DE550647C

DE550647C - Verfahren zum Verleimen von Holz, insbesondere von Sperr- und Furnierholz

Info

Publication number: DE550647C
Application number: DEI38783D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hugo Klingenberg; Dr Mathias Schmihing; Dr Karl Vierling
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1929-07-25
Filing date: 1929-07-25
Publication date: 1932-05-14
Also published as: US2019834A; FR697874A

Description

Verfahren zum Verleimen von Holz, insbesondere von Sperr- und Furnierholz In der holzverarbeitenden Industrie, z. B. bei der Herstellung von Sperrholz, Furnierholz u. dgl., werden die einzelnen Holzplatten usw. in der Regel mittels gewöhnlichen Leimes oder mittels Caseinleimes in der Weise miteinander verbunden, daß die einzelnen Holzplatten bzw. -furniere mit den Lösungen der Bindemittel bestrichen werden, worauf die so vorbereiteten Holzlagen unter mechanischem Druck und meistens unter Erwärmen miteinander verbunden werden. Bei Anwendung von gewöhnlichem Knochenleim dauert dieser Prozeß ziemlich lange, -da der Leim zur Erzielung seiner maximalen Bindefähigkeit erhebliche Zeit braucht. Caseinleim, der als sogenannter Kaltleim angewandt werden kann, im Gegensatz zu dem üblichen Leim, der heiß angewandt wird, zeigt verschiedene Nachteile. Als Ersatz für diesen Caseinleim wurden schon neutrale Lösungen von Harnstoff - Formaldehyd - Kondensationsprodukten vorgeschlagen. Diese Lösungen ergeben recht gute Resultate beim Zusammenleimen von Papier, Leder und anderen weichen Materialien, sind aber nicht sehr befriedigend für die Herstellung von Sperrholz und anderen Verbundhölzern. Es wurde nun gefunden, daß man das Verleimen von' Holz in der holzverarbeitenden Industrie, insbesondere bei der Herstellung von Sperrholz, Furnierhölzern u. dgl., in vorzüglicher Weise ausführen kann, wenn man hierbei wäßrige Lösungen der Kondensationsprodukte aus Harnstoff, Thioharnstoff oder deren Derivaten und Aldehyden oder deren Polymeren in Gegenwart von Säuren, sauren Salzen oder säureabspaltenden Stoffen verwendet. Man erzielt hierbei eine sehr rasche und außerordentlich feste Vereinigung der einzelnen Holzlagen unter der Presse.
Im allgemeinen genügt ein Zusatz von o,q. bis z °1" Säure, berechnet auf das Gewicht des Harnstoff-Formaldehvd-Kondensationsproduktes. Wird zuv iel Säure zugesetzt, so wird der Leim zu viskos, läßt sich schlecht aufstreichen und bindet zu rasch ab. Die Säuren, sauren Salze oder säureabspaltenden Mittel werden dem Leim kurz vor dem Gebrauch zugesetzt. Als geeignete Säuren seien beispielsweise genannt: Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Oxalsäure, Milchsäure, ferner saure Salze, wie primäres Natriumsulfat, primäres Ammoniumphosphat, sowie Salze, die beim Zusatz zu der Kondensationslögung Säure abspalten, z. B. Ammoniumsalze, Aluminiumchlorid, und säureabspaltende organische Verbindungen, wie Benzalchlorid.
Zur Verbesserung der Streichfähigkeit und zur Erzielung der erforderlichen Konsistenz können dem Leim Stärke, Kartoffelmehl, gemahlene Kartoffelflocken oder pulverförmige Füllstoffe verschiedenster Art zugesetzt werden.
Die wasserlöslichen Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Forrnaldehvd können in der verschiedensten Weise erhalten werden, z. B. durch Kondensation von Harnstoff und Formaldehyd in Gegenwart von Wasser und bzw. oder von organischen Lösungsmitteln mit Hilfe von sauren Kondensationsmitteln. Auch die aus Harnstoff oder Thioharnstoff und Formaldehyd mit Hilfe geringer Mengen alkalischer Kondensationsmittel erhältlichen Methylharnstoffe können nach weiterer Kondensation, die zweckmäßig unter Zusatz von Säuren erfolgt, verwendet werden. In jedem Falle ist jedoch die Kondensation abzubrechen, bevor wasserunlösliche Kondensationsprodukte gebildet wurden. Falls die Kondensation in Gegenwart so großer Mengen Wasser ausgeführt wurde, daß eine wäßrige Lösung des Kondensationsproduktes erhalten wird, kann diese entweder direkt oder nach Abdestillieren eines Teils des Wassers für die Herstellung des Leims verwendet werden. Die am besten geeignete Konzentration des Leims an Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt entspricht im allgemeinen .einer 2o- bis 5oprozentigen Lösung. Solche -Lösungen zeigen eine relativ niedere Viskosität. Die Viskosität läßt sich gegebenenfalls durch Zusatz der obengenannten Kohlehydrate oder von Mehl vergrößern, wobei im allgemeinen Mengen von 5 bis 4o Gewichtsprozent der Lösung zugesetzt werden können, ohne daß die Bindefähigkeit - des Leims beeinträchtigt wird. Gewünschtenfalls können dem Leim auch bis zu etwa io °/o tierischer Leim, z. B. Knochenleim, oder Casein zugesetzt werden.
Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Sperrholzplatten, Furnierhölzer u. dgl. zeigen eine außerordentlich hohe Festigkeit, die höher ist als die der mit Hilfe säurefreien Leims aus Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten dargestellten Produkte, und besitzen eine sehr hohe Wasserbeständigkeit. So hatten z. B. Proben, die 3o Tage lang im WasAer lagen, ihre ursprüngliche Reißfähigkeit behalten. Ferner sind die Hölzer bei Einbau in feuchte Räume äußerst widerstandsfähig gegen Befall von Schimmelpilzen. Diese hervorragenden Eigenschaften der nach dein neuen Verfahren verleimten Hölzer sind auf- den Zusatz von Säuren, sauren Salzen oder säureabspaltenden Mitteln zu den Kondensationsprodukten zurückzuführen. Eine gleich gute Reißfestigkeit und Wasserbeständigkeit kann auch dann nicht erzielt werden, wenn nach einem bekannten Verfahren gepulvertes Harnstoffharz zwischen die zu verbindenden Holzflächen gestreut wird und dann die Platten in der Hitze gepreßt werden. Außerdem stehen der letzteren Arbeitsweise erhebliche technische Schwierigkeiten entgegen. So ist es z. B. kaum möglich, bei dem bekannten Verfahren eine homogene Verteilung des pulverförmigen Klebemittels zwischen den Holzplatten und damit eine vollkommen gleichmäßige Verleimung zu erzielen. In mehrfacher Hinsicht bietet also das neue Verfahren Vorteile vor allen für die Herstellung von Sperrhölzern u. dgl. bekannten Verfahren.
Beispiel i 2ookg einer 3oprozentigen wäßrigen Formaldehydlösung werden mit ioo kg Mononatriumphosphat versetzt und auf 95° erhitzt. Zu dieser Lösung wird eine auf 7o° erwärmte Lösung von 6o kg Harnstoff in 3o kg Wasser zugegeben. Nach Zusatz von i 5o kg Trinatriumphosphat wird die Lösung im Vakuum unterhalb einer Temperatur von 5o° eingedampft, bis eine 35prozentige Lösung des Kondensationsproduktes vorliegt.
iooo Teile der 35prozentigen wäßrigen Lösung werden mit Zoo Teilen Kartoffelstärke angerührt, worauf io Teile zweifach normaler Schwefelsäure oder io ccm Benzalchlorid zugegeben werden. Der erhaltene Leim bleibt 8 bis 12 Stunden flüssig. Mit Hilfe dieses Leims werden Buchenholzplatten von 1,5 mm Dicke bestrichen, darin aufeinandergelegt und hierauf das Ganze fünf Minuten lang bei ioo° unter einem Druck von 2o kg/cmz in der Presse gepreßt.
Die Reißfestigkeit eines so verleimten Holzes beträgt bei Ouerverleimung 25 bis 27 kg/cin', bei Längsverleiniung 6o bis 8o kg/cm-.
Beispie12 iooo Teile einer 45prozentigen Lösung des gemäß Beispiel i hergestellten Kondensationsproduktes werden mit ioo Teilen Weizenmehl und 3o Teilen einer 5prozentigen wäßrigen - Ammoniunrchloridlösung versetzt. Buchenholzplatten von 2 cm Breite und o,5 cm Dicke werden mit dem so dargestellten Leim bestrichen, zusammengelegt und dann bei ioo° 8 Minuten lang einem Druck von zo kg/cm' ausgesetzt. Die Reißfestigkeit des fertigen Produktes beträgt in diesem Falle bei Längsverleiinung ()o bis i 4o kg/cm!, %välirend die Reißfestigkeit nur 4o bis 5o kg/cm2 beträgt, wenn dem Leim kein Ammoniumchlorid zugesetzt wurde.

Claims

PATENTANSPRUCIi: Verfahren zum Verleimen von Holz, insbesondere von Sperr- und Furnierholz, mit Harnstoff-Aldehyd-Kondensationsprodukten, gekennzeichnet durch die Verwendung von wäßrigen Lösungen von Kondensationsprodukten aus Harnstoff, Thioharnstoff oder Derivaten dieser und Aldehyden oder deren Polymeren, welche einen Zusatz an Säuren, sauren Salzen oder säureabspaltenden Stoffen erhalten haben.