Bindemittelgemisch zum Leimen von- Schichtholzmaterial Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Binde mittelgemische zum Leimen von Schichtholzmaterial, insbesondere Furnier, Sperrholz, lamelliertem Holz, Spanplatten, und ein Verfahren zum Herstellen solcher. Bindemittelgem sche.
Zusammengesetzte Holzgebilde der genannten Arten werden gewöhnlich durch Aufbringen einer Schicht einer viskosen Lösung einer Dispersion eines hitzehärt- baren Bindemittels auf die einzelnen Holzteilchen, die dann vereinigt und einer Wärme- und Druckeinwirkung ausgesetzt werden, verleimt;
Die besten hitzehärtbaren Bindemittel für diesen Zweck basieren auf hitzehärt- baren synthetischen Harzen,, wie Harnstofformaldehyd- harzen, Phenolformaldehydharzen, Resorzinfornra-ldehyd- harzen, Melaminformaldehydharzen und Furfuroiformal- dehydharzen,
die in teilweise kondensiertem Zustand aufgebracht und mit Hilfe eines Härters und Hitze und Druck während des Verleimens gehärtet werden.
Wenn das Bindemittel in dem.' teilweise kondensierten Zustand ein Feststoff ist,. wird= gewöhnlich ein Lösungsmittel, wie Wasser, zugesetzt, um die für das Auftragen auf das Holz geeignete flüssige? Konsistenz zu erhalten.
Bei der Polykondensation der Harze wird die Reak tion daher unterbrochen; wenn das Harz noch in Wasser in kolloidaler Form löslich ist. Der Leim wird haupt sächlich an die holzverarbeitende- Industrie als wässrige Lösung geliefert, beispielsweise werden Harnstofformal- dehydharze hauptsächlich als 50= bis 70 % ige wässrigge Lösung ausgeliefert.
Sie können jedoch auch manchmal sprühgetrocknet und' als wasserlösliche Pulver ausge- liefert werden. Bei der Verwendung des,. Leims in der holzverarbeitenden; Industrie wird ein.
Härter als ein Spezialgemisch dem Harz. zur Erhöhung der Polykon= densa-tionsgeschwindigkeit zugesetzt.. In- manchen- Fällen, beispielsweise in der Sperrholzindustrie, wird auch ein Streckmittel dem., Harz. zugesetzt, um Kosten einzusparen oder die Viskosität zu erhöhen;
Derartige- Streckmittel bestehen gewöhnlich aus wasserlöslichem Polysaecharij den. Vor dem Leimen wird das Holzmaterial normaler weise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 bis 100 ge trocknet. Der flüssige Leim- wird dann auf das Holz auf getragen, bei der Herstellung- von Sperrholz und Schicht holz wird dies auf einer Maschine ausgeführt- Bei der Herstellung von. Spanplatten wird der Leim auf die Oberfläche der getrockneten Holzteilchen gesprüht und homogen in einer Mischmaschine über die Teilchen ver teilt.
Nachdem der Leim aufgebracht ist, wird das Holz material in einer Presse bei Drücken von 3 bis 20 kg/cm2 und Temperaturen von 20 bis 140 C gepresst. Hitze härtende Leime werden gewöhnlich bei Temperaturen im Bereich von 60 bis 140 C gepresst.
In manchen- Fällen ist jedoch der Übergang des Leims auf die Holzprodukte unzulänglich, und man er hält schwache Leimlinien. Gewöhnlich wird die Benet zung der Holzoberfläche durch das Bindemittel beträcht lich an den Stellen der Oberfläche vermindert, welche hohe Anteile an natürlichem Harz enthalten. Ein anderer Vorteil bei Verwendung der bekannten hitzehärtenden Bindemittel- ist die Neigung des geleimten Holzmaterials, sich ändernden Feuchtigkeitsbedingungen zu schrumpfen und zu quellen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein- wärme- und h:itzehärtbares Bindemittelgemisch zum Leimen von Schichtholzrnaterial; insbesondere Furnier, Sperrholz, lamelliertem Holz, Spanplatten, dem diese Nachteile nicht anhaften, Erfindungsgemäss wird' das dadurch er reicht, dass das Bindemittelgemisch als wärme- und hitze härtendes Bindemittel, Harnstoffharzleim;
Phenolharz leim, Resorzinharzleim, Melaminharzleim, Melamin- harnstofflharzieim, Melaminresorzinharzleim oder Fur- furolliarzleim oder Mischungen daraus, einen Härter für dieses Bindemittel und:
0,5 bis 60, vorzugsweise 1 bis 40, Gew. %, bezogen auf die Menge des wärmehärtbaren Bindemittels, ein den Leimübergang verbesserndes Mit tel enthält, das aus mindestens. einem. Polyalkylenglykol der Formel
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in der R1, R=, R:;
und R4 Wasserstoff oder Niederalkyl bedeuten und n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 1000 ist, Äthern solcher Glykole oder Mischungen dar aus besteht.
Geeignete wärme- und hitzehärtbare Bindemittel, die erfindungsgemäss verwendet werden können, sind Harn stoffharzleime, wie Kaurit-Leim und Urecoll , her gestellt von der Badischen Anilin- und Soda-Fabrik AG, Deutschland; Melurit KL-170 , Melurit KL-67 und Melurit K-100 , hergestellt von Phosphatbolaget, Schweden; Aerofite CB und Aerofite KI- , herge stellt von CIBA (A. R.
L.) Ltd., Duxford, England; Dynorit L-100 , hergestellt von Norsk Sprengstoff A/S, Norwegen; Phenolharnstoflharzleime wie CASCO 1545> , hergestellt von AB Casco, Schweden; Petunia , hergestellt von Petunia Handels- och Fabriks AB, Schweden; Resorzinhamstoffharze, wie Aerodux 185 und Aerodux 500M , hergestellt von CIBA (A. R.
L.) Ltd., Duxford, England; Melaminharzleime, wie Melo- lam 285 und Melolam 295 , hergestellt von CIBA (A. R.
L.) Ltd., Duxford, England; Melurit M-100 und Melurit K-450 , hergestellt von Fosfatbolaget, Schweden; Melurac , hergestellt von American Cyan- amide Co., USA und Furfurolharzleime, wie 0O Fur- set , hergestellt von The Quaker Oats Co., USA.
Geeignete Polyalkylenglykole, die erfindungsgemäss verwendet werden können, entsprechen der Formel
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in der R1, R2, R3 und R.1 Wasserstoff oder Niederalkyl bedeuten und n eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 1000 ist; geeignet sind ferner Äther solcher Glykole und Mischungen daraus.
Es ist auch möglich, Mischungen der genannten Glykole wie auch Mischungen der genannten Glykole mit verschiedenem Molekulargewicht, beispielsweise eine Mischung aus 2 Polyäthylenglykolen mit Moleku- largewichten von 400 bzw. 1000 zu verwenden. Solche Mischungen können dank der Oberflächenaktivität der niederen Polyglykole nützlich sein.
Geeignete Polyalkylenglykoläther, die erfindungsge mäss verwendet werden können, kann man durch Um setzen von Äthylen und/oder Propylenoxyd mit aliphati- schen Alkoholen, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, 2-Äthylbutyl- und 2-Äthylhexyl- oder Octylalkohol oder mit aromatischen Hydroxydverbindungen, wie Phenol, Butylphenol, Octylphenol,
Nonylphenol und Dinonyl- phenol erhalten. Auch Mischmungen dieser Äther wie auch Mischungen dieser Äther, die verschiedene Mole kulargewichte haben, können verwendet werden. Solche Mischungen können dank der Oberflächenaktivität der niederen Polyglykoläther nützlich sein.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren ist es auch möglich, Mischungen der oben genannten Polyalkylen- glykole und Polyalkylenglykoläther als den Leimüber gang verbesserndes Mittel zu verwenden. Die Menge des den Leimübergang verbessernden Mittels beträgt gewöhnlich 0,5 bis 60 Gew. %, bezogen auf die Menge des wärmehärtbaren Bindemittels, vor zugsweise werden 1 bis 40 Gew. %, verwendet. Die besten Ergebnisse erhält man gewöhnlich mit 2-25 %.
Das den Leimübergang verbessernde Mittel kann direkt mit der flüssigen oder festen Mischung des vor kondensierten Harzes und des Härters vermischt wer den, es ist jedoch auch möglich, das den Leimübergang verbessernde Mittel getrennt dem Härter zuzusetzen. Die genannte Zugabe kann vor oder nach der Zugabe eines Lösungsmittels oder Streckmittels, die zur Erzielung einer geeigneten Konsistenz des Leimgemisches zugefügt wer den, stattfinden. Je nach dem Zustand des Leims wird vorzugsweise das folgende Mischungsschema verwendet: <I>Flüssiges synthetisches Harz</I> 1. Eintragen des flüssigen Harzes in den Mischer. 2. Zugabe eines Streckmittels, falls erwünscht.
3. Zugabe des Härters.
4. Zugabe des den Leimübergang verbesserten Mittels. 5. Zugabe von Wasser zur Einstellung der gewünschten Viskosität.
<I>Festes synthetisches</I> Harz 1. Eintragen der halben Menge Wasser in den Mischer. 2. Eintragen des synthetischen Harzes.
3. Eintragen des Restes des Wassers.
4. Zugabe des Streckmittels, wenn erwünscht. 5. Zugabe des Härtungsmittels.
6. Zugabe des den Leimübergang verbessernden Mittels. 7. Zugabe von Wasser zur Einstellung der gewünschten Viskosität.
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Zugabe des den Leimübergang verbessernden Mittels mit der Zugabe anderer Mittel, wie Insektiziden, Fungi- ziden und Hammbeständig machender Mittel zu kom binieren. Es ist in der Praxis üblich, der flüssigen Harz mischung Streckmittel und Füllstoffe aus verschiedenen Gründen einzuverleiben.
Im allgemeinen sind Füllstoffe inert und die Streckmittel zeigen gewöhnlich geringere Bindemitteleigenschaften. Als Streckmittel für Bindemit- telgemische gemäss der Erfindung seien wasserlösliche Polysaccharide erwähnt, wie wasserlösliche Cellulose- derivate, Stärke, Weizen-, Roggen- oder Erbsenmehl, Dextrin und Zucker.
Die wasserlöslichen Polysaccharide werden gewöhnlich in Mengen von 5 bis 35 Gew. %, be zogen auf das Gesamttrockengewicht des Gemisches, zugegeben. Beispiele für geeignete wasserlösliche Cellu- losederivate sind Celluloseäther, wie Äthylhydroxyäthyl- cellulose, Methylhydroxyäthylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose und Carboxymethylcellulose und Celluloseester,
wie Cellulosesulfat.
Die verbesserten Bindemittelgemische gemäss der vorliegenden Erfindung ergeben die folgenden Vorteile: Die Bedingungen für eine vollständige Entfaltung der Bindekräfte zwischen dem Bindemittel und der Holz- oberfläche werden durch eine gleichmässige und voll ständige Benetzung der Holzfasern durch das Bindemit tel stark verbessert, was zu einer stärkeren Leimfuge führt. Ausserdem vermindert die Zugabe des den Leim übergang verbessernden Mittels gemäss der Erfindung beträchtlich die Neigung des Holzmaterials zum Schrumpfen und Quellen unter variierenden Feuchtig keitsbedingungen.
Das den Leimübergang verbessernde Mittel der Erfindung ersetzt auch zu einem gewissen Ausmass einen Teil des im Gemisch benötigten Wassers und vermindert daher die Wassermenge, die beim Här ten des Bindemittels verdampft werden muss, und einige der aufgeführten Mittel erhöhen auch die Viskosität des Gemisches und machen es dadurch möglich, die erfor derliche Menge des synthetischen Harzes zu vermindern. <I>Beispiel 1</I> Ein Harnstoffharzleim zum Leimen von Furnier bei der Herstellung von Sperrholz wurde durch Vermischen folgender Komponenten in einem Mischer hergestellt:
1. Hannstofformaldehydharz Melurit KL-67 (67 % Feststoffgehalt), 85 Gewichtsteile.
2. Carboxymethylcellulose, hohe Viskosität (1,5 % ige Lösung), 40 Gewichtsteile.
3. Weizenmehl, 20 Gewichtsteile.
4. Hardener S-100 (50 % ige wässrige Lösung), 15 Gewichtsteile.
5. Polyäthylenglykol, Molekulargewicht 400, 20 Gewichtsteile.
Die Bestandteile wurden in der oben angegebenen Reihenfolge gemischt.
Dieser Leim wurde zur Fabrikation eines fünfschich tigen 10 mm Birkensperrholzes (2 X 1,6 mm und 3 X 2,6 mm) verwendet. Der Leim wurde mittels einer Maschine aufgetragen. Es wurde gefunden, dass der Leim dieser Formel auf der Furnieroberfläche, mit der gleichen Leimzusammensetzung aber ohne Polyäthylen- glykol verglichen, bessere Benetzungseigenschaften be sass. Beim Messertest ergab der Polyglykol enthal tende Leim einen Bindemittelfaktor von 7,3, während der Leim ohne Polyglykol einen solchen von 5,3 ergab.
<I>Beispiel 2</I> Ein Hamstoffharzleim zum Verleimen von Furnier bei der Fabrikation von Sperrholz wurde nach der fol genden Formel hergestellt: 1. Harnstofformaldehydharz ( Kaurit-Leim W flüssig ), 100 Gewichtsteile.
2. Roggenmehl, 5 Gewichtsteile.
3. Heisshärter 100 (Härter), 10 Gewichtsteile. 4. Polyäthylenglykol, Molekulargewicht 1000, 10 Gewichtsteile.
5. Wasser, 10 Gewichtsteile.
Die Bestandteile wurden in der oben angegebenen Reihenfolge gemischt.
Der Leim wurde für die Fabrikation von 4 mm Fichtensperrholz (3 Schichten, 3 X 1,6 mm) verwendet. Es wurde gefunden, dass der Leim dieser Formel, mit dem gleichen Leimgemisch aber ohne Polyäthylenglykol verglichen, auf der Furnieroberfläche bessere Benet- zungsesgenschaften hatte. Das gemäss diesem Rezept verleimte Sperrholz wies ausserdem im Vergleich mit der Kontrollprobe eine bessere Dimensionsstabilität auf, und das Sperrholz blieb auch bei der Lagerung bei relativ hoher und niedriger Feuchtigkeit eben. Die erhaltene Leimfuge wurde geprüft und erwies sich als wasserbe ständig.
<I>Beispiel 3</I> Ein Phenolharzleim zum Verleimen von Furnieren bei der Fabrikation von Sperrholz wurde gemäss der folgenden Formel hergestellt: 1. P'henolformaldchydharz ( Casco 1545 ), 210 Gewichtsteile.
2. Hardener 2604 , 65 Gewichtsteile.
3. Polyäthylenglykol, Molekulargewicht 4000, 10 Gewichtsteile.
4. Natriumpentachlorophenat als Fungizid, 1 Gewichtsteil.
5. Wasser, 20 Gewichtsteile.
Die Bestandteile wurden in der oben angegebenen Reihenfolge in einem Mischer gemischt.
Dieser Leim wurde für die Fabrikation von 10 mm Sperrholz (5 Schichten; 2 X 1,6 mm und 3 X 2,6 mm) verwendet. Die beiden Oberflächenfurniere waren 1,6 mm Sapelli-Furniere und die drei inneren Furniere waren 2,6 mm Fichtenfurniere.
Es wurde gefunden, dass der Leim dieser Formel, mit der gleichen Zusammensetzung aber ohne Polyäthylen- glykol verglichen, bessere Benetzungseigenschaften auf der Furnieroberfläche aufwies. Ein Pilzbefall wurde nicht beobachtet, wenn das gemäss diesem Rezept ver leimte Sperrholz in einem Blister-Kasten mit<B>100%</B> relativer Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 50 C auf einer Seite und mit<B>60%</B> relativer Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 20 C auf der anderen Seite des Sperrholzes behandelt wurde. Die Kontrollplatte zeigte Pilzbefall.
<I>Beispiel 4</I> Melaminresorzinleim zum Verleimen von Furnieren bei der Fabrikation von Sperrholz wurde gemäss dem Rezept in Beispiel 3 hergestellt mit der Ausnahme, dass 105 Gewichtsteile Aerodux 185 (Resorzinformal- dehydharz) und 105 Gewichtsteile Melolam <B>285 </B> (Mel- aminformaldehydharz) anstelle des Phenolformaldehyd- harzes verwendet wurden.
Die gefundenen Werte zeig ten die gleichen Unterschiede zwischen dem gemäss dem Rezept mit Polyäthylenglykol verleimten Sperrholz und dem gemäss dem gleichen Rezept aber ohne Polyäthylen glykol verleimten Sperrholz wie in Beispiel 3.
<I>Beispiel 5</I> In dem Rezept gemäss Beispiel 1 wurde das Poly- äthylenglykol durch Tripropylenglykol ersetzt. Die er haltenen Werte zeigten den gleichen Unterschied zwi schen dem gemäss dem Rezept mit Tripropylenglykol ver leimten Sperrholz und dem gemäss dem gleichen Rezept aber ohne Tripropylenglykol verleimten Sperrholz wie Beispiel 1.
<I>Beispiel 6</I> In der Rezeptur gemäss Beispiel 1 wurde das Poly- äthylenglykol durch Äthylpolyglykol (Polyäthylenglykol- monoäthyläther) mit einem Durchschnittsmolekularge- wicht von 200 ersetzt.
Die gefundenen Werte zeigten den gleichen Unterschied zwischen dem gemäss der Rezeptur mit Äthylpolyglykol verleimten Sperrholz und dem nach der gleichen Rezeptur aber ohne Äthylpolyglykol ver leimten Sperrholz wie im Beispiel 1.
<I>Beispiel 7</I> Bei der Fabrikation von Spanplatten aus Holzspänen wurden die getrockneten Holzspäne zunächst einer Ober- flächenbehandlung mit einer Paraffinwachsemulsion unterzogen und dann mit einem Leim imprägniert, der 55 Gew. % Harnstofformaldehydharz (Melurit KL- 170): und 10 Gew. % Polyäthylenglykol 400 enthielt.
Die aus dem Polyäthylenglykol enthaltenden Leim hergestellte Spanplatte- zeigte bessere Dimensionsstabili- tät und geringeres Quellen und Schrumpfen bei einer Wechselbehandlung mit feuchter und trockner Luft als eine Spanplatte, die mit einem einfachen. 55.%igen Harnstofformaldehydharz verleimt worden war:
Binder Mixture for Gluing Laminated Wood Material The present invention relates to improved binder mixes for gluing laminated wood material, in particular veneer, plywood, laminated wood, chipboard, and a method for making same. Binder mixture.
Composite wood structures of the types mentioned are usually glued by applying a layer of a viscous solution of a dispersion of a thermosetting binder to the individual wood particles, which are then combined and subjected to the action of heat and pressure;
The best thermosetting binders for this purpose are based on thermosetting synthetic resins, such as urea-formaldehyde resins, phenol-formaldehyde resins, resorcinol-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins and furfuroformaldehyde resins,
which are applied in a partially condensed state and hardened with the aid of a hardener and heat and pressure during gluing.
If the binder is in the. ' partially condensed state is a solid. = usually a solvent such as water is added to make the liquid suitable for application to the wood? Maintain consistency.
During the polycondensation of the resins, the reaction is therefore interrupted; when the resin is still soluble in water in colloidal form. The glue is mainly supplied to the woodworking industry as an aqueous solution, for example urea-formaldehyde resins are mainly supplied as a 50% to 70% aqueous solution.
However, they can sometimes also be spray-dried and supplied as a water-soluble powder. When using the ,. Glue in the woodworking; Industry becomes one.
Harder than a special mixture of the resin. added to increase the polycondensation rate. In some cases, for example in the plywood industry, an extender is also added to the resin. added to save costs or increase viscosity;
Such extenders usually consist of water-soluble polysaecharij. Before gluing, the wood material is normally dried to a moisture content of 3 to 100. The liquid glue is then applied to the wood, in the manufacture of plywood and laminated wood, this is done on a machine in the manufacture of. Chipboard, the glue is sprayed onto the surface of the dried wood particles and distributed homogeneously over the particles in a mixer.
After the glue has been applied, the wood material is pressed in a press at pressures of 3 to 20 kg / cm2 and temperatures of 20 to 140 C. Heat setting glues are usually pressed at temperatures in the range of 60 to 140 C.
In some cases, however, the transfer of the glue to the wood products is insufficient and weak glue lines are maintained. Usually the wetting of the wood surface by the binder is considerably reduced in those areas of the surface which contain high proportions of natural resin. Another advantage of using the known thermosetting binders is the tendency of the sized wood material to shrink and swell under changing humidity conditions.
The aim of the present invention is a heat-hardenable and heat-hardenable binder mixture for gluing laminated wood material; in particular veneer, plywood, laminated wood, chipboard, to which these disadvantages do not adhere, according to the invention 'that is achieved by the fact that the binder mixture as a heat and heat curing binder, urea resin glue;
Phenolic resin glue, resorcinol resin glue, melamine resin glue, melamine urea resin glue, melamine resorcinol resin glue or furfurolliarzleim or mixtures thereof, a hardener for this binder and:
0.5 to 60, preferably 1 to 40,% by weight, based on the amount of the thermosetting binder, contains a glue transfer-improving means which consists of at least. one. Polyalkylene glycol of the formula
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in which R1, R =, R :;
and R4 is hydrogen or lower alkyl and n is an integer in the range from 1 to 1000, ethers of such glycols or mixtures thereof.
Suitable thermosetting and thermosetting binders which can be used according to the invention are urea resin glue, such as Kaurit glue and Urecoll, manufactured by Badische Anilin- und Soda-Fabrik AG, Germany; Melurit KL-170, Melurit KL-67 and Melurit K-100 manufactured by Phosphatbolaget, Sweden; Aerofite CB and Aerofite KI-, manufactured by CIBA (A. R.
L.) Ltd., Duxford, England; Dynorit L-100, manufactured by Norsk Sprengstoff A / S, Norway; Phenolic urea resin glue such as CASCO 1545> manufactured by AB Casco, Sweden; Petunia manufactured by Petunia Handels- och Fabriks AB, Sweden; Resorcinol urea resins such as Aerodux 185 and Aerodux 500M manufactured by CIBA (A. R.
L.) Ltd., Duxford, England; Melamine resin glues such as Melolam 285 and Melolam 295 manufactured by CIBA (A. R.
L.) Ltd., Duxford, England; Melurit M-100 and Melurit K-450 manufactured by Fosfatbolaget, Sweden; Melurac, manufactured by American Cyanamide Co., USA and furfural resin glues such as OO Furset, manufactured by The Quaker Oats Co., USA.
Suitable polyalkylene glycols which can be used according to the invention correspond to the formula
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in which R1, R2, R3 and R.1 are hydrogen or lower alkyl and n is an integer in the range from 1 to 1000; Ethers of such glycols and mixtures thereof are also suitable.
It is also possible to use mixtures of the named glycols as well as mixtures of the named glycols with different molecular weights, for example a mixture of 2 polyethylene glycols with molecular weights of 400 or 1000 respectively. Such mixtures can be useful thanks to the surface activity of the lower polyglycols.
Suitable polyalkylene glycol ethers, which can be used according to the invention, can be obtained by reacting ethylene and / or propylene oxide with aliphatic alcohols such as methyl, ethyl, propyl, butyl, 2-ethylbutyl and 2-ethylhexyl or Octyl alcohol or with aromatic hydroxide compounds such as phenol, butylphenol, octylphenol,
Obtained nonylphenol and dinonylphenol. Mixtures of these ethers as well as mixtures of these ethers, which have different molecular weights, can be used. Such mixtures can be useful thanks to the surface activity of the lower polyglycol ethers.
According to the process according to the invention, it is also possible to use mixtures of the abovementioned polyalkylene glycols and polyalkylene glycol ethers as an agent which improves the glue transfer. The amount of the glue transfer improving agent is usually 0.5 to 60% by weight, based on the amount of the thermosetting binder, preferably 1 to 40% by weight is used. The best results are usually obtained with 2-25%.
The glue transfer improving agent can be mixed directly with the liquid or solid mixture of the pre-condensed resin and the hardener, but it is also possible to add the glue transfer improving agent separately to the hardener. Said addition can take place before or after the addition of a solvent or extender, which is added to achieve a suitable consistency of the glue mixture. Depending on the state of the glue, the following mixing scheme is preferably used: <I> Liquid synthetic resin </I> 1. Adding the liquid resin to the mixer. 2. Adding an extender, if desired.
3. Adding the hardener.
4. Addition of the agent which improves the glue transfer. 5. Adding water to set the desired viscosity.
<I> Solid synthetic </I> resin 1. Add half the amount of water to the mixer. 2. Enter the synthetic resin.
3. Entering the rest of the water.
4. Adding the extender, if desired. 5. Adding the hardener.
6. Addition of the agent which improves the glue transfer. 7. Adding water to set the desired viscosity.
In some cases it can be advantageous to combine the addition of the agent which improves the glue transfer with the addition of other agents such as insecticides, fungicides and agents which make them resistant to hammers. It is common practice to incorporate extenders and fillers into the liquid resin mixture for various reasons.
In general, fillers are inert and the extenders usually exhibit poorer binder properties. Extenders for binder mixtures according to the invention include water-soluble polysaccharides, such as water-soluble cellulose derivatives, starch, wheat, rye or pea flour, dextrin and sugar.
The water-soluble polysaccharides are usually added in amounts of 5 to 35% by weight, based on the total dry weight of the mixture. Examples of suitable water-soluble cellulose derivatives are cellulose ethers, such as ethyl hydroxyethyl cellulose, methyl hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and carboxymethyl cellulose and cellulose esters,
like cellulose sulfate.
The improved binder mixtures according to the present invention result in the following advantages: The conditions for a complete development of the binding forces between the binding agent and the wood surface are greatly improved by uniform and complete wetting of the wood fibers by the binding agent, resulting in a stronger glue joint leads. In addition, the addition of the glue transition-improving agent according to the invention considerably reduces the tendency of the wood material to shrink and swell under varying moisture conditions.
The glue transfer improving agent of the invention also replaces to some extent some of the water required in the mixture and therefore reduces the amount of water that must be evaporated when hardening the binder, and some of the agents listed also increase the viscosity of the mixture and make it thereby possible to reduce the required amount of synthetic resin. <I> Example 1 </I> A urea resin glue for gluing veneer in the manufacture of plywood was produced by mixing the following components in a mixer:
1. Hannstofformaldehyde resin Melurit KL-67 (67% solids content), 85 parts by weight.
2. Carboxymethyl cellulose, high viscosity (1.5% solution), 40 parts by weight.
3. Wheat flour, 20 parts by weight.
4. Hardener S-100 (50% aqueous solution), 15 parts by weight.
5. Polyethylene glycol, molecular weight 400, 20 parts by weight.
The ingredients were mixed in the order given above.
This glue was used to fabricate a five-layer 10 mm birch plywood (2 X 1.6 mm and 3 X 2.6 mm). The glue was applied using a machine. It was found that the glue of this formula on the veneer surface, compared with the same glue composition but without polyethylene glycol, had better wetting properties. In the knife test, the glue containing polyglycol gave a binder factor of 7.3, while the glue without polyglycol gave a factor of 5.3.
<I> Example 2 </I> A urea resin glue for gluing veneer in the manufacture of plywood was produced according to the following formula: 1. Urea-formaldehyde resin (Kaurit glue W liquid), 100 parts by weight.
2. Rye flour, 5 parts by weight.
3. Hot hardener 100 (hardener), 10 parts by weight. 4. Polyethylene glycol, molecular weight 1000, 10 parts by weight.
5. Water, 10 parts by weight.
The ingredients were mixed in the order given above.
The glue was used to fabricate 4 mm spruce plywood (3 layers, 3 X 1.6 mm). It was found that the glue of this formula, compared with the same glue mixture but without polyethylene glycol, had better wetting properties on the veneer surface. The plywood glued according to this recipe also had better dimensional stability compared to the control sample, and the plywood remained flat even when stored at relatively high and low humidity. The glue joint obtained was tested and proved to be water resistant.
<I> Example 3 </I> A phenolic resin glue for gluing veneers in the manufacture of plywood was produced according to the following formula: 1. Phenol formaldehyde resin (Casco 1545), 210 parts by weight.
2. Hardener 2604, 65 parts by weight.
3. Polyethylene glycol, molecular weight 4000, 10 parts by weight.
4. Sodium pentachlorophenate as a fungicide, 1 part by weight.
5. Water, 20 parts by weight.
The ingredients were mixed in a mixer in the order given above.
This glue was used for the fabrication of 10 mm plywood (5 layers; 2 X 1.6 mm and 3 X 2.6 mm). The two surface veneers were 1.6 mm sapelli veneers and the three inner veneers were 2.6 mm spruce veneers.
It was found that the glue of this formula, compared with the same composition but without polyethylene glycol, had better wetting properties on the veneer surface. Fungal infestation was not observed when the plywood glued according to this recipe was placed in a blister box with <B> 100% </B> relative humidity at a temperature of 50 C on one side and with <B> 60% </ B > Relative humidity at a temperature of 20 C on the other side of the plywood has been treated. The control plate showed fungal attack.
<I> Example 4 </I> Melamine resorcinol glue for gluing veneers in the manufacture of plywood was produced according to the recipe in Example 3 with the exception that 105 parts by weight of Aerodux 185 (resorcinol formaldehyde resin) and 105 parts by weight of Melolam 285 / B> (melamine formaldehyde resin) were used instead of the phenol formaldehyde resin.
The values found showed the same differences between the plywood glued according to the recipe with polyethylene glycol and the plywood glued according to the same recipe but without polyethylene glycol as in Example 3.
<I> Example 5 </I> In the recipe according to Example 1, the polyethylene glycol was replaced by tripropylene glycol. The values obtained showed the same difference between the plywood glued according to the recipe with tripropylene glycol and the plywood glued according to the same recipe but without tripropylene glycol as in Example 1.
<I> Example 6 </I> In the recipe according to Example 1, the polyethylene glycol was replaced by ethyl polyglycol (polyethylene glycol monoethyl ether) with an average molecular weight of 200.
The values found showed the same difference between the plywood glued according to the recipe with ethyl polyglycol and the plywood glued according to the same recipe but without ethyl polyglycol as in Example 1.
<I> Example 7 </I> In the manufacture of chipboard from wood chips, the dried wood chips were first subjected to a surface treatment with a paraffin wax emulsion and then impregnated with a glue containing 55% by weight of urea-formaldehyde resin (Melurit KL-170): and 10 wt.% Polyethylene glycol 400 contained.
The chipboard made from the glue containing polyethylene glycol showed better dimensional stability and less swelling and shrinking when alternately treated with moist and dry air than chipboard made with a simple. 55% urea formaldehyde resin was glued: