Zur Wirkung der wasserlöslichen Holzbestandteile auf die Faser-zu-Faser-Bindung in mitteldichten Faserplatten (MDF)

Zusammenfassung

Hackschnitzel aus Buchenholz wurden thermomechanisch zu Fasern aufgeschlossen. Ein Teil der hergestellten Fasern wurde mit Wasser bei Raumtemperatur gewaschen. Beide Fasertypen wurden anschließend bei 70°C auf eine Feuchte von etwa 5% getrocknet. Aus den Fasern wurden mit säurehärtendem Harnstoff- (UF-Harz) und alkalisch härtendem Tanninformaldehydharz (TF-Harz) MDF hergestellt. An den ungewaschenen und gewaschenen Fasern sowie an den aus ungewaschenen und gewaschenen Fasern mit UF- und TF-Harz unter jeweils gleichen Bedingungen hergestellten 16 mm dicken mitteldichten Faserplatten (MDF) wurden die Ausgleichsfeuchten bei 20°C und relativen Luftfeuchten von 35%, 65% und 85% ermittelt. Zum Vergleich wurden die Ausgleichsfeuchten von Buchenholzspänen mitbestimmt. Ferner wurde an den Platten die Querzugfestigkeit ermittelt und der pH-Wert der kaltwässrigen Plattenextrakte bestimmt. Die Ausgleichsfeuchten der Fasern nehmen durch den Faseraufschluss deutlich ab. Durch das Waschen der Fasern sinkt die Ausgleichsfeuchte weiter ab. Die Ausgleichsfeuchten der mit säurehärtendem UF-Harz gebundenen MDF liegen nach Klimatisierung bei 20°C und 65% und 85% relativer Luftfeuchte niedriger als die der Fasern. Bei den TF-Harz-gebundenen MDF sind die Verhältnisse umgekehrt. Die mit UF-Harz gebundenen MDF haben geringere Ausgleichsfeuchten als die mit TF-Harz hergestellten MDF. Die Ausgleichsfeuchten der MDF aus gewaschenen Fasern liegen höher als die der MDF aus ungewaschenen Fasern. Des Weiteren wurde der pH-Wert der bei 20°C und 65% relativer Luftfeuchte klimatisierten MDF ermittelt. Er steigt, wie zu erwarten ist, durch das Waschen der Fasern an. Die Querzugfestigkeit der UF-Harz-gebundenen MDF sinkt durch das Waschen der Fasern deutlich ab, die der TF-Harz-gebundenen MDF steigt um fast 10%.

Abstract

Thermomechanical pulps from beech were in part washed by water at room temperature to remove water soluble components. MDF bonded with acid curing UF-resin and alkaline curing TF-resin were prepared from unwashed and washed fibres under exactly the same conditions on using the same binder. The equilibrium moisture contents (EMC) of pulps and from MDF were measured. The EMC of pulps was lower than that of the chips used for pulping. Washing of pulps leads to further decrease in the EMC. The EMC of the MDF bonded by alkaline curing TF-resin was higher than that of the fibres. In contrast, UF-bonded MDF had lower EMC than wood fibres. In general, the EMC of MDF produced from washed fibres were higher than that of the MDF produced from unwashed fibres. The UF-MDF has lower EMC than that of TF-MDF. The pH-value of the MDF made from washed fibres was higher than that of the MDF produced from unwashed fibres. The pH-value of UF-MDF is lower than the pH-value of the TF-MDF. The transverse tensile strength of UF-MDF produced from washed fibres were lower than that of the MDF made from unwashed fibres. In contrast, the transverse tensile strength of TF-MDF prepared from washed fibres was higher than from unwashed fibres. The difference in behaviour of unwashed and washed fibres is probably, at least partially, due to the influence of washing on the pH-value of fibres and the different interaction between the fibres and the used resin systems.