EP2464692A1 - Light lignocellulosic materials having good mechanical properties - Google Patents
Light lignocellulosic materials having good mechanical propertiesInfo
- Publication number
- EP2464692A1 EP2464692A1 EP10742800A EP10742800A EP2464692A1 EP 2464692 A1 EP2464692 A1 EP 2464692A1 EP 10742800 A EP10742800 A EP 10742800A EP 10742800 A EP10742800 A EP 10742800A EP 2464692 A1 EP2464692 A1 EP 2464692A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- plastic particles
- particles
- light
- expanded
- wood
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/005—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and foam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L75/04—Polyurethanes
Definitions
- the present invention relates to a process for producing a light lignocellulose-containing substance having an average density in the range from 200 to 600 kg / m 3 , in which, in each case based on the lignocellulose-containing substance:
- a binder selected from the group consisting of aminoplast resin, phenol-formaldehyde resin, and organic isocyanate having at least two isocyanate groups and optionally
- the present invention relates to a process for producing a multilayered lignocellulosic material as defined in the claims.
- Lignocellulosic materials for example wood-based materials, in particular multilayer wood-based materials, are a cost-effective and resource-saving alternative to solid wood and have great significance, in particular in furniture construction
- Laminate flooring and obtained as building materials. serve as starting materials
- Wood particles of different thickness z. B. wood chips or wood fibers
- wood particles are usually pressed with natural and / or synthetic binders and optionally with the addition of further additives to plate or strand-shaped wood materials.
- lightweight wood-based materials are of great importance for the following reasons: Lightweight wood-based materials make the end-user easier to handle the products, for example when packing, transporting, unpacking or constructing the furniture.
- Light wood-based materials lead to lower transport and packaging costs, and material costs can be saved in the production of lightweight wood-based materials.
- Light wood-based panels can, for example, when used in means of transport lead to lower energy consumption of these means of transport. Furthermore, using light wood materials, for example, material-consuming
- Decorative parts such as currently come in vogue thicker worktops and cheeks in kitchens, are offered at a lower cost.
- tube chipboard and honeycomb panels are mentioned. Due to their special properties, tube chipboards are mainly used in the
- honeycomb panel for example, the too low screw extraction resistance, the difficulty attaching fittings and the difficulties in edging.
- WO 02/38676 describes a process for the preparation of light products in which 5 to 40 wt .-% of foamable or already foamed polystyrene with a
- the propellant content of the filler polymer WO 02/38676 does not express.
- WO 2008/046892 A (BASF SE) describes, among other things, light wood-containing substances which contain, for example, wood chips or fibers, a binder and a porous plastic serving as filler.
- wood-containing substances are, for example, the wood chips or fibers with binder and
- WO 2008/046890 A, WO 2008/046891 A and WO 2008/046892 A are silent on the blowing agent content of the filler polymers or their precursors.
- Plastic particles used precursor polymers (synonymous with expandable plastic particles) relatively large amounts (usually more than 5 wt .-% based on the expandable plastic particles) of propellant, for example
- Pentane (mixtures), included. Most propellants, such as pentane, are highly flammable.
- Lignocellulose materials preferably multilayer wood materials to prevent.
- the expanded plastic particles for example polystyrene, with pentane (mixtures) as blowing agent, stored for several days in special silos with ventilation, so that the propellant, for example, pentane (mixture), can escape.
- pentane mixture
- This relatively long storage prevents continuous production of the light lignocellulosic, for example woody, substances or corresponding, usually multilayer, lignocellulosic materials, for example wood-based materials, and can lead to a reduction of the production capacity for the light ones
- lignocellulose-containing substances for example wood-containing substances or equivalent, usually multi-layered, lignocellulosic materials, such as wood materials lead.
- the object of the present invention was to show plastic particles for light lignocellulosic materials and light lignocellulosic materials, which can be prepared and handled without risk of fire and which controlled with relatively simple process expand and quickly reuse but they lignocellulosic, preferably wood-containing, substances and Lignocellulosic materials, preferably wood materials, lower density lead, with at least equally good mechanical strength and good processing properties, such as Bekant zucchini, such as those of the prior art.
- the mechanical strength can be determined, for example, by measuring the
- Transverse tensile strength according to EN 319 can be determined.
- Table 10 can be used to assess the edgebandability or sticking of edges on chipboard. Furthermore, the swelling value of the light lignocellulosic materials, preferably wood-based materials, should not be adversely affected by the reduced density.
- the object was achieved by a process for producing a light lignocellulose-containing substance having an average density in the range from 200 to 600 kg / m 3 , in which, in each case based on the lignocellulosic substance:
- a binder selected from the group consisting of aminoplast resin, phenol-formaldehyde resin and organic isocyanate having at least two isocyanate groups and optionally
- lignocellulose, lignocellulose particles or lignocellulose-containing substance are known in the art.
- Lignocellulosic material, lignocellulosic particles or lignocellulosic particles are, for example, straw or wood parts, such as wood plies, wood strips, wood chips, wood fibers or wood dust, wood chips, wood fibers and wood dust being preferred.
- the lignocellulose-containing particles or lignocellulose particles may also be derived from wood fiber-containing plants, such as flax, hemp.
- Thinning woods Industrial woods and used woods as well as wood fiber plants.
- Preferred lignocellulose-containing particles are wood particles, particularly preferably wood fibers, such as those used for the production of MDF and HDF boards.
- Highly suitable lignocellulose-containing particles are also flax or hemp particles, particularly preferably flax or hemp fibers, as can be used for the production of MDF and HDF boards.
- the lignocellulosic, preferably wood-containing substance may contain the usual small amounts of water (in a usual small fluctuation range); This water is not included in the weight of the present application.
- the weight specification of the lignocellulose particles preferably wood particles, relates to dried in a conventional manner known to those skilled in the art
- Lignocellulose particles preferably wood particles.
- the weight of the binder refers to the
- Aminoplastkomponente in the binder on the solids content of the corresponding component (determined by evaporation of water at 120 0 C, within 2 h after, for example, Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, adhesives in the wood and furniture industry, 2nd edition, DRW-Verlag , Page 268) and with regard to the isocyanate, in particular the PMDI, to the isocyanate component per se, that is, for example, without a solvent or emulsifier.
- the light lignocellulose-containing, preferably wood-containing substances according to the invention have an average density of 200 to 600 kg / m 3 , preferably 200 to 575 kg / m 3 , particularly preferably 250 to 550 kg / m 3 , in particular 300 to 500 kg / m 3 .
- the transverse tensile strength of the light lignocellulose-containing, preferably wood-containing materials according to the invention or preferably of the multilayer lignocellulose materials according to the invention, particularly preferably multilayer wood-based materials, is generally in the range from 0.1 N / mm 2 to 1.0 N / mm 2 , preferably 0.3 to 0 , 8 N / mm 2 , more preferably 0.4 to 0.6 N / mm 2 .
- the determination of the transverse tensile strength is in accordance with EN 319.
- Suitable multilayered lignocellulosic materials are all materials which are made of wood veneers, preferably with an average density of the wood veneers of 0.4 to 0.85 g / cm 3 , for example veneer boards or plywood boards or laminated veneer lumber (LVL ).
- multilayered lignocellulosic materials preferably multilayered
- Wood-based materials are particularly preferably all materials which are made of lignocellulosic chips, preferably wood chips, preferably with an average density of the wood chips of 0.4 to 0.85 g / cm 3 , for example chipboard or OSB boards, and wood fiber materials such as LDF , MDF and HDF boards.
- Particleboard and fiberboard, in particular chipboard, are preferred.
- the average density of the lignocellulose particles is generally 0.4 to 0.85 g / cm 3 , preferably 0.4 to 0.75 g / cm 3 , in particular 0.4 to 0.6 g / cm 3 .
- any wood species comes into question; For example, spruce, beech, pine, larch, linden, poplar, ash, chestnut or fir wood are very suitable; spruce and / or beech wood, in particular spruce wood, are preferred.
- the dimensions of the lignocellulose particles are not critical and, as usual, depend on the lignocellulose material to be produced, preferably wood-based material, for example the abovementioned wood-based materials, such as chipboard or OSB.
- Komponete B) are expanded plastic particles, preferably expanded thermoplastic particles.
- Such expanded plastic particles are usually obtained as follows: Compact plastic particles containing an expansible medium (also called “propellant”) are expanded by the action of heat energy or pressure change (often referred to as “foamed”). This stretches The propellant, the particles increase in size and cell structures arise.
- expansible medium also called “propellant”
- prefoamers This expansion is generally carried out in conventional frothing devices, often referred to as "prefoamers.” Such prefouchers may be stationary or mobile.
- the expansion can be carried out in one or more stages. As a rule, in the single-stage process, the expandable plastic particles are readily expanded to the desired final size.
- the expandable plastic particles are first expanded to an intermediate size and then expanded in one or more further stages over a corresponding number of intermediate sizes to the desired final size.
- Plastic particles usually no cell structures.
- Typical measures for propellant reduction of expanded plastic particles are, for example, prolonged storage, generally 12 hours to several days, of the expanded plastic particles in open vessels or in vessels with, for the propellant, permeable walls. This storage generally takes place at ambient temperature, for example 20 to 30 ° C.
- Propellant reduction herein is the demonstrable reduction of propellant by conventional analytical methods (for example gas chromatography). Concentration in the collective of freshly expanded plastic particles with
- propellant reduction is intended to include here also the other changes of the expanded plastic particles occurring during prolonged storage of the expanded plastic particles, for example shrinkage or aging.
- the expanded plastic particles become continuous to produce the light lignocellulosic material
- Plastic particles to expanded plastic particles and their further use preferably conveyed into the plant for the production of the light lignocellulosic material, proceed in a temporally practically uninterrupted process chain.
- the conveying path for the expanded plastic particles may have one or more buffer containers in the main or shunt.
- the plant for the production of the light lignocellulose-containing substance usually also comprises a mixing device in which the component B) is mixed with the other components.
- the above-described expanding ("foaming") of the expandable plastic particles at the site of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material is carried out and the resulting expanded plastic particles, for example without further
- Measures for propellant reduction directly reused, for example, directly into the apparatus for producing the light lignocellulosic material, preferably light wood-containing substance, fed.
- “Locally” means nearby, for example, within a radius of about 200
- Expanding of the expandable plastic particles carried out at the site of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material in a mobile AufMumvoutter and the thus obtained expanded plastic particles, for example, without further measures to
- Propellant reduction directly reused, for example, directly into the apparatus for producing the light lignocellulosic material, preferably light wood-containing material, fed.
- Light wood-containing material herein means nearby, for example, within about 200 meters, or adjacent to the device in which the light wood-containing material is produced and optionally further processed.
- Mobile frothing device herein means that the frothing device can be easily assembled and disassembled, or, preferably, is mobile, for example, mounted on a wheeled vehicle (eg truck) or rail vehicle Mobile frothing devices as a truck body are used, for example, by HIRSCH Servo AG, Glanegg 58, A-9555 Glanegg Suitable polymers which are based on the expandable or expanded plastic particles are all polymers, preferably thermoplastic polymers, which can be foamed, which are known to the person skilled in the art.
- polymers for example, polyketones, polysulfones, polyoxymethylene, PVC (hard and soft), polycarbonates, polyisocyanurates,
- Polycarbodiimides polyacrylimides and polymethacrylimides, polyamides, polyurethanes, aminoplast resins and phenolic resins, styrene homopolymers (hereinafter also referred to as "polystyrene” or “styrene polymer”), styrene copolymers, C 2 -C 10 -olefin homopolymers, C 2 -C 10 -olefin copolymers and polyesters.
- 1-alkenes for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene.
- the expanded plastic particles of component B) have a bulk density of from 10 to 100 kg / m 3 , preferably from 15 to 90 kg / m 3 , particularly preferably from 20 to 80 kg / m 3 , in particular from 40 to 80 kg / m 3 .
- the bulk density is usually determined by weighing a volume filled with the bulk material.
- Expanded plastic particles B) are generally used in the form of spheres or beads having an average diameter of advantageously 0.25 to 10 mm, preferably 0.4 to 8.5 mm, in particular 0.4 to 7 mm.
- Expanded plastic particle beads or beads B) advantageously have a small surface area per volume, for example in the form of a spherical or elliptical particle.
- the expanded plastic particle balls B) are advantageously closed-cell.
- the open cell density according to DIN-ISO 4590 is usually less than 30%.
- component B) consists of different types of polymers, ie polymer types which are based on different monomers (for example polystyrene and polyethylene or polystyrene and homopolypropylene or polyethylene and homopolypropylene), these may be present in different weight ratios, which, however, according to the current state of the art Knowledge, not critical.
- the polymers may contain additives, for example UV stabilizers, antioxidants, coating agents, water repellents, nucleating agents, plasticizers, flameproofing agents, soluble and insoluble inorganic and / or organic compounds Dyes, pigments, and athermane particles, such as carbon black, graphite or aluminum powder, together or spatially separated as
- blowing agents for expanding the expandable plastic particles it is possible to use all blowing agents known to the person skilled in the art, for example aliphatic C 3 - to C 10 -hydrocarbons, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane-cyclo-pentane and / or hexane and its isomers, Alcohols, ketones, esters, ethers or halogenated hydrocarbons.
- blowing agents for example aliphatic C 3 - to C 10 -hydrocarbons, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane-cyclo-pentane and / or hexane and its isomers, Alcohols, ketones, esters, ethers or halogenated hydrocarbons.
- the content of blowing agent in the expandable plastic particles is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0, 5 to 3.5 wt .-%, each based on the propellant-containing expandable plastic particles.
- styrene homopolymer also referred to simply as "polystyrene” herein
- styrene copolymer is used as the sole plastic component in component B.
- Such polystyrene and / or styrene copolymer can be prepared by any polymerization method known to those skilled in the art, see, for example, Ullmann's Encyclopedia, Sixth Edition, 2000 Electronic Release or Plastics Handbook 1996, Volume 4 "Polystyrene", pages 567 to 598.
- the production of the expandable polystyrene and / or styrene copolymer is generally carried out in a conventional manner by suspension or by extrusion.
- Suspension stabilizer polymerized by means of radical-forming catalysts The propellant and optionally other additives can thereby in the Be submitted to polymerization or be added to the approach in the course of polymerization or after completion of the polymerization.
- the resulting peribular, impregnated with blowing agent, expandable styrene polymers are separated after the polymerization from the aqueous phase, washed, dried and sieved.
- the blowing agent is mixed for example via an extruder in the polymer, conveyed through a nozzle plate and granulated under pressure to particles or strands.
- Styrene copolymer can be used all blowing agents known to those skilled in the art and already mentioned above, for example aliphatic C3 to C10 hydrocarbons, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane cyclo-pentane and / or hexane and its isomers, Alcohols, ketones, esters, ethers or halogenated hydrocarbons.
- aliphatic C3 to C10 hydrocarbons such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane cyclo-pentane and / or hexane and its isomers, Alcohols, ketones, esters, ethers or halogenated hydrocarbons.
- the propellant is preferably selected from the group consisting of n-pentane, isopentane, neopentane and cyclopentane. It is particularly preferred to use a commercial pentane isomer mixture of n-pentane and isopentane.
- the content of blowing agent in the expandable polystyrene or styrene copolymer is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0 , 5 to 3.5 wt .-%, each based on the propellant-containing expandable polystyrene or styrene copolymer.
- the content of C3 to Cio hydrocarbons as blowing agent in the expandable polystyrene or styrene copolymer is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt. -%, most preferably 0.5 to 3.5 wt .-%, each based on the propellant-containing expandable polystyrene or styrene copolymer.
- blowing agent selected from the group consisting of n-pentane, isopentane, neopentane and cyclopentane, in expandable polystyrene or
- Styrene copolymer is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0.5 to 3.5 wt. -%, respectively, based on the propellant-containing expandable polystyrene or styrene copolymer.
- the content of propellant selected from the group consisting of n-pentane,
- Isopentane, neopentane and cyclopentane, in the expandable polystyrene is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0.5 to 3.5 wt .-%, each, based on the blowing agent-containing expandable polystyrene.
- Expandable styrene polymers or expandable styrene copolymers have a relatively low content of blowing agent. Such polymers are also referred to as "low blowing agent.”
- low blowing agent A well-suited process for producing low-blowing expandable polystyrene or expandable styrene copolymer is described in US 5,112,875, which is incorporated herein by reference.
- the styrene polymers or styrene copolymers for example UV stabilizers, antioxidants, coating agents, water repellents, nucleating agents, plasticizers, flame retardants, soluble and insoluble inorganic and / or organic dyes, pigments, and athermane particles such as carbon black, graphite or aluminum powder , be added together or separately as additives.
- additives for example UV stabilizers, antioxidants, coating agents, water repellents, nucleating agents, plasticizers, flame retardants, soluble and insoluble inorganic and / or organic dyes, pigments, and athermane particles such as carbon black, graphite or aluminum powder , be added together or separately as additives.
- styrene copolymers can also be used. These styrene copolymers advantageously have at least 50% by weight, preferably at least 80% by weight, of copolymerized styrene.
- comonomers come z. B. ⁇ -methyl styrene, nuclear halogenated styrenes, acrylonitrile, esters of acrylic or methacrylic acid of alcohols having 1 to 8 carbon atoms, N-vinylcarbazole, maleic acid (anhydride),
- the polystyrene and / or styrene copolymer in copolymerized form contain a small amount of a chain splitter, d. H. a compound having more than one, preferably two, double bonds, such as divinylbenzene, butadiene and / or butanediol diacrylate.
- the branching agent is generally used in amounts of from 0.0005 to 0.5 mol%, based on styrene.
- Mixtures of different styrene (co) polymers can also be used.
- styrene homopolymers or styrene copolymers are glass clear polystyrene (GPPS), impact polystyrene (HIPS), anionically polymerized polystyrene or impact polystyrene (A-IPS), styrene- ⁇ -methylstyrene copolymers, acrylonitrile
- ABS butadiene-styrene polymers
- SAN styrene-acrylonitrile
- ASA acrylonitrile-styrene-acrylic ester
- MVS methyl acrylate-butadiene-styrene
- MABS methyl methacrylate-acrylonitrile-butadiene- Styrene
- PPE polyphenylene ether
- styrene homopolymer having a molecular weight in the range from 70,000 to 400,000 g / mol, particularly preferably 190,000 to 400,000 g / mol, very particularly preferably 210,000 to 400,000 g / mol.
- the expandable styrene homopolymers or expandable styrene copolymers are expanded by heating to temperatures above their softening point, for example with hot air or preferably with steam and / or pressure change (often referred to as "foamed"), as described for example in Kunststoff Handbuch 1996, Volume 4 "polystyrene", Hanser 1996, pages 640-673 or US 5,112,875.
- the expandable polystyrene or expandable styrene copolymer is usually in a conventional manner by suspension or by means of polymerization
- the propellant expands, the polymer particles increase in size and cell structures are formed.
- prefoamers This expansion is generally carried out in conventional frothing devices, often referred to as "prefoamers.” Such prefouchers may be stationary or mobile.
- the expansion can be carried out in one or more stages.
- the expandable polystyrene particles or expandable styrene copolymer particles are readily expanded to the desired final size.
- Polystyrene particles or expandable Styrolcopolymerteilchen initially expanded to an intermediate size and then expanded in one or more further stages over a corresponding number of intermediate sizes to the desired final size.
- the expansion is carried out in one stage.
- the expandable polystyrene particles (styrene homopolymer particles) or expandable styrene copolymer particles contain, in contrast to the expanded ones Polystyrene particles or expanded Styrolcopolymerteilchen, usually no cell structures.
- the content of blowing agent in the expanded styrene homopolymer (polystyrene) or expanded styrene copolymer, preferably expanded Styrolhomopolymerisat, is in the range of 0 to 5.5 wt .-%, preferably 0 to 3 wt .-%, particularly preferably 0 to 2.5 wt. -%, most preferably 0 to 2 wt .-%, each based on the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer.
- 0 wt .-% means herein that no propellant can be detected by the usual detection methods.
- Styrene copolymer particles are used without further intermediate steps for the production of the light lignocellulose-containing substance.
- Components A), C) or optionally D) are not intermediate steps in the sense of this invention.
- Propellant reduction herein is the detectable reduction in propellant concentration in the collective of freshly expanded polystyrene particles or expanded styrenic copolymer particles with time as measured by conventional analytical techniques (for example, gas chromatography).
- propellant reduction is intended here but also the other, with prolonged storage of the expanded polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen, occurring changes in the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer particles, for example, shrinkage or aging, include.
- the expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles are continuously used to make the light lignocellulosic material. That is, expanding the expandable polystyrene particles or expandable styrenic copolymer particles into expanded polystyrene particles or expanded styrenic copolymer particles and their further use, preferably delivery to the plant for producing the lignocellulosic material, in a virtually uninterrupted time
- the plant for producing the lignocellulose-containing substance usually also comprises a mixing device in which the component B) with the other
- Components is mixed. In the promotion of expanded polystyrene particles or expanded
- lignocellulosic material may be the route of the expanded
- Polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen contain one or more buffer containers in the main or shunt.
- Styrolcopolymerteilchen carried out at the place of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material and the resulting expanded polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen without further measures, for example, for propellant reduction, directly
- Light lignocellulosic material preferably light wood-containing material
- “Locally” herein means nearby, for example, within about 200 meters, or adjacent to the device in which the light wood-containing material is produced and optionally further processed.
- Expanding the expandable polystyrene particles or
- Expandable Styrolcopolymerteilchen carried out at the place of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material in a mobile foaming and the resulting expanded Polystyrene particles or expanded styrenic copolymer particles, for example, without further measures for propellant reduction, directly used further, for example fed directly into the apparatus for producing the light lignocellulosic material, preferably light wood-containing material.
- "Locally” herein means nearby, for example in the vicinity of about 200 meters, or in the vicinity of the device in which the light wood-containing material is produced and optionally further processed.
- Mobile frothing device herein means that the frothing device can be easily assembled and disassembled, or, preferably, is mobile, for example, mounted on a wheeled vehicle (eg, truck) or railcar.
- a wheeled vehicle eg, truck
- the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer advantageously has a bulk density of from 10 to 100 kg / m 3 , preferably from 15 to 90 kg / m 3 , particularly preferably from 20 to 80 kg / m 3 , in particular from 40 to 80 kg / m 3 .
- the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer is advantageously in the form of spheres or beads having an average diameter in the range of 0.25 to 10 mm, preferably in the range of 0.4 to 8.5 mm, in particular in the range of 0.4 to 7 mm inserted.
- the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer spheres advantageously have a small surface area per volume, for example in the form of a spherical or elliptical particle.
- the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer spheres are advantageously closed-cell.
- the open cell density according to DIN-ISO 4590 is usually less than 30%.
- the expandable polystyrene or expandable styrene copolymer or the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer has an antistatic coating.
- antistatic agents the usual and common in the art substances can be used. Examples are N, N-bis (2-hydroxyethyl) -Ci 2 -C 18 -alkylamines,
- Suitable ammonium salts contain on nitrogen in addition to alkyl groups 1 to 3 hydroxyl-containing organic radicals.
- Suitable quaternary ammonium salts are, for example, those having on the nitrogen cation 1 to 3, preferably 2, identical or different alkyl radicals having 1 to 12, preferably 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 3, preferably 2, the same or
- hydroxyalkyl and hydroxyalkyl-polyoxyalkylene radicals are those which are formed by oxyalkylation of a nitrogen-bonded hydrogen atom and are derived from 1 to 10 oxyalkylene radicals, in particular oxyethylene and oxypropylene radicals.
- antistatic agent a quaternary ammonium salt or an alkali metal salt, in particular the sodium salt of a C 12 -C 20 alkanesulfonate or mixtures thereof.
- the antistatic agents can generally be added both as a pure substance and in the form of an aqueous solution.
- the antistatic agent can be used in the process of producing polystyrene or
- Styrene copolymer be added analogously to the usual additives or applied after the preparation of the polystyrene particles as a coating.
- the antistatic agent is advantageously used in an amount of 0.05 to 6 wt .-%, preferably 0.1 to 4 wt .-%, based on the polystyrene or styrene copolymer.
- the expanded plastic particles B preferably expanded polystyrene particles or expanded Styrolcopolymerteilchen, are advantageously also after the
- the light lignocellulose material preferably light wood material, preferably multilayer lignocellulosic material, more preferably multilayer wood material, in a state before, in which their original shape is still recognizable.
- the light lignocellulose material preferably light wood material, preferably multilayer lignocellulosic material, more preferably multilayer wood material.
- melting of the expanded plastic particles that are on the surface of the lightweight material may occur
- lignocellulosic preferably light wood-containing material or preferably of the multilayer lignocellulosic material, preferably wood-based material come.
- the total amount of the expanded plastic particles B), based on the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing material, is in the range of 1 to 15 wt .-%, preferably 3 to 15 wt .-%, particularly preferably 3 to 12 wt .-%.
- the total amount of expanded plastic particles B) with polystyrene and / or styrene copolymer as the only plastic particle component, based on the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing material is in Range of 1 to 15 wt .-%, preferably 3 to 15 wt .-%, particularly preferably 3 to 12 wt .-%.
- expanded plastic particles B preferably expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles
- lignocellulose particles preferably wood particles A
- the Rossin-Rammler-Sperling-Bennet function is described for example in DIN 66145.
- sieve analyzes are first carried out to determine the particle size distribution of the expanded plastic particles B) and
- Lignocellulose particles preferably wood particles A
- DIN 66165 Lignocellulose particles, preferably wood particles A
- the Rosin-Rammler-Sperling-Bennet function is:
- Highly suitable lignocellulose particles preferably wood particles A
- Highly suitable light lignocellulosic, preferably wood-containing substances or multilayer lignocellulosic materials, preferably multilayer wood-based materials are obtained if, for the d'values according to Rosin-Rammler-Sperling-Bennet Lignocellulose particles, preferably wood particles A) and the particles of the expanded plastic particles B), the following relationship applies: d 'of the particles A) ⁇ 2.5 xd' of the particles B), preferably d 'of the particles A) ⁇ 2.0 * d' of the particles Particle B), particularly preferably d 'of the particles A) ⁇ 1, 5 * d' of the particles B), very particularly preferably d 'of the particles A) ⁇ d' of the particles B).
- the binder C) is selected from the group consisting of aminoplast resin, phenol-formaldehyde resin and organic isocyanate having at least two
- the binder C) contains the substances known to the person skilled in the art for aminoplasts or phenolformaldehyde resins and commonly referred to as hardeners, such as ammonium sulfate or ammonium nitrate or inorganic or organic acids, for example sulfuric acid, formic acid or acid regenerating substances, such as aluminum chloride, aluminum sulfate , in each case in the usual, small amounts, for example in the range of 0.1 wt .-% to 3 wt .-%, based on the total amount of aminoplast resin in the binder C).
- hardeners such as ammonium sulfate or ammonium nitrate or inorganic or organic acids, for example sulfuric acid, formic acid or acid regenerating substances, such as aluminum chloride, aluminum sulfate , in each case in the usual, small amounts, for example in the range of 0.1 wt .-% to 3 wt .-%, based on the total amount of aminoplast resin
- Phenol formaldehyde resins also called PF resins are known to the person skilled in the art, see for example Kunststoff-Handbuch, 2nd edition, Hanser 1988, Volume 10
- “Duroplasts”, pages 12 to 40 are here polycondensation products of compounds with at least one, optionally partially substituted by organic radicals, carbamide group (the carbamide group is also called carboxamide) and an aldehyde, preferably formaldehyde, understood as well Aminoplastharz can all be used to those skilled in the art, preferably the aminoplast resins known for the production of wood-based materials Such resins and their preparation are described, for example, in Ullmanns Enzyklopadie der ischen Chemie, 4th, revised and expanded edition, Verlag Chemie, 1973, pages 403 to 424 A2, VCH Verlagsgesellschaft, 1985, pages 115 to 141 "Amino Resins" and in M. Dunky, P. Niemz, wood materials and glues, Springer 2002, pages 251 to 259 (UF resins) and pages 303 to 313 (MUF and UF with a small amount of melamine).
- carbamide group the carbamide group is also called carboxamide
- Preferred aminoplast resins are polycondensation products of compounds having at least one, also partially substituted by organic radicals,
- aminoplast resins are urea-formaldehyde resins (UF resins), melamine-formaldehyde resins (MF resins) or melamine-containing urea-formaldehyde resins (MUF resins).
- UF resins urea-formaldehyde resins
- MF resins melamine-formaldehyde resins
- UMF resins melamine-containing urea-formaldehyde resins
- amino resins are urea-formaldehyde resins, for example Kaurit ® glue types from BASF SE. Furthermore, very preferred amino resins are polycondensation products of compounds having at least one, and partly with organic radicals
- organic radicals amino group in the range of 0.3 to 1, 0, preferably 0.3 to 0.60, more preferably 0.3 to 0.45, most preferably 0.30 to 0.40 ,
- very preferred aminoplast resins are polycondensation products of compounds having at least one amino group -NH 2 and formaldehyde, wherein the molar ratio of formaldehyde: -NH 2 group in the range of 0.3 to 1, preferably 0.3 to 0.60, particularly preferably 0 , 3 to 0.45, most preferably 0.30 to 0.40.
- aminoplast resins are urea-formaldehyde resins (UF resins), melamine-formaldehyde resins (MF resins) or melamine-containing urea-formaldehyde resins (MUF resins), in which the molar ratio of formaldehyde: -NH 2 -
- very preferred amino resins are urea-formaldehyde resins (UF resins), wherein the molar ratio of formaldehyde: -NH2 group in the range of 0.3 to 1, preferably 0.3 to 0.60, particularly preferably 0.3 to 0.45, most preferably 0.30 to 0.40.
- UF resins urea-formaldehyde resins
- the said aminoplast resins are usually used in liquid form, usually suspended in a liquid suspending agent, preferably in aqueous suspension, but may also be used as a solid.
- the solids content of the aminoplast resin suspensions, preferably aqueous suspension is usually from 25 to 90% by weight, preferably from 50 to 70% by weight.
- the solids content of the aminoplast resin in aqueous suspension can be determined according to Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, adhesives in the wood and furniture industry, 2nd edition, DRW-Verlag, page 268.
- To determine the solids content of aminoplast glues 1 g of aminoplast glue is accurately weighed into a weighing dish, finely distributed on the bottom and dried for 2 hours at 120 ° C. in a drying oven. After tempering to room temperature in a desiccator, the residue is weighed and calculated as a percentage of the initial weight.
- aminoplast resins are prepared by known processes (see above Ullmann-Literatur “Aminoplasts” and “Amino Resins”, as well as literature Dunky et al.) By reacting the carbamido-containing compounds, preferably urea and / or melamine, with the aldehydes, preferably
- Formaldehyde in the desired molar ratios Carbamidolidy: aldehyde, preferably in water as a solvent.
- aldehyde preferably formaldehyde: optionally partially substituted with organic radicals amino group
- NH 2 group-carrying monomers are preferably urea, melamine, more preferably urea.
- the further component of the binder C) may be an organic isocyanate having at least two isocyanate groups.
- organic isocyanate all those skilled in the art, preferably those known for the production of wood materials or polyurethanes,
- organic isocyanates are used. Such organic isocyanates and their preparation and use are described, for example, in Becker / Braun, Kunststoff Handbuch, 3rd revised edition, Volume 7 "Polyurethane", Hanser 1993, pages 17 to 21, pages 76 to 88 and pages 665 to 671.
- Preferred organic isocyanates are oligomeric isocyanates of 2 to 10,
- Isocyanate group per monomer unit is the oligomeric organic compound.
- Isocyanate PMDI Polymeric methylenediphenylene diisocyanate
- PMDI products are the products of LUPRANAT ® type series of BASF SE, in particular LUPRANAT ® M 20 FB of BASF SE. It is also possible to use mixtures of the described organic isocyanates, the mixing ratio not being critical according to current knowledge.
- the resin components of the binder C) can be used alone, for example, aminoplast resin as the sole resin component of the binder C) or organic isocyanate as the sole resin component of the binder C) or PF resin as the sole component of the binder C).
- the resin components of the binder C) can also be used as a combination of two or more resin components of the binder C).
- the total amount of the binder C), based on the light wood-containing material, is in the range from 3 to 50 wt .-%, preferably 5 to 15 wt .-%, particularly preferably 7 to 10 wt .-%.
- the total amount of the organic isocyanate, preferably of the oligomeric isocyanate, is generally from 2 to 10, preferably from 2 to 8
- Monomer unit particularly preferably PMDI, in the binder C), based on the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing substance in the range from 0 to 5 wt .-%, preferably 0.1 to 3.5 wt .-%, particularly preferably 0.5 to 1, 5 wt .-%.
- the proportions of the amino resin to the organic isocyanate result from the above-described ratios of the binder aminoplast Resin to light lignocellulosic, preferably light wood-containing substance or the binder organic isocyanate to light
- lignocellulosic preferably light wood-containing substance.
- Preferred embodiments of the light wood-containing material contain 55 to 92.5 wt .-%, preferably 60 to 90 wt .-%, in particular 70 to 88 wt .-%, based on the light wood-containing material, wood particles, wherein the wood particles have an average density from 0.4 to 0.85 g / cm 3 , preferably 0.4 to 0.75 g / cm 3 , in particular 0.4 to 0.6 g / cm 3 , 3 to 25 wt .-%, preferably 3 to 15 wt .-%, in particular 3 to 10% by weight based on the light wood-containing material, polystyrene and / or styrene copolymer as component B) having a bulk density of 10 to 100 kg / m 3 , preferably 20 to 80 kg / m 3 , in particular 30 to 60 kg / m 3 and 3 to 40 wt .-%,
- Binder C wherein the total amount of the aminoplast resin, preferably the urea-formaldehyde resin and / or melamine-urea-formaldehyde resin and / or melamine-formaldehyde resin, more preferably urea-formaldehyde resin, in the binder C), based on the light wood-containing material in the range of 1 to 45 wt .-%, preferably 4 to 14 wt .-%, particularly preferably 6 to 9 wt .-% and wherein the average density of the light wood-containing material in the range of 200 to 600 kg / m 3 , preferably in the range from 300 to 575 kg / m 3 .
- the inventive light lignocellulosic preferably light wood-containing substance or the inventive
- component D multilayered lignocellulose material, preferably multilayer wood material, other commercial additives known to the person skilled in the art are present as component D), for example water repellents, such as paraffin emulsions,
- the present invention further relates to a process for producing a multi-layered lignocellulosic material containing at least three layers, wherein only the middle layer or at least a part of the middle layers contains a light lignocellulose-containing substance as defined in claims 1 to 4, wherein the components for the layered individual layers and pressed under elevated temperature and elevated pressure and wherein the expanded plastic particles B) are obtained from expandable plastic particles by expanding and the resulting expanded plastic particles without further intermediate steps to produce the light lignocellulosic material
- the average density of the multilayer, preferably of the three-layer, lignocellulose material according to the invention, preferably Wood material is in the range of 300 kg / m 3 to 600 kg / m 3 , preferably in the range of 350 kg / m 3 to 600 kg / m 3 , particularly preferably in the range of 400 kg / m 3 to 500 kg / m 3 .
- the expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles are continuously used to make the light lignocellulosic material and the multilayer lignocellulosic material. This means that the foaming of the expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles are continuously used to make the light lignocellulosic material and the multilayer lignocellulosic material. This means that the foaming of the expanded
- promotion in the plant for the production of the lignocellulosic material and / or multilayer lignocellulosic material proceed in a temporally practically uninterrupted process chain.
- a preferred embodiment for producing a multilayered lignocellulosic material and / or multilayer lignocellulosic material proceed in a temporally practically uninterrupted process chain.
- Lignocellulose material the expandable plastic particles, as described in more detail above, foamed at the site of production of the light lignocellulosic material to expandable plastic particles.
- the expandable plastic particles as described in more detail above, are foamed to form expanded plastic particles at the place of production of the light lignocellulose-containing substance in a mobile foaming device.
- Middle layers in the sense of the invention are all layers that are not the outer layers.
- the outer layers (usually called “cover layer (s)" have no expanded plastic particles B).
- the multilayer lignocellulose material according to the invention preferably multilayer wood material, contains three lignocellulosic layers,
- the binder used for the outer layers is usually an aminoplast resin, for example, urea-formaldehyde resin (UF), melamine-formaldehyde resin (MF), melamine-urea-formaldehyde resin (MUF) or the invention
- aminoplast resin for example, urea-formaldehyde resin (UF), melamine-formaldehyde resin (MF), melamine-urea-formaldehyde resin (MUF) or the invention
- the binder used for the outer layers is an aminoplast resin, more preferably a urea-formaldehyde resin, most preferably an aminoplast resin wherein the molar formaldehyde: -NH 2 - group ratio is in the range of 0.3 to 1.0.
- the thickness of the multilayered lignocellulosic material according to the invention varies with the field of application and is generally in the range of 0.5 to 100 mm; preferably in the range of 10 to 40 mm, in particular 15 to 20 mm.
- multilayer wood material is described below.
- the chips After cutting the wood, the chips are dried. Thereafter, if necessary, coarse and fines are removed. The remaining chips are sorted by sieving or sifting in the air stream. The coarser material is used for the
- Middle layer the finer used for the cover layers.
- Overlay chips are glued separately from each other with components B) (only the middle layer (s)), C) (same or different for middle layer and outer layer) and optionally D) (middle layer and / or outer layers),
- the component B) was obtained shortly before by expanding the expandable plastic particles and mixed directly and preferably continuously with the other components for the preparation of the middle layer.
- the cover layer material is scattered on the forming belt, then the middle layer material - containing the components B), C) and optionally D) - and finally again cover layer material.
- the three-layer chip cake thus produced is precompressed cold (usually at room temperature) and then pressed hot.
- the pressing can be carried out by all methods known to the person skilled in the art. Usually, the wood particle cake is pressed at a press temperature of 150 0 C to 230 0 C to the desired thickness.
- the pressing time is normally 3 to 15 seconds per mm plate thickness. This gives a three-layer chipboard.
- light lignocellulose-containing preferably light wood-containing material according to the invention or multilayer lignocellulosic pulps according to the invention, preferably multilayer wood material, wherein a good mechanical stability is maintained.
- the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing material according to the invention and multilayer lignucellulose material according to the invention, preferably multilayer wood-based material can be produced easily and even continuously; There is no need to convert the existing plants for the production of the multilayer wood-based materials according to the invention or storage space for the expanded plastic particles, for example for
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Abstract
The invention relates to a method for producing a light lignocellulosic material having an average density in the range of 200 to 600 kg/m3, where: A) 30 to 95% by weight of lignocellulose particles; B) 1 to 25% by weight of expanded plastic particles having a bulk density in the range of 10 to 100 kg/m3; C) 3 to 50% by weight of a binding agent, selected from the group of aminoplast resin, phenol formaldehyde resin, and organic isocyanate having at least two isocyanate groups and optionally D) additives are mixed and pressed under increased temperature and increased pressure, characterized in that the expanded plastic particles are obtained from expandable plastic particles by expanding, and the expanded plastic particles thus obtained are further used for producing the light lignocellulosic material without further intermediate steps.
Description
Leichte Lignocellulosewerkstoffe mit guten mechanischen Eigenschaften Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines leichten lignocellulosehaltigen Stoffes mit einer mittleren Dichte im Bereich von 200 bis 600 kg/m3, in welchem man, jeweils bezogen auf den lignocellulosehaltigen Stoff: The present invention relates to a process for producing a light lignocellulose-containing substance having an average density in the range from 200 to 600 kg / m 3 , in which, in each case based on the lignocellulose-containing substance:
A) 30 bis 95 Gew.-% Lignocelulosepartikel; A) 30 to 95% by weight of lignocellulose particles;
B) I bis 25 Gew. -% expandierte Kunststoffteilchen mit der Schüttdichte im Bereich von 10 bis 100 kg/m3,; B) I to 25% by weight of expanded plastic particles having a bulk density in the range from 10 to 100 kg / m 3 ,;
C) 3 bis 50 Gew.-% eines Bindemittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminoplastharz, Phenolformaldehydharz, und organischem Isocyanat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen und gegebenenfalls C) 3 to 50 wt .-% of a binder selected from the group consisting of aminoplast resin, phenol-formaldehyde resin, and organic isocyanate having at least two isocyanate groups and optionally
D) Additive mischt und anschließend unter erhöhter Temperatur und unter erhöhtem Druck verpresst, dadurch gekennzeichnet, dass die expandierten Kunststoffteilchen aus expandierbaren Kunststoffteilchen durch expandieren erhalten werden und die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen ohne weitere Zwischenschritte zur D) mixes additives and then pressed under elevated temperature and under elevated pressure, characterized in that the expanded plastic particles are obtained from expandable plastic particles by expanding and the resulting expanded plastic particles without further intermediate steps for
Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs weiterverwendet werden. Production of the light lignocellulosic substance be reused.
Die Summe der Komponenten A), B), C) und gegebenenfalls D) addiert sich zu 100 %. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffes wie in den Ansprüchen definiert. The sum of components A), B), C) and optionally D) adds up to 100%. Furthermore, the present invention relates to a process for producing a multilayered lignocellulosic material as defined in the claims.
Lignocellulosewerkstoffe, zum Beispiel Holzwerkstoffe, insbesondere mehrschichtige Holzwerkstoffe, sind eine kostengünstige und Ressourcen schonende Alternative zu Massivholz und haben große Bedeutung insbesondere im Möbelbau, bei Lignocellulosic materials, for example wood-based materials, in particular multilayer wood-based materials, are a cost-effective and resource-saving alternative to solid wood and have great significance, in particular in furniture construction
Laminatfußboden und als Baumaterialien erlangt. Als Ausgangsstoffe dienen Laminate flooring and obtained as building materials. Serve as starting materials
Holzpartikel unterschiedlicher Stärke, z. B. Holzspäne oder Holzfasern aus Wood particles of different thickness, z. B. wood chips or wood fibers
verschiedenen Hölzern. Solche Holzpartikel werden üblicherweise mit natürlichen und/oder synthetischen Bindemitteln und gegebenenfalls unter Zugabe weiterer Additive zu platten- oder strangförmigen Holzwerkstoffen verpresst. different woods. Such wood particles are usually pressed with natural and / or synthetic binders and optionally with the addition of further additives to plate or strand-shaped wood materials.
Um gute mechanische Eigenschaften der Holzwerkstoffe zu erzielen, werden diese mit einer Dichte von ca. 650 kg/m3 und mehr hergestellt. Anwendern, insbesondere Privatkonsumenten, sind Holzwerkstoffe dieser Dichte oder die entsprechenden Teile, wie Möbel, oft zu schwer.
Der industrielle Bedarf an leichten Holzwerkstoffen ist daher in den letzten Jahren stetig gestiegen, insbesondere seit Mitnahmemöbel an Beliebtheit gewonnen haben. Ferner bedingt der steigende Ölpreis, der zu einer fortwährenden Verteuerung von beispielsweise den Transportkosten führt, ein verstärktes Interesse an leichten In order to achieve good mechanical properties of the wooden materials, these are produced with a density of about 650 kg / m 3 and more. Users, especially private consumers, are often too heavy with wood-based materials of this density or the corresponding parts, such as furniture. The industrial demand for lightweight wood-based materials has therefore risen steadily in recent years, especially since pick-up furniture has gained in popularity. Furthermore, the rising price of oil, which leads to a constant increase in, for example, transport costs, causes an increased interest in light goods
Holzwerkstoffen. Wood materials.
Zusammengefasst sind leichte Holzwerkstoffe aus den folgenden Gründen von großer Bedeutung: Leichte Holzwerkstoffe führen zu einer einfacheren Handhabbarkeit der Produkte durch den Endkunden, beispielsweise beim Einpacken, Transportieren, Auspacken oder Aufbauen der Möbel. In summary, lightweight wood-based materials are of great importance for the following reasons: Lightweight wood-based materials make the end-user easier to handle the products, for example when packing, transporting, unpacking or constructing the furniture.
Leichte Holzwerkstoffe führen zu geringeren Transport- und Verpackungskosten, ferner können bei der Herstellung von leichten Holzwerkstoffen Materialkosten eingespart werden. Light wood-based materials lead to lower transport and packaging costs, and material costs can be saved in the production of lightweight wood-based materials.
Leichte Holzwerkstoffe können beispielsweise beim Einsatz in Transportmitteln zu einem geringeren Energieverbrauch dieser Transportmittel führen. Ferner können unter Verwendung von leichten Holzwerkstoffen beispielsweise materialaufwendige Light wood-based panels can, for example, when used in means of transport lead to lower energy consumption of these means of transport. Furthermore, using light wood materials, for example, material-consuming
Dekorteile, wie derzeit in Mode gekommene dickere Arbeitsplatten und Wangen bei Küchen, kostengünstiger angeboten werden. Decorative parts, such as currently come in vogue thicker worktops and cheeks in kitchens, are offered at a lower cost.
Im Stand der Technik finden sich vielfältige Vorschläge, die Dichte der Holzwerkstoffe zu verringern. There are many proposals in the state of the art for reducing the density of wood-based materials.
Als leichte Holzwerkstoffe, die erhältlich sind durch konstruktive Maßnahmen, sind beispielsweise Röhrenspanplatten und Wabenplatten zu nennen. Durch ihre besonderen Eigenschaften kommen Röhrenspanplatten hauptsächlich bei der As light wood materials, which are available by constructive measures, for example, tube chipboard and honeycomb panels are mentioned. Due to their special properties, tube chipboards are mainly used in the
Herstellung von Türen als Innenlage zum Einsatz. Production of doors as inner layer for use.
Nachteilig bei der Wabenplatte ist zum Beispiel der zu geringe Schraubenauszugswiderstand, das erschwerte Befestigen von Beschlägen und die Schwierigkeiten bei der Bekantung. A disadvantage of the honeycomb panel, for example, the too low screw extraction resistance, the difficulty attaching fittings and the difficulties in edging.
Ferner finden sich im Stand der Technik Vorschläge, die Dichte der Holzwerkstoffe durch Zusätze zum Leim oder zu den Holzpartikeln zu verringern. Furthermore, there are proposals in the prior art to reduce the density of the wood materials by adding glue or to the wood particles.
In CH 370229 werden leichte und gleichzeitig druckfeste Formpressstoffe beschrieben, die aus Holzspänen oder -fasern, einem Bindemittel und einem als Füllstoff dienenden porösen Kunststoff bestehen. Zur Herstellung der Formpressstoffe werden die In CH 370229 lightweight and pressure-resistant molding materials are described, which consist of wood chips or fibers, a binder and serving as a filler porous plastic. For the preparation of the molding materials are
Holzspäne oder -fasern mit Bindemittel und verschäumbaren oder teilweise
verschäumbaren Kunststoffen gemischt, und das erhaltene Gemisch bei erhöhter Temperatur verpresst. Zum Treibmittelgehalt der Füllstoffpolymere äußert sich Wood chips or fibers with binder and foamable or partially mixed foamable plastics, and pressed the resulting mixture at elevated temperature. The blowing agent content of the filler polymers is expressed
CH 370229 nicht. CH 370229 not.
WO 02/38676 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von leichten Produkten, in dem 5 bis 40 Gew.-% verschäumbares oder bereits verschäumtes Polystyrol mit einer WO 02/38676 describes a process for the preparation of light products in which 5 to 40 wt .-% of foamable or already foamed polystyrene with a
Teilchengröße von kleiner 1 mm, 60 bis 95 Gew.-% lignocellulosehaltiges Material und Bindemittel vermischt und bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu dem fertigen Produkt verpresst werden. Zum Treibmittelgehalt der Füllstoffpolymere äußert sich WO 02/38676 nicht. Particle size of less than 1 mm, 60 to 95 wt .-% lignocellulosic material and binder mixed and pressed at elevated temperature and pressure to the finished product. The propellant content of the filler polymer WO 02/38676 does not express.
In WO 2008/046890A (BASF SE), WO 2008/046891 A (BASF SE) und In WO 2008 / 046890A (BASF SE), WO 2008/046891 A (BASF SE) and
WO 2008/046892 A (BASF SE) werden unter anderem leichte holzhaltige Stoffe beschrieben, die zum Beispiel Holzspäne oder -fasern, ein Bindemittel und einen als Füllstoff dienenden porösen Kunststoff enthalten. Zur Herstellung der holzhaltigen Stoffe werden zum Beispiel die Holzspäne oder -fasern mit Bindemittel und WO 2008/046892 A (BASF SE) describes, among other things, light wood-containing substances which contain, for example, wood chips or fibers, a binder and a porous plastic serving as filler. For the production of wood-containing substances are, for example, the wood chips or fibers with binder and
verschäumbaren oder teilweise verschäumbaren Kunststoffen gemischt, und das erhaltene Gemisch bei erhöhter Temperatur verpresst. Die WO 2008/046890 A, WO 2008/046891 A und WO 2008/046892 A schweigen zum Treibmittelgehalt der Füllstoffpolymere oder deren Vorläufer. mixed foamable or partially foamable plastics, and pressed the resulting mixture at elevated temperature. WO 2008/046890 A, WO 2008/046891 A and WO 2008/046892 A are silent on the blowing agent content of the filler polymers or their precursors.
Der Nachteil des Standes der Technik besteht zusammengefasst darin, dass die zur Herstellung der aufgeschäumten Füllstoffe (synonym mit expandierten The disadvantage of the prior art is summarized in that for the production of foamed fillers (synonymous with expanded
Kunststoffteilchen) verwendeten Vorläuferpolymerisate (synonym mit expandierbaren Kunststoffteilchen) relativ große Mengen (üblicherweise mehr als 5 Gew.-% bezogen auf die expandierbaren Kunststoffteilchen) an Treibmittel, beispielsweise Plastic particles) used precursor polymers (synonymous with expandable plastic particles) relatively large amounts (usually more than 5 wt .-% based on the expandable plastic particles) of propellant, for example
Pentan(gemische), enthalten. Die meisten Treibmittel, zum Beispiel Pentan, sind leicht entzündlich. Pentane (mixtures), included. Most propellants, such as pentane, are highly flammable.
Dies birgt den Nachteil, daß aufwendige technische Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die Bildung von feuergefährlichen oder gar explosiven Treibmittel/Luft- Gemischen bei der Herstellung der leichten lignocellulosehaligen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffe oder entsprechender, in der Regel mehrlagiger, This has the disadvantage that complex technical measures must be taken to the formation of flammable or even explosive propellant / air mixtures in the production of light lignocellulosic, preferably light wood-containing substances or equivalent, usually multilayer,
Lignocellulosewerkstoffe, vorzugsweise mehrlagiger Holzwerkstoffe zu verhindern. Üblicherweise werden die expandierten Kunststoffteilchen, zum Beispiel Polystyrol, mit Pentan(gemischen) als Treibmittel, mehrere Tage in speziellen Silos mit Belüftung zwischengelagert, damit das Treibmittel, zum Beispiel Pentan(gemisch), entweichen kann. Dieses relativ lange Lagern verhindert eine kontinuierliche Herstellung der leichten lignocellulosehaltigen, beispielsweise holzartigen, Stoffe oder entsprechender, in der Regel mehrlagiger, Lignocellulosewerkstoffe, beispielsweise Holzwerkstoffe und kann zu einer Verringerung der Produktionskapazität für die leichten Lignocellulose materials, preferably multilayer wood materials to prevent. Usually, the expanded plastic particles, for example polystyrene, with pentane (mixtures) as blowing agent, stored for several days in special silos with ventilation, so that the propellant, for example, pentane (mixture), can escape. This relatively long storage prevents continuous production of the light lignocellulosic, for example woody, substances or corresponding, usually multilayer, lignocellulosic materials, for example wood-based materials, and can lead to a reduction of the production capacity for the light ones
lignocellulosehaltigen Stoffe, beispielsweise holzhaltigen Stoffe oder entsprechender,
in der Regel mehrlagiger, Lignocellulosewerkstoffe, beispielsweise Holzwerkstoffe, führen. lignocellulose-containing substances, for example wood-containing substances or equivalent, usually multi-layered, lignocellulosic materials, such as wood materials lead.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, Kunststoffteilchen für leichte lignocellulosehaltige Stoffe und leichte Lignocellulosewerkstoffe aufzuzeigen, welche sich ohne Feuergefahr herstellen und handhaben lassen und welche sich mit relativ einfachen Verfahren kontrolliert expandieren und rasch weiterverwenden lassen wobei sie aber zu lignocellulosehaltigen, vorzugsweise holzhaltigen, Stoffen und Lignocellu- losewerkstoffen, vorzugsweise Holzwerkstoffen, geringerer Dichte führen, mit mindestens gleich guten mechanischen Festigkeiten und guten Verarbeitungseigenschaften, beispielsweise Bekantbarkeit, wie jene des Standes der Technik. The object of the present invention was to show plastic particles for light lignocellulosic materials and light lignocellulosic materials, which can be prepared and handled without risk of fire and which controlled with relatively simple process expand and quickly reuse but they lignocellulosic, preferably wood-containing, substances and Lignocellulosic materials, preferably wood materials, lower density lead, with at least equally good mechanical strength and good processing properties, such as Bekantbarkeit, such as those of the prior art.
Die mechanische Festigkeit kann beispielsweise durch die Messung der The mechanical strength can be determined, for example, by measuring the
Querzugsfestigkeit nach EN 319 bestimmt werden. Transverse tensile strength according to EN 319 can be determined.
Für die Bewertung der Bekantbarkeit oder des Aufklebens von Kanten auf Spanplatten kann das TKH-Merkblatt (Technische Komission Holzklebstoffe im Industrieverband Klebstoffe e.V.) vom Januar 2006, Tabelle 10 herangezogen werden. Weiterhin sollte der Quellwert der leichten Lignocellulosewerkstoffe, vorzugsweise Holzwerkstoffe, durch die verringerte Dichte nicht negativ beeinträchtigt werden. The TKH-Merkblatt (Technical Commission on Wood Adhesives in the Industrial Adhesives e.V.) of January 2006, Table 10 can be used to assess the edgebandability or sticking of edges on chipboard. Furthermore, the swelling value of the light lignocellulosic materials, preferably wood-based materials, should not be adversely affected by the reduced density.
Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines leichten lignocellulosehaltigen Stoffes mit einer mittleren Dichte im Bereich von 200 bis 600 kg/m3, in welchem man, jeweils bezogen auf den lignocellulosehaltigen Stoff: The object was achieved by a process for producing a light lignocellulose-containing substance having an average density in the range from 200 to 600 kg / m 3 , in which, in each case based on the lignocellulosic substance:
A) 30 bis 95 Gew.-% Lignocellulosepartikel; A) 30 to 95% by weight of lignocellulose particles;
B) 1 bis 25 Gew.-% expandierte Kunststoffteilchen mit der Schüttdichte im Bereich von 10 bis 100 kg/m3; B) 1 to 25% by weight of expanded plastic particles having a bulk density in the range of 10 to 100 kg / m 3 ;
C) 3 bis 50 Gew.-% eines Bindemittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminoplastharz, Phenolformaldehydharz und organisches Isocyanat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen und gegebenenfalls C) 3 to 50 wt .-% of a binder selected from the group consisting of aminoplast resin, phenol-formaldehyde resin and organic isocyanate having at least two isocyanate groups and optionally
D) Additive mischt und anschließend unter erhöhter Temperatur und unter erhöhtem Druck verpresst, dadurch gekennzeichnet, dass die expandierten Kunststoffteilchen aus expandierbaren Kunststoffteilchen durch expandieren erhalten werden und die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen ohne weitere Zwischenschritte zur D) mixes additives and then pressed under elevated temperature and under elevated pressure, characterized in that the expanded plastic particles are obtained from expandable plastic particles by expanding and the resulting expanded plastic particles without further intermediate steps for
Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs weiterverwendet werden. Production of the light lignocellulosic substance be reused.
Die Begriffe Lignocellulose, Lignocellulosepartikel oder lignocellulosehaltiger Stoff sind dem Fachmann bekannt.
Lignocellulosehaltiger Stoff, lignocellulosehaltige Partikel oder Lignocellulosepartikel sind hierin zum Beispiel Stroh oder Holzteile, wie Holzlagen, Holzstreifen, Holzspäne, Holzfasern oder Holzstaub, wobei Holzspäne, Holzfasern und Holzstaub bevorzugt sind. Die lignocellulosehaltigen Partikel oder Lignocellulosepartikel können auch von holzfaserhaltigen Pflanzen, wie Flachs, Hanf, stammen. The terms lignocellulose, lignocellulose particles or lignocellulose-containing substance are known in the art. Lignocellulosic material, lignocellulosic particles or lignocellulosic particles are, for example, straw or wood parts, such as wood plies, wood strips, wood chips, wood fibers or wood dust, wood chips, wood fibers and wood dust being preferred. The lignocellulose-containing particles or lignocellulose particles may also be derived from wood fiber-containing plants, such as flax, hemp.
Ausgangsmaterialien für Holzteile oder Holzpartikel sind üblicherweise Starting materials for wood parts or wood particles are common
Durchforstungshölzer, Industrieresthölzer und Gebrauchthölzer sowie holzfaserhaltige Pflanzen. Thinning woods, industrial woods and used woods as well as wood fiber plants.
Die Aufbereitung zu den gewünschten lignocellulosehaltigen Partikeln, beispielsweise Holzpartikel, erfolgt nach bekannten Verfahren, siehe zum Beispiel M. Dunky, P. The preparation of the desired lignocellulose-containing particles, for example wood particles, by known methods, see for example M. Dunky, P.
Niemt, Holzwerkstoffe und Leime, S. 91-156, Springer Verlag Heidelberg, 2002. Niemt, Holzwerkstoffe und Leime, pp. 91-156, Springer Verlag Heidelberg, 2002.
Bevorzugte lignocellulosehaltige Partikel sind Holzpartikel, besonders bevorzugt Holzfasern, wie sie für die Herstellung von MDF- und HDF-Platten eingesetzt werden. Preferred lignocellulose-containing particles are wood particles, particularly preferably wood fibers, such as those used for the production of MDF and HDF boards.
Gut geeignete lignocellulosehaltige Partikel sind auch Flachs- oder Hanfpartikel, besonders bevorzugt Flachs- oder Hanffasern, wie sie für die Herstellung von MDF- und HDF-Platten eingesetzt werden können. Highly suitable lignocellulose-containing particles are also flax or hemp particles, particularly preferably flax or hemp fibers, as can be used for the production of MDF and HDF boards.
Der lignocellulosehaltige, vorzugsweise holzhaltige Stoff kann die üblichen geringen Mengen Wasser (in einer üblichen geringen Schwankungsbreite) enthalten; dieses Wasser ist bei den Gewichtsangaben der vorliegenden Anmeldung nicht berücksichtigt. The lignocellulosic, preferably wood-containing substance may contain the usual small amounts of water (in a usual small fluctuation range); This water is not included in the weight of the present application.
Die Gewichtsangabe der Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel, bezieht sich auf in üblicher dem Fachmann bekannter Weise getrocknete The weight specification of the lignocellulose particles, preferably wood particles, relates to dried in a conventional manner known to those skilled in the art
Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel. Lignocellulose particles, preferably wood particles.
Die Gewichtsangabe des Bindemittels bezieht sich im Hinblick auf die The weight of the binder refers to the
Aminoplastkomponente im Bindemittel auf den Feststoffgehalt der entsprechenden Komponente (bestimmt durch Verdunsten des Wassers bei 120 0C, innerhalb von 2 h nach, zum Beispiel, Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, Klebstoffe in der Holz- und Möbelindustrie, 2. Auflage, DRW-Verlag, Seite 268) und im Hinblick auf das Isocyanat, insbesondere das PMDI, auf die Isocyanatkomponente an sich, also zum Beispiel ohne Lösungsmittel oder Emulgiermedium. Aminoplastkomponente in the binder on the solids content of the corresponding component (determined by evaporation of water at 120 0 C, within 2 h after, for example, Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, adhesives in the wood and furniture industry, 2nd edition, DRW-Verlag , Page 268) and with regard to the isocyanate, in particular the PMDI, to the isocyanate component per se, that is, for example, without a solvent or emulsifier.
Die erfindungsgemäßen leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise holzhaltigen Stoffe haben eine mittlere Dichte von 200 bis 600 kg/m3, bevorzugt 200 bis 575 kg/m3, besonders bevorzugt 250 bis 550 kg/m3, insbesondere 300 bis 500 kg/m3.
Die Querzugsfestigkeit der erfindungsgemäßen leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise holzhaltigen Stoffe oder vorzugsweise der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffe, besonders bevorzugt mehrschichtige Holzwerkstoffe liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,1 N/mm2, bis 1 ,0 N/mm2, bevorzugt 0,3 bis 0,8 N/mm2, besonders bevorzugt 0,4 bis 0,6 N/mm2. The light lignocellulose-containing, preferably wood-containing substances according to the invention have an average density of 200 to 600 kg / m 3 , preferably 200 to 575 kg / m 3 , particularly preferably 250 to 550 kg / m 3 , in particular 300 to 500 kg / m 3 . The transverse tensile strength of the light lignocellulose-containing, preferably wood-containing materials according to the invention or preferably of the multilayer lignocellulose materials according to the invention, particularly preferably multilayer wood-based materials, is generally in the range from 0.1 N / mm 2 to 1.0 N / mm 2 , preferably 0.3 to 0 , 8 N / mm 2 , more preferably 0.4 to 0.6 N / mm 2 .
Die Bestimmung der Querzugsfestigkeit erfolgt nach EN 319. The determination of the transverse tensile strength is in accordance with EN 319.
Als mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe, vorzugsweise mehrschichtige Holzwerkstoffe kommen alle Werkstoffe in Betracht, die aus Holzfurnieren, vorzugsweise mit einer mittleren Dichte der Holzfurniere von 0,4 bis 0,85 g/cm3, gefertigt sind, beispielsweise Furnierplatten oder Sperrholzplatten oder Laminated Veneer Lumber (LVL). Suitable multilayered lignocellulosic materials, preferably multilayer wooden materials, are all materials which are made of wood veneers, preferably with an average density of the wood veneers of 0.4 to 0.85 g / cm 3 , for example veneer boards or plywood boards or laminated veneer lumber (LVL ).
Als mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe, vorzugsweise mehrschichtige As multilayered lignocellulosic materials, preferably multilayered
Holzwerkstoffe kommen besonders bevorzugt alle Werkstoffe in Betracht, die aus Lignocellulosespänen, vorzugsweise Holzspänen, vorzugsweise mit einer mittleren Dichte der Holzspäne von 0,4 bis 0,85 g/cm3 gefertigt sind, beispielsweise Spanplatten oder OSB-Platten, sowie Holzfaserwerkstoffe wie LDF-, MDF- und HDF-Platten. Wood-based materials are particularly preferably all materials which are made of lignocellulosic chips, preferably wood chips, preferably with an average density of the wood chips of 0.4 to 0.85 g / cm 3 , for example chipboard or OSB boards, and wood fiber materials such as LDF , MDF and HDF boards.
Bevorzugt sind Spanplatten und Faserplatten, insbesondere Spanplatten. Particleboard and fiberboard, in particular chipboard, are preferred.
Die mittlere Dichte der Lignocellulosepartikel, vorzugsweise der Holzpartikel der Komponente A) liegt in der Regel bei 0,4 bis 0,85 g/cm3, bevorzugt bei 0,4 bis 0,75 g/cm3, insbesondere bei 0,4 bis 0,6 g/cm3. Für die Herstellung der Holzpartikel kommt jede beliebige Holzart in Frage; gut geeignet sind beispielsweise Fichten-, Buchen-, Kiefern-, Lärchen-, Linden-, Pappeln-, Eschen-, Kastanien- oder Tannenholz, bevorzugt sind Fichten- und/oder Buchenholz, insbesondere Fichtenholz. Die Dimensionen der Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel, sind nicht kritisch und richten sich wie üblich nach dem herzustellenden Lignocellulosewerkstoff, vorzugsweise Holzwerkstoff, zum Beispiel den oben genannten Holzwerkstoffen, wie Spanplatte oder OSB. Komponete B) sind expandierte Kunststoffteilchen, vorzugsweise expandierte thermoplastische Kunststoffteilchen. The average density of the lignocellulose particles, preferably the wood particles of component A) is generally 0.4 to 0.85 g / cm 3 , preferably 0.4 to 0.75 g / cm 3 , in particular 0.4 to 0.6 g / cm 3 . For the production of wood particles any wood species comes into question; For example, spruce, beech, pine, larch, linden, poplar, ash, chestnut or fir wood are very suitable; spruce and / or beech wood, in particular spruce wood, are preferred. The dimensions of the lignocellulose particles, preferably wood particles, are not critical and, as usual, depend on the lignocellulose material to be produced, preferably wood-based material, for example the abovementioned wood-based materials, such as chipboard or OSB. Komponete B) are expanded plastic particles, preferably expanded thermoplastic particles.
Derartige expandierte Kunststoffteilchen werden üblicherweise wie folgt erhalten: Kompakte Kunststoffteilchen, welche ein ausdehnungsfähiges Medium (auch „Treibmittel" genannt) enthalten werden durch Einwirkung von Wärmenergie oder Druckänderung expandiert (oft auch als„aufgeschäumt" bezeichnet). Hierbei dehnt
sich das Treibmittel aus, die Partikel nehmen an Größe zu und Zellstrukturen entstehen. Such expanded plastic particles are usually obtained as follows: Compact plastic particles containing an expansible medium (also called "propellant") are expanded by the action of heat energy or pressure change (often referred to as "foamed"). This stretches The propellant, the particles increase in size and cell structures arise.
Dieses Expandieren wird im Allgemeinen in üblichen Aufschäumvorrichtungen, oft als „Vorschäumer" bezeichnet, durchgeführt. Derartige Vorschäumer können ortsfest installiert sein oder aber mobil sein. This expansion is generally carried out in conventional frothing devices, often referred to as "prefoamers." Such prefouchers may be stationary or mobile.
Die Expandierung kann einstufig oder mehrstufig durchgeführt werden. In der Regel werden beim einstufigen Verfahren die expandierbaren Kunststoffteilchen ohne weiteres auf die gewünschte Endgröße expandiert. The expansion can be carried out in one or more stages. As a rule, in the single-stage process, the expandable plastic particles are readily expanded to the desired final size.
In der Regel werden beim mehrstufigen Verfahren die expandierbaren Kunststoffteilchen zunächst auf eine Zwischengröße expandiert und dann in einer oder mehreren weiteren Stufen über entsprechend viele Zwischengrößen zur gewünschten Endgröße expandiert. In general, in the multi-stage process, the expandable plastic particles are first expanded to an intermediate size and then expanded in one or more further stages over a corresponding number of intermediate sizes to the desired final size.
Die oben genannten kompakten Kunststoffteilchen, hierin auch„expandierbare Kunststoffteilchen" genannt, enthalten, im Gegensatz zu den expandierten The above-mentioned compact plastic particles, also referred to herein as "expandable plastic particles", contain, in contrast to the expanded ones
Kunststoffteilchen, in der Regel keine Zellstrukturen. Plastic particles, usually no cell structures.
Diese expandierten Kunststoffteilchen haben, wenn überhaupt, nur noch einen geringen Gehalt an Treibmittel. These expanded plastic particles have little, if any, propellant content.
Die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen werden ohne weitere The resulting expanded plastic particles are without further
Zwischenschritte zur Herstellung des lignocellulosehaltigen Stoffes weiterverwendet. Intermediate steps continue to be used to produce the lignocellulose-containing substance.
Übliche Maßnahmen zur Sicherstellung der Produktion, wie Einspeisen der expandierten Kunststoffteilchen in sogenannte Pufferbehälter, welche zum Beispiel Dosierungsschwankungen der expandierten Kunststoffteilchen ausgleichen, oder auch kurze Zwischenspeicherung beispielsweise zur Treibmittelverminderung, der expandierten Kunststoffteilchen sowie das Mischen der Komponente B) mit anderen Zusätzen, beispielsweise Komponenten A), C) oder gegebenenfalls D) sind keine Zwischenschritte im Sinne dieser Erfindung. Übliche Maßnahmen zur Treibmittelverminderung expandierter Kunststoffteilchen sind zum Beispiel längere Lagerung, im allgemeinen 12 Stunden bis mehrere Tage, der expandierten Kunststoffteilchen in offenen Gefäßen oder in Gefäßen mit, für das Treibmittel, durchlässigen Wänden. Diese Lagerung findet im Allgemeinen bei Umgebungstemperatur, zum Beispiel 20 bis 30 0C, statt. Usual measures to ensure production, such as feeding the expanded plastic particles in so-called buffer container, which compensate for example Dosierungsschwankungen the expanded plastic particles, or even temporary storage, for example for propellant reduction, the expanded plastic particles and the mixing of component B) with other additives, such as components A. ), C) or optionally D) are not intermediate steps in the sense of this invention. Typical measures for propellant reduction of expanded plastic particles are, for example, prolonged storage, generally 12 hours to several days, of the expanded plastic particles in open vessels or in vessels with, for the propellant, permeable walls. This storage generally takes place at ambient temperature, for example 20 to 30 ° C.
„Treibmittelverminderung" ist hierin die mit üblichen analytischen Methoden (zum Beispiel Gaschromatographie) nachweisbare Verminderung der Treibmittel-
konzentration im Kollektiv der frisch expandierten Kunststoffteilchen mit "Propellant reduction" herein is the demonstrable reduction of propellant by conventional analytical methods (for example gas chromatography). Concentration in the collective of freshly expanded plastic particles with
fortschreitender Zeit. progressing time.
Der Ausdruck„Treibmittelverminderung" soll hier aber auch die anderen; bei längerer Lagerung der expandierten Kunststoffteilchen auftretenden Veränderungen der expandierten Kunststoffteilchen, zum Beispiel Schrumpfung oder Alterung, umfassen. The term "propellant reduction" is intended to include here also the other changes of the expanded plastic particles occurring during prolonged storage of the expanded plastic particles, for example shrinkage or aging.
Übliche Maßnahmen zur Treibmittelverminderungen können durch das Conventional measures for propellant reductions can by the
erfindungsgemäße Verfahren vermieden werden. inventive method can be avoided.
In einem gut geeigneten Verfahren werden die expandierten Kunststoffteilchen kontinuierlich zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffes In a well-suited process, the expanded plastic particles become continuous to produce the light lignocellulosic material
weiterverwendet. Das bedeutet, dass das Expandieren der expandierbaren on. That means expanding the expandable
Kunststoffteilchen zu expandierten Kunststoffteilchen und deren Weiterverwendung, vorzugsweise Förderung in die Anlage zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs, in einer zeitlich praktisch nicht unterbrochenen Prozeßkette ablaufen. Plastic particles to expanded plastic particles and their further use, preferably conveyed into the plant for the production of the light lignocellulosic material, proceed in a temporally practically uninterrupted process chain.
Bei der Förderung der expandierten Kunststoffteilchen in die Anlage zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs kann der Förderweg für die expandierten Kunststoffteilchen einen oder mehrere Pufferbehälter im Haupt- oder Nebenschluß aufweisen. In the promotion of the expanded plastic particles in the plant for the production of the light lignocellulose-containing material, the conveying path for the expanded plastic particles may have one or more buffer containers in the main or shunt.
Die Anlage zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffes umfasst in der Regel auch eine Mischvorrichtung in welcher die Komponente B) mit den anderen Komponenten gemischt wird. The plant for the production of the light lignocellulose-containing substance usually also comprises a mixing device in which the component B) is mixed with the other components.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das oben beschriebene Expandieren („Aufschäumen") der expandierbaren Kunststoffteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs durchgeführt und die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen, zum Beispiel ohne weitereIn a preferred embodiment, the above-described expanding ("foaming") of the expandable plastic particles at the site of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material is carried out and the resulting expanded plastic particles, for example without further
Maßnahmen zur Treibmittelverminderung, direkt weiterverwendet, zum Beispiel direkt in die Vorrichtung zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs, eingespeist. „Am Ort" bedeutet hierin in der Nähe, zum Beispiel im Umkreis von ungefähr 200Measures for propellant reduction, directly reused, for example, directly into the apparatus for producing the light lignocellulosic material, preferably light wood-containing substance, fed. "Locally" means nearby, for example, within a radius of about 200
Metern oder in Nachbarschaft der Vorrichtung in welcher der leichte holzhaltige Stoff hergestellt und gegebenenfalls weiterverarbeitet wird. Meters or in the vicinity of the device in which the light wood-containing material is produced and optionally further processed.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das oben beschriebene In a further preferred embodiment, the above-described
Expandieren („Aufschäumen") der expandierbaren Kunststoffteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs in einer mobilen Aufschäumvorichtung durchgeführt und die so erhaltenen
expandierten Kunststoffteilchen, zum Beispiel ohne weitere Maßnahmen zur Expanding ("foaming") of the expandable plastic particles carried out at the site of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material in a mobile Aufschäumvorichtung and the thus obtained expanded plastic particles, for example, without further measures to
Treibmittelverminderung, direkt weiterverwendet, zum Beispiel direkt in die Vorrichtung zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs, eingespeist. Propellant reduction, directly reused, for example, directly into the apparatus for producing the light lignocellulosic material, preferably light wood-containing material, fed.
„Am Ort" bedeutet hierin in der Nähe, zum Beispiel im Umkreis von ungefähr 200 Metern, oder in Nachbarschaft der Vorrichtung in welcher der leichte holzhaltige Stoff hergestellt und gegebenenfalls weiterverarbeitet wird. "Locally" herein means nearby, for example, within about 200 meters, or adjacent to the device in which the light wood-containing material is produced and optionally further processed.
„Mobile Aufschäumvorichtung" bedeutet hierin, dass die Aufschäumvorrichtung leicht auf- und abgebaut werden kann oder aber, vorzugsweise, fahrbar ist, zum Beispiel auf einem Radfahrzeug (beispielsweise Lastkraftwagen) oder Schienenfahrzeug, montiert. Fahrbare Aufschäumvorrichtungen als Lastkraftwagenaufbau werden beispielsweise von der Firma HIRSCH Servo AG, Glanegg 58, A-9555 Glanegg beschrieben. Geeignete Polymere, die den expandierbaren oder expandierten Kunststoffteilchen zugrunde liegen sind alle Polymere, vorzugsweise thermoplastische Polymere, die sich verschäumen lassen. Diese sind dem Fachmann bekannt. "Mobile frothing device" herein means that the frothing device can be easily assembled and disassembled, or, preferably, is mobile, for example, mounted on a wheeled vehicle (eg truck) or rail vehicle Mobile frothing devices as a truck body are used, for example, by HIRSCH Servo AG, Glanegg 58, A-9555 Glanegg Suitable polymers which are based on the expandable or expanded plastic particles are all polymers, preferably thermoplastic polymers, which can be foamed, which are known to the person skilled in the art.
Gut geeignete derartige Polymere sind beispielsweise Polyketone, Polysulfone, Polyoxymethylen, PVC (hart und weich), Polycarbonate, Polyisocyanurate, Well-suited such polymers are, for example, polyketones, polysulfones, polyoxymethylene, PVC (hard and soft), polycarbonates, polyisocyanurates,
Polycarbodiimide, Polyacrylimide und Polymethacrylimide, Polyamide, Polyurethane, Aminoplastharze und Phenolharze, Styrolhomopolymere (im folgenden auch als „Polystyrol" oder„Styrolpolymerisat" bezeichnet), Styrolcopolymere, C2-C10- Olefinhomopolymere, C2-Cio-Olefincopolymere und Polyester. Polycarbodiimides, polyacrylimides and polymethacrylimides, polyamides, polyurethanes, aminoplast resins and phenolic resins, styrene homopolymers (hereinafter also referred to as "polystyrene" or "styrene polymer"), styrene copolymers, C 2 -C 10 -olefin homopolymers, C 2 -C 10 -olefin copolymers and polyesters.
Bevorzugt verwendet man zur Herstellung der genannten Olefinpolymere die Preference is given to the preparation of said olefin polymers, the
1-Alkene, zum Beispiel Ethylen, Propylen, 1 -Buten, 1 -Hexen, 1-Octen. 1-alkenes, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene.
Die expandierten Kunststoffteilchen der Komponente B) weisen eine Schüttdichte, von 10 bis 100 kg/m3 auf, bevorzugt 15 bis 90 kg/m3, besonders bevorzugt 20 bis 80 kg/m3, insbesondere 40 bis 80 kg/m3. Die Schüttdichte wird üblicherweise durch Wiegen eines mit dem Schüttgut gefüllten definierten Volumens ermittelt. The expanded plastic particles of component B) have a bulk density of from 10 to 100 kg / m 3 , preferably from 15 to 90 kg / m 3 , particularly preferably from 20 to 80 kg / m 3 , in particular from 40 to 80 kg / m 3 . The bulk density is usually determined by weighing a volume filled with the bulk material.
Expandierte Kunststoffteilchen B) werden im Allgemeinen in Form von Kugeln oder Perlen mit einem mittleren Durchmesser von vorteilhaft 0,25 bis 10 mm, bevorzugt 0,4 bis 8,5 mm, insbesondere 0,4 bis 7 mm, eingesetzt. Expanded plastic particles B) are generally used in the form of spheres or beads having an average diameter of advantageously 0.25 to 10 mm, preferably 0.4 to 8.5 mm, in particular 0.4 to 7 mm.
Expandierte Kunststoffteilchenkugeln oder -perlen B) weisen vorteilhaft eine kleine Oberfläche pro Volumen auf, beispielsweise in Form eines sphärischen oder elliptischen Partikels. Expanded plastic particle beads or beads B) advantageously have a small surface area per volume, for example in the form of a spherical or elliptical particle.
Die expandierten Kunststoffteilchen-Kugeln B) sind vorteilhaft geschlossenzellig. Die Offenzelligkeit nach DIN-ISO 4590 beträgt in der Regel weniger als 30 %.
Besteht die Komponente B) aus unterschiedlichen Polymertypen, also Polymertypen denen unterschiedliche Monomere zugrunde liegen (beispielsweise Polystyrol und Polyethylen oder Polystyrol und Homo-Polypropylen oder Polyethylen und Homo- Polypropylen), so können diese in unterschiedlichen Gewichtsverhältnissen vorliegen, die allerdings, nach derzeitigem Stand des Wissens, nicht kritisch sind. The expanded plastic particle balls B) are advantageously closed-cell. The open cell density according to DIN-ISO 4590 is usually less than 30%. If component B) consists of different types of polymers, ie polymer types which are based on different monomers (for example polystyrene and polyethylene or polystyrene and homopolypropylene or polyethylene and homopolypropylene), these may be present in different weight ratios, which, however, according to the current state of the art Knowledge, not critical.
Des weiteren können den Polymeren, vorzugsweise den Thermoplasten, die den expandierbaren oder expandierten Kunststoffteilchen B) zugrunde liegen Additive, zum Beispiel UV-Stabilisatoren, Antioxydantien, Beschichtungsmittel, Hydrophobierungs- mittel, Keimbildner, Weichmacher, Flammschutzmittel, lösliche und unlösliche anorganische und/oder organische Farbstoffe, Pigmente, und athermane Partikel, wie Ruß, Graphit oder Aluminiumpulver, gemeinsam oder räumlich getrennt als In addition, the polymers, preferably the thermoplastics which underlie the expandable or expanded plastic particles B), may contain additives, for example UV stabilizers, antioxidants, coating agents, water repellents, nucleating agents, plasticizers, flameproofing agents, soluble and insoluble inorganic and / or organic compounds Dyes, pigments, and athermane particles, such as carbon black, graphite or aluminum powder, together or spatially separated as
Zusatzstoffe zugegeben werden. Zum expandieren der expandierbaren Kunststoffteilchen können alle dem Fachmann bekannten Treibmittel verwendet werden, beispielsweise aliphatische C3- bis C10- Kohlenwasserstoffe, wie Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, Neopentan cyclo-Pentan und/oder Hexan und dessen Isomere, Alkohole, Ketone, Ester, Ether oder halogenierte Kohlenwasserstoffe. Add additives. For expanding the expandable plastic particles it is possible to use all blowing agents known to the person skilled in the art, for example aliphatic C 3 - to C 10 -hydrocarbons, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane-cyclo-pentane and / or hexane and its isomers, Alcohols, ketones, esters, ethers or halogenated hydrocarbons.
Der Gehalt an Treibmittel in den expandierbaren Kunststoffteilchen liegt im Bereich von 0,01 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 3,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die treibmittelhaltigen expandierbaren Kunststoffteilchen. The content of blowing agent in the expandable plastic particles is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0, 5 to 3.5 wt .-%, each based on the propellant-containing expandable plastic particles.
Vorzugsweise verwendet man Styrolhomopolymerisat (hierin auch einfach„Polystyrol" genannt) und/oder Styrolcopolymerisat als einzige Kunststoffteilchen-Komponente in der Komponente B). Derartiges Polystyrol und/oder Styrolcopolymerisat kann nach allen den Fachmann bekannten Polymerisierungsverfahren hergestellt werden, siehe z. B. Ullmann's Encyclopedia, Sixth Edition, 2000 Electronic Release oder Kunststoff-Handbuch 1996, Band 4„Polystyrol" , Seiten 567 bis 598. Die Herstellung des expandierbaren Polystyrols und/oder Styrolcopolymerisats erfolgt in der Regel in an sich bekannter Weise durch Suspensionspolymerisation oder mittels Extrusionsverfahren. Preferably, styrene homopolymer (also referred to simply as "polystyrene" herein) and / or styrene copolymer is used as the sole plastic component in component B. Such polystyrene and / or styrene copolymer can be prepared by any polymerization method known to those skilled in the art, see, for example, Ullmann's Encyclopedia, Sixth Edition, 2000 Electronic Release or Plastics Handbook 1996, Volume 4 "Polystyrene", pages 567 to 598. The production of the expandable polystyrene and / or styrene copolymer is generally carried out in a conventional manner by suspension or by extrusion.
Bei der Suspensionspolymerisation wird Styrol, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Comonomere in wässriger Suspension in Gegenwart eines üblichen In the suspension polymerization is styrene, optionally with the addition of further comonomers in aqueous suspension in the presence of a conventional
Suspensionsstabilisators mittels radikalbildender Katalysatoren polymerisiert. Das Treibmittel und gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe können dabei bei der
Polymerisation mit vorgelegt werden oder im Laufe der Polymerisation oder nach beendeter Polymerisation dem Ansatz zugefügt werden. Die erhaltenen periförmigen, mit Treibmittel imprägnierten, expandierbaren Styrolpolymerisate werden nach beendeter Polymerisation von der wässrigen Phase abgetrennt, gewaschen, getrocknet und gesiebt. Suspension stabilizer polymerized by means of radical-forming catalysts. The propellant and optionally other additives can thereby in the Be submitted to polymerization or be added to the approach in the course of polymerization or after completion of the polymerization. The resulting peribular, impregnated with blowing agent, expandable styrene polymers are separated after the polymerization from the aqueous phase, washed, dried and sieved.
Bei dem Extrusionsverfahren wird das Treibmittel beispielsweise über einen Extruder in das Polymer eingemischt, durch eine Düsenplatte gefördert und unter Druck zu Partikeln oder Strängen granuliert. In the extrusion process, the blowing agent is mixed for example via an extruder in the polymer, conveyed through a nozzle plate and granulated under pressure to particles or strands.
Als Treibmittel zur Herstellung des expandierbaren Polystyrols und/oder As blowing agent for the preparation of the expandable polystyrene and / or
Styrolcopolymerisats können alle dem Fachmann bekannten und bereits oben genannten Treibmittel verwendet werden, beispielsweise aliphatische C3- bis C10- Kohlenwasserstoffe, wie Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, Neopentan cyclo-Pentan und/oder Hexan und dessen Isomere, Alkohole, Ketone, Ester, Ether oder halogenierte Kohlenwasserstoffe. Styrene copolymer can be used all blowing agents known to those skilled in the art and already mentioned above, for example aliphatic C3 to C10 hydrocarbons, such as propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, neopentane cyclo-pentane and / or hexane and its isomers, Alcohols, ketones, esters, ethers or halogenated hydrocarbons.
Bevorzugt wird das Treibmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus n-Pentan, Isopentan, Neopentan und Cyclopentan, .Besonders bevorzugt wird ein handels- übliches Pentanisomerengemisch aus n-Pentan und iso-Pentanverwendet. The propellant is preferably selected from the group consisting of n-pentane, isopentane, neopentane and cyclopentane. It is particularly preferred to use a commercial pentane isomer mixture of n-pentane and isopentane.
Der Gehalt an Treibmittel im expandierbaren Polystyrol oder Styrolcopolymerisat liegt im Bereich von 0,01 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 3,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das treibmittelhaltige expandierbare Polystyrol oder Styrolcopolymerisat. The content of blowing agent in the expandable polystyrene or styrene copolymer is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0 , 5 to 3.5 wt .-%, each based on the propellant-containing expandable polystyrene or styrene copolymer.
Der Gehalt an C3- bis Cio-Kohlenwasserstoffe als Treibmittel im expandierbaren Polystyrol oder Styrolcopolymerisat liegt im Bereich von 0,01 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 3,5 Gew.-%, jeweils, bezogen auf das treibmittelhaltige expandierbare Polystyrol oder Styrolcopolymerisat. The content of C3 to Cio hydrocarbons as blowing agent in the expandable polystyrene or styrene copolymer is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt. -%, most preferably 0.5 to 3.5 wt .-%, each based on the propellant-containing expandable polystyrene or styrene copolymer.
Der Gehalt an Treibmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus n-Pentan, Isopentan, Neopentan und Cyclopentan, im expandierbaren Polystyrol oder The content of blowing agent selected from the group consisting of n-pentane, isopentane, neopentane and cyclopentane, in expandable polystyrene or
Styrolcopolymerisat liegt im Bereich von 0,01 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 3,5 Gew.-%, jeweils, bezogen auf das treibmittelhaltige expandierbare Polystyrol oder Styrolcopolymerisat. Der Gehalt an Treibmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus n-Pentan,Styrene copolymer is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0.5 to 3.5 wt. -%, respectively, based on the propellant-containing expandable polystyrene or styrene copolymer. The content of propellant selected from the group consisting of n-pentane,
Isopentan, Neopentan und Cyclopentan, im expandierbaren Polystyrol liegt im Bereich von 0,01 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis
4 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 3,5 Gew.-%, jeweils, bezogen auf das treibmittelhaltige expandierbare Polystyrol. Isopentane, neopentane and cyclopentane, in the expandable polystyrene is in the range of 0.01 to 7 wt .-%, preferably 0.01 to 4 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 4 wt .-%, most preferably 0.5 to 3.5 wt .-%, each, based on the blowing agent-containing expandable polystyrene.
Die oben beschriebenen bevorzugten oder (ganz) besonders bevorzugten The preferred or (most) particularly preferred ones described above
expandierbaren Styrolpolymerisaten oder expandierbaren Styrolcopolymerisate haben einen relativ geringen Gehalt an Treibmittel. Derartige Polymerisate werden auch als „treibmittelarm" bezeichnet. Ein gut geeignetes Verfahren zu Herstellung von treibmittelarmen expandierbarem Polystyrol oder expandierbarem Styrolcopolymerisat wird in US 5,112,875 beschrieben auf das hierin ausdrücklich Bezug genommen wird. Expandable styrene polymers or expandable styrene copolymers have a relatively low content of blowing agent. Such polymers are also referred to as "low blowing agent." A well-suited process for producing low-blowing expandable polystyrene or expandable styrene copolymer is described in US 5,112,875, which is incorporated herein by reference.
Des weiteren können den Styrolpolymerisaten oder oder Styrolcopolymerisaten Additive, zum Beispiel UV-Stabilisatoren, Antioxydantien, Beschichtungsmittel, Hydrophobierungsmittel, Keimbildner, Weichmacher, Flammschutzmittel, lösliche und unlösliche anorganische und/oder organische Farbstoffe, Pigmente, und athermane Partikel, wie Ruß, Graphit oder Aluminiumpulver, gemeinsam oder räumlich getrennt als Zusatzstoffe zugegeben werden. Furthermore, the styrene polymers or styrene copolymers, additives, for example UV stabilizers, antioxidants, coating agents, water repellents, nucleating agents, plasticizers, flame retardants, soluble and insoluble inorganic and / or organic dyes, pigments, and athermane particles such as carbon black, graphite or aluminum powder , be added together or separately as additives.
Wie beschrieben können auch Styrolcopolymerisate eingesetzt werden. Vorteilhaft weisen diese Styrolcopolymerisate mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-%, einpolymerisiertes Styrol auf. Als Comonomere kommen z. B. α-Methyl- styrol, kernhalogenierte Styrole, Acrylnitril, Ester der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen mit 1 bis 8 C-Atomen, N-Vinylcarbazol, Maleinsäure(anhydrid), As described, styrene copolymers can also be used. These styrene copolymers advantageously have at least 50% by weight, preferably at least 80% by weight, of copolymerized styrene. As comonomers come z. B. α-methyl styrene, nuclear halogenated styrenes, acrylonitrile, esters of acrylic or methacrylic acid of alcohols having 1 to 8 carbon atoms, N-vinylcarbazole, maleic acid (anhydride),
(Meth)acrylamide und/oder Vinylacetat in Betracht. Vorteilhaft kann das Polystyrol und/oder Styrolcopolymerisat eine geringe Menge eines Kettenverzweigers einpolymerisiert enthalten, d. h. einer Verbindung mit mehr als einer, vorzugsweise zwei Doppelbindungen, wie Divinylbenzol, Butadien und/oder Butandioldiacrylat. Der Verzweiger wird im Allgemeinen in Mengen von 0,0005 bis 0,5 Mol-%, bezogen auf Styrol, verwendet. (Meth) acrylamides and / or vinyl acetate into consideration. Advantageously, the polystyrene and / or styrene copolymer in copolymerized form contain a small amount of a chain splitter, d. H. a compound having more than one, preferably two, double bonds, such as divinylbenzene, butadiene and / or butanediol diacrylate. The branching agent is generally used in amounts of from 0.0005 to 0.5 mol%, based on styrene.
Bevorzugt werden Styrolpolymerisate oder Styrolcopolymerisate mit einem Preference is given to styrene polymers or styrene copolymers having a
Molekulargewicht im Bereich von 70.000 bis 400.000 g/mol, besondersbevorzugt 190.000 bis 400.000 g/mol, ganz besonders bevorzugt 210.000 bis 400.000 g/mol eingesetzt. Molecular weight in the range of 70,000 to 400,000 g / mol, more preferably 190,000 to 400,000 g / mol, most preferably 210,000 to 400,000 g / mol used.
Auch Mischungen verschiedener Styrol(co)polymerisate können verwendet werden. Mixtures of different styrene (co) polymers can also be used.
Gut geeignete Styrolhomopolymerisate oder Styrolcopolymerisate sind glasklares Polystyrol (GPPS), Schlagzähpolystyrol (HIPS), anionisch polymerisiertes Polystyrol oder Schlagzähpolystyrol (A-IPS), Styrol-α-Methylstyrol-copolymere, Acrylnitril-Highly suitable styrene homopolymers or styrene copolymers are glass clear polystyrene (GPPS), impact polystyrene (HIPS), anionically polymerized polystyrene or impact polystyrene (A-IPS), styrene-α-methylstyrene copolymers, acrylonitrile
Butadien-Styrolpolymerisate (ABS), Styrol-Acrylnitril (SAN), Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), Methylacrylat-Butadien-Styrol (MBS), Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-
Styrol (MABS)-Polymerisate oder Mischungen davon oder mit Polyphenylenether (PPE) eingesetzt. Butadiene-styrene polymers (ABS), styrene-acrylonitrile (SAN), acrylonitrile-styrene-acrylic ester (ASA), methyl acrylate-butadiene-styrene (MBS), methyl methacrylate-acrylonitrile-butadiene- Styrene (MABS) polymers or mixtures thereof or with polyphenylene ether (PPE) used.
Besonders bevorzugt wird ein Styrolhomopolymerisat mit einem Molekulargewicht im Bereich von 70.000 bis 400.000 g/mol, besonders bevorzugt 190.000 bis 400.000 g/mol, ganz besonders bevorzugt 210.000 bis 400.000 g/mol eingesetzt. Particular preference is given to using a styrene homopolymer having a molecular weight in the range from 70,000 to 400,000 g / mol, particularly preferably 190,000 to 400,000 g / mol, very particularly preferably 210,000 to 400,000 g / mol.
Für die Herstellung von expandiertem Polystyrol als Komponente B) und/oder expandiertem Styrolcopolymerisat als Komponente B) werden im allgemeinen die expandierbaren Styrolhomopolymerisate oder expandierbaren Styrolcopolymerisate in bekannter Weise durch Erhitzen auf Temperaturen oberhalb ihres Erweichungspunkts, beispielsweise mit Heißluft oder vorzugsweise Dampf und oder Druckänderung- expandiert (oft auch als„aufgeschäumt" bezeichnet), wie zum Beispiel in Kunststoff Handbuch 1996, Band 4„Polystyrol" , Hanser 1996, Seiten 640 bis 673 oder US 5,1 12,875 beschrieben. For the production of expanded polystyrene as component B) and / or expanded styrene copolymer as component B), in general the expandable styrene homopolymers or expandable styrene copolymers are expanded by heating to temperatures above their softening point, for example with hot air or preferably with steam and / or pressure change (often referred to as "foamed"), as described for example in Kunststoff Handbuch 1996, Volume 4 "polystyrene", Hanser 1996, pages 640-673 or US 5,112,875.
Das expandierbare Polystyrol oder expandierbare Styrolcopolymerisat ist in der Regel in an sich bekannter Weise durch Suspensionspolymerisation oder mittels The expandable polystyrene or expandable styrene copolymer is usually in a conventional manner by suspension or by means of polymerization
Extrusionsverfahren wie oben beschrieben erhältlich. Extrusion process as described above available.
Beim Expandieren dehnt sich das Treibmittel aus, die Polymerpartikel nehmen an Größe zu und Zellstrukturen entstehen. During expansion, the propellant expands, the polymer particles increase in size and cell structures are formed.
Dieses Expandieren wird im Allgemeinen in üblichen Aufschäumvorrichtungen, oft als „Vorschäumer" bezeichnet, durchgeführt. Derartige Vorschäumer können ortsfest installiert sein oder aber mobil sein. This expansion is generally carried out in conventional frothing devices, often referred to as "prefoamers." Such prefouchers may be stationary or mobile.
Die Expandierung kann einstufig oder mehrstufig durchgeführt werden. In der Regel werden beim einstufigen Verfahren die expandierbaren Polystyrolteilchen oder expandierbaren Styrolcopolymerteilchen ohne weiteres auf die gewünschte Endgröße expandiert. The expansion can be carried out in one or more stages. In general, in the one-step process, the expandable polystyrene particles or expandable styrene copolymer particles are readily expanded to the desired final size.
In der Regel werden beim mehrstufigen Verfahren die expandierbaren In general, in the multi-stage process, the expandable
Polystyrolteilchen oder expandierbaren Styrolcopolymerteilchen zunächst auf eine Zwischengröße expandiert und dann in einer oder mehreren weiteren Stufen über entsprechend viele Zwischengrößen zur gewünschten Endgröße expandiert. Polystyrene particles or expandable Styrolcopolymerteilchen initially expanded to an intermediate size and then expanded in one or more further stages over a corresponding number of intermediate sizes to the desired final size.
Vorzugsweise wird die Expandierung einstufig durchgeführt. Die expandierbaren Polystyrolteilchen (Styrolhomopolymerisat-Teilchen) oder expandierbaren Styrolcopolymerteilchen enthalten, im Gegensatz zu den expandierten
Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen, in der Regel keine Zellstrukturen. Preferably, the expansion is carried out in one stage. The expandable polystyrene particles (styrene homopolymer particles) or expandable styrene copolymer particles contain, in contrast to the expanded ones Polystyrene particles or expanded Styrolcopolymerteilchen, usually no cell structures.
Der Gehalt an Treibmittel im expandierten Styrolhomopolymerisat (Polystyrol) oder expandierten Styrolcopolymerisat, vorzugsweise expandierten Styrolhomopolymerisat, liegt im Bereich von 0 bis 5,5 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 2,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das expandierte Polystyrol oder expandierte Styrolcopolymerisat. The content of blowing agent in the expanded styrene homopolymer (polystyrene) or expanded styrene copolymer, preferably expanded Styrolhomopolymerisat, is in the range of 0 to 5.5 wt .-%, preferably 0 to 3 wt .-%, particularly preferably 0 to 2.5 wt. -%, most preferably 0 to 2 wt .-%, each based on the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer.
0 Gew.-% bedeutet hierin, dass kein Treibmittel mit den üblichen Nachweisverfahren nachgewiesen werden kann. 0 wt .-% means herein that no propellant can be detected by the usual detection methods.
Die so erhaltenen expandierten Polystyrolteilchen oder expandierte The expanded polystyrene particles thus obtained or expanded
Styrolcopolymerteilchen werden ohne weitere Zwischenschritte zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffes weiterverwendet. Styrene copolymer particles are used without further intermediate steps for the production of the light lignocellulose-containing substance.
Übliche Maßnahmen zur Sicherstellung der Produktion, wie Einspeisen der expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen in sogenannte Pufferbehälter, welche zum Beispiel Dosierungsschwankungen der expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen Usual measures to ensure production, such as feeding the expanded polystyrene particles or expanded Styrolcopolymerteilchen in so-called buffer tank, which, for example, metering variations of the expanded polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen
ausgleichen, oder auch kurze Zwischenspeicherung beispielsweise zur compensate, or even short caching for example to
Treibmittelverminderung, der expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen sowie das Mischen der expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen mit anderen Zusätzen, beispielsweise Propellant reduction, the expanded polystyrene particles or expanded Styrolcopolymerteilchen and the mixing of the expanded polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen with other additives, for example
Komponenten A), C) oder gegebenenfalls D) sind keine Zwischenschritte im Sinne dieser Erfindung. Components A), C) or optionally D) are not intermediate steps in the sense of this invention.
Übliche Maßnahmen zur Treibmittelverminderung expandierter Polystyrolteilchen oder expandierter Styrolcopolymerteilchen sind zum Beispiel längere Lagerung, im Conventional measures for reducing the blowing agent of expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles are, for example, longer storage, in the
Allgemeinen 12 Stunden bis mehrere Tage, der expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen in offenen Gefäßen oder in Gefäßen mit, für das Treibmittel, durchlässigen Wänden. Diese Lagerung findet im Allgemeinen bei Umgebungstemperatur, zum Beispiel 20 bis 30 0C, statt. Generally 12 hours to several days, of the expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles in open vessels or vessels with permeable walls for the propellant. This storage generally takes place at ambient temperature, for example 20 to 30 ° C.
„Treibmittelverminderung" ist hierin die mit üblichen analytischen Methoden (zum Beispiel Gaschromatographie) nachweisbare Verminderung der Treibmittelkonzentration im Kollektiv der frisch expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen mit fortschreitender Zeit. "Propellant reduction" herein is the detectable reduction in propellant concentration in the collective of freshly expanded polystyrene particles or expanded styrenic copolymer particles with time as measured by conventional analytical techniques (for example, gas chromatography).
Der Ausdruck„Treibmittelverminderung" soll hier aber auch die anderen, bei längerer Lagerung der expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen, auftretenden Veränderungen der expandierten Polystyrolteilchen oder
expandierte Styrolcopolymerteilchen, zum Beispiel Schrumpfung oder Alterung, umfassen. The term "propellant reduction" is intended here but also the other, with prolonged storage of the expanded polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen, occurring changes in the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer particles, for example, shrinkage or aging, include.
Übliche Maßnahmen zur Treibmittelverminderungen können durch das erfindungs- gemäße Verfahren vermieden werden. Conventional measures for reducing the blowing agent can be avoided by the method according to the invention.
In einem gut geeigneten Verfahren werden die expandierten Polystyrolteilchen oder expandierte Styrolcopolymerteilchen kontinuierlich zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffes weiterverwendet. Das bedeutet, dass das Expandieren der expandierbaren Polystyrolteilchen oder expandierbaren Styrolcopolymerteilchen zu expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen und deren Weiterverwendung, vorzugsweise Förderung in die Anlage zur Herstellung des lignocellulosehaltigen Stoffs, in einer zeitlich praktisch nicht unterbrochenen In a well-suited process, the expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles are continuously used to make the light lignocellulosic material. That is, expanding the expandable polystyrene particles or expandable styrenic copolymer particles into expanded polystyrene particles or expanded styrenic copolymer particles and their further use, preferably delivery to the plant for producing the lignocellulosic material, in a virtually uninterrupted time
Prozeßkette ablaufen. Expire process chain.
Die Anlage zur Herstellung des lignocellulosehaltigen Stoffes umfasst in der Regel auch eine Mischvorrichtung in welcher die Komponente B) mit den anderen The plant for producing the lignocellulose-containing substance usually also comprises a mixing device in which the component B) with the other
Komponenten gemischt wird. Bei der Förderung der expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Components is mixed. In the promotion of expanded polystyrene particles or expanded
Styrolcopolymerteilchen in die Anlage zur Herstellung des leichten Styrolcopolymerteilchen in the plant for the production of light
lignocellulosehaltigen Stoffs kann der Förderweg für die expandierten lignocellulosic material may be the route of the expanded
Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen einen oder mehrere Pufferbehälter im Haupt- oder Nebenschluss enthalten. Polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen contain one or more buffer containers in the main or shunt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das oben beschriebene Expandieren („Aufschäumen") der expandierbaren Polystyrolteilchen oder expandierbaren In a preferred embodiment, the above-described expanding ("foaming") of the expandable polystyrene particles or expandable
Styrolcopolymerteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs durchgeführt und die so erhaltenen expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen ohne weitere Maßnahmen, zum Beispiel zur Treibmittelverminderung, direkt Styrolcopolymerteilchen carried out at the place of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material and the resulting expanded polystyrene or expanded Styrolcopolymerteilchen without further measures, for example, for propellant reduction, directly
weiterverwendet, zum Beispiel direkt in die Vorrichtung zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs, eingespeist. „Am Ort" bedeutet hierin in der Nähe, zum Beispiel im Umkreis von ungefähr 200 Metern, oder in Nachbarschaft der Vorrichtung in welcher der leichte holzhaltige Stoff hergestellt und gegebenenfalls weiterverarbeitet wird. further used, for example, directly into the apparatus for producing the light lignocellulosic material, preferably light wood-containing material, fed. "Locally" herein means nearby, for example, within about 200 meters, or adjacent to the device in which the light wood-containing material is produced and optionally further processed.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das oben beschriebene In a further preferred embodiment, the above-described
Expandieren („Aufschäumen") der expandierbaren Polystyrolteilchen oder Expanding ("foaming") the expandable polystyrene particles or
expandierbaren Styrolcopolymerteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs in einer mobilen Aufschäumvorrichtung durchgeführt und die so erhaltenen expandierten
Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen, zum Beispiel ohne weitere Maßnahmen zur Treibmittelverminderung, direkt weiterverwendet, zum Beispiel direkt in die Vorrichtung zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs eingespeist.„Am Ort" bedeutet hierin in der Nähe, zum Beispiel im Umkreis von ungefähr 200 Metern, oder in Nachbarschaft der Vorrichtung in welcher der leichte holzhaltige Stoff hergestellt und gegebenenfalls weiterverarbeitet wird. expandable Styrolcopolymerteilchen carried out at the place of production of the light lignocellulosic, preferably light wood-containing material in a mobile foaming and the resulting expanded Polystyrene particles or expanded styrenic copolymer particles, for example, without further measures for propellant reduction, directly used further, for example fed directly into the apparatus for producing the light lignocellulosic material, preferably light wood-containing material. "Locally" herein means nearby, for example in the vicinity of about 200 meters, or in the vicinity of the device in which the light wood-containing material is produced and optionally further processed.
„Mobile Aufschäumvorrichtung" bedeutet hierin, dass die Aufschäumvorrichtung leicht auf- und abgebaut werden kann oder aber, vorzugsweise, fahrbar ist, zum Beispiel auf einem Radfahrzeug (beispielsweise Lastkraftwagen) oder Schienenfahrzeug, montiert."Mobile frothing device" herein means that the frothing device can be easily assembled and disassembled, or, preferably, is mobile, for example, mounted on a wheeled vehicle (eg, truck) or railcar.
Fahrbare Aufschäumvorrichtungen als Lastkraftwagenaufbau werden beispielsweise von der Firma HIRSCH Servo AG,Glanegg 58, A-9555 Glanegg beschrieben. Mobile foaming devices as a truck body are described for example by the company HIRSCH Servo AG, Glanegg 58, A-9555 Glanegg.
Das expandierte Polystyrol oder expandierte Styrolcopolymerisat weist vorteilhaft eine Schüttdichte, von 10 bis 100 kg/m3 auf, bevorzugt 15 bis 90 kg/m3, besonders bevorzugt 20 bis 80 kg/m3, insbesondere 40 bis 80 kg/m3. The expanded polystyrene or expanded styrene copolymer advantageously has a bulk density of from 10 to 100 kg / m 3 , preferably from 15 to 90 kg / m 3 , particularly preferably from 20 to 80 kg / m 3 , in particular from 40 to 80 kg / m 3 .
Das expandierte Polystyrol oder expandierte Styrolcopolymerisat wird vorteilhaft in Form von Kugeln oder Perlen mit einem mittleren Durchmesser im Bereich von 0,25 bis 10 mm, bevorzugt im Bereich von 0,4 bis 8,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,4 bis 7 mm eingesetzt. The expanded polystyrene or expanded styrene copolymer is advantageously in the form of spheres or beads having an average diameter in the range of 0.25 to 10 mm, preferably in the range of 0.4 to 8.5 mm, in particular in the range of 0.4 to 7 mm inserted.
Die expandierten Polystyrol- oder expandierten Styrolcopolymerisat-Kugeln weisen vorteilhaft eine kleine Oberfläche pro Volumen auf,beispielsweise in Form eines sphärischen oder elliptischen Partikels. The expanded polystyrene or expanded styrene copolymer spheres advantageously have a small surface area per volume, for example in the form of a spherical or elliptical particle.
Die expandierten Polystyrol- oder expandierten Styrolcopolymerisat-Kugeln sind vorteilhaft geschlossenzellig. Die Offenzelligkeit nach DIN-ISO 4590 beträgt in der Regel weniger als 30 %. The expanded polystyrene or expanded styrene copolymer spheres are advantageously closed-cell. The open cell density according to DIN-ISO 4590 is usually less than 30%.
Üblicherweise weist das expandierbare Polystyrol oder expandierbare Styrolcopolymerisat oder das expandierte Polystyrol oder expandierte Styrolcopolymerisat eine antistatische Beschichtung auf. Als Antistatikum können die in der Technik üblichen und gebräuchlichen Substanzen verwendet werden. Beispiele sind N,N-Bis(2-hydroxyethyl)-Ci2-Ci8-alkylamine, Usually, the expandable polystyrene or expandable styrene copolymer or the expanded polystyrene or expanded styrene copolymer has an antistatic coating. As antistatic agents, the usual and common in the art substances can be used. Examples are N, N-bis (2-hydroxyethyl) -Ci 2 -C 18 -alkylamines,
Fettsäurediethanolamide, Cholinesterchloride von Fettsäuren, Ci2-C2o-Alkylsulfonate, Ammoniumsalze. Geeignete Ammoniumsalze enthalten am Stickstoff neben Alkylgruppen 1 bis 3 hydroxylgruppenhaltige organische Reste.
Geeignete quaternäre Ammoniumsalze sind beispielsweise solche, die am Stickstoff- Kation 1 bis 3, vorzugsweise 2, gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, und 1 bis 3, vorzugsweise 2 gleiche oder Fatty acid diethanolamides, choline ester chlorides of fatty acids, C 12 -C 20 -alkyl sulfonates, ammonium salts. Suitable ammonium salts contain on nitrogen in addition to alkyl groups 1 to 3 hydroxyl-containing organic radicals. Suitable quaternary ammonium salts are, for example, those having on the nitrogen cation 1 to 3, preferably 2, identical or different alkyl radicals having 1 to 12, preferably 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 3, preferably 2, the same or
verschiedene Hydroxyalkyl- oder Hydroxyalkylpolyoxyalkylen-Reste gebunden enthalten, mit einem beliebigen Anion, wie Chlorid, Bromid, Acetat, Methylsulfat oder p- Toluolsulfonat. containing various hydroxyalkyl or hydroxyalkylpolyoxyalkylene radicals bonded, with any anion, such as chloride, bromide, acetate, methyl sulfate or p-toluenesulfonate.
Die Hydroxyalkyl- und Hydroxyalkyl-polyoxyalkylen-Reste sind solche, die durch Oxyalkylierung eines Stickstoff-gebundenen Wasserstoffatoms entstehen und leiten sich von 1 bis 10 Oxyalkylenresten, insbesondere Oxyethylen- und Oxypropylen- Resten ab. The hydroxyalkyl and hydroxyalkyl-polyoxyalkylene radicals are those which are formed by oxyalkylation of a nitrogen-bonded hydrogen atom and are derived from 1 to 10 oxyalkylene radicals, in particular oxyethylene and oxypropylene radicals.
Besonders bevorzugt wird als Antistatikum ein quartäres Ammoniumsalz oder ein Alkalisalz, insbesondere Natriumsalz eines C12-C20 Alkansulfonats oder Mischungen davon eingesetzt. Die Antistatika können in der Regel sowohl als Reinsubstanz als auch in Form einer wässrigen Lösung zugegeben werden. Particular preference is given to using as antistatic agent a quaternary ammonium salt or an alkali metal salt, in particular the sodium salt of a C 12 -C 20 alkanesulfonate or mixtures thereof. The antistatic agents can generally be added both as a pure substance and in the form of an aqueous solution.
Das Antistatikum kann beim Verfahren zur Herstellung von Polystyrol oder The antistatic agent can be used in the process of producing polystyrene or
Styrolcopolymerisat analog den üblichen Zusatzstoffen zugesetzt werden oder nach der Herstellung der Polystyrolpartikel als Beschichtung aufgetragen werden. Styrene copolymer be added analogously to the usual additives or applied after the preparation of the polystyrene particles as a coating.
Das Antistatikum wird vorteilhaft in einer Menge von 0,05 bis 6 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Polystyrol oder Styrolcopolymerisat, eingesetzt. Die expandierten Kunststoffteilchen B), vorzugsweise expandierte Polystyrolteilchen oder expandierte Styrolcopolymerteilchen, liegen vorteilhaft auch nach dem The antistatic agent is advantageously used in an amount of 0.05 to 6 wt .-%, preferably 0.1 to 4 wt .-%, based on the polystyrene or styrene copolymer. The expanded plastic particles B), preferably expanded polystyrene particles or expanded Styrolcopolymerteilchen, are advantageously also after the
Verpressen zum leichten Lignocellulosewerkstoff, vorzugsweise leichten Holzwerkstoff, vorzugsweise mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoff, besonders bevorzugt mehrschichtigen Holzwerkstoff, in einem Zustand vor, in welchem ihre ursprüngliche Form noch erkennbar ist. Gegebenenfalls kann es zu einem Schmelzen der expandierten Kunststoffteilchen, die sich auf der Oberfläche des leichten Pressing the light lignocellulose material, preferably light wood material, preferably multilayer lignocellulosic material, more preferably multilayer wood material, in a state before, in which their original shape is still recognizable. Optionally, melting of the expanded plastic particles that are on the surface of the lightweight material may occur
lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs oder vorzugsweise des mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffs, vorzugsweise Holzwerkstoffs befinden, kommen. lignocellulosic, preferably light wood-containing material or preferably of the multilayer lignocellulosic material, preferably wood-based material come.
Die Gesamtmenge der expandierten Kunststoffteilchen B), bezogen auf den leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoff, liegt im Bereich von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 12 Gew.-%. Die Gesamtmenge der expandierten Kunststoffteilchen B) mit Polystyrol und/oder Styrolcopolymerisat als einziger Kunststoffteilchen-Komponente, bezogen auf den leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoff, liegt im
Bereich von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 bis 12 Gew.-%. The total amount of the expanded plastic particles B), based on the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing material, is in the range of 1 to 15 wt .-%, preferably 3 to 15 wt .-%, particularly preferably 3 to 12 wt .-%. The total amount of expanded plastic particles B) with polystyrene and / or styrene copolymer as the only plastic particle component, based on the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing material, is in Range of 1 to 15 wt .-%, preferably 3 to 15 wt .-%, particularly preferably 3 to 12 wt .-%.
Als vorteilhaft hat sich die Abstimmung der Dimensionen der oben beschriebenen expandierten Kunststoffteilchen B), vorzugsweise expandierte Polystyrolteilchen oder expandierte Styrolcopolymerteilchen, auf die Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel A) oder vice versa herausgestellt. It has proven advantageous to match the dimensions of the above-described expanded plastic particles B), preferably expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles, to the lignocellulose particles, preferably wood particles A) or vice versa.
Diese Abstimmung wird im Folgenden durch die Beziehung der jeweiligen d'-Werte (aus der Rosin-Rammler-Sperling-Bennet-Funktion) der Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel A) und der expandierten Kunststoffteilchen B) ausgedrückt. This tuning is expressed below by the relationship of the respective d'values (from the Rosin-Rammler-Sperling-Bennet function) of the lignocellulose particles, preferably wood particles A) and the expanded plastic particles B).
Die Rossin-Rammler-Sperling-Bennet-Funktion ist zum Beispiel in DIN 66145 beschrieben. The Rossin-Rammler-Sperling-Bennet function is described for example in DIN 66145.
Zur Ermittlung der d'-Werte führt man Siebanalysen zunächst zur Ermittlung der Partikelgrößenverteilung der expandierten Kunststoffteilchen B) und To determine the d'values, sieve analyzes are first carried out to determine the particle size distribution of the expanded plastic particles B) and
Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel A) analog DIN 66165, Teil 1 und 2 durch. Lignocellulose particles, preferably wood particles A) analogous to DIN 66165, part 1 and 2 by.
Die Werte aus der Siebanalyse werden dann in die Rosin-Rammler-Sperling-Bennet- Funktion eingesetzt und d' berechnet. The values from the sieve analysis are then used in the Rosin-Rammler-Sperling-Bennet function and calculated d '.
Die Rosin-Rammler-Sperling-Bennet-Funktion ist : The Rosin-Rammler-Sperling-Bennet function is:
R=100*exp(-(d/d')n)) R = 100 * exp (- (d / d ') n ))
Mit folgenden Bedeutungen der Parameter: With the following meanings of the parameters:
R Rest (Gew.-%) der auf dem jeweiligen Siebboden verbleibt R remainder (wt.%) Remaining on the respective sieve bottom
d Partikelgröße d particle size
d' Partikelgröße bei 36,8 Gew.-% Rest d 'particle size at 36.8 wt% balance
n Breite der Partikelgrößen-Verteilung n width of particle size distribution
Gut geeignete Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel A) haben einen d'- Wert gemäß Rosin-Rammler-Sperling-Bennet (Definition und Bestimmung des d'- Wertes wie oben beschrieben) im Bereich von 0,1 bis 5,0, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 3,0 und besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2,75. Highly suitable lignocellulose particles, preferably wood particles A) have an d 'value according to Rosin-Rammler-Sperling-Bennet (definition and determination of the d value as described above) in the range from 0.1 to 5.0, preferably in the range of 0.3 to 3.0, and more preferably in the range of 0.5 to 2.75.
Gut geeignete leichte lignocellulosehaltigen, vorzugsweise holzhaltige Stoffe oder mehrschichtige Lignocellulosewerkstoffe, vorzugsweise mehrschichtige Holzwerkstoffe erhält man, wenn für die d'-Werte gemäß Rosin-Rammler-Sperling-Bennet der
Lignocellulosepartikel, vorzugsweise Holzpartikel A) und die Partikel der expandierten Kunststoffteilchen B) folgende Beziehung gilt: d' der Partikel A) < 2,5 x d' der Partikel B), vorzugsweise d' der Partikel A) < 2,0 * d' der Partikel B), besonders bevorzugt d' der Partikel A) < 1 ,5 * d' der Partikel B), ganz besonders bevorzugt d' der Partikel A) < d' der Partikel B). Highly suitable light lignocellulosic, preferably wood-containing substances or multilayer lignocellulosic materials, preferably multilayer wood-based materials are obtained if, for the d'values according to Rosin-Rammler-Sperling-Bennet Lignocellulose particles, preferably wood particles A) and the particles of the expanded plastic particles B), the following relationship applies: d 'of the particles A) <2.5 xd' of the particles B), preferably d 'of the particles A) <2.0 * d' of the particles Particle B), particularly preferably d 'of the particles A) <1, 5 * d' of the particles B), very particularly preferably d 'of the particles A) <d' of the particles B).
Das Bindemittel C) wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminoplastharz, Phenolformaldehydharz und organischem Isocyanat mit mindestens zwei The binder C) is selected from the group consisting of aminoplast resin, phenol-formaldehyde resin and organic isocyanate having at least two
Isocyanatgruppen. Auf diese Komponenten beziehen sich in den vorliegenden Isocyanate groups. These components refer to the present
Anmeldungen die absoluten und prozentualen Mengenangaben im Hinblick auf die Komponente C). Registrations the absolute and percentage amounts with regard to component C).
Das Bindemittel C) enthält in der Regel die dem Fachmann bekannten für Aminoplaste oder Phenolformaldehydharze im allgemeinen eingesetzten und üblicherweise als Härter bezeichneten Substanzen, wie Ammoniumsulfat oder Ammoniumnitrat oder anorganische oder organische Säuren, zum Beispiel Schwefelsäure, Ameisensäure, oder säureregenerierende Substanzen, wie Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat, jeweils in den üblichen, geringen Mengen, beispielsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Aminoplastharz im Bindemittel C). As a rule, the binder C) contains the substances known to the person skilled in the art for aminoplasts or phenolformaldehyde resins and commonly referred to as hardeners, such as ammonium sulfate or ammonium nitrate or inorganic or organic acids, for example sulfuric acid, formic acid or acid regenerating substances, such as aluminum chloride, aluminum sulfate , in each case in the usual, small amounts, for example in the range of 0.1 wt .-% to 3 wt .-%, based on the total amount of aminoplast resin in the binder C).
Phenolformaldehydharze (auch PF-Harze genannt) sind dem Fachmann bekannt, siehe zum Beispiel Kunststoff-Handbuch, 2. Auflage, Hanser 1988, Band 10 Phenol formaldehyde resins (also called PF resins) are known to the person skilled in the art, see for example Kunststoff-Handbuch, 2nd edition, Hanser 1988, Volume 10
„Duroplaste", Seiten 12 bis 40. Als Aminoplastharz werden hier Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestes einer, gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten, Carb- amidgruppe (die Carbamidgruppe wird auch Carboxamidgruppe genannt) und einem Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd, verstanden. Als gut geeignetes Aminoplastharz können alle dem Fachmann, vorzugsweise die für die Herstellung von Holzwerkstoffen bekannten, Aminoplastharze verwendet werden. Derartige Harze sowie ihre Herstellung sind beispielsweise in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4., neubearbeitete und erweiterte Auflage, Verlag Chemie, 1973, Seiten 403 bis 424„Aminoplaste" und Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. A2, VCH Verlagsgesellschaft, 1985, Seiten 115 bis 141„Amino Resins" sowie in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 251 bis
259 (UF-Harze) und Seiten 303 bis 313 (MUF und UF mit geringer Menge Melamin) beschrieben. "Duroplasts", pages 12 to 40. As aminoplast resin are here polycondensation products of compounds with at least one, optionally partially substituted by organic radicals, carbamide group (the carbamide group is also called carboxamide) and an aldehyde, preferably formaldehyde, understood as well Aminoplastharz can all be used to those skilled in the art, preferably the aminoplast resins known for the production of wood-based materials Such resins and their preparation are described, for example, in Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie, 4th, revised and expanded edition, Verlag Chemie, 1973, pages 403 to 424 A2, VCH Verlagsgesellschaft, 1985, pages 115 to 141 "Amino Resins" and in M. Dunky, P. Niemz, wood materials and glues, Springer 2002, pages 251 to 259 (UF resins) and pages 303 to 313 (MUF and UF with a small amount of melamine).
Bevorzugte Aminoplastharze sind Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestes einer, auch teilweise mit organischen Resten substituierten, Preferred aminoplast resins are polycondensation products of compounds having at least one, also partially substituted by organic radicals,
Carbamidgruppe und Formaldehyd. Carbamide group and formaldehyde.
Besonders bevorzugte Aminoplastharze sind Harnstoff-Formaldehydharze (UF-Harze), Melamin-Formaldehydharze (MF-Harze) oder melaminhaltige Hamstoff-Formaldehyd- harze (MUF-Harze). Particularly preferred aminoplast resins are urea-formaldehyde resins (UF resins), melamine-formaldehyde resins (MF resins) or melamine-containing urea-formaldehyde resins (MUF resins).
Ganz besonders bevorzugte Aminoplastharze sind Harnstoff-Formaldehydharze, beispielsweise Kaurit® Leim-Typen der Firma BASF SE. Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestes einer, auch teilweise mit organischen Resten Especially preferred amino resins are urea-formaldehyde resins, for example Kaurit ® glue types from BASF SE. Furthermore, very preferred amino resins are polycondensation products of compounds having at least one, and partly with organic radicals
substituierten, Aminogruppe und Aldehyd, worin das molare Verhältnis Aldehyd : substituted, amino group and aldehyde, wherein the molar ratio of aldehyde:
gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten Amino-Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt. optionally partially substituted with organic radicals amino group in the range of 0.3 to 1, 0, preferably 0.3 to 0.60, more preferably 0.3 to 0.45, most preferably 0.30 to 0.40 ,
Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Polykondensationsprodukte aus Verbindungen mit mindestes einer Aminogruppe -NH2 und Formaldehyd, worin das molare Verhältnis Formaldehyd : -NH2-Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt. Furthermore, very preferred aminoplast resins are polycondensation products of compounds having at least one amino group -NH 2 and formaldehyde, wherein the molar ratio of formaldehyde: -NH 2 group in the range of 0.3 to 1, preferably 0.3 to 0.60, particularly preferably 0 , 3 to 0.45, most preferably 0.30 to 0.40.
Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Hamstoff-Formaldehydharze (UF- Harze ), Melamin-Formaldehydharze (MF-Harze) oder melaminhaltige Harnstoff- Formaldehydharze (MUF-Harze), worin das molare Verhältnis Formaldehyd : -NH2-Furthermore, very preferred aminoplast resins are urea-formaldehyde resins (UF resins), melamine-formaldehyde resins (MF resins) or melamine-containing urea-formaldehyde resins (MUF resins), in which the molar ratio of formaldehyde: -NH 2 -
Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt. Group in the range of 0.3 to 1, 0, preferably 0.3 to 0.60, particularly preferably 0.3 to 0.45, most preferably 0.30 to 0.40.
Weiterhin ganz bevorzugte Aminoplastharze sind Hamstoff-Formaldehydharze (UF- Harze), worin das molare Verhältnis Formaldehyd : -NH2-Gruppe im Bereich von 0,3 bis 1 ,0, bevorzugt 0,3 bis 0,60, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,45, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 0,40 liegt. Furthermore, very preferred amino resins are urea-formaldehyde resins (UF resins), wherein the molar ratio of formaldehyde: -NH2 group in the range of 0.3 to 1, preferably 0.3 to 0.60, particularly preferably 0.3 to 0.45, most preferably 0.30 to 0.40.
Die genannten Aminoplastharze werden üblicherweise in flüssiger Form, meist in einem flüssigen Suspendiermittel suspendiert, vorzugsweise in wässriger Suspension, eingesetzt, können aber auch als Feststoff eingesetzt werden.
Der Feststoffgehalt der Aminoplastharz-Suspensionen, vorzugsweise wässrigen Suspension, liegt üblicherweise bei 25 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise bei 50 bis 70 Gew.-%. Der Feststoffgehalt des Aminoplast-Harzes in wässriger Suspension kann nach Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, Klebstoffe in der Holz- und Möbelindustrie, 2. Auflage, DRW-Verlag, Seite 268 bestimmt werden. Zur Bestimmung des Feststoffgehalts von Aminoplast-Leimen wird 1 g Aminoplast-Leim in eine Wägeschale genau eingewogen, am Boden fein verteilt und 2 Stunden bei 120 0C in einem Trockenschrank getrocknet. Nach Temperierung auf Raumtemperatur in einem Exsikkator wird der Rückstand gewogen und als prozentualer Anteil der Einwaage berechnet. The said aminoplast resins are usually used in liquid form, usually suspended in a liquid suspending agent, preferably in aqueous suspension, but may also be used as a solid. The solids content of the aminoplast resin suspensions, preferably aqueous suspension, is usually from 25 to 90% by weight, preferably from 50 to 70% by weight. The solids content of the aminoplast resin in aqueous suspension can be determined according to Günter Zeppenfeld, Dirk Grunwald, adhesives in the wood and furniture industry, 2nd edition, DRW-Verlag, page 268. To determine the solids content of aminoplast glues, 1 g of aminoplast glue is accurately weighed into a weighing dish, finely distributed on the bottom and dried for 2 hours at 120 ° C. in a drying oven. After tempering to room temperature in a desiccator, the residue is weighed and calculated as a percentage of the initial weight.
Die Aminoplastharze werden nach bekannten Verfahren (siehe oben angegebene Ullmann-Literatur„Aminoplaste" und„Amino Resins", sowie oben angegebene Literatur Dunky et al.) durch Umsetzen der Carbamidgruppen-haltigen Verbindungen, vorzugsweise Harnstoff und/oder Melamin, mit den Aldehyden, vorzugsweise The aminoplast resins are prepared by known processes (see above Ullmann-Literatur "Aminoplasts" and "Amino Resins", as well as literature Dunky et al.) By reacting the carbamido-containing compounds, preferably urea and / or melamine, with the aldehydes, preferably
Formaldehyd, in den gewünschten Molverhältnissen Carbamidgruppe : Aldehyd, vorzugsweise in Wasser als Lösungsmittel, hergestellt. Formaldehyde, in the desired molar ratios Carbamidgruppe: aldehyde, preferably in water as a solvent.
Das Einstellen des gewünschten molaren Verhältnisses Aldehyd, vorzugsweise Formaldehyd : gegebenenfalls teilweise mit organischen Resten substituierten Amino- Gruppe kann auch durch Zusatz von -NH2-Gruppen-tragenden Monomeren zu formaldehydreicheren fertigen, vorzugsweise kommerziellen, Aminoplastharzen geschehen. NH2-Gruppen-tragende Monomere sind vorzugsweise Harnstoff, Melamin, besonders bevorzugt Harnstoff. The setting of the desired molar ratio of aldehyde, preferably formaldehyde: optionally partially substituted with organic radicals amino group can also be done by addition of -NH2 group-carrying monomers to formaldehyde-rich finished, preferably commercial, Aminoplastharzen. NH 2 group-carrying monomers are preferably urea, melamine, more preferably urea.
Die weitere Komponente des Bindemittels C) kann ein organisches Isocyanat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen sein. The further component of the binder C) may be an organic isocyanate having at least two isocyanate groups.
Als gut geeignetes organisches Isocyanat können alle dem Fachmann, vorzugsweise die für die Herstellung von Holzwerkstoffen oder Polyurethanen bekannten, As a suitable organic isocyanate, all those skilled in the art, preferably those known for the production of wood materials or polyurethanes,
organischen Isocyanate verwendet werden. Derartige organische Isocyanate sowie ihre Herstellung und Anwendung sind beispielsweise in Becker/Braun, Kunststoff Handbuch, 3. neubearbeitete Auflage, Band 7„Polyurethane", Hanser 1993, Seiten 17 bis 21 , Seiten 76 bis 88 und Seiten 665 bis 671 beschrieben. organic isocyanates are used. Such organic isocyanates and their preparation and use are described, for example, in Becker / Braun, Kunststoff Handbuch, 3rd revised edition, Volume 7 "Polyurethane", Hanser 1993, pages 17 to 21, pages 76 to 88 and pages 665 to 671.
Bevorzugte organische Isocyanate sind oligomere Isocyanate mit 2 bis 10, Preferred organic isocyanates are oligomeric isocyanates of 2 to 10,
vorzugsweise 2 bis 8 Monomereinheiten und im Mittel mindestens einer preferably 2 to 8 monomer units and on average at least one
Isocyanatgruppe pro Monomereinheit. Ein besonders bevorzugtes organisches Isocyanat ist das oligomere organischeIsocyanate group per monomer unit. A particularly preferred organic isocyanate is the oligomeric organic
Isocyanat PMDI („Polymeres Methylendiphenylendiisocyanat") das erhältlich ist durch Kondensation von Formaldehyd mit Anilin und Phosgenierung der bei der
Kondensation entstanden Isomeren und Oligomeren (siehe zum Beispiel Isocyanate PMDI ("Polymeric methylenediphenylene diisocyanate") obtainable by condensation of formaldehyde with aniline and phosgenation of the Condensation arose isomers and oligomers (see, for example
Becker/Braun, Kunststoff Handbuch, 3. neubearbeitete Auflage, Band 7 Becker / Braun, plastic manual, 3rd revised edition, volume 7
„Polyurethane", Hanser 1993, Seiten 18 letzter Absatz bis Seite 19, zweiter Absatz und Seite 76, fünfter Absatz). "Polyurethane", Hanser 1993, pages 18 last paragraph to page 19, second paragraph and page 76, fifth paragraph).
Im Sinne der vorliegenden Erfindung sehr gut geeignete PMDI-Produkte sind die Produkte der LUPRANAT®-Typenreihe der BASF SE, insbesondere LUPRANAT® M 20 FB der BASF SE. Es können auch Mischungen der beschriebenen organischen Isocyanate eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis nach derzeitigem Kenntnisstand nicht kritisch ist. For the purposes of the present invention very suitable PMDI products are the products of LUPRANAT ® type series of BASF SE, in particular LUPRANAT ® M 20 FB of BASF SE. It is also possible to use mixtures of the described organic isocyanates, the mixing ratio not being critical according to current knowledge.
Die Harzbestandteile des Bindemittels C) können für sich alleine eingesetzt werden, also zum Beispiel Aminoplastharz als einziger Harzbestandteil des Bindemittels C) oder organisches Isocyanat als einziger Harzbestandteil des Bindemittels C) oder PF- Harz als einziger Bestandteil des Bindemittels C). The resin components of the binder C) can be used alone, for example, aminoplast resin as the sole resin component of the binder C) or organic isocyanate as the sole resin component of the binder C) or PF resin as the sole component of the binder C).
Die Harzbestandteile des Bindemittels C) können aber auch als Kombination zweier oder mehrerer Harzbestandteile des Bindemittels C) eingesetzt werden. However, the resin components of the binder C) can also be used as a combination of two or more resin components of the binder C).
Die Gesamtmenge des Bindemittels C), bezogen auf den leichten holzhaltigen Stoff, liegt im Bereich von 3 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 7 bis 10 Gew.-%. The total amount of the binder C), based on the light wood-containing material, is in the range from 3 to 50 wt .-%, preferably 5 to 15 wt .-%, particularly preferably 7 to 10 wt .-%.
Hierbei liegt im Allgemeinen die Gesamtmenge des Aminoplastharzes (immer bezogen auf den Feststoff), vorzugsweise des Harnstoff-Formaldehydharzes und/oder Melamin- Hamstoff-Formaldehydharzes und/oder Melamin-Formaldehydharzes, besonders bevorzugt Harnstoff-Formaldehydharzes, im Bindemittel C), bezogen auf den leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoff im Bereich von 1 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 14 Gew.-%, besonders bevorzugt 6 bis 9 Gew.-%. This is generally the total amount of the aminoplast resin (always based on the solid), preferably the urea-formaldehyde resin and / or melamine urea-formaldehyde resin and / or melamine-formaldehyde resin, more preferably urea-formaldehyde resin, in the binder C), based on the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing substance in the range of 1 to 45 wt .-%, preferably 4 to 14 wt .-%, particularly preferably 6 to 9 wt .-%.
Hierbei liegt im Allgemeinen die Gesamtmenge des organischen Isocyanats, vorzugsweise des oligomeren Isocyanats mit 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 In this case, the total amount of the organic isocyanate, preferably of the oligomeric isocyanate, is generally from 2 to 10, preferably from 2 to 8
Monomereinheiten und im Mittel mindestens einer Isocyanatgruppe pro Monomer units and an average of at least one isocyanate group per
Monomereinheit, besonders bevorzugt PMDI, im Bindemittel C), bezogen auf den leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoff im Bereich von 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 3,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 1 ,5 Gew.-%. Monomer unit, particularly preferably PMDI, in the binder C), based on the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing substance in the range from 0 to 5 wt .-%, preferably 0.1 to 3.5 wt .-%, particularly preferably 0.5 to 1, 5 wt .-%.
Die Mengenverhältnisse des Aminolastharzes zu dem organischen Isocyanat ergeben sich aus den vorstehend beschriebenen Verhältnissen des Bindemittels Aminoplast-
harz zu leichtem lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoff beziehungsweise des Bindemittels organisches Isocyanat zu leichtem The proportions of the amino resin to the organic isocyanate result from the above-described ratios of the binder aminoplast Resin to light lignocellulosic, preferably light wood-containing substance or the binder organic isocyanate to light
lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoff. Bevorzugte Ausführungsformen des leichten holzhaltigen Stoffs enthalten 55 bis 92,5 Gew.-%, bevorzugt 60 bis 90 Gew.-%, insbesondere 70 bis 88 Gew.-%, bezogen auf den leichten holzhaltigen Stoff, Holzpartikel, wobei die Holzpartikel eine mittlere Dichte von 0,4 bis 0,85 g/cm3, bevorzugt 0,4 bis 0,75 g/cm3, insbesondere 0,4 bis 0,6 g/cm3 aufweisen, 3 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.- % bezogen auf den leichten holzhaltigen Stoff, Polystyrol und/oder Styrolcopolymerisat als Komponente B) mit einer Schüttdichte von 10 bis 100 kg/m3, bevorzugt 20 bis 80 kg/m3, insbesondere 30 bis 60 kg/m3 und 3 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den leichten holzhaltigen Stoff, lignocellulosic, preferably light wood-containing substance. Preferred embodiments of the light wood-containing material contain 55 to 92.5 wt .-%, preferably 60 to 90 wt .-%, in particular 70 to 88 wt .-%, based on the light wood-containing material, wood particles, wherein the wood particles have an average density from 0.4 to 0.85 g / cm 3 , preferably 0.4 to 0.75 g / cm 3 , in particular 0.4 to 0.6 g / cm 3 , 3 to 25 wt .-%, preferably 3 to 15 wt .-%, in particular 3 to 10% by weight based on the light wood-containing material, polystyrene and / or styrene copolymer as component B) having a bulk density of 10 to 100 kg / m 3 , preferably 20 to 80 kg / m 3 , in particular 30 to 60 kg / m 3 and 3 to 40 wt .-%, preferably 5 to 25 wt .-%, in particular 5 to 15 wt .-%, based on the light wood-containing material,
Bindemittel C), wobei die Gesamtmenge des Aminoplastharzes, vorzugsweise des Harnstoff-Formaldehydharzes und/oder Melamin-Harnstoff-Formaldehydharzes und/oder Melamin-Formaldehydharzes, besonders bevorzugt Harnstoff-Formaldehydharzes, im Bindemittel C), bezogen auf den leichten holzhaltigen Stoff im Bereich von 1 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 14 Gew.-%, besonders bevorzugt 6 bis 9 Gew.-% liegt und wobei die mittlere Dichte des leichten holzhaltigen Stoffs im Bereich von 200 bis 600 kg/m3, bevorzugt im Bereich von 300 bis 575 kg/m3, liegt. Binder C), wherein the total amount of the aminoplast resin, preferably the urea-formaldehyde resin and / or melamine-urea-formaldehyde resin and / or melamine-formaldehyde resin, more preferably urea-formaldehyde resin, in the binder C), based on the light wood-containing material in the range of 1 to 45 wt .-%, preferably 4 to 14 wt .-%, particularly preferably 6 to 9 wt .-% and wherein the average density of the light wood-containing material in the range of 200 to 600 kg / m 3 , preferably in the range from 300 to 575 kg / m 3 .
Gegebenenfalls können in dem erfindungsgemäßen leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoff oder dem erfindungsgemäßen Optionally, in the inventive light lignocellulosic, preferably light wood-containing substance or the inventive
mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoff, vorzugsweise mehrschichtigen Holzwerkstoff weitere handelsübliche und dem Fachmann bekannte Additive als Komponente D) vorliegen, zum Beispiel Hydrophobierungsmittel, wie Paraffin-Emulsionen, multilayered lignocellulose material, preferably multilayer wood material, other commercial additives known to the person skilled in the art are present as component D), for example water repellents, such as paraffin emulsions,
Pilzschutzmittel, Formaldehydfänger, zum Beispiel Harnstoff oder Polyamine, und Flammschutzmittel. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffes der mindestens drei Schichten enthält, wobei nur die mittlere Schicht oder mindestens ein Teil der mittleren Schichten einen leichten lignocellulosehaltigen Stoff wie in den Ansprüchen 1 bis 4 definiert enthält, wobei man die Komponenten für die einzelnen Schichten übereinanderschichtet und unter erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck verpresst und wobei die expandierten Kunststoffteilchen B) aus expandierbaren Kunststoffteilchen durch expandieren erhalten werden und die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen ohne weitere Zwischenschritte zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs Antifungal agents, formaldehyde scavengers, for example urea or polyamines, and flame retardants. The present invention further relates to a process for producing a multi-layered lignocellulosic material containing at least three layers, wherein only the middle layer or at least a part of the middle layers contains a light lignocellulose-containing substance as defined in claims 1 to 4, wherein the components for the layered individual layers and pressed under elevated temperature and elevated pressure and wherein the expanded plastic particles B) are obtained from expandable plastic particles by expanding and the resulting expanded plastic particles without further intermediate steps to produce the light lignocellulosic material
weiterverwendet werden. continue to be used.
Die mittlere Dichte des erfindungsgemäßen mehrschichtigen, vorzugsweise des erfindungsgemäßen dreischichtigen, Lignocellulosewerkstoffs, vorzugsweise
Holzwerkstoffs liegt im Bereich von 300 kg/m3 bis 600 kg/m3, vorzugsweise im Bereich von 350 kg/m3 bis 600 kg/m3, besonders bevorzugt im Bereich von 400 kg/m3 bis 500 kg/m3. Bevorzugte Parameterbereiche sowie bevorzugte Ausführungsformen im Hinblick auf die mittlere Dichte des leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs und im Hinblick auf die Komponenten sowie deren The average density of the multilayer, preferably of the three-layer, lignocellulose material according to the invention, preferably Wood material is in the range of 300 kg / m 3 to 600 kg / m 3 , preferably in the range of 350 kg / m 3 to 600 kg / m 3 , particularly preferably in the range of 400 kg / m 3 to 500 kg / m 3 . Preferred parameter ranges and preferred embodiments with regard to the average density of the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing substance and with regard to the components and their
Herstellungsverfahren A), B) ,C) und D) sowie die Kombination der Merkmale entsprechen den oben beschriebenen. Production process A), B), C) and D) and the combination of the features correspond to those described above.
In einem gut geeigneten Verfahren werden die expandierten Polystyrolteilchen oder expandierten Styrolcopolymerteilchen kontinuierlich zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffes und des mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffes weiterverwendet. Das bedeutet, dass das Aufschäumen der expandierten In a well-suited process, the expanded polystyrene particles or expanded styrene copolymer particles are continuously used to make the light lignocellulosic material and the multilayer lignocellulosic material. This means that the foaming of the expanded
Polystyrolteilchen oder expandierte Styrolcopolymerteilchen und deren Polystyrene particles or expanded Styrolcopolymerteilchen and their
Weiterverwendung, vorzugsweise Förderung in die Anlage zur Herstellung des lignocellulosehaltigen Stoffs und/oder mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffes, in einer zeitlich praktisch nicht unterbrochenen Prozeßkette ablaufen. In einer bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung eines mehrschichtigen Further use, preferably promotion in the plant for the production of the lignocellulosic material and / or multilayer lignocellulosic material, proceed in a temporally practically uninterrupted process chain. In a preferred embodiment for producing a multilayered
Lignocellulosewerkstoffes werden die expandierbaren Kunststoffteilchen, wie oben näher beschrieben, am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs zu expandierten Kunststoffteilchen aufgeschäumt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung eines mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffes werden die expandierbaren Kunststoffteilchen, wie oben näher beschrieben, am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs in einer mobilen Aufschäumvorrichtung zu expandierten Kunststoffteilchen aufgeschäumt. Mittlere Schichten im Sinne der Erfindung sind alle Schichten, die nicht die äußeren Schichten sind. Lignocellulose material, the expandable plastic particles, as described in more detail above, foamed at the site of production of the light lignocellulosic material to expandable plastic particles. In a further preferred embodiment for producing a multilayered lignocellulose material, the expandable plastic particles, as described in more detail above, are foamed to form expanded plastic particles at the place of production of the light lignocellulose-containing substance in a mobile foaming device. Middle layers in the sense of the invention are all layers that are not the outer layers.
Bevorzugt weisen die äußeren Schichten (üblicherweise„Deckschicht(en)" genannt) keine expandierten Kunststoffteilchen B) auf. Preferably, the outer layers (usually called "cover layer (s)") have no expanded plastic particles B).
Bevorzugt enthält der erfindungsgemäße mehrschichtige Lignocellulosewerkstoff, vorzugsweise mehrschichtige Holzwerkstoff, drei Lignocelluloseschichten, Preferably, the multilayer lignocellulose material according to the invention, preferably multilayer wood material, contains three lignocellulosic layers,
vorzugsweise Holzstoffschichten, wobei die äußeren Deckschichten in Summe in der Regel dünner sind als die innere(n) Schicht(en). preferably wood pulp layers, wherein the outer cover layers in sum are generally thinner than the inner layer (s).
Das für die äußeren Schichten verwendete Bindemittel ist üblicherweise ein Aminoplastharz, beispielsweise Harnstoff-Formaldehydharz (UF), Melamin-Formaldehydharz
(MF), Melamin-Harnstoff-Formaldehydharz (MUF) oder das erfindungsgemäße The binder used for the outer layers is usually an aminoplast resin, for example, urea-formaldehyde resin (UF), melamine-formaldehyde resin (MF), melamine-urea-formaldehyde resin (MUF) or the invention
Bindemittel C). Vorzugsweise ist das für die äußeren Schichten verwendete Bindemittel ein Aminoplastharz, besonders bevorzugt ein Harnstoff-Formaldehydharz, ganz besonders bevorzugt ein Aminoplastharz worin das molare Formaldehyd : -NH2- Gruppen-Verhältnis im Bereich von 0,3 bis 1 ,0 liegt. Binder C). Preferably, the binder used for the outer layers is an aminoplast resin, more preferably a urea-formaldehyde resin, most preferably an aminoplast resin wherein the molar formaldehyde: -NH 2 - group ratio is in the range of 0.3 to 1.0.
Die Dicke des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffs, vorzugsweise mehrschichtigen Holzwerkstoffs, variiert mit dem Anwendungsgebiet und liegt in der Regel im Bereich von 0,5 bis 100 mm; vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 mm, insbesondere 15 bis 20 mm. The thickness of the multilayered lignocellulosic material according to the invention, preferably multilayer wood material, varies with the field of application and is generally in the range of 0.5 to 100 mm; preferably in the range of 10 to 40 mm, in particular 15 to 20 mm.
Die Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Holzwerkstoffen sind im Prinzip bekannt und zum Beispiel in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Seiten 91 bis 150 beschrieben. The processes for producing multilayer wood-based materials are known in principle and described, for example, in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Glue, Springer 2002, pages 91 to 150.
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen An example of a method for producing a novel
mehrschichtigen Holzwerkstoffs wird im Folgenden beschrieben. multilayer wood material is described below.
Nach der Zerspanung des Holzes werden die Späne getrocknet. Danach werden gegebenenfalls Grob- und Feinanteile entfernt. Die verbleibenden Späne werden durch Sieben oder Sichten im Luftstrom sortiert. Das gröbere Material wird für die After cutting the wood, the chips are dried. Thereafter, if necessary, coarse and fines are removed. The remaining chips are sorted by sieving or sifting in the air stream. The coarser material is used for the
Mittelschicht, das feinere für die Deckschichten eingesetzt. Mittelschicht- und Middle layer, the finer used for the cover layers. Middle class and
Deckschichtspäne werden getrennt voneinander jeweils mit den Komponenten B) (nur die Mittelschicht(en)), C) (gleich oder verschieden für Mittelschicht und Deckschicht) und gegebenenfalls D) (Mittelschicht und/oder Deckschichten) beleimt, Overlay chips are glued separately from each other with components B) (only the middle layer (s)), C) (same or different for middle layer and outer layer) and optionally D) (middle layer and / or outer layers),
beziehungsweise vermischt und anschließend gestreut. Die Komponente B) wurde kurz vorher durch Expandieren der expandierbaren Kunststoffteilchen erhalten und direkt und vorzugsweise kontinuierlich mit den anderen Komponenten zur Herstellung der Mittelschicht gemischt. Zunächst wird das Deckschichtmaterial auf das Formband gestreut, anschließend das Mittelschichtmaterial - enthaltend die Komponenten B), C) und gegebenenfalls D) -und schließlich noch einmal Deckschichtmaterial. Der so erzeugte dreischichtige Spänekuchen wird kalt (in der Regel bei Raumtemperatur) vorverdichtet und anschließend heiß gepresst. Das Verpressen kann nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Üblicherweise wird der Holzpartikelkuchen bei einer Press-Temperatur von 150 0C bis 230 0C auf die gewünschte Dicke gepresst. Die Pressdauer beträgt normalerweise 3 bis 15 Sekunden pro mm Plattendicke. Man erhält eine dreischichtige Spanplatte. or mixed and then scattered. The component B) was obtained shortly before by expanding the expandable plastic particles and mixed directly and preferably continuously with the other components for the preparation of the middle layer. First, the cover layer material is scattered on the forming belt, then the middle layer material - containing the components B), C) and optionally D) - and finally again cover layer material. The three-layer chip cake thus produced is precompressed cold (usually at room temperature) and then pressed hot. The pressing can be carried out by all methods known to the person skilled in the art. Usually, the wood particle cake is pressed at a press temperature of 150 0 C to 230 0 C to the desired thickness. The pressing time is normally 3 to 15 seconds per mm plate thickness. This gives a three-layer chipboard.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in der geringen Dichte des The advantages of the present invention lie in the low density of
erfindungsgemäßen leichten lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichten holzhaltigen Stoffs oder erfindungsgemäßen mehrschichtigen Lignucellulosewerkstoofs ,
vorzugsweise mehrschichtigen Holzwerkstoffs, wobei eine gute mechanische Stabilität beibehalten wird. light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing material according to the invention or multilayer lignocellulosic pulps according to the invention, preferably multilayer wood material, wherein a good mechanical stability is maintained.
Ferner lassen sich der erfindungsgemäße leichte lignocellulosehaltigen, vorzugsweise leichte holzhaltige Stoff und erfindungsgemäße mehrschichtige Lignucellulose- werkstoff, vorzugsweise mehrschichtige Holzwerkstoff unkompliziert und sogar kontinuierlich herstellen; es besteht kein Bedarf, die bestehenden Anlagen zur Herstellung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Holzwerkstoffe umzurüsten oder Lagerraum für die expandierten Kunststoffteilchen, zum Beispiel zur Furthermore, the light lignocellulose-containing, preferably light wood-containing material according to the invention and multilayer lignucellulose material according to the invention, preferably multilayer wood-based material, can be produced easily and even continuously; There is no need to convert the existing plants for the production of the multilayer wood-based materials according to the invention or storage space for the expanded plastic particles, for example for
Treibmittelverminderung, zu installieren.
Propellant reduction, to install.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines leichten lignocellulosehaltigen Stoffes mit einer mittleren Dichte im Bereich von 200 bis 600 kg/m3, in welchem man, jeweils be- zogen auf den lignocellulosehaltigen Stoff: 1. A process for producing a light lignocellulosic material having a mean density in the range of 200 to 600 kg / m 3 , in which, in each case based on the lignocellulosic substance:
A) 30 bis 95 Gew.-% Lignocellulose-Partikel; A) from 30 to 95% by weight of lignocellulosic particles;
B) 1 bis 25 Gew.-% expandierte Kunststoffteilchen mit einer Schüttdichte im Bereich von 10 bis 100 kg/m3; B) 1 to 25% by weight of expanded plastic particles having a bulk density in the range of 10 to 100 kg / m 3 ;
C) 3 bis 50 Gew.-% eines Bindemittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminoplastharz, Phenolformaldehydharz und organisches Isocy- anat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen und gegebenenfalls D) Additive mischt und anschließend unter erhöhter Temperatur und unter erhöhtem Druck verpresst, dadurch gekennzeichnet, dass die expandierten Kunststoffteilchen aus expandierbaren Kunststoffteilchen durch expandieren erhalten werden und die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen ohne weitere Zwischenschritte zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs weiterverwendet werden. C) 3 to 50 wt .-% of a binder selected from the group consisting of aminoplast resin, phenol formaldehyde resin and organic isocyanate anat with at least two isocyanate groups and optionally D) additives and then pressed under elevated temperature and under elevated pressure, characterized that the expanded plastic particles are obtained from expandable plastic particles by expanding and the resulting expanded plastic particles are used without further intermediate steps for the production of the light lignocellulosic material.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die expandierten Kunststoffteilchen kontinuierlich zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs weiterverwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the expanded plastic particles are continuously used for the production of the light lignocellulosic material.
3. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die expandierten Kunststoffteilchen in die Anlage zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs gefördert werden. 3. The method according to claims 1 to 2, characterized in that the expanded plastic particles are conveyed into the plant for producing the light lignocellulose-containing substance.
4. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der För- derweg für die expandierten Kunststoffteilchen einen oder mehrere Pufferbehälter im Haupt- oder Nebenschluß aufweist. 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the conveying path for the expanded plastic particles has one or more buffer container in the main or shunt.
5. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 4, wobei die expandierbaren Kunststoffteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs zu ex- pandierten Kunststoffteilchen aufgeschäumt werden. 5. The method according to claims 1 to 4, wherein the expandable plastic particles are foamed at the site of production of the light lignocellulose-containing material to expand plastic particles.
6. Verfahren gemäß der Ansprüchel bis 5, wobei die expandierbaren Kunststoffteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs in einer mobilen Aufschäumvorrichtung zu expandierten Kunststoffteilchen aufgeschäumt werden. 6. The method according to Ansprüchel to 5, wherein the expandable plastic particles are foamed at the site of production of the light lignocellulosic material in a mobile foaming to expanded plastic particles.
7. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 6 wobei die lignocellulosehaltigen Partikel Holzpartikel sind. 7. The method according to claims 1 to 6 wherein the lignocellulose-containing particles are wood particles.
8. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 7 wobei die Komponente B) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Styrolhomopolymerisat und Styrolcopolymeri- sat. 8. The method according to claims 1 to 7 wherein the component B) is selected from the group consisting of styrene homopolymer and Styrolcopolymeri- sat.
9. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Lignocellulosewerkstoffes der mindestens drei Schichten enthält, wobei nur die mittlere Schicht oder mindestens ein Teil der mittleren Schichten einen leichten lignocellulosehaltigen Stoff wie in den Ansprüchen 1 , 7 und 8 definiert enthält, wobei man die Komponenten für die einzelnen Schichten übereinanderschichtet und unter erhöhter Tempera- tur und erhöhtem Druck verpresst und wobei die expandierten Kunststoffteilchen9. A process for producing a multi-layered lignocellulosic material containing at least three layers, wherein only the middle layer or at least a portion of the middle layers contains a light lignocellulosic material as defined in claims 1, 7 and 8, wherein the components for the individual layers stacked and pressed under elevated temperature and elevated pressure and wherein the expanded plastic particles
B) aus expandierbaren Kunststoffteilchen durch expandieren erhalten werden und die so erhaltenen expandierten Kunststoffteilchen ohne weitere Zwischenschritte zur Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs weiterverwendet werden. B) are obtained from expandable plastic particles by expanding and the resulting expanded plastic particles are used without further intermediate steps for the preparation of the light lignocellulosic material.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die expandierbaren Kunststoffteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs zu expandierten Kunststoffteilchen aufgeschäumt werden. 10. The method according to claim 9, wherein the expandable plastic particles are foamed at the site of production of the light lignocellulosic material to expandable plastic particles.
1 1. Verfahren gemäß der Ansprüche 9 bis 10, wobei die expandierbaren Kunststoffteilchen am Ort der Herstellung des leichten lignocellulosehaltigen Stoffs in einer mobilen Aufschäumvorrichtung zu expandierten Kunststoffteilchen aufgeschäumt werden. 1 1. A method according to claims 9 to 10, wherein the expandable plastic particles are foamed at the site of production of the light lignocellulosic material in a mobile foaming to expanded plastic particles.
12. Verfahren gemäß der Ansprüche 9 bis 1 1 wobei die äußeren Deckschichten keine expandierten Kunststoffteilchen B) enthalten. 12. The method according to claims 9 to 1 1 wherein the outer cover layers contain no expanded plastic particles B).
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