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Verfahren zur Herstellung von Formlingen aus Holz, Holzabfällen oder
verholzten Pflanzenteilen unter Druck bei höheren Temperaturen Zusatz zum ,Patent
841055 Das Patent 84I 055 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von Formlingen aus Holz, Holzabfällen oder verholzten Pfl+anzenteilen unter Druck
bei höheren Temperaturen, und es zeichnet sich dadurch aus, daß man Stoffe pflanzlicher
Herkunft, die harzbildende Gruppen und wirksame Carbonylgruppen enthalten oder zu
bilden vermögen, deren latentes Kondensationsvermögen durch Wärmeeinwirkung ausgelöst
wird, in einer geschlossenen Preßform bei Temperaturen von etwa I25 bis 2I0° und
Drücken von etwa 50 bis 300 atü so behandelt, daß flüchtige Reaktionsprodukte nicht
oder nur in geringem Umfang entweichen können, daß man dann den Formling bis unter
etwa 500 abkühlt, darauf den Druck abläßt und den Formling dann der Form entnimmt.
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Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Verfahrens nach
Patent 84I 055, wodurch ohne zusätzlichen Arbeitsgang eine Verbesserung der mechanischen
und chemischen Eigenschaften des Werkstoffes und gleichzeitig eine Oberflächenveredlung
erzielt wird.
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Erfindungsgemäß bringt man auf- den nach dem Verfahren des Hauptpatents
hergestellten Vorpreßling einen Belag pflanzlicher, mineralischer oder synthetischer
Herkunft, wie Fasern, Vliese, Filze, Gewebe, Bahnen, Folien od. dgl., in beliebiger
Ausführung, Färbung oder Maserung und ein Bindemittel. Das Ganze wird dann durch
eine Druck-Wärme-Bebandlung nach dem Verfahren gemäß dem Hauptpatent unter gasdichtem
Abschluß so verbunden, daß praktisch keine dåmpfförmigen Umsetzungsprodukte entweichen
können.
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Als Bindemittel verwendet man zu Makromolekülen kondensier- oder
polymerisierbare Stoffe oder härtbare Harze oder deren Monomere oder Teilpolymerisate.
Vorzugsweise - werden solche Verbindungen gewählt, die Carbonyl- und/oder -aktive
Hydroxylgruppen enthalten, die mit der Lignozellulosemasse des Formlings und/oder
der Auflage wechselseitige Kondensationsreaktionen eingehen.
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Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß im Fall der Verwendung
von Kondensationsharzen diese in ausgezeichneter Weise mit der Lignozèllulosemasse
des Formlings, vorzugsweise der Sägespanmasse, in Wechselwirkung treten, wenn man
die Wassermenge, welche die Kondensationsharze bei ihrer Kondensation liefern, auf
den Wassergehalt der Holzspäne in Anrechnung bringt. Nach dem Hauptpatent soll der
Wassergehalt 5 bis 25 O/o, vorzugsweise IO bis I7°/o betragen. Erfindungsgemäß stellt
sich bei der Aufpressung von Auflagen unter Mitverwendung von Kondensationsharzen
der für den Ablauf der Holzplastizierung optimale Feuchtigkeitsgehalt dann ein,
wenn der Wassergehalt der Lignozellulosemasse des Vorpreßlings-in Abänderung des
Verfahrens nach dem Hauptpatent unter IO O/o, vorzugsweise bis auf etwa 4 bis S
O/o, gesenkt wird.
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Weiter wurde als vorteilhaft gefunden, die,Wasserstoffionenkonzentration
der Harze auf die Entwicklung des p-Wertes in der Formlingsmasse selbst während
des Reaktionslaufes abzustimmen.
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Beispielsweise wurde bei Verwendung von Buchensägespänen als Formlingsmasse
und einem Kresol-Phenol-Harz für die Auflage ein Bindemittel mit einem p,,-Wert
von 7,5 bis 8 als zweckmäßig gefunden. Hierdurch wird der zunehmenden Bildung niederer
Carbonsäuren in der Sägespan-masse während der Druck-Wärme-Behandlung unter Gasabschluß
durch Pufferung entgegengewirkt und die Holzumwandlung gemäß dem Hauptpatent im
Hinblick auf die Werkstoffeigenschaften des gewonnenen Formlings in optimaler Weise
gesteuert.
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Auch wurde beobachtet, daß es bei der Verwendung von Kondensationsharzen
vorteilhaft ist, den Gehalt der zugesetzten Kunstharzmasse an Formaldehyd gegenüber
der Gesamtmasse an Phenolgruppen des Lignins in der Formlingsmasse derart abzustimmen,
daß sich eine optimale Bildung von zusätzlichen Kondensationsharzen ergibt, was
im wesentlichen durch einen Überschuß an Formaldehyd erreicht wird.
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Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert: Beispiel I
Ein Vorpreßling, der gemäß dem Hauptpatent durch Kaltpressung von Buchensägespänen
mit einem Wassergehalt von 5 O/o hergestellt wurde, wird beiderseits mit einer Auflage.
bedeckt, die wie folgt aufgebaut is1t: Ein mit Titandioxyd hochge füllter Baumwollzellstoff
(I20 g/m2) wird zuvor durch Tauchung in eine Anilinfarbflotte beliebig gefärbt und
anschließend getrocknet. Dann wird er im Hoch-, Tief- oder Gummiwalzendruck mit
hitzebeständigen Farben beliebig verziert und mit einem hochgebleichten, saugfähigen
Seidenpapier (IO bis 12 g/m2) belegt. Die Auflage des Seidenpapiers bezweckt, -
die Druckschicht nach erfolgter Verpressung vor Beschädigungen zu schützen. Anschließend
werden beide gemeinsam mit einer 5o0/oigen Phenol-Harz-Lösung in einer Menge von
etwa loo Gewichtsprozent, auf Trockenharz bezogen, getränkt und wiederum getrocknet.
Der pI-Wert des Phenolharzes wurde zuvor auf etwa 8 eingestellt.
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Der beiderseits in dargestellter Weise bedeckte Vorpr,eß ling wird
anschließend entsprechend den Bedingungen des weiteren Verfahrens nach dem Hauptpatent
verpreßt und nach Abkühlung der Presse entnommen.
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Beispiel 2.
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In gleicher Weise wie im Beispiel I wird ein Vorpreßling aus Fichtensägespänen
mit einer kombinierten mehrschichtigen Auflage bedeckt, die wie folgt aufgebaut
ist: Ein mit Titandioxyd hochgefüllte, saugfähiges Holzzellstoffpapier von etwa
so g/m2 wird mit einem Birkenscfrvachfurnier von etwa O,I mm und darüber mit einem
hochgebleichten, naßreißfesten, nicht satinierten Seidenpapier belegt. Das Seidenpapier
hat die Aufgabe, insbesondere bei stärl:erer Verformung der Auflage beim Preßvorgang
ein Zerreißen des Furniers zu verhindern. Das Ganze wird mit einer hochkonzentrierten
Melaminharz lösung, deren pl3-Wert etwa 7,5 beträgt, getränkt und getrocknet, so
daß die kombinierte Auflage etwa einen Trockengehalt von So°/o Kunstharz, gerechnet
auf Trägersubstanz, aufweist. Dem Melaminharz werden zuvor etwa I /o Harnstoff oder
andere Amine (gerechnet auf Harztrockensubstanz) zugesetzt. Hierdurch erfährt das
Holz furnier eine gewisse Braunfärbung infolge hydrolytisch bedingter Stoffumsetzungen
und eine wirkungsvolle Kontrastierung seiner Maserung. Im übrigen wird wie im Beispiel
I verfahren.
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Es entsteht ein hartes Produkt edelholzartiger Oberflächengestaltung
und sehr guter mechanischer und physikalischer Eigenschaften.
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Beispiel 3 Eine'Auflage gemäß Beispiel 2 wird mit einem ungesättigten
Polyestergießharz getränkt, beidseitig auf einen Vorpreßling gemäß Beispiel I aufgelegt
und im übrigen wie dort beschrieben ver-
fahren. Es entsteht gleichfalls
ein Produkt sehr guter Werkstoffeigenschaften, welches sich darüber hinaus durch
eine besonders eindrucksvolle Färbung des Holz furniers auszeichnet.
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Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist mit den angegebenen
Beispielen nicht erschöpft. Neben den angegebenen Bindemitteln lassen sich noch
zahlreiche andere Kondensations- und Polymerisationsharze unter gleichen und ähnlichen
Bedingungen verarbeiten. Auch die Auflagen lassen sich in sehr weiten Grenzen variieren
und kombinieren. Praktisch können alle flächenförmigen, in dünnen Schichten herstellbaren
und in gewissem Grade elastischen Gebilde pflanzlichen, mineralischen und synthetischen
Ursprungs zur Anwendung gelangen.
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Das Verfahren bedeutet eine außerordentliche Erweiterung der Verwertungsmöglichkeiten
von Holzabfällen im Sinne des Verfahrens nach Patent 841 055 insofern, als der Oberflächenüberzug
durch Verschönerung und Verzierung des Formlings den Einsatzbereich des Verfahrens
gemäß Hauptpatent für vielerlei Verwendungszwecke erweitert. Der Gegenstand der
Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß er chemische Wechselwirkungen zwischen
den mit der Auflage eingesetzten Kunstharzen und der Lignozellulosemasse des Formlings
im Ablauf der Reaktion herbeiführt und hierdurch eine zusätzliche Steigerung der
Werkstoffeigenschaften des Formlings bewirkt.
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PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Formlingen aus
Holz, Holzabfällen oder verholzten Pflanzenteilen unter Druck bei höheren Temperaturen
nach Patent 84I055, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Vorpreßling oder den fertigen
Formling vor der Druck-Wärme-Behandlung ein Bindemittel und ein Belag pflanzlicher,
mineralischer oder synthetischer Herkunft, wie Fasern, Vliese, Filze, Gewebe, Bahnen,
Folien od. dgl., oder Kombinationen derselben aufgebracht werden.