CS234437B1 - Agglomerated boards and method of their production - Google Patents
Agglomerated boards and method of their production Download PDFInfo
- Publication number
- CS234437B1 CS234437B1 CS655983A CS655983A CS234437B1 CS 234437 B1 CS234437 B1 CS 234437B1 CS 655983 A CS655983 A CS 655983A CS 655983 A CS655983 A CS 655983A CS 234437 B1 CS234437 B1 CS 234437B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- weight
- parts
- formaldehyde
- urea
- binder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
Aglomerované desky na bázi lignocelulozové hmoty a syntetického pojivá tvořeného aminoaldehydovou pryskyřicí, aminosloučeninou, tvrdidlem, hydrofobizačním činidlem a popřípadě aditivy ze skupiny fungicidů, retardérů hoření, plniv, pigmentů a barviv. Tyto aglomerované desky se vyznačují velmi nízkým únikem formaldehydu, maximálně 5 mm na 100 g desky, a jsou vhodné zejména pro výrobu nábytku a tvorbu interiéru staveb.Agglomerated boards based on lignocellulose mass and a synthetic binder consisting of aminoaldehyde resin, amino compound, hardener, hydrophobicizing agent and optionally additives from the group of fungicides, flame retardants, fillers, pigments and dyes. These agglomerated boards are characterized by very low formaldehyde leakage, maximum 5 mm per 100 g of board, and are particularly suitable for furniture production and interior design of buildings.
Description
Aglomerované desky na bázi dřevné hmoty se běžně vyrábějí kontinuálním způsobem z dezintegrovaného dřeva* Na vysušenou třískovou hmotu se nastříká roztok tvrdítelné pryskyřice* hmota se navrství do základních rozměrů desky a slisuje za vyšší teplo*· ty a tlaku v pevnou desku· Tyto materiály mají hlavní použití ve. stavebnictví a při výrobě nábytku·Wood-based agglomerated boards are commonly manufactured in a continuous process from disintegrated wood. A solution of hardenable resin is sprayed onto the dried chipboard. The material is layered to the basic dimensions of the board and pressed under high heat and pressure into a solid board. These materials are mainly used in construction and furniture manufacturing.
Nejčastěji používaným pojivém aglomérovaných desek je močovinoformaldehydová pryskyřice, jejíž výhodou je dostupnost, nízká cena a výhodné zpracovatelské vlastnosti· Značnou nevýhodou vytvrzené močovinoformaldehydové pryskyřice je její náchylnost k hydrolýze při zvýšené teplotě a vlhkosti za odštěpováni formaldehydu· Proto třískové desky s tímto pojivém uvolňují dlouhodobě formaldehyd· V případě, že je desek použito v interiéru ve větším množství, dosáhne obsah formaldehydu v ovzduší velmi často hodnotu překračující nejvyšší přípustnou koncentraci, stanovenou hygienickými předpisy·The most commonly used binder for agglomerated boards is urea-formaldehyde resin, the advantage of which is its availability, low price and advantageous processing properties. A significant disadvantage of cured urea-formaldehyde resin is its susceptibility to hydrolysis at elevated temperatures and humidity, with the release of formaldehyde. Therefore, particle boards with this binder release formaldehyde for a long time. If the boards are used indoors in larger quantities, the formaldehyde content in the air very often reaches a value exceeding the maximum permissible concentration set by hygiene regulations.
V zájmu snížení emise formaldehydu z třískové desky byla navržena řada různých úprav, týkajících se jak pojivá, tak třískové desky· V prvé řadě byl snížen molární poměr formaldehydu k močovině v pryskyřici a tím obsah volného a uvolnitelného formaldehydu· a to t«zv· modifikací močovinou· Tato modifikace je však možná jen po určitou mez, dále již dochází k nežádoucí změně některých vlastností pryskyřice, jako je zhoršená rozpustnost, stabilita a zvláště reaktivita /K*Ernst, Holz ais Roh- u· Werkstoff, 1982, 40, 249 / · Modifikace dalšími aminosloučeninami nebo jinými látkami, které jsou schopné vázat formaldehyd, např, ketony, fenoly, siřičitany, narážejí na podobné problémy nebo nejsou eko* nomické· Dále jsou známy postupy, kdy se např· amoniak nebo močovina přidává k základní pryskyřici při aplikaci, případně se aplikuje odděleně postřikem třískového materiálu ZDAS 2,553 459/· Avšak větší přídavek těchto látek k močovinoformaldehydové prysky· 2 234 437 řici způsobuje vedle poklesu reaktivity i velký pokles viskozity pojivá, které vsakuje do třískové hmoty a ta ztrácí soudržnost* v konečném důsledku se značně snižují mechanickofyzikálni vlastnosti třískové desky* Určitého zlepšení kvality desek z hlediska uvolňování formaldehydu lze dosáhnout i technologickými změnami při jejich výrobě* např* optimalizací lisovacích podmínek* což však má obvykle nepříznivý dopad na výrobní ekonomii* K omezení emise formaldehydu byly navrženy i dodatečné úpravy desek* zvláště působením plynného amoniaku nebo postřikem roztoku uhličitanu amonného* kde uvolněný formaldehyd zreaguje na netěkavý hexametyléntetramin* Tyto úpravy* vyžadující doplňkové zařízení* mají často jen krátkodobý účinek· Nákladné a rovněž ne vždy účinné jsou dodatečné povrchové úpravy třískových desek nátěry* laminací a pod*In order to reduce formaldehyde emissions from particleboard, a number of different modifications have been proposed, concerning both the binder and the particleboard. First of all, the molar ratio of formaldehyde to urea in the resin was reduced, and thus the content of free and releasable formaldehyde was reduced, namely by so-called urea modification. However, this modification is only possible to a certain extent, and further undesirable changes in some properties of the resin occur, such as impaired solubility, stability and especially reactivity /K*Ernst, Holz ais Roh- u· Werkstoff, 1982, 40, 249/ Modifications with other amino compounds or other substances that are capable of binding formaldehyde, e.g. ketones, phenols, sulfites, encounter similar problems or are not economical. Furthermore, procedures are known in which e.g. ammonia or urea is added to the basic resin during application, or is applied separately by spraying the particleboard material ZDAS 2,553 459/ However, the greater addition of these substances to the urea -formaldehyde resin causes, in addition to a decrease in reactivity, a large decrease in the viscosity of the binder, which seeps into the chipboard mass and loses its cohesion*, ultimately significantly reducing the mechanical and physical properties of the chipboard*. A certain improvement in the quality of the boards in terms of formaldehyde release can also be achieved by technological changes in their production*, for example* by optimizing the pressing conditions*, which, however, usually has an adverse impact on the production economy*. To reduce formaldehyde emissions, additional treatments of the boards* have been proposed, especially by the action of gaseous ammonia or by spraying an ammonium carbonate solution*, where the released formaldehyde reacts to non-volatile hexamethylenetetramine*. These treatments*, requiring additional equipment*, often have only a short-term effect. Additional surface treatments of chipboard, such as coatings*, lamination, etc.*, are costly and not always effective.
Uvedené nedostatky odstraňuje předložený vynález* Popisuje hygienicky nezávadné aglomerované desky jednovrstvé nebo vícevrstvé na bázi lignocelulozové hmoty a syntetického pojivá s velmi nízkým únikem formaldehydu* které jsou vhodné zejména pro výrobu nábytku a tvorbu interiéru staveb* Týká se rovněž způsobu výroby těchto desek* Podstata vynálezu spočívá v tom* že aglomerované desky sestávají z 80 až 95 hmot* dílů lignocelulozové hmoty* 5 až 15 hmot* dílů vytvrseného pojivá na bázi směsi 75 až 92 hmot* % sušiny aminoaldehydové pryskyřice a 8 až 25 hmot* % aminosloučeniny* Dále obsahují 0*01 až 1 hmot* dílů tvrdidla ze skupiny hydrolyzovatelných solí anorganických i organických kyselin a/nebo samotných organických kyselin* 0*1 až 2 hmot* dílů hydrofobizačního činidla* příkladně parafinu* a až 12 hmot* dílů vody* Deska popřípadě obsahuje 0*05 až 10 hmot* dílů aditiv ze skupiny fungicidů* retardérů hoření* plniv* pigmentů a barviv. Výchozí aminoaldehydová pryskyřice je připravena kondenzací aminosloučeniny* zejména močoviny a/nebo dikyandiamidu a/nebo melaminu* resp* jejich derivátů* s formaldehydem o molárním poměru aminoskupin a aldehydových skupin 1*6 až 1*8* Po přídavku aminosloučeniny* přednostně močoviny* se dosáhne molárního poměru těchto skupin 1*8 až 2*5* s výhodou 1*94 až 2*2* Soli anorganických i organických kyselin zahrnují chloridy* sírany, dusičnany* fosforečnany a šíavelany dvojmocných a/nebo trojmocných kovů* např* hořčíku* zinku* hliníku* železa a/nebo amonia* a to jednotlivé nebo jejich směsi*The above-mentioned shortcomings are eliminated by the present invention* It describes hygienically harmless single-layer or multi-layer agglomerated boards based on lignocellulose mass and synthetic binder with very low formaldehyde leakage* which are particularly suitable for the production of furniture and the creation of building interiors* It also relates to a method of producing these boards* The essence of the invention lies in the fact* that the agglomerated boards consist of 80 to 95 parts by weight of lignocellulose mass* 5 to 15 parts by weight of a hardened binder based on a mixture of 75 to 92 parts by weight of dry matter of aminoaldehyde resin and 8 to 25 parts by weight of amino compound* Furthermore, they contain 0*01 to 1 parts by weight of a hardener from the group of hydrolyzable salts of inorganic and organic acids and/or organic acids themselves* 0*1 to 2 parts by weight of a hydrophobicizing agent*, for example paraffin* and up to 12 parts by weight of water* The board optionally contains 0*05 to 10 parts by weight* of additives from the group of fungicides*, flame retardants*, fillers*, pigments and dyes. The starting aminoaldehyde resin is prepared by condensation of an amino compound*, especially urea and/or dicyandiamide and/or melamine* or* their derivatives* with formaldehyde with a molar ratio of amino groups and aldehyde groups of 1*6 to 1*8*. After the addition of the amino compound*, preferably urea*, a molar ratio of these groups of 1*8 to 2*5* is achieved, preferably 1*94 to 2*2*. Salts of inorganic and organic acids include chlorides*, sulfates, nitrates*, phosphates and oxalates of divalent and/or trivalent metals*, e.g.* magnesium*, zinc*, aluminum*, iron and/or ammonium*, individually or in mixtures thereof*.
Způsob výroby uvedených aglomerovaných desek spočívá v tom*The method of manufacturing the agglomerated boards mentioned consists in*
234 437 že na dezintegrovanou lignocelulozovou hmotu se plynule nanáší katalyzované pojivo· V případě vícevrstvé desky je pojivo rozdílného složení pro vnitřní vrstvu a vrstvy vnější· Pojivo je tvořeno vodným roztokem· případně disperzí aminopryskyřice, aminosloučeniny, tvrdidla a hydrofobizačního činidla v množství 9 až 12 g o na 1 m plochy povrchu dezintegrované hmoty počítáno v sušině· Připraví se současným nebo postupným smíšením a nanášením jednotlivých složek· Dále se vytvořený polopndukt běžným způsobem formuje, lisuje a vytvrzuje za tlaku 0,7 až 3,5 MPa a teploty 140 až 180°C· Vznikají tak hygienicky nezávadné aglomerované desky s únikera formaldehydu nejvýše 5 mg na 100 g těchto desek·234 437 that a catalyzed binder is continuously applied to the disintegrated lignocellulose mass. In the case of a multilayer board, the binder has a different composition for the inner layer and the outer layers. The binder is made up of an aqueous solution or dispersion of amino resin, amino compound, hardener and hydrophobicizing agent in an amount of 9 to 12 g per 1 m of surface area of the disintegrated mass, calculated in dry matter. It is prepared by simultaneous or gradual mixing and application of the individual components. The semi-finished product is then formed, pressed and cured in the usual way under a pressure of 0.7 to 3.5 MPa and a temperature of 140 to 180°C. This produces hygienically harmless agglomerated boards with formaldehyde emissions of no more than 5 mg per 100 g of these boards.
Jak už bylo uvedeno, dosud největší překážkou pro snížení molárního obsahu formaldehydu v aminopryskyřici, a tím i pro sní» žení volného a hydrolyzovatelného formaldehydu, byl pokles její reaktivity· Tak např. snížení molárního obsahu formaldehydu v močovinoformaldehydové pryskyřici pod 1,25 na 1 mol močoviny se projeví zhoršenou tvrditelností tak, že k dostatečnému vytvrzení takového pojivá v třískové desce je zapotřebí delší lisovací čas· K částečnému zlepšení v tomto směru úpravou výchozích surovin a technologickými změnami / ^e-202 405/· Při snížení molárního obsahu formaldehydu na 1,1 jsou již fyzikální vlastnosti pojivá zcela odlišné od běžných pojiv a vylisované třískové desky nemají potřebné mechanické vlastnosti /M. Kellner, M. Sedliačik, Dřevo, 1983, 38, 26/·As already mentioned, the biggest obstacle to reducing the molar content of formaldehyde in the amino resin, and thus also to reducing free and hydrolyzable formaldehyde, has been the decrease in its reactivity. For example, reducing the molar content of formaldehyde in a urea-formaldehyde resin below 1.25 per 1 mole of urea will result in impaired hardenability, so that a longer pressing time is required for sufficient hardening of such a binder in a particle board. Partial improvement in this direction can be achieved by modifying the starting materials and technological changes / ^e-202 405/. When reducing the molar content of formaldehyde to 1.1, the physical properties of the binder are completely different from conventional binders and the pressed particle boards do not have the necessary mechanical properties /M. Kellner, M. Sedliačik, Dřevo, 1983, 38, 26/.
Ztráta reaktivity močovinoformaldehydové pryskyřice modifika· cí další močovinou je zdánlivě v rozporu s výsledky studia kinetiky kondenzace močovinoformaldehydových adičních sloučenin· Je totiž známo, že z funkčních skupin, přítomných v reakčním roztoku, je aminoskupina nejreaktivnější· Zjištěný pokles reaktivity modifikované pryskyřice má více příčin· Základní močovinoformaldehydovou pryskyřici, připravenou alkalicko-kyselou kondenzaci do potřebného kondenzačního stupně, lze bez ztráty rozpustnosti modifikovat další močovinou jen v alkalickém prostředí. Při tom dochází převážně k adici volného a labilně vázaného formaldehydu na močovinu za vzniku nízkomolekulárních metylolových sloučenin, které se stabilizují intramolekulárními vedlejšími vazbami· V důsledku toho klesá reaktivita pryskyřice· Močovinou modifikovaná pryskyřice obsahuje jen malé množství volného formaldehydu. Ztráta reaktivity pryskyřice je tu dále způsobena snížením účinnosti katalyzátoru, nejčastěji chloridu amonného, jehož funkce spočíváThe loss of reactivity of urea-formaldehyde resin by modification with additional urea is seemingly in contradiction with the results of the study of the kinetics of condensation of urea-formaldehyde addition compounds. It is known that of the functional groups present in the reaction solution, the amino group is the most reactive. The observed decrease in the reactivity of the modified resin has several causes. The basic urea-formaldehyde resin, prepared by alkali-acid condensation to the required condensation degree, can be modified with additional urea without loss of solubility only in an alkaline medium. In this case, the addition of free and labilely bound formaldehyde to urea occurs mainly to form low-molecular methylol compounds, which are stabilized by intramolecular side bonds. As a result, the reactivity of the resin decreases. The urea-modified resin contains only a small amount of free formaldehyde. The loss of reactivity of the resin is also caused by a decrease in the efficiency of the catalyst, most often ammonium chloride, whose function is to
234 437 v uvolnění kyseliny chlorovodíkové reakcí amonně soli s formaldehydem·234,437 in the release of hydrochloric acid by the reaction of ammonium salt with formaldehyde
Podle tohoto vynálezu se pokles reaktivity pryskyřice omezí tím, že se zabrání adici formaldehydu na modifikační močovinu· Proto se jako základní složka pojivá použije močovinoformaldehydová pryskyřice s co nejnižším obsahem formaldehydu a poměrně vysoké množství močoviny» případně jiné aminosloučeniny» se přidá až před použitím· Současně se vytvoří přídavkem vhodného katalyzátoru a volbou optimálních podmínek zpracování předpoklady pro kondenzační reakce» vedoucí za účasti lignocelulozového materiálu k dokonalému vytvrzení hmoty· Přitom se většina reaktivních skupin a vazeb pryskyřice převede na stabilní metylénové můstky» které vytvoří pevné spojení mezi dřevnou hmotou a pryskyřicí» což se nakonec projeví podstatně sníženou schopností hydro* lýzy a uvolňování formaldehydu·According to this invention, the decrease in resin reactivity is limited by preventing the addition of formaldehyde to the modifying urea. Therefore, a urea-formaldehyde resin with the lowest possible formaldehyde content is used as the basic binder component, and a relatively high amount of urea» or other amino compounds» is added only before use. At the same time, the addition of a suitable catalyst and the selection of optimal processing conditions create the conditions for condensation reactions» leading to complete hardening of the material with the participation of lignocellulosic material. In this case, most of the reactive groups and bonds of the resin are converted into stable methylene bridges» which create a solid connection between the wood material and the resin» which ultimately results in a significantly reduced ability to hydrolyze and release formaldehyde.
Základní aminoformaldehydovou pryskyřicí podle tohoto vyná>lezu je nejčastěji močovinoformaldehydová pryskyřice» případně modifikovaná další aminosloučeninou» o molárním poměru NHg skupin k CHO skupinám v rozmezí 1»6 až 1,8· Přídavek močoviny» nebo jiné aminosloučeniny se volí tak» aby bylo k dispozici dostatečné množství reaktivních aminoskupin* Současně vyšší přídavek této složky přispívá ke zvýšení sušiny a tím i k udržení potřebné viskozity pojivá* Skutečnost» že tento přídavek upravuje molární poměr skupin NHg/CHO v pojivu na 2 a výše, zdá se být v rozporu s teoretickou možností vzniku tvrditelného kondenzátu* Že však k vytvrzení dochází» a to za přispění hydroxylových a dalších reaktivních skupin celulózy» hemiceluloz a ligninu dřevné hmoty dokazují vlastnosti aglomerovaných desek podle tohoto vynálezu· Příznivé podmínky pro vznik těchto desek poskytuje dále použitý katalytický systém» kde vedle běžných amonných;solí může být použito i hydrolyzovatelných kovových solí» působících nezávisle na obsahu volného formaldehydu* Vedle toho spolupůsobí i vhodně zvolené tepelné podmínky zpracování· Důležitým faktorem je rovněž množství katalyzovaného pojivá nanášeného na dezintegrovanou lignocelulozovou hmotu· Toto množství» vztažené na plochu povrchu 2 třísek je 9 až 12 g na 1 m , počítáno v sušině· Nanesená hmota se vrství do třískového koberce tak, aby objemová hmotnost vylisovaO í· né třískové desky byla větší než 680 kg/m-?/u odlehčené třískové desky větší než 460 kg/m /, což zaručuje dosažení prvotřídní kvality aglomerované desky·The basic aminoformaldehyde resin according to this invention is most often a urea-formaldehyde resin, optionally modified with another amino compound, with a molar ratio of NHg groups to CHO groups in the range of 1.6 to 1.8. The addition of urea or another amino compound is chosen so that a sufficient amount of reactive amino groups is available. At the same time, a higher addition of this component contributes to an increase in the dry matter and thus to maintaining the necessary viscosity of the binder. The fact that this addition adjusts the molar ratio of NHg/CHO groups in the binder to 2 and above seems to be in conflict with the theoretical possibility of the formation of a hardenable condensate. However, the fact that hardening occurs with the contribution of hydroxyl and other reactive groups of cellulose, hemicelluloses and lignin of the wood mass is proven by the properties of the agglomerated boards according to this invention. Favorable conditions for the formation of these boards are provided by the catalytic system used, where in addition to conventional ammonium salts, hydrolyzable metal salts can also be used. salts acting independently of the free formaldehyde content. In addition, suitably selected thermal processing conditions also play a role. The amount of catalyzed binder applied to the disintegrated lignocellulose mass is also an important factor. This amount, based on the surface area of 2 chips, is 9 to 12 g per 1 m2, calculated in dry matter. The applied mass is layered into a chip mat so that the bulk density of the pressed chipboard is greater than 680 kg/m2 and of the lightweight chipboard greater than 460 kg/m2, which guarantees the achievement of first-class quality of the agglomerated board.
234 437234,437
Základním materiálem aglomerovaných desek podle předloženého vynálezu jsou buď třísky, připravované pro tento účel z dřevné suroviny na speciálních roztřískovacích strojích nebo třísky, piliny, hobliny a struž&ny, které jsou odpadovým materiálem z jiného zpracování dřeva a které mohou být dále mlety a tříděny na vhodné frakce* Upravená a vysušená třísková hmota má mít 2 až 5 % vlhkosti· Pro aglomerované desky se uplatňují i odpady z lignocelulozových jednoletek, a to převážně lněné pazdeří.The basic material of the agglomerated boards according to the present invention is either chips prepared for this purpose from wood raw material on special chipping machines or chips, sawdust, shavings and shavings, which are waste material from other wood processing and which can be further ground and sorted into suitable fractions. The treated and dried chip mass should have 2 to 5% moisture. Waste from lignocellulose single-leaved trees, mainly flax husks, is also used for agglomerated boards.
Výchozí aminoaldehydová pryskyřice se připraví kondenzací aminosloučenin s aldehydy· Z aminosloučenin je to především močovina a její deriváty jako thiomočovina, metylmočovina, fenylmočovina, etylénmočovina, hydroxyetylénmočovina, etyléndimočovina, acetyléndimočovina, biuret a další· Dále přichází v úvahu dikyandiamid a jeho deriváty, např* kyanamid, dikyandiamidin, guanidin, biguanid a rovněž melamin a jeho deriváty jako amelin, guanaminy a^od· Kromě uvedených aminosloučenin lze použít i jiných dusíkatých sloučenin charakteru amidu, imidu, aminu a laktamu, jako např, formamid, acetmid, adipamid, toluensulfamid, maleinimid, ftalimid, kaprolaktam a^-j· Druhou kondenzační složkou je nejčastěji formaldehyd, v úvahu přichází i glyoxal, acetaldehyd, benzaldehyd, fural aqpod*The starting aminoaldehyde resin is prepared by condensation of amino compounds with aldehydes. Among amino compounds, urea and its derivatives such as thiourea, methylurea, phenylurea, ethyleneurea, hydroxyethyleneurea, ethyleneurea, acetylenedurea, biuret and others are mainly used. Dicyandiamide and its derivatives are also considered, e.g. cyanamide, dicyandiamide, guanidine, biguanide, and also melamine and its derivatives such as amelin, guanamines, etc. In addition to the above amino compounds, other nitrogenous compounds of amide, imide, amine and lactam nature can be used, such as formamide, acetamide, adipamide, toluenesulfamide, maleimide, phthalimide, caprolactam, etc. The second condensation component is most often formaldehyde, glyoxal, acetaldehyde, benzaldehyde, fural, etc. are also considered.
Aminoaldehydová pryskyřice se připraví běžnou alkalickokyselou kondenzací, přednostně močoviny s formaldehydem, s případnou přísadou další aminosloučeniny, např· melaminu, v počátečním molárním poměru NH^/CHO skupin 0,95 až 1,1 do kondenzačního stupně charakterizovaného viskozitou nebo rozpustností ve vodě . -9 a následující alkalickou kondenzací s modifikující močovinou nebo jinou aminosloučeninou tak, že konečný poměr uvedených skupin je 1,6 až 1,8. Vhodným typem takové základní pryskyřice^, termoreaktivní močovinoformaldehydová pryskyřice podlévá202405.The aminoaldehyde resin is prepared by conventional alkaline-acid condensation, preferably of urea with formaldehyde, with the optional addition of another amino compound, e.g. melamine, in an initial molar ratio of NH^/CHO groups of 0.95 to 1.1 to a condensation stage characterized by viscosity or solubility in water. -9 and subsequent alkaline condensation with a modifying urea or another amino compound so that the final ratio of the said groups is 1.6 to 1.8. A suitable type of such a basic resin^, a thermosetting urea-formaldehyde resin is shown in 202405.
Jako další složka pojivá, t^j. aminosloučenina přidávaná před aplikací, přichází přednostně v úvahu opět močovina nebo její derivát, vhodný je i dikyandiamid nebo melamin a jiné výše jmenované sloučeniny·As another binding component, i.e. an amino compound added before application, urea or its derivative is preferably considered, dicyandiamide or melamine and other compounds mentioned above are also suitable.
Jako tvrdidla jsou vhodné amonné a kovové soli anorganických i organických kyselin, zvláště kyselin o pK nižším než 4, jako je kyselina chlorovodíková, sírová, dusičná, fosforečná, siřičitá, dále štavelová, citrónová, maleinová, mravenčí a>pod· Z kovových soli jsou to přednostně soli II,, III, a VIII, skupiny periodického systému, zvláště soli hořčíku, vápníku, zinku, hliníku a železa.Suitable hardeners are ammonium and metal salts of inorganic and organic acids, especially acids with a pK lower than 4, such as hydrochloric, sulfuric, nitric, phosphoric, sulfurous, oxalic, citric, maleic, formic, etc. Among the metal salts, the salts of groups II, III, and VIII of the periodic table are preferred, especially salts of magnesium, calcium, zinc, aluminum, and iron.
234 437234,437
Jako hydrofobizační činidlo se běžně používá parafin, bud v roztaveném stavu nebo ve formě vodné disperze© Dále je možno k pojivu přidávat fungicidní látky, např· pentachlorfenolát sodný, látky snižující hořlavost, např· hydratovaný kysličník hlinitý, boritany, fosforečnany, šřavelany a běžná plniva, pigmenty a barviva, které příznivě ovlivňují vlastnosti aglomerovaných desek.Paraffin is commonly used as a hydrophobicizing agent, either in a molten state or in the form of an aqueous dispersion. It is also possible to add fungicidal substances to the binder, e.g. sodium pentachlorophenolate, substances reducing flammability, e.g. hydrated alumina, borates, phosphates, sulfates and common fillers, pigments and dyes, which positively affect the properties of agglomerated boards.
Podle tohoto vynálezu se při výrobě hygienicky nezávadných desek obecně postupuje dále popsaným způsobem, Dezintegrovaný lignocelulozový materiál připravený běžným způsobem se vysuší na až 5 % vlhkosti /lněné pazdeří se v některých případech suší až po nánosu pojivá/. Na takto upravenou hmotu se v nanášečkách nanese roztok katalyzovaného pojivá s přísadami v množství 9 až 2 g počítáno v sušině na 1 m plochy třísek. Nižší hodnota nánosu se užije pro měkké a vyšší hodnota pro tvrdé dřeviny. Spotřeba pojivá na jednici je závislá na tlouštce a specifické hmotnosti dezintegrovaného materiálu. Určí se podle Klauditze ze vztahu 8 « -g-i“|29_«. (g/lOOg) kde n·····, nános pojivá v g na 1 M2j h . ...et>je®PXá hmotnost třísek v kg/m ; d ,,·,· průměrná tlouška třísek v mm*According to this invention, the production of hygienically safe boards is generally carried out in the following manner. Disintegrated lignocellulose material prepared in a conventional manner is dried to up to 5% moisture content (in some cases, flax husks are dried only after the binder has been applied). A solution of catalyzed binder with additives in an amount of 9 to 2 g calculated in dry matter per 1 m of chip area is applied to the thus prepared material in applicators. A lower application rate is used for softwoods and a higher rate for hardwoods. The binder consumption per unit depends on the thickness and specific weight of the disintegrated material. It is determined according to Klauditz from the relation 8 « -gi“|29_«. (g/lOOg) where n·····, the binder layer in g per 1 M 2 jh . ...et>is the weight of the chips in kg/m ; d ,,·,· the average thickness of the chips in mm*
Nanesená dezintegrovaná hmota se dále formuje, případně zhutňuje, a lisuje při teplotě 145 až 180°C a tlaku 0,7 až 3,5 MPa, Lisování se provádí v jednoetážovém nebo víceetážovém lise nebo v extrudéru. Při formulaci lepící směsi jsou zohledněny rozdílné vytvrzovací podmínky střední a povrchové vrstvy, to zn, maximální vytvrzení ve střední vrstvě a v co největší míře potlačení hydrolytických podmínek v povrchové vrstvě,lisované třískové desky. Lisovací doba je závislá na lisovací teplotě, vlhkosti^ geometrii a druhu třískové hmoty, a také na formátu lisované desky. Lisovací doba je vyjádřéna součinem tlouštky lisované desky v mm a lisovacím faktorem, který podle zvolených podmínek a způsobu zpracování je pro výrobu třískových desek podle předloženého vynálezu v mezích 0,25 až 0,5 minuty na 1 mm tlouštky desky. Po vylisování se deska obvyklým způsobem formátuje, klimatizuje, tlouštkově egalizuje a expeduje.The applied disintegrated mass is further formed, possibly compacted, and pressed at a temperature of 145 to 180°C and a pressure of 0.7 to 3.5 MPa. Pressing is carried out in a single-deck or multi-deck press or in an extruder. When formulating the adhesive mixture, the different curing conditions of the middle and surface layers are taken into account, i.e., maximum curing in the middle layer and as much as possible suppression of hydrolytic conditions in the surface layer of the pressed chipboard. The pressing time depends on the pressing temperature, humidity, geometry and type of chipboard, and also on the format of the pressed board. The pressing time is expressed by the product of the thickness of the pressed board in mm and the pressing factor, which, depending on the selected conditions and processing method, is within the limits of 0.25 to 0.5 minutes per 1 mm of board thickness for the production of chipboards according to the present invention. After pressing, the board is formatted, conditioned, thickness-leveled and shipped in the usual way.
Tyto třískové desky umožňují široké uplatnění jako velkoplošný konstrukční nebo i izolační materiál zejména při výrobě nábytku a tvorbě interiéru obytných i veřejných staveb, všude tam, kde tyto materiály nejsou vystaveny stálému působení zvýšené vlhkosti.These chipboards allow for wide application as a large-scale structural or insulating material, especially in the production of furniture and the interior design of residential and public buildings, wherever these materials are not constantly exposed to increased humidity.
Předmět tohoto vynálezu je dále doložen příklady provedení.The subject matter of the present invention is further illustrated by examples.
Příklad 1 234 437 Example 1 234 437
Výroba jednovrstvé třískové desky.Production of single-layer particle board.
Množství jednotlivých komponent vztaženo na 1 m třískové desky o objemové hmotnosti 715 kg/πιθ při vlhkosti 8 hmot. %i v kg:The quantity of individual components based on 1 m of particleboard with a density of 715 kg/μιθ at a humidity of 8 wt. %i in kg:
třísky, průměrná tlouštka 0.4 mm.chips, average thickness 0.4 mm.
objemová hmotnost 450 kg/m ,density 450 kg/m,
Připravené pojivo včetně parafinové emulze se nanese na třísky, v technologickém toku se dále třísková hmota navrství do' koberců a vylisuje při lisovací teplotě 160°C s lisovacím faktoremThe prepared binder including the paraffin emulsion is applied to the chips, in the technological flow the chip mass is further layered into carpets and pressed at a pressing temperature of 160°C with a pressing factor of
0,33 minuty na 1 mm tlouštky třískové desky.0.33 minutes per 1 mm of chipboard thickness.
Vlastnosti vyrobené třískové desky:Features of the manufactured particle board:
pevnost v ohybu v MPa 27,4 pevnost v tahu kolmo na rovinu desky v MPa 0,77 botnání po 2 hod. ve vodě při teplotě 20°C v hmot.% 3,3 objemová hmotnost v kg/m 740 uvolněný formaldehyd stanovený podlebending strength in MPa 27.4 tensile strength perpendicular to the plane of the board in MPa 0.77 swelling after 2 hours in water at a temperature of 20°C in wt.% 3.3 bulk density in kg/m 740 released formaldehyde determined according to
ČSN 49 2657 v mg na 100 g třískové desky 3,5ČSN 49 2657 in mg per 100 g of particleboard 3.5
Příklad 2Example 2
Výroba trojvrstvé event. vícevrstvé třískové desky.Production of three-layer or multi-layer chipboard.
Množství jednotlivých komponent vztaženo na 1 m třískové desky o objemové hmotnosti 715 kg/m při vlhkosti 8 hmot.%, v kg:Quantity of individual components based on 1 m of chipboard with a density of 715 kg/m at a humidity of 8% by weight, in kg:
středové vrstvy třísky, průměrná tlouštka 0,4 mm,middle layers of chips, average thickness 0.4 mm,
O objemová hmotnost 450 kg/m , vlhkost 4 hmot.%; 394,0 povrchové vrstvyO bulk density 450 kg/m, moisture 4 wt.%; 394.0 surface layers
233,0 močovinoformaldehydová pryskyřice, molární poměr 1,66,233.0 urea-formaldehyde resin, molar ratio 1.66,
Třísková hmota nanesená pojivém se navrství v poměru středové vrstvy : povrchovým vrstvám 63 : 37 do třískového koberce, který se vylisuje při lisovací teplotě 170°C s lisovacím faktoremThe chip material applied with a binder is layered in a ratio of middle layer: surface layers 63:37 into a chip carpet, which is pressed at a pressing temperature of 170°C with a pressing factor of
0,266 minuty na 1 mm tlouštky třískové desky·0.266 minutes per 1 mm of chipboard thickness
Vlastnosti vyrobené třískové desky:Features of the manufactured particle board:
pevnost v ohybu v MPa 23r0 pevnost v tahu kolmo na rovinu desky v MPa 0,628 botnání po 2 hod, ve vodě při teplotě 20°C v hmot,% 5,1 objemová hmotnost v kg/m 720 uvolněný formaldehyd stanovený podlebending strength in MPa 23 r 0 tensile strength perpendicular to the plane of the board in MPa 0.628 swelling after 2 hours, in water at a temperature of 20°C in wt.% 5.1 bulk density in kg/m 720 released formaldehyde determined according to
ČSN 49 2657 v mg na 100 g třískové desky 3,8ČSN 49 2657 in mg per 100 g of particleboard 3.8
Příklad 3Example 3
Výroba třískové desky výtlačným způsobem·Production of particleboard by extrusion method
Množství jednotlivých komponent vztaženo na 100 kg a«s· třísek, v kg :Amount of individual components based on 100 kg of wood chips, in kg:
třísky, průměrná tlouštka 0,8 mm, objemová hmotnost 450 kg/m , vlhkost 4 hmot.%; 102,0 močovinoformaldehydová pryskyřice, molární poměr 1,66, obsah sušiny 65 hmot.%; 7,7 močovina 0,53 chlorid amonný 0,1 voda 1,4 celkový molární poměr NH^/CHO skupin v pojivu 1,96chips, average thickness 0.8 mm, bulk density 450 kg/m , moisture 4 wt.%; 102.0 urea-formaldehyde resin, molar ratio 1.66, dry matter content 65 wt.%; 7.7 urea 0.53 ammonium chloride 0.1 water 1.4 total molar ratio of NH^/CHO groups in the binder 1.96
Vlastnosti vyrobené třískové desky: deska byla vylisována výtlač ným způsobem na lince Kreibaum při lisovací teplotě 170°C a posunu 0,80 m za minutu, tlouštka odlehčené desky 25 mm; pevnost v ohybu v MPa 5,8 botnání po 2 hod· ve vodě při 20°C v hmot.% 3,2Properties of the produced particle board: the board was extruded on a Kreibaum line at a pressing temperature of 170°C and a displacement of 0.80 m per minute, the thickness of the lightweight board was 25 mm; bending strength in MPa 5.8 swelling after 2 hours in water at 20°C in wt.% 3.2
234 437 objemová hmotnost v kg/m 470 uvolněný formaldehyd stanovený podle234 437 bulk density in kg/m 470 released formaldehyde determined according to
ČSN 49 2657 v mg na lOOg třískové desky 4t2ČSN 49 2657 in mg per lOOg of particle board 4 t 2
Příklad 4Example 4
Výroba pazdeřové desky* oProduction of the sheath plate* o
Množství jednotlivých komponent v kg na 1 m desky:Quantity of individual components in kg per 1 m of board:
směs tříděného lněného pazdeří a tříděných pilin v max* poměru ; 30, vlhkost do 6 hmot*%; 566,0 močovinoformaldehydová pryskyřice, molární poměr 1,66, obsah sušiny 65 hmot*%; 100,0 močovina 6,0 chlorid amonný 0,5 voda 12,0 parafinová emulze, 25 procentní 5,0 celkový molární poměr NH^/CHO skupin 1,87mixture of sorted flax husks and sorted sawdust in max* ratio; 30, moisture up to 6% by weight*%; 566.0 urea-formaldehyde resin, molar ratio 1.66, dry matter content 65% by weight*%; 100.0 urea 6.0 ammonium chloride 0.5 water 12.0 paraffin emulsion, 25 percent 5.0 total molar ratio of NH^/CHO groups 1.87
Jednotlivé komponenty pojivá se smíchají a nanesou na pazdeřovou hmotu· Parafinová emulze, nebo parafin v roztaveném stavu, se nanáší samostatně* Z naneseného pazdeří se vylisují desky při lisovací teplotě 140 až 150°C s lisovacím faktorem 0,5 až 0,55 minuty na 1 mm tlouštky výlisku* Vylisovaná deska splňovala kvalitativní parametry podle ČSN 49 2614* Množství uvolněného formaldehydu, stanoveného podle ČSN 49 2657, bylo 4,8 mg na 100 g pazdeřové desky*The individual binder components are mixed and applied to the sheath material. Paraffin emulsion, or melted paraffin, is applied separately.* Boards are pressed from the applied sheath at a pressing temperature of 140 to 150°C with a pressing factor of 0.5 to 0.55 minutes per 1 mm of the thickness of the pressing.* The pressed board met the quality parameters according to ČSN 49 2614.* The amount of released formaldehyde, determined according to ČSN 49 2657, was 4.8 mg per 100 g of sheath board.*
Podmínky uvedené v základních příkladech je možno podle tlouštky a objemově hmotnosti použitých částic lignocelulozové hmoty propočíst podle výšeuvedeného vztahu Klauditze* Pro měkké dřeviny je výhodnější volit nános 9 až 10 g/ra% pro tvrdé dřeviny 11 až 12 g/m pojivá na plochu aglomerovaného materiálu*The conditions given in the basic examples can be calculated according to the thickness and volumetric weight of the lignocellulose material particles used according to the above-mentioned Klauditz relationship* For softwoods it is more advantageous to choose a layer of 9 to 10 g/m2 and for hardwoods 11 to 12 g/m2 of binder per area of the agglomerated material*
Množství přídavku aminosloučeniny do pojivá se vztahuje na celkový molární poměr NHg/CHO skupin: u jednovrstvých desek je ňéjvýhodnější molární poměr v rozmezí 1,96 až 2,0, u vícevrstvých pro středové vrstvy v rozmezí 1,95 až 1,98, pro povrchové vrstvy v rozmezí 2,0 až 2,05*The amount of amino compound added to the binder is related to the total molar ratio of NHg/CHO groups: for single-layer boards, the most preferable molar ratio is in the range of 1.96 to 2.0, for multilayer boards for the middle layers in the range of 1.95 to 1.98, for the surface layers in the range of 2.0 to 2.05*
Pro třískové desky se zvláštními nároky na odolnost proti mikroorganizmům a hmyzu se do směsi pojivá dávkuje 1 až 2 hmot,% látek s fungicidními a insekticidními účinky* Pro zvýšení odol10For particle boards with special requirements for resistance to microorganisms and insects, 1 to 2% by weight of substances with fungicidal and insecticidal effects is added to the binder mixture* To increase resistance10
234 437 nosti třískových desek proti ohni může se do směsi dávkovat 25 až 50 hmot*% látek retardujících proces hoření* Látky přidávané do směsi pojivá však nesmí rušit kondenzační reakci pojivá pu* frujícím účinkem a nesmí snižovat koncentraci vodíkových iontů roztoku pojivá pod hodnotu pH 3, kdy dochází k hydrolytické degradaci vykondenzované pryskyřice, a tím ke zvyšování množství uvolňovaného formaldehydu i ke snižování mechanickofyzikálních vlastností třískových desek.234 437 fire resistance of particle boards, 25 to 50% by weight of substances that retard the combustion process may be added to the mixture. However, substances added to the binder mixture must not disrupt the condensation reaction of the binder by buffering it and must not reduce the concentration of hydrogen ions in the binder solution below pH 3, which leads to hydrolytic degradation of the condensed resin, thereby increasing the amount of formaldehyde released and reducing the mechanical and physical properties of the particle boards.
Následující příklady ilustrují výšeuvedené obměny v přípravě třískových desek za účelem zlepšení jejich ostatních vlastností*The following examples illustrate the above variations in the preparation of particle boards in order to improve their other properties*
Příklad 5Example 5
Výroba jednovrstvé třískové desky se zvýšenou odolností proti vlhkosti a mikroorganizmům*Production of single-layer chipboard with increased resistance to moisture and microorganisms*
Množství jednotlivých komponent v kg vztaženo na 1 m třískové desky:Quantity of individual components in kg per 1 m of chipboard:
třísky, průměrná tlouštkaOf4mm, objemová hmotnost 450 kg/m , vlhkost 4 hmot*%; 627,0 směsná močovinomelaminoformaldehydová nebo močovinodikyandiamidoformaldehydová pryskyřice s molárním poměrem skupin NHg/CHO 1,8, obsah sušiny 65 hmot*% ; 100,0 močovina 5,0 chlorid amonný 1,5 voda 16,0 pentachlorfenolát sodný 1,8 parafinová emulze, 25 procentní J.6,0 celkový molární poměr skupin NHg/CHO 2,0chips, average thickness Of4mm, bulk density 450 kg/m , moisture 4% by weight*; 627.0 mixed urea-melaminoformaldehyde or urea-dicyandiamidoformaldehyde resin with a molar ratio of NHg/CHO groups 1.8, dry matter content 65% by weight*; 100.0 urea 5.0 ammonium chloride 1.5 water 16.0 sodium pentachlorophenolate 1.8 paraffin emulsion, 25 percent J.6.0 total molar ratio of NHg/CHO groups 2.0
Jednotlivé komponenty pojivá a přísad se vzájemně smíchají a nanesou na třískovou hmotu, která se dále zpracuje jako v příkladu 1,The individual components of the binder and additives are mixed together and applied to the chip material, which is further processed as in example 1,
Příklad 6Example 6
Výroba jednovrstvé třískové desky se sníženou hořlavostí*Production of single-layer particleboard with reduced flammability*
Množství jednotlivých komponent v kg vztaženo na 1 m třískové desky :Quantity of individual components in kg per 1 m of chipboard:
třísky, průměrná tlouštka 0,4 mm, objemová hmotnost 450 kg/mchips, average thickness 0.4 mm, bulk density 450 kg/m
234 437 vlhkost 4 hmot.% ; 627,0 směsná pryskyřice jako v příkladu 5 100,0 močovina 3,0 fosforečnan amonný sekundární 5,0 síran amonný 5,0 mikromletý sádrovec 10,0 voda 20,0 parafinová emulze, 25 procentní 16,0 celkový molární poměr skupin NHg/CHO (bez amonných skupin fosforečnanu a síranu) 1,905234 437 moisture 4 wt.%; 627.0 mixed resin as in example 5 100.0 urea 3.0 secondary ammonium phosphate 5.0 ammonium sulfate 5.0 micronized gypsum 10.0 water 20.0 paraffin emulsion, 25 percent 16.0 total molar ratio of NHg/CHO groups (excluding ammonium phosphate and sulfate groups) 1.905
Jednotlivé komponenty,pojíva a přísad se vzájemně smíchají a nanesou na třískovou hmotu, která se zpracuje jako v příkladu 1·The individual components, binders and additives, are mixed together and applied to the chip material, which is processed as in example 1.
Příklad 7Example 7
Výroba jednovrstvé třískové desky se sníženou hořlavostí.Production of single-layer particleboard with reduced flammability.
Množství jednotlivých komponent v kg na 1 m třískové desky;Quantity of individual components in kg per 1 m of chipboard;
třísky jako v příkladu 1 627,0 močovinoformaldehydová pryskyřice jako v př.l 100,0 dikyandiamid 9,0 štavelan draselný 15,0 kyselina štavelová 0,5 voda 45,0 parafinová emulze, 25 procentní 16,0 celkový molární poměr skupin NHg/CHO 2,0chips as in example 1 627.0 urea-formaldehyde resin as in example 1 100.0 dicyandiamide 9.0 potassium oxalate 15.0 oxalic acid 0.5 water 45.0 paraffin emulsion, 25 percent 16.0 total molar ratio of NHg/CHO groups 2.0
Jednotlivé komponenty pojivá a přísad se vzájemně smíchají a nanesou na třískovou hmotu, která se zpracuje jako v příkladu 1. Dikyandiamid je nutno předem rozpustit v horké vodě·The individual components of the binder and additives are mixed together and applied to the chip material, which is processed as in example 1. Dicyandiamide must be dissolved in hot water in advance.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS655983A CS234437B1 (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Agglomerated boards and method of their production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS655983A CS234437B1 (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Agglomerated boards and method of their production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS234437B1 true CS234437B1 (en) | 1985-04-16 |
Family
ID=5412943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS655983A CS234437B1 (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Agglomerated boards and method of their production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS234437B1 (en) |
-
1983
- 1983-09-09 CS CS655983A patent/CS234437B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4761184A (en) | Formaldehyde binder | |
| AT389881B (en) | METHOD FOR PRODUCING CHIPBOARD OR FIBERBOARDS AND USE OF A LIQUID CONCENTRATE FOR PRODUCING THE SAME | |
| US4362827A (en) | Manufacture of chipboard | |
| US4282119A (en) | Manufacture of chipboard having high strength and reduced formaldehyde emission, using a minor amount of protein in combination with low formaldehyde:urea resins | |
| FI74647C (en) | Procedure for the manufacture of fire-protected particle board and wood chip forms. | |
| RU2006121358A (en) | FIRE PROTECTIVE MIXTURE FOR LIGNO CELLULOSE COMPOSITES | |
| KR20000005400A (en) | Manufacturing method of lignocellulose complex material | |
| CA2244667C (en) | Bonding agent composition, its use as well as a process for the production of particle board | |
| US11459495B2 (en) | Binder for cellulose-containing materials | |
| US5418282A (en) | Method of manufacturing fire-resistant resin foam and wood particle boards or shaped bodies | |
| EP0747433B1 (en) | A catalytic composition and method for curing urea-formaldehyde resin | |
| US4831089A (en) | Method for the production of amino resin | |
| US5162462A (en) | Process for the preparation of aminoplastic resin for use in the production of particle boards with low formaldehyde emission | |
| CA3017402C (en) | Formaldehyde-free wood binder | |
| CS234437B1 (en) | Agglomerated boards and method of their production | |
| NL8204144A (en) | MANUFACTURE OF CHIPBOARD. | |
| EP2532499B1 (en) | Method of manufacturing of flame retardant panels | |
| RU2743171C1 (en) | Porous carrier system for reducing the release of formaldehyde in wood-based materials | |
| RU2803520C2 (en) | Binder for pulp-containing materials | |
| EP1648978A2 (en) | Adhesive composition comprising a formaldehyde-containing aminoplast resin and a catalysing compound | |
| PL191673B1 (en) | Method of reducing formaldehyde content in and its emission from chipboards | |
| WO2015086034A1 (en) | Wood product or natural fiber composite material product and use of a formaldehyde-free amino- and amide resin based on glyoxylic acid esters for the production thereof | |
| WO2015032458A1 (en) | Wood product or natural fiber composite material product and use of a formaldehyde-free aminoplast resin for the production thereof | |
| GB2061301A (en) | Solid Reactive Catalyst for Amino Resins | |
| JPH10109381A (en) | Water-resistant lignocellulose plate and method for producing the same |