CS239519B1

CS239519B1 - Composite material on the base of vegetable origin particles

Info

Publication number: CS239519B1
Application number: CS83576A
Authority: CS
Inventors: Richard Bares; Alois Vasicek; Jan Navratil
Original assignee: Richard Bares; Alois Vasicek; Jan Navratil
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS57683A1

Abstract

Kompozitní materál je vytvořen na bázi částic rostlinného původu, zejména z navzájem pojených dřevěným třísek. Podstata vynálezu spočívá v tom, že slisované částice jsou pojeny pojivém na bázi rezolů, obsahujícím furylaldehyd. Pojivo přitom může obsahovat furyldehyd s fenolem nebo s močovinou a kyselý katalyzátor. Hlavním účelem vynálezu je odstranit z dosud používaných pojiv zdraví škodlivý formaldehyd.Composite material is created on based on particles of plant origin, in particular bonded wood chips. The essence of the invention is that it is compressed the particles are bonded on a base binding basis resoles containing furylaldehyde. The binder may contain furyldehyde with phenol or with urea and an acid catalyst. The main purpose of the invention is to eliminate it from the hitherto used health binders harmful formaldehyde.

Description

Vynález se týká kompozitního materiálu na bázi částic rostlinného původu, zejména dřevěných třísek, navzájem spojených.The invention relates to a composite material based on particles of vegetable origin, in particular wood chips, connected to each other.

Kompozitní materiály z těchto surovin, zejména z dřevěných vláken, třísek, hoblin, pilin atd., se dosud vyrábí smícháním vysušených a hydrofobizovaných částie s různými termosetickými pojivý, zejména s močovinoformaldehydovou pryskyřicí, a následným lisováním směsi při teplotách vyšších než 130°C do požadované formy, zejména do tvaru desek. Tyto dosud známé kompozitní materiály se dosud vyrábějí ve velkých množstvích a v mnoha obměnách, lišících se vzájemně druhem použité výchozí suroviny, použitým pojivém a lisovacím tlakem a teplotou. Jejich společnou nevýhodou je dlouhodobý únik štěpných produktů pryskyřičného pojivá, zejména formaldehydu, oligomeru močoviny s formaldehydem, popřípadě fenolu, které mají karcinogenní nebo jiné nepříznivé metabolické účinky na lidský organismus. Z těchto materiálů se v poslední době zejména dřevotřískové desky stávají stále více používanou surovinou pro konstrukci obytných budov, takže se tato nevýhoda dosud známých kompozitních materiálů stává velmi výraznou. V těchto stavbách se musí různými opatřeními zamezovat vnikání štěpných produktů do vnitřních prostorů budov, což zvyšuje stavební náklady.Composite materials of these raw materials, in particular wood fibers, shavings, shavings, sawdust, etc., are still produced by mixing the dried and hydrophobized parts with various thermosetting binders, in particular with urea-formaldehyde resin, and subsequently compressing the mixture at temperatures above 130 ° C to the desired molds, especially in the form of plates. These hitherto known composite materials are produced in large quantities and in many variations, differing from each other in the type of feedstock used, in the binder and compression pressures and temperatures used. Their common disadvantage is the long-term leakage of fission products of resin binder, in particular formaldehyde, urea oligomer with formaldehyde, or phenol, which have carcinogenic or other adverse metabolic effects on the human body. Recently, these materials have in particular become particle board increasingly used as a raw material for the construction of residential buildings, so that this disadvantage of the known composite materials becomes very pronounced. In these constructions, various measures must prevent the entry of fission products into the interior of buildings, which increases construction costs.

Další nevýhodou těchto známých kompozitních materiálů je složitost jejich výrobního procesu, vyvolaná zejména nezbytností přes239 519 ného dodržování technologického postupu, které je nutné pro dosaženi požadované kvality výrobků; proto u těchto materiálů není možné dosáhnout vyšší produktivity výroby zkrácenim výrobního cyklu. V průběhu výrobního procesu, zejména při lisováni, se uvolňují z Lisovaného materiálu škodlivé reakční splodiny ve velikých koncentracích a s vysokým obsahem formaldehydú·A further disadvantage of these known composite materials is the complexity of their manufacturing process, due in particular to the need for over-compliance with the technological process necessary to achieve the desired product quality; therefore, it is not possible to achieve higher production productivity in these materials by shortening the production cycle. During the manufacturing process, especially during the molding process, harmful reaction fumes are released from the molded material in high concentrations and high in formaldehyde.

Tyto nedostatky jsou odstraněny kompositním materiálem podle vynálezu, sestávajícím z částic rostlinného původu, pojených navzájem vytvrzeným resolovým pojivém, jehož podstata spočívá v tom, že je jako resolověho pojivá použito resolu na báji kondenzátu furylaldehydu a jedné nebo více složek zvolených ze souboru zahrnujících fenol, furylalkohol a močovinu, přičemž pojivo je vytvrzeno zejména za účasti kyselého katalyzátoru.These drawbacks are overcome by a composite material according to the invention consisting of particles of plant origin bonded together with a cured resol binder, characterized in that the resol binder is a resol on the furylaldehyde condensate myth and one or more of phenol, furyl alcohol. and urea, wherein the binder is cured in particular with an acid catalyst.

Základní přednost kompozitního materiálu podle vynálezu spočívá v tom, že pojivo neobsahuje škodlivý formaldehyd, ale furylaldehyd, který po zesítění do polymerní formy namá nepříznivé účinky na lidský organismus. Furylaldehyd je svým charakterem velmi blízký rostlinným částicím, protože je možno jej získávat kyselou hydrolysou dřeva a podobných materiálů, obsahujících lignocelulosové látky.The basic advantage of the composite material according to the invention is that the binder does not contain harmful formaldehyde, but furylaldehyde, which, when crosslinked to a polymeric form, has adverse effects on the human body. Furylaldehyde is very similar in nature to plant particles because it can be obtained by acid hydrolysis of wood and similar materials containing lignocellulosic substances.

Příkladné složení kompozitního materiálu podle vynálezu, je uvedeno v následujících čtyřech příkladech.An exemplary composition of the composite material of the invention is shown in the following four examples.

Příklad 1Example 1

V bubnové míchačce byla připravena směs dřevěných částic ve formě dřevěných třísek s pojivovými přísadami. Připravená směs obsahovala 300 g dřevěných částic, 34 g dusičnanu močoviny, 20 g furylalkoholu a 10 g furylaldehydu. Směs se potom vpravila do formy a slisovala ve formě tlakem 0,80 MPa při teplotě 80° C. Výsledkem tohoto postupu byla dřevotřísková deska, která měla pevnost v ohybuA mixture of wood particles in the form of wood chips with binder additives was prepared in a drum mixer. The prepared mixture contained 300 g of wood particles, 34 g of urea nitrate, 20 g of furyl alcohol and 10 g of furylaldehyde. The mixture was then molded and compressed in a mold at a pressure of 0.80 MPa at a temperature of 80 ° C. This process resulted in a chipboard having a flexural strength

44,5 MPa, působílo-li se na směs ve formě po dobu 8 hodin.44.5 MPa when the mixture was treated in the mold for 8 hours.

Přiklad 2Example 2

V bubnové míchačce byla připravena směs, obsahující 300 g dřevěných pilin s nánosem kyselého síranu amonného, přidaného v množství 14 g. Ke směsi byl přidán v hmotnostním množství 20 g furylalkohol a v hmotnostním množství 10 g furylaldehyd. Směs byla vytvrzována po dobu 8 hodin za tlaku 0,8 MPa při teplotě 80°. Výsledný kompozitní materiál měl pevnost v tahu za ohybu 23,8 MPa.A blend containing 300 g of wood sawdust with an ammonium sulphate deposit added in an amount of 14 g was prepared in a tumbler mixer. 20 g of furyl alcohol and 10 g of furylaldehyde were added to the mixture. The mixture was cured for 8 hours at 80 MPa at 80 ° C. The resulting composite material had a flexural strength of 23.8 MPa.

Příklad 3Example 3

239 519239 519

Rozpuštěním 100 hmotnostních dílů fenolu ve 180 hmotnostních dílů furfuralu s přídavkem 3 hmotnostních dílů kyseliny sirové /konc/ byla získána směs, která byla v množství 5 hmotnostních dílů nanesena na dřevěné třísky v množství 100 hmotnostních dílů. Takto upravená dřevná hmota byla lisována tlakem 2 MPa při teplotě 180°C po dobu 10 minut. Získaná dřevotřísková deska vykazovala pevnost v ohybu 18 MPa.Dissolving 100 parts by weight of phenol in 180 parts by weight of furfural with the addition of 3 parts by weight of sulfuric acid (conc) gave a mixture which was applied to the wood chips at 100 parts by weight in an amount of 5 parts by weight. The treated wood mass was compressed at 20 MPa at 180 ° C for 10 minutes. The obtained particle board showed a bending strength of 18 MPa.

Přiklad 4Example 4

Ve 100 hmotnostních dílech fůrylaldehydu bylo rozpuštěno 90 hmotnostních dílů močoviny. K tomuto roztoku bylo přidáno 5 hmotnostních dílů chloridu fosforitého. Vzniklý roztok byl nanesen v bubnové míchačce na dřevěné štěpky v množství 15 hmotnostních dílů roztoku na 100 hmotnostních dílů dřeva. Směs dřevěných pilin a předpolymeru byla po 18 hodinovém uložení lisována v hydraulickém lise tlakem90 parts by weight of urea were dissolved in 100 parts by weight of furyl aldehyde. To this solution was added 5 parts by weight of phosphorus trichloride. The resulting solution was applied in a wood chip drum mixer at 15 parts by weight of the solution per 100 parts by weight of wood. The mixture of wood sawdust and prepolymer was compressed in a hydraulic press after 18 hours of deposition

2,2 MPa při teplotě 18O°C po dobu 14 minut. Získaný kompozitní materiál tvaru desky vykazoval pevnost v tahu za ohybu 16,5 MPa.2.2 MPa at 18 ° C for 14 minutes. The obtained board-shaped composite material exhibited a flexural strength of 16.5 MPa.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

239 519

1. Composite material based on particles of vegetable origin, in particular wood chips, bonded together with a cured resol binder, characterized in that the resol binder is a resol based on furyl aldehyde condensate and one or more of furyl alcohol, phenol and urea »

2 »Composite material according to claim 1, characterized in that the resol binder is cured with an acid catalyst»