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Verfahren zur Herstellung von Holzpreßmassen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Holzpreßmassen unter Verwendung von hitzehärtbaren
Kunstharzen, wie z. B. Phenoplasten, Aminoplasten usw.
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Unter Verwendung der verschiedensten Kunstharze werden bekanntlich
Erzeugnisse in mannigfaltiger Art hergestellt, die in verschiedensten Gebieten Verwendung
finden.
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Die Preßstoffertigung hat daher eine wesentliche Bedeutung erhalten.
Die bekannten Preßstofferzeugnisse sind jedoch noch mit Nachteilen behaftet, die
z. B. in ihrer mechanischen Festigkeitseigenschaft begründet sind. Insbesondere
auch bei großflächigen Erzeugnissen ist es bekannt, daß die mechanische Festigkeit
nicht immer den gewünschten Anforderungen entspricht. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, daß für die Verarbeitung der Kunstharzpreßstoffe verhältnismäßig hohe Drücke
erforderlich sind, so daß die benötigten Formen entsprechend aus hochwertigem Material
gefertigt sein müssen. Beispielsweise rechnet man mit Preßdrücken bis 6oo kg/cm2.
Die hohen Drücke sind teilweise dadurch bedingt, daß bei dem gegebenen Fließvermögen
der Preßmasse die vollständige Füllung der Preßformen erreicht werden muß.
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Die Erfindung betrifft nun einen Holzformstoff, welcher diese Nachteile
vermeidet. Die Mischung besitzt eine Fließ- und Steigfähigkeit, die Anwendung von
Drücken in einer Höhe bis herab zu etwa 5okg/cm2 gestattet. Die hierdurch erzielten
Vorteile in der Fertigung sind ohne weiteres offensichtlich. Weiterhin besitzen
aber auch die damit hergestellten Gegenstände mechanische Eigenschaften, die bisher
mit Kunstharzpreßmassen ähnlicher Zusammensetzung nicht erreichbar waren. Es werden
beispielsweise Kerbschlagbiegefestigkeiten von fast doppelter Höhe
im
Vergleich zu den bisher für Preßmassen..angegebenen Werten erreicht.
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Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck eine Holzpreßmasse wie folgt
hergestellt.
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Als Bindemittel bzw. als- Kunstharze kommen Phenol-Formaldehyd- bzw.
Kresol-Formaldehyd-Harze in Betracht, die vorzugsweise durch alkalische Kondensation
erreicht werden, oder auch Carbamidharze, z. B. Harnstoff-Formaldehydkondensationsprodukte.
Die Harze werden in Form der anfallenden Lösungen, wie sie handelsüblich sind, verwendet.
Es kommen beispielsweise solche Kunstharzlösungen mit einem Harzgehalt von 2o bis
95 °/o in Betracht und auch derartige sonstige hartbare Kunstharze, deren Erweichungstemperatur
genügend tief unter der Härtungstemperatur liegt.
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Zur Herstellung der Preßmischung werden diese Harzlösungen vor dem
Vermischen mit den Füllstoffen einem Erhitzen bis zum Aufschäumen unterworfen.
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Der Erhitzungsvorgang wird derart geleitet, daß beim Kochen eine geringe
Menge Wasserdämpfe in Abtrieb kommen, wobei sich eine sehr flüssige Harzmasse ergibt.
Das heiße Harz wird dann mit dem entsprechenden Füllstoff vermischt und eine Zeitlang
in einer mechanischen Mischvorrichtung durchgearbeitet, bis eine Probe das gewünschte
Fließvermögen zeigt.
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Nachdem die Mischung gut durchgearbeitet ist, wird die noch warme
Masse aus der Maschine entleert und in flache Behälter gefüllt. Die Masse ist nun
zum Verarbeiten bereit.
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Die Masse wird nun in üblicher Weise verpreßt, wobei ebenfalls auf
eine Belüftung zu achten ist. Wie erwähnt, sind zu einer vollständigen Auspressung
lediglich Drücke von etwa 5o kg pro cm' aufwärts, je nach Harzgehalt, erforderlich.
Die Preßtemperatur liegt im üblichen Bereich entsprechend der Harzart.
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Als Füllmaterial kommen vorzugsweise grobe Materialien, wie Sägespäne,
Fasern, grobe Hobelspäne und sonstiges, vorwiegend aus Cellulose bestehendes Abfallmaterial
in Betracht. Selbst Abfallmaterial wie Erdnußschalen u. dgl. konnte mit Erfolg verarbeitet
werden. Es ist außerordentlich überraschend, daß mit derartigem Füllmaterial und
im Gegensatz zu feinem Holzmehl, welches in der Regel zu diesem Zweck verwendet
wird, Preßmischungen erhalten werden, die die erforderliche Steigfähigkeit, sowie
Füllvermögen, aufweisen.
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Bei der bisher üblichen Verfahrenstechnik für Preßmassen macht man
die Erfahrung, daß bei Unterschreitung eines gewissen Kondensationsgrades des Harzes
dieses beim Preßvorgang aus den Füllstoffteilchen wieder herausgequetscht wird und
sich trennt. Bei stärkerer Kondensation reißt das zähere Harz die Füllstoffteilchen
mit und zwar um so mehr, je zäher das Harz und je feiner die Füllstoffteilchen sind.
Um bei den zäheren Harzen ausreichendes Fließvermögen der Preßmasse bei mindestens
5o kg Druck pro cm? zu bekommen, muß man erhebliche Mengen Harz und zusätzlich Gleitmittel
verwenden.
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Um so überraschender ist es, daß bei dem vorliegenden Verfahren trotz
weit unter der Norm liegendem Harzgehalt ein so hohes Fließvermögen erreicht wird,
ohne daß die vorerwähnten Nachteile auftreten. Die allgemeinen Erfahrungen aus der
Verfahrenstechnik für Preßmassen und keine Theorie ließen diesen Effekt erwarten.
Besonders überraschend ist auch dabei die Homogenität der Verbindung zwischen Holz-
und Harzkörpern, die wissenschaftlich noch ungeklärt ist. Dieser außerordentlich
großen Homogenität sind die überdurchschnittlichen mechanischen Eigenschaften zu
verdanken. Nach den bisher üblichen Methoden wären so grobe Füllstoffteile durch
keine Einfärbung überdeckbar und würde die Kerbzähigkeit verlorengehen.
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An Hand des nachfolgenden Ausführungsbeispieles soll der Gegenstand
der Erfindung noch weiterhin erläutert werden.
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Beispiel Die Füllstoffe Späne oder Fasern aus Holz oder ähnliche Cellulosestoffe
werden mit nicht über z2 °/o Feuchtigkeit in einer Mischmaschine kurze Zeit durchgemischt,
darauf werden die nichtlöslichen Farbkomponenten zugemischt. In einem getrennten,
heizbaren Gefäß wird eine Kunstharzlösung so weit erhitzt, daß sie zum Kochen kommt,
wobei die Harzmasse gerührt wird (lösliche Farbstoffe können bei dieser Gelegenheit
eingerührt werden) ; hierbei entweicht ein Teil der flüchtigen Bestandteile, meist
Wasser. Sobald die Masse in der Hitze fadenziehend ist bzw. eine gewisse Viskosität
erreicht hat, wird sie in die mit Füllstoffen beschickte Mischmaschine gegeben und
mit diesen innig vermengt. Das Verhältnis Füllstoff zu Harz kann bis 85 : 15 betragen.
Mit einem Harzgehalt von* 25 °/o in Preßmaterial erzielt man ein höheres
Fließvermögen als mit 5o°/oiger Mischung nach dem bisher üblichen Verfahren.
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Beim Durcharbeiten in der Mischmaschine tritt zunächst eine leichte
Ballung ein, die nach wenigen Minuten wieder verschwindet. Die Masse ist dann fertig.
Sie wird in flache Vorratsbehälter abgefüllt und kann dann unmittelbar verpreßt
werden. Falls die Masse sich noch sehr feucht anfühlt, kann es zweckmäßig sein,
sie noch bis zu 24. Stunden ablüften zu lassen. Das Pressen erfolgt in üblicher
Weise, wobei jedoch die angegebenen niedrigen Drücke zur Anwendung kommen. Die Preßtemperatur
ist je nach Harzart zu bemessen (bei Phenolharz z. B. r5o bis r7o°). Je nachdem
die Preßmasse sich mehr oder weniger feucht anfühlt, ist beim Verpressen auf eine
entsprechende Belüftung zu achten, wie sie ja auch bei anderen Massen durchgeführt
wird.
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Überraschend ist auch weiterhin, daß bei diesem Verfahren trotz verhältnismäßig
hohem Feuchtigkeitsgehaltes die Aushärtezeiten nicht länger sind als bei guten Schnellpreßmassen
bisher üblicher Herstellungsweise, ja daß man sogar mit einem billigen Kresol DAB
q- nach diesem Verfahren eine Schnellpreßmasse herstellen kann, was bisher auf keine
andere Art möglich war.