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Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten
Es ist bekannt, Anstrichmittel
zu verwenden, die aus wäßrigen ammoniakalischen Auflösungen von Zinkphosphat, Zinkcarbonat,
Zinkborat od. dgl. oder den entsprechenden Kupfer- oder Kadmiumverbindungen oder
Gemischen davon bestehen. Diese Lösungen enthalten MetalI-Ammoniak-Komplex-Verbindungen,
sogenannte Ammine, die nach dem Aufstreichen unter Wasser- und teilweise Ammoniakabgabe
in amorphe, lackähnliche, durchsichtige Filme übergehen, falls keine Fremdelektrolyte
in erheblichen Mengen vorhanden sinds wie etwa Ammoniumsulfat, AmmoniumchIorid,
Calciumchlorid, Kochsalz usw., die die Filmbildung stören würden.
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Es ist weiter bekannt, Kupferammine auch zum Binden von faserhaltigen
Materialien zu verweilden, wobei die Einzelfasern durch die in dem Kupferammin gelöste
Cellulose eingehüllt werden.
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Ferner ist es bekannt, XCelluloseverbindungen durch Kupferverbindungen
der Kohlensäure, die durch wäßrige Ammoniaklösungen löslich gemacht worden sind,
anzuquellen bzw. zu lösen.
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Das Lösen von Cellulose in basischen Lösungen von Zinknitrat und
anderen geeigneten Zinksalzen ist ebenfalls schon beschrieben.
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Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten und
ähnlichen Bauelementen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
als
Bindemittel durch wäßrige Ammoniaklösungen löslich gemachte Zink-, Kupfer- oder
Kadmium-Verbindungen von Sauerstoffsäuren des Phosphors und des Bors sowie der Kohlensäure
verwendet, wobei gegebenenfalls unter Mitwirkung von Arsen-und Chromsäure gearbeitet
werden kann. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Bindemittel kann entweder allein
oder zusammen mit anderen an sich bekannten Bindemitteln angewandt werden. Das Verfahren
gemäß der Erfindung ist sowohl zur Herstellung von Holzfaserplatten geeignet wie
auch zur Herstellung von sonstigen cellulosehaltigen Formstücken auf nassem Wege,
wie z. B. Rohren.
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Die Wirksamkeit als Bindemittel ist durch die besondere chemische
Natur dieser Lösungen bedingt.
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Die auf feuchtem Wege bereiteten Fabrikate werden anschließend, meist
unter erheblicher Hitzeeinwirkung, getrocknet, wobei die zunächst gelöst vorhandenen
Komplexsalze in unlösliche filmartige Häutchen auf der Faseroberfläche übergehen,
die sich leicht miteinander verkleben. Auf diese Weise wird das aus Faserstoffen
entstandene Formstück auch ohne Benutzung organischer Leimarten verfestigt. Wenn
der filmbildende Stoff Säuren des Phosphors oder des Bors oder Kohlensäure allein
oder in Gemischen als saure Komponenten enthält, dann liegt der besondere Vorteil
dieser Bindemittel in dem niedrigen Preis und vor allem darin, daß zugleich die
Glüh- und Brennbarkeit der Fasererzeugnisse stark herabgesetzt bzw. zum Verschwinden
gebracht wird.
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Die Einarbeitung der Bindemittel kann auf die verschiedenste Art
erfolgen; keinesfalls jedoch führt ein Oberflächenanstrich der fertig getrockneten
Faserplatte zu dem gewünschten Ergebnis.
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In solchem Fall kann lediglich ein gewisser Flammschutz der Außenschicht
der Platte, keinesfalls aber eine Feuerschutzwirkung für das Innere und ein Verleimungseffekt
erreicht werden. Es können demnach nur solche Arbeitsweisen angewandt werden, die
dazu führen, daß praktisch die Einzelfasern das Bindemittel als Verleimungsschicht
enthalten. Man geht daher so vor, daß die in Wasser suspendierte oder doch feuchte
Fasermasse innig mit dem Bindemittel gemischt wird, indem dieses entweder in fertigem
Zustand zugemischt oder erst in der Fasermasse aus den Bestandteilen aufgebaut wird.
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Diese Bestandteile können zum Teil schon vorher zugemischt und durch
nachträglich zugeführtes Ammoniakgas oder wäßriges Ammoniak in die MetalI-Komplex
Sallzlösung übergeführt werden, damit eine gleichmäßige Umhüllung der Faser eintritt.
Es ist ohne weiteres möglich, den genannten Bindemitteln noch Arsen- oder Chromsäure
oder deren Salze zuzusetzen. Ebenfalls kann man auch zur Verstärkung der wasserabweisenden
Wirkung oder als Weichmacher Ole, Fette, Wachse, Harze, Peche, Fettsäuren als solche
oder in Form etwa von wasserlöslichen Ammoniumsalzen oder von Emulsionen - mitverwenden.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren -wird afr Hand der folgenden
Beispiele im einzelnen erläutert.
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Beispiel I 1000 Teilen eines 20°/sigen Zellstoffbreies werden im
Holländer 5°/o eines 50%igen Teiges von frisch bereitetem Zinkphosphat zugesetzt.
Dieses Zinkphosphat darf keine Fremdelektrolyte enthalten. Es wird beispielsweise
aus elektrolytfrei gewaschenem Zinkhydroxyd oder Zinkoxyd und der stöchiometrischen
Menge Phosphorsäure aufgebaut. Die Masse wird dann zur Abscheidung des überschüssigen
Wassers durch ein Sieb gegeben und hierauf auf Plattenstärke verformt. Sodann wird
das geformte Produkt in einem geschlossenen Raum mit Ammoniakgas behandelt oder
mit konzentriertem wäßrigem Ammoniak besprüht, so daß sich aus dem Zinkphosphat
und Ammoniak lösliches Zinkamminphosphat als Komplexsalz bildet. Bei der anschließendenHeißtrocknung
enden IIeitrocknung geht dieses unter Entweichen von nicht gebundenem Ammoniak aus
der Platte in unlösliches amorphes Zinkamminphosphat über, das die Fasern umhüllt
und auch miteinander verklebt.
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Die so gebildete Platte ist gegenüber einer in 'üblicher Weise hergestellten
fast glimmfest und schwerer brennbar.
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An Stelle von fertig gebildetem Zinkphosphat kann man im Holländer
auch elektrolytfreies Zinkhydroxyd und die stöchiometrisch ungefähr erforderliche
Menge freier Phosphorsäure zusetzen. Das sich daraus während des Holländerns bildende
Zinkphosphat schlägt sich auf die Faser nieder, so daß höchstens Spuren mit dem
Abwasser verlorengehen.
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Beispiel 2 Einem 50°/oigen Holzfaserbrei setzt man eine fertige etwa
5 o0/oige Lösung von Zinkamminphosphat in überschüssigem Ammoniak in einer Menge
von 2 bis 10% vom Plattentrockengewicht zu, je nachdem welche Glimmfestigkeit derDämmplatte
erzielt werden soll. DieZinkamminphosphatlösung wird beispielsweise aus folgenden
Bestandteilen hergestellt: Zinkhydroxydpaste, elektrolytfrei gewaschen, 55°/oiger
Preßkudhen ..... I90 Gewichtsteile Diammonphosphat I ......... 110 -wäßriges Ammoniak
270/ig . 75 -Wasser ................... 25 Nach gründlichem mechanischem Vermischen
des Fasermaterials mit dem Zusatzmittel wird in üblicher Weise verformt und warm
getrocknet. Die so entstandenen Dämmplatten sind wesentlich schwerer entflammbar,
insbesondere wenigerglimmfreudig als die ohne den Zusatz hergestellten.
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Beispiel 3 Man arbeitet wie im Beispiel 1, setzt jedoch außer dem
Zinkphosphat noch Kupferborat in einer Menge von 5% vom Zinkphosphat hinzu. Die
so erzielten Platten unterscheiden sich von den gemäß Beispiel I erhältlichen durch
einen erheblich besseren Schutz gegen Zerstörung bei feuchter Lagerung bzw. bei
feuchtem Einbau; sie können daher auch
dann eingesetzt werden, wenn
wegen feuchter Luft ein Verschimmeln oder Sporigwerden oder ein Schwammbefall der
ungeschützten Bauplatte befürchtet werden muß.
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Beispiel 4 Man arbeitet wie nach Beispiel 3, setzt jedoch außerdem
Fettsäuren mit einer Kohlenstoffzahl von 5 bis I2 C-Atomen in gleicher Menge wie
Kupferborat zu. Die auf diese Weise herstellbaren Dämmplatten oder Hartfaserplatten
sind besonders für Wäschereien, Badezimmer, Badehäuser, Färbereien usw. geeignet,
da ihre Wasseraufnahme bei feuchter Raumluft stark verringert ist.
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Beispiel 5 Ein etwa 50h/oiger, Wasser enthaltender Holzfaserbrei
wird mit etwa 5 bis Ioe/s des Gewichts der Plattentrockenmasse einer 500/oigenLösung
von Zinkammincarbonat in konzentrierter Ammoniaklösung versetzt, gründlich damit
vermischt und dann heiß getrocknet. Die entstandene Platte ist wesentlich beständiger
gegen Glimmen und Brennen als eine ohne den Zusatz hergestellte Platte.
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PBTENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten
und ähnlichen Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel durch
wäßrige Ammoniaklösungen löslich gemachte Zink-, Kupfer- oder Kadmium-Verbindungen
von Sauerstoffsäuren des Phosphors und des Bors sowie der Kohlensäure, gegebenenfalls
unter Mitwirkung von Arsen- und Chromsäure, verwendet.