EP1284845B1 - Verfahren zur herstellung einer bindemittelflotte - Google Patents

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EP1284845B1
EP1284845B1 EP01913696A EP01913696A EP1284845B1 EP 1284845 B1 EP1284845 B1 EP 1284845B1 EP 01913696 A EP01913696 A EP 01913696A EP 01913696 A EP01913696 A EP 01913696A EP 1284845 B1 EP1284845 B1 EP 1284845B1
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EP
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binder
wood
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tannin
liquid
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Edmone Roffael
Brigitte Dix
Dieter Greubel
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/002Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a fleet of binders for wood-to-wood bindings made from powdered binders or Binder components that are brought into solution in a liquid.
  • Wood materials such as chipboard and fiberboard are manufactured by gluing wood chips or fibers with a binder and if necessary, then dries, sprinkles into chip or fiber mats and then hot presses.
  • aminoplast resins such as urea and urea-melamine-formaldehyde resins are generally Phenol formaldehyde resins and adhesives based on polymeric diisocyanates used.
  • Tannin formaldehyde resins and starches in unmodified and modified Form used as a binder.
  • Other binders based Renewable raw materials are lignins, proteins and carbohydrates that mainly on its own or in combination with other binders Special plate types are used.
  • the binders are mainly in the wood materials as aqueous Glue liquor used in the consistency range between 40-60%. Powdery In this consistency range, binders are either from Binder manufacturers or in the chip or fiberboard factories as processed aqueous solution.
  • the binder based on renewable Raw materials are mainly used as powder in the chip and Delivered fiberboard plants, where they are brought into solution with water and brought to the desired consistency. When producing the Binder liquor can be added and the pH value the desired level can be set.
  • the invention has for its object a binder liquor manufacture in wood-to-wood bonds, especially in chipboard and fiberboard water absorption and thickness swelling compared to the products made with conventional binder liquors.
  • the "wastewater” primarily includes the drying of Wood chips and wood fibers accumulating condensates, which at the Fibreboard production using the wet process and waste water that which arises in the manufacture of fiberboard by the dry process To understand squeezing water.
  • this waste water can be recycled can be used directly for the preparation of binder liquors, where the use of (pure) water is completely avoided can.
  • Low swellings and thicknesses are further advantages Water absorption and without affecting the bending and The transverse tensile strength of the binder liquor according to the invention manufactured plates.
  • Tannin, starch, lignin, protein and Use mixtures of these It is useful if that too using tannin by extracting bark or wood with Waste water from the wood-based panel industry is obtained.
  • tannin was stirred into the condensate of a chip drying plant and adjusted to a consistency of 45%.
  • the same tannin was dissolved in distilled water and also adjusted to a consistency of 45%.
  • the binder content was 14% (solid / dry fiber).
  • formaldehyde as a curing accelerator (10.5% solid / solid tannin) medium-density fiberboard was produced with the two tannin solutions under the same gluing and pressing conditions. The pressing time was 24 seconds per millimeter of plate thickness. After gluing and drying, the moisture of the fibers was between 15.2% and 15.5%. The physical and technological properties were determined on the plates produced in this way.

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  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bindemittelflotte für Holz-zu-Holz-Bindungen aus pulverförmigen Bindemitteln oder Bindemittelkomponenten, die in einer Flüssigkeit in Lösung gebracht werden.
Holzwerkstoffe wie Holzspanplatten und Faserplatten werden hergestellt, indem man Holzspäne bzw. -fasern mit einem Bindemittel beleimt und gegebenenfalls anschließend trocknet, zu Span- bzw. Fasermatten streut und darauf folgend heiß presst. Als Bindemittel in der Holzwerkstoffindustrie werden in der Regel Aminoplastharze wie Harnstoff- und Harnstoff-Melamin-Formaldehydharze, Phenolformaldehydharze und Klebstoffe auf Basis von polymeren Diisocyanaten eingesetzt. Zu einem geringen Teil werden auch Tanninformaldehydharze und Stärken in unmodifizierter und modifizierter Form als Bindemittel verwendet. Weitere Bindemittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe sind Lignine, Proteine und Kohlenhydrate, die hauptsächlich für sich allein oder in Kombination mit anderen Bindemitteln in Spezialplattentypen zur Anwendung gelangen.
Die Bindemittel werden in den Holzwerkstoffen hauptsächlich als wässrige Leimflotte im Konsistenzbereich zwischen 40-60% eingesetzt. Pulverförmige Bindemittel werden in diesem Konsistenzbereich entweder vom Bindemittelhersteller oder in den Span- oder Faserplattenfabriken als wässrige Lösung aufbereitet. Die Bindemittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe werden hauptsächlich als Pulver in den Span- und Faserplattenwerken angeliefert, wo sie mit Wasser in Lösung gebracht und auf die gewünschte Konsistenz gebracht werden. Bei der Herstellung der Bindemittelflotte können Additive zugegeben werden und der pH-Wert auf das gewünschte Niveau eingestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bindemittelflotte herzustellen, die in Holz-zu-Holz-Bindungen, insbesondere in Holzspanplatten und Faserplatten Wasseraufnahme und Dickenquellung im Vergleich zu den mit herkömmlichen Bindemittelflotten hergestellten Erzeugnissen verringert.
Ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei sind unter "Abwässer" in erster Linie die bei der Trocknung von Holzspänen und Holzfasern anfallenden Kondensate, das bei der Faserplattenherstellung nach dem Nassverfahren anfallende Abwasser sowie das bei der Faserplattenherstellung nach dem Trockenverfahren anfallende Quetschwasser zu verstehen.
Insbesondere die bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten in großen Mengen anfallenden Quetschwässer weisen einen hohen chemischen und biologischen Sauerstoffbedarf auf, können daher nicht in die Abflüsse geleitet werden und verlangen daher eine besondere Entsorgung. Erfindungsgemäß können diese Abwässer in einem Recyclingverfahren unmittelbar zur Herstellung von Bindemittelflotten verwendet werden, wobei auf die Verwendung von (reinem) Wasser vollständig verzichtet werden kann. Als weitere Vorteile ergeben sich niedrige Dickenquellungen und Wasseraufnahmen und zwar ohne Beeinträchtigung der Biege- und Querzugfestigkeit der mit einer erfindungsgemäßen Bindemittelflotte hergestellten Platten.
Als Bindemittel lassen sich Tannin, Stärke, Lignin, Protein sowie Mischungen hiervon verwenden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn das zu verwendende Tannin durch Extraktion von Rinden oder Hölzern mit Abwässern der Holzwerkstoffindustrie gewonnen wird.
In Vergleichsversuchen wurde Tannin in das Kondensat einer Spänetrocknungsanlage eingerührt und auf eine Stoffkonsistenz von 45% eingestellt. Zum Vergleich wurde das gleiche Tannin in destilliertem Wasser in Lösung gebracht und ebenfalls auf eine Stoffkonsistenz von 45% eingestellt. Der Bindemittelgehalt betrug jeweils 14% (Feststoff/atro Faser). Mit den beiden Tanninlösungen wurden nach Zugabe von Formaldehyd als Härtungsbeschleuniger (10,5% Feststoff/Feststoff Tannin) mitteldichte Faserplatten unter gleichen Beleimungs- und Pressbedingungen hergestellt. Die Presszeit betrug jeweils 24 Sekunden pro Millimeter Plattendicke. Die Feuchte der Fasern lag nach Beleimung und Trocknung jeweils zwischen 15,2% und 15,5%. An den so hergestellten Platten wurden die physikalisch-technologischen Eigenschaften ermittelt. Die nachfolgende Tabelle zeigt, dass die unter Einsatz von in Trocknerkondensat gelöstem Tannin hergestellten Platten im Vergleich zu denen, die mit in Wasser gelöstem Tannin gebunden sind, niedrigere Dickenquellungen und Wasseraufnahmen aufweisen:
Plattendicke Anmachwasser für Tanninharz Rohdichte Dickenquellung Wasseraufnahme Plattenfeuchte
mm kg/m3 2h
%
24h
%
2h
%
24h
%
%
18 Kondensat 825 1,5 5,4 18,3 31,4 7,9
18 Kondensat 805 1,9 5,2 18,5 31,2 8,4
19 Wasser 803 6,1 15,4 29,5 56,3 8,6
12 Wasser 841 7,4 16,7 30,3 49,0 10,0

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Bindemittelflotte für Holz-zu-Holz-Bindungen aus pulverförmigen Bindemitteln oder Bindemittelkomponenten, die in einer Flüssigkeit in Lösung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Abwasser verwendet wird, das als Kondensat bei der Trocknung von Holzspänen oder Holzfasern, oder bei der Faserplattenherstellung nach dem Nassverfahren als Abwasser, oder aber bei der Faserplattenherstellung nach dem Trockenverfahren als Quetschwasser anfällt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Tannin verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verwendende Tannin durch Extraktion von Rinden oder Hölzern mit Abwässern der Holzwerkstoffindustrie gewonnen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Stärke verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Lignin verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Protein verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Mischungen aus Tannin, Stärke, Lignin und Protein verwendet werden.
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