CS217056B1 - A method for producing internal press films for molded burrs - Google Patents
A method for producing internal press films for molded burrs Download PDFInfo
- Publication number
- CS217056B1 CS217056B1 CS126579A CS126579A CS217056B1 CS 217056 B1 CS217056 B1 CS 217056B1 CS 126579 A CS126579 A CS 126579A CS 126579 A CS126579 A CS 126579A CS 217056 B1 CS217056 B1 CS 217056B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- impregnation
- resin
- impregnated
- properties
- content
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Vynález umožňuje zkrácení lisovací doby a snížení množství pryskyřice v konečném výrobku při zachování jeho vlastností. Současně seišnjžuje i množství fenolových a fo?maldehydových exhalací při výrobě. Dosahuje se toho impregnací vrstev celulózového vláknitého materiálu vodným roztokem fenolformalčehydových pryskyřic připravených popsaným postupem a vystavením impregnovaného materiálu v době kratší než 10 8 účinku tepla při 120 - 180 °C. Impregnační roztok má viskozitu nižší než 800mPa . s a obsahuje nejvýše 30 hmot % vody.The invention allows for shortening the pressing time and reducing the amount of resin in the final product while maintaining its properties. At the same time, it also reduces the amount of phenol and formaldehyde exhalations during production. This is achieved by impregnating layers of cellulose fiber material with an aqueous solution of phenol-formaldehyde resins prepared by the described procedure and exposing the impregnated material to heat at 120-180 °C for a period of less than 10 8 minutes. The impregnation solution has a viscosity of less than 800 mPa.s and contains no more than 30 wt.% water.
Description
Vynález se týká způsobu výroby vnitřních lisovacích fólií pro lisované vrstvené hmoty, impregnovaných fenolickými pryskyřicemi technologickým postupem, výrazně zlepšujícím dosud známé postupy jak z hlediska technického, tak i ekonomického a zejména z hlediska zachování čistoty životního prostředí.The invention relates to a method of producing internal pressing foils for pressed laminates, impregnated with phenolic resins, by a technological process that significantly improves the previously known processes both from a technical and economic point of view and especially from a point of view of preserving the cleanliness of the environment.
Výroba fenolických lisovaných vrstvených hmot je sama o sobě známá více než 5θ let, Provádí se v principu tak, že plošný materiál, jehož podstatou je nejčastěji vláknitá celulóza, jako je nepř. pppír ve formě pásů, desek, archů atp., se nejprve impregnuje roztokem, disperzí nebo suspenzí fenolické termoreaktivní pryskyřice, popř. obsahující změkčovadla, smáčedla, urychlovače vytvrzování, barvivé nebo jiné přísady a následným sušením obvykle při vyšší teplotě než pokojové se odstraní rozpouštědlo pryskyřice, po případě za současného částečného proběhnutí kondenzační reakce, tzv. předtvrzení. Pak se naskládá ne sebe několik vrstev uvedeným způsobem impregnovaného materiálu a celek se za horka slisuje; působením tepla a tlaku se dosáhne vytvrzení pryskyřice a dobrého spojení jednotLivých vrstev v homogenní hmotu, necitlivou vůči účinkům vyšších teplot, vody a běžných rozpouštědel.The production of phenolic pressed laminates has been known for more than 50 years. It is carried out in principle in such a way that a flat material, the essence of which is most often fibrous cellulose, such as, for example, paper in the form of strips, boards, sheets, etc., is first impregnated with a solution, dispersion or suspension of a phenolic thermosetting resin, possibly containing plasticizers, wetting agents, curing accelerators, dyes or other additives, and the resin solvent is removed by subsequent drying, usually at a higher temperature than room temperature, if necessary with a simultaneous partial condensation reaction, the so-called pre-curing. Then, several layers of the material impregnated in the above-mentioned way are stacked on top of each other and the whole is hot-pressed; the action of heat and pressure achieves the hardening of the resin and good bonding of the individual layers into a homogeneous mass, insensitive to the effects of higher temperatures, water and common solvents.
Fenolické vrstvené lisované hmoty se vyrábí v různých provedeních podle určení jejich použití, a to zejména jako elektroizolBční materiály, jako konstrukční hmoty nebo v kombinaci s povrchovými dekorativními vrstvami jako tzv. dekorativní vrstvené hmoty.Phenolic laminated molded materials are produced in various designs according to their intended use, especially as electrical insulating materials, as structural materials or in combination with surface decorative layers as so-called decorative laminated materials.
Pro výrobu vnitřních lisovacích folii pro lisované hmoty jsou aplikovány nejrůznějáí typy fenolických termoaktivnlch pryskyřic, «ejčastěji to jsou rezoly na bázi fenolu, krezolů nebo xylenolů, jako eldehydová komponenta se používá, formaldehyd. Řidčeji jsou splikovány fenolické novolaky v kombinaci a hexametylentefcraminem. Fenolické pryskyřice obsahují větší či menší množství nezreagovaných složek, a to až do 20 % hmot. volného fenolu, resp. bromovatelných látek a do 5 'í> hmot. volného formaldehydu.For the production of internal pressing foils for pressed materials, various types of phenolic thermoactive resins are applied, most often they are resoles based on phenol, cresols or xylenols, formaldehyde is used as the aldehyde component. Phenolic novolaks are less commonly spliced in combination with hexamethylenetetramine. Phenolic resins contain a greater or lesser amount of unreacted components, up to 20% by weight of free phenol or brominated substances and up to 5% by weight of free formaldehyde.
Jako rozpouštědlo fenolické pryskyřice pro přípravu vlastního impregnačního roztoku se používá zpravidla metenol nebo etanol, dále voda pro vodorozpustné typy pryskyřice neb· sm^si voda-alkohol. Použití alkoholických roztoků má výhodu v menší spotřebě tepla při sušení impregnovaného materiálu v porovnání s vodnými roztoky v důsledku menšího vypařovacího tepla, naproti tomu jejich nevýhodou jsou vyšší surovinové náklady a nutnost nákladné likvidace škodlivých exhalací. , Aechnologické způsoby výroby vrstvených hmot lisováním fenolickou pryskyřicí impregnovaných listů celulózového materiálu zatepla mají řadu variant,, z nichž každá může z jednoho hlediska představovat určité výhody proti jiným způsobům, z jiného hlediska je však méně výhodná.As a solvent for phenolic resin for the preparation of the impregnation solution itself, methanol or ethanol is usually used, and water for water-soluble types of resin or water-alcohol mixtures. The use of alcoholic solutions has the advantage of lower heat consumption when drying the impregnated material compared to aqueous solutions due to lower heat of vaporization, on the other hand, their disadvantage is higher raw material costs and the need for expensive disposal of harmful exhalations. , And technological methods for producing laminated materials by hot pressing of phenolic resin-impregnated sheets of cellulose material have a number of variants, each of which may from one point of view represent certain advantages over other methods, but from another point of view is less advantageous.
Tak např. podle US patentu č. 2 801 198 se impregnace provádí směsí vodorozpustného fenolického rezolu s alkoholickým roztokem ve vodě nerozpustného amoniakem katalyzovaného rezolu, aby bylo dosazeno dostatečného proimpregnování celulózového materiálu a tím i dobrých vlastností vrstvené hmoty. Podle Už> patentu č. 2 670 316 se impregnace provádí nejdříve vadorozpustnou pryskyřicí a pak alkoholickým roztokem ve vodě nerozpustné pryskyřice, podle US patentu 2 579 637 se impregnuje zředěnými vodnými roztoky pryskyřice o viskozitě pod 200 mPa.s/ 20 °C. Podle jiných patentů (US patenty 2 190 672 82 834 755; britský patent č. 1 011 369) se impregnuje vodnými roztoky vodorozpustných pryskyřic, z nichž byly po přídavku kyseliny neutralizující alkalický katalyzátor vysrážené soli odstraněny filtrací. Podle brit.patentu č. 581 127 se přidávají do impregnačních roztoků fenolických pryskyřic kovová mýdla ke zvýšení vodorozpustnosti. US patent č. 2 889 241 chrání způsob úpravy viskozity imregnačních roztoků přídavkem sloučenin bóru, kanadský patent č. 571 702 chrání způsob stabilizace impregnačních roztoků přídavkem polyeminů, atp.For example, according to US Patent No. 2,801,198, impregnation is carried out with a mixture of a water-soluble phenolic resole with an alcoholic solution of a water-insoluble ammonia-catalyzed resole in order to achieve sufficient impregnation of the cellulose material and thus good properties of the laminate. According to US Patent No. 2,670,316, impregnation is carried out first with a water-soluble resin and then with an alcoholic solution of a water-insoluble resin, according to US Patent 2,579,637, impregnation is carried out with diluted aqueous solutions of the resin with a viscosity below 200 mPa.s/20 °C. According to other patents (US patents 2,190,672 82,834,755; British patent no. 1,011,369), it is impregnated with aqueous solutions of water-soluble resins, from which, after the addition of an acid neutralizing the alkaline catalyst, the precipitated salts were removed by filtration. According to British patent no. 581,127, metallic soaps are added to the impregnation solutions of phenolic resins to increase their water solubility. US patent no. 2,889,241 protects a method of adjusting the viscosity of impregnation solutions by adding boron compounds, Canadian patent no. 571,702 protects a method of stabilizing impregnation solutions by adding polyemines, etc.
Jak může být konstatováno, žádný z dosud známých způsobů neřeší v uspokojivé míře problematiku výroby vnitřních fólií pro vrstvené hmoty tak, aby byly současně splněny požadavky technické, ekonomické i požadavky na čistotu prostředí.As can be stated, none of the methods known to date satisfactorily solves the problem of producing inner foils for laminated materials in such a way that technical, economic and environmental cleanliness requirements are simultaneously met.
V odborné patentové literatuře se uvádí,, že impregnační roztoky jsou používány v různých koncentracích, v rozmezí 30 až 75 % hmot. obsahu pevnýcn látek, a to jednak v závislosti ne vlastnostech - zejména savosti - k impregnaci určeného materiálu a ne požadavku stupně jeho prosycení, a jednak v závislosti na vlstnostech pryskyřice, tj. zejména na molekulární distribuci a průměrné molekulové hmotě, určující viskozitu impregnačního roztoku při dané koncentraciIn the professional patent literature it is stated that impregnation solutions are used in various concentrations, in the range of 30 to 75% by weight of the solids content, depending on the properties - especially absorbency - of the material intended for impregnation and the requirement for the degree of its saturation, and depending on the properties of the resin, i.e. especially the molecular distribution and average molecular weight, determining the viscosity of the impregnation solution at a given concentration.
Nepř. celulózové materiály s běžnými vlastnostmi, jako je pajpír o plošné hmotnosti kolem 100 g/m , jsou nejčsstěji podle literatirních údejů používány impregnační roztoky budto řídké nebo středně husté nebo husté, u nichž přibližný uváděný vztah mezi koncentrací s viokozitou je impregnační roztoky řídké středně husté husté obsah pevných látek hmot.) 40 sž 50 5^ až 60 60 až 70 viskozita (mPa.s/20 *C)_50 až 100_100 až 250_250 až 400For example, cellulose materials with common properties, such as paper with a basis weight of around 100 g/m, are most often used, according to literature data, with impregnation solutions either thin or medium-thick or thick, for which the approximate relationship between concentration and viscosity is impregnation solutions thin medium-thick thick solids content (mass.) 40 sz 50 5^ to 60 60 to 70 viscosity (mPa.s/20 *C)_50 to 100_100 to 250_250 to 400
Technické a ekonomické výhody či nevýhody aplikace řídkých, středně hustých nebo hustých impregnačních roztoků nelze dobře navzájem posuzovat, protože rozhodující kritéria, tj. obsah a způsob uložení pryskyřice v impregnovaném materiálu jsou nejen funkcí vlastností celulóžového materiálu a vlastností impregnačního roztoku pryskyřice, ale závisí také na technologickém postupu impregnace a na podmínkách následného sušení.The technical and economic advantages or disadvantages of applying thin, medium-thick or thick impregnation solutions cannot be well assessed against each other, because the decisive criteria, i.e. the content and method of resin deposition in the impregnated material, are not only a function of the properties of the cellulose material and the properties of the resin impregnation solution, but also depend on the technological process of impregnation and the conditions of subsequent drying.
Velikest nánosu pryskyřice v celulózovém materiálu a způsob jejího rozležení v. mezivlákňitém prpstoru dalekosáhle ovlivňuje všechny vlastnosti vrstvené hmoty, tj. vlastnosti mechanic ké, elektrické, chemickou odolnost, navlhavost atpi Je známo, že materiál sestávající z celulózových vláken, jako nepř. pepír, představuje porézní médium; je-li smočeno kapalinou, kapalina proniká adsorpčními silemi do vláknitého prostoru, kde dochází k separaci složek kapaliny. V daném případě - při impregnaci celulózového papíru roztokem pryskyřice - dochází k selektivnímu dělení složek pryskyřice podle jejich molekulové hmoty na základě jejich různé adsarbovatelnosti. Menši a více pohyblivé molekuly běží před objemnými makromolekulami, které jsou zpomalovány fyzikálními překážkami; zejména mezimolekulárními přitažlivými silami, ^odle tohoto mechanismu je proces impregnace v kvalitativním i kvantitativním smyslu určován jak vlastnostmi celulózového materálu, tak vlastnostmi impregnačního roztoku. *roto koncentrace pryskyřičné složky v impregnačním roztoku a hodnota jeho viskozity a jejich vzájemný vztah představují parametry impregnačního procesu v nejvyšší míře ovlivňující vlastnosti vrstvené hmoty.The amount of resin in the cellulose material and the way it is distributed in the inter-fibrous space largely affect all the properties of the laminated material, i.e. mechanical, electrical, chemical resistance, moisture resistance, etc. It is known that a material consisting of cellulose fibers, such as paper, is a porous medium; when wetted with a liquid, the liquid penetrates the fibrous space by adsorption forces, where the liquid components are separated. In the given case - when impregnating cellulose paper with a resin solution - there is a selective separation of the resin components according to their molecular mass based on their different adsorbability. Smaller and more mobile molecules run in front of bulky macromolecules, which are slowed down by physical obstacles; in particular, by intermolecular attractive forces. According to this mechanism, the impregnation process is determined in a qualitative and quantitative sense both by the properties of the cellulose material and the properties of the impregnation solution. *roto The concentration of the resin component in the impregnation solution and the value of its viscosity and their mutual relationship represent the parameters of the impregnation process that most influence the properties of the laminated material.
Viakozita roztoku pro danou koncentraci rozpuštěné makromolekulám! látky je funkcí její molekulové hmoty. Fenolická rezolová pryskyřice je soustavou molekul s širokou distribucí molekulové hmotnosti, v niž jsou obsaženy vedle monomeru dimery, trimery, tetramery atd. sž aery více či méně rozvětvené, s větším či menším množstvím navázaných reaktivních metylolovýeh skupin.The viscosity of a solution for a given concentration of a dissolved macromolecule is a function of its molecular weight. A phenolic resole resin is a system of molecules with a wide molecular weight distribution, which, in addition to the monomer, contains dimers, trimers, tetramers, etc., which are more or less branched, with a greater or lesser amount of reactive methylol groups attached.
Vzájemný poměr obsahu molekul jednotlivých velikostí, vyjádřený příslušnou distribuční křivkou, o množství na nich navázaných reaktivních skupin určuje kvalitativní vlastnosti impregnačního roztoku a v podstatě tedy i podmiňuje vlastnosti vrstvené hmoty; při vysokém obsahu molekul s vysokou molekulovou hmotou v impregnačním roztoku zůstává nanesená pryskyřiwe více na povrchu vláknitého materiálu, než je tomu v případě vyššího obsahu molekul o nízké molekulové hmotě v impregnačním roztoku.The mutual ratio of the content of molecules of individual sizes, expressed by the respective distribution curve, to the amount of reactive groups bound to them determines the qualitative properties of the impregnation solution and, in essence, determines the properties of the layered material; with a high content of molecules with a high molecular weight in the impregnation solution, the applied resin remains longer on the surface of the fibrous material than in the case of a higher content of molecules with a low molecular weight in the impregnation solution.
Vrstvená hmota z materiálu na bázi celulózy nedostatečně prosyceného pryskyřicí vykazuje nedostatečnou odolnost proti účinku vody a chemikálií, neodolává povětrnostním vlivům. Naproti tomu nadměrná přesycenost celulózového vláknitého materiálu nízkomolekulárními pryskyřičnými produkty zabraňuje jisté pohybové volnosti jednotlivých vláken či jejich čáotí ve vrstvené hmotě, která je potřebná k vyrovnání napětí při mechanickém namáhání hmoty s důsledkem zhoršených mechanických vlastností vrstvené hmoty, zejména rázové houževnatosti.Laminated material made of cellulose-based material insufficiently saturated with resin shows insufficient resistance to the effects of water and chemicals, does not withstand weathering. On the other hand, excessive oversaturation of cellulose fibrous material with low-molecular resin products prevents a certain freedom of movement of individual fibers or their parts in the laminated material, which is necessary to equalize the tension during mechanical stress of the material, resulting in impaired mechanical properties of the laminated material, especially impact strength.
Vážným současným problémem technologie výroby lisovaných vrstvených fenolických hmot je velké množství škodlivých exhalací, vznikajících při sušení impregnovaného materiálu a obsahujících hlavně fenol, formeldehyd a organické rozpouštědlo v případě aplikace alkoholických impregnačních roztoků.A serious current problem in the production technology of pressed layered phenolic materials is the large amount of harmful exhalations produced during drying of the impregnated material and containing mainly phenol, formaldehyde and organic solvent in the case of application of alcoholic impregnation solutions.
Protože množství škodlivých exhalací je omezeno zákonem, musí být provozovny výroby vrstvených hmot vybaveny nákladným zařízením na jejich likvidaci, prováděnou obvykle apelováním se značnými provozními náklady. Běžné způsoby rekuperece rozpouštědel nelze dobře použít pro přítomnost monomerních látek, vedoucích k tvorbě pryskyřic a tím k zanášení a porušení funkce rekuperačních zařízení.Since the amount of harmful exhalations is limited by law, laminated material production facilities must be equipped with expensive equipment for their disposal, usually carried out by appeal with significant operating costs. Conventional methods of solvent recovery cannot be used well due to the presence of monomeric substances, leading to the formation of resins and thus to clogging and disruption of the function of the recovery equipment.
T8k např. k impregnaci papíru pro vnitřní složku dekoračních vrstvených hmot se použije impregnační roztok fenelformaldehydového rezolu s obsahem 50 % hmot. pevné pryskyřičné látky, 9,45 % hmotových volného formaldehydu a cca 38 % hmot. metanolu. Při provozu běžného impregnačního stroje o kapacitě 0,4 t impregnovaného papíru za hodinu je odpovídající úlet škodlivin za 24 hodin cca 300 kg metanolu, 480 kg fenolu a 110 kg formaldehydu.T8k, for example, for impregnation of paper for the inner component of decorative laminates, an impregnation solution of phenyl formaldehyde resole is used with a content of 50% by weight of solid resin, 9.45% by weight of free formaldehyde and approx. 38% by weight of methanol. When operating a conventional impregnation machine with a capacity of 0.4 t of impregnated paper per hour, the corresponding emission of pollutants in 24 hours is approx. 300 kg of methanol, 480 kg of phenol and 110 kg of formaldehyde.
Z uvedeného příkladu je patrné, že největší podíl škodlivých exhalací představuje metanol a je tedy nasnadě aplikovat takový typ fenolické pryskyřice, který by umožnil nahradit část nebo celé množství metanolu vodou. Náhrada organického rozpouštědla vodou ovšem vede ke žnačnému a z ekonomického hlediska nežádoucímu snížení výkonu impregnačního stroje vzhledem k vyššímu výparnému teplu vody proti metanolu.From the above example it is clear that the largest share of harmful exhalations is methanol and it is therefore easy to apply a type of phenolic resin that would allow replacing part or all of the methanol with water. However, replacing the organic solvent with water leads to a significant and economically undesirable reduction in the performance of the impregnation machine due to the higher heat of vaporization of water compared to methanol.
Jek známo, vodorozpustné typy fenolických pryskyřic jsou tzv. jednoduché rezoly, což jsou v podstatě nízkomolekulární ediční produkty fenolu s formaldonydem- metylolfenoly. Připravují se reakcí fenolu ae značným molárním přebytkem formaldehydu v silně alkalickém prostředí. Obsahují velké množství nezreagovaných výchozích složek, fenolu i formaldehydu, a při jejich vytvrzování se uvolňuje další velké množství formaldehydu. Proto použití vodných impregnačních roztoků nízkomolekulární fenolické pryskyřice může řešit problém škodlivých exhalací jen z části a ze cenu zvýšených výrobních nákladů a zhoršených vlastností vrstvené hmoty, hlavně zhoršení rázové houževnatosti.As is known, water-soluble types of phenolic resins are the so-called simple resoles, which are essentially low-molecular addition products of phenol with formaldonide - methylolphenols. They are prepared by the reaction of phenol and a significant molar excess of formaldehyde in a strongly alkaline environment. They contain a large amount of unreacted starting components, phenol and formaldehyde, and during their hardening, a large amount of formaldehyde is released. Therefore, the use of aqueous impregnation solutions of low-molecular phenolic resin can solve the problem of harmful exhalations only partially and at the cost of increased production costs and deteriorated properties of the laminate, mainly deterioration of impact strength.
Uvedené nedostatky těchto známých postupů odstraňuje do značné míry vynález chráněný podle čs. autorského osvědčení č. 181 093, jehož předmetem jě způsob výroby vrstvených hmot impregnací vrstev celulózového materiálu roztokem fenolické pryskyřice o jistém chemickém s strukturním složení definovaném hodnotou poměru obsahu volného fenolu k obsahu metylolovýchThe mentioned shortcomings of these known procedures are largely eliminated by the invention protected under Czechoslovak Patent No. 181,093, the subject of which is a method of producing laminated materials by impregnating layers of cellulose material with a solution of phenolic resin of a certain chemical and structural composition defined by the value of the ratio of the content of free phenol to the content of methylols.
217056 4 skupin, viskozitou e obsahem vody, e zpracováním impregnovaných vrstev na konečný výrobek.217056 4 groups, viscosity and water content, and processing of impregnated layers into the final product.
Podle tohoto vynálezu je maximální obsah vody v impregnačním roztoku 25 % hmot., což vymezuje jisté impregnační vlastnosti roztoku v tom smyslu, že v některých zvláštních případech, al' jde o specifické vlastnosti celulózového materiálu, nebo děné technologické uspořádání impregnačního zařízení, mohou vznikat obtíže s hlediska dosažení potřebné velikosti nebo stejnoměrnosti nánosu pryskyřice na celulózový materiál.According to this invention, the maximum water content in the impregnation solution is 25% by weight, which limits certain impregnation properties of the solution in the sense that in some special cases, whether it is the specific properties of the cellulose material or the given technological arrangement of the impregnation equipment, difficulties may arise in terms of achieving the required size or uniformity of the resin coating on the cellulose material.
Nyní byl nelezen způsob řešení takových obtíži, a to zejména obtíží vznikajících v důsledku špatné sevosti celulózového materiálu. Tento způsob je dán novým určením vztahu mezi hodnotami obsahu vody 8 efektivní viskozity při definovaném složení a strukturně chemických vlastnostech pryskyřice impregnačního roztoku, což je předmětem předkládaného vynálezu. Vynález se týká způsobu výroby vnitřních fólií pro vrstvené lisovací hmoty zejména s dekorativním povrchem impregnací vrstvy celulózového vláknitého materiálu roztokem pryskyřice, připravené reakcí fenolu a/nebo jeho homologů s formaldehydem, o hodnotě poměru obsahu volného fenolu stanoveného bromometrickou metodou podle Koppenschaara k obsahu metylolových skupin menší než 0,5 s o teplotě 15 až 60 °C, obsahujícím případně do 10 hmot. % látek ze skupiny zahrnující zmekčovedla, stabilizátory, urychlovače vytvrzování, modifikátory, povrchově aktivní látky, organická rozpouštědla, retardéry, barviva a pigmenty, a vystavením impregnovaného materiálu v době kratší než 10 s účinku tepla při 120 až 180 °C. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vrstva celulózového vláknitého materiálu se impregnuje vodným pryskyřičným roztokem o viskozitě nižší než 800 mPa.s obsahujícím nejvýše 30 hmot. % vody.A method for solving such difficulties, especially those arising from poor seeding of the cellulose material, has not yet been found. This method is given by a new determination of the relationship between the values of the water content 8 of the effective viscosity at a defined composition and the structural-chemical properties of the resin of the impregnation solution, which is the subject of the present invention. The invention relates to a method for producing inner films for layered molding materials, especially with a decorative surface, by impregnating a layer of cellulose fibrous material with a resin solution prepared by the reaction of phenol and/or its homologues with formaldehyde, with a ratio of the free phenol content determined by the bromometric method according to Koppenschaar to the content of methylol groups of less than 0.5 s at a temperature of 15 to 60 ° C, optionally containing up to 10 wt. % of substances from the group including plasticizers, stabilizers, curing accelerators, modifiers, surfactants, organic solvents, retarders, dyes and pigments, and exposing the impregnated material for a period of less than 10 s to the effect of heat at 120 to 180 ° C. The essence of the invention lies in the fact that a layer of cellulose fibrous material is impregnated with an aqueous resin solution with a viscosity of less than 800 mPa.s containing not more than 30 wt. % water.
Teto uvedená závazná souvislost mezi obsahem vody a efektivní viskozitou aplikovaného impregnačního roztoku při jeho shora definovaných chemicko-strukturních vlastnostech a složení určuje jeho Teologické vlastnosti a tím i optimální oblast podmínek impregnace, jednotlivě stanovených pro danou kvalitu celulózového vláknitého materiálu nebo pro dané technické parametry impregnačního zařízení.This binding relationship between the water content and the effective viscosity of the applied impregnation solution with its above-defined chemical-structural properties and composition determines its theological properties and thus the optimal range of impregnation conditions, individually determined for a given quality of cellulose fibrous material or for given technical parameters of the impregnation equipment.
Výsledky experimentálního zkoušení prokázaly, že uvedený rozsah vlastností impregnačního roztoku umožňuje dosáhnout vyhovujících podmínek i výsledků impregnace s důsledkem optimálv nich vlastností vrstvené hmoty, jak pro všechny v praxi se vyskytující druhy a kvality celulózového materiálu, tak i pro všechny běžné technologické podmínky procesu vlastní impregnace.The results of experimental testing have shown that the specified range of properties of the impregnation solution allows achieving satisfactory conditions and impregnation results, resulting in optimal properties of the laminated material, both for all types and qualities of cellulose material found in practice, and for all common technological conditions of the impregnation process itself.
Dosažení potřebné hodnoty efektivní viskozity impregnačního roztoku lze snadno provést buá volbou obsahu vody nebo teploty v uvedených mezích, popř. úpravou některými vhodnými přídavnými látkami,jak výše uvedeno. Takovou úpravou vlastností impregnačního roztoku zůstávají využity všechny stěžejní'výhody poskytované chemicko-strukturním složením pryskyřiee.Achieving the required effective viscosity of the impregnation solution can be easily achieved either by selecting the water content or temperature within the specified limits, or by modifying it with some suitable additives, as mentioned above. By such modification of the properties of the impregnation solution, all the key advantages provided by the chemical-structural composition of the resin remain utilized.
Vlivem vysoké koncentrace pryskyřičných látek v impregnačním roztoku je množství vody, které je třeba odpařit, relativně malé, takže i spotřeba tepla pro odpaření kepelné fáze je malá.Due to the high concentration of resinous substances in the impregnation solution, the amount of water that needs to be evaporated is relatively small, so the heat consumption for evaporation of the viscous phase is also small.
V důsledku omezení množství volného fenolu v impregnačním roztoku jeho vztahem k obsahu reaktivních metylolových skupin je v parách odcházejících z impregnačního zařízení při teplotě nad 120 °C obsah fenolu a formaldehydu zanedbatelně malý, podstatně nižší než limit určený státní normou.Due to the limitation of the amount of free phenol in the impregnation solution by its relationship to the content of reactive methylol groups, the content of phenol and formaldehyde in the vapors leaving the impregnation device at temperatures above 120 °C is negligibly small, significantly lower than the limit specified by the state standard.
V důsledku relativně vysokého obsahu metylolových skupin je reaktivita pryskyřice vysoká a umožňuje zkrácení dnes běžně aplikované lisovací doby vrstvených hmot.Due to the relatively high content of methylol groups, the reactivity of the resin is high and allows for the shortening of the pressing time of layered materials commonly used today.
V důsledku příznivého rozmístění složek pryskyřice podle velikosti jejich molekul v celulóz o vém materiálu ve směru kolmém na plochu jeho-vrétvy je doesženo pežadeveného kemplexu vlastností vrstvené hmoty (tj. mechanická pevnosti, rozměrové stability a chemická edelneeti i při nižSím obsahu pryskyřice v konečném výrobku než je tomu u dosud známých způsobů technologie výroby vrstvených hmot.Due to the favorable distribution of the resin components according to the size of their molecules in the cellulose material in the direction perpendicular to the surface of its core, the desired complex of properties of the laminated material (i.e. mechanical strength, dimensional stability and chemical resistance) is achieved even with a lower resin content in the final product than in the previously known methods of laminated material production technology.
Kříkledy provedení prokazuji variabilnost impregnačních podmínek v rozsahu předmětu vynálezu, umožňující aplikaci celulózového materiálu výrazně rozličných vlastností.The exemplary embodiments demonstrate the variability of impregnation conditions within the scope of the invention, allowing the application of cellulose material with significantly different properties.
Příklad 1Example 1
List sulfonátevého papíru rozměru 30 x 30 cm o plodné hmotnosti 90 g/m o sací výšce ve vodě 30 mm (stanoveno metodou podle ČSN 500334) s o obsahu vlhkosti 6 % hmot. se ponoří ns dobu 3 s do impregnační lázně, tvořená vodným roztokem fenolformaldehydové pryskyřice β těmito vlastnostmi:A sheet of sulfonated paper measuring 30 x 30 cm with a weight of 90 g/m and a suction height in water of 30 mm (determined by the method according to ČSN 500334) with a moisture content of 6% by weight is immersed for 3 s in an impregnation bath consisting of an aqueous solution of phenol-formaldehyde resin β with the following properties:
Po vyjmutí z impregnační lázně ae mokrý papír ihned protáhne mezi ždímacími válci o rozvoru O,1Q mm a běnem 5 s se zavěsí do proudovzóušné sušárny vahřátá na 150 °C ne dobu 30 a.After removal from the impregnation bath, the wet paper is immediately stretched between squeezing rollers with a spacing of 0.10 mm and, after 5 s, is hung in a jet dryer heated to 150 °C for 30 s.
Po vyjmutí ze sušárny má suchá impregnovená fólie hmotnost 135 g/m2, tj. nános pryskyřice 5<J hmot. %. Povrch impregnované folie je matný, tzn., že pryskyřice je uležena uvnitř papíru v mezivláknitém prosteru.After removal from the dryer, the dry impregnated film has a weight of 135 g/m 2 , i.e. a resin deposition of 5<J wt. %. The surface of the impregnated film is matte, i.e. the resin is deposited inside the paper in the interfiber space.
Z 9 ks impregnovaných fólií zhotovených uvedeným způsobem se za použití standardních mélaminovou pryskyřicí impregnovaných fólií (fólie vzorové, krycí a vyrovnávací) vylisuje za běžných lisovacích podmínek dekorativní vrstvená hmota s těmito vlastnostmi:From 9 pieces of impregnated foils made in the above-mentioned way, using standard melamine resin impregnated foils (pattern, covering and leveling foils), a decorative laminated material with the following properties is pressed under normal pressing conditions:
O / rázová houževnatost 0,55 J.cm přírůstek hmoty při varné zkoušce 3,1 % přírůstek tloušlky při varné 3,5% zkoušceO / impact strength 0.55 J.cm mass gain during boiling test 3.1% thickness gain during boiling test 3.5%
Příklad 2Example 2
Impregnační roztok uvedený v přikladu 1 se upraví přídavkem 5 hmotových % močoviny, jeho teplota se zahřátím zvýší na 30 °C. Impregnační roztok po rozpuštění močoviny a homogenizaci má tyto xlaatnesti:The impregnation solution given in Example 1 is modified by adding 5% by mass of urea, its temperature is increased by heating to 30 °C. The impregnation solution after dissolving the urea and homogenization has the following properties:
Způsobem uvedeným v příkladu 1, připoužití stejného papíru ae zhoteví impregnované fólie, vykazující nános pryskyřice 52 hmotových %. Z těchto impregnovaných fólií dekorativní vrstvená hmota zhotovená poétupem podle příkladu 1 má vlastnosti:By the method given in Example 1, using the same paper, an impregnated film is produced, showing a resin deposition of 52% by mass. From these impregnated films, a decorative laminate produced by the process according to Example 1 has the following properties:
rázová houževnatost 0,50 J.cm1 přírůstek hmoty při varné zkeušce 2,8 % přírůstek tloušťky při varné zkoušce 2,1 %impact strength 0.50 J.cm 1 mass gain during boiling test 2.8% thickness gain during boiling test 2.1%
Příklad 3Example 3
Impregnačním roztokem fenolkrezolformaldehydové pryskyřice připravené ze směsi fenolu s krezelem v poměru 1 : 1, o vlastnostech:An impregnation solution of phenol-cresol-formaldehyde resin prepared from a mixture of phenol and cresol in a ratio of 1:1, with the following properties:
obsah vody 22,2 hmot. % obsah volného fenolu 5,6 hmot. % obsah metylolových skupin 16,3 hmot. % teplota 35 °C viskozita 790 mře.s owater content 22.2 wt. % free phenol content 5.6 wt. % methylol group content 16.3 wt. % temperature 35 °C viscosity 790 m²/s
se impregnuje sulfátový papír o plošné hmotnosti 130 g/m , sací výšce ve vodě 50 mm a obsahu vlhkosti 6,8 & hmet. Doba ponoru papíru v impregnační lázni je 3 s, rozver ždímacích válečků 0,14 mm, doba sušeni v proudovzdušné sušárně je 40 s/150 °C. Zhotovená impregnovaná fólie má nános pryskyřice 48 % hmot. Z 6 ks těchto impregnovaných folií se za použití standardních melaminovou pryskyřicí impregnovaných fólií (vzorové, krycí a vyrovnávací) vylisuje za běžných liámvaeích podmínek dekorativní vrstvená hmota, která má vlastnosti:Kraft paper with a basis weight of 130 g/m2, a suction height in water of 50 mm and a moisture content of 6.8 & hmet is impregnated. The paper immersion time in the impregnation bath is 3 s, the gap of the squeezing rollers is 0.14 mm, the drying time in the air-jet dryer is 40 s/150 °C. The impregnated film produced has a resin content of 48% by weight. From 6 pieces of these impregnated films, using standard melamine resin-impregnated films (sample, cover and leveling) a decorative laminate is pressed under normal melamine conditions, which has the following properties:
rázová houževnatost 0,58 J.cm přírůstek hmoty při varné zkouše-· j,l » přírůstek tloušťky při varné zkouše. 2,6 #impact strength 0.58 J.cm mass gain during boiling test-· j,l » thickness gain during boiling test. 2.6 #
Příklad 4Example 4
Impregnační róžtok-.uvedený v příkladu 1 se úpraví přídavkem 3 hmot. % vody, 2 hmot. % metanolu a 0,10 hmot. % Olovasolu EL. Impregnační roztok má vlastnosti:The impregnation solution given in Example 1 is prepared by adding 3 wt. % water, 2 wt. % methanol and 0.10 wt. % Olovasol EL. The impregnation solution has the following properties:
Způsobem uvedeným v příkladu 1 při použití stejného sulfátového papíru při době sišení mokré fólie v proudovzdušné sušárně 35 s/150 °C se zhotoví impregnovaná fólie, vykazující nános pryskyřice 51 hmot. %. Z těchto impregnovaných fólií vylisovaná dekorativní vrstvená hmota, zhotovená postupem podle příkladu 1, má tyto vlastnosti:By the method given in Example 1, using the same kraft paper with a drying time of the wet film in a jet dryer of 35 s/150 °C, an impregnated film is produced, showing a resin deposition of 51 wt. %. The decorative laminate molded from these impregnated films, produced by the procedure according to Example 1, has the following properties:
p rázová houževnetost > 0,48 J.cj přírůstek hmoty při varné zkoušce 2,7 % přírůstek tloušťky při VBrné zkoušce 2,0 áp impact toughness > 0.48 J.cj mass gain in boiling test 2.7% thickness gain in VBurn test 2.0 á
Příklad 5Example 5
Impregnační roztok uvedeny v příkladu 3 se upraví přídavkem 3 hmot.The impregnation solution given in Example 3 is modified by adding 3 wt.
λ> močoviny, 2 hmot. % Impregnační roztok vody a 4 hmot. % hydrofosforečnanu má tyto vlastnosti:λ> urea, 2 wt. % Impregnation solution of water and 4 wt. % hydrogen phosphate has the following properties:
obsah vody obsah volného fenolu obsah metylolových skupin teplota viskozita sodného, teplota se upraví na 25 °C.water content free phenol content methylol group content temperature sodium viscosity, the temperature is adjusted to 25 °C.
22,2 hmot. %22.2 wt. %
5,1 hmot. %5.1 wt. %
14,8 hmot.% °C 165 mPa.e14.8 wt.% °C 165 mPa.e
Postupem uvedeným v příkledu 3 zhotovené impregnační fólie mé nénos pryskyřice 52 % hmet., příslušné dekorativní vrstvené hmota mé vlastnosti:The impregnation foils produced by the procedure given in Example 3 have a resin content of 52% by weight, and the corresponding decorative laminates have the following properties:
rézové houževnatost 0,48 J.cm přírůstek hmoty při varné zkoušce 3,2 % přírůstek tloušťky při varné zkoušce 2,8 %shear toughness 0.48 J.cm mass gain during boiling test 3.2% thickness gain during boiling test 2.8%
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS126579A CS217056B1 (en) | 1979-02-26 | 1979-02-26 | A method for producing internal press films for molded burrs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS126579A CS217056B1 (en) | 1979-02-26 | 1979-02-26 | A method for producing internal press films for molded burrs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS217056B1 true CS217056B1 (en) | 1982-12-31 |
Family
ID=5346595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS126579A CS217056B1 (en) | 1979-02-26 | 1979-02-26 | A method for producing internal press films for molded burrs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS217056B1 (en) |
-
1979
- 1979-02-26 CS CS126579A patent/CS217056B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2801198A (en) | Decorative core stock laminating varnishes and phenolic resin core and decorative laminates produced therefrom | |
| KR20110028637A (en) | Processing method of wooden board | |
| US4031276A (en) | Preparation of densified wood impregnated with phenolic resins | |
| US4514462A (en) | Warp resistant laminates having a core impregnated with a mixture of phenolix resin and alkyl substituted phenol | |
| US2794790A (en) | Preparation of thermosetting binders from phenol derivatives of waste sulphite liquor | |
| CS217056B1 (en) | A method for producing internal press films for molded burrs | |
| US2054444A (en) | Process for the production of resin impregnated cellulosic material and the products obtainable thereby | |
| NO122341B (en) | ||
| US3637429A (en) | Impregnated cellulosic sheet members wherein impregnant is a c{11 {14 c{11 {11 carbocyclic substituted resole | |
| US3897589A (en) | Fast curing, water-resistant laminate made with accelerated melamine-aldehyde resin and accelerated phenol-aldehyde resin and method of making it | |
| US2089034A (en) | Method of making laminated products | |
| US6503638B1 (en) | Impregnation of a lignocellulosic material | |
| EP3118373B1 (en) | Method of manufacturing a flexible film and its use | |
| DE4030718A1 (en) | Lignin based binder prodn. from black liquor or thick liquor - by concn. of liquor, addn. of alkali, addn. of phenol and formaldehyde or para:formaldehyde and condensn. | |
| US4397882A (en) | Process for the production of hard paper | |
| US2422423A (en) | Treatment of paper | |
| WO2006008037A1 (en) | Use of melamine resin foils and/or films for 3d coating | |
| US3620908A (en) | Cold punchable cresylic laminates | |
| PL72554B1 (en) | ||
| GB1589744A (en) | Resin impregnation of a fibrous cellulose sheet | |
| EP0945497B1 (en) | Reactive phenolic coating | |
| WO2007074136A1 (en) | Method for the production of modified veneer materials | |
| DE1938665C3 (en) | Process for the production of phenolic resin foams with firmly adhering water vapor impermeable fiber-containing outer layers | |
| JPS6223015B2 (en) | ||
| JPS58224747A (en) | Manufacture of laminated board |