BE1022919B1 - Ammonium phosphate compositions as fire retardant additives for sheet material - Google Patents
Ammonium phosphate compositions as fire retardant additives for sheet material Download PDFInfo
- Publication number
- BE1022919B1 BE1022919B1 BE2015/5856 BE1022919B1 BE 1022919 B1 BE1022919 B1 BE 1022919B1 BE 2015/5856 BE2015/5856 BE 2015/5856 BE 1022919 B1 BE1022919 B1 BE 1022919B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- composition
- ammonium phosphate
- wood
- composition according
- particle size
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims description 31
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 15
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000001809 detectable Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 22
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 14
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims description 11
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 claims description 11
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N Ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 claims description 9
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N Ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000011120 plywood Substances 0.000 claims description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 2
- YIVWQNVQRXFZJB-UHFFFAOYSA-N o-Succinylbenzoic acid Natural products OC(=O)CCC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O YIVWQNVQRXFZJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 14
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N Polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- 210000002268 Wool Anatomy 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000218645 Cedrus Species 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N Melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XLLZUKPXODPNPP-UHFFFAOYSA-N [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] XLLZUKPXODPNPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 1
- CEDDGDWODCGBFQ-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;hydron;phosphate Chemical compound NC(N)=N.OP(O)(O)=O CEDDGDWODCGBFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNEUSAPFBRDCPM-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;sulfamate Chemical compound NC(N)=N.NS(O)(=O)=O LNEUSAPFBRDCPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- ZZTURJAZCMUWEP-UHFFFAOYSA-N diaminomethylideneazanium;hydrogen sulfate Chemical compound NC(N)=N.OS(O)(=O)=O ZZTURJAZCMUWEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKUUMWKWUZRRPD-UHFFFAOYSA-N heptan-2-amine;sulfuric acid Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.CCCCCC(C)[NH3+].CCCCCC(C)[NH3+] XKUUMWKWUZRRPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012169 petroleum derived wax Substances 0.000 description 1
- 235000019381 petroleum wax Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Abstract
De huidige uitvinding betreft een vaste samenstelling geschikt voor het brandwerend maken van houtgebaseerd plaatmateriaal, waarbij de samenstelling omvat: - 5 tot 95 gewichtsprocent ammoniumfosfaat; - 2 tot 95 gewichtsprocent ammoniumsulfaat; waarbij ammoniumfosfaat en ammoniumsulfaat aanwezig in de vorm van zowel optisch detecteerbare vaste partikels als niet-optisch detecteerbare vaste partikels.The present invention relates to a solid composition suitable for fire-resistant wood-based plate material, the composition comprising: - 5 to 95% by weight ammonium phosphate; - 2 to 95% by weight ammonium sulfate; wherein ammonium phosphate and ammonium sulfate present in the form of both optically detectable solid particles and non-optically detectable solid particles.
Description
AMMONIUMFOSFAAT SAMENSTELLINGEN ALS BRANDVERTRAGENDE ADDITIEVEN VOOR PLAATMATERIAALAMMONIUM PHOSPHATE COMPOSITIONS AS FIRE-DELAYING ADDITIVES FOR PLATE MATERIAL
TECHNISCH DOMEINTECHNICAL DOMAIN
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op ammoniumfosfaat samenstellingen systemen en de productie ervan. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op ammoniumfosfaat samenstellingen met brandvertragende eigenschappen die geschikt zijn als additieven voor brandbaar materiaal zoals plaatmateriaal.The present invention relates to ammonium phosphate composition systems and their production. More specifically, the invention relates to ammonium phosphate compositions with fire retardant properties that are suitable as additives for combustible material such as sheet material.
STAND DER TECHNIEKBACKGROUND ART
De brandvertragende eigenschappen van ammoniumfosfaat zijn gekend in de stand der techniek. Zo is ammoniumfosfaat onder meer onderdeel van de droge poeders in brandblusapparaten. Door hun brandvertragende eigenschappen worden ammonium fosfaat samenstellingen tevens aangewend als brandvertragende additieven in plaatmateriaal of composiet materiaal op basis van natuurlijke vezels (niet limitatief) zoals hout, cellulose, vlas, stro, katoen, wol. US4514327 beschrijft een waterige samenstelling op basis van mono-ammonium fosfaat en ammonium sulfaat voor toevoeging aan een houtgebaseerd materiaal. Het houtgebaseerd materiaal wordt hierbij in een drukketel of autoclaaf geplaatst en ondergedompeld met de samenstelling, waarna de container onder druk wordt geplaatst. Als gevolg hiervan wordt het materiaal geïmpregneerd met het brandvertragend additief. EP2505326 beschrijft een brandwerend OSB materiaal voorzien van een brandvertragend additief.The fire retardant properties of ammonium phosphate are known in the art. For example, ammonium phosphate is part of the dry powders in fire extinguishers. Because of their fire-retardant properties, ammonium phosphate compositions are also used as fire-retardant additives in sheet material or composite material based on natural fibers (not limited to) such as wood, cellulose, flax, straw, cotton, wool. US4514327 describes an aqueous composition based on mono-ammonium phosphate and ammonium sulfate for addition to a wood-based material. The wood-based material is placed in a pressure vessel or autoclave and immersed in the composition, after which the container is placed under pressure. As a result, the material is impregnated with the fire-retardant additive. EP2505326 describes a fire-resistant OSB material provided with a fire-retardant additive.
Hoewel veelgebruikt, bieden de gekende samenstellingen niet altijd voldoende stabiliteit wanneer toegevoegd aan houtgebaseerd materiaal. Tevens bestaat het risico erin dat de toevoeging van het additief bepaalde mechanische eigenschappen van het houtgebaseerd materiaal negatief beïnvloeden. Er is bijgevolg behoefte aan een bij voorkeur ammoniumfosfaat gebaseerde samenstelling die zorgt voor een adequate brandvertragende werking wanneer toegevoegd aan houtgebaseerd materiaal, die tevens zo weinig mogelijk impact heeft op de eigenschappen van het materiaal.Although widely used, the known compositions do not always provide sufficient stability when added to wood-based material. There is also the risk that the addition of the additive negatively influences certain mechanical properties of the wood-based material. There is therefore a need for a preferably ammonium phosphate-based composition that ensures adequate fire-retardant action when added to wood-based material, which also has as little impact as possible on the properties of the material.
Daarnaast is er ook nood aan een geschikte werkwijze om houtgebaseerd materiaal brandwerend te maken middels toevoeging van het additief tijdens de productie van plaatmateriaal.In addition, there is also a need for a suitable method to make wood-based material fire-resistant by adding the additive during the production of sheet material.
De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor tenminste enkele van bovenvermelde problemen.It is an object of the present invention to find a solution to at least some of the aforementioned problems.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION
De uitvinding betreft een samenstelling zoals in conclusie 1. De samenstelling is geschikt als additief bij de productie van brand- of vlamvertragend houtgebaseerd plaatmateriaal. Het verkregen plaatmateriaal geeft goede mechanische kenmerken en voldoet aan alle kwaliteitsnormen wat betreft brandwerendheid. Des samenstelling is eenvoudig toe te voegen aan de reeds bestaande productieprocessen van houtgebaseerd plaatmateriaal.The invention relates to a composition as in claim 1. The composition is suitable as an additive in the production of fire or flame-retardant wood-based plate material. The obtained sheet material has good mechanical characteristics and meets all quality standards with regard to fire resistance. The composition can easily be added to the existing production processes of wood-based panels.
In een tweede aspect beschrijft onderhavige uitvinding het gebruik van deze samenstelling als vlamvertragend additief in houtgebaseerd plaatmateriaal volgens conclusie 6.In a second aspect, the present invention describes the use of this composition as a flame-retardant additive in wood-based sheet material according to claim 6.
In een laste aspect beschrijft onderhavige uitvinding een werkwijze voor de productie van HDF, MDF, spaanderplaat of isolatiemateriaal op basis van natuurlijke vezels zoals hout, cellulose, vlas, stro, katoen, wol. Het productieproces laat toe om houtgebaseerde platen te maken die voldoen aan alle kwaliteitseisen.In a disadvantageous aspect, the present invention describes a method for the production of HDF, MDF, chipboard or insulation material based on natural fibers such as wood, cellulose, flax, straw, cotton, wool. The production process makes it possible to make wood-based panels that meet all quality requirements.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVINGDETAILED DESCRIPTION
De uitvinding betreft een vaste samenstelling die geschikt is voor het brandwerend maken van houtgebaseerd plaatmateriaal, zoals OSB, MDF, HDF, spaanderplaat of houtvezelmateriaal. Met de term 'vast' wordt een samenstelling aangeduid die niet vloeibaar is, en die bij voorkeur in poedervorm is.The invention relates to a solid composition suitable for fire-resistant wood-based board material, such as OSB, MDF, HDF, chipboard or wood-fiber material. The term "solid" denotes a composition that is not liquid, and that is preferably in powder form.
Met de term 'hputgebaseerd' wordt een materiaal aangeduid op basis van natuurlijke vezels zoals hout, cellulose, of andere afgeleiden van voorgenoemde materialen.The term "well-based" refers to a material based on natural fibers such as wood, cellulose, or other derivatives of the aforementioned materials.
In het bijzonder betreft onderhavige uitvinding een vaste samenstelling geschikt voor het brandwerend maken van houtgebaseerd plaatmateriaal, waarbij de samenstelling omvat: - 5 tot 95 gewichtsprocent ammoniumfosfaat; en - 2 tot 95 gewichtsprocent ammoniumsulfaat.In particular, the present invention relates to a solid composition suitable for fire-resistant wood-based plate material, the composition comprising: - 5 to 95% by weight ammonium phosphate; and - 2 to 95% by weight ammonium sulfate.
In het bijzonder zal zowel het ammoniumfosfaat en ammoniumsulfaat aanwezig zijn in de vorm van zowel optisch detecteerbare vaste partikels als niet-optisch detecteerbare vaste partikels in de samenstelling.In particular, both the ammonium phosphate and ammonium sulfate will be present in the form of both optically detectable solid particles and non-optically detectable solid particles in the composition.
Met de term niet-optisch detecteerbare partikels worden partikels aangeduid die een gemiddelde partikelgrootte hebben die kleiner is dan 0.1 micron.The term non-optically detectable particles refers to particles that have an average particle size that is smaller than 0.1 micron.
Het onderscheid tussen optisch detecteerbare en niet-optisch detecteerbare partikels kan door een vakman worden vastgesteld met methodes gekend in de stand der techniek. De standaard referentie in dit verband is laser diffractie analyse. Met de huidige gekende techniek kan men momenteel deeltjes tot 0.1 micron detecteren, dit is de onderlimiet. De kwantificering van de hoeveelheid niet optische gebeurt vervolgens via indirecte methode, tevens gekend in de stand der techniek. Het dient duidelijk te zijn dat de laserdiffractiedeeltjesgrootte analyse methode zoals hierin aangehaald wordt niet beperkend is voor onderhavige uitvinding.The distinction between optically detectable and non-optically detectable particles can be determined by a person skilled in the art using methods known in the art. The standard reference in this regard is laser diffraction analysis. With the current known technology one can currently detect particles up to 0.1 micron, this is the lower limit. The quantification of the amount of non-optical is then done via indirect method, also known in the art. It should be understood that the laser diffraction particle size analysis method as quoted herein is not limiting of the present invention.
Deze specifieke samenstelling met welbepaalde partikelgrootte heeft als voordeel dat de samenstelling uitermate geschikt zal zijn voor toevoeging aan het productieproces van houtgebaseerd plaatmateriaal om deze brand- of vlamvertragend te maken, zonder hierbij de kenmerken van het plaatmateriaal aan te tasten. Het materiaal is door de specifiek gekozen deeltjesgrootte makkelijk op te mengen met de houtsnippers of -vezels en zal zich eenvoudig uniform gaan verdelen, zonder lokale ophopingen te veroorzaken. Afhankelijk van het te produceren eindmateriaal, kan de gemiddeld deeltjesgrootte bepaald worden.This specific composition with well-defined particle size has the advantage that the composition will be extremely suitable for adding to the production process of wood-based plate material to make it fire or flame retardant, without thereby affecting the characteristics of the plate material. The material is easy to mix with the wood chips or fibers due to the specifically selected particle size and will simply distribute uniformly, without causing local accumulations. Depending on the end material to be produced, the average particle size can be determined.
Bij voorkeur zal het aanwezige ammoniumfosfaat gekozen worden uit de groep van mono-ammoniumfosfaat (MAP), di-ammonium fosfaat, oligo-ammonium fosfaat en fosfaten van aardalkali metalen. Meer bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van mono-ammoniumfosfaat (MAP).Preferably, the ammonium phosphate present will be selected from the group of mono-ammonium phosphate (MAP), di-ammonium phosphate, oligo-ammonium phosphate and phosphates of alkaline earth metals. More preferably, mono-ammonium phosphate (MAP) is used.
Naast ammoniumfosfaat en ammoniumsulfaat als actieve ingrediënten kan de samenstelling ook hulpstoffen omvatten. Deze hulpstoffen worden bij voorkeur gekozen uit de groep van rookonderdrukkende chemicaliën zoalsbijvoorbeeld boorverbindingen, In een voorkeursvorm zal de boorverbinding zinkboraat zijn.In addition to ammonium phosphate and ammonium sulfate as active ingredients, the composition may also include excipients. These auxiliaries are preferably selected from the group of smoke suppressing chemicals such as, for example, boron compounds. In a preferred form, the boron compound will be zinc borate.
Bij voorkeur zullen alle bestanddelen opgemengd worden in een blender.Preferably all ingredients will be mixed in a blender.
Optioneel kan de samenstelling naast ammonium fosfaat en ammoniusulfaat ook nog een derde of verder brandvertragend bestanddeel omvatten. Bij voorkeur zal deze derde agent gekozen worden uit de groep van guanidine sulfamaat, guanidine sulfaat en (di)guanidine fosfaat, boorzuur, borax, sodium octaboraat, polyboraat, zinkboraat verbindingen of mengsels ervan.Optionally, in addition to ammonium phosphate and ammonium sulfate, the composition may also comprise a third or further fire-retardant component. Preferably, this third agent will be selected from the group of guanidine sulfamate, guanidine sulfate and (di) guanidine phosphate, boric acid, borax, sodium octaborate, polyborate, zinc borate compounds or mixtures thereof.
De samenstelling is uitermate geschikt voor gebruik als vlam- of brandvertragend additief en kan in droge toestand gebruikt worden of opgemengd met water in vloeibare toestand. De pH van de samenstelling wordt specifiek aangepast aan de gebruikte lijm of bindmiddel in het proces.The composition is extremely suitable for use as a flame or flame retardant additive and can be used in the dry state or mixed with liquid water. The pH of the composition is specifically adjusted to the glue or binder used in the process.
In het bijzonder zal de samenstelling geschikt zijn als additief bij OSB (oriented strand board), MDF (medium density fiber board), HDF (high density fiber board), multiplex, spaanderplaat of (houtvezel)isolatiemateriaal. Dit materiaal wordt in het bijzonder gebruikt als constructie- en/of isolatiemateriaal en dient bij voorkeur brandvertragende eigenschappen te hebben. Op die manier wordt een veilig gebruik gegarandeerd.In particular, the composition will be suitable as an additive for OSB (oriented strand board), MDF (medium density fiber board), HDF (high density fiber board), plywood, chipboard or (wood fiber) insulation material. This material is used in particular as construction and / or insulation material and should preferably have fire-retardant properties. In this way, safe use is guaranteed.
Algemeen worden voorgenoemde plaatmaterialen geproduceerd met houtpartikels als basis. Met de term houtpartikels zoals gebruikt in deze beschrijving en in de bijgaande conclusies worden onder meer houtdeeltjes, chips, schaafsel, vlokken, en dergelijke van het type bedoeld, geschikt voor gebruik bij de productie van voorgenoemd plaatmateriaal.The aforementioned sheet materials are generally produced with wood particles as the basis. By the term wood particles as used in this description and in the appended claims is meant, inter alia, wood particles, chips, shavings, flakes, and the like of the type suitable for use in the production of said sheet material.
Bij voorkeur zal de brand-of vlamvertragende samenstelling zoals hierboven beschreven in-lijn toegevoegd worden aan de houtpartikels tijdens de productieproces van het plaatmateriaal. Dit geeft als voordeel dat bestaande productieprocessen op eenvoudige wijze kunnen worden aangepast. Een ander voordeel is het feit dat door een toevoeging tijdens het productieproces vermeden wordt dat de kenmerken van het eindproduct door de additie van de samenstelling worden aangetast.Preferably, the fire or flame retardant composition as described above will be added in-line to the wood particles during the production process of the sheet material. This has the advantage that existing production processes can be easily adjusted. Another advantage is the fact that an addition during the production process prevents the characteristics of the end product from being affected by the addition of the composition.
Bij voorkeur zal de samenstelling volgens onderhavige uitvinding toegevoegd worden in een concentratie tussen 3 en 30 gewichtsdelen op 100 gewichtsdelen houtpartikels.Preferably, the composition of the present invention will be added in a concentration between 3 and 30 parts by weight per 100 parts by weight of wood particles.
Het is gebleken dat dit concentraties zijn waarbij de verkregen brandwerende eigenschappen en de te gebruiken hoeveelheid samenstelling, en dus de kostprijs, een goed optimum vertonen.It has been found that these are concentrations at which the obtained fire-resistant properties and the amount of composition to be used, and therefore the cost price, show a good optimum.
In een uitvoeringsvorm zullen de houtpartikels droge houtpartikels zijn. In een andere uitvoeringsvorm zijn dit natte houtpartikels. De keuze tussen droge of natte houtpartikels zal afhangen van het te produceren eindmateriaal. Zo zal er voor de productie van MDF en HDF plaatmateriaal gebruikt gemaakt worden van droge vezels. Voor de productie van hardboard (harde vezelplaat) wordt dan weer bij voorkeur gebruik gemaakt van houtvezels die bevochtigd zijn.In one embodiment, the wood particles will be dry wood particles. In another embodiment, these are wet wood particles. The choice between dry or wet wood particles will depend on the end material to be produced. For example, the production of MDF and HDF board material will be made from dry fibers. For the production of hardboard (hard fiberboard), use is then again made of wood fibers that have been moistened.
Onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor de productie van houtgebaseerd plaatmateriaal.The present invention also relates to a method for the production of wood-based plate material.
Voor de productie van HDF, MDF plaatmateriaal of houtvezelisolatiemateriaal met vlam- en brandvertragende eigenschappen, zal de samenstelling zoals hierboven beschreven in-lijn met de bestaande productie worden toegevoegd.For the production of HDF, MDF board material or wood-fiber insulation material with flame and fire-retardant properties, the composition as described above will be added in line with existing production.
Bij voorkeur zal voor de productie van HDF en/of MDF de samenstelling aan een gemiddelde deeltjesgrootte tussen 1 en 500 micron worden voorzien. Voor (houtvezel)isolatiemateriaal met vlamvertragende eigenschappen, zal de samenstelling een deeltjesgrootte tussen 200 en 3000 micron bezitten. Er werd gevonden door de uitvinders van onderhavige uitvinding dat een dergelijke gemiddelde deeltjesgrootte een goede dispersie doorheen het plaatmateriaalFor the production of HDF and / or MDF, the composition will preferably be provided with an average particle size between 1 and 500 microns. For (wood fiber) insulation material with flame-retardant properties, the composition will have a particle size between 200 and 3000 microns. It was found by the inventors of the present invention that such an average particle size has a good dispersion through the plate material
De productie van brandvertragende MDF, HDF platen of (houtvezel)isolatiemateriaal volgens onderhavige uitvinding gebeurt bij voorkeur in vijf grote stappen: een refining stap, een verlijmingsstap, een droogstap, een persstap en een afkoelingsstap.The production of fire-retardant MDF, HDF boards or (wood fiber) insulation material according to the present invention preferably takes place in five major steps: a refining step, a gluing step, a drying step, a pressing step and a cooling step.
Rondhout, gezaagd hout en afvalhout uit de houtverwerkende industrie zijn geschikt voor het produceren van MDF of HDF. Rondhout wordt ontdaan van de bast en samen met eventueel gezaagd hout verkleind tot spanen in een verspaningsmachine. Daarna kunnen spanen toegevoegd worden uit houtzagerijen. Het mengsel wordt dan gezeefd om te grote en te kleine spanen te verwijderen, waarna het wordt gewassen.Round timber, sawn timber and waste wood from the wood processing industry are suitable for producing MDF or HDF. Round timber is stripped of the bark and, together with any sawn timber, reduced to chips in a machining machine. Then chips can be added from sawmills. The mixture is then sieved to remove large and small chips, after which it is washed.
Vervolgens ondergaan de vezels een refining stap, waarbij de vezels ontdaan worden van eventuele contaminanten, gecompacteerd worden en tot een houtpulp worden verwerkt. Deze stap vindt plaats in een speciaal daartoe ontworpen refiner, waarbij gebruik gemaakt wordt van hogere temperatuur en/of specifieke druk.The fibers then undergo a refining step, during which the fibers are stripped of any contaminants, compacted and processed into a wood pulp. This step takes place in a specially designed refiner, in which use is made of higher temperature and / or specific pressure.
In een uitvoeringsvorm volgens onderhavige uitvinding wordt de brandvertragende samenstelling toegevoegd voor of na de refining stap.In an embodiment of the present invention, the fire retardant composition is added before or after the refining step.
In een volgende stap worden de vezels opgemengd met bindmiddel of lijm, meestal op basis van ureumformaldehyde (UF) of melamine ureumformaldehyde (MUF) of een polycondensatielijm (MDI). Deze vezels worden bij voorkeur verlijmd in een 'blowline'. Een blowline kan beschouwd worden als een buis waar lijm en vezels met hoge snelheid doorheen worden geblazen.In a next step, the fibers are mixed with binder or glue, usually based on urea-formaldehyde (UF) or melamine, urea-formaldehyde (MUF) or a polycondensation glue (MDI). These fibers are preferably glued in a 'blowline'. A blowline can be considered as a tube through which glue and fibers are blown through at high speed.
In een mogelijke uitvoeringsvorm volgens onderhavige uitvinding wordt de brandvertragende samenstelling voor, na of tijdens toevoeging van de lijm toegevoegd in de blowline.In a possible embodiment of the present invention, the fire-retardant composition is added to the blowline before, after or during the addition of the glue.
Na opmenging met lijm worden de natte vezels gedroogd. De gedroogde vezels worden vervolgens naar een vormstation getransporteerd en daar uitgestrooid op een band. Aan de onderzijde van de band wordt lucht afgezogen, waardoor de vezels een mat gaan vormen. Vervolgens worden de verkregen matten geperst tot platen.The wet fibers are dried after mixing with glue. The dried fibers are then transported to a forming station and scattered there on a belt. Air is extracted at the bottom of the tire, causing the fibers to form a mat. The resulting mats are then pressed into plates.
In een uitvoeringsvorm volgens onderhavige uitvinding gebeurt het persen in twee stappen. In een eerste stap wordt de vezelmat door een bandpers gebracht, waardoord deze wordt afgeplat en denser wordt. Vervolgens worden de randen recht afgesneden. Vervolgens gaat de mat naar een tweede pers (bij voorkeur een continu- of oplooppers werkend op staalbanden) die de mat onder hoge druk en temperatuur zal persen.In an embodiment according to the present invention, pressing takes place in two steps. In a first step, the fiber mat is passed through a belt press, through which it is flattened and becomes denser. The edges are then cut straight. The mat then goes to a second press (preferably a continuous or uploader working on steel tires) that will press the mat under high pressure and temperature.
In een laatste stap worden de platen afgekoeld in een geconditioneerde ruimte. Tijdens dit afkoelen hardt de lijm uit. Nadat de resulterende platen voldoende afgekoeld zijn, kunnen zij opgeschuurd worden om eventuele oneffenheden te verwijderen en kunnen ze op maat verzaagd worden.In a final step, the plates are cooled in a conditioned room. The glue hardens during this cooling. After the resulting plates have cooled down sufficiently, they can be sanded to remove any unevenness and they can be cut to size.
In een ander aspect biedt onderhavige uitvinding een werkwijze voor de productie van vlam- of brandvertragende spaanderplaat. Dergelijke spaanderplaten worden geproduceerd uit houtspanen en zaagsel die samengeperst en verlijmd worden. In het bijzonder bestaat het productieproces uit volgende stappen: voorbereiding van de houtpartikels en drogen, opmenging met een bindmiddel of lijm, persen en afwerking van de plaat.In another aspect, the present invention provides a method for the production of flame-retardant chipboard. Such chipboards are produced from wood chips and sawdust that are compressed and glued together. In particular, the production process consists of the following steps: preparation of the wood particles and drying, mixing with a binder or glue, pressing and finishing the plate.
Het houtmateriaal voor spaanderplaat is veelal afkomstig van houtafval en residuen zoals zaagsel, schaafsel, etc. Gezien de verscheidenheid in afkomst, dient het materiaal vooraf geselecteerd en/of gescheiden worden. Eventueel dient een verdere reductie in grootte te gebeuren. Vervolgens worden de houtpartikels gedroogd tot deze een watergehalte tussen de 1 en 10% bevatten. Een dergelijk watergehalte laat goede verlijming toe met watergedragen lijmen.The wood material for chipboard often comes from wood waste and residues such as sawdust, shavings, etc. Given the diversity in origin, the material must be selected and / or separated in advance. A further reduction in size may have to be done. The wood particles are then dried until they contain a water content between 1 and 10%. Such a water content allows good bonding with water-based adhesives.
De houtpartikels worden vervolgens verlijmd. Lijmen op basis ureumformaldehyde (UF), melamine ureumformaldehyde (MUF) of een polycondensatielijm (MDI) dragen hierbij de voorkeur weg. De opmenging met de lijm gebeurt bij voorkeur in een blender. Meer bij voorkeur wordt 1 tot 10 gewichtsprocent lijm gebruikt.The wood particles are then glued. Adhesives based on urea formaldehyde (UF), melamine urea formaldehyde (MUF) or a polycondensation glue (MDI) are preferred here. The mixing with the glue preferably takes place in a blender. More preferably, 1 to 10 weight percent of glue is used.
In het bijzonder zal de brandvertragende of vlamvertragende samenstelling zoals hierboven beschreven worden toegevoegd voordat de lijm wordt toegevoegd of samen met de lijm in de blender. Meer in het bijzonder zal de gemiddelde deeltjesgrootte van de samenstelling in de spaanderplaat zich tussen 100 en 1500 micron bevinden.In particular, the fire-retardant or flame-retardant composition as described above will be added before the glue is added or together with the glue in the blender. More specifically, the average particle size of the composition in the chipboard will be between 100 and 1500 microns.
Vervolgens wordt van het verkregen mengsel een mat gemaakt die in een vervolgstap naar een pre-pers en een droogpers worden gebracht waarbij de mat onder hoge temperatuur en druk tot de uiteindelijke plaat wordt geperst. Na het persen wordt de plaat afgekoeld en verder afgewerkt. Dit houdt tevens in dat deze op maat wordt gesneden.Subsequently a mat is made from the resulting mixture which is brought in a subsequent step to a pre-press and a drying press, whereby the mat is pressed to the final plate under high temperature and pressure. After pressing, the plate is cooled and further finished. This also means that it is cut to size.
Onderhavige uitvinding levert belangrijke voordelen op ten opzichte van de gekende brandvertragende systemen in de stand der techniek, en dit vooral door de specifieke deeltjes grootte en de samenstelling. De uitvinding biedt: - eenvoudige inbouw in het productieproces van houtgebaseerde plaatmaterialen; - vermindering van de ontvlambaarheid van de eindproducten en hoge tevredenheid met betrekking tot de kwaliteitseisen van het eindproduct; en - goede verdeling van het additief in het eindproduct.The present invention provides important advantages over the known fire-retardant systems in the prior art, and this in particular because of the specific particle size and composition. The invention offers: - simple incorporation into the production process of wood-based plate materials; - reduction of the flammability of the end products and high satisfaction with regard to the quality requirements of the end product; and - good distribution of the additive in the end product.
In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.In the following, the invention is described a.d.h.v. non-limiting examples illustrating the invention, and which are not intended or may be interpreted to limit the scope of the invention.
VOORBEELDEXAMPLE
Een mengsel van cederspaanhout, spalken en zaagsel wordt in een shredder verwerkt, door een refiner gestuurd en vervolgens gedroogd. Het verkregen mengsel bestaat uit houtpartikel-fracties met verschillende grootte. Vervolgens wordt petroleumwas (45% waterige emulsie) in een hoeveelheid van 1.25% (droge basis) per drooggewicht van de houtpartikels gesproeid in een trommel mixer. In een vervolgestap wordt ureum formaldehyde hars in een hoeveelheid van 6% per drooggewicht van de houtpartikels toegevoegd.A mixture of cedar chipwood, splints and sawdust is processed in a shredder, sent through a refiner and then dried. The resulting mixture consists of wood particle fractions of different sizes. Petroleum wax (45% aqueous emulsion) is then sprayed in a quantity of 1.25% (dry basis) per dry weight of the wood particles in a drum mixer. In a subsequent step, urea formaldehyde resin is added in an amount of 6% per dry weight of the wood particles.
Vervolgens wordt 10% per drooggewicht hout van een brandwerend additief op basis van MAP en ammoniumsulfaat toegevoegd. Het brandwerend zout wordt opgemengd met de andere ingrediënten waarna een mat wordt gevormd van het verkregen mengsel. Deze mat wordt heet geperst tot een afgewerkt plaatmateriaal.Then 10% per dry weight of wood of a fire-resistant additive based on MAP and ammonium sulphate is added. The fire-resistant salt is mixed with the other ingredients, after which a mat is formed from the resulting mixture. This mat is hot pressed into a finished sheet material.
Claims (15)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1022919B1 true BE1022919B1 (en) | 2016-10-19 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2766678C2 (en) | Plate based on a wood material with reduced release of volatile organic compounds (voc) and application thereof | |
RU2553644C1 (en) | Fabrication of fire-resistant fibreboard | |
US7553538B2 (en) | Fire retardant composite panel product and a method and system for fabricating same | |
US4039645A (en) | Process for the manufacture of fire retardant particleboard | |
US7371787B2 (en) | Methods of incorporating treatment agents into wood based composite products | |
US4514255A (en) | Process for the manufacture of dried, resin-treated fiber furnish | |
EP3296073B1 (en) | Process for the manufacture of a pallet block | |
US6811731B2 (en) | Methods of incorporating phosphate/borate fire retardant formulations into wood based composite products | |
EP3790943A1 (en) | Flame retardant and latent hardener composition, a method for making flame retarded wood and cellulose-fibre based composites and boards and flame retarded wood and cellulose-fibre based boards | |
US8114425B2 (en) | Process for the production of wood-based materials | |
Bütün Buschalsky et al. | Repeated thermo-hydrolytic disintegration of medium density fibreboards (MDF) for the production of new MDF | |
BE1022331B1 (en) | FIRE-RESISTANT PLATE AND METHOD FOR MANUFACTURING A FIRE-RESISTANT PLATE | |
Eshraghi et al. | Waste paperboard in composition panels | |
US10953568B2 (en) | Method for producing MDF boards with NFC/MFC | |
BE1022919B1 (en) | Ammonium phosphate compositions as fire retardant additives for sheet material | |
CN106426497A (en) | Fiber plate and manufacturing method thereof | |
Medved et al. | Investigation of fire-retardant additive on particleboard properties | |
Akyildiz et al. | The impact of density and mixture ratio of melamine on some properties of oriented strand board | |
Nourbakhsh et al. | Evaluation of the physical and mechanical properties of medium density fiberboard made from old newsprint fibers | |
CA1057184A (en) | Unique fire retardant particleboard and special process for manufacture | |
SK288796B6 (en) | Method of production of fire impregnation substance, mainly for construction products, fire impregnation substance and use of thereof | |
BADRUN et al. | WOOD COMPOSITE TECHNOLOGY-Wood Particleboard | |
RU2515839C2 (en) | Composition for production of particle boards | |
WO2002081162A1 (en) | Methods of incorporating phosphate/borate fire retardant formulations into wood based composite products | |
Rahman et al. | Properties of commercial fiberboard from Sesbania aculeate and Tamarix aphylla. |