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DD237518A5 - Verfahren zur herstellung von platten aus holzcellulosematerialien - Google Patents

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Publication number
DD237518A5
DD237518A5 DD84281750A DD28175084A DD237518A5 DD 237518 A5 DD237518 A5 DD 237518A5 DD 84281750 A DD84281750 A DD 84281750A DD 28175084 A DD28175084 A DD 28175084A DD 237518 A5 DD237518 A5 DD 237518A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
formaldehyde
sample
plates
urea
binding agent
Prior art date
Application number
DD84281750A
Other languages
English (en)
Inventor
Efthalia V Markessini
Original Assignee
Enigma N. V.,Nl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enigma N. V.,Nl filed Critical Enigma N. V.,Nl
Publication of DD237518A5 publication Critical patent/DD237518A5/de

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Platten, das den Formaldehydgeruch der Platten wirksam verringert, ohne die Qualitaet der Platten zu beeintraechtigen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein entsprechendes Verfahren aufzufinden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass Platten unter Verwendung von Klebstoffen auf Formaldehydbasis aus Holzcellulosematerialien hergestellt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus Holzcellülosematerialien, die für die Weiterverarbeitung, z. B. Tischlereien, verwendet werden können.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Platten, wie Spanplatten und dergleichen, werden unter Verwendung von Klebstoffen aus HolzceHulosematerialien hergestellt. Die bevorzugten Klebstoffe (oder Leime) sind solche auf 8asis von Formaldehyd, wie Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Phenol-Formaldehyd- und Resorcin-Formaldehyd-Harze oder Gemische davon. Es ist eine wohlbekannte Tatsache, daß unter Verwendung dieser Klebstoffe hergestellte Platten einen Formaldehygeruch haben, der sowohl schädlich als auch unangenehm ist. Formaldehyd wird sowohl während der Herstellung derartiger Platten als auch während ihrer Lagerung und Endverwendung emittiert.
Viele Verfahren zur Verhinderung der Emission von Formaldehyd wurden vorgeschlagen, aber sie sind alle entweder unwirksam oder verschlechtern die Eigenschaften der Platten oder erfordern komplizierte Anwendungsverfahren. Einige dieser Verfahren umfassen das Besprühen oder Überziehen durch Streichen der aus der Presse austretenden warmen Platten mit verschiedenen Lösungen, wie Lösungen von Harnstoff und/oder Ammoniak oder von Ammoniumsalzen. Im allgemeinen sind Verfahren dieses Typs für die industrielle Anwendung nicht erwünscht, weil sie zusätzliche Verfahrensstufen erfordern und jedenfalls nicht sehr wirksam sind.
Andere Verfahren umfassen die Verwendung sehr komplizierter Gemische einer großen Anzahl von Komponenten, von denen einige natürliche Leime sind. Diese Produkte sind ebenfalls nicht sehr wirksam. Einer ihrer Nachteile beruht auf der Tatsache, daß die Eigenschaften von natürlichen Produkten nicht konstant sind.
Ein anderes Verfahren zur Verringerung des Gehaltes an freiem Formaldehyd umfaßt die Verwendung einer wäßrigen Suspension von mit einem Spezialwachs beschichteten, durch Sprühkristallisation erzeugten Harnstoffgranalien. Auch dieses Verfahren erfordert eine separate Speiseleitung, weil das Produkt nicht der Klebstofformulierung selbst zugesetzt wird.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Platten, das den Formaldehydgeruch der Platten wirksam verringert, ohne die Eigenschaften der Platte zu verschlechtern, ohne die Reaktionsfähigkeit der Klebstofformulierungen zu verändern und ohne irgendwelche zusätzlichen Stufen bei der Herstellung von Spanplatten, Sperrholz oder Tischlerplatten zu erfordern.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Platten aufzufinden, das die gewünschten Bedingungen erfüllt.
Erftndungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Platten zur Verfügung gestellt, die unter Verwendung von Klebstoffen auf Formaldehydbasis aus Holzcellülosematerialien hergestellt werden. Das formaldehydbindende Mittel setzt sich zusammen aus einer Lösung von:
a) mindestens einer organischen Hydroxylverbindung mit Ausnahme von einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und
b) mindestens einem Amid
in Wasser aufweist. Das formaldehybindende Mittel kann auch (c) eine organische Verbindung, die als Lösungsmittel für (a) und (b) wirkt und auch mit Formaldehyd reagiert, und/oder (d) eine in Wasser lösliche anorganische Verbindung enthalten. Die organische Verbindung (c) ist vorzugsweise ein einwertiger aliphatischer Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Die anorganische Verbindung (d) ist vorzugsweise ein Halogenwasserstoffsalz. Selbst wenn die einzelnen Komponenten in Wasser nicht löslich sind, können sie sich in Wasser lösen, wenn ein Gemisch derselben in Wasser auf 700C erhitzt wird. Vorzugsweise sind die organischen Hydroxylverbindungen [Komponente (all in Wasser oder in niederen einwertigen aliphatischen Alkoholen löslich. Beispiele von derartigen bevorzugten Hydroxylverbindungen sind bis zu 6 Kohlenstoffatomen enthaltende zweiwertige, dreiwertige und fünfwertige Alkohole, bis zu 6 Kohlenstoffatome enthaltende Monosaccharide, bis zu 12 Kohlenstoffatome enthaltende Disaccharide und Polysaccharide mit einer Ostwald-Viskosität von bis zu 200 mPas bei 250C und einer Konzentration, die 37% Refraktion entspricht. Andere Beispiele von bevorzugten Hydroxylverbindungen sind aromatische Alkohole und Phenole, die vorzugsweise allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben genannten zweiwertigen, dreiwertigen und/oder fünfwertigen Alkohole und/oder Monosaccharide, Disaccharide und/oder Polysaccharide verwendet werden. Die Phenole und aromatischen Alkohole können einwertige oder mehrwertige Phenole bzw. einwertige oder mehrwertige aromatische Alkohole, die nur einen Benzolring enthalten, sein.
Spezifische Beispiele von geeigneten organischen Hydroxylverbindungen sind Monoethylenglycol, Diethylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit, Fructose, Mannose, Sorbit, Dextrose, Saccharose, Maltose, Lactose, Dextrin, Phenol, Resorcin, Hydrochinon und dergleichen.
Vorzugsweise sind die Amide [Komponente (b)], die in dem formaldehybindenden Mittel verwendet werden, gleichfalls in Wasser oder in niederen einwertigen aliphatischen Alkoholen löslich. Besonders bevorzugt werden bis zu 6 KoMenstoffatome enthaltende aliphatische Amide und nur einen Benzolring enthaltende aromatische Amide.
Geeignete Beispiele von Amiden sind Harnstoff, Thioharnstoff, Formamid, Acetamid, Benzamid, Oxamid, Succinamid, Malonamid und dergleichen.
Gewünschtenfalls kann das formaldehydbindende Mittel zur Erhöhung der Löslichkeit zusätzlich Additive {Komponente (c)] enthalten, die niedere einwertige aliphatische Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol und dergleichen sind.
Ein billigeres und wirksameres formaldehydbindendes Mittel wird erhalten, wenn anorganische Verbindungen [Komponente (d)] zugesetzt werden, die vorzugsweise Halogenwasserstoffsalze, insbesondere Halogenide von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Calciumchlorid, sind.
Das Gewichtsverhältnis von organischer Hydroxylverbindung [Komponente (a) sowie Komponente (c), falls vorhanden] und anorganischer Verbindung [Komponente (d), falls vorhanden] zu Amid [Komponente (b)] beträgt vorzugsweise 10:100 bis 400:100, insbesondere 10:100 bis 200:100. Das formaldehydbindende Mittel kann den üblichen Leimformulierungen in Mengen von 1 bis 10%, vorzugsweise 3 bis 7%, an Feststoffen desformaldehydbindenden Mittels, bezogen auf das Gewicht des flüssigen Harzes, das 65Gew.-% Harzfeststoffe enthält, zugesetzt werden.
Das formaldehydbindende Mittel kann 20 bis 80Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 70Gew.-%, der wirksamen Bestandteile [Komponenten (a) und (b) sowie Komponenten (c) und/oder (d), falls vorhanden] enthalten. Der Wassergehalt des formaldehydbindenden Mittels hängt von der Löslichkeit der wirksamen Bestandteile und der Menge an Wasser, die in den Leimformulierungen geduldet werden kann, ab.
Das formaldehydbindende Mittel kann hergestellt werden, indem man einfach die wirksamen Bestandteile und Wasser in einen Mischer gibt und mischt, bis die wirksamen Bestandteile gelöst sind. Dies kann bei Raumtemperatur oder bei einer erhöhten Temperatur bis zu 7O0C erfolgen.
Das formaldehydbindende Mittel kann immer dann verwendet werden, wenn aus Holzcellulosematerialien unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis von Formaldehyd, wie Harnstoff- Formaldehyd-, Meiamin-Formaldehyd-, Phenol-Formaldehyd- oder Resorcin-Formaldehyd-Harzen oder Mischungen davon, Platten hergestellt werden.
Wenn man das formaldehydbindende Mittel verwendet, ist es möglich, Platten herzustellen, die tatsächlich weniger als 10mg freien Formaldehyd pro 100g der trockenen Platte, bestimmt mitteis der Perforatormethode Nr. EN 120 der F.E.S.Y.P.
(Federation Europeenne des Syndicats des Fabricants de Panneaux de Particules), enthalten.
Die Menge der Verringerung des freien Formaldehyds hängt von vielen Faktoren ab und kann daher innerhalb weiter Grenzen schwanken. Wenn die Emission von freiem Formaldehyd hoch ist (höher als 50 mg Formaldehyd pro 100g der trockenen Platte), kann die Verringerung hoch sein und bis zu 60 bis 85% betragen. Wenn die Emission von freiem Formaldehyd verhältnismäßig gering ist, das heißt 20 bis 50 mg freier Formaldehyd pro 100 g der trockenen Platte, beträgt die maximale Verringerung gewöhnlich 50 bis 60%. Der erzielte Betrag der Verringerung hängt auch von der Menge des verwendeten formaldehydbindenden Mittels ab: Je mehr formaldehydbindendes Mittel verwendet wird, desto niedriger ist die Menge an freiem Formaldehyd.
Wenn die wirksamen Bestandteile des formaldehydbindenden Mittels in Kombination miteinander verwendet werden, ist die Verringerung des freien Formaldehyds überraschenderweise viel höher als die Summe der Wirkungen der separaten Komponenten, und sie haben keine nachteilige Wirkung auf die Reaktionsfähigkeit der Leimformulierung oder die Eigenschaften der Platten.
Ausführungsbeispieie
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozente sind auf das Gewicht bezogen.
Beispiel 1
In diesem Beispiel ist die Hydroxylgruppen enthaltende organische Verbindung Glycerin, und das Amid ist Harnstoff. Hier wird das synergistische Verhalten dieser beiden Verbindungen erläutert. Verschiedene Leimformulierungen werden hergestellt, und jede wird anschließend zur Herstellung von Spanplatten verwendet.
Der Vergleich enthält keine der Komponenten des erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittels. Die Probe 1 enthält sowohl Glycerin als auch Harnstoff, die Probe 2 enthält nur Glycerin, und die Probe 3 enthält nur Harnstoff.
Es ist aus den weiter unten folgenden Tabellen ersichtlich, daß Glycerin, wenn es für sich allein verwendet wird (Probe 2), ein sehr wirksames formaldehydbindendes Mittel ist, während Harnstoff (Probe 3) eine schlechtere Verringerung des Formaldehyds und schlechtere mechanische Eigenschaften und Wasserbeständigkeit ergibt; wenn jedoch Harnstoff in Kombination mit Glycerin verwendet wird (Probe 1), ergeben sich Werte, die denjenigen, die mit Glycerin für sich allein erzielt werden, äquivalent sind.
Man kann daher ein billigeres und weniger wirksames Produkt (Harnstoff) verwenden und es ebenso wirksam reagieren lassen als ein teureres und wirksameres Produkt (Glycerin). Die Wirksamkeit bezieht sich auf da^ Formaldehydabsorptionsvermögen sowie auf die Auf rechterhaitung guter mechanischer Eigenschaften und einer guten Wasserbeständigkeit ohne Veränderung der Reaktionsfähigkeit der Leimformulierung und ohne die Notwendigkeit, für seine Verwendung irgendwelche speziellen Apparaturen zu verwenden.
In diesem Falle beträgt die Formaldehydreduktion in der Tat 46%.
Die Formulierungen der verschieden verwendeten Proben sind folgendermaßen:
Probe 1 400 1 Probe 2 2 -3- 237 518 3 —
Gew.-Teile g Gew.-Teile g РгоЬеЗ cn 308
270 250 3077 590 3077 Gew.-Teile 3077 —
Glycerin (100%ig) 320 5 — — 4040
Harnstoff(100%ig) 410 — 400 410 400 590 400 62
Wasser 1000 — 1000 410
59 — 250 59 250 1000 250
% Feststoffe Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen: 268 5 5 59 5
4000 308 — —
68 — 308
Vergleich — —
g — —
Harnstoff-Formaldehyd-Harn 65%ig 3 077 4040 4040
(Molverhältnis F:H 1,27:1) 68 71
Härter
(Ammoniumchlorid
Paraffinemulsion 50%ig
Ammoniak 25° Baume
Probe 1
Probe 2
Probe 3
Wasser
Summe
Gelzeit in see
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10 und 9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3mm. Die Temperatur der Presse beträgt 2000C, und der Druck beträgt 35kg/cm2. Die Abmessungen der erzeugten Platten sind 40 χ 56cm. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich
683 19,9 0,73 5,2 51,4 15,8
663
17,3 0,71 4,5
47,4 8,7
657
16,3
53,1
11,7
Dichte (kg/m3) Biegefestigkeit (N/mm2) Zugfestigkeit (N/mm2)
2-Stunden-Dickenquellung (%) 24-Stunden-Dickenquellung (%) Freier Formaldehyd (mg/100 g trockene Platte)
Beispiel 2
Dies ist ein weiteres Beispiel, das das synergistische Verhalten von Glycerin und Harnstoff bei der Verringerung des freien Formaldehydes in Spanplatten erläutert, während die mechanischen Eigenschaften der Platten sowie die Wasserbeständigkeit
aufrechterhalten werden.
Der Vergleich enthält keine der Komponenten des erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittels. Probe 1 enthält beide Komponenten des erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittels, und Probe 2 enthält nur eine der beiden Komponenten
(die wirksamste derr beiden Komponenten).
Es wird wiederum festgestellt, daß nur Probe 1 einen Gehalt an freiem Formaldehyd ergibt, der unter 10 mg pro 100g der trockenen Platte liegt (was der gewünschte Wert für die Klasse E1 ist), und die einzige Probe ist, die absolut gleichwertige mechanische Eigenschaften und Wasserbeständigkeit hat. Die Verringerung des Formaldehydes beträgt tatsächlich 34%.
Die Formulierungen der verschieden verwendeten Proben sind folgendermaßen:
Probe 1 Gew.-Teile
Probe 2 Gew.-Teile
Glycerin (100%ig) Harnstoff
Wasser
128 424 448
128
872
% Feststoffe
1000 55,2
1000 12,8
Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich 1 2
g g g
Harnstoff-Formaldehyd-Harz
65%ig 3077 3077 3077
(Molverhältnis F:H = 1,27:1)
Härter 400 400 400
(Ammoniumchlorid, 15%ig)
Paraffinemulsion 50%ig 250 250 250
Ammoniak 25° Baume 5 5 5
Vergleich 1 2
Probe 1 — 268 — Probe 2 — — 268
Wasser 168 — —
Summe 4000 4000 4000
Gelzeit in see 66 67
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200°C, und der Druck beträgt 35 kg/cm2. Die Abmessungen der erzeugten Platten sind 40 x 56cm. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich 1 2
Dichte (kg/m3) 685 684 687
Biegefestigkeit (N/mm2) 20,7 20,6 19,4
Zugfestigkeit (N/mm2) 0,74 0,73 0,67
2-Stunden-Dickenque)lung (%) 11,0 7,9 8,6
24-Stunden-Absorption (%) 23,5 32,2 23,7
Freier Formaldehyd 14,3 9,5 12,3
(mg/100 g trockene Platte)
Beispiel 3
Dieses Beispiel erläutert die Wirksamkeit von Monoethylenglycol zusammen mit Harnstoff als formaldehydbindendes Mittel. Es werden zwei Formulierungen hergestellt: der Vergleich ohne irgendeinen der Bestandteile des erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittels und Probe 1, die sowohl Monoethylenglycol als auch Harnstoff enthält. Aus diesen beiden Leimformulierungen werden Platten hergestellt, und es wird auch hier bewiesen, daß mit dem erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittel unter Verwendung eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes, das normalerweise als E 2 klassifizierte Platten liefert (Vergleich), Platten erhalten werden, die als E1 klassifiziert werden (Probe 1). Die Verringerung des Formaldehydes beträgt in diesem Falle 37%
Die Formulierung der verwendeten Probe 1 ist folgendermaßen:
Probe 1
Gew.-Teile
Monoethylenglycol 100%ig 360
Harnstoff 100%ig 365
Wasser 275
% Feststoffe 72,5
Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich 1
g Sj
Harnstoff-Formaldehyd-Harz 65%ig 3077 3077
(Molverhältnis F: H 1,27:1)
Härter 400 400
(Ammoniumchlorid 15%ig)
Paraffinemulsion 50%ig 250 250
Ammoniak 25° Baume 5 5
Probe 1 — 268
Wasser 268 —
Summe 4 000 4000
Gelzeit in see 66 60
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200°C, und der Druck beträgt 35kg/cm2. Die Abmessungen der erzeugten Platten sind 40 χ 56cm. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich 1
Dichte (kg/m3) 685 684
Biegefestigkeit (N/mmz) 20,7 20,2
Zugfestigkeit (n/mm2) 0,74 0,74
2-Stunden-Dickenquellung (%) 11,0 8,6
24-Stunden-Absorption (%) 23,5 22,6
Freier Formaldehyd 14,3 9,0 (mg/100 g trockene Platte)
Beispiel 4
In diesem Beispiel wird das synergistische Verhalten von Monoethylenglycol und Harnstoff erläutert.
Platten werden aus drei verschiedenen Formulierungen hergestellt: dem Vergleich, bei dem keine Bestandteile des erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittels verwendet werden, der Probe 1, worin beide Bestandteile des erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittels verwendet werden, und der Probe 2, worin nur einer dieser Bestandteile
verwendet wird.
Es ist aus den erhaltenen Resultaten, die weiter unten wiedergegeben werden, ersichtlich, daß Probe 1, die beide Bestandteile des erfindungsgemäßen formaldehydbindenden Mittels verwendet werden, und der Probe 2, worin nur einer dieser Bestandteile
verwendet wird.
Es ist aus den erhaltenen Resultaten, die weiter unten wiedergegeben werden, ersichtlich, daß Probe 1, die beide Bestandteile enthält, viel wirksamer ist als Probe 2, die nur einen Bestandteil (den wirksamsten der beiden Bestandteile) enthält.
Die in diesem Falle erhaltene Verringerung des Formaldehyds beträgt 32%.
Die Formulierungen der verschiedenen verwendeten Proben sind folgendermaßen:
Probe 1 Probe
Gew.-Teile Gew.-Teile
Monoethylenglycol 100%ig 230 580 Harnstoff 100%ig 350 — Wasser 420 420
1 000 1 000
% Feststoffe 58 58
Die Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich 1
g (3 g
3077 3077
400 400
250 250
5 5
268 —
— 268
4000 4000
71 76
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3mm. Die Temperatur der Presse beträgt 200°C, und der Druck beträgt 35kg/cm2. Die Abmessungen der erzeugten Platten sind 40 χ 56cm. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich 1
Dichte (kg/m3) 688 688
Biegefestigkeit (N/mm2) 17,6 17,6 17,5
Zugfestigkeit (N/mm2) 0,55 0,60 0,56
2-Stunden-Dickenquellung (%) 6,7 4,9 4,7
24-Stunden-Absorption (%) 20,1 20,1 19,5
Freier Formaldehyd 15,0 10,3 12,3 (mg/100 g trockene Platte)
Harnstoff-Formaidehyd-Harz 65%ig 3077
(Molverhältnis F:H = 1,27:1)
Härter
(Ammoniumchlorid 15%ig) 400
Paraffinemulsion 50%ig 250
Ammoniak 25° Baume 5
Probe 1
Probe 2 —
Wasser 268
Summe 4000
Gelzeit in see 70
Beispiel 5
In diesem Beispiel werden die Verwendung eines Harzes mit einem anderen Molverhiltnis sowie verschiedene Zugabemengen
des formaldehydbindenden Mittels selbst erläutert.
Das verwendete formaldehydbindende Mittel hat die folgende Formulierung:
Gewichtsteile
Glycerin 100%ig Harnstoff 100%ig Wasser
270 318 412
1000
% Feststoffe 58,8
Die in den verschiedenen Proben verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich
g g
Harnstoff-Formaldehyd-Harz 65%ig (Molver- 3 077 hältnisF:H=* 1,4:1)
Härter 293
(Ammoniumchlorid 15%ig)
Paraffinemulsion 50%ig 250
Ammoniak 25° Baume 5
Formaldehydbindendes Mittel —
Wasser 375
Summe 4000
Gelzeit in see 73
3077
380
3077
250 250 250
5 5 5
154 215 375
134 73 —
4000 4000 4087
73 72 75
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 2000C, und der Druck beträgt 35kg/cm2. Die Abmessungen der erzeugten Platten sind 40 χ 56cm. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich
Dichte (kg/m3) Biegefestigkeit (N/mm2) Zugfestigkeit (N/mm2) 2-Stunden-Dickenquedung (%) 24-Stunden-Dickenquellung (%> Freier Formaldehyd (mg/100 g trockene Platte)
680 22,0 0,61 10,1 20,6 22,2
687 685 688
22,5 22,3 21,6
0,63 0,66 0,64
9,3 8,8 9,5
21,8 21,0 21,5
13,0 10,1 9,5
Es wird festgestellt, daß die mechanischen Eigenschaften und die Wasserbeständigkeit der Platten gleichwertig sind und daß die Verringerung des Formaldehyde 41 % im Falle von Probe 1,55% im Falle von Probe 2 und 57% im Falle von Probe 3 beträgt.
Beispiel 6
In diesem Beispiel werden sechs verschiedene Typen von Polyalkoholen, zwei verschiedene Typen von Amiden, ein einziges Additiv und verschiedene Verhältnisse von Alkohol zu Amid, die einen Bereich von 57,5/100 bis 385/100 umfassen, erläutert. Die verschiedenen Typen von formaldehydbindenden Mitteln, die verwendet werden, sind folgendermaßen:
Probe 1 Probe 2 Probe 3 Probe 4 Probe 5 Probe 6
Dextrose 250 _
Diethylenglycol — 330 — — — —
Monoethylenglycoi — — 260 — — 110
Glycerin — — — 500 — —
Saccharose — — — — — 110
Sorbit — — — — 140 —
Methanol — — 200 — 140 80
Harnstoff 400 300 — 130 350 350
Thioharnstoff — — 170 — — —
Wasser 370 370 370 370 370 370
Summe % Feststoffe Gewichtsverhältnis Alkohol/Amid
1000 63
57,5/100
1000 63
110/100
1000 63
270/100
1000 63
385/100
1000 63
80/100
1000 63
91/100
Alle oben erwähnten Zahlen sind Gewichtsteile.
Die in den verschiedenen Proben verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich 1 2 3 4 — 7 — 5 237 518
g 9 g g g Я 6
3077 3077 3077 3077 3077 3077 g
Harnstoff-Formaldehyd-Harz 3077
65%ig iMolverhältnis F:H = 1,27:1) 400 500 500 500 500 500
Härter 500
(Ammoniumchlorid, 15%ige Lösung) 250 250 250 250 250 250
Paraffinemulsion 50%ig 5 — — — — — 250
Ammoniak 25° Baume —
Formaldehydbindendes Mittel 307 — — — —
Probe 1 — — 307 — — — —
Probe 2 — 307 — _ —
Probe 3 — — — _ 307 — —
Probe 4 — — — — — 307 —
Probe 5 — — — — —. — —
Probe 6 268 — — — — — 307
Wasser —
Summe 4000 4134 4134 4134 4134 4134 4134
Gelzeit in see 65 66 65 67 66 62 69
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 2000C, und der Druck beträgt 35kg/cm2. Die Abmessungen der erzeugten Platten sind 40 χ 56cm. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte:
Vergleich
Dichte (kg/m3) 688 689 687 685 690 685 692
Biegefestigkeit (N/mm2) 19,8 19,5 18,3 19,5 20,1 19,3 19,4
Zugfestigkeit (N/mm2) 0,71 0,69 0,67 0,73 0,74 0,72 0,70
2-Stunden-Dickenquellung (%) 7,0 6,5 5,0 6,1 6,5 6,2
24-Stunden-Dickenquellung (%) 19,7 19,3 20,0 19,8 19,5 20,1 19,9
Freier Formaldehyd 16,1 8,9 8,6 11,0 9,0 9,8 8,5
(mg/100 g trockene Platte)
Formaldehydverringerung (%) — 45 47 32 44 39 47
Die oben zusammengestellten Resultate beweisen, daß alle verwendeten Proben Werte ergeben, die dem Vergleich äquivalent sind, während die Verringerung des Formaldehyds in der Größenordnung von 32 bis 47% liegt.
Beispiel 7
In diesem Beispiel werden drei verschiedene Typen von Hydroxylgruppen enthaltenden organischen Verbindungen, nämlich Dextrin, Phenol und Resorcin, verwendet.
Ein einwertiger Alkohol, der als Additiv wirkt und von Methanoi verschieden ist, wird ebenfalls erläutert, nämlich Ethylalkohol. Die verschiedenen Typen von formaldehydbindenden Mitteln, die verwendet werden, sind folgendermaßen:
Probe 1
Probe 2
Probe 3
Probe 4
Monoethylenglykol
Dextrin
Phenol
Resorcin
Methanol
Ethanol
Harnstoff
Wasser
230
80 350 340
140
140
350 370
130 130
370 370
130 130
370 370
% Feststoffe
1000 66
1000 63
1000 63
1000 63
Alle oben aufgeführten Zahlen sind Gewichtsteile. Die Proben von formaldehydbindenden Mitteln werden in diesem Beispiel verwendet, um einen Teil des verwendeten Harzes zu ersetzen
Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich
Harnstoff-Formaldehyd-Harz 3077 2770 2770 2770 2770
(MolverhäitnisF:H = 1,27:1)
Härter 400 500 400 450 400
(Ammoniumchlorid,
15%ige Lösung)
Paraffinemulsion 50%ig 250 250 250 250 250
Ammoniak 25° Baume 5 — — — —
Formaldehydbindendes
Mittel
Probe 1 — 307 — — —
Probe 2 — — 307 — —
Probe 3 — — — 307 —
Probe 4 — — — — 307
Wasser 268
Summe Gelzeit in see
4000 65
3827 64
3727 62
3777 63
3727 63
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 2000C, und der Druck beträgt 35kg/cm2. Die Abmessungen der gepreßten Platten sind 40 χ 56cm. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich
Dichte (kg/m3) 702 698 695 705 710
Biegefestigkeit (N/mm2) 20,1 19,5 19,7 20,0 20,8
Zugfestigkeit (N/mm2) 0,75 0,70 0,75 0,73 0,72
2-Stunden-Dickenquellung (%) 7,1 6,8 6,5 6,3 6,6
24-Stunden-DickenqueHung (%) 20,3 21,5 21,3 21,8 21,3
Freier Formaldehyd 13,1 9,6 9,2 8,2 10
(mg/100 g trockene Platte)
Formaldehydverringerung (%) — 27 30 37 24
Die oben angegebenen Resultate beweisen, daß alle Proben Werte haben, die denjenigen der Vergleichsprobe, die kein formaldehydbindendes Mittel enthält, äquivalent sind, obgleich das letztere in den anderen Formulierungen eine äquivalente Menge Harnstoff-Formaldehyd-Harz ersetzt. Die Verringerung des Formaldehydes variiert in diesem Beispiel von 24 bis 37%.
Beispiel 8
In diesem Beispiel wird nur ein Typ von formaldehydbindendem Mittel verwendet, und das Harz ist ein Phenol-MeJamin-
Harnstoff-Farmaldehyd-Harz.
Das verwendete formaldehydbindende Mittel hat die folgende Formulierung:
Gewichtsteile
M on oethy I eng Iy col
Harnstoff
Wasser
300 330 370
1000
Die verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich 1
g g
Phenol-Melamin-Harnstoff- 5600 5600
Formaldehyd-Harz 63%ig
Härter (15,5%ige wäßrige 840 340
Ammoniumchloridlösung) 150 150
Paraffinemulsion 50%ig — 560
Formaldehydbindendes Mittel 6 590 7150
Summe 73 79
Gelzeit in see
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt Die Dicke der Platten beträgt 17,3mm. Die Temperatur der Presse beträgt 2000C, und der Druck beträgt 35 kg/cm2. Die Abmessungen der erzeugten Platten betragen 40 x 56cm. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich 1
Dichte (kg/m3) 705 695
Biegefestigkeit (N/mm2) 26,2 25,9
Zugfestigkeit (N/mm2) 0,27 0,26
Zugfestigkeit V100 (N/mm2) 2,7 2,6
2-Stunden-Dickenquellung (%) 7,1 6,2
24-Stunden-Oickenquellung (%) 12,0 11,3
Freier Formaldehyd 12,8 7
(mg/100 g trockene Platte)
Formaldehydverringerung (%) — 45
Die oben aufgeführten Resultate beweisen, daß das erfindungsgemäße formaidehydbindende Mittel auch für Phenol-Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harze verwendet werden kann und die Emission von freiem Formaldehyd beträchtlich verringert, ohne die Eigenschaften der Platten nachteilig zu beeinflussen.
Beispiel 9
In diesem Beispiel enthält das verwendete formaidehydbindende Mittel eine anorganische Verbindung [Komponente (d)], die in diesem Falle Natriumchlorid ist.
Das verwendete formaidehydbindende Mittel hat die folgende Formulierung:
Gewichtsteile
Monoethylenglycol 100%ig 270
Harnstoff 100%ig 318
Natriumchlorid 100%ig 50
Wasser 362
Summe 1000
% Feststoffe 63,8
Die in den verschiedenen Proben verwendeten Leimformulierungen sind folgendermaßen:
Vergleich 1
9 9
Harnstoff-Formaldehyd-Harz 3077 — 2770
(Molverhältnis F: H = 1,27:1) 268
Härter 400 450
(Ammoniumchlorid, 15%ige
Lösung)
Paraffinemulsion 50%ig 250 250
Ammoniak 25° Baume 5 —
Formaldehydbindendes Mittel 307
Wasser —
Summe 4000 3777
Gelzeit in see 65
Im Laboratorium werden einschichtige Platten hergestellt, indem man jede dieser Formulierungen auf 25 kg Holzschnitzel sprüht. Platten werden bei 10,9 und 8 Sekunden/mm gepreßt. Die Dicke der Platten beträgt 17,3 mm. Die Temperatur der Presse beträgt 2000C, und der Druck beträgt 35kg/cm2. Oie Abmessungen der gepreßten Platten sind 40 χ 56cm. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt; es handelt sich um Durchschnittswerte.
Vergleich 1
Dichte (kg/m3) 695 699
Biegefestigkeit (N/mm2) 19,9 19,5
Zugfestigkeit (N/mm2) 0,71 0,73
2-Stunden-Dickenquellung (%) 7,0 6,6
24-Stunden-Dickenquellung (%) 20,5 20,8
Freier Formaldehyd 17 9,5
(mg/100 g trockene Platte)
Formaldehydverringerung (%) — 44
Die Resultate beweisen, daß die das formaldehydbindende Mittel enthaltende Probe Werte ergibt, die denjenigen der Vergleichsprobe äquivalent sind, und zwar trotz der Tatsache, daß das formaldehydbindende Mittel einen Teil des Harnstoff-Formaldehyd-Harzes in der Formulierung ersetzt. Die Verringerung des Formaldehyds beträgt 44%.

Claims (2)

  1. Erfindungsanspruch:
    1. Verfahren zur Herstellung von Platten aus Holzcellülosematerialien unter Verwendung eines Klebstoffes auf Basis von Formaldehyd, gekennzeichnet dadurch, daß man dem Klebstoff ein formaldehydbindendes Mittel, das aus einer Lösung von
    a) mindestens einer organischen Hydroxylverbindung mit Ausnahme von einwertigen aliphatischen Alkoholen und 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und
    b) mindestens einem Amid
    in Wasser besteht, zusetzt.
  2. 2. Platten, gekennzeichnet dadurch, daß sie hergestellt sind nach dem Verfahren nach Punkt 1.
DD84281750A 1983-02-07 1984-02-06 Verfahren zur herstellung von platten aus holzcellulosematerialien DD237518A5 (de)

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BR8400499A (pt) 1984-09-11
GB8303350D0 (en) 1983-03-09
GB8320128D0 (en) 1983-08-24
BE898846A (fr) 1984-08-06
CS512984A2 (en) 1985-09-17
ZA84391B (en) 1984-08-29
PT76542A (en) 1983-05-01
CS244690B2 (en) 1986-08-14
PT77143A (en) 1983-09-01
CS244685B2 (en) 1986-08-14
CS79584A2 (en) 1985-09-17

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