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Verfahren zur Verbesserung der Herstellung von Spanplatten unter Verwendung
von Phenolharzen als Bindemittel Während bei Holzfaserplatten die Festigkeit außer
durch zugesetzte Kunstharze wesentlich durch Verklebung der fasereigenen Bindemittel
erzielt wird, ist:dieFes-tigkeit derHolzspanplatte nachdem heutigen Stand,der Technik
ausschließlicch durch das zugesetzte Bindemittel bestimmt. Es ist daher bei dieser
Industrie noch wichtiger als bei der Faserplattenherstellung, das Kunstharz selbst
und den Auftrag so zu gestalten, das möglichst wenig Bindesubstanz verlorengeht.
Bei der Spanplatte, d. h. also bei einem Produkt, das im Trockenverfahren nach Auftrag,
zweckmäßig durch Verdüsung, von Bindemitteln auf Holzspäne und anschließende Verpressung
des Gemisches in Etagen- oder Strangpress=en .bei Temperaturen zwischen r2o und
16o° hergestellt wird, soll :das als Bindemittel dienende Kunstharz möglichst an,der
Oberfläche fixiert werden. Während Bindemittel, die als Harnstofformaldehydkondensationsprodukte
hergestellt werden, lcolloid-di!?perse Systeme @darstellen, sind die flüssigen Phenolfiarze
als Bindemittel echte klare Lösungen.
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Diese haben die unangenehme Eigenschaft des Verschlagens, d. h. in
den Holzspan einzudringen und sich so d"m Aufbau der Klebesc@hicht zwischen den
Spänen zu entziehen.
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Ferner haben die Phenolharzbindemittel im Gegensatz zu Harnstoffkunstharzen
den Nachteil, mit
dem Holzstoff leicht Farbreaktionen einzugehen;
insbesondere ergeben Eichenholzspäne nach dem Phenolharzauftrag eine dunkle rotbraune
Tönung. Schließlich haben die üblichen Phenolharzbindemittel noch den weiteren Nachteil,
längere Preßzeiten zu erfordern. Die Phenolharze haben jedoch gdgeüübcr- Harnstoffkunstharzen
den wesentlichen Vorteil, daß die damit hergestellten Holzwerkstoffe eine größere
Beständigkeit gegen Holzschädlinge aller Art aufweisen.
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Es wurde nun gefunden, daß man das Verschlagen des Bindemittels wesentlich
vermindern kann, wenn man dem Phenolharzleim Füllstoffe vorher zumischt. Diese Füllstoffe
können organischer und anorganischer Natur sein. Die anorganischen Füllmittel sind,
abgesehen von dem billigen Preis, den organischen Füllstoffen durch die Wasser-
und Duellbeständigkeit überlegen.DieFüllstoffe müssen mehlfein gemahlen sein, so
daß nach Zusatz zum flüssigen Harz eine Verdüsung ohne Störung noch möglich ist.
Als Füllstoffe eignen sich u. a. Kieselgur, Glimmer, Magnesiumoxyd, Roggenmehl oder
Walnußschalenmehl.
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Außer durch Zusatz von Füllstoffen kann man das Verschlagen des Leimes
auch dadurch vermeiden; daß man weitgehendst kondensierte Harze mit .einer zit°_mli.ch
hodlen Vi-skosiität, wie sie tim nachfolgenden kurzbeschrieben werden, einsetzt.
Die Viskosität soll dabei nicht unter i 5e° E/20° C sein; der obere Viskositätsgrad
ist durch die noch eben gegebene Verdüsungsmöglichkeit gekennzeichnet.
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Ganz besonders gute Erfolge erhält man, wenn vor demHarzauftrag auf
die vorgetrocknetenSpäne eine Lösung eines leicht hydrolysierbaren, farblose Hydroxyde
liefernden Metallsalzes oder ein bereits gebildetes Hydroxydsol, wie Aluminiumsulfat,
Aluminiumchlorid, Zinksulfat, Magnesiumsulfat oder saures Aluminiumhydroxydsol,
aufgetragen wird, und zwar in einer solchen Konzentration, daß beim nachfolgenden
Harzauftrag die Farbe der Mischung schon im ungehärteten Zustand von rot bis braun
auf milchig-weiß umschlägt. Bei geeignetemVerhältnis von aufgebra.hternhydrelysü@erbarem
Metallsalz zum Alkaligehalt der Phenolharzlösung erreicht man, daß auf der Holzfaser
sich zusätzlich eine Schutzschicht von frisch gefälltem Metallhydroxyd ausbildet,
die als P@orenfül@lier dient. Helle Platten werden auch erzielt, wenn man vor dem
Phenolharzauftrag auf die Späne oder sonstigen Cellulosemäterialien saure Metallhydroxydsole
aufträgt und dann erst den Harzauftrag vornimmt, wobei man auch hier darauf achten
muß, daß die Säure ides Soles Idas Alkali ides Harzes überwiegt. Durch diese zusätzliche
Auftragung von Metallsalzlösungen oder sauren Solen erreicht man außerdem noch eine
schnellere Abbindung, die darauf zurückzuführen ist, daß die Heißhärtung des Phenolharzes
noch durch eine Säurehärtung unterstützt ,wird. Die Abbindezeit kann durch geeignete
Auswahl der Phenolharze günstig beeinflußt werden., Die sichere Durchhärtung des
Harzes kann noch dadurch unterstützt werden, @daß man den obenerwähnten Füllstöffen
bzw. dem Kunsthari vor der Auftragung in an sich bekannter Weise Paraformaldehyd
in geringen Mengen zusetzt.
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An Stelle von Holzspänen oder neben Holzspänen können auch andere
cellulosehaltige Abfälle, wie zerkleinertes Stroh, Schaben der Flachsröste, Torf,
Kork u. dgl., verwendet werden.
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Beispiel i Eine Aufschlämmung von 3,2 kg Kieselgur, die ein Sieb von
4,9oo Maschen/cm2 passiert haben, in i51 Wasser werden unter intensivem Rühren zu
32, kg einer Phenolharzlösung gegeben. Diese Mischung wird durch Verdüsen auf Zoo
kg Eichenspäne von z bis 3 mm Länge aufgetragen. Nach. Kaltformen in Preßrahmen
werden die Holzplatten bei i4o° unter einem Druck von 25 Icg/cm2 2o Minuten gepreßt.
Man erhält 12 mm starke, dunkel gefärbte Platten, die nach 24stündiger Klimatisierung
bei Raumtemperatur gute Festigkeit und Duellbeständigkeit aufweisen.
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Beispiel e Zoo kg Holzspäne mit 51/o Wassergehalt werden mit 301 eines
Aluminiumhydroxydsols; das 2,9% A12,03 und i, i % H Cl enthält, durch Aufdüsen gemischt.
Die Späne werden im Trockenschrank auf 5 % vorgetrocknet, worauf auf die Späne 32
kg eines Phenolkresolharzes, dem 32 1 Wasser und 0,3 kg Paraformaldehyd zugesetzt
wurden, aufgebracht werden. Die Pressung erfolgt bei i4o° unter einem Druck von
25 kg/cm2. Nach 24stündiger. Klimatisierung bei Raumtemperatur et'hält man Platten
mit guten Quell- und Festigkeitswerten, die die Naturfarbe der Späne noch unverändert
aufweisen. Beispiel 3 Zoo kg Holzspäne mit 5 % Wassergehalt werden mit einer Lösung
von 15' kg Aluminiumsulfat in 20 1 Wasser .besprüht, worauf die Späne auf 5 % Wassergehalt
vorgetrocknet werden. Dann werden 32 ,kg eines Phenal@harz-e,s mit einer
Härtungs.zeit von 4o bis 50 Sekunden bei 13o°, das mit 15 1 Wasser verdünnt,
wurde, aufgedüst. Die gegenüber dem Beispiel 2 angewandte geringere Verdünnung des
Harzes bewirkt eine erhöhte Viskosität und damit eine ausreichende Unterdrückung
des Verschlagens der Harzlösung. Die Pressung erfolgt wie im Beispiel. i. Auch die
so gepreß.ten Platten sind hell und naturfarbig und haben nach 24stündiger Klimatisierung
gute Duellbeständigkeit und Biegefestigkeit. Die Platten weisen weder Phenolnoch
Aldehydgeruch auf.