Die vorliegende Erfindung betrifft Forrakörper aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen sowie ein Verfahren zu ihrer Her¬ stellung. Die Formkörper sind beispielsweise Spanplatten, Faserplatten, Formpreßlinge und dergleichen.

Spanplatten werden aus Holzspänen und anderen Holzabfällen hergestellt, wobei zum Verbinden der Holzspäne Bindemittel hinzugegeben werden. Die Menge der Bindemittel beträgt im allgemeinen etwa 3.bis 15 Gew.-%, bezogen auf atro Holz. Sie hängt u. a. von der Art des Bindemittels ab und beträgt z. B. bei Isocyanaten etwa 3 bis 5 Gew.-%, bei Formaidehyd-Harzen etwa 9 bis 13 Gew.-%, bezogen auf atro Holz. Die Qualität der Spanplatte hängt entscheidend von der eingesetzten Menge des Bindemittels ab. Versucht man, beispielsweise aus Preisgrün¬ den, die Menge des eingesetzten Bindemittels zu verringern, so erhält man im allgemeinen Spanplatten geringer Qualität, die ungenügende physikalische Eigenschaften aufweisen, bei¬ spielsweise ein ungenügendes Quellungsverhalten und eine un¬ genügende Dimensionsstabilität, wie z. B. Querzugfestigkeit und Biegefestigkeit, aufweisen.

Kartoffelpülpe fällt in großen Mengen bei der Gewinnung von Kartoffelstärke als Abfallprodukt an. Sie kann bisher nur in kleinen Mengen als Futtermittel verwendet werden. Zu diesem Zweck wird die Kartoffelpülpe entweder unverändert abgegeben, wobei sie wegen ihres hohen Feuchtigkeitsgehalts von etwa 90 % schnell mikrobiellen Veränderungen unterworfen wird, oder sie wird getrocknet, wobei ein Produnkt mit etwa 10 bis 75 Gew.% Feuchtigkeit erhalten wird. Eine technische Verwer¬ tung dieses Produkts ist bisher nicht gelungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Formkörper aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen zu schaffen, in dem der Anteil der holz- oder cellulosehaltigen Späne teilweise oder ganz durch Kartoffelpülpe ersetzt worden ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Formkörper gemäß dem Patentanspruch 1. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevor¬ zugte Ausgestaltungen der Erfindung.

Der Einsatz von Kartoffelpülpe anstelle von Holzspänen bzw. der teilweise Ersatz von Holzspänen durch Kartoffelpülpe ver¬ bessert die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Quellungseigenschaften, die Naßfestigkeit, die Querzug¬ festigkeit und die Biegefestigkeit von Spanplatten erheblich, wobei gleichzeitig der Anteil an Bindemittel verringert wer¬ den kann. Die DIN-Werte für die Quellzeit und die Querzug¬ festigkeit werden bei der Zugabe von Kartoffelpülpe beim Ein¬ satz beispielsweise von Isocyanaten als Bindemittel gegenüber der Verwendung von Holzspänen allein um ein Mehrfaches ver¬ bessert.

Die erfindungsgemäßen Formkörper enthalten im allgemeinen 5 bis 100 Gew.-% Kartoffelpülpe, bevorzugt 25 bis 75 Gew.-% und besonders bevorzugt 30 bis 50 Gew.-%. Bei solchen Gehalten an Kartoffelpülpe läßt sich der Gehalt an Bindemitteln je nach den Anforderungen an die Formkörper bezüglich der Form¬ stabilität, beispielsweise ^* bei Verwendung von Isocyanaten, auf etwa 1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt auf etwa 1 bis 3 Gew.-% und besonders bevorzugt etwa 2 Gew.-% verringern.

Als Kartof elpülpe läßt sich ein Produkt mit einem Feuchtig¬ keitsgehalt von etwa 5 bis 95 Gew.-%, bevorzugt von etwa 5 bis 50 Gew.-*, verwenden. Bei höheren Feuchtigkeitsgehalten von mehr als 90 Gew.-%, insbesondere von mehr als 95 Gew.-%,

wird das Verpressen der Formkörper schwieriger, die Pressen müssen eine Möglichkeit zur Drainierung des abgepreßten Was¬ sers aufweisen.

Als Bindemittel eignen sich alle für die Herstellung von Form¬ körpern aus holz- oder cellulosehaltigen Stoffen üblicher¬ weise verwendeten Bindemittel, wie beispielsweise Isocyanat- (Polyurethan)-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin- Formaldehyd-Harze, henol-Formaldehyd-Harze, Tannine, aus Mikroorganismen hergestellte Bindemittel, wie sie beispiels¬ weise in der DE-PS 36 21 218 beschrieben sind, und derglei¬ chen.

Wenn für die erfindungsgemäßen Formkörper Holzspäne verwendet werden, so werden die üblicherweise für diesen Zweck verwen¬ deten Späne eingesetzt. Bei der Herstellung beispielsweise von Spanplatten werden für die Mittelschicht Holzspäne ver¬ wendet, die etwa die folgenden durchschnittlichen Maße auf¬ weisen: Länge 10 bis 40 mm, Breite 3 bis 17 mm Jan4 Dicke 0,1 bis 0,4 mm. Solche Späne werden allgemein als MittelSchicht- späne bezeichet. Für die Deckschichten werden Späne verwen¬ det, die etwa die folgenden durchschnittlichen Maße aufweisen: Länge 0,1 bis 0,7 mm, Breite 0,05 bis 0,2 mm und Dicke 0,01 bis 0,2 mm. Solche Späne werden allgemein als Deck schicht- späne bezeichnet.

Bei der Herstellung von Spanplatten hat es sich als zweck¬ mäßig erwiesen, zur Verbesserung der Quellbeständigkeit ein Hydrophobierungsmittel hinzuzugeben. Als Hydrophobierungs¬ mittel wird allgemein eine wässrige Paraffinemulsion ver¬ wendet, beispielsweise eine 50 %ige wässrige Paraffinemulsion, die insbesondere bei der Anwendung von Isocyanaten Verwendung findet, oder eine Emulsion aus 49,6 % Paraffin, 49,6 % Wasser und 0,8 % 25 %igem Ammoniak, beispielsweise bei der Verwen¬ dung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen.

on der Emulsion eines solchen Hydrophobierungsmittels wer¬ den etwa 0,5 bis 2 Gew.-% pro atro Holz bzw. Gemisch aus Holz und Pulpe (Trockensubstanz) eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Formkörper, insbesondere Spanplatten, lassen sich wie folgt herstellen:

Die Kartoffelpülpe wird bei Mitverwendung von Spänen mit diesen vermischt unddann mit dem Bindemittel oder mit einem Gemisch aus Bindemittel und weiteren Zusatzstoffen in einer Beleimungstrommel, z. B. nach dem ümwälzverfahren gemischt oder mit dem Bindemittel besprüht. Zur Herstellung von Span¬ platten werden die beleimten Späne zu Matten gestreut und verpreßt.

Nach ca. zwei Tagen können die Platten gesäumt, geschliffen und auf ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften geprüft werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele näher erläutert. In den Beispielen werden die vorstehend erläuter¬ ten Mittelschichtspäne bzw. Deckschichtspäne verwendet.

ERSATZBLATT

Beispiel 1

Zur Herstellung von Spanplatten wurden Mittelschicht- und Deckschichtspäne mit einem durchschnittlichen Feuchtigkeits¬ gehalt von etwa 3 % zusammen mit Kartoffelpülpe und Binde¬ mittel verwendet. Die Bindemittel wurden unter Zugabe einer Hydrophobierungsemulsion, bestehend aus einer 50 %igen wäßri¬ gen Paraffinemulsion, mit einem Rührwerk vermischt und homo¬ genisiert. Kiefernschneidspäne wurden in einer Laborbelei- mungstrommel nachdem Umwälzverfahren mit Kartoffelpülpe gemischt und mit Bindemittel besprüht.

Zur Herstellung von einschichtigen und dreischichtigen Spanplatten {Solldichte 20 mm) wurden die beleim€en Späne von Hand zu 30 x 50 cm großen Matten gestreut. Daraus wurden bei einer Temperatur von 190° C bei einem Druck von 30 kp/cm* bei einer Preßdauer von 5 min Preßlinge verpreßt-. Die Platten wurde der Presse entnommen und an der Luft abgekühlt. Nach zwei Tagen wurden die Platten gesäumt, geschliffen und auf ihre Eigenschaften untersucht. Vor den Untersuchungen wurden die Platten zwei Tage bei 20° C und einer relativen Luft¬ feuchtigkeitvon 65 % klimatisiert.

Die eingesetzten Mengen an Kartoffelpülpe, Spänen und Binde¬ mittel und die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen angegeben.

EBSATZBLATT

Tabelle 1

Vergleichsversuch: einschichtige Platte

2000 g Mittelschichtspäne verleimt mit 2 Gew.-% Desmodur, wasseremulgierbares Diphenyl- methan-4,4'-diisocyanat (PMDI), bezogen auf atro Späne

Tabelle 2

dreischichtige Platte

Mittelschicht: 500 g Mittelschichtspäne

500 g Pulpe, gemahlen und getrocknet, 10 % Feuchtigkeit Deckschichten: 500 g Deckschichtspäne

500 g Pulpe wie oben mit 2 % PMDI verleimt + 2,0 % Hydrophobierungsemulsion

Dicke Rohdichte Querzugfest. Dickenquellung

Fortsetzung Tabelle 2:

dreischichtige Platte

Mittelschicht: 1000 g Mittelschichtspäne

Deckschichten: 500 g Deckschichtspäne

500 g Pulpe wie oben Bindemittel und Emulsion wie oben

Dicke Rohdichte Querzugfest. Dickenquellung mm kg/m ³ N/mm ² 2 h 24 h

19,60 634 4,4 11,8

20,10 661 3,9 11,4

20,30 540 (Pulpe 30% Feuchte) 2,7 7,5

Die unter Verwendung von Kartoffelpülpe hergestellten Platten haben wesentlich bessere Werte der Querzugfestigkeit und Dickenquellung als Platten ohne Kartoffelpülpe.

Beispiel 2

Herstellung der Spanplatten wie in Beispiel 1..Anstelle von PMDΪ wurde folgendes Bindemittel verwendet: 7,5 Gew.-% 66,5 Gew.-%ige wässrige Harnstoff-Formaldehyd-Harz-Emulsion MolVerhältnis Harnstoff:Formaldehyd 1:1,3; + 0,5 Gew.-% Hydrophobierungsemulsion 65 %ig, + 1,5 Gew.-% (NH.)„S0 ₄ , 15 %ige wässrige Lösung als Härter;

Tabelle 3: Vergleichsversuch

einschichtige Platte 2000 g Mittelschichtspäne

Bindemittel: s. o,

Tabelle 4 einschichtige Platte Bindemittel wie Tab. 3; 7,5 % bezogen auf atro Holz 5 min Preßzeit

1500 g Mittelschichtspäne 500 g Pulpe, getrocknet und gemahlen

Dicke Rohdichte Querzugfest. Dickenquellung

0,88 8,0 24,9 0,91 6,3 27,4 0,92 7,5 27,5

Bindemittel usw. wie oben

1000 g Mittelschichtspäne

1000 g Pulpe, getrocknet und gemahlen

Beispiel 3

Bindemittel: Harnstoff-Formaldehyd-Harz wie Beispiel 2, 7,4 % Festharz, bezogen auf atro Holz

2000 g Mittelschichtspäne (Vergleichsversuch) 5 min Preßzeit Tabelle 5

Dicke Rohdichte Querzugfest. Dickenquellung mm kg/m ³ N/mm ² 2 h 24 h

Bindemittel usw. wie oben 1500 g Mittelschichtspäne 500 g Pulpe, getrocknet und gemahlen

Dicke Rohdichte Querzugfest. Dickenquellung

1000 g Mittelschichtspäne

1000 g Pulpe, getrocknet und gemahlen

10

Beim Ersatz von Spänen durch Kartoffelpülpe bleiben die Eigenschaften hinsichtlich Querzugfestigkeit und Dickenquel¬ lung im wesentlichen ohne Verschlechterung erhalten.