Formaldehydharz (UF-Harz), Mischharz aus Harnstoff und Melamin (MUF-Harz), Phenol­ formaldehydharz (PF-Harz), Tanninformaldehydharz (TF-Harz) oder Diisocyanat-Klebstoff HPMDI zugesetzt. Das Bindemittel wird üblicherweise den noch feuchten Fasern vor Eintritt in den Trocknertunnel zugesetzt. Im Trockner werden die beleimten Fasern kurzfristig Tempera­ turen von 70°C bis 80°C ausgesetzt. Infolge der Trocknung kommt es zu einer Verringerung der Wirksamkeit der eingesetzten Bindemittel.
Das Bindemittel kann aber auch den Fasern nach dem Trocknen zugesetzt werden. In diesem Fall laufen die Fasern durch eine Spezial-Leimauftragstrommel. Der getrocknete und beleimte Faserstoff wird einer Formmaschine zugeführt, wo er auf ein Sieb gestreut wird, das sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt. Die so geformten Matten werden anschließend zu Plat­ ten gepreßt.
Die mit Aminoplastharzen als Bindemittel nach dem oben beschriebenen Verfahren herge­ stellten mitteldichten Holzfaserplatten weisen in der Regel ein hohes Formaldehydabgabever­ mögen auf. Es wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, um die Formaldehydabgabe zu verringern. So wurde z. B. nach der DE-OS 28 04 514 versucht, die Formaldehydabgabe von MDF durch nachträgliches Behandeln der Faserplatten mit Ammoniak oder ammoniakab­ spaltenden Verbindungen zu vermindern (DE-OS 28 04 514). Diese Nachbehandlung muß je­ doch in einer separaten Arbeitsstufe in einer besonderen Kammer erfolgen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren anzugeben, das es er­ möglicht, die Formaldehydabgabe der mit Aminoplastharzen wie UF-Harz hergestellten MDF zu verringern ohne daß die Platten nachträglich behandelt werden müssen.
Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Holz bzw. die Hackschnitzel nach dem CTMP-Verfahren (chemo-thermo-mechanical pulping) aufge­ schlossen werden, und daß die daraus hergestellten Fasern, ohne ausgewaschen zu werden, zur Herstellung der mitteldichten Holzfaserplatten eingesetzt werden.
Die Fasern werden im unausgewaschenen Zustand in an sich bekannter Weise mit Harnstoff- Formaldehydharzen beleimt, zu Matten gestreut und zu Platten gepreßt. Es hat sich überra­ schend herausgestellt, daß derartige MDF eine relativ niedrige Formaldehydabgabe aufwei­ sen, und daß außerdem die nach diesem Verfahren hergestellten Platten bessere mecha­ nisch-technologische Eigenschaften aufweisen als die Platten, die aus Fasern hergestellt sind, die nach dem thermomechanischen Refiner-Aufschluß (TMP-Verfahren) aufgeschlossen sind. Bei dem an sich bekannten CTMP-Verfahren handelt es sich um ein Verfahren, um Holzstoffe aus Hackschnitzeln oder anderen Holzzerkleinerungsprodukten herzustellen. Bei der Herstel­ lung von CTMP (chemo-thermo-mechanical pulps) werden die Hackschnitzel mit Chemikalien wie Na₂SO₃ unter und ohne Zugabe von NaOH bei hohen Temperaturen (140°C . . . 170°C) im­ prägniert und anschließend bei hohen Temperaturen zerfasert. Die gewonnenen Faserstoffe werden für sich allein oder in Kombination mit anderen Faserstoffen (z. B. Altpapier) für die Herstellung von Zeitungsdruckpapier und anderen Papiersorten (z. B. Tissue-Papier) herange­ zogen. Bisher wurde dieses Verfahren für die Herstellung von MDF in der obenbeschriebenen Form nicht verwendet.
Für die Herstellung von Papier aus dem CTMP-Stoff wird dieser nach dem Aufschluß ausge­ waschen, um die noch vorhandenen Chemikalien zu entfernen. Dies führt zu einem Abwas­ serproblem, das die Herstellung von Papier aus CTMP-Stoff nicht unproblematisch macht und viele Betriebe davon abgehalten hat, diese neue Technologie einzuführen. Im Unterschied zu der Papiertechnologie soll nach der vorliegenden Erfindung das Auswaschen des CTMP- Stoffes unterbleiben, zumal sich das Weglassen dieser Verfahrensstufe als besonders vorteil­ haft für die MDF erwiesen hat.
Als Bindemittel werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, je nach Anwendungszweck, die bei der Herstellung von MDF (mitteldichte Faserplatten) bekannten Bindemittel wie Harn­ stoff-Formaldehydharz (UF-Harz), Harnstoff-Melamin-Harz (MUF), Phenolformaldehydharz (PF-Harz), Tanninformaldehydharz (TF-Harz) oder ein Klebstoff auf der Basis von polymeren Diisocyanaten (PMDI) verwendet.
Bei dem Verfahren werden vorteilhaft Nadelhölzer eingesetzt, wie dies sowohl für die Herstel­ lung von MDF als auch beim CTMP-Verfahren üblich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich jedoch auch für die Verwendung von Laubhölzern. Der Aufschluß des Holzes bzw. der Holzschnitzel erfolgt erfindungsgemäß mit Chemikalien wie Na₂SO₃ oder mit NaOH. Für bestimmte Anwendungsfälle wird das Holz mit einer Mischung aus Na₂SO₃ und NaOH aufge­ schlossen.
In optimierter Form eingesetzt, wirken sich diese genannten Chemikalien vorteilhaft auf die Ei­ genschaften der fertigen Platten aus.
In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die mechanisch-technologischen Eigenschaften der her­ gestellten MDF und ihre Formaldehydabgabe dargestellt. Dieser Tabelle ist der Einfluß der Auswaschstufe auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften der hergestellten MDF und ihre Formaldehydabgabe deutlich entnehmbar. Die erfindungsgemäß aus dem CTMP-Stoff hergestellten MDF weisen vergleichsweise hohe Festigkeitswerte, jedoch eine niedrigere For­ maldehydabgabe als die entsprechenden aus dem TMP-Stoff (Thermo-mechanisches Verfah­ ren) hergestellten Platten auf.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten, bei dem mit Bindemittel versehene Holzfasern zu Fasermatten geformt und bei erhöhter Temperatur zu Platten gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der Fasern das Holz bzw. die Hackschnitzel nach dem CTMP-Verfahren aufgeschlossen werden und die hergestellten Fasern, ohne ausgewaschen zu werden, dem weiteren Verfahren zu­ geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Bindemit­ tel ein Harnstoff-Formaldehydharz (UF-Harz) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Binde­ mittel ein Harnstoff-Melamin-Harz (MUF) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Bindemit­ tel ein Klebstoff auf Basis von polymeren Diisocyanaten (PMDI) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Bindemit­ tel ein Phenolformaldehydharz (PF-Harz) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Bindemit­ tel ein Tanninformaldehydharz (TF-Harz) ist.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzuschließende Holz ein Nadelholz ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das auf­ zuschließende Holz ein Laubholz ist.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz mit Na₂ SO₃ allein aufgeschlossen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz mit Na₂SO₃ und NaOH aufgeschlossen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz mit NaOH allein aufgeschlossen wird.
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