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DE1653268A1 - Verbesserte flammwidrige bzw. flammhemmende Holzspanplatte und/oder Holzfaserplatte - Google Patents

Verbesserte flammwidrige bzw. flammhemmende Holzspanplatte und/oder Holzfaserplatte

Info

Publication number
DE1653268A1
DE1653268A1 DE19671653268 DE1653268A DE1653268A1 DE 1653268 A1 DE1653268 A1 DE 1653268A1 DE 19671653268 DE19671653268 DE 19671653268 DE 1653268 A DE1653268 A DE 1653268A DE 1653268 A1 DE1653268 A1 DE 1653268A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chipboard
retardant
flame
aminoplasts
powdery
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE19671653268
Other languages
English (en)
Inventor
Johannes Kuehr
Heinz Dipl-Holzw Weinbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reichhold Albert Chemie AG
Original Assignee
Reichhold Albert Chemie AG
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 Reichhold Albert Chemie AG filed Critical Reichhold Albert Chemie AG
Publication of DE1653268A1 publication Critical patent/DE1653268A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

2092
Eeichhold-Albert-Chemie Aktiengesellschaft, 2000 Hamburg 70, Iversstraße 57
Verbesserte flammwidrige bzw. flammhemmende Holzspanplatte und/oder Holzfaserplatte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte flammwidrige bzw. flammhemmende Holzspanplatte, die sich dadurch auszeichnet, daß sie in besonderer Weise flammwidrig bzw. flammhemmend ist und trotzdem nach den herkömmlichen Verfahren hergestellt werden kann. Die Herstellung von Spanplatten ist in dem Buch "Holzspanwerkstoffe" von Prof Dr.Franz Kollmann, Springer Verlag Berlin / Heidelberg/ New York 1966 beschrieben. Man muß nur, bezogen auf das Holzspanmaterial, 5 - 25 Gew.# pulverförmige ausgehärtete Aminoplaste in feinverteil- ' ter Form, vorzugsweise mit einer Teilchengröße von um oder unter 100 μ , dem Spanmaterial zumischen. Dieses Gemisch wird in üblicher Weise zu einer Holzspanplatte verarbeitet. Wie besondere Befeuerungsproben ergeben haben, wird die Durchbrennzeit der nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Spanplatte mindestens verdoppelt, so daß diese wesentlich verbesserte Eigenschaften aufweist. Spanplatten mit derart verbesserten flammwidrigen bzw. flammhemmenden Eigenschaften sind
Unterlagen (Art. 7 g I Ai-*. a Nr. I Sr.tz 3 dos Ändcrungsges. v. 4.9.1967)
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insbesondere für den Schiffbau, für den Wohnungsbau und den Fertighausbau von besonderem Interesse·
Als erf indungegemäß »xthaltene pulverf örmige Aminoplaste sind bevorzugt zu verstehen: Kondensationsprodukte von Harnst off-Formaldehyd, die einer vollständigen Aushärtung und Trocknung unterzogen worden sind und in feinverteilter Form vorzugsweise um oder unter 100 U vorliegen. Die Herstellung dieser pulverförmigen ausgehärteten Aminoplaste kann z.B. dadurch geschehen, daß man wäßriges Harnstoffformaldehydharz unter Zuhilfenahme von Katalysatoren bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur härtet, vorzerkleinert, bei etwa 130 - 1400C trocknet und anschließend durch Mahlung auf den gewünschten Feinheitsgrad zerkleinert. Es ist aber auch möglich, flüssige Harnstoffharze unter Zusatz von Katalysatoren in einem Sprühtrockner oder auf einem Walzentrockner zu verarbeiten. Dabei werden die Arbeitsgänge des Härtens, Trocknens und Zerkleinerns· ineiner Arbeitsstufe vollzogen.
Als Bindemittel für die erfindungsgemäßen Spanplatten werden die üblichen organischen Bindemittel auf Basis von Phenolharzen, Harnstoffharzen oder Melaminharzen verwendet. Beachtlich ist dabei, daß das erfindungsgemäß zugesetzte pulverförmige Aminoplast sich beim Verleimen und Pressen als inerter Stoff verhält, und die mechanischen Eigenschaften der Spanplatte in keiner Y/oiso beeinträchtigt. Ein beachtlicher technischer Fortschritt ist bei der Herstellung der neuen flammwidrigen bzw. flammhemmenden Spanplatte darin zu sehen, daß das organische Bindemittel, das für die Spanplattenherstellung in üblicher Weise verwendet wird, weder modifiziert noch in erhöhter Menge eingesetzt werden muß. Weiterhin
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ist die erfindungsgemäße Verwendung der gepulverten oder der pulverförmigen Aminoplaste in einfacher Weise ohne nennenswerte Änderung der üblichen technologischen Verfahren zur Herstellung von Spanplatten möglich. Wie aus. den Vergleichen und Beispielen hervorgeht, zeigen Spanplatten mit einem Gehalt an 10$ Harnstoffharz, das in üblicher Weise als lösliches Bindemittel verwendet worden ist, nach der Auehärtung keine Verlängerung der Durchbrennzeit gegenüber Spanplatten, die z.B. mit Ph enolharz gebunden worden sind. Demgegenüber zeigt eine erfindungsgemäße Spanplatte» also eine Spanplatte, die % Aminoplaste in Form eines ansonsten inerten Füllstoffes mit einer Korngröße um oder unter lOOy enthält, eine erhebliche Verlängerung der Durchbrennzeit. Die Wirkung des in der Spanplatte enthaltenen ausgehärteten pulverförmigen Harnstoffharzes, in der in dieser Erfindung beschriebenen Form ist also überraschend und liefert einen beachtlichen technischen Fortschritt.
Für die Beispiele und Vergleiche wurden Dreischicht-Spanplatten hergestellt, bei denen der Anteil der beiden Deckschichten mit rund 35 Gew.# und der Mittelschicht mit ungefähr 65 Gew.% gewählt wurde. Die Plattenstärke , wurde einheitlich auf 20 mm festgelegt, die Rohdichte lag zwischen 640 und 660 kg/m .
Vergleich 1:
Hamstoffharzgebundene Spanplatte Deckschicht: 10$ Harnstoffharz atro auf atro Span
0,5# Paraffinemulsion atro auf atro
Span
Mittelschicht: 8$ Harnstoffharz atro auf atro Span
0,5$ Paraffinemulsion atro auf atro Span
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Vergleich 2:
Phenolharzgebundene Spanplatte
Deckschicht s 10$ Phenolharz atro auf atro Span
0,5$ Paraffinemulsion atro auf atro
Span
Mittelschicht: 8$ Phenolharz atro auf atro Span
0,5$ Paraffinemulsion atro auf atro Span
Beispiel 1:
Zusatz von 10$ erfindungsgemäß "beschriebener pulverförmiger Aminoplaste zur Deckschicht analog zu Vergleich 2 wurde eine Spanplatte hergestellt, "bei der in der Deckschicht anstelle des reinen Holzspanes ein Gemisch von 90 Gewichtsteilen Holzspan und 10 Gewichtsteilen pulverförmiges ausgehärtetes Harnstoffharz verwendet wurde.
Beispiel 2:
Analog zu Vergleich 2 wurde eine Spanplatte hergestellt, bei der sowohl in der Deckschicht als auch in der Mittelschicht anstelle des reinen Holzspanes ein Gemisch von 90 Gewichtsteilen Holzspan und 10 Gewichtsteilen pulverförmigem ausgehärtetem Harnstoffharz verwendet wurde.
Brennprobe:
Es wurden Spanplatten zugeschnitten von ca· 25 x 50 cm, senkrecht aufgestellt und mit einer Teclu-Brenner-Flamme beaufschlagt, die eine Länge von ca. 18 cm und einen Flammenkegel von ca. 5 cm Länge hatte. Der Abstand von der Brennermündung zur Spanplatte betrug 13 cm. Die Achse des Brennerrohres zeigte senkrecht auf die Plattenoberflache. Gemessen wurde die Zeit vom Beginn der Beflammung bis zur ersten durchgehenden, also auch von der Rückseite
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der Platte erkennbaren Rißbildung. Die Auswertung der Vergleichsversuche ergab folgendes Bild:
Vergleich 1:
(Hamstoffharzgebundene Spanplatte)? 30 Min.
Vergleich 2:
(Phenolharzgebundene Spanplatte): 28 Min.
Beispiel 1:
(erfindungsgemäße Ausrüstung der
beiden Deckschichten): 53 Min· ä
Beispiel 2:
(erfindungsgemäße Ausrüstung über den gesamten Plattenquerschnitt, also beide Deckschichten und die Mittelschicht): 76 Min.
Die erfindungsgemäß erhaltene Spanplatte ist beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Vielschicht-Flachpress-Spanplatte nach der Erfindung, hierbei sind die Deckschichten mit der Ziffer 1 und die Mittelschicht ( 2 mit den pulverförmigen ausgehärteten Aminoplasten in feinverteilter Form versehen.
Figur 2 verdeutlicht einen Schnitt durch eine Einschicht-Spanplatte nach dem Flachpress-Verfahren, bei der sämtliche Schichten stufenlos ineinander übergehen und in der die pulverförmigen ausgehärteten Aminoplaste somit über den ganzen Querschnitt in feinverteilter Form vorliegen.
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Figur 3 gibt einen Schnitt durch eine Vielschicht-Flachpress-Spanplatte wieder, bei der nur eine Deckschicht die pulverförmigen ausgehärteten Aminoplaste 3 enthält.
Figur 4 stellt einen Schnitt einer Vielschicht-Flachpress-Spanplatte dar, bei der beide Deckschichten die pulverförmigen ausgehärteten Aminoplaste 3 enthalten.
Die Herstellung und Verwendung von Aminoplasten, insbesondere auch von Harnst off harz en, sind in dem Buch: "Ullmann's Enzyklopädie der technischen Chemie" 3. Band, Verlag Urban & Schwarzenberg 1953, Seite 475 - 494 beschrieben.
Das in den Abbildungen mit Ziffer 3 bezeichnete pulverförmige ausgehärtete Aminoplastmaterial auf der Basis von Kondensationsprodukten des Harnstoffs und Formaldehyds wurde wie folgt hergestellt:
1150 g 37#ig6S Formaldehyd, methanolhaltig, wird mit
Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 7,0 - 7,2 eingestellt. Bei Eaumtemperatur wird dieser Lösung
450 g Harnstoff zugesetzt, der bei ca. 300O in dem Formaldehyd zur lösung gebracht wird. Bei einer Temperatur um 9O0C wird der Ansatz bei pH 7,3 7,5 solange gehalten, bis das Harz bei 500C trübt. Sobald der Trübungspunkt erreicht ist, wird der pH-Wert mit Ameisensäure auf 5>6 - 5,7 eingestellt. Der Ansatz ist bei 900C zu halten, bis die Gardner-Viskosität direkt gemessen ca. B beträgt. Bei Erreichen der Viskosität B ist der Ansatz zu kühlen und
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6,2 g Iriäthanolamin und 0,l6 g Natriumthiosulfat gelöst in 0,65 g Wasser und 0,56 g Dibutylphthalat zuzusetzen.
Der.pH-Wert soll nun bei 7,7 - 7,9 liegen, wenn erforderlich, ist dieser pH-Wert mit Ameisensäure bzw. Natriumhydroxid einzustellen.
Herstellung des Härters:
15 Gewichtsteile Harnstoff
22 Gewichtsteile Hexamethylentetramin ™
12 Gewichtsteile Ammoniumchlorid 57 Gewichtsteile Wasser
Vor dem Sprühtrocknen ist das flüssige Harnstoffharz mit 10$ Härter zu vermischen. Dieses Gemisch wird in einer Sprühtrocken-Anlage "bei Temperaturen um 1000O versprüht. Dabei tritt gleichzeitig die Aushärtung ein.
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Claims (4)

Patentansprüche
1. Flammwidrige, mit organischen Bindemitteln gebundene Spanplatte, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem verleimten Spanmaterial 5 bis 25 Gew.$ bezogen auf das Spanmaterial pulverförmige ausgehärtete Aminoplaste in feinverteilter Form, vorzugsweise mit einer Korngröße um oder unter 100 μ angeordnet sind.
2. Spanplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen ausgehärteten Aminoplaste .mindestens in einer Deckschicht enthalten sind.
3. Spanplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen ausgehärteten Aminoplaste mindestens in beiden Deckschichten enthalten sind.
4. Spanplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige ausgehärtete Aminoplastmaterial aus Kondensationsprodukten des Pormaldehyds mit Harnstoff besteht.
(Art. ~ Γ Λ..:.:, ..r. ι L, :- '.. iz- Är-erun^es. v. 4. 9.1967)
109883/0239 QRlGMAL INSPECTED
DE19671653268 1967-04-14 1967-04-14 Verbesserte flammwidrige bzw. flammhemmende Holzspanplatte und/oder Holzfaserplatte Pending DE1653268A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DER0045769 1967-04-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1653268A1 true DE1653268A1 (de) 1972-01-13

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ID=7407759

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DE19671653268 Pending DE1653268A1 (de) 1967-04-14 1967-04-14 Verbesserte flammwidrige bzw. flammhemmende Holzspanplatte und/oder Holzfaserplatte

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GB8624557D0 (en) * 1986-10-14 1986-11-19 Borden Uk Ltd Manufacture of fibreboard

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GB1228954A (de) 1971-04-21

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