Verfahren zur Herstellung von gebleichten Holzpartikeln und hellen bis weißen Holzwerkstoffen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gebleichten Holzparti- kein sowie ein Verfahren zur Herstellung heller bis weißer Holzwerkstoffe, die aus den gebleichten Holzpartikeln hergestellt sind.

Im Bereich der Holzwerkstoffe ist der Markt an so genannten mitteldichten Faserplatten (Medium density fibreboard, MDF-Platten) und hoch verdichteten Faserplatten (high densi- ty fibreboard, HDF-Platten) stark im Anstieg begriffen. Die Produktionsmengen haben sich in den letzten zehn Jahren mehr als verdreifacht.

MDF- und HDF-Platten können wie herkömmliche Spanplatten verarbeitet werden. Durch ihren gleichmäßigen Aufbau sind sie aber auch zur Herstellung von profilierten Teilen ge- eignet und setzen sich deshalb verstärkt im Möbelbau durch. So werden beispielsweise Einrichtungsgegenstände für Räume und für dekorative Zwecke (z.B. im Messebau), aber auch schon höherwertige Möbel aus diesen Platten gefertigt und anschließend, um die holzartige Struktur sichtbar zu erhalten, nur noch farblos lackiert oder mit Overlay beschichtet.

Naturgemäß besitzen diese Platten, je nach verwendeter Holzart, eine mehr oder weniger ausgeprägte braune Färbung, die für eine Anwendung im Möbelbereich nur von geringem ästhetischem Wert ist.

Durch Massefärbung mit den aus der WO-A 04/35276 bekannten Pigment und Farbstoff enthaltenden Farbmittelzubereitungen kann die Eigenfärbung der Holzfasern kompensiert werden. Auf diese Weise sind bunte, vollständig durchgefärbte, lichtechte und damit ästhetisch hochwertige MDF-Platten zu erhalten, die zur Herstellung langlebiger Artikel, z.B. von Möbeln für den Wohnbereich, geeignet sind.

Für die Herstellung von Möbeln und Innendekorationsobjekten, z.B. für Küche oder Bad sind helle oder gar weiße Holzwerkstoffe, insbesondere Holzwerkstoffplatten von besonderem Interesse.

In der WO 2006/042651 werden helle bis weiße Holzwerkstoffplatten beschrieben, deren helle Eigenfarbe durch die Verwendung von gebleichten Holzfasern sowie gegebenenfalls dem Zusatz eines Weißpigments und/oder eines optischen Aufhellers erreicht wird. Bei der

chemischen Bleiche werden die färbenden Inhaltsstoffe der Holzpartikel durch oxidierende und/oder reduzierende Chemikalien zerstört oder unwirksam gemacht. Die Holzfasern werden üblicherweise in Bleichtürmen im Gegenstrom oder bei der Verarbeitung der üblicherweise als Rohstoff eingesetzten Holzhackschnitzel im Vorerwärmer oder im Kocher gebleicht. Die plastifizierten Holzhackschnitzel werden im Anschluss im Refiner zerfasert und die Fasern über die sogenannte Blowline aus dem Refiner ausgeführt. Als Bleichmittel werden sowohl oxidativ wirkende Substanzen wie Wasserstoffperoxid und Salze anorganischer und organischer Persäuren (zum Beispiel Percarbonat) verwendet als auch reduktiv wirkende Substanzen wie Sulfinsäuren, Sulfite und Dithionite.

Das Bleichen der Holzfasern in Bleichtürmen ist ein zusätzlicher Prozessschritt bei deren Herstellung, der den apparativen Aufwand erhöht. Es ist deshalb sinnvoll, das Bleichen der Holzfasern in den Prozess ihrer Herstellung zu verlegen, wie dies in der WO 2006/042651 A1 beschrieben wird. Allerdings müssen die Bleichmittel sorgfältig ausgewählt werden, da in den Prozess eingebrachten Bleichmittel sowie ihre Reaktions- und Abbauprodukte im Allgemeinen auf den Holzfasern und den daraus hergestellten Produktschritten verbleiben. Um in bereits bestehenden Anlagen zur Herstellung von Holzfasern eingesetzt werden zu können, müssen die Bleichmittel besonders geeignet sein, sie müssen entsprechende Stabilitäten, Redoxpotentiale und Reaktionszeiten aufweisen. Sie sollten zudem keine nachtei- ligen Folgereaktionen eingehen.

So ist beispielsweise Wasserstoffperoxid als Bleichmittel ungeeignet, da im Alkalischen gearbeitet werden muss, dies führt zum Quellen der Holzfaser und späterem Vergilben, was in den Endprodukten unerwünscht ist. Sauerstoff und Ozon werden zwar bei der Blei- che von Zellstoff eingesetzt, das Bleichen von Lignin-haltigem Holz erfordert jedoch lange Reaktionszeiten. Sulfite und viele organische Bleichmittel haben unter den vorgegebenen Bedingungen zu geringe Redoxpotentiale, sind in diesem Fall also als Bleichmittel zu schwach. Natriumdithionit hingegen ist zwar hochreaktiv, zersetzt sich jedoch bei Temperaturen oberhalb von 80 bis 100 ⁰ C. Die dabei entstehenden und in den Holzfasern verblei- benden Abbauprodukte sind beispielsweise Schwefelwasserstoff und Thiosulfat, die sich im Endprodukt als unangenehmer Geruch bemerkbar machen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein alternatives Verfahren zum Herstellen von gebleichten Holzpartikeln, bei dem weder unerwünschte oder nachteilig wirkende, aus dem Bleichmittel stammende Verbindungen auf oder in den Holzpartikeln zurückbleiben, mit dem eine gute Bleichwirkung erzielt wird und das ohne großen apparativen Aufwand in bestehende Prozesse zur Herstellung von Holzfasern integriert werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von gebleichten Holzpartikeln umfassend die Schritte

a) Zermahlen gegebenenfalls vorbehandelter zerkleinerter, cellulosehaltiger Rohstoffe in einem Refiner zu Holzpartikeln und b) Ausführen der Holzpartikel aus dem Refiner,

wobei die Holzpartikel in Schritt a) oder in Schritt b) durch Zugabe einer Bleichmittelzusammensetzung enthaltend mindestens ein Bleichmittel ausgewählt aus der Gruppe SuI- finsäure und ihre Salze, stabilisierte Hydrosulfite, stabilisierte Sulfite und stabilisierte Dithi- onite, gebleicht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Holzpartikel in Schritt b) über eine Blow- line ausgeführt.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform werden die zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe in einem Kocher vorbehandelt, bevor sie in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden.

Weiterhin wurde ein Verfahren zur Herstellung von hellen bis weißen Holzwerkstoffen gefunden, das die folgenden Schritte umfasst:

a) Zermahlen gegebenenfalls vorbehandelter zerkleinerter, cellulosehaltiger Rohstoffe in einem Refiner zu Holzpartikeln b) Ausführen der Holzpartikel aus dem Refiner und c) Verarbeitung der gebleichten Holzpartikel zu hellen bis weißen Holzwerkstoffen,

wobei die Holzpartikel in Schritt a) oder in Schritt b) durch Zugabe einer Bleichmittelzusammensetzung enthaltend mindestens ein Bleichmittel ausgewählt aus der Gruppe SuI- finsäure und ihre Salze, stabilisierte Hydrosulfite, stabilisierte Sulfite und stabilisierte Dithi- onite, gebleicht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Holzpartikel in Schritt b) über eine Blow- line ausgeführt.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform werden die zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe in einem Kocher vorbehandelt, bevor sie in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von gebleichten Holzpartikeln lässt sich in bestehende Prozesse zur Herstellung von Holzpartikeln ohne großen apparativen Aufwand eingliedern. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Bleichmittelzusammensetzungen besitzen den großen Vorteil, im Refiner beziehungsweise in der Blowline nicht vorzeitig abgebaut zu werden und trotz der sehr kurzen bis kurzen Verweilzeiten der Holzpartikel, die beim Refiner im Bereich von Millisekunden und bei der Blowline im Bereich von Minuten liegen, eine sehr gute bis gute Bleichwirkung zu entfalten, ohne dabei nachteilige oder sogar schädliche Verbindungen auf oder in den Holzpartikeln zurückzulassen.

Wenn der gleiche Rohstoff für die Holzpartikel eingesetzten wird, weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Holzwerkstoffe im Vergleich zu Holzwerkstoffen, die aus im Kocher oder Vorerwärmer gebleichten Holzpartikeln hergestellt wurden, überraschenderweise eine größere Helligkeit auf.

Besonders vorteilhaft ist die Herstellung der Holzwerkstoffe im direkten Anschluss an die erfindungsgemäße Herstellung der gebleichten Holzpartikel, da hier ohne weiteren apparativen Aufwand helle bis weiße Holzwerkstoffe erhalten werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter "Holzpartikel" kleinteilige, cellulose- haltige Partikel verstanden. Dazu zählen beispielsweise Fasern und Späne aus Holz und anderen cellulosehaltigen Materialien. Als Basismaterial für die erfindungsgemäßen Holzpartikel und Holzwerkstoffe können im Prinzip alle aus Pflanzen zu gewinnenden faserigen Materialien dienen. So wird üblicherweise Holz als Rohstoff eingesetzt, jedoch können auch aus Palmen sowie aus einjährigen Pflanzen wie Begasse oder Stroh geeignete cellu- losehaltige Partikel gewonnen werden. Eine weitere Quelle stellen landwirtschaftliche Ab- fallprodukte dar. Bevorzugte Basismaterialien sind helle Holzarten, insbesondere Fichte oder Kiefer, jedoch können auch dunklere Holzarten wie Buche oder Eukalyptus verwendet werden.

Die cellulosehaltigen Rohstoffe werden zunächst zerkleinert und gegebenenfalls gewa- sehen. Daran kann sich gegebenenfalls eine Vorbehandlung anschließen. Holz wird beispielsweise zunächst klein zerhackt, gewaschen und die wasserfeuchten Holzstücke (Hackschnitzel) zunächst vorgewärmt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe in einem sogenannten Kocher vorbehandelt. üblicherweise wird dies bei einem Druck von 2 bis 5 bar und einer Temperatur von 100 bis 180 ⁰ C durchgeführt. Die genauen Temperaturen und Drücke hängen von den jeweils ein- gesetzten Rohstoffen ab. Zum Aufschluss von Einjahrespflanzen reichen üblicherweise niedrigere Temperaturen aus als beim Aufschluss von Mehrjahrespflanzen wie Holz.

In Schritt a) werden die gegebenenfalls vorbehandelten, zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe in einen sogenannten Refiner überführt und dort zu Holzpartikeln zermahlen. Ein Refiner ist üblicherweise ein Mahlaggregat mit rotierenden und gegebenenfalls feststehenden Messern/Scheiben zur Mahlung von Faserstoffen und besteht vorzugsweise aus zwei mit radialem Relief versehenen Metallscheiben, die sich dicht aneinander befinden. Von diesen beiden Scheiben kann sich eine bewegen, es können sich aber auch beide in ent- gegengesetzem Sinn drehen. üblicherweise wird im Refiner mit überdruck gearbeitet. Das Zermahlen der gegebenenfalls vorbehandelten, zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe kann auch in anderen, für diesen Zweck geeigneten Vorrichtungen durchgeführt werden.

In Schritt b) werden die Holzpartikel aus dem Refiner ausgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Holzpartikel dabei aus dem Refiner durch eine sogenannte Blowline hinausgeblasen. Unter einer Blowline wird üblicherweise eine Blasleitung verstanden, durch die die Holzpartikel durch den im Refiner herrschenden überdruck ausgeführt werden.

Erfindungsgemäß werden die Holzpartikel im Refiner oder beim Ausführen der Holzpartikel aus dem Refiner durch Zugabe einer mindestens ein Bleichmittel enthaltenden Bleichmittelzusammensetzung gebleicht. Werden die Holzpartikel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform über eine Blowline ausgeführt, kann die Zugabe der Bleichmittelzusammensetzung im Refiner oder in der Blowline stattfinden.

Erfindungsgemäß werden die Holzpartikel reduktiv gebleicht. Für die reduktive Bleiche sind zum Beispiel reduzierende Schwefelverbindungen wie Dithionite, Disulfite, Sulfite beziehungsweise Schwefeldioxid, Sulfinsäuren und deren Salze, insbesondere die Alkalimetallsalze und vor allem die Natriumsalze und Hydroxycarbonsäuren wie Zitronensäure und äpfelsäure geeignet. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bleichmittelzusammen- Setzungen eingesetzt, die mindestens ein Bleichmittel ausgewählt aus der Gruppe der stabilisierten Dithionite, der stabilisierten Hydrosulfite, der stabilisierten Sulfite und der Sulfinsäuren und deren Salze, enthalten. Bevorzugt werden als Bleichmittel stabilisierte Hydro-

sulfite und stabilisierte Sulfite sowie Sulfinsäuren und deren Salze eingesetzt, wobei als Sulfinsäure Hydroxymethylsulfinsäure bevorzugt ist.

Die Stabilisierung der Dithionite, Sulfite und Hydrosulfite erfolgt durch die Zugabe basi- scher Salze.

Die Bleichmittelzusammensetzung kann neben dem mindestens einen Bleichmittel und gegebenenfalls dessen Stabilisatoren noch weitere Hilfsmittel enthalten wie Komplexbildner, beispielsweise EDTA oder Polyphosphate.

Bevorzugt werden die Holzpartikel erfindungsgemäß mittels der nachfolgend aufgeführten Bleichmittelzusammensetzung gebleicht. Die erfindungsgemäße Bleichmittelzusammensetzung enthält

a) 60 bis 95 Gew.-% eines oder mehrerer Hydrosulfitsalze b) 1 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Sulfitsalze c) 1 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer basischer Salze d) 0 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Tripolyphosphatsalze.

Als Hydrosulfitsalze können die Alkalisalze eingesetzt werden, bevorzugt sind Natrium- und Kaliumhydrosulfit, besonders bevorzugt ist Natriumhydrosulfit.

Als Sulfitsalze können die Alkalisalze eingesetzt werden, bevorzugt sind Natrium- und Kaliumsulfit, besonders bevorzugt ist Natriumsulfit.

Die basischen Salze können ausgewählt werden aus der Gruppe der Carbonate und Hydrogencarbonate, bevorzugt sind die Alkalicarbonate, besonders bevorzugt ist Natrium- carbonat.

Als Tripolyphosphatsalze können Kalium- und Natriumtripolyphosphat eingesetzt werden, bevorzugt ist Natriumtripolyphosphat.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Bleichmittelzusammensetzung dem cellulose- haltigen Rohstoff oder den Holzpartikeln während deren Herstellung zugesetzt. Die Zugabe erfolgt im Refiner oder bei Ausführen der Holzpartikel. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Holzpartikel über eine Blowline ausgeführt, erfindungsgemäß wird die mindestens ein Bleichmittel enthaltende Bleichmittelzusammensetzung bei dieser Aus-

führungsform im Refiner oder in der Blowline, bevorzugt im Refiner oder am Beginn der Blowline, besonders bevorzugt im Refiner zugegeben.

Die Bleichmittelzusammensetzung wird so dosiert, dass die Menge Bleichmittel bei 0,1 bis 6 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt 1 bis 3 Gew.-% auf atro (absolut trockene) Fasern liegt.

Die Bleichmittelzusammensetzungen werden den Holzpartikeln im Refiner oder in der Blowline üblicherweise in Form wässriger Lösungen zugeben, wobei die Konzentration an Bleichmittelzusammensetzung in der wässrigen Lösung von 1 bis 25 Gew.-%, bevorzugt von 5 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt von 10 bis 15 Gew.-% reicht.

Die gebleichten Holzpartikel können direkt weiterverarbeitet werden, sie können auch getrocknet werden und in getrocknetem Zustand weiterverarbeitet werden. Auch können die getrockneten Holzpartikel vor der Weiterverarbeitung zwischengelagert werden. Eine bevorzugte Möglichkeit zur Weiterverarbeitung der gebleichten Holzpartikel ist die Herstellung von Holzwerkstoffen, insbesondere direkt im Anschluss an den Bleichschritt.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hel- len bis weißen Holzwerkstoffen, das die folgenden Schritte umfasst:

a) Zermahlen der vorbehandelten zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe in einem Refiner zu Holzpartikeln b) Ausführen der Holzpartikel aus dem Refiner und c) Verarbeitung der gebleichten Holzpartikel zu hellen bis weißen Holzwerkstoffen,

wobei die Holzpartikel in Schritt a) oder in Schritt b) durch Zugabe einer Bleichmittelzusammensetzung enthaltend mindestens ein Bleichmittel ausgewählt aus der Gruppe SuI- finsäure und ihre Salze, stabilisierte Hydrosulfite, stabilisierte Sulfite und stabilisierte Dithi- onite, gebleicht werden.

Bevorzugt werden die Holzpartikel erfindungsgemäß in Schritt a) oder b) mit der nachstehend aufgeführten Bleichmittelzusammensetzung gebleicht:

a) 60 bis 95 Gew.-% eines oder mehrerer Hydrosulfitsalze b) 1 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Sulfitsalze c) 1 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer basischer Salze

d) 0 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Tripolyphosphatsalze.

In einer bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung von hellen bis weißen Holzwerkstoffen werden die Holzpartikel in Schritt b) über eine Blowline ausgeführt.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform werden die zerkleinerten, cellulosehaltigen Rohstoffe in einem Kocher vorbehandelt, bevor sie in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden.

Bei den erfindungsgemäßen hergestellten Holzwerkstoffen kann es sich um MDF-, HDF-, Span- oder OSB-Platten handeln. Bevorzugt sind MDF- und HDF-Platten, besonders bevorzugt sind MDF-Platten.

MDF-, HDF-, OSB- und Spanplatten werden auch als Holzwerkstoffplatten bezeichnet. Sie werden bevorzugt hergestellt, indem beleimte Fasern beziehungsweise Späne zu Matten geschüttet, gegebenenfalls kalt vorverdichtet und in beheizten Pressen bei Temperaturen von 170 bis 240 ⁰ C zu Platten gepresst werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem als Leim eingesetzten Binde- mittel üblicherweise um Harnstoff-Formaldehydharze, die zum Teil mit Melamin verstärkt sind, um Harnstoff-Melamin-Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze, Phenol- Melaminharze und Phenol-Formaldehydharze. Als weiteres Bindemittel werden Isocyanate verwendet, diese basieren üblicherweise auf Polymethylendiisocyanat.

Die Holzpartikel können erfindungsgemäß direkt, d. h. noch feucht, in der Blowline beleimt werden. Es können jedoch auch die vorher getrockneten Holzpartikel in Mischern, vorzugsweise kontinuierlich arbeitenden Mischern, beleimt werden. Die Beleimung in Mischern ist insbesondere bei der Span- und OSB-Platten-Herstellung bevorzugt, zur Herstellung von HDF- und MDF-Platten findet die Beleimung bevorzugt in der Blowline statt. Ein weiteres mögliches Verfahren zur Beleimung besteht in der sogenannten Trockenbelei- mung, dabei werden die getrockneten Holzpartikel mit Leim besprüht.

Werden die Holzpartikel in der Blowline beleimt, durchlaufen sie anschließend einen Trockner, in dem sie auf Feuchten von 8 bis 15 Gew.-% getrocknet werden. Die beleimten und gegebenenfalls getrockneten Holzpartikel werden anschließend zu Matten geschüttet, gegebenenfalls kalt vorverdichtet und in beheizten Pressen bei Temperaturen von 170 bis 240 ⁰ C zu Platten gepresst.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung findet die Weiterverarbeitung der gebleichten Holzpartikel direkt im Anschluss an das Bleichen statt. Dabei werden die gebleichten Holzpartikel nach dem erfindungsgemäßen Bleichen durch Zugabe einer Bleichmittelzusammensetzung im Refiner oder am Beginn der Blowline in der Blowline beleimt, anschließend in einem Trockner auf eine Restfeuchte von 8 bis 15 Gew.- % getrocknet und zu Holzwerkstoffen weiterverarbeitet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von hellen bis weißen Holzwerkstoffen wird während des Herstellungsprozes- ses den Holzpartikeln mindestens ein Weißpigment zugesetzt. Daraus resultiert eine Massefärbung des entstehenden Holzwerkstoffs.

Der Begriff "Weißpigment" umfasst dabei erfindungsgemäß sowohl anorganische Pigmente wie Titandioxid (Rutil, Cl. Pigment White 6), Calciumcarbonat und Calcium/Magnesium- Mischcarbonate (z.B. Dolomit), Zinkoxid, Zinksulfit, Lithopone und Natriium-Aluminium- Silikate, als auch weißfärbende, stark lichtstreuende Kunststoffemulsionen und - dispersionen. Bevorzugt sind die anorganischen Weißpigmente, besonders bevorzugt ist Titandioxid. Es können auch Mischungen von Weißpigmenten verwendet werden.

Die Weißpigmente werden bevorzugt in Form wässriger Dispersionen, in denen sie fein verteilt vorliegen, eingesetzt, da sie so über die Blowline, getrennt von oder zusammen mit dem Leim direkt in den Herstellungsprozess der Holzwerkstoffe eingebracht werden können. Diese Pigmentdispersionen können weitere übliche Hilfsstoffe, insbesondere Netz- und Dispergiermittel, Entschäumer und Biozide, Antiabsetzmittel, Wasserrückhaltemittel und Rheologiemodifizierer enthalten und werden vorzugsweise durch Nassmahlung aller Komponenten zum Beispiel in einer Rührwerkskugelmühle hergestellt.

Empfehlenswerte Konzentrationen des Weißpigments in den fertigen Holzwerkstoff liegen in der Regel bei 0,5 bis 15 % pro atro Holzfaser, bevorzugt bei 1 bis 6 % pro atro Holzfa- ser.

Eine weitere Steigerung des Weißgrads lässt sich durch Zusatz von optischen Aufhellern erreichen, die durch ihre bläuliche Fluoreszenz (komplementäre Farbe) Vergrauungen und Vergilbungen kompensieren.

Geeignet sind grundsätzlich alle blau emittierenden Fluoreszenzfarbstoffe, besonders kommerziell zugängliche Produkte, z.B. Ultraphor ^® (BASF), Leucophor ^® (Clariant) oder

Tinopal ^® (Ciba), aus den chemischen Substanzklassen der Stilbene, Distyrylbiphenyle, Cumarine, Naphthalsäureimide und über Doppelbindungen verknüpften Benzoxazol- und Benzimidazolsysteme.

Die optischen Aufheller können in Form von wässrigen Dispersionen oder Lösungen getrennt oder zusammen mit dem Leim in den Herstellprozess für die Holzwerkstoffe eingeschleust werden.

Wird ein optischer Aufheller eingesetzt, so liegt seine Konzentration in dem fertigen HoIz- Werkstoff im Allgemeinen bei 0,01 bis 1% pro atro Holzfaser, vorzugsweise bei 0,08 bis 0,2% pro atro Holzfaser.

Ganz besonders bevorzugt sind solche erfindungsgemäßen Holzwerkstoffe, bei denen sowohl mindestens ein Weißpigment und mindestens ein optischer Aufheller kombiniert sind, da die Einzelbeiträge durch Synergie-Effekte zu einem maximalen Gesamtweißgrad potenziert werden.

Dabei ist es verfahrenstechnisch besonders vorteilhaft, die Weißpigmente und die optischen Aufheller zusammen in einer einzigen wässrigen Dispersion zu präparieren, die der Leimflotte hinzugefügt wird, bevor diese durch die Blowline in den Holzwerkstoff- Herstellprozess injiziert wird.

Etwaige aus den erfindungsgemäßen Maßnahmen resultierende änderungen der physikalischen Eigenschaften der gepressten Holzwerkstoffplatte können durch Wahl der Leim- qualität und Leimmenge kontrolliert werden. Die Auswahl der entsprechenden Parameter ist dem Fachmann geläufig.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind gebleichte Holzpartikel, herstellbar nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von gebleichten Holzpartikeln.

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind helle bis weiße Holzwerkstoffe, herstellbar nach einem der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der Herstellung von MDF-Platten in Beispielen er- läutert.

Der MDF-Herstellungsprozess wird wie üblich mit einem Durchsatz von 28 bis 30 kg/h durchgeführt, die Hackschnitzel werden durch den Refiner zerfasert, die erhaltenen Fasern werden durch die Blowline ausgetragen und in der Blowline kontinuierlich mit dem jeweils in den Beispielen aufgeführten Leimansatz beleimt.

Die beleimten Holzfasern werden in dem sich anschließenden kontinuierlichen Trockner auf eine Restfeuchte von etwa 9 Gew.-% getrocknet und dann diskontinuierlich zu einer Matte geschüttet, kalt vorverdichtet und bei 190 ⁰ C mit einem Presszeitfaktor von 15 s/2mm zu einer 16 mm dicken Platte gepresst.

Vergleichsbeispiel V1 (nicht erfindungsgemäß)

Als cellulosehaltiger Rohstoff wurden Hackschnitzel aus Fichtenholz verwendet. Die Fasern wurden ohne Zusatz einer Bleichmittelzusammensetzung zerfasert und in der Blowli- ne kontinuierlich mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt.

Tabelle 1

Vergleichsbeispiel V2 (nicht erfindungsgemäß)

Hackschnitzel aus Fichtenholz werden während des MDF-Herstellungsprozesses im Refiner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Hydrosulfit-Lösung, entsprechend 5 Gew.-%

Bleichmittel pro atro Fasern, versetzt. In der Blowline werden die Fasern mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt.

In Tabelle 2 ist der erzielte Weißgrad (ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL), bezogen auf das Vergleichsbeispiel V1 als Standard, aufgeführt.

Tabelle 2

Beispiel 1 (erfindungsgemäß)

Hackschnitzel aus Fichtenholz werden während des MDF-Herstellungsprozesses im Refi- ner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung der in Tabelle 3 aufgeführten Bleichmittelzusammensetzungen 1a bis 1 c versetzt, entsprechend 5 Gew.-% Bleichmittel pro atro Fa- sern.

Die erhaltenen Fasern werden in der Blowline kontinuierlich mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt.

Vergleichsbeispiel V3

Analog der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch ohne Zusatz der Bleichmittel enthaltenden Zusammensetzungen wurde eine MDF-Platte hergestellt.

In Tabelle 3 ist der erzielte Weißgrad der Beispiele 1 a, 1 b und 1 c, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL bezogen auf das Vergleichsbeispiel V3 als Standard aufgeführt.

Tabelle 3

Bleichmittelzusammensetzungen 1a bis 1 c

Beispiel 2 (erfindungsgemäß)

Hackschnitzel aus Fichtenholz wurden im Refiner zerfasert und mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung der unter Beispiel 1 b aufgeführten Bleichmittelzusammensetzung versetzt, entsprechend 5 Gew.-% Bleichmittel pro atro Fasern. Anschließend wurden die Fasern in der Blowline mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt. Die beleimten Fasern wurden anschließend zu einer MDF-Platte verpresst.

Vergleichsbeispiel V4

Analog der in Beispiel 2 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch ohne den Zusatz einer Bleichmittel enthaltenden Zusammensetzung wurde eine MDF-Platte hergestellt.

In Tabelle 4 ist der erzielte Weißgrad, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, bezogen auf das Vergleichsbeispiel V4 als Standard, aufgeführt.

Tabelle 4

Beispiel 3 (erfindungsgemäß)

Hackschnitzel aus Fichten- und Buchenholz wurden im Refiner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Bleichmittelzusammensetzung gemäß Beispiel 1 b, entsprechend 5 % Bleichmit- tel atro Fasern versetzt. Die Fasern wurden in der Blowline kontinuierlich mit dem in Tabel-

Ie 5 aufgeführten, das Weißpigment Titandioxid enthaltenden Leimansatz beleimt, getrocknet und zu MDF-Platten verpresst.

Tabelle 5

Vergleichsbeispiel V5

Analog der in Beispiel 3 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch ohne Zusatz des Weiß- pigments Titandioxid, wurde eine MDF-Platte hergestellt. Zur Beleimung wurde ein Leimansatz gemäß Tabelle 5 eingesetzt, wobei die Titandioxid-Präparation durch die gleiche Menge Wasser ersetzt wurde.

In Tabelle 6 ist der erzielte Weißgrad, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, bezogen auf das Vergleichsbeispiel V5 als Standard aufgeführt.

Tabelle 6

Beispiel 4 (erfindungsgemäß)

Zur Herstellung einer MDF-Platte wurden Hackschnitzel aus Buchenholz im Refiner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Bleichmittelzusammensetzung gemäß Beispiel 1 b, ent- sprechend 5% Bleichmittel pro atro Fasern versetzt. In der Blowline wurden die erhaltenen Fasern kontinuierlich mit dem in Tabelle 7 aufgeführten Leimansatz beleimt. Nach der Trocknung wurden die beleimten Fasern zu MDF-Platten verpresst.

Tabelle 7

Beispiel 5 (erfindungsgemäß)

Analog der in Beispiel 4 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch unter Einsatz des in Ta- belle 5 aufgeführten, das Weißpigment Titandioxid enthaltenden Leimansatzes, wurde eine MDF-Platte hergestellt.

Beispiel 6 (erfindungsgemäß)

Analog der in Beispiel 5 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch unter Verwendung des in Tabelle 8 aufgeführten Leimansatzes, der eine Kombination des Weißpigments Titandioxid und optischem Aufheller enthält, wurde eine MDF-Platte hergestellt.

Tabelle 8

Vergleichsbeispiel V6

Analog der in Beispiel 4 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch ohne den Zusatz der Bleichmittel enthaltenden Zusammensetzung im Refiner wurde eine MDF-Platte hergestellt.

In Tabelle 9 sind die erzielten Weißgrade, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, bezogen auf das Vergleichsbeispiel V6 als Standard, aufgeführt.

Tabelle 9

Beispiel 7 (erfindungsgemäß)

Hackschnitzel aus Fichtenholz wurden im Refiner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Lösung von Hydroxymethansulfinsäure, entsprechend 5% Bleichmittel atro Fasern, behan- delt. In der Blowline wurden die gebleichten Fasern mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt.

Vergleichsbeispiel V7

Analog der in Beispiel 7 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch ohne Zusatz einer Bleichmittel enthaltenden Lösung wurde eine MDF-Platte hergestellt.

In Tabelle 10 ist der erzielte Weißgrad, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, bezogen auf das Vergleichsbeispiel V7 als Standard, aufgeführt.

Tabelle 10

Beispiel 8 (erfindungsgemäß}

Hackschnitzel aus Pappel wurden während des MDF-Herstellungsprozesses im Refiner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Bleichmittelzusammensetzung gemäß Beispiel 1 b, entsprechend 5% Bleichmittel pro atro Fasern behandelt. Die erhaltenen Fasern wurden in der Blowline kontinuierlich mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt.

Vergleichsbeispiel V8

Analog der in Beispiel 8 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch ohne Zusatz der Bleichmittel enthaltenden Zusammensetzung wurde eine MDF-Platte hergestellt.

In Tabelle 1 1 ist der erzielte Weißgrad, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, bezogen auf das Vergleichsbeispiel V8 als Standard, aufgeführt.

Beispiel 9 (erfindungsgemäß)

Hackschnitzel aus Fichte wurden während des MDF-Herstellungsprozesses im Refiner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Bleichmittel enthaltenden Lösung gemäß Beispiel 1 b, entsprechend 5 % Bleichmittel pro atro Fasern, behandelt. Die erhaltenen Fasern wurden in der Blowline mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt.

Die beleimten Holzfasern wurden getrocknet und zu einer Platte gepresst. Die Platte wurde anschließend 24 h in einem Sun-Testgerät belichtet und der Weißgrad, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, bezogen auf die unbelichtete Platte, gemessen.

In Tabelle 12 sind die Ergebnisse aufgeführt.

Tabelle 12

Vergleichsbeispiel V9

Hackschnitzel aus Fichte wurden während des MDF-Herstellungsprozesses im Refiner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen Hydrosulfitlösung, entsprechend 5 % Bleichmittel pro atro Fasern, behandelt. Die erhaltenen Fasern wurden in der Blowline kontinuierlich mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt. Die getrockneten beleimten Holzfasern wurden zu MDF-Platten gepresst.

Ein Teil der Platten wurde anschließend 24 h in einem Sun-Testgerät belichtet und der Weißgrad, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, bezogen auf die unbelichtete Platte, gemessen.

In Tabelle 13 ist der erzielte Weißgrad aufgeführt.

Beispiel 10 (erfindungsgemäß)

Hackschnitzel aus Fichtenholz wurden während des MDF-Herstellungsprozesses im Refi- ner mit einer 15 gew.-%igen wässrigen, Bleichmittelzusammensetzung enthaltenden Lösung gemäß Beispiel 1 b, entsprechend 5 % Bleichmittel pro atro Fasern, versetzt. Die erhaltenen Fasern wurden in der Blowline kontinuierlich mit dem in Tabelle 1 aufgeführten Leimansatz beleimt.

Vergleichsbeispiel V10

Analog der in Beispiel 4 beschriebenen Vorgehensweise, jedoch ohne die Behandlung der Holzfasern im Refiner mit einer bleichmittelhaltigen Zusammensetzung, wurde eine MDF- Platte hergestellt.

In Tabelle 14 ist der erzielte Weißgrad, ausgedrückt in der Helligkeitsdifferenz δL, Querzugsfestigkeit, Quellung sowie der sensorisch bestimmte Geruch der Platten, jeweils auf das Vergleichsbeispiel V10 als Standard bezogen, aufgeführt.

Die Querzugsfestigkeit der erhaltenen MDF-Platten wurde gemäß DIN 319, Span- und Faserplatten, Bestimmung der Zugfestigkeit, senkrecht zur Plattenebene gemessen.

Die Quellung wurde gemäß DIN EN 317, Span- und Faserplatten, Bestimmung der Di- ckenquellung und Wasseraufnahme, gemessen.

Tabellen