WO2015162300A1 - Binder for wood materials - Google Patents

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WO2015162300A1
WO2015162300A1 PCT/EP2015/059096 EP2015059096W WO2015162300A1 WO 2015162300 A1 WO2015162300 A1 WO 2015162300A1 EP 2015059096 W EP2015059096 W EP 2015059096W WO 2015162300 A1 WO2015162300 A1 WO 2015162300A1
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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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J189/00Adhesives based on proteins; Adhesives based on derivatives thereof
    • 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
    • B27N1/00Pretreatment of moulding material
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    • 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
    • B27N3/02Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from particles

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a composite material with a cellulosic substrate and a multicomponent binder. Furthermore, the invention relates to a composite material and a binder for producing a composite material.
  • the composites with cellulosic substrates include, in particular, wood-based materials that are used as building materials both indoors and outdoors.
  • wood-based materials that are used as building materials both indoors and outdoors.
  • producers are increasingly faced with rising commodity prices and increasing competition in the market and the associated drop in sales prices.
  • Binders that are expected to comply with future environmental regulations may consist of natural products, for example.
  • lignin-based binders or casein or Blutalbuminleime are known, however, do not have the necessary strength for wood materials and sometimes difficult or impossible to integrate into today's industrial manufacturing processes.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method for producing a composite material, a composite material and a binder for producing such a composite material, which enables a particularly cost-effective production of cellulosic composites and today meets the usual strength standards and quality standards.
  • the invention achieves the object by a method having the features of claim 1, a binder having the features of claim 12 and a composite material having the features of claim 13.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the method according to the invention for producing a composite material with a cellulose-containing substrate and a multicomponent binder has at least the following steps:
  • a second component of the binder at least one additive from the group: peroxide, in particular hydrogen peroxide, urea, alum, sodium sulfite, glycerol, formaldehyde, isocyanate, hexamine, sodium lauryl sulfate, sodium sulfate, aluminum, lignosulfonate, citric acid, sodium hydroxide, water glass, E ethanol, iron oxide, gelatin, bone glue, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide solution, glyoxal, lingninsulfonate, sodium hydrogencarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate, polyethylene glycol, sorbitol, sodium sulfate, magnesium sulfate, white lime, isocyanates such as methyl diisocyanate Ethanol, reducing agent, citric acid, carbonates, for example sodium bicarbonate and /
  • one, several or a mixture of the additives of the second component are each applied individually and / or in admixture with the first component; Pressing the cellulosic components with the binder under heat to form a composite molding.
  • Essential for the invention is a stimulated via the additives structural change of the animal blood, in particular the proteins in animal blood, which promotes the connection of the animal blood to the.cellulose-containing substrate, so that in an industrial manufacturing process composite materials, especially wood materials can be produced.
  • the inventive method achieves, for example, strength values which meet today's requirements for e.g. Furniture panels are sufficient.
  • the binder can be well integrated into standard industrial manufacturing processes and the use of animal blood ensures that hazardous emissions to humans during production or later use of composites are largely avoided. As a result, ever stricter environmental requirements can be met very easily.
  • the inventive method-depending on the additives used-different mechanisms of action for bonding can be achieved.
  • a particularly good mechanical anchoring of the animal blood on the surface of the cellulose-containing substrates and / or a particularly high degree of crosslinking between the animal blood and the cellulosic substrate can be effected.
  • the contained protein molecules are predominantly seen, by means of which all the above-described adhesion mechanisms can be produced.
  • a composite material is understood to mean a material composed of a plurality of constituents whose components are originally separated and which are bonded together (bonded) during the production of the composite material. These may be large-area constituents, such as plate-shaped or sheet-like constituents, or, for example, also particles. angular components such as chips, dust or fibers, which are bonded with a binder to form a composite body.
  • a cellulosic substrate is understood to mean, in particular, wood-based substrates, such as individual wood layers, veneer layers, wood particles, wood chips or even wood fibers.
  • substrates based on annual plants can also be used.
  • secondary products i. Products containing cellulose, which have already been processed once and reprocessed for further processing, such as waste wood or waste paper, are understood to be cellulose-containing substrates.
  • the binder is to be understood as meaning the substance which bonds together the further constituents contained in the composite material, in particular the cellulose-containing substrates.
  • the binder means on the one hand substances that have their own adhesive strength, on the other hand, it may also be catalysts that activate individual components of the other materials / substances contained in the composite, so that a bonding of the substrate in the composite material is achieved.
  • the binder according to the invention has at least two components; it is multi-component. Multi-component means in this context that the binder is composed of several individual components in order to obtain its effect.
  • the first component of the binder namely the animal blood, is very inexpensive to obtain, since it is produced in slaughterhouses in large quantities, the current use is limited or requires costly processing. This concerns in particular blood of category 3, which normally has to be disposed of but can be used as a binder component.
  • the first component (animal blood) may be used in its pure form or else in mixtures or solutions containing animal blood or animal blood components.
  • the animal blood used especially the blood of cattle or pigs, contains high levels of proteins, which are the cause of the adhesive effect. This can be especially re about a denaturation of the proteins, which causes an enlargement of the surface of the proteins and / or improved by a particularly high crosslinking of the proteins with the cellulosic substrate.
  • the second component of the binder contains at least a single additive.
  • An additive is understood to mean an agent which together with the animal blood brings about a particular good adhesion between the animal blood, the additive and the cellulosic substrate.
  • the group of additives has - according to the possible mechanisms of action during bonding - heterogeneous mechanisms of action.
  • the animal's blood can be mixed with peroxide, in particular hydrogen peroxide, whereby a particularly strong denaturation of the proteins and a particularly strong connection between the cellulosic substrate and the animal's blood is formed.
  • Peroxide hydrogen peroxide, urea, sodium sulfite, ethanol, reducing agents, citric acid, carbonates, for example sodium bicarbonate and / or propylene carbonate, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide, acetic acid, phosphoric acid, peracetic acid and / or aluminum sulfate act as denaturing additives in particular.
  • crosslinking can also be understood as meaning that the degree of crosslinking of the proteins in animal blood among one another is increased by means of the additives.
  • the crosslinkers (additives) can be used as bond strength enhancers, i. increasing the degree of crosslinking and / or as an accelerator, i. the rate of crosslinking, increasing.
  • additives can provide better water resistance effect of the composite.
  • hydrophobic agents such as, for example, wax, hydrowax, white limestone, cement, magnesium oxide, gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils such as castor oil, soybean oil, linseed oil and / or palm oil as an additive
  • hydrophobic agents such as, for example, wax, hydrowax, white limestone, cement, magnesium oxide, gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils
  • hydrophobic agents such as, for example, wax, hydrowax, white limestone, cement, magnesium oxide, gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils
  • castor oil soybean oil, linseed oil and / or palm oil
  • the additives also have dual functions, ie, they have, for example, denaturing, crosslinking and / or hydrophobic properties.
  • a particularly good crosslinking and can thus act as crosslinkers, while, for example, the acids, in particular peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and / or phosphoric acid also have denaturing effect and thus can be used as Denaturierer.
  • the acids in particular peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and / or phosphoric acid also have denaturing effect and thus can be used as Denaturierer.
  • additives can act together with the animal blood. That is, with the first component, one or more (two, three or more) additives may be mixed. This can be done simultaneously or by adding the additives to the animal blood one after the other. It is thus possible, for example, to mix the animal blood with an additive which promotes the denaturation of the protein, such as hydrogen peroxide, urea and / or alum, and to add a crosslinking agent, such as glycerin, to the crosslinking between the animal blood and the cellulosic substrate (s) animal blood among themselves. If desired, this mixture can also contain a hydrophobic agent such as hydrowax to make the composite particularly resistant to moisture. In addition, in addition fillers and / or additives for adjusting the viscosity and / or the elasticity of the cured Be added to binders.
  • an additive which promotes the denaturation of the protein such as hydrogen peroxide, urea and / or alum
  • a crosslinking agent such as gly
  • additives are suitable, in particular, for admixing as additive additives in quantities of, for example, 0.1% by weight - 15% by weight for enhancing denaturation, crosslinking and / or hydrophobing.
  • the additive additives can be added directly during mixing of the binder.
  • the addition takes place only shortly before application to the substrate.
  • Particularly suitable additive additives are, for example, gelatin, bone glue, glyoxal, polyethylene glycol sorbitol and / or isocyanates such as methyl diisocyanate as an adhesion promoter, i.
  • crosslinking of the components in particular, sodium sulfate, lignosulfonate, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide solution, white lime iron oxide, lingnine sulfonate, sodium hydrogencarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate and / or peroxide as accelerator, ie, the crosslinking rate to be used increasing.
  • the elastic properties of the set binder can be adjusted in particular by the addition of 0.1% by weight to 5% by weight of sorbitol or glycerol, for example before application to the substrate, so that the binder in the set state is usually hard-elastic to soft-elastic becomes.
  • magnesium sulfate and / or sodium sulfate may be added in an amount of, for example, up to 36% by weight in order to adjust the viscosity of the liquid binder.
  • the application of the binder is understood to mean the spraying, brushing or other application of the binder to the cellulosic substrate.
  • application is understood to mean the mixing of the cellulosic substrate with the binder.
  • individual components or individual additives of the binder may be mixed with the cellulosic substrate while other components, e.g. be sprayed on.
  • the application can be carried out with conventional application devices and / or mixing devices, which are known for example from the wood-based panel industry.
  • the use of the additive can be done differently.
  • the additive which may be, for example, liquid, in pure form or as a dilute solution or solid, for example in powder form
  • the additive is, for example, sprayed individually onto the cellulosic substrate and / or mixed with it.
  • the additive is, for example, sprayed individually onto the cellulosic substrate and / or mixed with it.
  • one additive and several further additives can be applied as a mixture.
  • the mixing in of further additives for example of the second component, in particular of the additional additives and / or of the hydrophobicizing agent, can take place directly before the application.
  • the order of application of the first and second components or individual additives is dependent on the respective additive used.
  • a single, multiple or mixture of additives may be applied to the cellulosic substrate prior to application of the first component.
  • the first component i. the animal's blood
  • an additive for example, subsequently supplementary additives to apply.
  • animal blood first and subsequently appropriate additives are also possible.
  • the animal blood (protein) is applied in particular in dissolved form, for example in glycerol or else in water, methanol, ethanol and glycerol, whereby an optimal cross-linking can be achieved.
  • the cellulosic components with the binder are pressed after application of the first and second components.
  • This can be used, for example, in conventional presses for producing wood-based panels, such as e.g. Baler presses or belt presses, done. It would also be conceivable, for example, to produce a composite material by means of an extruder for producing a strand-shaped composite material under the action of pressure and heat. Ultimately, injection molding processes for pressing under heat for the cellulosic components and the binder are conceivable.
  • the additives and the first component preference is additionally given in addition to one or more or a mixture of several of the additives comprised by the second component before the application.
  • the first component of the binder applied to the cellulosic components and / or prior to compression of the cellulosic components with the binder and / or mixed with the binder.
  • the effect of the individual additives can be significantly enhanced, which in turn improves the bonding between the animal blood and the cellulosic substrate.
  • an additive from the group of surfactants is added as a component of the second component or applied as an additional additive.
  • the surfactant stabilizes the binder and additionally promotes good wettability of the cellulosic substrate with the binder. Further, the surfactant increases the binding property of the animal blood proteins, so that the connection between the animal blood and the cellulosic substrate is further improved. The surfactant reduces the tendency of the proteins to contract again.
  • the pure animal blood can be used in liquid form. However, it is particularly preferable to use dried, for example, drum-dried animal blood, in particular animal blood powder, for example whole blood powder in powder form or in liquefied form.
  • Animal blood powder is easy to handle, apply and mix with the additives, especially in industrial operation.
  • Different types of animal blood powders can be used here. Basically, both plasma powder and hemoglobin powder can be used. However, it is particularly preferred to use whole blood powder, in particular animal blood / animal blood powder of category 3, since this is particularly cost-effective.
  • whole blood powder in particular animal blood / animal blood powder of category 3, since this is particularly cost-effective.
  • undesirable dust emissions frequently occur, in particular during the transition of chip cake from precompression into the press. As a result, production errors, such as bursters occur, or the dust load in the production process is too high.
  • at least one additive is particularly preferably mixed with a thickener.
  • the thickener is selected from the group consisting of bone glue, wood flour, Aerosil 200 Evonik, alum, xantangum, cellulose derivative, in particular Carboxymethyl cellulose.
  • the thickening of the additive with a thickening agent introduces moisture into the chip cake, so that the amount of dust produced during pressing is reduced. In addition, too fast absorption of, for example, hydrogen peroxide into the substrate is prevented by the thickening (dispersing).
  • the mass fraction used for producing the composite material of animal blood in powder form before compression is between 1% and 20%, preferably 1% to 20%, preferably 8% to 12%, particularly preferably 6% to 8% 3% to 6%, more preferably 3% +/- 1.5%.
  • the inventive mass fraction of animal blood causes a particularly good bonding of cellulosic substrates.
  • the application rate is not determined by the mass fraction of the total mass, but is determined by the gram per m 2 .
  • the application amount of binder on the cellulosic substrate is particularly preferably between 80 g / m 2 and 140 g / m 2 .
  • the pressing can take place at different temperatures.
  • the temperature causes, in particular, a (further) denaturation of the proteins or, for example, an evaporation / decomposition of additives containing them.
  • a peroxide decomposes almost completely when pressed in the plate under the influence of temperature, which avoids subsequent emission from the composite material.
  • the pressing takes place at a temperature of 80 ° C to 250 ° C, preferably 90 ° C to 200 ° C, special ⁇ DERS preferably 100 ° C, advantageously 110 ° C to 190 ° C, particularly advantageously up to 200 ° C
  • the pressing time required depends on the type of cellulosic substrate, on the pressing temperature and also on the thickness (height in plates) of the composite body to be produced. Particularly in the production of plate-shaped moldings, the pressing times of between 3 seconds and 20 seconds are particularly preferably 6 seconds to 20 seconds, preferably 8 seconds to 15 seconds, more preferably 10 seconds to 14 seconds, advantageously 9 seconds to 12 seconds and particularly advantageously 7 seconds +/- 3 sec based on 1 mm plate thickness.
  • the group of composites includes numerous materials.
  • the composite material is particularly preferable for the composite material to be a wood-based panel, in particular a chipboard or a plywood panel.
  • the inventive method is particularly suitable for this, since wood-based panels and in particular chipboard and plywood panels are industrially produced in large quantities and the price pressure is particularly high.
  • all cellulosic materials can be used as cellulosic components. This would also be paper, for example.
  • cellulose-containing components particular preference is given to using wood layers, in particular veneer wood layers, wood particles, particles of annual plants or a mixture of the abovementioned particles.
  • the particles are present in particular in chip form, wherein the size of the chips advantageously corresponds to the usual today for the production of chipboard sizes.
  • Wood-based substrates and also substrates from annual plants can be used across genres. For example, these may consist of hardwoods and / or softwoods, mixtures of various annual plants or even mixtures of annual and multi-annual plants.
  • the particularly preferred form of the laminar layers or the chip shape of the particles is particularly suitable for acting together with the binder.
  • the binder can be evenly distributed evenly on chips, whereby the binder does not have to cover the entire chip, but it is sufficient to wet individual sections of the chip. Veneer layers, ie surface-shaped surfaces, on the other hand, are particularly easy to wet by conventional application methods with the binder.
  • the invention solves the problem by a binder, designed for producing a composite material with cellulose-containing particles, wherein a first component of the binder contains animal blood and a second component of the binder is an additive from the group: peroxide, in particular hydrogen peroxide ,, urea, A-.
  • the binder according to the invention bonds cellulose-containing substrates particularly well, so that the strength of a composite material produced using the inventive binder satisfies all today's usual qualitative requirements, for example in the field of furniture construction, and is also particularly emission-free and cost-effective.
  • Suitable reducing agents are, in particular, the agents TP 1328 and FF6 from Brüggmann Chemicals. Furthermore, the invention solves the problem by a composite material with cellulosic components and a binder which binds the particles according to claim 12.
  • the binder consists of 36% animal blood powder derived from category 3 blood as component 1, 43% hydrogen peroxide (35%) and 21% glycerol as component 2.
  • the additives were first mixed together. Subsequently, the additive mixture was mixed with the animal blood and the total liquid mixture was sprayed onto the spruce wood chips. To achieve uniform wetting, the chips added to the binder would be mixed in a chip mixer.
  • the wetted with the binder shavings are evenly sprinkled on a press plate, so that a chip cake is formed.
  • the chip cake is pressed in a platen press at a temperature of 195 ° C. over a period of 180 seconds, so that a chipboard with a thickness of 12 mm is produced.
  • the hydrogen peroxide causes denaturation of the animal blood proteins. This is reinforced by the heat.
  • the glycerol increases the degree of crosslinking of the binder with the wood chips.
  • a chipboard produced in this way is emission-free.
  • urea, alum, sodium sulfite or a surfactant could be used as a denaturing agent, for example.
  • formaldehyde or, for example, an isocyanate can be used.
  • whole blood powder formed from category 3 blood
  • hydrogen peroxide and glycerin are sprayed separately onto the shavings mixed with the blood powder.
  • the such prepared chips are scattered to a chip cake and inserted for pressing in a platen press.
  • the chip cake is pressed at a temperature of 200 ° C and a pressure of 185 bar over a period of 180 sec to a chipboard.
  • hydrogen peroxide is mixed with wax and surfactant.
  • the resulting mixture is applied to the chips.
  • 120 kg of chips are mixed with a mixture of 80 kg of hydrogen peroxide, 3 kg of paraffin and 2 kg of surfactant for a glue batch of 200 kg.
  • the wetted chips can subsequently pass through a corresponding mixing device in order to achieve an even more even distribution of the wetting substance.
  • blood powder with glycerol is applied to the shaving with the second component of the binder and also mixed with these, so that a uniform wetting of the chips with blood powder is formed.
  • 100 kg of glycerol with 15 kg of blood powder are used for this purpose.
  • the Ad In addition, a surfactant are admixed in a quantity of about 1% of the total amount of the additives. This prevents segregation of the additive mixture or degradation of the peroxides and significantly improves the wetting of the chips with the additive mixture.
  • a binder foam is produced which, before foaming, comprises 6% of glycerol, 30% of hydrogen peroxide, 5% of alum and 5% of pure animal blood protein. consists.
  • the binder foam is mixed with spruce wood chips (residual moisture 0.7%) for producing a chipboard, wherein the mass ratio of chips (atro) to foam is about 70% to 30%.
  • the chip cake thus formed is compressed accordingly in a pressing device at a temperature between 170 ° C and 190 ° C and a pressing time of 200 sec with a pressing pressure of 185 bar.
  • a chip cake is formed, which has a mass fraction of about 86% chips (atro) and has a binder content of 14%.
  • the shavings are spruce wood chips.
  • the binding agent is made up of approx. 36% animal whole blood powder (category 3), approx. 42% hydrogen peroxide, approx. 18% glycerol and approx. 4% hydrowax.
  • the chips have a moisture content of 0.7% during gluing.
  • the chips are mixed with the added binder in a Trommelbeleimer. Subsequently, the chip cake is formed and pressed in a double belt press to a chipboard.
  • 3 mm birch plywood veneers are provided for the production of plywood boards.
  • On a first page of a first birch plywood veneer is a mixture of alum and hydrogen peroxide was applied at a ratio of 1: 4.5 by weight of 60 g / m 2 .
  • On a further upper side of a second birch plywood a mixture of glycerol and whole blood powder in the ratio 5: 1 is also sprayed with an application rate of 60 g / m 2 .
  • 3 mm birch plywood veneers are provided to make a plywood board.
  • a glycerol-whole blood powder mixture is applied at a ratio of 5: 1 to a surface of a birch plywood veneer.
  • the order amount is about 120 g / m 2 .
  • a second birch plywood veneer is placed on the surface.
  • the two superimposed birch plywoods are pressed together in a platen press at a pressing temperature of 170 ° C and 65 bar pressure for a total of 200 seconds.
  • the denaturation of the protein molecules takes place here primarily by the action of heat and pressure.
  • a pulp having a solids content of 13% of, for example, groundwood and water is used.
  • 4% blood meal (based on the amount of pulp) and subsequent addition of 4% hydrogen peroxide (based on the amount of blood meal) is formed a wood foam, which is dried by exposure to heat or radiation, for example by ultrasound or microwaves.
  • chipboard For the production of chipboard is a finished binder with 2 wt.% To 8 wt.% Animal blood, especially blood meal, o, 5 wt.% To 10 wt.% Of a first Denaturierers such as peroxide, in particular hydrogen peroxide, 3 wt.% To 15 wt % of a second denaturing agent, for example urea, 10% by weight to 15% by weight of a crosslinking agent, for example glycerol, 20% by weight to 40% by weight of water, 10% by weight to 45% by weight of alkaline earth metal salts, in particular Magnesium sulfate, 0.5 wt.% To 30 wt.% Alkali salts, in particular sodium sulfate, 0.1 wt.
  • a first Denaturierers such as peroxide, in particular hydrogen peroxide
  • 3 wt.% To 15 wt % of a second denaturing agent for example urea
  • a carbonate for example sodium bicarbonate
  • the whole Solution with up to 20 wt.% Are mixed acetic acid or lactic acid.
  • thermoset curing fibrin sealant is a binder containing an animal blood solution of whole blood meal and water in the ratio of 1: 5 with the addition of 0.1 wt. To 1 wt.% Calcium chloride and 0.5 wt% and 10 wt.% Of a reducing agent , for example, mixed by FF6 Brüggemann.
  • a reducing agent for example, mixed by FF6 Brüggemann.
  • Another alternative binder can be obtained by mixing whole blood meal and water in a ratio of 1: 5, alternatively raw blood, 0.2% to 5% by weight of lime, in particular white limestone, magnesium oxide or cement binder, and 0.1% by weight to 2 wt.
  • Carbonate for example.
  • Propylene carbonate, sodium bicarbonate or Ammoniumhydro- gencarbonat be prepared.
  • the mixture produced is foamed with addition of an acid, for example lactic acid, acetic acid, hydrochloric acid or sulfuric acid.
  • an acid for example lactic acid, acetic acid, hydrochloric acid or sulfuric acid.
  • sorbitol from 0.01% by weight to 2% by weight of sorbitol, glycerol and / or polyethylene glycol may be added. ben, whereby the elasticity of the binder is increased and the melting point can be adjusted to 120 ° C to 200 ° C.
  • dehydration may be incomplete, and a crosslinking agent such as methyl diisocyanate, glyoxal and / or a tannic acid such as Qucbracho or mimosa extract may be incorporated.
  • a crosslinking agent such as methyl diisocyanate, glyoxal and / or a tannic acid such as Qucbracho or mimosa extract may be incorporated.

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Abstract

The invention relates to a method of producing a composite material which comprises at least one cellulosic sustrate and a multi-component binder. According to the invention, in order to devise a method of producing a composite material which enables cellulosic composite materials to be produced in a particularly economical manner and fulfils current strength and quality standards, a binder is applied to the cellulosic substrate, at least a first component of the binder containing animal blood and a second component of the binder containing at least one additive.

Description

BINDEMITTEL FÜR HOLZWERKSTOFFE  BINDER FOR WOODEN MATERIALS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs mit einem zellulosehaltigen Substrat und einem mehrkomponentigen Bindemittel. Weiter betrifft die Erfindung einen Verbundwerkstoff und ein Bindemittel zum Herstellen eines Verbund- Werkstoffs. The invention relates to a method for producing a composite material with a cellulosic substrate and a multicomponent binder. Furthermore, the invention relates to a composite material and a binder for producing a composite material.
Zu den Verbundwerkstoffen mit zellulosehaltigen Substraten gehören insbesondere Holz- werkstoffe, die als Baustoffe im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden. Bei der Produktion von Holzwerkstoffen bereiten den Produzenten die steigenden Rohstoffpreise und der größer werdende Konkurrenzdruck im Markt und die damit einhergehenden sinkenden Verkaufspreise immer größere Probleme. The composites with cellulosic substrates include, in particular, wood-based materials that are used as building materials both indoors and outdoors. In the production of wood-based materials, producers are increasingly faced with rising commodity prices and increasing competition in the market and the associated drop in sales prices.
Dabei sind insbesondere die steigenden Preise für die notwendigen Bindemittel züm Verbinden der einzelnen Substratbestandteile ausgesprochen problematisch. In particular, the rising prices for the necessary binders for connecting the individual substrate components are extremely problematic.
Zudem wird es mit den heute üblichen Bindemitteln, wie beispielsweise Harnstoffhärz, Melaminharz oder Phenolharze, immer schwieriger, die strenger werdenden Umweltrichtlinien bei der Produktion und bezüglich des Endproduktes zu erfüllen. Es besteht somit ein erhöhter Bedarf an einem Bindemittel, welches zum einen besonders kostengünstig und in die vorhandenen Produktionsprozesse integrierbar ist und zum anderen die immer strenger werdenden Umweltrichtlinien auch zukünftig erfüllen kann. In addition, with today's conventional binders, such as urea resin, melamine resin or phenolic resins, it is becoming increasingly difficult to meet the stricter environmental guidelines in production and in terms of the final product. There is thus an increased demand for a binder, which on the one hand can be integrated in a particularly cost-effective manner and in the existing production processes and, on the other hand, can also meet the ever stricter environmental guidelines in the future.
Bindemittel, die voraussichtlich auch zukünftige Umweltrichtlinien erfüllen, können bei- spielsweise aus Naturstoffen bestehen. So sind beispielsweise ligninbasierte Bindemittel oder auch Kasein- oder Blutalbuminleime bekannt, die jedoch die für Holzwerkstoffe notwendigen Festigkeiten nicht aufweisen und teilweise nur schwer oder gar nicht in die heute üblichen industriellen Fertigungsprozesse integrierbar sind. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs, ein Verbundwerkstoff und ein Bindemittel zum Herstellen eines derartigen Verbundwerkstoffs bereitzustellen, welches eine besonders kostengünstige Herstellung von zellulosehaltigen Verbundwerkstoffen ermöglicht und heute übliche Festigkeitsnormen und Qualitätsstandards erfüllt. Binders that are expected to comply with future environmental regulations may consist of natural products, for example. For example, lignin-based binders or casein or Blutalbuminleime are known, however, do not have the necessary strength for wood materials and sometimes difficult or impossible to integrate into today's industrial manufacturing processes. The invention is therefore based on the object to provide a method for producing a composite material, a composite material and a binder for producing such a composite material, which enables a particularly cost-effective production of cellulosic composites and today meets the usual strength standards and quality standards.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs l, ein Bindemittel mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und einen Verbundwerkstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. The invention achieves the object by a method having the features of claim 1, a binder having the features of claim 12 and a composite material having the features of claim 13. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs mit einem zellulosehaltigen Substrat und einem mehrkomponentigen Bindemittel weist mindestens die folgenden Schritte auf: The method according to the invention for producing a composite material with a cellulose-containing substrate and a multicomponent binder has at least the following steps:
Auftragen des Bindemittels auf das zellulosehaltige Substrat, wobei mindestens eine erste Komponente des Bindemittels Tierblut enthält und Applying the binder to the cellulosic substrate, wherein at least a first component of the binder contains animal blood, and
eine zweite Komponente des Bindemittels mindestens ein Additiv aus der Gruppe: Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid, Harnstoff, Alaun, Natriumsulfit, Gly- cerin, Formaldehyd, Isocyanat, Hexamin, Natriumlaurylsulfat, Natriumsulfat, A- luminiumsalz, Ligninsulfonat, Citronensäure, Natriumhydroxid, Wasserglas, E- thanol, Eisenoxid, Gelatine, Knochenleim, Peressigsäure, Essigsäure, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Natronlauge, Glyoxal, Lingninsulfonat, Natriumhydro- gencarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Polyethylenglycol, Sorbitol, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Weißkalk, Iso- cyanate wie Methyldiisocyanat Ethanol, Reduktionsmittel, Zitronensäure, Cärbo- nate bspw. Natriumhydrogencarbonat und/oder Propylencarbonat, Phosphorsäure, Aluminiumsulfat, Weißkalk, Zement, Magnesiumoxid, Gips, Aluminiumsalz, Calciumchlorid und/oder Ölen wie bspw. Rizinusöl, Sojaöl, Leinöl und/oder Hyd- rowachs aufweist und  a second component of the binder at least one additive from the group: peroxide, in particular hydrogen peroxide, urea, alum, sodium sulfite, glycerol, formaldehyde, isocyanate, hexamine, sodium lauryl sulfate, sodium sulfate, aluminum, lignosulfonate, citric acid, sodium hydroxide, water glass, E ethanol, iron oxide, gelatin, bone glue, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide solution, glyoxal, lingninsulfonate, sodium hydrogencarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate, polyethylene glycol, sorbitol, sodium sulfate, magnesium sulfate, white lime, isocyanates such as methyl diisocyanate Ethanol, reducing agent, citric acid, carbonates, for example sodium bicarbonate and / or propylene carbonate, phosphoric acid, aluminum sulfate, white limestone, cement, magnesium oxide, gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils, such as, for example, castor oil, soybean oil, linseed oil and / or hydrowax and
ein, mehrere oder ein Gemisch der Additive der zweiten Komponente jeweils einzeln und/oder in Mischung mit der ersten Komponente aufgetragen werden; Verpressen der zellulosehaltigen Komponenten mit dem Bindemittel unter Hitzeeinwirkung zu einem Verbundwerkstoff- Formkörper. one, several or a mixture of the additives of the second component are each applied individually and / or in admixture with the first component; Pressing the cellulosic components with the binder under heat to form a composite molding.
Wesentlich für die Erfindung ist eine über die Additive angeregte strukturelle Veränderung des Tierblutes, insbesondere der Eiweiße im Tierblut, welche die Anbindung des Tierblutes an das.zellulosehaltige Substrat fördert, sodass in einem industriellen Fertigungsverfahren Verbundwerkstoffe, insbesondere Holzwerkstoffe, hergestellt werden können. Dabei werden mit dem erfinderischen Verfahren beispielsweise Festigkeitswerte erreicht, welche den heutigen Anforderungen an z.B. Möbelbauplatten genügen. Zudem kann das Bindemittel gut in die üblichen industriellen Fertigungsprozesse integriert werden und die Verwendung von Tierblut gewährleistet, dass für Menschen gefährliche Emissionen bei der Produktion oder im späteren Gebrauch der Verbundwerkstoffe weitestgehend vermieden werden. Hierdurch können immer strenger werdende Umweltauflagen besonders einfach erfüllt werden. Essential for the invention is a stimulated via the additives structural change of the animal blood, in particular the proteins in animal blood, which promotes the connection of the animal blood to the.cellulose-containing substrate, so that in an industrial manufacturing process composite materials, especially wood materials can be produced. In the process, the inventive method achieves, for example, strength values which meet today's requirements for e.g. Furniture panels are sufficient. In addition, the binder can be well integrated into standard industrial manufacturing processes and the use of animal blood ensures that hazardous emissions to humans during production or later use of composites are largely avoided. As a result, ever stricter environmental requirements can be met very easily.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden -abhängig von den eingesetzten Additiven- unterschiedliche Wirkmechanismen zum Verkleben erreicht. So kann beispielsweise eine besonders gute mechanische Verankerung des Tierbluts an der Oberfläche der zellulosehaltigen Substrate und/oder ein besonders hoher Vernetzungsgrad zwischen dem Tierblut und dem zellulosehaltigen Substrat bewirkt werden. Hierbei ist es möglich, über die Auswahl der Additive eine hohe Anzahl von zwischenmolekularen Kräften, wie beispielsweise Wasserstoffbrückenbindung zwischen dem Tierblut und dem zellulosehaltigen Substrat und/oder molekulare Verbindungen zwischen dem Tierblut und dem zellulosehaltigen Substrat zu erzeugen. Als aktives Agens im Tierblut werden vorrangig die enthaltenen Eiweiß- moleküle gesehen, mittels der alle vorbeschriebenen Verklebungsihechanismen erzeugt werden können. So kann bei einem optimalen Mischungsverhältnis der Komponenten durch die Katalase eine enzymatische Vernetzung bewirkt werden. Möglicherweise wirken auch weitere im Tierblut enthaltende Bestandteile an der Verklebung mit. Unter einem Verbundwerkstoff wird ein Werkstoff aus mehreren Bestandteilen verstanden, dessen Bestandteile ursprünglich getrennt sind und die beim Herstellen des Verbundwerkstoffs miteinander verbunden (verklebt) werden. Dabei kann es sich um großflächige Bestandteile, wie platten- oder flächenförmige Bestandteile handeln, oder z.B. auch um parti- kelartige Bestandteile, wie beispielsweise Späne, Staub oder Fasern, die mit einem Bindemittel zu einem Formkörper aus Verbundwerkstoff verklebt werden. The inventive method-depending on the additives used-different mechanisms of action for bonding can be achieved. Thus, for example, a particularly good mechanical anchoring of the animal blood on the surface of the cellulose-containing substrates and / or a particularly high degree of crosslinking between the animal blood and the cellulosic substrate can be effected. It is possible to generate a high number of intermolecular forces, such as hydrogen bonding between the animal blood and the cellulosic substrate and / or molecular connections between the animal blood and the cellulosic substrate via the selection of additives. As an active agent in animal blood, the contained protein molecules are predominantly seen, by means of which all the above-described adhesion mechanisms can be produced. Thus, with an optimum mixing ratio of the components by the catalase, enzymatic crosslinking can be effected. It is also possible that other ingredients contained in the animal blood also contribute to the bonding. A composite material is understood to mean a material composed of a plurality of constituents whose components are originally separated and which are bonded together (bonded) during the production of the composite material. These may be large-area constituents, such as plate-shaped or sheet-like constituents, or, for example, also particles. angular components such as chips, dust or fibers, which are bonded with a binder to form a composite body.
Unter einem zellulosehaltigen Substrat werden insbesondere auf Holz basierende Substra- te, wie einzelne Holzschichten, Furnierlagen, Holzpartikel, Holzspäne oder auch Holzfasern verstanden. Zudem können auch auf Einjahrespflanzen basierende Substrate verwendet werden. Auch können Sekundärprodukte, d.h. Produkte, die Zellulose enthalten und bereits einmal verarbeitet wurden und für die Weiterverarbeitung noch mal aufgearbeitet werden, wie beispielsweise Altholz oder Altpapier, unter zellulosehaltigen Substraten verstanden werden. A cellulosic substrate is understood to mean, in particular, wood-based substrates, such as individual wood layers, veneer layers, wood particles, wood chips or even wood fibers. In addition, substrates based on annual plants can also be used. Also, secondary products, i. Products containing cellulose, which have already been processed once and reprocessed for further processing, such as waste wood or waste paper, are understood to be cellulose-containing substrates.
Unter dem Bindemittel ist der Stoff zu verstehen, der die im Verbundwerkstoff enthaltenen weiteren Bestandteile, insbesondere die zellulosehaltigen Substrate, miteinander verklebt. Dabei werden unter dem Bindemittel zum einen Substanzen verstanden, die eine eigene Klebekraft aufweisen, zum anderen können es beispielsweise aber auch Katalysatoren sein, die einzelne Komponenten der weiteren im Verbundwerkstoff enthaltenen Materialien/Substanzen aktivieren, so dass eine Verklebung des Substrats im Verbundwerkstoff erreicht wird. Das erfindungsgemäße Bindemittel weist mindestens zwei Komponenten auf; es ist mehr- komponentig. Mehrkomponentig heißt in diesem Zusammenhang, dass das Bindemittel aus mehreren Einzelkomponenten zusammengesetzt wird, um seine Wirkung zu erhalten. Die erste Komponente des Bindemittels, nämlich das Tierblut, ist ausgesprochen kostengünstig zu erhalten, da es in Schlachtbetrieben in großen Mengen anfällt, die derzeitige Verwendung jedoch eingeschränkt ist oder eine kostenintensive Aufarbeitung erfordert. Dies betrifft insbesondere Blut der Kategorie 3, welches normalerweise entsorgt werden muss, jedoch als Bindemittelkomponente verwendet werden kann. The binder is to be understood as meaning the substance which bonds together the further constituents contained in the composite material, in particular the cellulose-containing substrates. In this case, the binder means on the one hand substances that have their own adhesive strength, on the other hand, it may also be catalysts that activate individual components of the other materials / substances contained in the composite, so that a bonding of the substrate in the composite material is achieved. The binder according to the invention has at least two components; it is multi-component. Multi-component means in this context that the binder is composed of several individual components in order to obtain its effect. The first component of the binder, namely the animal blood, is very inexpensive to obtain, since it is produced in slaughterhouses in large quantities, the current use is limited or requires costly processing. This concerns in particular blood of category 3, which normally has to be disposed of but can be used as a binder component.
Die erste Komponente (Tierblut) kann in seiner reinen Form oder auch in Mischungen oder Lösungen, die Tierblut oder Tierblutkomponenten enthalten, verwendet werden. The first component (animal blood) may be used in its pure form or else in mixtures or solutions containing animal blood or animal blood components.
Das verwendete Tierblut, insbesondere das Blut von Rindern oder Schweinen, enthält hohe Bestandteile an Proteinen, die ursächlich für den Klebeeffekt sind. Dieser kann insbesonde- re über eine Denaturierung der Eiweiße, die eine Vergrößerung der Oberfläche der Eiweiße bewirkt und/oder über eine besonders hohe Vernetzung der Eiweiße mit dem zellulosehaltigen Substrat verbessert werden. Die zweite Komponente des Bindemittels enthält mindestens ein einzelnes Additiv. Unter : einem Additiv wird ein Mittel verstanden, welches mit dem Tierblut gemeinsam eine besondere gute Haftung zwischen dem Tierblut, dem Additiv und dem zellulosehaltigen Substrat bewirkt. Die Gruppe der Additive weist - entsprechend den möglichen Wirkmechanismen beim Verkleben - heterogene Wirkmechanismen auf. The animal blood used, especially the blood of cattle or pigs, contains high levels of proteins, which are the cause of the adhesive effect. This can be especially re about a denaturation of the proteins, which causes an enlargement of the surface of the proteins and / or improved by a particularly high crosslinking of the proteins with the cellulosic substrate. The second component of the binder contains at least a single additive. An additive is understood to mean an agent which together with the animal blood brings about a particular good adhesion between the animal blood, the additive and the cellulosic substrate. The group of additives has - according to the possible mechanisms of action during bonding - heterogeneous mechanisms of action.
Zahlreiche der Additive bewirken eine besonders starke Denaturierung der Eiweiße, so dass diese ihre Tertiär- und/oder Sekundärstruktur zumindest teilweise verlieren. Beispielsweise kann das Tierblut mit Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid vermischt werden, wodurch eine besonders starke Denaturierung der Eiweiße und eine damit ein- hergehende besonders feste Verbindung zwischen dem zellulosehaltigen Substrat und dem Tierblut ausgebildet wird. Als denaturierende Additive wirken insbesondere Peroxid, Wasserstoffperoxid, Harnstoff, Natriumsulfit, Ethanol, Reduktionsmittel, die Citronensäure, Carbonate bspw. Natriumhydrogencarbonat und/oder Propylencarbo- nat, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Natronlauge, Essigsäure, Phosphorsäure, Peressigsäure und/oder Aluminiumsulfat. Many of the additives cause a particularly strong denaturation of the proteins, so that they at least partially lose their tertiary and / or secondary structure. For example, the animal's blood can be mixed with peroxide, in particular hydrogen peroxide, whereby a particularly strong denaturation of the proteins and a particularly strong connection between the cellulosic substrate and the animal's blood is formed. Peroxide, hydrogen peroxide, urea, sodium sulfite, ethanol, reducing agents, citric acid, carbonates, for example sodium bicarbonate and / or propylene carbonate, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide, acetic acid, phosphoric acid, peracetic acid and / or aluminum sulfate act as denaturing additives in particular.
Andere Additive, wie beispielsweise Glyzerin, bewirken eine höhere Vernetzung des Tierblutes, insbesondere der Eiweißmoleküle mit dem zellulosehaltigen Substrat. Dieses wird vermutlich durch eine erhöhte Ausbildung von zwischenmolekularen Kräften, wie bei- spielsweise Wasserstoffbrückenbindungen zwischen dem Additiv, dem Tierblut und dem zellulosehaltigen Substrat erreicht, wodurch die Festigkeit der Verbindung zwischen Tierblut und zellulosehaltigen Substrat deutlich verbessert wird. Unter Vernetzung kann zudem verstanden werden, dass mittels der Additive zum einen der Vernetzungsgrad der Proteine im Tierblut untereinander erhöht wird. Die Vernetzer (-Additive) können als Klebkraftver- stärker, d.h. den Vernetzungsgrad erhöhend und/oder auch als Beschleuniger, d.h. die Vernetzungsgeschwindigkeit, erhöhend wirken. Other additives, such as glycerin, cause a higher cross-linking of animal blood, in particular the protein molecules with the cellulosic substrate. This is presumably achieved by increased intermolecular force formation, such as hydrogen bonding between the additive, the animal blood, and the cellulosic substrate, which significantly improves the strength of the animal blood to cellulosic substrate bond. Crosslinking can also be understood as meaning that the degree of crosslinking of the proteins in animal blood among one another is increased by means of the additives. The crosslinkers (additives) can be used as bond strength enhancers, i. increasing the degree of crosslinking and / or as an accelerator, i. the rate of crosslinking, increasing.
Für diese deutliche Verbesserung der Vernetzung des Tierbluteiweißes mit dem zellulöse- haltigen Substrat sind insbesondere die Additive Glyzerin, Formäldehyd, Isocyanat, Hexa- min, Natriumlaurylsulfat, Natriumsulfat und Ligninsulfat, , Wasserglas, Alaun, Eisenoxid, Gelatine, Knochenleim, Peressigsäure, Essigsäure, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Natronlauge, Glyoxal, Lingninsulfonat, Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumhydrogen- carbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Polyethylenglycol, Sorbitol, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Weißkalk und/oder Isocyanate wie Methyldiisocyanat geeignet. For this significant improvement in the cross-linking of the animal blood protein with the cellulosic containing substrate are in particular the additives glycerol, formaldehyde, isocyanate, hexamine, sodium lauryl sulfate, sodium sulfate and lignin sulfate, water glass, alum, iron oxide, gelatin, bone glue, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide, glyoxal, Lingninsulfonat, sodium bicarbonate , Ammoniumhydrogen- carbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate, polyethylene glycol, sorbitol, sodium sulfate, magnesium sulfate, white lime and / or isocyanates such as methyl diisocyanate suitable.
Zudem können weitere Eigenschaften des Verbundwerkstoffs durch bestimmte Additive besonders herausgebildet werden. So kann beispielsweise die Zugabe von hydrophob wir- kenden Mitteln wie bspw. Wachs, Hydrowachs, Weißkalk, Zement, Magnesiumoxid, Gips, Aluminiumsalz, Calciumchlorid und/oder Ölen wie bspw. Rizinusöl, Sojaöl, Leinöl und/oder Palmöl als Additiv eine bessere Wasserresistenz des Verbundwerkstoffs bewirken. Zahlreiche der Additive haben zudem Doppelfunktionen, d.h. sie wirken bspw. denaturierend, vernetzend und/oder hydrophobierend. So bewirken bspw. Harnstoff, Zitronensäure, Essigsäure und/oder Milchsäure in Kombination mit Natriumhydrogencarbonat und/oder Ammoniumhydrogencarbonat.auch eine besonders gute Vernetzung und können somit als Vernetzer wirken, während bspw. die Säuren, insbesondere Peressigsäure, Essigsäure, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure und/oder Phosphorsäure auch denaturierende Wirkung haben und somit als Denaturierer einsetzbar sind. In addition, other properties of the composite material can be specially developed by certain additives. Thus, for example, the addition of hydrophobic agents such as, for example, wax, hydrowax, white limestone, cement, magnesium oxide, gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils such as castor oil, soybean oil, linseed oil and / or palm oil as an additive, can provide better water resistance effect of the composite. Many of the additives also have dual functions, ie, they have, for example, denaturing, crosslinking and / or hydrophobic properties. Thus, for example, urea, citric acid, acetic acid and / or lactic acid in combination with sodium bicarbonate and / or ammonium bicarbonate . Also, a particularly good crosslinking and can thus act as crosslinkers, while, for example, the acids, in particular peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid and / or phosphoric acid also have denaturing effect and thus can be used as Denaturierer.
Es können mehrere Additive gemeinsam mit dem Tierblut wirken. D.h., mit der ersten Komponente kann ein Additiv oder mehrere (zwei, drei oder mehr) der Additive vermengt werden. Dies kann gleichzeitig oder durch Zugabe der Additive zum Tierblut nacheinander erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, das Tierblut mit einem die Denaturierung des Eiweißes fördernden Additivs, wie Wasserstoffperoxid, Harnstoff und/oder Alaun zu vermengen und einem Vernetzer wie beispielsweise Glyzerin mit beizugeben, um die Vernetzung zwischen dem Tierblut und dem zellulosehaltigen Substrat bzw. der Proteine des Tier- blutes untereinander zu erhöhen. Bei Bedarf kann diese Mischung auch noch ein hydrophob wirkendes Mittel wie bspw. Hydrowachs enthalten, um den Verbundwerkstoff besonders resistent gegen Feuchtigkeit auszubilden. Zudem können zusätzlich noch Füllstoffe und/ oder Additive zum Einstellen der Viskosität und/oder der Elastizität des ausgehärteten Bindemittels beigemengt werden. Several additives can act together with the animal blood. That is, with the first component, one or more (two, three or more) additives may be mixed. This can be done simultaneously or by adding the additives to the animal blood one after the other. It is thus possible, for example, to mix the animal blood with an additive which promotes the denaturation of the protein, such as hydrogen peroxide, urea and / or alum, and to add a crosslinking agent, such as glycerin, to the crosslinking between the animal blood and the cellulosic substrate (s) animal blood among themselves. If desired, this mixture can also contain a hydrophobic agent such as hydrowax to make the composite particularly resistant to moisture. In addition, in addition fillers and / or additives for adjusting the viscosity and / or the elasticity of the cured Be added to binders.
Zahlreiche der Additive eigenen sich insbesondere zur Beimischung als Zusatzadditive in Mengen von bspw. 0,1 Gew.% - 15 Gew.% zur Verstärkung der Denaturierung, Vernetzung und/oder Hydrophobierung. Die Zusatzadditive können direkt beim Anmischen des Bindemittels beigemengt werden. Vorteilhaft erfolgt die Zugabe jedoch erst kurz vor dem Auftragen auf das Substrat. Besonders geeignete Zusatzadditive sind bspw. Gelantine, Knochenleim, Glyoxal, Polyethylenglycol Sorbitol und/oder Isocyanate wie Methyldiisocyanat als Klebkraftverstärker, d.h. den Vernetzungsgrad der Komponenten erhöhend und insbe- sondere Natriumsulfat, Ligninsulfonat, Peressigsäure, Essigsäure, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Natronlauge, Weißkalk Eisenoxid, Lingninsulfonat, Natriumhydrogencar- bonat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat und/oder Peroxid als Beschleuniger, d.h., die Vernetzungsgeschwindigkeit, erhöhend eingesetzt werden. Die elastischen Eigenschaften des abgebundenen Bindemittels können insbesondere durch die Zugabe von 0,1 Gew.% - 5 Gew.% Sorbitol oder Glycerin bspw. vor dem Auftragen auf das Substrat eingestellt werden, so dass das Bindemittel im abgebundenen Zustand von üblicherweise hartelastisch zu weichelastisch ausgebildet wird. Zum Einstellen der Viskosität des flüssigen Bindemittels können neben Wasser zudem insbesondere Magnesiumsulfat und/oder Natriumsulfat in einer Menge von bspw. bis zu 36 Gew.% zugegeben werden. Many of the additives are suitable, in particular, for admixing as additive additives in quantities of, for example, 0.1% by weight - 15% by weight for enhancing denaturation, crosslinking and / or hydrophobing. The additive additives can be added directly during mixing of the binder. Advantageously, however, the addition takes place only shortly before application to the substrate. Particularly suitable additive additives are, for example, gelatin, bone glue, glyoxal, polyethylene glycol sorbitol and / or isocyanates such as methyl diisocyanate as an adhesion promoter, i. increasing the degree of crosslinking of the components and, in particular, sodium sulfate, lignosulfonate, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide solution, white lime iron oxide, lingnine sulfonate, sodium hydrogencarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate and / or peroxide as accelerator, ie, the crosslinking rate to be used increasing. The elastic properties of the set binder can be adjusted in particular by the addition of 0.1% by weight to 5% by weight of sorbitol or glycerol, for example before application to the substrate, so that the binder in the set state is usually hard-elastic to soft-elastic becomes. In addition to water, in addition magnesium sulfate and / or sodium sulfate may be added in an amount of, for example, up to 36% by weight in order to adjust the viscosity of the liquid binder.
Unter dem Auftragen des Bindemittels wird das Aufsprühen, Aufstreichen oder anderweiti- ges Aufbringen des Bindemittels auf das zellulosehaltige Substrat verstanden. Auch wird unter dem Auftragen das Vermischen des zellulosehaltigen Substrats mit dem Bindemittel verstanden. So können beispielsweise einzelne Komponenten oder einzelne Additive des Bindemittels mit dem zellulosehaltigen Substrat vermischt, während weitere Komponenten z.B. aufgesprüht werden. Das Auftragen kann mit üblichen Auftragsvorrichtungen und/oder Mischvorrichtungen, die beispielsweise aus der Holzwerkstoffindustrie bekannt sind, erfolgen. The application of the binder is understood to mean the spraying, brushing or other application of the binder to the cellulosic substrate. Also, application is understood to mean the mixing of the cellulosic substrate with the binder. For example, individual components or individual additives of the binder may be mixed with the cellulosic substrate while other components, e.g. be sprayed on. The application can be carried out with conventional application devices and / or mixing devices, which are known for example from the wood-based panel industry.
Die Verwendung des Additivs kann unterschiedlich erfolgen. Abhängig von der Konsistenz des Additivs, die beispielsweise flüssig, in reiner Form oder als verdünnte Lösung oder auch fest, z.B. pulverförmig, sein kann, wird das Additiv beispielsweise einzeln auf das zellulose- haltige Substrat aufgesprüht und/oder mit diesem vermischt. Auch können beispielsweise mehrere Additive nacheinander aufgetragen werden oder es ist möglich, mehrere Additive miteinander zu mischen und dann aufzutragen. So kann ein Additiv beispielsweise einzeln und mehrere weitere Additive als Gemisch aufgetragen werden. Des Weiteren ist es beispielsweise möglich, sowohl ein einzelnes Additiv als auch mehrere Additive mit dem Tierblut zuerst zu vermischen und dann auf das zellulosehaltige Substrat aufzutragen. Ggf. kann direkt vor dem Auftragen noch das Einmischen weiterer Additive, bspw. der zweiten Komponente, insbesondere der Zusatzadditive und/ oder Hydrophobierungsmittel erfolgen. The use of the additive can be done differently. Depending on the consistency of the additive, which may be, for example, liquid, in pure form or as a dilute solution or solid, for example in powder form, the additive is, for example, sprayed individually onto the cellulosic substrate and / or mixed with it. It is also possible, for example, to apply a plurality of additives one after the other or it is possible to mix several additives together and then to apply them. Thus, for example, one additive and several further additives can be applied as a mixture. Furthermore, it is possible, for example, to mix both a single additive and several additives with the animal's blood first and then apply to the cellulosic substrate. Possibly. For example, the mixing in of further additives, for example of the second component, in particular of the additional additives and / or of the hydrophobicizing agent, can take place directly before the application.
Insbesondere die Reihenfolge des Auftragens der ersten und zweiten Komponenten beziehungsweise einzelner Additive ist dabei abhängig von demjeweilig verwendeten Additiv. So kann ein einzelnes, mehrere oder ein Gemisch von Additiven vor dem Auftragen der ersten Komponente auf das zellulosehaltige Substrat aufgetragen werden. Auch ist es möglich, die erste Komponente, d.h. das Tierblut, alleine oder auch in Mischung mit einem Additiv und beispielsweise nachfolgend ergänzend weitere Additive aufzutragen. Auch ist es möglich, das Tierblut zuerst und nachfolgend entsprechende Additive aufzutragen. Das Tierblut (Protein) wird dabei insbesondere in gelöster Form, beispielsweise in Glycerin oder auch in Wasser, Methanol, Ethanol und Glycerin, aufgebracht, wodurch eine optimale Vernetzung erzielt werden kann. In particular, the order of application of the first and second components or individual additives is dependent on the respective additive used. Thus, a single, multiple or mixture of additives may be applied to the cellulosic substrate prior to application of the first component. It is also possible to use the first component, i. the animal's blood, alone or in admixture with an additive and, for example, subsequently supplementary additives to apply. It is also possible to apply the animal blood first and subsequently appropriate additives. The animal blood (protein) is applied in particular in dissolved form, for example in glycerol or else in water, methanol, ethanol and glycerol, whereby an optimal cross-linking can be achieved.
Die zellulosehaltigen Komponenten mit dem Bindemittel werden nach dem Aufbringen der ersten und zweiten Komponente verpresst. Dies kann beispielsweise in üblichen Pressen zum Herstellen von Holzwerkstoffplatten, wie z.B. Etagenpressen oder Bandpressen, erfolgen. Auch wäre es beispielsweise denkbar, ein Verbundwerkstoff mittels eines Extruders zum Herstellen eines strangförmigen Verbundwerkstoffs unter Einwirkung von Druck und Hitze herzustellen. Letztlich sind auch Spritzgussverfahren zum Verpressen unter Hitzeeinwirkung für die zellulosehaltigen Komponenten und das Bindemittel denkbar. The cellulosic components with the binder are pressed after application of the first and second components. This can be used, for example, in conventional presses for producing wood-based panels, such as e.g. Baler presses or belt presses, done. It would also be conceivable, for example, to produce a composite material by means of an extruder for producing a strand-shaped composite material under the action of pressure and heat. Ultimately, injection molding processes for pressing under heat for the cellulosic components and the binder are conceivable.
Neben den vorgenannten möglichen Auftragsreihenfolgen der Additive und der ersten Komponente wird weiterhin besonders bevorzugt zusätzlich ein, mehrere oder ein Gemisch mehrerer der von der zweiten Komponente umfassten Additive vor dem Auftra- gen der ersten Komponente des Bindemittels auf die zellulosehaltigen Komponenten und/oder vor dem Verpressen der zellulosehaltigen Komponenten mit dem Bindemittel aufgetragen und/oder mit dem Bindemittel vermischt. Hierdurch kann die Wirkung der einzelnen Additive deutlich verstärkt werden, wodurch wiederum die Verklebung zwi- sehen dem Tierblut und dem zellulosehaltigen Substrat verbessert wird. In addition to the abovementioned possible order sequences of the additives and the first component, particular preference is additionally given in addition to one or more or a mixture of several of the additives comprised by the second component before the application. the first component of the binder applied to the cellulosic components and / or prior to compression of the cellulosic components with the binder and / or mixed with the binder. In this way, the effect of the individual additives can be significantly enhanced, which in turn improves the bonding between the animal blood and the cellulosic substrate.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Additiv aus der Gruppe der Tenside als Bestandteil der zweiten Komponente zugegeben oder als zusätzliches Additiv aufgetragen. Das Tensid bewirkt eine Stabilisation des Bindemittels und fördert zusätzlich eine gute Be- netzbarkeit des zellulosehaltigen Substrats mit dem Bindemittel. Des Weiteren erhöht das Tensid die Bindungseigenschaft der Tierbluteiweiße, so dass die Verbindung zwischen dem Tierblut und dem zellulosehaltigen Substrat weiter verbessert wird. Dabei vermindert das Tensid das Bestreben der Proteine sich wieder zusammenzuziehen. Grundsätzlich kann das reine Tierblut in flüssiger Form verwendet werden. Besonders bevorzugt wird jedoch getrocknetes beispielsweise trommelgetrocknetes Tierblut, insbesondere Tierblutpulver, z.B. Tiervollblutpulver in Pulverform oder in verflüssigter Form, verwendet. Tierblutpulver ist insbesondere im industriellen Betrieb einfach zu handhaben, aufzutragen und mit den Additiven zu vermischen. Hierbei können unterschiedli- che Sorten von Tierblutpulvern verwendet werden. Grundsätzlich kann sowohl Plasmapulver als auch Hämoglobinpulver verwendet werden. Besonders bevorzugt wird jedoch Vollblutpulver verwendet, insbesondere Tierblut/Tierblutpulver der Kategorie 3, da dieses besonders kostengünstig ist. Bei der Herstellung von Spanplatten kommt es häufig zu unerwünschten Staubemissionen, insbesondere beim Übergang des Spänekuchens vom Vorverdichten in die Presse. Hierdurch können Produktionsfehler, wie beispielsweise Platzer auftreten, oder die Staubbelastung im Produktionsprozess ist zu hoch. Um bei der Fertigung des Verbundwerkstoffs eine zu hohe Staubentwicklung zu vermeiden, wird besonders bevorzugt mindestens ein Additiv mit einem Verdickungsmittel versetzt. Bevorzugt wird das Verdickungsmittel aus der Gruppe gewählt, die Knochenleim, Holzmehl, Aerosil 200 Evonik, Alaun, Xantangum, Zellulosederivat, insbesondere Carboxylmethylzellulose, umfasst. According to a development of the invention, an additive from the group of surfactants is added as a component of the second component or applied as an additional additive. The surfactant stabilizes the binder and additionally promotes good wettability of the cellulosic substrate with the binder. Further, the surfactant increases the binding property of the animal blood proteins, so that the connection between the animal blood and the cellulosic substrate is further improved. The surfactant reduces the tendency of the proteins to contract again. Basically, the pure animal blood can be used in liquid form. However, it is particularly preferable to use dried, for example, drum-dried animal blood, in particular animal blood powder, for example whole blood powder in powder form or in liquefied form. Animal blood powder is easy to handle, apply and mix with the additives, especially in industrial operation. Different types of animal blood powders can be used here. Basically, both plasma powder and hemoglobin powder can be used. However, it is particularly preferred to use whole blood powder, in particular animal blood / animal blood powder of category 3, since this is particularly cost-effective. In the production of particleboard, undesirable dust emissions frequently occur, in particular during the transition of chip cake from precompression into the press. As a result, production errors, such as bursters occur, or the dust load in the production process is too high. In order to avoid excessive dust formation in the manufacture of the composite, at least one additive is particularly preferably mixed with a thickener. Preferably, the thickener is selected from the group consisting of bone glue, wood flour, Aerosil 200 Evonik, alum, xantangum, cellulose derivative, in particular Carboxymethyl cellulose.
Das Andicken des Additivs mit einem Verdickungsmittel trägt Feuchtigkeit in den Spänekuchen ein, so dass die entstehende Staubmenge beim Verpressen verringert wird. Zudem wird durch das Andicken (Dispergieren) ein zu schnelles Einziehen des beispielsweise Wasserstoffperoxides in das Substrat verhindert. The thickening of the additive with a thickening agent introduces moisture into the chip cake, so that the amount of dust produced during pressing is reduced. In addition, too fast absorption of, for example, hydrogen peroxide into the substrate is prevented by the thickening (dispersing).
Nach einer Weiterbildung der Erfindung beträgt der eingesetzte Massenanteil zum Herstellen des Verbundwerkstoffs an Tierblut in Pulverform vor dem Verpressen zwischen 1% bis 20%, vorzugsweise ιο % bis 20 %, bevorzugt 8 % bis 12 %, besonders bevorzugt 6 % bis 8 %, vorteilhaft 3 % bis 6 %, besonders vorteilhaft 3 % +/- 1,5 %. Der erfinderische Massenanteil an Tierblut bewirkt eine besonders gute Verklebung der zellülosehältigen Substrate. Bei der Verklebung von flächigen zellülosehältigen Substraten, wie beispielsweise Fur- nieren bei der Herstellung von Sperrholzplatten, wird die Auftragsmenge nicht nach Massenanteil an der Gesamtmasse bestimmt, sondern sie wird nach Gramm pro/m2 festgelegt. Aus diesem Grund beträgt besonders bevorzugt die Auftragsmenge an Bindemittel auf dem zellülosehältigen Substrat zwischen 80 g/m2 und 140 g/m2. According to a development of the invention, the mass fraction used for producing the composite material of animal blood in powder form before compression is between 1% and 20%, preferably 1% to 20%, preferably 8% to 12%, particularly preferably 6% to 8% 3% to 6%, more preferably 3% +/- 1.5%. The inventive mass fraction of animal blood causes a particularly good bonding of cellulosic substrates. In the bonding of flat cellulosic substrates, such as, for example, veneering in the production of plywood boards, the application rate is not determined by the mass fraction of the total mass, but is determined by the gram per m 2 . For this reason, the application amount of binder on the cellulosic substrate is particularly preferably between 80 g / m 2 and 140 g / m 2 .
Das Verpressen kann bei unterschiedlichen Temperaturen stattfinden. Die Temperatur bewirkt insbesondere eine (weitere) Denaturierung der Eiweiße oder auch beispielsweise ein Verdampfen/Zerfallen von enthaltenden Additiven. So zerfällt beispielsweise ein Peroxid beim Verpressen in der Platte unter Temperatureinfluss fast vollständig, wo- durch eine nachträgliche Emission aus dem Verbundwerkstoff vermieden wird. The pressing can take place at different temperatures. The temperature causes, in particular, a (further) denaturation of the proteins or, for example, an evaporation / decomposition of additives containing them. For example, a peroxide decomposes almost completely when pressed in the plate under the influence of temperature, which avoids subsequent emission from the composite material.
Um eine besonders gute Anbindung der Eiweiße an die zellülosehältigen Substrate zu erreichen und gegebenenfalls nach Möglichkeit ein Großteil der eingesetzten Additive mit dem Pressvorgang zu entfernen beziehungsweise zerfallen zu lassen, erfolgt das Ver- pressen bei einer Temperatur von 80 °C bis 250 °C, bevorzugt 90 °C bis 200 °C, beson¬ ders bevorzugt 100 °C bis 200 °C, vorteilhaft 110 °C bis 190 °C , besonders vorteilhaftIn order to achieve a particularly good connection of the proteins to the cellulosic substrates and, if appropriate, if possible to remove a large part of the additives used with the pressing process or to disintegrate, the pressing takes place at a temperature of 80 ° C to 250 ° C, preferably 90 ° C to 200 ° C, special ¬ DERS preferably 100 ° C, advantageously 110 ° C to 190 ° C, particularly advantageously up to 200 ° C
2O0°C +/- 2O°. Die dabei notwendige Presszeit ist abhängig von der Art des zellulosehaltigen Substrats, von der Presstemperatur und auch von der Stärke (Höhe bei Platten) des herzustellenden Verbundwerkstoffkörpers. Insbesondere bei der Herstellung von plattenförmigen Formkörpern sind die Presszeiten zwischen 3 sec bis 20 sec besonders bevorzugt 6 sec bis 20 sec, bevorzugt 8 sec bis 15 sec, besonders bevorzugt 10 sec bis 14 sec, vorteilhaft 9 sec bis 12 sec und besonders vorteilhaft 7 sec +/- 3 sec bezogen auf 1 mm Plattenstärke. 2O0 ° C +/- 2O °. The pressing time required depends on the type of cellulosic substrate, on the pressing temperature and also on the thickness (height in plates) of the composite body to be produced. Particularly in the production of plate-shaped moldings, the pressing times of between 3 seconds and 20 seconds are particularly preferably 6 seconds to 20 seconds, preferably 8 seconds to 15 seconds, more preferably 10 seconds to 14 seconds, advantageously 9 seconds to 12 seconds and particularly advantageously 7 seconds +/- 3 sec based on 1 mm plate thickness.
Wie bereits oben ausgeführt, gehören zur Gruppe der Verbundwerkstoffe zahlreiche Werkstoffe. Besonders bevorzugt wird als Verbundwerkstoff jedoch eine Holzwerkstoff - platte, insbesondere eine Spanplatte oder eine Sperrholzplatte hergestellt. Das erfinderische Verfahren ist hierfür besonders geeignet, da Holzwerkstoffplatten und insbesondere Spanplatten und Sperrholzplatten industriell in großen Mengen hergestellt werden und der Preisdruck besonders hoch ist. Wie ebenfalls bereits oben ausgeführt, können als zellulosehaltige Komponenten grundsätzlich sämtliche Materialien, die zellulosehaltig sind, benutzt werden. Dies wäre beispielsweise auch Papier. Besonders bevorzugt werden als zellulosehaltige Komponenten jedoch Holzschichten, insbesondere Furnierholzschichten, Holzpartikel, Partikel von Einjahrespflanzen oder ein Gemisch der vorgenannten Partikel, verwendet. Die Partikel liegen insbesondere in Spanform vor, wobei die Größe der Späne vorteilhaft den heute zur Herstellung von Spanplatten üblichen Größen entspricht. Holzbasierende Substrate und auch Substrate aus Einjahrespflanzen sind dabei gattungsübergreifend einsetzbar. So können diese beispielsweise aus Laubhölzern und/oder Nadelhölzern, Gemischen verschiedener Einjahrespflanzen oder auch Gemischen von Einjähres- und Mehrjahres- pflanzen bestehen. As already mentioned above, the group of composites includes numerous materials. However, it is particularly preferable for the composite material to be a wood-based panel, in particular a chipboard or a plywood panel. The inventive method is particularly suitable for this, since wood-based panels and in particular chipboard and plywood panels are industrially produced in large quantities and the price pressure is particularly high. As also stated above, in principle all cellulosic materials can be used as cellulosic components. This would also be paper, for example. However, as cellulose-containing components, particular preference is given to using wood layers, in particular veneer wood layers, wood particles, particles of annual plants or a mixture of the abovementioned particles. The particles are present in particular in chip form, wherein the size of the chips advantageously corresponds to the usual today for the production of chipboard sizes. Wood-based substrates and also substrates from annual plants can be used across genres. For example, these may consist of hardwoods and / or softwoods, mixtures of various annual plants or even mixtures of annual and multi-annual plants.
Auch die besonders bevorzugte Form der flächigen Schichten beziehungsweise die Spanform der Partikel ist besonders dazu geeignet, mit dem Bindemittel gemeinsam zu wirken. Das Bindemittel lässt sich auf Spänen besonders gut gleichmäßig verteilen, wo- bei das Bindemittel nicht den gesamten Span umhüllen muss, sondern es ausreicht, einzelne Abschnitte des Spans zu benetzen. Furnierschichten, d. h. flächenförmige Oberflächen sind dagegen besonders einfach über übliche Auftragsverfahren mit dem Bindemittel benetzbar. Weiter löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Bindemittel, ausgebildet zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs mit zellulosehaltigen Partikeln, wobei eine erste Komponente des Bindemittels Tierblut enthält und eine zweite Komponente des Bindemittels ein Additiv aus der Gruppe: Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid,, Harnstoff, A- . laun, Natriumsulfit, Glycerin, Formaldehyd, Isocyanat wie Methyldiisocyanat, Hexa- min, Tensid, Natriumlaurylsulfat, Natriumsulfat, Aluminiumsalz, Ligninsulfonat, Wasserglas, Ethanol, Citronensäure, Natriumhydroxid, Eisenoxid, Gelatine, Knochenleim, Peressigsäure, Essigsäure, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Natronlauge, Glyoxal, Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Polyethylenglycol, Sorbitol, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Weißkalk, Reduktionsmittel, Carbonate bspw. Natriumhydrogencarbonat und/oder Propylencar- bonat, Reduktionsmittel, Phosphorsäure, und/oder Aluminiumsulfat, Weißkalk, Zement, Magnesiumoxid, Gips, Aluminiumsalz, Calciumchlorid und/oder Ölen wie bspw. Rizinusöl, Sojaöl, Leinöl und/oder Hydrowachs aufweist. The particularly preferred form of the laminar layers or the chip shape of the particles is particularly suitable for acting together with the binder. The binder can be evenly distributed evenly on chips, whereby the binder does not have to cover the entire chip, but it is sufficient to wet individual sections of the chip. Veneer layers, ie surface-shaped surfaces, on the other hand, are particularly easy to wet by conventional application methods with the binder. Furthermore, the invention solves the problem by a binder, designed for producing a composite material with cellulose-containing particles, wherein a first component of the binder contains animal blood and a second component of the binder is an additive from the group: peroxide, in particular hydrogen peroxide ,, urea, A-. laun, sodium sulfite, glycerol, formaldehyde, isocyanate such as methyl diisocyanate, hexamine, surfactant, sodium lauryl sulfate, sodium sulfate, aluminum salt, lignin sulfonate, water glass, ethanol, citric acid, sodium hydroxide, iron oxide, gelatin, bone glue, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, Caustic soda, glyoxal, sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate, polyethylene glycol, sorbitol, sodium sulfate, magnesium sulfate, whitewash, reducing agent, carbonates, for example sodium bicarbonate and / or propylene carbonate, reducing agent, phosphoric acid, and / or aluminum sulfate, white limestone, cement, magnesium oxide, Gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils such as, for example, castor oil, soybean oil, linseed oil and / or hydrowax.
Das erfindungsgemäße Bindemittel verklebt zellulosehaltige Substrate besonders gut, so dass die Festigkeit eines mit dem erfinderischen Bindemittel hergestellten Verbundwerkstoffs sämtlichen heute üblichen qualitativen Anforderungen, beispielsweise im Bereich des Möbelbaus, erfüllt und zudem besonders emissionsfrei und kostengünstig ist. The binder according to the invention bonds cellulose-containing substrates particularly well, so that the strength of a composite material produced using the inventive binder satisfies all today's usual qualitative requirements, for example in the field of furniture construction, and is also particularly emission-free and cost-effective.
Als Reduktionsmittel eignen sich insbesondere die Mittel TP 1328 und FF6 der Fa. Brüggmann Chemicals. Weiter löst die Erfindung die Aufgabe durch einen Verbundwerkstoff mit zellulosehaltigen Komponenten und einem die Partikel verbindenden Bindemittel nach Anspruch 12.  Suitable reducing agents are, in particular, the agents TP 1328 and FF6 from Brüggmann Chemicals. Furthermore, the invention solves the problem by a composite material with cellulosic components and a binder which binds the particles according to claim 12.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Binde- mittels und eines entsprechenden Verbundwerkstoffs darstellen. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem Verbündwerkstoff oder einem Bindemittel beschrieben wurden, einen entsprechenden Verfahrensschritt dar. Im Weiteren wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben, wobei sich die Erfindung nicht aus den Ausführungsbeispielen beschränkt. Although some aspects have been described in the context of a method, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding binding means and a corresponding composite material. Analogously, aspects described in connection with a composite material or a binder represent a corresponding process step. Furthermore, the invention will be described in detail with reference to several embodiments, wherein the invention is not limited to the embodiments.
Ausführungsbeispiel 1 Embodiment 1
Zum Herstellen einer Spanplatte werden Fichtenholzspäne mit einem Restfeuchteanteil von 0,7 % mit einem Bindemittel gemischt. Der Massenanteil der feuchten Fichtenholzspäne beträgt 55 %. Das Bindemittel besteht zu 36 % aus Tierblutpulver gewonnen aus Kategorie 3-Blut als Komponente 1, 43 % Wasserstoffperoxid (35 ig) und 21% Glycerin als Komponente 2. To produce a chipboard spruce wood chips with a residual moisture content of 0.7% are mixed with a binder. The mass fraction of wet spruce wood chips is 55%. The binder consists of 36% animal blood powder derived from category 3 blood as component 1, 43% hydrogen peroxide (35%) and 21% glycerol as component 2.
Die Additive wurden zuerst miteinander vermischt. Anschließend wurde das Additivgemisch mit dem Tierblut vermengt und das flüssige Gesamtgemisch wurde auf die Fich- tenholzspäne aufgesprüht. Um eine gleichmäßige Benetzung zu erreichen, würden die mit dem Bindemittel versetzen Späne in einer Spänemischvorrichtung vermischt. The additives were first mixed together. Subsequently, the additive mixture was mixed with the animal blood and the total liquid mixture was sprayed onto the spruce wood chips. To achieve uniform wetting, the chips added to the binder would be mixed in a chip mixer.
Anschließend werden die mit dem Bindemittel benetzten Späne gleichmäßig auf ein Pressblech gestreut, so dass ein Spänekuchen entsteht. Der Spänekuchen wird in einer Plattenpresse bei einer Temperatur von 195 °C über einen Zeitraum von 180 sec ver- presst, so dass eine Spanplatte mit einer Dicke von 12 mm entsteht. Subsequently, the wetted with the binder shavings are evenly sprinkled on a press plate, so that a chip cake is formed. The chip cake is pressed in a platen press at a temperature of 195 ° C. over a period of 180 seconds, so that a chipboard with a thickness of 12 mm is produced.
Das Wasserstoffperoxid bewirkt eine Denaturierung der Tierbluteiweiße. Diese wird durch die Hitzeeinwirkung verstärkt. Das Glycerin erhöht den Vernetzungsgrad des Bindemittels mit den Holzspänen. Eine derart hergestellte Spanplatte ist emissionsfrei. Alternativ oder ergänzend könnte als Denaturierungsmittel beispielsweise auch Harnstoff, Alaun, Natriumsulfit oder ein Tensid eingesetzt werden. Zur besseren Vernetzung des Bindemittels mit den Spänen können stattdessen oder ergänzend hierzu Formaldehyd oder beispielsweise ein Isocyanat verwendet werden. Ausführungsbeispiel 2 The hydrogen peroxide causes denaturation of the animal blood proteins. This is reinforced by the heat. The glycerol increases the degree of crosslinking of the binder with the wood chips. A chipboard produced in this way is emission-free. Alternatively or additionally, urea, alum, sodium sulfite or a surfactant could be used as a denaturing agent, for example. For better crosslinking of the binder with the chips, instead of or in addition thereto, formaldehyde or, for example, an isocyanate can be used. Embodiment 2
Zum Herstellen einer Spanplatte wird Tiervollblutpulver, gebildet aus Blut der Katego- rie-3, mit den Holzspänen vermischt. Nachfolgend werden auf die mit dem Blutpulver vermischten Späne Wasserstoffperoxid und Glycerin jeweils getrennt aufgesprüht. Die derart vorbereiteten Späne werden zu einem Spänekuchen gestreut und zum Verpressen in einer Plattenpresse eingelegt. Anschließend wird der Spänekuchen bei einer Temperatur von 200 °C und einem Druck von 185 bar über einen Zeitraum von 180 sec zu einer Spanplatte verpresst. To produce a chipboard, whole blood powder, formed from category 3 blood, is mixed with the wood chips. Subsequently, hydrogen peroxide and glycerin are sprayed separately onto the shavings mixed with the blood powder. The such prepared chips are scattered to a chip cake and inserted for pressing in a platen press. Subsequently, the chip cake is pressed at a temperature of 200 ° C and a pressure of 185 bar over a period of 180 sec to a chipboard.
Ausführungsbeispiel 3 Embodiment 3
Zum Herstellen einer Dünnspanplatte, beispielsweise nach dem Mendeverfahren, wird Wasserstoffperoxid mit Wachs und Tensid vermischt. Das so erhaltende Gemisch wird auf die Späne aufgetragen. Dabei werden beispielsweise für einen Leimansatz von 200 kg 120 kg Späne mit einem Gemisch aus 80 kg Wässerstoffperoxid, 3 kg Paraffin und 2 kg Tensid vermengt. Gegebenenfalls können die benetzten Späne nachfolgend noch eine entsprechende Mischvorrichtung durchlaufen, um eine noch gleichmäßigere Verteilung der Benetzungssubstanz zu erreichen. Anschließend wird Blutpulver mit Glycerin auf die mit der zweiten Komponente des Bindemittels versehenden Späne aufgetragen und ebenfalls mit diesen vermischt, so dass auch eine gleichmäßige Benetzung der Späne mit Blutpulver entsteht. In Bezug zu dem oben aufgeführten Leimansatz von 200 kg werden hierzu 100 kg Glycerin mit 15 kg Blutpulver verwendet.  To produce a thin chipboard, for example by the Mende process, hydrogen peroxide is mixed with wax and surfactant. The resulting mixture is applied to the chips. For example, 120 kg of chips are mixed with a mixture of 80 kg of hydrogen peroxide, 3 kg of paraffin and 2 kg of surfactant for a glue batch of 200 kg. Optionally, the wetted chips can subsequently pass through a corresponding mixing device in order to achieve an even more even distribution of the wetting substance. Subsequently, blood powder with glycerol is applied to the shaving with the second component of the binder and also mixed with these, so that a uniform wetting of the chips with blood powder is formed. In relation to the glue batch of 200 kg listed above, 100 kg of glycerol with 15 kg of blood powder are used for this purpose.
Aus den derart benetzten Spänen ird ein Spänekuchen geformt, der durch eine kontinuierliche Presse, beispielsweise eine ContiRoll® geführt oder in eine Plattenpresse eingebracht und unter Einwirkung von einer Temperatur von 145 °C, einem Pressdruck von 120 bar und einer Presszeit von 30 sec zu einer Spanplatte 3 mm stark verpresst wird. From the thus wetted shavings ird chip cake is formed, which led by a continuous press, such as a ContiRoll® or introduced into a plate press and under the action of a temperature of 145 ° C, a pressure of 120 bar and a pressing time of 30 sec Chipboard is compressed 3 mm thick.
Ausführungsbeispiel 4 Embodiment 4
Um zu große Staubemissionen beim Verpressen der Mischungen aus den vorgenannten Ausführungsbeispielen 2 und 3 zu vermeiden, wird zu dem Additivgemisch der Komponente 2 0,3 % Knochenleim beigemengt. Hierdurch wird eine Andickung des Additiv- gemischs erreicht, die eine zu hohe Staubemission beim Verpressen der Späne verhindert.  In order to avoid excessive dust emissions during the compression of the mixtures of the aforementioned embodiments 2 and 3, 0.3% bone glue is added to the additive mixture of component 2. As a result, thickening of the additive mixture is achieved, which prevents excessive dust emission when the chips are pressed.
Zur Erhöhung des Benetzungsgrades der Späne mit dem Additivgemisch kann dem Ad- ditivgemisch zusätzlich ein Tensid beigemischt werden, in einer Menge von ca. l % der Gesamtmenge der Additive. Hierdurch wird ein Entmischen der Additivmischung beziehungsweise ein Abbau der Peroxyde verhindert und die Benetzung der Späne mit dem Additivgemisch deutlich verbessert. To increase the degree of wetting of the chips with the additive mixture, the Ad In addition, a surfactant are admixed in a quantity of about 1% of the total amount of the additives. This prevents segregation of the additive mixture or degradation of the peroxides and significantly improves the wetting of the chips with the additive mixture.
Zur Verbesserung der Vernetzung können beispielsweise zusätzlich oder stattdessen auch Natriumlaurylsulfat, Natriumsulfat, Hexamin oder auch Ligninsulfonat beigemengt werden. Ausführungsbeispiel 5 To improve the crosslinking, for example, sodium lauryl sulfate, sodium sulfate, hexamine or else lignosulfonate may additionally or instead be added. Embodiment 5
Es wird ein Bindemittelschaum erzeugt, der - vor dem Aufschäumen - zu 6o % aus Gly- cerin, 30 % aus Wasserstoffperoxid, 5 % Alaun und zu 5 % aus reinem Tierbluteiweiß . besteht. Der Bindemittelschaum wird mit Fichtenholzspänen (Restfeuchte 0,7 %) zum Herstellen einer Spanplatte vermischt, wobei das Massenverhältnis Späne (atro) zu Schaum ca. 70 % zu 30 % beträgt. Der derart gebildete Spänekuchen wird entsprechend in einer Pressvorrichtung bei einer Temperatur zwischen 170 °C und 190 °C und einer Pressdauer von 200 sec mit einem Pressdruck von 185 bar verpresst.  A binder foam is produced which, before foaming, comprises 6% of glycerol, 30% of hydrogen peroxide, 5% of alum and 5% of pure animal blood protein. consists. The binder foam is mixed with spruce wood chips (residual moisture 0.7%) for producing a chipboard, wherein the mass ratio of chips (atro) to foam is about 70% to 30%. The chip cake thus formed is compressed accordingly in a pressing device at a temperature between 170 ° C and 190 ° C and a pressing time of 200 sec with a pressing pressure of 185 bar.
Ausführungsbeispiel 6 Embodiment 6
Zum Herstellen einer Spanplatte wird ein Spänekuchen gebildet, der einen Massenanteil von ca. 86 % Späne (atro) aufweist und einen Bindemittelanteil von 14 % besitzt. Bei den Spänen handelt es sich um Fichtenholzspäne. Das Bindemittel setzt sich zusammen aus ca. 36 % Tiervollblutpulver (Kategorie 3), ca. 42 % Wasserstoffperoxid, ca. 18 % Gly- cerin und ca. 4 % Hydrowachs. Die Späne weisen bei der Beleimung eine Feuchte von 0,7 % auf. To produce a chipboard, a chip cake is formed, which has a mass fraction of about 86% chips (atro) and has a binder content of 14%. The shavings are spruce wood chips. The binding agent is made up of approx. 36% animal whole blood powder (category 3), approx. 42% hydrogen peroxide, approx. 18% glycerol and approx. 4% hydrowax. The chips have a moisture content of 0.7% during gluing.
Für eine gleichmäßige Verteilung des Bindemittels werden die Späne mit dem zugesetzten Bindemittel in einem Trommelbeleimer vermischt. Nachfolgend wird der Spänekuchen ausgebildet und in einer Doppelbandpresse zu einer Spanplatte verpresst. For a uniform distribution of the binder, the chips are mixed with the added binder in a Trommelbeleimer. Subsequently, the chip cake is formed and pressed in a double belt press to a chipboard.
Ausführungsbeispiel 7 Embodiment 7
Zum Herstellen von Sperrholzplatten werden 3 mm Birkensperrholzfurniere bereitgestellt. Auf einer ersten Seite eines ersten Birkensperrholzfurniers wird mit einer Auf- tragsweise von 60 g/m2 ein Additivgemisch aus Alaun und Wasserstoffperoxid im Verhältnis von 1:4,5 aufgetragen. Auf eine weitere Oberseite eines zweiten Birkensperrholzes wird ebenfalls mit einer Auftragsmenge von 60 g/m2 ein Gemisch aus Glycerin und Tiervollblutpulver im Verhältnis 5:1 aufgesprüht. 3 mm birch plywood veneers are provided for the production of plywood boards. On a first page of a first birch plywood veneer is a mixture of alum and hydrogen peroxide was applied at a ratio of 1: 4.5 by weight of 60 g / m 2 . On a further upper side of a second birch plywood, a mixture of glycerol and whole blood powder in the ratio 5: 1 is also sprayed with an application rate of 60 g / m 2 .
Anschließend werden die beiden Oberseiten der Birkensperrhölzer aufeinander gelegt und bei einer Presstemperatur von 170 °C und einem Druck von 65 bar für eine Zeit von ca. 200 Sekunden miteinander verpresst. Ausführungsbeispiel 8 Then the two tops of the birch plywoods are placed on top of each other and pressed together at a pressing temperature of 170 ° C and a pressure of 65 bar for a time of approx. 200 seconds. Embodiment 8
Zum Herstellen einer Sperrholzplatte werden 3 mm Birkensperrholzfurniere bereitgestellt. Auf einer Oberfläche eines Birkensperrholzfurniers wird ein Glycerin-Vollblut- pulvergemisch mit einem Verhältnis von 5:1 auf eine Oberfläche eines Birkensperrholzfurniers aufgetragen. Dabei beträgt die Auftragsmenge ca. 120 g/m2. Auf die Oberfläche wird ein zweites Birkensperrholzfurnier aufgelegt. Die beiden aufeinander liegenden Birkensperrhölzer werden in einer Plattenpresse bei einer Presstemperatur von 170 °C und 65 bar Druck für eine Zeit von insgesamt 200 Sekunden miteinander verpresst. Die Denaturierung der Eiweißmoleküle erfolgt hier vorrangig durch die Einwirkung der Hitze und des Druckes. 3 mm birch plywood veneers are provided to make a plywood board. On a surface of a birch plywood veneer, a glycerol-whole blood powder mixture is applied at a ratio of 5: 1 to a surface of a birch plywood veneer. The order amount is about 120 g / m 2 . A second birch plywood veneer is placed on the surface. The two superimposed birch plywoods are pressed together in a platen press at a pressing temperature of 170 ° C and 65 bar pressure for a total of 200 seconds. The denaturation of the protein molecules takes place here primarily by the action of heat and pressure.
Ausführungsbeispiel Q Exemplary embodiment Q
Zum Herstellen eines Holzschaums wird ein Faserbrei mit einem Feststoffgehalt von 13 % aus beispielsweise Holzschliff und Wasser angesetzt. Nach einer Zugabe von 4 % Blutmehl (bezogen auf die Menge Faserbrei) und anschließender Zugabe von 4 % Wasserstoffperoxid (bezogen auf die Menge Blutmehl) entsteht eine Holzschaum, der durch Einwirkung von Hitze oder Strahlung, beispielsweise durch Ultraschall oder Mikrowellen getrocknet wird.  For producing a wood foam, a pulp having a solids content of 13% of, for example, groundwood and water is used. After addition of 4% blood meal (based on the amount of pulp) and subsequent addition of 4% hydrogen peroxide (based on the amount of blood meal) is formed a wood foam, which is dried by exposure to heat or radiation, for example by ultrasound or microwaves.
Ausführungsbeispiel 10 Embodiment 10
Zum Herstellen von Spanplatten wird ein fertiges Bindemittel mit 2 Gew.% bis 8 Gew.% Tierblut, insbesondere Blutmehl,o,5 Gew.% bis 10 Gew.% eines ersten Denaturierers wie Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid, 3 Gew.% bis 15 Gew.% eines zweiten Denaturierers, bspw. Harnstoff, 10 Gew.% bis 15 Gew.% eines Vernetzers, bspw. Glycerin, , 20 Gew.% bis 40 Gew.% Wasser, 10 Gew.% bis 45 Gew.% Erdalkalisalze, insbesondere Magnesiumsulfat, 0,5 Gew.% bis 30 Gew.% Alkalisalze, insbesondere Natriumsulfat, 0,1 Gew.% bis 2,5 Gew.% Kalk, insbesondere Weißkalk, in einem sich zu 100% ergebenden Mengenverhältnis angemischt und auf die (Holz-) Späne, alternativ Fasern, aufgetragen. Der Bindemittelanteil beträgt 5 Gew. % -12 Gew. % bezogen auf die Gesamtmas- se. Anschließend werden die beleimten Späne bei einer Temperatur von 200°C zu einer Spanplatte mit einer Dicke von 20 mm, verpresst. For the production of chipboard is a finished binder with 2 wt.% To 8 wt.% Animal blood, especially blood meal, o, 5 wt.% To 10 wt.% Of a first Denaturierers such as peroxide, in particular hydrogen peroxide, 3 wt.% To 15 wt % of a second denaturing agent, for example urea, 10% by weight to 15% by weight of a crosslinking agent, for example glycerol,, 20% by weight to 40% by weight of water, 10% by weight to 45% by weight of alkaline earth metal salts, in particular Magnesium sulfate, 0.5 wt.% To 30 wt.% Alkali salts, in particular sodium sulfate, 0.1 wt. To 2.5 wt.% Lime, especially white limestone, mixed in a 100% resulting ratio and on the (wood -) chips, alternatively fibers applied. The binder content is 5% by weight -12% by weight, based on the total mass. Subsequently, the glued chips are pressed at a temperature of 200 ° C. into a chipboard having a thickness of 20 mm.
Ausführungsbeispiel 11 Embodiment 11
Auf Grundlage des im Ausführungsbeispiel 10 angegebenen Bindemittels, kann als De- naturierer, bspw. das Wasserstoffperoxid ersetzend, ein Carbonat, bspw. Natrium- hydrogencarbonat, mit einem Anteil von 0,1% Gew.% bis 2 Gew.% beigemengt und die gesamte Lösung mit bis zu 20 Gew.% Essigsäure oder Milchsäure vermischt werden. Hierdurch entsteht ein bei Hitze stark aufschäumendes Bindemittel, das eine besonders gute Benetzung der Substratpartikel, bspw. der Holspäne oder Fasern, bewirkt.  On the basis of the binder specified in the exemplary embodiment 10, as a denaturing agent, for example replacing the hydrogen peroxide, a carbonate, for example sodium bicarbonate, with a proportion of 0.1% by weight to 2% by weight can be admixed and the whole Solution with up to 20 wt.% Are mixed acetic acid or lactic acid. This results in a strong foaming in the heat of the binder, which causes a particularly good wetting of the substrate particles, for example. The wood chips or fibers.
Ausführungsbeispiel 12 Embodiment 12
Zur Ausbildung eines zweikomponentigen duroplastisch aushärtenden Fibrinklebers wird ein Bindemittel enthaltend eine Tierblutlösung aus Vollblutmehl und Wasser im Verhältnis von 1:5 unter Zugabe von 0,1 Gew. bis 1 Gew.% Calciumchlorid und 0,5 Gew% und 10 Gew.% eines Reduktionsmittels, bspw. von FF6 der Firma Brüggemann angemischt. Um das abgebundene Bindemittel weichelastisch auszubilden, können ergänzend noch 0,1 Gew.% bis 2 Gew.% Sorbitol und/oder Glycerin zugegeben werden.  To form a two-component thermoset curing fibrin sealant is a binder containing an animal blood solution of whole blood meal and water in the ratio of 1: 5 with the addition of 0.1 wt. To 1 wt.% Calcium chloride and 0.5 wt% and 10 wt.% Of a reducing agent , for example, mixed by FF6 Brüggemann. In order to form the set binder in a flexible manner, it is additionally possible to add from 0.1% by weight to 2% by weight of sorbitol and / or glycerol.
Ausführungsbeispiel 13 Embodiment 13
Ein weiteres alternatives Bindemittel kann durch die Vermischung von Vollblutmehl und Wasser im Verhältnis 1:5, alternativ Rohblut, 0,2% Gew.% bis 5 Gew.% Kalk, insbesondere Weißkalk, Magnesiumoxid oder Zementbinder, und 0,1 Gew.% bis 2 Gew. Carbonat, bspw. Propylencarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Ammoniumhydro- gencarbonat, hergestellt werden. Die hergestellt Mischung wird unter Zugabe einer Säu- re, bspw. Milchsäure, Essigsäure, Salzsäure oder Schwefelsäure, aufgeschäumt. Nach dem Aufschäumen wir dem Schaum Wasser bspw. durch Auskochen entzogen, so dass ein sprödes Material mit thermoplastischen Eigenschaften entsteht. Ergänzend können noch 0,01 Gew.% bis 2 Gew.% Sorbitol, Glycerin und oder Polyethylenglycol hinzugege- ben werden, wodurch die Elastizität des Bindemittels erhöht wird und der Schmelzpunkt auf 120°C bis 200°C eingestellt werden kann. Another alternative binder can be obtained by mixing whole blood meal and water in a ratio of 1: 5, alternatively raw blood, 0.2% to 5% by weight of lime, in particular white limestone, magnesium oxide or cement binder, and 0.1% by weight to 2 wt. Carbonate, for example. Propylene carbonate, sodium bicarbonate or Ammoniumhydro- gencarbonat be prepared. The mixture produced is foamed with addition of an acid, for example lactic acid, acetic acid, hydrochloric acid or sulfuric acid. After foaming, we deprive the foam of water, for example, by boiling, resulting in a brittle material with thermoplastic properties. In addition, from 0.01% by weight to 2% by weight of sorbitol, glycerol and / or polyethylene glycol may be added. ben, whereby the elasticity of the binder is increased and the melting point can be adjusted to 120 ° C to 200 ° C.
Um ein klebriges Harz zu erhalten, kann alternativ der Wasserentzug unvollständig ausgeführt und ein Vernetzer wie bspw. Methyldiisocyanat, Glyoxal und/öder eine Gerbsäure wie Qucbracho- oder Mimosenextrakt beigemengt werden. Alternatively, to obtain a sticky resin, dehydration may be incomplete, and a crosslinking agent such as methyl diisocyanate, glyoxal and / or a tannic acid such as Qucbracho or mimosa extract may be incorporated.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs, der mindestens ein zellulose- haltiges Substrat und ein mehrkomponentiges Bindemittel aufweist, mit den Schritten: A method of producing a composite comprising at least one cellulosic substrate and a multicomponent binder comprising the steps of:
- Auftragen des Bindemittels auf das zellulosehaltige Substrat, wobei mindestens - Applying the binder to the cellulosic substrate, wherein at least
- eine erste Komponente des Bindemittels Tierblut enthält und - contains a first component of the binder animal blood and
- eine zweite Komponente des Bindemittels mindestens ein Additiv aus der Gruppe: Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid, Harnstoff, Alaun, Aluminiumsulfat, Natriumsulfit, Glycerin, Formaldehyd, Isocyanat, Hexamin, Natriumläüryl- sulfat, Natriumsulfat, Aluminiumsalz, Ligninsulfonat, Wasserglas, Ethanol, Citronensäure, Natriumhydroxid, Eisenoxid, Gelantine, Knochenleim, Peressigsäure, Essigsäure, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Natronlauge, Glyoxal, Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Polyethylenglycol, Sorbitol Natriumsulfat, Ligninsulfonat, Magnesiumsulfat, Natriumsulfat Weißkalk und/oder Isocya- nate wie Methyldiisocyanat, Ethanol, Reduktionsmittel, Citronensäure, Carbo- näte bspw. Natriumhydrogencarbonat und/oder Propylencarbonat, Weißkalk, Zement, Magnesiumoxid, Gips, Aluminiumsalz, Calciumchlorid und/oder Ölen wie bspw. Rizinusöl, Sojaöl, Leinöl und/oder Hydrowachs aufweist und  a second component of the binder at least one additive from the group: peroxide, in particular hydrogen peroxide, urea, alum, aluminum sulfate, sodium sulfite, glycerol, formaldehyde, isocyanate, hexamine, sodium lauryl sulfate, sodium sulfate, aluminum salt, lignin sulfonate, water glass, ethanol, citric acid, Sodium hydroxide, iron oxide, gelatin, bone glue, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, caustic soda, glyoxal, sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate, polyethylene glycol, sorbitol sodium sulfate, lignosulfonate, magnesium sulfate, sodium sulfate, white lime and / or isocyanates such as For example, sodium bicarbonate and / or propylene carbonate, white limestone, cement, magnesium oxide, gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils such as castor oil, soybean oil, linseed oil and / or hydrowax has and
- ein, mehrere oder ein Gemisch der Additive der zweiten Komponente jeweils einzeln und/oder in Mischung mit der ersten Komponente aufgetragen werden; - one, several or a mixture of the additives of the second component are each applied individually and / or in admixture with the first component;
- Verpressen der zellulosehaltigen Komponenten mit dem Bindemittel unter Hitzeeinwirkung zu einem Verbundwerkstoff-Formkörper . - Pressing the cellulosic components with the binder under heat to form a composite molding.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Additiv aus der Gruppe der Tenside als Bestandteil der zweiten Komponen'- te oder als zusätzliches Additiv aufgetragen wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that an additive from the group of surfactants as a component of the second Komponen'- te or as an additional additive is applied.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that
- zusätzlich ein, mehrere oder ein Gemisch mehrerer der von der zweiten Komponente umfassten Additive  additionally one, several or a mixture of several of the additives included in the second component
- vor dem Auftragen der ersten Komponente des Bindemittels auf die zellulosehal- tige Komponente und/oder  before applying the first component of the binder to the cellulosic component and / or
- vor dem Verpressen der zellulosehaltigen Komponenten mit dem Bindemittel aufgetragen wird.  - Is applied before pressing the cellulosic components with the binder.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass getrocknetes Tierblut, insbesondere Tierblutpulver oder Tiervollblutpulver in Pulverform oder in verflüssigter Form verwendet wird. 5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Additiv, insbesondere ein Peroxid, mit einem Verdickungsmittel aus der Gruppe: Knochenleim, Holzmehl, Aerosil 200 Evonik, Alaun, Aluminiumsulfat, Xantangum, Zellulosederivate, insbesondere Carboxylmethylzellulose versetzt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that dried animal blood, in particular animal blood powder or animal whole blood powder in powder form or in liquefied form is used. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one additive, in particular a peroxide, with a thickener from the group: bone glue, wood flour, Aerosil 200 Evonik, alum, aluminum sulfate, xantangum, cellulose derivatives, in particular carboxyl methyl cellulose is added.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenanteil an Tierblut vor dem Verpressen zwischen 1% bis 20%, vorzugsweise 3 % bis 20 %, bevorzugt 3 % bis 12 %, besonders bevorzugt 3 % bis 8 %, vorteilhaft 6 % bis 12 %, besonders vorteilhaft 3 % +/- 1,5 % beträgt. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mass fraction of animal blood before pressing between 1% to 20%, preferably 3% to 20%, preferably 3% to 12%, particularly preferably 3% to 8%, advantageous 6% to 12%, more preferably 3% +/- 1.5%.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsmenge an Bindemittel zwischen 120 g/m2 und 70 g/m2 beträgt. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the application amount of binder is between 120 g / m 2 and 70 g / m 2 .
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen bei einer Temperatur von 80 °C bis 250 °C, bevorzugt 90 °C bis8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressing at a temperature of 80 ° C to 250 ° C, preferably 90 ° C to
220 °C, besonders bevorzugt 100 °C bis 200 °C, vorteilhaft 110 °C bis 190 °C, besonders vorteilhaft 20OoC +/- 200 erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Presszeit zwischen 3 sec bis 20 sec, bevorzugt 6 sec bis 20 sec, besonders bevorzugt 8 sec bis 15 sec, vorteilhaft 10 sec bis 14 sec, vorzugsweise 9 sec bis 12 sec und besonders vorteilhaft 7 sec +/- 3 sec je 1 mm Plattenstärke beträgt. 220 ° C, more preferably 100 ° C to 200 ° C, preferably 110 ° C to 190 ° C, particularly advantageously 20O o C +/- 20 0 is carried out. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pressing time between 3 sec to 20 sec, preferably 6 sec to 20 sec, more preferably 8 sec to 15 sec, preferably 10 sec to 14 sec, preferably 9 sec to 12 sec and especially advantageous 7 sec +/- 3 sec per 1 mm plate thickness.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbundwerkstoffe eine Holzwerkstoffplatte, insbesondere eine Spanplatte oder eine Sperrholzplatte hergestellt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a wood material board, in particular a chipboard or a plywood plate is produced as composite materials.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zellulosehaltige Komponente Holzschichten, insbesondere Furnierschichten, Holzpartikel, Partikel von Einjahrespflanzen oder ein Gemisch der vorgenannten Partikel verwendet werden, wobei die Partikel insbesondere in Spanform vorliegen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that as cellulose-containing component wood layers, in particular veneer layers, wood particles, particles of annual plants or a mixture of the aforementioned particles are used, wherein the particles are present in particular in chip form.
Bindemittel ausgebildet zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs mit zellulosehalti- gen Partikeln, wobei Binders designed to produce a composite with cellulosic particles, wherein
- eine erste Komponente des Bindemittels Tierblut enthält und  - contains a first component of the binder animal blood and
- eine zweite Komponente des Bindemittels ein Additiv aus der Gruppe: Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid, Harnstoff, Alaun, Aluminiumsulfat, Natriumsulfit, Glycerin, Formaldehyd, Isocyanat, Hexamin, Natriumlaurylsulfat, Natriumsulfat, Aluminiumsalz, Ligninsulfonat, Wasserglas, Ethanol, Citronensäure, Natriumhydroxid, Eisenoxid, Gelantine, Knochenleim, Peressigsäure, Essigsäure, Milchsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Natronlauge, Glyoxal, Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Polyethylenglycol, Sorbitol Natriumsulfat, Ligninsulfonat, Magnesiumsulfat, Natriumsulfat Weißkalk, Isocyanate, wie Methyldiisocyanat, Ethanol, Reduktionsmittel, Carbonate bspw. Natriumhydrogencarbonat und/oder Propylencarbonat, Weißkalk, Zement, Magnesiumoxid, Gips, Aluminiumsalz, Calciumchlorid und/oder Ölen wie bspw. Rizinusöl, Sojaöl und/oder Hydrowachs aufweist. a second component of the binder is an additive from the group: peroxide, in particular hydrogen peroxide, urea, alum, aluminum sulfate, sodium sulfite, glycerol, formaldehyde, isocyanate, hexamine, sodium lauryl sulfate, sodium sulfate, aluminum salt, lignin sulfonate, water glass, ethanol, citric acid, sodium hydroxide, iron oxide , Gelatin, bone glue, peracetic acid, acetic acid, lactic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, caustic soda, glyoxal, sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium chloride, ammonium sulfate, polyethylene glycol, sorbitol sodium sulfate, lignosulfonate, magnesium sulfate, sodium sulfate white lime, isocyanates, such as methyl diisocyanate, ethanol, reducing agent, Carbonates, for example, sodium bicarbonate and / or propylene carbonate, white limestone, cement, magnesium oxide, gypsum, aluminum salt, calcium chloride and / or oils such as castor oil, soybean oil and / or hydrowax has.
13. Verbundwerkstoff mit zellulosehaltigen Partikeln und einem die Partikel verbin¬ denden Bindemittel nach Anspruch 12. 13. The composite material with cellulosic particles and a particle verbin ¬ Denden binder according to claim 12th
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