<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van :
Kitchen House Company, Limited voor : "Werkwijze voor het vervaardigen van spaanplaten" Recht van voorrang : Japanse octrooiaanvrage nr. 269946/1985 van 1 december 1985.
Uitvinder : Yasunori SOUDA
<Desc/Clms Page number 2>
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van waterbestendige spaanplaten.
Spaanplaten worden vervaardigd met spaanders of schilfers uit hout of uit andere plantaardige vezels, die in een gewenste plaatconfiguratie worden gevormd en worden samengekleefd door middel van om het even welk geschikt kleefmateriaal. Dergelijke spaanplaten hebben in hoofdzaak niet de anisotropie en niet de knoesten of krommingen en dergelijke die in de conventionele houtprodukten worden waargenomen. De spaanplaten kunnen worden geperst tot voor de praktijk voldoende sterkten en gewenste dimensies uit waardeloos houtmateriaal inclusief blokken met een kleine diameter. De spaanplaten kunnen worden geproduceerd met verbeterde rendementen. Om deze redenen worden spaanplaten tegenwoordig courant gebruikt als meubelmateriaal, bouwmateriaal en dergelijke.
De spaanplaten uit geperste houtspaanders of - schilfers vertonen evenwel een water-of vochtabsorptie zoals de conventionele houtprodukten. Wanneer de spaanplaten worden blootgesteld aan water of vocht, kunnen ze daardoor zwellen en veranderen hun dimensies zoals de dikte, de breedte en de lengte. Bovendien, water of vocht dat tot in de, spaanders of schilfers is doorgedrongen verdampt niet gemakkelijk. Aldus kunnen de gezwollen spaanplaten nauwelijks in hun oorspronkelijke configuratie worden teruggebracht en zal hun sterkte verminderd zijn.
Dergelijke verschijnselen leveren problemen op voor het vervaardigen en het verwerken van produkten uit spaanplaten. Om deze nadelen te overwinnen zijn verscheidene
<Desc/Clms Page number 3>
voorstellen gedaan, bij voorbeeld het verbeteren van de kleefstof voor het samenkleven van houtspaanders of - schilfers of het verharsen van de houtspaanders of - schilfers. Maar er is nog altijd geen voorstel gedaan om een spaanplaat te verschaffen met een perfekte water- of vochtbestendigheid.
Daartoe is een doel van de onderhavige uitvinding een werkwijze te verschaffen voor het ver- vaardigen van spaanplaten door het vormen van spaanders of schilfers uit hout of andere plantaardige vezel- materialen in een gewenste plaatconfiguratie en het samenkleven van de spaanders of schilfers met een kleefmiddel, waarbij de verbetering de stap van verwarmen bevat van de spaanders of schilfers tot een o 0 temperatuur van 100 C tot 200 C, gedurende ten minste één uur terwijl men ze rondwentelt in een atmosfeer van 90% of meer van onbrandbaar gas om vocht en sap volledig uit de spaanders en schilfers te verwijderen, voorafgaand aan de stap van het samenkleven van spaanders of schilfers.
Doordat de gedroogde spaanders of schilfers enkel vezels bevatten zonder water of sap, kan de kleefstof op een voldoende wijze in het weefsel van de spaanders of de schilfers doordringen om ze met een grotere sterkte samen te kleven of samen te verbinden. Wanneer een spaanplaat is vervaardigd uit dergelijke gekleefde of verbonden spaanders of schilfers, kan ze niet zwellen, zelfs al wordt ze blootgesteld aan water of vocht. Aldus verschaft de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding een spaanplaat met verbeterde water-en vochtbestendigheid en sterkte.
De enige tekening is een grafiek die de testresultaten voorstelt van spaanplaten die zijn vervaardigd volgens de werkwijze van de onderhavige
<Desc/Clms Page number 4>
uitvinding en van monsters die zijn vervaardigd volgens de stand van de techniek.
Volgens de onderhavige uitvinding brengt men eerst een kleefstof op de spaanders of schilfers van elk geschikt hout of ander plantaardig vezelmateriaal.
De spaanders of schilfers vormt men dan in een gewenste plaatconfiguratie. Het nieuwe en wezenlijke kenmerk van de onderhavige uitvinding bestaat erin dat de spaanders of schilfers behandeld zijn om waterbestendig te zijn voorafgaand aan de stap van het aanbrengen van de kleefstof op de spaanders of de schilfers. Het proces van de onderhavige uitvinding zal hieronder meer gedetailleerd worden besproken.
Hout dat wordt gebruikt voor het produceren van spaanders of schilfers in de onderhavige uitvinding is niet beperkt tot één bepaalde houtsoort. Bij voorbeeld kan alle hout dat wordt gebruikt voor het vervaardigen van de conventionele spaanplaten eveneens worden benuttigd. Hout dat meer water en sap bevat kan eveneens worden gebruikt door de werkwijze van de onderhavige uitvinding omdat het kan worden gedroogd om het water en het sap volledig eruit te verwijderen. De onafgewerkte stukken hout worden tot spaanders of schilfers gehakt of verwerkt op elke geschikte wijze zoals in de conventionele processen. De vorm en afmetingen van de spaanders of schilfers zijn passend bepaald afhankelijk van de kwaliteit en de klasse van spaanplaten die moeten geproduceerd worden, zoals in de conventionele processen.
Spaanders of schilfers kunnen worden verkregen door het breken of hakken van nat hout met een groot watergehalte. Als hout met een watergehalte van ongeveer 6% wordt gebruikt, kan de duur van het proces van de onderhavige uitvinding worden verkort.
<Desc/Clms Page number 5>
De spaanders of schilfers die zo zijn geproduceerd werpt men dan in een droogvat of autoclaaf, die van een conventioneel type kan zijn.
Daarna verwijdert men de lucht uit het inwendige van het droogvat of autoclaaf. Men laadt dan een onbrandbaar gas, gekozen uit de groep van de inerte gassen zoals argon, helium en krypton, koolstofdioxyde, ammoniak, zwaveldioxyde en stikstof in het droogvat om te voorzien in een atmosfeer van 95% of meer van onbrandbaar gas. Het te laden onbrandbaar gas kan een combinatie omvatten van twee of meer van de bovenvermelde onbrandbare gassen. Kortom, het is wenselijk dat de atmosfeer in het inwendige van het droogvat geen of een kleine hoeveelheid zuurstof bevat.
\ Als er zich een vergrote hoeveelheid zuurstof in het droogvat zou bevinden, dan zouden de spaanders of schilfers verbranden of verkolen wanneer ze verwarmd worden tot een verhoogde temperatuur zoals zal worden beschreven, hetgeen hun sterkte zou doen afnemen.
Men verhoogt daarna de temperatuur van het
EMI5.1
o droogvat of autoclaaf tot binnen het bereik van 100 C o tot 200 C. Deze temperatuur kan passend worden bepaald afhankelijk van de eigenschappen van de spaanders of schilfers in het droogvat. In de meeste gevallen is het
EMI5.2
wenselijk om de spaanders of schilfers te verwarmen tot o een temperatuur van 200 C omdat ze kunnen gedroogd worden in de meest gewenste toestand volgens het concept van de onderhavige uitvinding, in welke toestand water en sap volledig uit de spaanders of schilfers zijn verwijderd.
EMI5.3
Als de spaanders of schilfers worden verwarmd tot op een o temperatuur van 100 C of minder, zijn water en sap niet voldoende verwijderd. In het andere geval, als de spaanders of schilfers worden verwarmd tot op een temperatuur van o meer dan 200 C, zouden ze verbranden of verkolen en worden ze zo ongeschikt als spaanplaatmateriaal.
<Desc/Clms Page number 6>
Bij voorkeur houdt men dergelijke atmosfeeren temperatuurtoestanden gedurende ten minste één uur bij een normale druk aan. Terzelfdertijd wentelt men de spaanders of schilfers, bij voorbeeld door het doen rollen van het droogvat of de autoclaaf. Dit verbetert de verwijdering van het water en het sap uit de spaanders of de schilfers. De tijdspanne gedurende dewelke de spaanders of schilfers worden verwarmd tot een gekozen temperatuur wordt bepaald afhankelijk van de eigenschappen, de afmetingen van de spaanders of schilfers en van andere factoren. In ieder geval zou tot het voorgenomen doel de tijdspanne ten minste één uur moeten bedragen. Normalerwijze verwarmt men de spaanders of schilfers op een bepaalde temperatuur gedurende vier tot acht uren.
Nadat de spaanders of schilfers werden verwarmd op een bepaalde temperatuur gedurende een bepaalde tijd, zijn water en sap volledig uit de spaanders of schilfers verwijderd waarbij enkel vezels in hun weefsels overblijven. Het gewicht van de zo behandelde spaanders of schilfers is kleiner dan dat van de spaanders of schilfers die worden gebruikt voor het vervaardigen van conventionele spaanplaten. De spaanders of schilfers die zo zijn behandeld zijn niet verbrand of verkoold doordat ze worden verwarmd in een atmosfeer van onbrandbaar gas. Bovendien worden de spaanders of schilfers uniform behandeld omdat ze tijdens de verwarming worden gedraaid.
Men brengt een kleefstof uit synthetisch hars, bij voorbeeld een kleefstof uit ureumhars, aan op de gebruikelijke manier op de gedroogde spaanders of schilfers. De kwaliteit en hoeveelheid van de kleefstof uit synthetisch hars zijn analoog aan die van de kleefstof uit synthetisch hars dat wordt gebruikt in het conventionele
<Desc/Clms Page number 7>
proces. Met andere woorden, ze zijn bepaald binnen een passend bereik afhankelijk van verschillende factoren die zijn vereist in de afgewerkte produkten, zoals kwaliteit, klasse, verwerkbaarheid, fabrikatiekost en andere. In deze stap kan de kleefstof voldoende doordringen in het inwendige van elk van de spaanders of schilfers omdat elke spaander of schilfer enkel vezels zonder enig water of sap bevat.
Daarna vormt men de spaanders of schilfers in een gewenste plaatconfiguratie en kleeft men ze zo samen door middel van conventionele persapparatuur. Men onderwerpt dan de gevormde plaat aan de conventionele behandelingsstappen zoals warmpersen, op maat brengen, oppervlakteschuren en andere om een afgewerkt produkt te verschaffen.
De zo verkregen spaanplaat zal niet zwellen wanneer ze wordt blootgesteld aan water en vocht doordat ze is vervaardigd uit waterbestendige spaanders of schilfers die zijn samengekleefd. De spaanplaat heeft een vergrote sterkte en een verkleind gewicht doordat de spaanders of schilfers erin hechter zijn samengekleefd.
De verwerkbaarheid van de spaanplaat is analoog aan die van de conventionele spaanplaat. De spaanplaat kan weer- staan aan verrotting en aan insekten doordat het water er volledig uit verwijderd is.
Hieronder zal nu een voorbeeld worden beschreven.
Eerst werden spaanders in een autoclaaf geplaatst.
De lucht in de autoclaaf werd dan vervangen door een atmosfeer bevattende 95% of meer inert gas. De spaanders in de autoclaaf werden verwarmd tot op een o 0 temperatuur van 100 C tot 200 C gedurende een tijdspanne tussen één en twee uur. Daarna werd het watergehalte van de spaanders geregeld tot op 4%.
<Desc/Clms Page number 8>
Een conventionele kleefstof en een waterafstotend materiaal werden bij de spaanders aangebracht. De spaanders werden dan in een gewenste plaatconfiguratie gevormd : op een gebruikelijke wijze zonder één bijzonder of bijkomend instrument of gereedschap.
De gevormde platen werden warm geperst met een
EMI8.1
2 druk van 15 tot 20 bij een temperatuur van o 170 tot 180 C gedurende vijf minuten. De resulterende spaanplaat voldeed aan de vereisten van kwaliteitsstandaard JIS 5908 volgens dewelke een spaanplaat een densiteit moet hebben van 0,72 tot 0,75, een watergehalte
EMI8.2
2 van 5 tot 8%, een buigsterkte van 180 of meer, ./2 een weerstand tegen afschilferen van 3 kg/cm, een kracht 2 voor het vasthouden van houtschroeven van 50 kg/cm of meer, een gehalte aan vrijgekomen formaldehyde gelijk aan of minder dan 5 mg/l enz.
Waterbestendige spaanplaten geproduceerd volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding en monsters van spaanplaten geproduceerd volgens de werkwijzen volgens de stand van de techniek werden onderworpen aan vergelijkende uitzettingsvermogentesten op basis van de standaarden JIS 5908. De resultaten zijn voorgesteld in de begeleidende tekening waarin de letters A en B spaanplaten volgens de stand van de techniek aanduiden terwijl de letter C spaanplaten volgens de onderhavige uitvinding aanduidt. Uit deze grafiek blijkt dat het uitzettingsvermogen van de waterbestendige spaanplaten volgens de onderhavige uitvinding kleiner is dan dat van de spaanplaten volgens de stand van de techniek.
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTION associated with a
INVENTION PATENT APPLICATION in the name of:
Kitchen House Company, Limited for: "Method of Manufacturing Chipboard" Right of Priority: Japanese Patent Application No. 269946/1985 of December 1, 1985.
Inventor: Yasunori SOUDA
<Desc / Clms Page number 2>
The present invention relates to a method of manufacturing water-resistant chipboard.
Chipboards are made with chips or chips from wood or other vegetable fibers, which are formed into a desired board configuration and are glued together using any suitable adhesive material. Such chipboards have essentially no anisotropy and no knots or curves and the like observed in conventional wood products. The chipboards can be pressed to sufficient strengths and desired dimensions from useless wood material including blocks with a small diameter. The chipboards can be produced with improved yields. For these reasons, chipboards are commonly used today as furniture material, building material and the like.
The chipboards made of pressed wood chips or chips, however, show a water or moisture absorption like the conventional wood products. When exposed to water or moisture, the chipboards can swell and change their dimensions such as thickness, width and length. In addition, water or moisture that has penetrated into the chips or flakes does not evaporate easily. Thus, the swollen chipboards can hardly be returned to their original configuration and their strength will be reduced.
Such phenomena pose problems for the manufacture and processing of chipboard products. To overcome these drawbacks are several
<Desc / Clms Page number 3>
proposals have been made, for example improving the adhesive for the sticking together of wood chips or chips or the resinification of the wood chips or chips. However, no proposal has yet been made to provide a chipboard with perfect water or moisture resistance.
To this end, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing chipboards by forming chips or flakes from wood or other vegetable fiber materials in a desired board configuration and sticking the chips or flakes together with an adhesive, the improvement comprising the step of heating the chips or flakes to a temperature of 100 ° C to 200 ° C for at least one hour while revolving in an atmosphere of 90% or more of non-flammable gas to completely absorb moisture and juice from the chips and chips prior to the step of sticking chips or chips together.
Because the dried chips or flakes contain only fibers without water or juice, the adhesive can penetrate sufficiently into the fabric of the chips or flakes to stick or join them together with greater strength. When a chipboard is made from such bonded or bonded chips or flakes, it cannot swell even if it is exposed to water or moisture. Thus, the method of the present invention provides a chipboard with improved water and moisture resistance and strength.
The only drawing is a graph representing the test results of chipboards manufactured according to the method of the present
<Desc / Clms Page number 4>
invention and of samples manufactured according to the prior art.
According to the present invention, an adhesive is first applied to the chips or flakes of any suitable wood or other vegetable fiber material.
The chips or flakes are then formed into a desired plate configuration. The novel and essential feature of the present invention is that the chips or flakes have been treated to be water resistant prior to the step of applying the adhesive to the chips or flakes. The process of the present invention will be discussed in more detail below.
Wood used to produce chips or chips in the present invention is not limited to one particular type of wood. For example, all wood used to manufacture the conventional chipboards can also be used. Wood containing more water and juice can also be used by the method of the present invention because it can be dried to completely remove the water and juice. The unfinished pieces of wood are chopped into chips or chips or processed in any suitable manner as in conventional processes. The shape and dimensions of the shavings or chips are appropriately determined depending on the quality and class of chipboards to be produced, as in conventional processes.
Chips or chips can be obtained by breaking or chopping wet wood with a high water content. When wood with a water content of about 6% is used, the duration of the process of the present invention can be shortened.
<Desc / Clms Page number 5>
The chips or flakes produced in this way are then thrown into a drying vessel or autoclave, which may be of a conventional type.
The air is then removed from the interior of the drying vessel or autoclave. An incombustible gas selected from the group of the inert gases such as argon, helium and krypton, carbon dioxide, ammonia, sulfur dioxide and nitrogen is then charged to the drying vessel to provide an atmosphere of 95% or more of incombustible gas. The incombustible gas to be charged may comprise a combination of two or more of the aforementioned incombustible gases. In short, it is desirable that the atmosphere in the interior of the drying vessel contains little or no oxygen.
If there was an increased amount of oxygen in the drying vessel, the chips or chips would burn or char when heated to an elevated temperature as will be described, which would decrease their strength.
The temperature of the mixture is then increased
EMI5.1
o drying vessel or autoclave within the range of 100 C o to 200 C. This temperature can be determined appropriately depending on the properties of the chips or flakes in the drying vessel. In most cases it is
EMI5.2
desirable to heat the chips or flakes to a temperature of 200 ° C because they can be dried in the most desirable state according to the concept of the present invention, in which state water and juice have been completely removed from the chips or flakes.
EMI5.3
If the chips or flakes are heated to a temperature of 100 C or less, water and juice are not sufficiently removed. Otherwise, if the chips or flakes are heated to a temperature above 200 ° C, they would burn or char and become as unsuitable as chipboard material.
<Desc / Clms Page number 6>
Preferably, such atmospheres and temperature conditions are maintained at normal pressure for at least one hour. At the same time, the chips or flakes are turned, for example by rolling the drying vessel or the autoclave. This improves the removal of the water and juice from the chips or flakes. The period of time during which the chips or flakes are heated to a selected temperature is determined depending on the properties, the dimensions of the chips or flakes and other factors. In any case, for the intended purpose, the time span should be at least one hour. Normally, the chips or flakes are heated to a certain temperature for four to eight hours.
After the chips or flakes have been heated to a certain temperature for a certain time, water and juice have been completely removed from the chips or flakes leaving only fibers in their tissues. The weight of the chips or flakes thus treated is less than that of the chips or flakes used for the manufacture of conventional chipboards. The chips or flakes that have been treated in this way are not burned or charred because they are heated in an atmosphere of non-flammable gas. In addition, the chips or chips are treated uniformly because they are turned during heating.
A synthetic resin adhesive, for example a urea resin adhesive, is applied to the dried chips or flakes in the usual manner. The quality and amount of the synthetic resin adhesive are analogous to that of the synthetic resin adhesive used in the conventional
<Desc / Clms Page number 7>
process. In other words, they are determined within an appropriate range depending on various factors required in the finished products, such as quality, class, workability, manufacturing cost and others. In this step, the adhesive can penetrate sufficiently into the interior of each of the chips or chips because each chip or chip contains only fibers without any water or juice.
The chips or flakes are then formed into a desired sheet configuration and glued together using conventional press equipment. The shaped sheet is then subjected to the conventional treatment steps such as hot pressing, sizing, surface sanding and others to provide a finished product.
The chipboard thus obtained will not swell when exposed to water and moisture because it is made of water-resistant chips or flakes that are glued together. The chipboard has an increased strength and a reduced weight because the chips or chips are glued together more tightly.
The processability of the chipboard is analogous to that of the conventional chipboard. The chipboard can resist rot and insects because the water has been completely removed.
An example will now be described below.
First, chips were placed in an autoclave.
The air in the autoclave was then replaced with an atmosphere containing 95% or more inert gas. The chips in the autoclave were heated to a temperature of 100 ° C to 200 ° C for a time period between one and two hours. Then the water content of the chips was controlled to 4%.
<Desc / Clms Page number 8>
A conventional adhesive and a water-repellent material were applied to the chips. The chips were then formed into a desired plate configuration: in a conventional manner without one special or additional instrument or tool.
The molded plates were hot pressed with a
EMI8.1
2 pressure from 15 to 20 at a temperature of o 170 to 180 C for five minutes. The resulting chipboard met the requirements of quality standard JIS 5908, according to which a chipboard should have a density of 0.72 to 0.75, a water content
EMI8.2
2 from 5 to 8%, a flexural strength of 180 or more, ./2 a flaking resistance of 3 kg / cm, a force 2 for holding wood screws of 50 kg / cm or more, a content of formaldehyde released equal to or less than 5 mg / l etc.
Water-resistant chipboards produced by the method of the present invention and samples of chipboards produced by the methods of the prior art were subjected to comparative expansion performance tests based on standards JIS 5908. The results are presented in the accompanying drawing in which the letters A and B denote prior art chipboards while the letter C denotes chipboards according to the present invention. This graph shows that the expansion capacity of the water-resistant chipboards of the present invention is less than that of the prior art chipboards.