DE1653006C3

DE1653006C3 - Process for the production of impregnated laminated wood panels

Info

Publication number: DE1653006C3
Application number: DE19671653006
Authority: DE
Inventors: Christen; Soerensen Karl-Otto; Nästved Christoffersen (Dänemark)
Original assignee: BLOMBERGER HOLZINDUSTRIE B HAUSMANN KG 4933 BLOMBERG
Current assignee: BLOMBERGER HOLZINDUSTRIE B HAUSMANN KG 4933 BLOMBERG
Priority date: 1966-10-24
Filing date: 1967-10-06
Publication date: 1976-07-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von imprägnierten Schichtholzplatten. insbesondere Sperrholzplatten, mit den Gattungsmerknialen des Hauptanspruchs.The invention relates to a method for producing impregnated laminated wood panels. in particular Plywood panels, with the generic features of the main claim.

Schichtholzplatten haben im allgemeinen den Nachteil einer gewissen Dicken-Quellfähigkeit, der ihn; Anwendung und Eignung in bestimmten Fällen in Frage Stellen kann. Dies gilt auch für Schich'holzplatter. deren einzelne Lagen mit einem Zweikomponenten-Kimstharz. unter Erhaltung der Holzsiruktur unter Druck zusammengeklebt sind.Laminated wood panels generally have the disadvantage of a certain thickness swellability, which makes it; application and may question suitability in certain cases. This also applies to Schich'holzplatter. whose individual layers with a two-component Kimst resin. are glued together under pressure while maintaining the wood structure.

In der US-PS 23 21 258 ist ein Verfahren zur Herstellung von Schichtholzplatten von nur geringer Dicken-Quellfähigkeit beschrieben, bei dem von der Erkenntnis ausgegangen wird, daß die Quellung, insbesondere die Dicken-Quellung, von Hölzern nicht auf die in den Traehen bzw. in den Tracheiden kapillar gebundene e.ngeschlossene Feuchte zurückzuführen ist. sondern daß sie hauptsächlich von Wasser in flüssiger und/oder dampfförmiger Form verursacht wird, das in den intermicellaren Hohlräumen der Zellwände eingelagert ist.In US-PS 23 21 258 is a method of manufacture of plywood panels with only a low swelling capacity described, in which it is assumed that the swelling, especially the Thickness swelling, of wood not on the capillary bound in the tracheids or in the tracheids Moisture is due. but that it consists mainly of water in liquid and / or vapor form Form, which is embedded in the intermicellar cavities of the cell walls.

Bei diesem Verfahren wird die Quellfähigkeit von Schichthölzern durch Einlagern eines Kunstharz:s in die Zellwände wesentlich herabgesetzt. Das Einlagern der Kunstharze in die Zcllwändc erfolgt durch Tränken der Holzschichten — gegebenenfalls im Hochvakuum — nut einer Losung aus gleichen Teilen an Phenol. Formaldehyden und Wasser zusammen mit einem geeigneten Katalysator, wobei die Tränkzeit so lange dauern soll, bis der Kunstharzanteil 30 bis 40 Gewichtspro-S zent des Trockenholz.es erreicht hat. Bei der sich an die Trocknung der imprägnierten Holzlagen anschließenden Heißklebung bei Temperaturen von 150 bis 180 C -.ollzieht sich die Bildung bzw. Kondensation des Kunstharzes aus den bis dahin nicht reaktionsfähigenIn this process, the swelling capacity of plywood is determined by the incorporation of a synthetic resin: s in the cell walls are significantly reduced. The storage The synthetic resins in the Zcllwändc is done by soaking the wood layers - if necessary in a high vacuum - using a solution of equal parts of phenol. Formaldehyde and water together with a suitable one Catalyst, the soaking time should last until the synthetic resin content is 30 to 40 percent by weight percent of the dry wood. When it comes to the Drying of the impregnated wood layers, then hot glueing at temperatures of 150 to 180 ° C - The formation or condensation of the Synthetic resin from the previously unreactive

ίο Komponenten unter Einwirkung der Wärmezufuhr. Die getränkten Holzschichten werden quasi plastisch und verlieren auf Grund der aufgebrachten Drücke ihre ursprüngliche Holzstruktur, so dall -in sogenanntes Preßholz mit gegenüber normalen Schichtholzplatten geänderten Eigenschaften entsteht. Auf Grund der hohen Kunstharz-Gehalte und der beim Verpressen erfolgten Verformung verlieren diese Schichiholzplatten ihr ursprüngliches Aussehen und z. B. ihre Nagelfähigkeit und nehmen stattdessen vom eingelagerten Kunstharz bestimmte Eigenschaften, wie z. B. große Oberflächenharte an.ίο Components exposed to the supply of heat. The soaked layers of wood become more or less plastic and lose their pressure due to the pressure applied Original wood structure, so-called compressed wood with compared to normal plywood panels changed properties arise. Due to the high synthetic resin content and that which took place during pressing Deformation these Schichiholzplatten lose their original appearance and z. B. their nailing ability and instead take certain properties from the embedded synthetic resin, such as B. great surface hardness on.

Nach einem anderen bekannten Verfahren (DT-PS *1 Ob 74^) werden hochelastische und wasserfeste Sperrholzer durch Verwendung von wäßrigen Dispersionen von vulkanisierbaren Polvvin\lverbindungen als Klebstoff hergestellt. Die Furnierholzer werden mn einer wäßrigen Dispersion der vulkanisierbaren Polvvinvlverbindung. die außerdem Schwefel, Zinkoxvd und einen Vulkanisationsbeschleiiniger in feinster Veneilung enthält, vakuumimprägniert und danach an der Luft getrocknet. Die Furnierhölzer werden danach einseitig mit der gleichen wäßrigen Dispersion bestrichen und in einer heizbaren Presse unter Druck und Hitze vulkanisiert. Eine ge/ieite Anlagerung der Vulkanisiersubstanzen in die interniicellaren Hohlräume der Zellwände wird bei diesem Verfahren nicht angestrebt.Another known process (DT-PS * 1 Ob 74 ^) is used to produce highly elastic and waterproof plywood by using aqueous dispersions of vulcanizable polymer compounds as an adhesive manufactured. The veneers are mn an aqueous dispersion of the vulcanizable polyvinyl compound. which also contain sulfur, zinc oxide and a vulcanization accelerator in the finest distribution contains, vacuum-impregnated and then air-dried. The veneers are then one-sided coated with the same aqueous dispersion and in a heatable press under pressure and heat vulcanized. A good accumulation of the vulcanizing substances in the internal cellular cavities of the cell walls is not aimed for in this procedure.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verfahren mit den Maßnahmen des Gattungsbegriffes des Hauptanspruchs aufzuzeigen, nach welchem Schichtholzplatten n-it geringer Dickenquellung unter Beibehaltung normaler Klebe- bzw. Preßbedingungen hergestellt werden können.It is the object of the invention. a method with the measures of the generic term of the main claim to show, after which laminated wood panels n-it low swelling in thickness while maintaining normal Gluing or pressing conditions can be established.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelösi. daß die Holzlagen vor dem Kleben mit der einen Komponente des Zw eikomponenten-Kunstharzes imprägniert werden und daß nach dem Trocknen die andere Komponente dieses Kunstharzes zusammen mit einem Klebemittel auf die Holzlagen aufgebracht wird. Die Erfindung gehl von der Erkenntnis aus, daß durch das Vakuum-Tränken der Holzlagen mit nur einer Komponente des Zvveikomponenten-Kunstharz.es eine besonders günstige Anlagerung der Komponente an die Wände der intermicellaren Hohlräume auf Grund ihrer großen Affinität zu den polaren Lignin- bzw. Zellstoffgruppen erreicht wird. Das gleichzeitig mit in die Zellräume eingedrungene Wasser verdampft bei der nachfolgenden Trocknung. Durch anschließendes Beschichten der getrockneten Holz.schichten mit der anderen Kunstharz-Komponente — zusammen mit einem Klebemittel — wird auf Grund der gegenseitigen Affinität beider Komponenten letzere von der Imprägnierungs-Komponente »angesaugt« und dringt dadurch bis in die Zellwand-Hohlräume ein. in denen dann die Kondensation des Kunstharzes erfolgt.This object is achieved according to the invention. that the wood layers are impregnated with one component of the two eikomponenten synthetic resin before gluing and that after drying the other component of this resin together with an adhesive is applied to the wood layers. The invention is based on the knowledge that by vacuum impregnating the wood layers with only one component of the Zvveikomponenten-Kunstharz.es a particularly favorable deposition of the component on the walls of the intermicellar cavities Because of their great affinity for the polar lignin or pulp groups is achieved. That at the same time Any water that has penetrated into the cell spaces evaporates during the subsequent drying process. By subsequent Coating the dried wood layers with the other synthetic resin component - together with an adhesive - due to the mutual affinity of both components, the latter is replaced by the Impregnation component »sucked in« and penetrates into the cell wall cavities. in which then the condensation of the synthetic resin takes place.

Die Kondensation des Kunstharzes kann ohne wesentliche Temperaturerhöhung während der Verklebung durch Katalysatoren für die Reaktion zwischen den Komponenten sichergestellt werden, die als SalzThe condensation of the synthetic resin can occur without a significant increase in temperature during bonding to be ensured by catalysts for the reaction between the components, called the salt

zusammen mil der 0ίΓ·.·η Komponente beim Trankvor JMtIg in die ZeIIwand·Hohlräume gelangen. Die Verwendung \on gleichzeitig als flammschutzmittel wirkenden sauren Salzen als Katalysatoren ist z. B. aus der DT-AS 12 24 4!7 bekannt. 'together with the 0ίΓ ·. · η component in the potion before JMtIg get into the cell wall · cavities. The usage \ on acid salts acting as catalysts at the same time as flame retardants is z. B. from the DT-AS 12 24 4! 7 known. '

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemaßen Verfahrens liegen insbesondere in der äußerst geringen Dicken-Quellfähigkeit der hergestellten Schichtholzplatten, die eine Verwendung der Platten z. B. auch im Freien zulaßt. Da durch die Herstellung die ursprungiiehe Holzstrukiur nicht zerstört wird, behalten die .Schichtholzplatten ihr den äußeren Holzlagen eigenes gemasertes Aussehen und verlieren ihre gute Bearbeitungstähigkeit, insbesondere ihre Nagelfähigkeit, nicht. VOn besonderer wirtschaftlicher Bedeutung sind die vergleichsweise geringen Mengen des in das Schichtholz eingelagerten Kunstharzes.The particular advantages of the invention Procedure are particularly in the extremely low Thickness-swellability of the laminated wood panels produced, which allows the panels to be used for. B. also in Allowed outdoors. Because the origin is due to the manufacturing process The wood structure is not destroyed .Laminated wood panels you own the outer wood layers grained appearance and lose their good machinability, especially their nailing ability, no. Of particular economic importance are those comparatively small amounts of the in the plywood embedded synthetic resin.

Besonders vorteilhaft sind Formaldehydprodukte als Zweikomponenten-Kunstharz, wobei die Holzschichten nut der \om Formaldehyd verschiedenen Kunstharzkomponente imprägniert werden, weil das Formaldehyd leichter \on der anderen Komponente angezogen wird als umgekehrt. Dadurch kann eine sehr tiefe Einlagerung des durch die Reaktion zwischen dem Formaldehyd und der Komponente gebildeten Kunstharzes im Holz erreicht werden.Particularly advantageous are formaldehyde products as two-component resin, wherein the layers of wood of the nut \ om various formaldehyde resin component to be impregnated because the formaldehyde easier \ on the other component is attracted than vice versa. This enables the synthetic resin formed by the reaction between the formaldehyde and the component to be stored very deeply in the wood.

Im folgenden werden Ausführungsbcisptele des erfindungsgemaßen Verfahrens beschrieben:The following are embodiments of the invention Procedure described:

Example I.

1 in¹ geschaltes Buchenfurnier, bestehend aus IbO Furnierblattern der Abmessungen 2.5 m χ 2.5 m χ 1.0 mm wurden in einen Vakuumbehalter eingesetzt und in diesem ein Unterdruck von !5 mini Ig entsprechend etwa Wo Vakuum erzeugt. In den Behälter wurde eine Lösung aus 2O¹Vo Diammoniumphosphat. 2^r:\> Kupfersulfat. 8% Harnstoff und 70% Wasser eingeführt und die nach einer gewissen Tränkzeit vom Holz nicht aufgenommene Flüssigkeitsmenge abgezogen, gemessen und analysiert. Die Furniere wurden anschließend bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 6% getrocknet. Im Verlauf der Tränkung hatte das Furnierholz etwa 500 I an Imprägnierungsriüssigkeit aufgenommen. Da die Zusammensetzung der abgezogenen Imprägnierflüssigkeit gleich derjenigen der ursprünglichen Flüssigkeit war. hatte das Furnierholz, somit 40 kg Harnstoff aufgenommen, was einem Anteil von 5,7 Gewichtsprozent entsprach.1-in- ¹ beech veneer, consisting of IbO veneer sheets with the dimensions 2.5 m by 2.5 m by 1.0 mm, were placed in a vacuum holder and a negative pressure of! 5 mini Ig was created in this, corresponding to about Wo vacuum. A solution of 2O ¹ Vo diammonium phosphate was poured into the container. 2 ^r : \> copper sulfate. 8% urea and 70% water were introduced and the amount of liquid not absorbed by the wood after a certain soaking time was drawn off, measured and analyzed. The veneers were then dried to a moisture content of about 6%. In the course of the impregnation process, the veneer had absorbed about 500 l of impregnation liquid. Since the composition of the impregnating liquid withdrawn was the same as that of the original liquid. the plywood had absorbed 40 kg of urea, which corresponded to a proportion of 5.7 percent by weight.

Eine Klebstoffmischung aus 100 Teilen Phenolformaldehyd-Vormischung, 15 Teilen einer 40%igen Formaldehyd-Lösung (Formalin), IO Teilen Diammoniumphosphat. 25 Teilen Kaolin und 15 Teilen Paraformaldehyd wurde auf jedes zweite von 15 Furnierblättern beidseitig in einer Schichtstärke von 0.2 mm aufgetragen und danach die Furnierblätter mit wechselweiser Faserrichtung in einer auf 120X erwärmten Furnierpresse aufeinandergestapelt und unter einem Druck von etwa 30 kp/cm- gepreßt. Die entstandene 12 bis 13 mm dicke Furnierplatte mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 7% wurde zur Bestimmung des Quellungsgrades 20 χ 24 Stunden lang in ein Wasserbad eingetaucht.An adhesive mixture of 100 parts phenol-formaldehyde premix, 15 parts of a 40% formaldehyde solution (formalin), 10 parts of diammonium phosphate. 25 parts of kaolin and 15 parts of paraformaldehyde was placed on every other of 15 sheets of veneer Applied on both sides in a layer thickness of 0.2 mm and then the veneer sheets with alternating layers Direction of fibers stacked in a veneer press heated to 120X and under pressure of about 30 kp / cm- pressed. The resulting 12 to 13 mm thick veneer board with a moisture content of about 7% was to determine the degree of swelling for 20 χ 24 hours in a water bath immersed.

Der ermittelte Quelliingsgrad in der¹ Längs und der Brenenrichtung betrug 0.25%o und in der Dickenrichtung 0.7%. so daß die Furnierplatte durch den Aufenthalt im Wasserbad weitgehend unbeeinflußt blieb.The Quelliingsgrad determined in the longitudinal ¹ and Brenenrichtung was 0.25% o and in the thickness direction of 0.7%. so that the veneer was largely unaffected by being in the water bath.

Es sei bemerkt, daß das Paraformaldehyd in der zweiten Komponente des Kunstharzes, der bei diesem •Xusführungsbeispiel gleichzeitig als Klebstoff dieme, lediglich als Katalysator zur Beschleunigung der Phenollormaldehydverbindung und das säurebildende Diammoniumphosphat im Holz als Katalysator für die Harnsioff-Formaldehydverbindung in der Holzstruktur wirkte.It should be noted that the paraformaldehyde in the second component of the synthetic resin, which in this example is used as an adhesive. only as a catalyst to accelerate the phenol formaldehyde compound and the acid-forming diammonium phosphate in the wood as a catalyst for the uric-formaldehyde compound in the wood structure worked.

Entsprechende Ergebnisse ergaben sich durch einen Ersatz des Harnstoffes in der Impragnierungsflüssigkeit durch 10% Resorzin oder durch 10% Melamin, wenn gleichzeitig in der zweiten Komponente statt der Phenolformaldehyd-Vormischung eine Harnstoff-Formaldehyd-Vormischung eingesetzt wird.Corresponding results were obtained by replacing the urea in the impregnation liquid by 10% resorcinol or by 10% melamine, if held at the same time in the second component a urea-formaldehyde premix is used in the phenol-formaldehyde premix.

Beispiel IlExample Il

21 je 1 mm dicke Buchen-Furniere wurden unter Vakuum mit einer 15'Vuigen Phenollösung imprägniert und jedes zweite nach dem Trocknen auf einen Feuch'igk-:itsgehalt \on etwa b% beidseitig mit einer Mischung aus 80 Teilen Resorzinformaldchyd-Vormischung und 20 Teilen einer 40"-i>igen I ormaldehydlosung (Formalin) beschichtet- Die I urnierblatter wurden in einer I urm:rpresse aufeinander gestapelt und bei etwa 140 C unter einem Druck \on 20 kg/cm- gepreßt. Die gebildete. 20 mm dicke Furnierplatte besaß die gleichen Eigenschaften wie bekannte Furnierplatten, jedoch mit Quelkingsgraden in der Langs- und Brcitenrichtung von nur knapp l%o und in der Dickenrichtung von nur 0.9%.21 beech veneers, each 1 mm thick, were placed under vacuum impregnated with a 15'Vuigen phenol solution and every second after drying to a moisture content \ on about b% on both sides with a mixture of 80 parts resorcinol formaldehyde premix and 20 parts of a 40 "I ormaldehyde solution (formalin) coated- The veneer sheets were made in a press stacked on top of each other and pressed at about 140 C under a pressure of 20 kg / cm. The educated. 20 mm thick veneer panel had the same properties as known veneer panels, but with degrees of swelling in the longitudinal and British direction of just under 1% and in the thickness direction of only 0.9%.

In diesem Falle war es nicht notwendig, der Imprägnierungsflüssigkeit oder der Klebemittelmischung Katalysatoren zuzusetzen, weil die Erwärmung beim Pressen zur Phenolformaldehvdkoiidensation und zur Resorzi η-Formaldehydkondensat ion ausreichte.In this case it was not necessary to use the impregnation liquid or to add catalysts to the adhesive mixture because the heating during pressing for phenol-formaldehyde dehydration and for resorption η-formaldehyde condensation was sufficient.

Ist auf Grund der Eigenschaften und Kondensationsbedingungen des Zweikomponenten-Kunstharzes ein Kondensator erforderlich, dann ist es vorteilhaft, ein als Kondensator wirkendes saures Salz entweder mit der ersten Kunsihar/.komponentc zu mischen, so daß der Kondensator zusammen mit der ersten Komponente möglichst tief in die Holzstruktur eindringt und eine möglichst vollständige Kondensation des Kunstharzes in den Zellwänden sicherstellt. In besonderen Fällen kann der Katalysator jedoch auch nur der zweiten Kunstharzkomponente zugesetzt werden, wobei es dann jedoch kaum möglich ist. eine tiefe Imprägnierung des Holzes sicherzustellen.Is due to the properties and condensation conditions of the two-part synthetic resin If a capacitor is required, then it is advantageous to use one as a To mix condenser acting acid salt either with the first Kunsihar / .kompentc, so that the Condenser penetrates as deep as possible into the wood structure together with the first component and a Ensures as complete condensation of the synthetic resin as possible in the cell walls. In special cases However, the catalyst can also only be added to the second synthetic resin component, with it then, however, is hardly possible. to ensure a deep impregnation of the wood.

Da das erfindungsgemäße Verfahren eine Einlagerung eines Zweikomponenten-Kunstharzes in die .Schichtholzplatten vorsieht, ist es häufig zweckmäßig, gleichzeitig Salze oder andere Substanzen mit einzulagern, die der fertigen Sperrholzplatte besondere Eigenschaften verleihen, z. B. sie schwer entflammbar machen. Since the inventive method is an incorporation of a two-component synthetic resin in the .Prevents laminated wood panels, it is often expedient to at the same time to store salts or other substances that give the finished plywood sheet special properties lend, e.g. B. make them flame retardant.

Unter dem in der vorstehenden beschreibung verwendeten Begriff des Quellungsgrades ist eine Dimensionsvergrößerung zu verstehen, die bei Holz von einem ursprünglichen Feuchtigkeitsgehalt von 6 bis 8% nach einer zwanzigtätigen Tränkung von jeweils 24 Stunden in Wasser eintritt.The term “degree of swelling” used in the above description includes an increase in dimension to understand that in wood with an original moisture content of 6 to 8% enters after twenty days of soaking in water for 24 hours.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of impregnated .Placed wood boards. /. B. plywood panels that go through Storage of a two-component synthetic resin have a small thickness-swellable wedge in the cell walls, the one hol / lay after a vacuum impregnation with subsequent drying by applying pressure and heat are characterized by that the wood layers are mn der before gluing one component of the two-component synthetic resin are impregnated and that after drying the other component of this synthetic resin is applied to the wood layers together with an adhesive.

2. The method according to claim I. characterized in that that when using a formaldehyde product as a two-component synthetic resin, the violent with the one different from the foimaldehvd Resin components are impregnated.

3. Method of making impregnated Plywood panels. z. B. plywood / plates that go through Incorporation of a two-component synthetic resin in the cell walls a low swelling capacity have, the individual wood layers after a vacuum impregnation with subsequent Drying are glued together with the supply of pressure and heat, characterized in that the wood layers before gluing with one component of the two-component resin and one as a catalyst for the reaction between the components serving salt are impregnated and that after drying the other component this synthetic resin is applied to the wood glaze together with an adhesive.