Zur Hydrophobierung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit Paraffinen Teil 3: Methoden zur Erfassung der Hydrophobierung von Faserstoffen durch Paraffine

Es wurden zwei Methoden auf ihre Eignung zur Erfassung der Hydrophobierung von thermomechanischen Faserstoffen (TMP) durch Paraffine untersucht, namentlich die Methode zur Erfassung der Benetzung von Holzfasern (Benetzbarkeit) (Roffael et al. 2002) sowie der Cobb-Test (EN 20535, ISO 535), der in der Papierindustrie für die Bestimmung des Wasseraufnahmevermögens von Papier dient. Im ersten Teil der Untersuchungen wurden industriell hergestellte Kiefern-TMP mit n-Paraffinen unterschiedlicher Kettenlänge (C₂₀, C₂₈ und C₃₆) hydrophobiert. Die Zugabe der n-Paraffindispersionen erfolgte in Abmischung mit dem Bindemittel nach dem Blender-Verfahren. Es zeigte sich, dass die Benetzbarkeit der aus den hydrophobierten Kiefernfaserstoffen hergestellten Prüfblätter mit steigender Kettenlänge der n-Paraffine abnahm. Die Untersuchungen zum Wasseraufnahmevermögen der Prüfblätter mittels Cobb-Test (Cobb₃₀-Werte) ließen die gleichen Tendenzen erkennen; das Wasseraufnahmevermögen (Cobb₃₀-Wert) von Prüfblättern nahm ab, wenn zu ihrer Herstellung Kiefern-TMP eingesetzt werden, die mit n-Paraffinen steigender Kettenlänge hydrophobiert wurden. Ferner wurden Untersuchungen an Blowline-beleimten hydrophobierten Kiefern-TMP durchgeführt. Bei der Herstellung der Kiefern-TMP nach dem Blowline-Verfahren wurden drei in ihrer chemischen Zusammensetzung unterschiedliche technische Paraffine in Form von Paraffindispersionen zum einen den Kiefern-Hackschnitzeln vor dem Holzaufschluss im Kocher zugegeben und zum anderen in Abmischung mit dem Bindemittel (MUF-Harz) im Blasrohr (Blowline) auf die Kiefernfasern gesprüht. Sowohl die Untersuchungen zur Ermittlung der Benetzbarkeit der Prüfblätter als auch die Untersuchungen zur Ermittlung des Wasseraufnahmevermögens der Prüfblätter mit Hilfe des Cobb-Tests ließen erkennen, dass die Zugabe der Paraffindispersion zu den Hackschnitzeln vor dem Aufschluss im Kocher zu einer besseren Hydrophobierung des Faserstoffs führte als die Abmischung der Paraffindispersion mit dem Bindemittel in der Blowline. Des Weiteren ließen Untersuchungsergebnisse über den Einfluss der Holzart (Kiefer, Fichte) auf die Hydrophobierung von Kiefern- und Fichten-TMP erkennen, dass unabhängig vom verwendeten Paraffintyp Prüfblätter, hergestellt aus Kiefern-TMP, eine schlechtere Benetzbarkeit aufwiesen als Prüfblätter aus Fichten-TMP. Es konnten ferner deutliche Unterschiede im Wasseraufnahmevermögen der aus Kiefern- und Fichten-TMP hergestellten Prüfblätter festgestellt werden. Grundsätzlich gingen die Ergebnisse des Wasseraufnahmevermögens mit den Ergebnissen der Benetzbarkeit der Prüfblätter konform. Die aus Kiefern-TMP hergestellten Prüfblätter hatten im Vergleich zu den aus Fichten-TMP hergestellten ein niedrigeres Wasseraufnahmevermögen. Anhand dieser und anderer Untersuchungsergebnisse ist anzunehmen, dass die vergleichsweise schlechtere Benetzbarkeit und Wasseraufnahme der mit Kiefern-TMP hergestellten Prüfblätter auf den höheren Gehalt an hydrophoben Extraktstoffen (Fette und Harze) des Kiefernholzes zurückzuführen ist. Insgesamt lassen die Ergebnisse deutlich werden, dass beide Methoden für die Charakterisierung und Beurteilung der Hydrophobierung von Faserstoffen durch Paraffine geeignet sind.