CH297503A

CH297503A - Verfahren zur Herstellung von Sperrholz.

Info

Publication number: CH297503A
Authority: CH
Inventors: Marshall Joshua; Gurewiez Lew
Original assignee: Marshall Joshua; Gurewiez Lew
Priority date: 1951-02-09
Filing date: 1951-02-14
Publication date: 1954-03-31
Also published as: FR1035660A; BE501573A; SE148260C1

Description

Verfahren zur Herstellung von Sperrholz. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren mir Herstellung von Sperrholz, das aus einer Mehrzahl von flachen, konkaven oder sonstwie geformten Furnieren besteht, die durch ein Bindemittel miteinander ver bunden sind.

Bisher wurde die Hauptmenge der Sperr- holzplatten aus versehiedenen Tannenholzsor- ten und andern Weichhölzern hergestellt, wo bei die Furniere nach dem Trocknen auf einen vorbestimmten Feuehtigkeitsgehalt unter Druck verleimt wurden.

Solche Furniere wer den üblielierweise aus einem durch Dampf oder heisses Wasser konditionierten Holzblock durch eine wohlbekannte rotierende oder sehraubenförinige Sehneidebewegung gesehnit- ten, wobei der Block gegenüber einem Messer rotiert wird, um aus dem Block die maximale Ausbeute und Furniere der erforderlichen gleichbleibenden Breite zu erhalten. Gemäss einer ebenfalls gut bekannten Variante kann man die Furniere durch längsweises Schnei den des Blockes herstellen.

Die eingangs er wähnte Vortroeknung vor dem Verleimen wurde stets als wesentlich erachtet, da das Verleimen im feuchten Zustande sieh als un befriedigend erwies, weil die Feuchtigkeit des Holzes den Leim verdünnte und eine wirk same Verleimung verhinderte.

Ein Zweek der vorliegenden Erfindung ist die Besehaffung eines verbesserten Ver fahrens zur Herstellung von Sperrholz, sowohl aus Hart- als auch aus Weiehhölzern, das eine wesentliche Einsparung an Herstellungs kosten mit sich bringt, Das verbesserte erfindungsgemässe Verfah ren zur Herstellung von Sperrholz besteht, darin, die geschnittenen Furniere in noch nassem Zustand vor der Verleimung mit einer verdünnten Formaldehydlösung vorzubehan deln, welche als Förderer für die Verleimung wirkt,

und diese noch nass mit einem kasein- haltigen, aber formaldehydfreien Klebstoff zii überziehen, die Furniere aufeinander zu schichten und unter Druck ohne Erwärmung miteinander zu verbinden.

Das Verfahren eignet, sich insbesondere für Hartholz, das überall in grossen 1Vfengen zur Verfügung steht, und härtere und für gewisse Zwecke dauerhaftere Sperrhölzer liefert als Weichhölzer.

Die verwendeten Furniere können vom Bloek geschält oder geschnitten sein, der vor zugsweise wie üblich mit Dampf behandelt oder in Wasser gekocht wurde.

Die so erhaltenen Furniere sind zwang läufig nass. Unter nass versteht man im vor liegenden Falle Furniere mit einem Feuchtig keitsgehalt. von nicht weniger als 30 1/o nach der Dampf- oder Heisswasserbehandlung.

Die geschnittenen Furniere werden dann mit einer verdünnten Formaldehydlösung be handelt, die in gewissen Fällen auch ein leicht bydrolysierbares alkalisches Salz und/oder einen mehrwertigen Alkohol oder eine Mi schung mehrwertiger Alkohole, die als Weich macher für das Holz wirken, enthalten kann. Es ist anzunehmen, dass das alkalische Salz mindestens einen Teil der im Holz verbleiben den Harze und Säuren neutralisiert und auch die natürlichen Wachse emulgiert, so dass die Eindringtiefe des Leimes erhöht wird.

Techniseber, z. B. 35- bis 40 % iger Form aldehyd wird vorzugsweise in Mengen von 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent der Lösung v er wendet. Dieser Prozentgehalt kann je nach den Anforderungen variieren und kann auf \? bis 20 Volumteile auf je 1000 Volumteile Wasser erhöht werden.

Ein Beispiel für ein geeignetes alkalisches Salz ist lösliches Natriumsilikat, mit. welchem ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden. Andere alkalische Salze, wie Borate, Oxalate, Karbonate können, wenn auch nicht mit. dem gleichen Erfolg, verwendet werden. Einige der letztgenannten Salze besitzen bei Zimmertem peratur eine begrenzte Wasserlöslichkeit und können in gewissen Fällen auch auf dem Holz wieder auskristallisieren. Man kann auch Alkalihydro:Yyd verwenden, jedoch nur in Konzentrationen, welche das Holz nicht be einträchtigen. So kann man z. B.

Alkali hydroxy dlösungen, die nicht mehr als 1 bis 5'% Alkalihy droxyd enthalten, verwenden.

Beispiele für geeignete mehrwertige Alko hole sind Glyzerin, Äthylenglykol, Diäthylen- @lykol, Propylenglykol, Sorbit und derglei chen.

Die Konzentration des alkalischen Salzes in der Lösung kann zwischen 2 und 20 Ge wichtsprozenten liegen und; diejenige des mehr wertigen Alkohols zwischen 5 und 20 Ge wichtsprozenten. Die Dauer der Vorbehand- lung, z. B. durch Eintauchen, kann von nur einem Moment bis zu 20 Minuten je nach Art und Konzentration der verwendeten Lö sung betragen.

Die Lösung wird vorzugsweie kalt, das heisst bei Zimmertemperatur verwendet, da heisse Formaldehydlösungen leicht verdamp fen würden, während eine heisse Alkalilösitng das Holz schädigen könnte. Statt das Holz in die Lösungen einzutauchen, kann man letz tere auch durch Spritzen oder in sonst einer geeigneten Weise auf das Furnier aufbrin gen.

Pberschüssige Lösung wird zweckmässiger weise in irgendeiner geeigneten Weise ent- fernt. Man kann sie z. B. durch Hindurch führen der Furniere zwischen Gummiwalzen, welche den grössten Teil der Oberflächen feuchtigkeit wegnehmen, entfernen.

Die Anbringung des Klebstoffes auf die noch nassen Furniere kann in irgendeiner ge eigneten Weise erfolgen. In der Regel bringt man den Klebstoff auf beiden Seiten der Zwi- sehensehichten oder des Kernes an und ver bindet. diese mit den Aussenfurnieren.

Zur Vermeidung von Abfällen besteht das Zwischenfurnier oder der Kern aus mehr als einem Furnierstück. Bisher war es erfor derlich, erfahrene Arbeiter finit der Ver einigung der Furniere zu betrauen, da es notwendig war, die Kernabschnitte so zusam- menzufügen, dass genügend Zwischenräume für deren Ausdehnung während des Pres sens gewährleistet war. Fehler im Abstand dieser Kernabschnitte können zu L berlap- pungen oder Spalten im fertigen Produkt führen.

Beim vorliegenden Verfahren ist es nun, wie sieh zeigte, möglich, die Kernab schnitte aneinanderzustossen. Da alle Fur niere im gleichen feuchten Zustand sind, be steht keine relative Expansion zwischen den Teilen, so da.ss beim Pressen weder überlap- pungen noch Zwischenräume auftreten können.

Ein weiterer Nachteil der früheren Ar beitsweise besteht darin, dass Stücke von trok- kenem, sprödem Furnier auf das Bindemittel des Kernes fallen können, bevor die äussersten Furnierschiehten aufgebracht. sind, so dass das fertigeProdukt.unansehnliche.Beulen aufweist. Die Verwendung nasser Furniere beschränkt auch diese Möglichkeit auf ein Minimum.

Geeignete von Formaldehyd freie Kasein- klebstoffe werden in den nachstehenden Bei spielen aufgeführt.. Die Zahlen bedeuten Ge wichtsteile
EMI0002.0065

1. <SEP> Kasein <SEP> 100
<tb> Wasser <SEP> ?00
<tb> Kalk <SEP> 25
<tb> Wasser <SEP> 75
<tb> Na.triumsilikat <SEP> 70
<tb> Kupfersulfat
<tb> Wasser <SEP> 45
EMI0003.0001

Z. <SEP> Kasein <SEP> 100
<tb> Wasser <SEP> 175
<tb> Kalk <SEP> 25
<tb> Wasser <SEP> 75
<tb> Natriumsilikat <SEP> 50
<tb> Kupfersulfat <SEP> 5
<tb> Wasser <SEP> 45
<tb> 3.

<SEP> Kasein <SEP> 100
<tb> Wasser <SEP> 200
<tb> Kalk <SEP> 25
<tb> Wasser <SEP> 75
<tb> Natriumsilikat <SEP> 50
<tb> Kobaltsulfa.t <SEP> 2
<tb> Wasser <SEP> 18 Nachdem das Bindemittel aufgetragen ist und die Furniere vereinigt sind, werden sie in einer Kaltpresse vorzugsweise unter ver hältnismässig geringem Druck von z. B. 0,7 bis 2,8 kg/cm2 verpresst. Die Pressdauer kann G bis 7 2 Stunden betragen. Das so erhaltene Sperrholz kann schliesslich bei einer vorzugs weise :50 C nicht. übersteigenden Temperatur -etroeknet werden.

Es ist. bekannt, dass von Blöcken geschälte Furniere eine sogenannte dichte und lose Flärhe aufweisen. Die dichte Fläche eines :;eschälten Furniers ist diejenige, welche der Aussenseite des Blockes entspricht, von dem das Furnier abgeschält wird. Die gegenüber- lie;-ende Fläche nennt. man die lose Fläche. Wenn man ein solches Furnier flach legt, werden die Fasern in der dichten Fläche mehr zusammengedrängt als diejenigen in der losen Fläche und zeigen deshalb viel ausge- sprochener ein Verwerfen oder Reissen an.

Bei der üblichen Herstellung von Sperr holz wird der Klebstoff stets auf die lose Fläche des äussern Furniers aufgetragen. Durch Umkehrung dieses Vorgehens, was schon seit, vielen Jahren erfolgt ist, wurde überraschenderweise festgestellt, dass der Klebstoff die kompakte dichte Seite fest bin det und so die Möglichkeit des Verwerfens oder der Rissbildung auf ein Minimum herab setzt.

Etwaige kleine Risse lassen sieh in der nun nach aussen gekehrten losen Seite der Furniere nicht leicht feststellen. Obschon man diese Seiten als lose bezeichnet, - ist ihre Fläche verhältnismässig hart. und kann zur Erreichung einer glatten Oberfläche ge schliffen werden.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel, das sich speziell für Harthölzer eignet, werden die von grüner australischer Bergesche ge schnittenen Furniere in eine Vorbehandlungs- lösung getaucht, die 0,3 % technischen Form- aldehyd (35-bis 40%ig), 20% Natriumsilikat,

1 5 % Glycerin und den Rest Wasser enthält. Die nassen Furniere werden dann zwischen Walzen hindurchgeleitet., um die überschüssige Lösung abzuquetschen, wonach man auf die dichte Seite der immer noch nassen Furniere einen alkalischen Kaseinleim aufbringt, drei Schichten miteinander verbindet und bei Zim mertemperatur und einem Druck von0,7 bis 2,8 kg/em2 während 5 bis S Stunden presst,

bis der Leim abgebunden hat. Das so erhal tene Sperrholz wird dann bei 43 bis 49 C ge trocknet und zeigt nachher eine Oberfläche, die praktisch von sichtbaren Rissen frei ist. Die Haltung zwischen den Furnieren war sehr gut.

Durch Vorbehandlung der geschälten oder geschnittenen Furniere in noch nassem Zu stand mit einer Formaldehyd enthaltenden Lösung werden sehr überraschende Ergeb nisse erzielt. Es ist anzunehmen, dass der Formaldehyd die V erleimung wasserfester macht und auch als Beschleuniger wirkt, so dass der Leim in relativ kurzer Zeit geliert und die Feuchtigkeit der Furniere das Ab binden des Leimes nicht beeinträchtigt.

Die Verleimung der Furniere in nassem Zustande bietet viele wesentliche Vorteile. Die übliche Vortrocknung mit der dafür er forderlichen Zeit und Arbeit. wird ausge schaltet. Zudem kann man durch die wirk same Kontrolle der Rissbildung und des Sehwindens als Zwischenschicht verhältnis mässig schmale Fiirnierstücke verwenden, ohne dass unerwünschte Überlappung oder Spaltenbildung an den aneinanderstossenden Kanten auftreten.

In gewissen Fällen wurde überraschender weise festgestellt, dass die Erfindung auch mit Holz verwendet werden kann, das nicht der übliellen Dampf- oder Heisswasserbehand- lung unterworfen wurde. In solchen Fällen sollten die Furniere einen natürlichen Feueli- tigkeitsgehalt von mindestens 30% aufweisen.

Ausserdem müssen die vorhandenen Harze und Säuren so stark sein, dass bei der vor- erwähnten Behandlung mit, einer 1 bis \? 1/o teelinisehen Formaldehyd (30- bis 40 /o ig ) enthaltenden Lösung, diese die rasche Koagu lation eines Kaseinleimes nicht verhindert, wenn dieser innert einer halben Stunde nach der Vorbehandlung aufgebracht wird. Ein solches Holz wird als im grünen Zustand bezeichnet.

Wenn das Holz diesen Anforde rungen nicht entspricht, muss man es. wie üblich mit Nassdampf oder heissem Wasser vorbehandeln.

Ein Beispiel für ein australisches Holz, das in "rünem Zustand verwendet werden kann. ist dasjenige des Holzapfelbaumes, der weissen Birke (Schizomeria Ovata ) und der weissen Esche.

Es versteht sieh, dass man zur Durchfüh rung des Verfahrens mechanische oder Va kuumpressen v erivenden kann und dass andere Massnahmen in dem Fachmann geläufiger Weise abgeändert werden können. So sollte z. B. nach dem Aufbringen der Klebstoffe und der Vereinigung der Furniere das Pres sen nicht später als nach 40 Minuten erfolgen, wenn man eine gute Verleimung erzielen will. handlungslösung verwendet, welche befähigt ist, mindestens einen Teil der im Holz ent haltenen Säuren und Harze zu neutralisieren.

\'. Verfahren nach Patentansprueli I, da durch gekennzeichnet, dass nian eine Vorbe- handlungslösung verwendet, welche befähigt ist, als Weiehinacher für das Holz zu wirken.

3. Verfahren nach Patentansprueb 1 und Unteransprueli 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlungslösung ein leicht hvdrolvsierbares alkalisches Salz enthält, das befähigt ist, mindestens einen Teil der im Holz vorhandenen Harze und Säuren zii neu tralisieren.

4. Verfahren nach Patentanspruch I Lind Unteransprüchen 1. und 3, dadurch gekenn zeichnet, da.ss das alkalische Salz Natrium silikat ist.

5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprueli \_', dadurch gekennzeichnet, dass die Formaldehydlösung mindestens einen mehrwertigen Alkohol als Weiehmaeher für das Holz enthält.

6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen ? und 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Weiehniaeher Glycerin ist.

7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1, \?, 3 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Konzentration des al- kalisellen Salzes in der Lösung ? bis 20 Ge wichtsprozente und die des mehrwertigen Al kohols 5 bis 20 Gewichtsprozente ausmachen.

B. Verfahren naell Patentansprueli I, da durch gekennzeichnet, dass der Klebstoff aus Kasein, Kalk, Natriumsilikat, Kupfersulfat und Wasser bestellt.

9. Verfahren nach Patentanspruell 1, da durch gekennzeichnet, dass man die aufein- andergesehiehteten Furniere unter einem Druck von 0,7 bis 2,8 kg/em miteinander verbindet.

10. Verfahren nach Patentanspruell I, da durch gekennzeichnet, dass man geschälte Furniere verwendet und den Leim auf die dichten Flächen der äussersten von mehreren Furnieren anbringt, worauf man die Furniere zusammenbringt. und so lange presst,, bis der Leim abgebunden hat.

Claims

PATENTANSPRUCH 1: Verfahren zur Herstellung von Sperrholz, dadurch gekennzeichnet, dass man die ge schnittenen Furniere in noch nassem Ztt- sta.nde vor der Verleimung mit einer verdünn ten Formaldehydlösung vorbehandelt, welche als Förderer für die Verleimung wirkt und diese noch na.. mit einem kaseinhaltigen, aber formaldehydfreien Klebstoff überzieht, die Furniere aufeinanderschichtet und unter Druck- ohne Erwärmung miteinander verbin det. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man eine Vorbe- 11.

Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Vorbehand- lungslösung ?0 Gewichtsprozent lösliches Natriumsilikat, 15 Gewiehtsprozent Glycerin und 0,3 bis 1,5 Gewiehtsprozent 35- bis 40 /o ige Formaldehydlösung enthält. 12. Verfahren nach Patentansprueh I, da durch gekennzeichnet, dass man von Weich- holzfurnieren ausgeht, die noch grün sind. 13.

Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, dass man von Ilartholzfurnieren ausgeht, die noch grün sind. PATENTANSPRUCH II: Sperrholz, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1.