CS240178B1 - Kompozitní materiál z částic rostlinného původu a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Kompozitní materiál sestává z rostlinných částic, zejména dřevěných třísek, které jsou vzájemně pojeny polymerním pojivém, jehož alespoň část je tvořena hyarogenovaným furylaldshydem. Odolnost tohoto materiálu proti vodě je zvýšena obalením částic termoplastickou hmotou, vybranou ze skupiny obsahující polyvinylchlorid, polyetylén, polypropylen nebo chlorovaný polyetylén, která se při prováděni způsobu podle vynálezu nanáší na aktivované částice, na jejichž povrohu se kyselou bydrolýzou zejména působením S seliny sirové vytvořila vrstvička pova, před jejich lisováním za zvýšené teploty.

Description

Vynález se týká kompozitního materiálu z částic rostlinného původu, zejména z dřevěných tříeek, pojených vzájemně polymerním pojivém, zejména hydrogenovaným furylaldehydem, a způsobu jeho výroby.

Dosud známé kompozitní materiály z rostlinných částic, zejména dřevěných třísek, se vyrábějí mícháním vysušených a popřípadě hydrofobizovaných rostlinných částic s pojivý, především termosetickými .na bázi fenolformaldehydových nebo močovinoformaldehydových polykondenzátů, hydrofobizovaných přídavky nízkomolekulárních látek, především parafinů, olejů, tuků a podobně. Tyto materiály se vyrábějí v mnoha druzích, lišících se vzájemně druhem použitého pojivá, typem použité výchozí suroviny, lisovacím tlakem a teplotou. Společnou nevýhodou těchto materiálů je dlouhodobý únik štěpných produktů pryskyřičného pojivá, zejména formaldehydu, oligomeřu močoviny s formaldehydem, popřípadě fenolu, které mají prokázané nepříznivé metabolické účinky na lidský organismus a jsou dokonce do značné míry karcinogenní, takže použití těchto známých materiálů na výrobky, určené především do interiérů obytných budov, je spojeno s nebezpečím ohrožení zdraví obyvatel budov.

Jiné známé kompozitní materiály, odstraňující zdravotní závadnost známých kompozitních materiálů s formaldehydovým pojivém, jsou vyráběny s využitím katalytického rozkladu rostlinných částic na látky schopné polymerace při zvýšených teplotách a při pů240 178

- 2 sobení tlaku. Katalytický rozklad se vyvolává nanesením aktivačního činidla, zejména silné kyseliny, na povrch částic rostlinného původu, obsahujících lignocelulózové hmoty s podílem polysacharidů, ligninu, tříslovin a jiných složek, a hydrolýzou se původní polymer výchozí látky převede na monomer schopný reakce, který působením zvýšené teploty a tlaku polymeruje na odvozený polymer, který k sobě pojí jednotlivé stlačené částice. Tento materiál však není odolný proti vodě a vlhkosti a jeho použitelnost je proto omezena jen na suché prostředí. Odolnost proti vlhkosti je sice možno zlepšit dovedením katalytického rozkladu do vyšších stádií, avšak takto vyrobený materiál má zase podstatně horší mechanické vlastnosti. Hydrofobizace výchozího materiálu látkami, používanými při výrobě známých druhů kompozitního materiálu, pojených formaldehydovými, zejména fenolformaldehydovými nebo močovinoformaldehydovými polykondenzáty, rovněž podstatně zhoršuje mechanické vlastnosti materiálu, zejména jeho pevnost, přičemž ani těmito opatřeními se nedosahuje dostatečné odolnosti proti vlhkosti, takže použitelnost takto vyrobených kompozitních materiálů je omezená.

Tyto nedostatky známých kompozitních materiálů jsou odstraněny materiálem podle vynálezu, který je z částic rostlinného původu, pojených navzájem polymerním pojivém, jehož alespoň část je tvořena hydrogenovaným furylaldehydem; podstata kompozitního materiálu podle vynálezu spočívá v tom, že částice rostlinného materiálu jsou obaleny hydorofobním povlakem termoplastické látky, vybrané ze skupiny obsahující polyvinylchlorid,

240 178

-3 polyetylén, polypropylén a chlorovaný polyetylén.

Podstata způsobu výroby kompozitního materiálu podle vynálezu, při kterém se na částice rostlinného původu nejprve nanese aktivační činidlo, vybrané ze skupiny obsahující kyselinu sírovou, Lewisovy kyseliny a dalSÍ minerální kyselé látky, a popřípadě neutralizační činidlo s katalyzátorem a na závěr se částice slisují při zvýšené teplotě a tlaku, spočívá v tom, že před lisováním se na povrch aktivovaných rostlinných částic nahese termoplastické látka, vybrané ze skupiny obsahující polyvinylchlorid, polyetylén, polypropylén nebo chlorovaný polyetylén ve formě práěku, roztoku, disperze nebo taveniny.

Po nanesení termoplastické látky se částice slisují za zvýšené teploty a tlaku jako u známého způsobu výroby kompozitního materiálu. U kompozitního materiálu podle vynálezu se dosahuje podstatně vyšší hydrofobity přídavkem termoplastických látek, které se při výrobě kompozitního materiálu způsobem podle vynálezu při lisování za teplot vyšších než je teplota skelného přechodu termoplastu převádějí v taveninu, která má vysokou viskozitu a zaplňuje póry rostlinných částic jen v povrchové vrstvičce. Vytvořený polymerní film na povrchu rostlinných částic zamezuje pronikání vody do částicja tím zabraňuje jejich bobtnání, které je jinak příčinou zhoršených mechanických vlastností kompozitního materiálu. Dalšího zlepšení mechanických vlastností kompo žitního materiálu, vyráběného postupem podle vynálezu, se dosahuje katalytickou hydrogenací furylaldehydu vodíkem, který vzniká v průběhu lisování přímo ve hmotě na místě potřeby.

240 178

Způsob výroby kompozitního materiálu podle vynálezu je blíže objasněn pomocí příkladů provedení.

Příklad 1

V bubnové míchačce se připraví směs dřevěných tříeek, na které se nanese směs aktivačního činidla pro aktivaci povrchu částic rozkladem dřeva na látky schopné polymerace za zvýěenýeh teplot, představovaného koncentrovanou kyselinou sírovou, a neutralizačního činidla pro neutralizaci přebytku kyseliny sírové, představovaného práškovou močovinou, κ této směsi se potom přidá emulzní polyvinylchlorid v hmotnostním množství 5 vztaženém na dřevnou hmotu. Směs ae slisuje tlakem 2,0 MPa po dobu o

minut při teplotě 180 C. Výsledný kompozitní materiál ve formě desky mé pevnost v tahu za ohybu 21, 96 MPa a je beze změn objemu odolný proti vodě.

Příklad 2

V bubnové míchačce se připraví směs dřevěných třísek, na které se stejně jako v předchozím příkladu nanese aktivační činidlo a neutralizační činidlo, načež se k této směsi přidá aglomerát, tvořený polyvinylchloridem a chlorovaným polyetylénem a obsahující obě tyto složky v hmotnostním poměru 1:1. Takto připravená směs se potom lisuje při teplotě 180 °C tlakem 6 MPa po dobu 6 minut. Vyrobený kompozitní materiál ve formě desek má pevnost v tahu za ohybu 19,6 MPa a dobře odolává působení vody, které nevyvolává objemové změny.

- 5 Příklad 3 240 178

V bubnové míchačce ae připraví směa dřevěných třísek a jemným dřevěným prachem a k této výchozí látce se přidá směa aktivačního činidla s neutralizačním činidlem jako v příkladu 1. V dalším stupni výrobního procesu se ke směsi přidá práškový polypropylén a výsledná směs se lisuje při teplotě 180 °C tlakem 1,8 MPa po dobu 7 minut. Zhotovené deska z kompozitního materiálu dobře odolává vodě a má pevnost v tahu za ohybu 18,1 MPa.

Při zkouškách byl kompozitní materiál podle vynálezu připravován i s jinými hydrolyzačními aktivačními činidly ze skupiny obsahující Lewisovy kyseliny, kyselý síran amonný, chlorid zinečnatý, plynný chlorovodík, přičemž pro způsob podle vynálezu je možno využít i směsí těchto látek nebo směsí, uvolňujících tyto látky. Při výrobě byly také kromě močoviny použity další látky jako neutralizační činidla, především Lewisovy zásady, zásaditá mýdla a některé další látky. Pro zintenzivnění rozkladu rostlinných částic byl používán katalyzátor, představovaný manganistanem draselným.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Kompozitní materiál z částic rostlinného původu, zejména z dřevěných třísek, pojených navzájem polymerním pojivém, tvořeným alespoň zčásti hydrogenovaným furylaldehydem, vyznačující se tím, 2e částice rostlinného původu jsou obaleny hydrofobním povlakem z termoplastické látky, vybrané ze skupiny obsahující polyvinylchlorid, polyetylén, polypropylén a chlorovaný polyetylén

2. Způsob výroby kompozitního materiálu podle bodu 1, při kterém se na Částice rostlinného původu nanese aktivační činidlo, vybrané ze skupiny obsahující kyselinu sírovou, Lewisovy kyseliny a další minerální kyselé látky, a popřípadě neutralizační Činidlo s katalyzátorem a na závěr se částice slisují při zvýšené teplotě a tlaku, vyznačující se tím, že před lisováním se na povrch aktivovaných částic rostlinného původu nanese termoplastická látka, vybraná ze skupiny obsahující polyvinylchlorid, polyetylén, polypropylén a chlorovaný polyetylén, ve formě prášku, roztoku, disperze nebo taveniny.

Vytiskly Moravské tiskařské závody, Cena: 2,40 Kčs provoz 12, tř.Lidových milicí

3, Olomouc