DE892415C - Verfahren zur Herstellung harter Formkoerper, besonders Faserplatten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung harter Formkörper, besonders Faserplatten

  Es ist in der Faserplatten- sowie Formkö,rpeT-

  in:dust:rie bekannt, den gepreßten Formkörper einer

  .N g zu unterziehen. Bei einer be-

  i 2-achbeha-n-d,#l-u#n

  kannten iXa,chbeihandl,ung wird der Körper mit

  einem trocknenden Öl, wie z. B.. Leiinöil oder Ho,lz-

  öl, bestrichen oder getränkt, worauf eine Auis,-

  h ä,rtung bei Temperaturen zwischen i 5o und'. 200°

  durch mch,reire Stunden erfolgt', bis das trocknende

  Öl oxydiert ist. Es ist ferner bekannt, solche

  Formkörper auch mit Lösungen von Kunis@tnarzen

  zu bestreichen oder zu tränken, worauf durch

  Troicknuing die Lösungsmittel entfernt und! dann

  dlurch eine ebenfalls kurzzeitige Erhitzung, bei

  Temperaturen zwischen i5o und 200° gehärtet

  werden. Durch eine solche Behandlung wird, je

  nach :deim verwendeten =Mittel, in erster Linie die

  Wasserfestigkeit gesteigert.

  In der Hartfase@rplatteninidustrie ist. eine solche

  Nacbbehiand1,ung üblich bei der Herstellung sol-

  genia:nnter extra harter Faserplatten, die einte Dichte

  vorn i und Biiegefestiigkeiten bi,s 700 kg/icm2 aiuf-

  weisen. In den letzten Jahiren isst in der Hartfaser-

  platteninid!ust:rie aber auch; eine Nachhärtung ohne

  Zusatz vc'n Chemikalien, wie trcickn:ead@e Öle,

  Kunist'naxze us.w., niu:r durch eine Wärmebüh,andlung

  -helcanntgewordlen. D,i.e dabei a:ngtwenideteni Tem-

  peraituren schwanken zwischen 130 und 16o°, wo,-

  bei eine E;rh,öhiung der Fesitigkeit um etwa: 25'10 im

  allgemeinen bei gleichzeitiger Erhöhung der

  Spröd,iigkeit erzielt wurde, während'. diie y'Vagser-

  festigkeit dieser Platten nur geringfügig verbessert

  w-i.rd. Unters!uchu-ngen haben ergeben, diaß die

  Wasseraufnahime von Hartfaiserplattem die einier

  2's@tündigen Naichib,ehianidlliu.ng mit Luft von 15o°

  unterworfen wurden, in 24 Stunden von 2i,8 auf

  2'I '/o sinikt. Auch b,ei Platten anisi Holmsichlif oder

  aus reiner Cel'lu:lose zeigt: sich keinerlei Verbes@se-

  r-unig der Wasserfestigkeit diu:rch diie erwähinte

  Wärmebehandlung.

  Demgegenüber wurde gefunden, dlaß einte reine

  Wärmeniachb:eha;ndliuinig ohnie Zusatz voni Chemi-

  kaih.en durch Erhitzen der, in einer Heißp:re'sise

  fertiggepreßten -und gehärteten Platten! in! einem

  heißere Luftst!rcim eignen wesenttl!lvch besseren Effekt

  zeitigt, wenn! zur Heristellung der Forrmkörp@er, ent-

  weder Ligneicellulorsefasermaseen, deren Lignin

  durch einte chemische Vorbehanvdlumg aktiviert

  wurde, oder Fas-ermas,s,en, welchen aktiviertes

  Lignin als! Bindemittel zugest!tzt wurde, verwendet

  werden. Dabei wird unter Alctnvierung des! Liignins

  ein Verfahren verstanden, !bei dem durch eine

  schwach alkalische Behandlung unter erhöhtem

  Druck und erhöhter Temperatur z. B. durch Kocheng

  oder durch Dämpfung das Lignin depolymerisiert

  wird, wobei unter Erhaltung der Wasserunlöslichkeit

  der Schmelzpunkt des Lignins beträchtlich herab-

  gesetzt wird. Geeignet ist als Aktivie-rungsbehand-

  l.ung eine Imprägnierung von unter Schonung der

  Fasern grob zerkleinerter Lignocellulose in Form von

  z. B. Hackschnitzeln. finit 2 bi.s 5 o/9 Nawand(auge auf

  Trodzenhodzsub,srtanz gerechnet und anschd!i'eßende

  Dtämpfung dlürch mindestens i Stunde bei 7 blis 9

  Atmosphären Diampfdrudk.

  Als aktiviertes! Ligmin wird ein Lignrin: mit einem

  Schmelzpunkt. um ioo° vexistanden, dass entweder

  aus Schrtvarzl@auige, aus Sullfita!bd@auige oder durch

  Druckdep,oilymeri,s,atioin von Ho!lizverzuckerunvgs-

  lignin oder durch schomendesi Herauslösen des

  Lignins aus Lignocellulose mit z. B. einem Alkohol-

  Wa!srs!erJGeinisc!h oder einem höheren Alkohol; wie

  Butanol, unter Drruck gewonnen werden kann..

  Bei Veinvendung von Lignacellulosefasemiassen,

  deren Liggnin aktiviert wurde, oder von! Fzser-

  massen, welchen aktivierte Lignine -in beliebiger

  Menge, z. B.. 3 his 15 %, zugesetzt wurden, zur Er-

  zeugung ven Formkörpern zeugt s!ich, daß die

  Ferrmkörper nach dem Verlass!enr der Heißpresise

  durch; eine Wärmenachbehendlung eine Über-

  raschend weitgehende Verbesserung der Eigen:-

  schaften, insbesondere der Wasserfestigkeit, er-

  halten.

  In der folgenden Tabelle sind die Werte für die

  Wasserfestigkeit für drei verschiedene Hartfaser-

  pUtten angegeben, wobei unter a) normale Hart-

  faserplatten ohne aktiviertes Lignin und ohne Zu-

  satz eines. B.indemittelrs! und b) niornn.ade Hartfaser-

  platten ohne aktiviertes Lignin mit Zusatz von 5'/o

  Phenicd@addahydharz und c) Hartfaserplatten mit

  aktiviertem Lignin ohne,sonstige Zusütze angeführt

  sind. Bei @särmtlichen Platten sind außer, dlen an-

  gegebenen Bindemitteln keine Zusätze zur Er-

  höhung der Wasserfestigkeit zugegeben.

  Wasseraufnahme von Hartplatten

  mit Dichte x nach 24stündiger

  Wasserlagerung in Prozent

  Faserplatten ohne a) I b) c)

  Nachbehandlung . . So 24 40

  Faserplatten

  mit Wärmenach-

  behandlung...... 45 22 I 1I

  Aus dien! Zahlen ,geht hervor-, daß, eine Hartfa;ser-

  pl:atte, die keinerlei Bindemittel enthält, durch eine

  einfache Temp,eratur@nachbehianidl@nnig keine - ge-

  nügende Wass.erfes!tigkeit erhält. Auch eine Faser-

  platte mit 5 % Phenolaldehydharzzusatz zeigt

  keine Verbesserung der Wa!siserfestigkeit bei der

  angewendeten Temperaturbehandlung. Demgegen-

  übrer, zeigen Faserplatten: aus Lig@n!o,celduilbis:efaser-

  massen, deren Lignin aktiviert wurde, oder aus

  Faseumas.sien, die aktive Fremd@Lignine enthalten,

  eine hol he Verbesserung der Warslserfesrtib,,keit.

  Eine so, stark verminderte Was!sreraufnahme von,

  nur, i 10/9 kann im übriigen auch durch Zusiatz von

  wasserabisrboßenden Mitteln und selbst bei kun!st-

  harzgebundenen Platten nicht erzielt werden. Da-

  bei ist in; Betracht zu ziehen, dhß jeder Zumtz von

  wa!sseraibistoßenden, Mitteln!, wie Paraffin;, Bitumen

  usw., die Festigkeit der Platte !herabisetzt

  Die Nachbiehanädrumg der aus, der Heißpresse

  kommenden PIatten oder Fbrmkörper erfb!lgt bei

  Temperaturen zwischen i4o und i8o° innerhalb

  1/2 Stunde bis 2 Stunden! in, eirarer Trockenkammer,

  wobei die EinwiAm!ng einer, kräftigen Luft-

  umwÜzung beider, Erhitznun!g vorn Vorteil ist.

  Die erfmdiuugsigemäß@ er!neichte Verbesiserung der

  Wasserfestigkeit kann: nur auf einte weitgehende

  Verändlerung des aktivierten! Li:gnins- zurückgeführt

  werden, ida :sich diese Wirkung nur bei P rattere

  zeigt, die aktiviertes. Lignin gegebenen!fiaail,sr neben

  anderen Chemikalien enthalten, während er bei

  Platten, die entweder überihaupt kein Lignin oder

  Lignin in natürlichem, d. hr. nicht aktiviertem Zu-

  stand enthalten, nicht auftritt.

  Einre Hartfaserplatte, die lediglich mit aktivier-

  tem eigenem Lignin gebunden ist und keinerlei

  andere Chemikalienzusätze aufweist, zeigt nach

  einer, an den normalen P.reßvorgangg sich: anschd!ie-

  ßenden: Behandlung in heißer Luft von! I65° durch

  i Stunde folgende Werte:

  Dichte . . . . . . . . . . . . . iooo kg fnn3

  Biegefestigkeit ..... 7'001>is 750 ldg%m2

  Was.se=.fnahune

  in 24 Stunden . ._ . . . , i o @b is r2 0/a

  Bei spiel

  Einer Faseraufschlämmung, hergestellt z. B.

  durch Zerfasern von Fichtenholzhackspänen im

  Defibrator, werden 5 °/o aktiviertes Lignin zugesetzt,

  Mals durch Druckextraktion von Buchenhe!lzsäge=

  oder -hebel@sp@änen m:it Bu tanol :bei IS o°, Abtrennen

  der Butan@o@Ilbsung von den; um!gel!ästen Bestam!d.-

  teilen und Verdampfen des Butanorls. im Vakuum

  hergestellt wurde. Das so erhaltene aktivierte

  Li!gnin stellt ein dunkles; harzartiges Produkt mit

  einem Erweichumgspunkt von etwa ioo° dar.

  Dieses Lignin wird in Natronlauge gelöst der

  Hodz.faserau!fschliäimmlung zugesetzt und, mit

  Schwefelsiäure bei PH 4,5 biS 5.,5 auf die Fmern.

  ausgefüllt. Anschließend wird über einem Sieb ent-

  wässert und der Formkörper für einer Heißpreisise

  bei 215 atü Ureid i70° fertiggepreßt. Der fe:rtig-

  gep,reßte Formkörper wird mit heißer Luft vom,

  16o° in einem Trockenkasten durch 2 Stunden nach-

  behandelt, wodurch die Eigenschaften des, Körpers,

  besonders seinie WasiserfasMgkeit bedeutend ver-

  beseert werden.

  Die erfindungsgemäß erhaltenen Faserplatten

  eignen sich für die Hersitelil,ung von Fu:ß od'en#-

  platten, Dachplatten, Außenwanidiplatteni, afis Boots-

  bep:lankung, als Knotenbleche bei Hoilizkoinismruk-

  tionen; und! zurr Herstellung vorn geschichteten Kär-

  pern, die vornehmlich für Lager, Zahnhader,

  Schläger, als Isolierlaschen in der Textilindustrie

  sowie als Konstruktionsteile im Maschiineni- und

  Holzbau verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE; i. Verfahren zur Herstellung harter Form- körper, insbesonidere Faserplattem aus Ligno. celludo@sefas:ern, durch eine an sich bekannte N.acbbehandlung der ferti;ggiepreßten Form- körper in :heißer Luft: von i4o his, igo° duirch höchstens 2, Stunden, dadurch, gekennzeichnet, lag zur Herstellung der Formkärp.er Liaa-no- cel:lnrd@asefaserma;ssen v erwender werden, die dluircih Imprä,gnii,ereni von unter Schonung der Fasern greh zerkleinerter Lignaaelilullase mit z bie 5 % Na O H auf Troickenhoilzsübist;anz ge- rechnet und ansrhließendler Dämpfung' mit Dampf von 7 `bis 9 atü durch min Gesterns i Stunde behandelt -,r-urden., wobei der Er- weichungisipunkt ,des holzeiige:neni Ligniinis! unter Erhailitung seiner Was,serunlöslichkeilt auf etwa roo° herabgesetzt worden ist. 2. Verfahren nach Anspruch i, da.;durch ge- kennzeichnet, da:ß zur Herstellung der Form- körper in bekannter Weisie biergestellter Faser- brei verwendet wird, dlem, aktiviertes- Lignin, d. i. Lguin mit einem Sahmelzpundtt von etwa 10o°, aa,a Bi,ndemiittel. zugesetzt -#vorden :isst. 3. Verfahren, nach Anspruch i und a, da- ,durch gekennzeichnet, daß zur, Herstellung der Formkörper Lii",inocellu!lo,sefaserm@ais.sen ver- wendet werden, die durch Imprägnieren von: .unter Schonung- der Fasern: grob: zerkleinerter Lignioiceildiul,äse Mit 2 bis 511/o, Na, O- H auf Trockenhoilzisuhsitanz gerechnet undl anischilie- ßender Dämpfung reit Dampf von 7 hie 9 atü durch: mindestens i Stunde beh-aii,dlelt wordien sind, und welichen aktiviertes Liä-,nin noch als zusätzliches Bindiemiittel zugesetzt worden ist.