DE820368C

DE820368C - Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern, insbesondere Faserplatten

Info

Publication number: DE820368C
Application number: DEN333A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr-Ing Nowak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-11-05
Filing date: 1949-12-29
Publication date: 1951-11-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Faserplatten Die Herstellung von Isolier- oder Dämmplatten ist bekannt, und werden solche im größten Ausmaße industriell erzeugt. Das Holz oder andere lignocellulosehaltige Grundstoffe werden mechanisch, gegebenenfalls unter Anwendung von Druck, erhöhter Temperatur und Chemikalien, zerfasert. Der erhaltene Faserbrei wird nach Zugabe bestimmter Leimungs- und Fällmittel auf einer der bekannten Plattenformmaschinen, wie z. B. Formkasten, Rund- oder Langsiebmaschine, entwässert und anschließend getrocknet. Es erfolgt also wohl im Zuge der Entwässerung eine Kaltpressung, jedoch wird eine Heißverdichtung unterlassen, d. h. Anwärmung des Stoffes und Trocknung der Bahn erfolgen durch Warm- bzw. Heißluft und nicht durch direkte Berührung des Faserfilzes mit einem geheizten Maschinenelement.
Die so nach der Trocknung erhaltenen Isolierplatten haben eine Dichte von etwa i8obis 33okg/m3 und Biegefestigkeiten von ungefähr 2o bis 35 kg/cm2.
Ein nach dem Masonitverfahren erzeugter Faserbrei gibt nach den Prospekten dieser Firma eine Isolierplatte mit einer Dichte von 32o kg/m3 und einer Biegefestigkeit von 28 kg/cm2.
Die Wasseraufnahme der normal hergestellten Isolierplatten liegt bei ungefähr 5o bis 70% in 24 Stünden und bei der Masonitisolierplatte bei 46% in 24 Stunden.
Um Faserplatten einer höheren Dichte und damit einer besseren Festigkeit zu erzeugen, ist es nötig, das Faservlies nach der Entwässerungsmaschine durch Behandlung in einer Heizpresse bei einem bestimmten Druck auf die gewünschte Dichte zu bringen.
Bei Anwendung der Heizpressentrocknung ergibt sich nun, daß die beste Pressenausnutzung bei der Herstellung einer Hartplatte mit der Dichte ungefähr o,9 bis i,o gegeben ist, da in diesem Falle die Preßzeit am kürzesten bzw. die Leistung am höchsten ist. Je geringer der angewendete Druck und damit je kleiner die Dichte der dadurch erzielten Platte ist, um so länger ist die Preßzeit und um so schlechter die Pressenausnutzung. -Es ist daher naheliegend, daß normalerweise mit einer Heizpresse nur Hartplatten, ausnahmsweise dreivierte-- und halbharte Platten erzeugt werden, das sind also Platten mit einer Dichte von 65o kg/ms aufwärts. Es können selbstverständlich auch Platten mit einer Dichte unter 65o kg/m$ mit Heizpressen erzeugt werden. Die Herstellung ist aber wegen der überaus langen Verweilzeit der Stoffkuchen in der Heizpresse so unrentabel, daß solche Platten praktisch nicht auf den Markt kommen und auch nicht einmal in die Begriffsbestimmungen für Faserplatten aufgenommen sind.
Vom Gesichtspunkte der Verwendung von Faserplatten ist für Platten mit Dichten von etwa 400 bis 6oo kg/m3 großes Interesse vorhanden, da diese Dichten am ehesten den normalerweise verwendeten Holzarten entsprechen. Faserplatten der angegebenen Dichten würden am besten als künstliche Faserbretter bezeichnet werden und auch weitgehend an die Stelle von natürlichen Brettern, allerdings als homogener und großflächiger Baustoff, treten können.
Es wurde nun gefunden, daß eine ganz bestimmte Vorbehandlung der unter Schonung der Faser grob zerkleinerten Hackschnitzel vor der schonenden, d. h. bis zur möglichst unverletzten Einzelfaser erfolgenden Zerfaserung, die als Ligninaktivierung bezeichnet werden soll und die darin besteht, daß die Holzschnitzel mit i bis 5% NaOH auf Trockensubstanz gerechnet, imprägniert und anschließend in einem geschlossenen Gefäß durch mindestens i Stunde einem Dampfdruck von 6 bis io atü ausgesetzt werden, die Holzfasern so verändert und zu deren Plastifizierung beiträgt, daß bei einer normalen Entwässerung, also bei kaltem Druck der Stoffkuchen so dicht gefügt die Pressenpartie verläßt, daß nach der Trocknung in üblichen Einrichtungen, wie z. B. Kanaltrocknern oder Etagentrocknern, unter Anwendung von. Temperaturen über ioo° C die so erhaltenen Platten eine Dichte von 33o bis 65o kg/m3 aufweisen.
In Abhängigkeit von Stoffbehandlung, Preßdruck, Plattenstärke bzw. dadurch erzielten Grad der Entwässerung «-erden ganz bestimmte Plattendichten in angeführten Grenzbereichen erzielt. Durch Anwendung der beschriebenen Vorbehandlung ist es daher erstmalig möglich, sogenannte viertelharte Faserplatten mit einer Dichte von 330 bis 65o kg/m3 ohne Anwendung einer Heizpresse auf einer normalen Dämmplattenanlage herzustellen, wodurch Platten einer solchen Dichte kontinuierlich und rationell erzeugt werden können, was bisher bei Anwendung von diskontinuierlich arbeitenden Etagenheizpressen nicht möglich war.
Die überraschende Tatsache, daß der im Zuge der Entwässerung einmal zusammengedrückte Faserkuchen nach dem Verlassen der Pressenpartie praktisch seine Dichte beibehält, ist zweifellos nicht nur so sehr darauf zurückzuführen, daß die Fasern durch die beschriebene Vorbehandlung ihre Steifigkeit verlieren, sondern hauptsächlich darauf, daß durch das aktivierte Lignin, das sich an der Oberfläche der Fasern infolge seiner Herkunft aus der Mittellamelle befindet, schon im nassen Zustand eine gewisse Bindung der Fasern untereinander bewirkt, die groß genug ist, ein Aufquellen des Stoffkuches zu verhindern. Durch die Verwendung eines so behandelten Stoffes wird ein weiterer entscheidender Vorteil erzielt, der darin besteht, daß die erzeugten viertelharten Platten mechanische Festigkeiten und gute Wasserfestigkeiten aufweisen, wie sie bisher bei ähnlichen Produkten nicht erreicht werden konnten. Beispiel Grob zerkleinerte Fichtenhackspäne werden mit 3 % Na O H bezogen auf Holztrockensubstanz imprägniert und anschließend durch 2'/2 Stunden einem Dampfdruck von 8 atü ausgesetzt, sodann wird die Masse unter möglichster Schonung der Faser in geeigneten, bekannten -Maschinen weitgehend, tunlichst bis zur plastischen Einzelfaser zerlegt, so daß ein sehr röscher Faserbrei von etwa i4-Schopper-Riegler-bsahlgrad entsteht. Auf gebräuchlichen Maschinen zu Stoffkuchen geformt, wird unter kurzzeitiger Anwendung eines Flächendruckes von etwa 15 kg/cm2 oder eines entsprechenden Liniendruckes eines Walzenpaares ein Faserfilz von io mm Stärke mit einem Gehalt an Trockensubstanz von 450/0 erhalten, der nach der Trocknung bei 140'C eine Dichte von 54o kg/m3 aufweist. Die Biegefestigkeit einer solchen Platte beträgt ungefähr igo kg/cm2 und die Wasseraufnahme bei 24 Stunden Wasserlagerung 25%.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Faserplatten mit einer Dichte von 33o bis 65o kg/m3 durch Entwässerung eines Faserbreies auf einer üblichen Entwässerungsmaschine und anschließender Trocknung in einem Kanal- oder Etagentrockner, gegebenenfalls nach vorhergehendem Kaltpressen, dadurch gekennzeichnet, daß als Faserbrei eine Aufschlämmung von Lignocellulosefasern verwendet wird, die durch Imprägnierung von unter Schonung der Faser grob zerkleinerter Lignocellulose mit i bis 5% NaOH, auf Trockensubstanz gerechnet, und anschließende Behandlung während mindestens i Stunde mit Dampf bei 6 bis io atü sowie schonender, d. h. bis zur möglichst unverletzten Einzelfaser erfolgender Zerfaserung des gewonnenen Produktes erhalten wurde.