DE1165248B

DE1165248B - Verfahren zur Herstellung feuerhemmender Spanplatten

Info

Publication number: DE1165248B
Application number: DEV17858A
Authority: DE
Inventors: Peter Voelskow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-01-11
Filing date: 1960-01-11
Publication date: 1964-03-12

Description

Verfahren zur Herstellung feuerhemmender Spanplatten Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, um aus spanförmigen Kleinteilen - z. B. Holzspänen und BindemittelnPlatten und Formteile herzustellen.
Am verbreitesten sind die sogenannten Holzspanplatten aus Spänen mit Harnstoff-Formaldehyd-Harzen als Bindemittel, die vorzugsweise im Möbel-und Innenausbau Verwendung finden. Für Bauzwecke allgemein ist meist weder die Wasserfestigkeit noch die Feuersicherheit solcher Platten ausreichend.
Es sind zahlreiche Versuche bekannt, normale, mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz gebundene Spanplatten in bezug auf Wasserfestigkeit und Feuerfestigkeit zu verbessern. Zusätze von Melaminharzen verbessern z. B. die Wasserfestigkeit erheblich. Die Verbesserung der Feuerfestigkeit ist jedoch viel schwieriger. Eines der besten chemischen Feuerschutzmittel für Holz ist bekanntlich Ammoniumphosphat. Es ist jedoch erst ausreichend wirksam, wenn sein Mengen anteil, bezogen auf trockene Holzmasse, 10 bis 20°/o beträgt. In dieser Menge kann man jedoch Ammoniumphosphat nicht dem Harnstoffharz zusetzen, dessen Mengenanteil, bezogen auf trockene Holzmasse, selbst meist weniger als 10 0/o beträgt. Das Harnstoffharz fällt aus der Lösung aus und geliert sofort, wenn es mit derartigen Mengen eines Ammoniumsalzes starker Säuren gemischt wird.
Es ist jedoch möglich, die Späne vorher mit einer Lösung von Ammoniumphosphat zu imprägnieren, zu trocknen und dann mit Harnstoffharz zu beleimen und zu pressen.
Dieses Verfahren konnte sich jedoch nicht durchsetzen, weil bei einer zwar durchaus befriedigenden Verbesserung der feuerhemmenden und schwer entflammbaren Eigenschaften die mechanischen Festigkeitswerte wie auch die Wasserfestigkeit der Platte stark abfallen. Es ist noch nicht exakt geklärt, ob diese Verschlechterung an einer ungünstigen Beeinflussung des Kondensationsablaufs bei der Härtung des Harnstoffharzes oder auf anderen Ursachen beruht. Die Platte ist auch durch den hohen Gehalt an Ammoniumphosphat und die zweimalige Imprägnierung und Trocknung der Späne teuer in der Herstellung.
Es ist auch bekannt, Holzfaserdämmplatten mit Ammoniumphosphat derart zu imprägnieren, daß man das noch feuchte Faservlies mit Lösungen aus Ammoniumphosphat, Harnstoff und Formalin bedüst und dann trocknet. Bei dieser Trocknung, bei der Temperaturen von 170° C nicht überschritten werden, damit sich das Ammoniumphosphat bei erhöhter Temperatur nicht zersetzt, bildet sich aus Harnstoff und Formalin Harnstoffharz. Das Harn- stoffharz fixiert das wasserlösliche Ammoniumphosphat auf den Holzfasern der Holzfaserdämmplatte.
Derartige Holzfaserdämmplatten können aber nur als Isolierstoff im Bauwesen eingesetzt werden, ihre gs ringe mechanische Festigkeit wie auch ihre geringe Wasserfestigkeit lassen keine andere Verwendung zu.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten, die die an eine Bauplatte gestellten Anforderungen: mechanische Festigkeit, verbunde mit guter Wärmedämmung, weitgehende Wasserfestigkeit oder gar Wetterfestigke* und starke feuerhemmende Eigenschaften und Schwerentflammbarkeit, weitgehend erfüllen.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst die Aufgabe dadurch, daß in einem einzigen Mischvorgang den Holzspänen sowohl eine wäßrige Lösung von monomerem Harnstoff und Formaldehyd als auch ein übliches polymeres Bindemittel, wie Harnstoff-, Melamin- oder Phenolharz, oder Thermoplaste gemeinsam mit den Feuerschutzsalzen zugesetzt werden.
Dieser Lösung bzw. Mischung von polymerem Bindemittel und monomerer Harnstoff-Formaldehyd-Lösung werden die Feuerschutzsalze, z. B. wasserlösliche Ammoniumsalze starker Säuren und andere bekannte Salzmischungen, zugesetzt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß in einem einzigen Mischvorgang, der die wirtschaftliche Herstellung einer solchen Spanplatte ermöglicht, eine große Menge Feuerschutzsalz in einer verdüsbaren, relativ dünnflüssigen Lösung zugeführt werden kann. Würde man nämlich das Bindemittel für die Spanplatten einfach mit Wasser verdünnen, um eine größere Menge Feuerschutzsalz diesem zufügen zu können, damit die Gesamtmischung noch eine verdüsbare Leimflotte ergibt, so würde das fertigbedüste Spangemisch in unzulässigem Maße Wasser bzw. Feuchtigkeit enthalten.
Durch die Verwendung von monomerem Harnstoff-Formaldehyd in wäßriger Lösung wird den Spänen nicht nur Wasser zugesetzt, sondern ein Stoff, der unter dem Einfluß des sauer reagierenden Feuerschutzsalzes ebenfalls zu Harnstoffharz polykondensiert. Praktisch wird also das Bindemittel aufgeteilt in einen Anteil normal verwendeter polymerer Bindemittel, z. B. vorkondensierter Harnstoffharze, und in einen Anteil monomerer Harnstoff-Formaldehyd-Lösungen, die unter dem Einfluß des sauer reagierenden Feuerschutzsalzes erst in der Presse unter Einwirkung von Wärme und Feuchtigkeit ebenfalls zu Harnstoffharz polykondensieren. Durch diese Aufteilung des Gesamtbindemittels der Spanplatte wird erreicht, daß eine sehr dünnflüssige Leimfiotte eine große Menge Feuerschutzsalz bei der Verdüsung auf die Spanplatte aufnehmen kann.
Außerdem ist es nicht möglich, den Bindemittelanteil bei Spanplatten beliebig zu erhöhen, weil die Späne sonst zu klebrig werden und sich nicht mehr aufschütten lassen, wie es zur Vliesbildung vor dem Preßvorgang notwendig ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch der Bindemittelanteil dadurch erhöht werden, daß ein Teil des Bindemittels in Form von monomerer Harnstoff-Formaldehyd-Lösung zugefügt wird. Dieser Anteil des Bindemittels ist nicht klebrig und dringt nach der Bedüsung in die Holzporen ein und fixiert nach dem Verpressen die Holzspäne in ihrer Lage. Durch diese Erhöhung des Bindemittels und die gleichzeitige Imprägnierung der Holzspäne mit einem erst beim Preßvorgang entstehenden Harnstoffharz wird gleichzeitig die Wasserfestigkeit der Spanplatte erhöht.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt außerdem darin, daß die Feuerschutzsalze so abgestimmt werden, daß sie so sauer reagieren wie der normalerweise dem Harnstoffharz zugesetzte Härter, um die Aushärtung des Bindemittels in der Presse zu bewerksteiligen. Die Anwendung zusätzlicher Härter für das Harnstoffharz erübrigt sich dadurch. Um den Wassergehalt der Leimfiotte so niedrig wie möglich zu halten, kann die Formaldehydmenge auch in Form von Paraformaldehyd in Pulverform zugegeben werden. An Stelle des vorkondensierten Harnstoffharzes können auch andere polymere Bindemittel, wie Melaminharz oder Phenolharz, oder auch Thermoplaste als Bindemittel verwendet werden. Beispielsweise wird durch die Mitverwendung von Polyvinylchlorid die fertiggepreßte Platte zusätzlich feuerhemmend beeinflußt. Es können auch Kombinationen derartiger Spanplatten mit mineralisch gebundenen Mittelschichten angewendet werden. Ferner können mehrschichtige Spanplatten hergestellt werden, die einen hohen Feuerschutzsalzgehalt in den Deckschichten und einen geringeren Gehalt in den Mittelschichten aufweisen. Die monomeren Bestandteile des Bindemittels können auch an Stelle von technischem Harnstoff monomeres Melamin enthalten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß wasserlösliche Feuerschutzsalze durch die mono- meren Bindemittelbestandteile, z. B. die wäßrigen Lösungen von Harnstoff und Formaldehyd, in die Holzporen mit eindringen und durch die dort bei der Aushärtung der Spanplatte kondensierenden Harnstoff-Formaldehyd-Bestandteile durch das dabei entstehende Kunstharz in den Holzporen fixiert werden.
Dadurch können die wasserlöslichen Feuerschutzsalze nicht mehr so leicht aus der Spanplatte ausgewaschen werden und verringern nicht die Wasserfestigkeit der Spanplatte. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet also eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bisher bekannten Verfahren, ausschließlich vorkondensierte Harnstoffharze als Bindemittel in den Spanplatten zu verwenden. Diese Vorteile liegen vor allem in der gleichzeitigen Anwendung eines Bindemittelgemisches aus monomeren Bestandteilen des späteren Kunstharzes und aus vorkondensiertem Kunstharzbindemittel. Es war schon früher bekannt, die Holzspäne vor der Beleimung mit Kunstharzbindemitteln mit monomeren Anteilen, z. B. Harnstoff und Formaldehyd, zu imprägnieren. Die bew schriebenen Vorteile des Verfahrens können jedoch bei dieser Methode nicht ausgenutzt werden. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist es, daß in einem einzigen Mischvorgang den Holzspänen das gesamte Bindemittel, bestehend aus vorkondensierten Kunstharzlösungen oder Dispersionen und aus monomeren Kunstharzbestandteilen sowie aus den zugesetzten Feuerschutzsalzen, auf die Holzspäne aufgebracht wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung feuerhemmender Spanpiatten mit Feuerschutzsalzen, die wasserlösliche Ammoniumsalze starker Säuren in allgemein bekannten Salzmischungen enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einzigen Mischvorgang den Holzspänen sowohl eine wäßrige Lösung von monomerem Harnstoff und Formaldehyd als auch ein übliches polymeres Bindemittel, wie Harnstoff-, Melamin- oder Phenolharz, oder Thermoplaste gemeinsam mit den Feuerschutzsalzen zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerschutzsalze so abgestimmt werden, daß sie in der Presse unter Wärmeeinwirkung so sauer reagieren wie üblicherweise die Härterlösungen fürHarnstoffharze und dadurch auch die monomeren Harnstoff-Formaldehyd-Bestandteile zur Polykondensation und damit Harzbildung bringen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die spätere Harzbildung mit dem monomeren Harnstoff notwendige Menge Formaldehyd in Form von Paraformaldehyd in Pulverform oder in wäßriger Lösung zugegeben wird.