CS261047B1

CS261047B1 - A method of protecting agglomerated cellulosic materials against biological pests and fire

Info

Publication number: CS261047B1
Application number: CS868688A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Koukal; Vaclav Novotny; Miroslav Zdenek
Original assignee: Miroslav Koukal; Vaclav Novotny; Miroslav Zdenek
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS868886A1

Abstract

Způsob ochrany aglomerovaných celulosových materiálů proti biologickým škůdcům a ohni se týká ochrany třískových desek, vláknitých desek tvrdých a měkkých, pilinových a pazdeřových desek. Jedním technologickým postupem se vnáší substance do aglomerovaných materiálů bez použití nosiče, a to v roztaveném médiu, které současně může být jedním z ochranných činitelů. Řešení spočívá v tom, že aktivní fungicidní, insekticidní a antipyrenní látky se nanesou na materiál ve směsi s tavitelnými organickými nebo anorganickými sloučeninami, tajícími v rozmezí 30 až 290 °C, načež se materiál lisuje při zvýšené teplotě a tlaku lisovacích desek po dobu vlisování sloučenin do materiálu.The method of protecting agglomerated cellulose materials against biological pests and fire concerns the protection of particle boards, hard and soft fiber boards, sawdust and chipboard boards. One technological procedure involves introducing substances into agglomerated materials without using a carrier, namely in a molten medium, which can also be one of the protective agents. The solution consists in applying active fungicidal, insecticidal and flame retardant substances to the material in a mixture with fusible organic or inorganic compounds, melting in the range of 30 to 290 °C, after which the material is pressed at an increased temperature and pressure of the pressing plates for the duration of pressing the compounds into the material.

Description

Vynález se týká způsobu ochrany aglomerovaných celulosových materiálů proti biologickým škůdcům, např. dřevokazným houbám, dřevokazného hmyzu a současně proti ohni jedním technologickým postupem, při němž se vnášejí účinné substance do hmoty v roztaveném médiu.The invention relates to a method for the protection of agglomerated cellulosic materials against biological pests such as wood-destroying fungi, wood-destroying insects and at the same time against fire by a single process in which the active substances are introduced into the mass in the molten medium.

Aglomerované materiály především na bázi dřeva, tj. třískové desky, dřevovláknité desky tvrdé a měkké, pilinové desky, pazdeřové desky apod., je možno chránit proti biologickým škůdcům - dřevokaznému hmyzu a houbám - a proti ohni známými postupy. Je možno samostatně provést ochranu proti biologickým škůdcům a samostatně proti ohni. V zásadě je třeba, aby v případech, kde se vyžaduje ochrana proti oběma činitelům, se provedla ochrana proti biologickým škůdcům a po ní teprve ochrana proti ohni.Agglomerated materials mainly based on wood, ie particle boards, hard and soft fiber boards, sawdust boards, shingle boards, etc., can be protected against biological pests - wood decaying insects and fungi - and against fire by known methods. It is possible to provide protection against biological pests and separately against fire. In principle, in cases where protection against both agents is required, protection against biological pests should be carried out, followed by protection against fire.

Ochranné prostředky s toxickými nebo antipyrenními vlastnostmi je možno nanášet na povrch aglomerovaných materiálů a dosáhnout účinnosti a odolnosti. Povrchová ochrana prováděná nátěrem, postřikem nebo poléváním účinnými ochrannými prostředky je nedostatečná pokud se požaduje dlouhodobá odolnost, protože ochranné látky nepronikají, především u třískových materiálů, do potřebné hloubky do hmoty. U vláknitých materiálů se vsakují do určité hloubky, ale působí zde negativně vlastní rozpouštědlo at již organického charakteru nebo voda.Protective agents with toxic or antipyrene properties can be applied to the surface of agglomerated materials for efficiency and durability. Surface protection by coating, spraying or glazing with effective preservatives is insufficient when long-term durability is required, since the preservatives do not penetrate to the required depth, especially for particle materials. In the case of fibrous materials, they are soaked to a certain depth, but the organic solvent or water itself has a negative effect.

Vodu je třeba při dalším technologickém postupu výroby odstranit, což ztěžuje a zdražuje výrobní proces, při použití organických rozpouštědel jsou problémy s jejich těkavostí.Water has to be removed during the next technological process of production, which makes the production process more difficult and more expensive. When using organic solvents there are problems with their volatility.

Rychle těkavá rozpouštědla ztěžují pracovní prostředí a vyžadují příslušná odsávací zařízení. Pokud se použijí pomalu těkající rozpouštědla, zůstávají opět dlouhou dobu v materiálu a zhoršují podle charakteru některé jeho užitkové vlastnosti. Organická rozpouštědla nejsou použitelná u antipyrenních látek, pouze u fungioidních přípravků. Mimo jiné nedostatky zvyšují hořlavost materiálu a jeho kalorickou hodnotu, ztěžují, případně zcela zabraňují provedeni druhého postupu, tj. ochraně proti ohni, kde přípravky jsou většinou na bázi vodných roztoků.Rapidly volatile solvents make the working environment more difficult and require appropriate exhaust devices. When slowly volatile solvents are used, they remain in the material for a long time and deteriorate some of its performance properties, depending on the nature. Organic solvents are not applicable to antipyrene substances, only to fungioid preparations. Among other things, the deficiencies increase the flammability of the material and its calorific value, make it difficult or even completely prevent the second process, i.e. fire protection, where the preparations are mostly based on aqueous solutions.

U některých aglomerovaných materiálů je možno provádět ochranu v průběhu výrobního procesu. Jsou to např. dřevotřískové, pilinové a pazdeřové desky, které je možno chránit již při výrobě, a to různým postupem:Some agglomerated materials may be protected during the manufacturing process. These are eg chipboard, sawdust and shingle boards, which can be protected during production by various procedures:

a) nástřikem ochranných látek na třísky před nástřikem lepidla,a) by spraying of protective substances on chips before spraying of the adhesive,

b) přidáním ochranné látky přímo do lepidla,b) adding the protective substance directly to the adhesive,

c) impregnací třísek máčením.c) impregnation of chips by dipping.

Uvedené alternativy ochrany aglomerovaných materiálů během výroby mají řadu technických a ekonomických problémů a nedostatků. Tak např. při ochraně třískových desek proti ohni technikou postřiku třísek antipyrennim prostředkem rozpustným ve vodě - většinou na bázi amonných solí - je třeba vodu ze třísek vysušit, a to před nástřikem lepidla. Tento pracovní úkon snižuje kapacitu sušiček nejen pro zvýšené množství odpařené vody, ale také pro nutnost snížit vysoušeči teplotu na cca 70 °C. Jednoduché a technologicky elegantní je přidání ochranného prostředku přímo do lepidla. Chemický charakter prostředku musí být takový, aby neovlivňoval funkci lepidla. Vzhledem k tomu, že lepidlo i s ochranným prostředkem zůstává na povrchu třísek, pilin a neproniká do mikrostruktury a neprosycuje celou hmotu třísek nebo pilin, je sice dosaženo ochrany v celé tlouštce aglomerované desky, ale vlastní hmota dřevních částeček není chráněna. Projevuje se to při působeni ohně tím, že dochází k odlupování jednotlivých třísek a k jejich žhnutí. Tento stav se neodstraní ani zvyšováním procenta antipyrenních komponentů v lepidle. Pro dostatečnou ochranu je třeba zvýšit poměr antipyrenu k lepidlu na více než 1:1.These alternatives to the protection of agglomerated materials during production have a number of technical and economic problems and drawbacks. For example, to protect chipboards from fire by spraying chips with a water-soluble antipyrene - mostly based on ammonium salts - the water from the chips needs to be dried before the adhesive is sprayed. This operation reduces the capacity of the dryers not only because of the increased amount of evaporated water, but also because of the need to reduce the drying temperature to about 70 ° C. Adding a protective agent directly to the adhesive is simple and technologically elegant. The chemical nature of the composition must be such that it does not affect the function of the adhesive. Since the adhesive and the preservative remain on the surface of chips, sawdust and do not penetrate into the microstructure and do not saturate the entire mass of chips or sawdust, although protection is achieved over the entire thickness of the agglomerated board, the wood mass itself is not protected. This is manifested by the effect of fire by peeling off individual chips and their glowing. This condition is not eliminated even by increasing the percentage of antipyrene components in the adhesive. For adequate protection, the ratio of antipyrene to adhesive should be increased to more than 1: 1.

Podobné problémy jsou při ochraně aglomerovaných materiálů proti dřevokazným houbám.Similar problems are encountered in the protection of agglomerated materials against wood-destroying fungi.

Dobré výsledky se např. dosáhly přidáváním chlorovaných fenolů do fenollckých lepidel.Good results have been achieved, for example, by the addition of chlorinated phenols to phenolic adhesives.

Při výrobě desek a jejich skladování dochází k jejich částečnému úniku a tím zhoršují z hygienického a zdravotního hlediska jednak výrobní prostředí, jednak prostředí, kde jsou hotové výrobky zabudovány.During the production and storage of the boards, there is a partial leakage and thus they worsen both the production environment and the environment where the finished products are built.

Žádný z uvedených a 2námých způsobů nedosahuje účinku komplexní ochrany jak proti hnilobě, hmyzu, tak i proti dřevokazným houbám. U dřevovláknitých desek měkkých a tvrdých je známo několik postupů ochrany, především při mokrém způsobu výroby. Nejsou však v praxi realizovány, protože se výrobně ekonomicky nedají vyřešit problémy s odpadními vodami, které jsou ochrannými prostředky silně znečisťovány.None of the aforesaid and known methods achieves the effect of a comprehensive protection against rot, insects and wood decaying fungi. In the case of soft and hard fiber boards, several methods of protection are known, especially in the wet process. However, they are not realized in practice, because production-economically problems with waste water, which are heavily polluted by protective agents, cannot be solved.

Podle jiného způsobu se ochrana aglomerovaných materiálů dosahuje roztavením a vlisováním kyselých fosforečnanů amonných nebo tekutých polyfosforečnanů. Nedostatkem této metody je jednostranná účinnost jen proti ohni.In another method, the protection of agglomerated materials is achieved by melting and molding acidic ammonium phosphates or liquid polyphosphates. The disadvantage of this method is the one-sided efficiency only against fire.

Vynález odstraňuje uvedené nedostatky tím, že současně jedním technologickým postupem vnáší účinné substance proti ohni a hnilobě do aglomerovaných materiálů bez použití nosiče, a to v roztaveném médiu, které současně může být jedním z ochranných činitelů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na materiál se nanesou fungicidní a insekticidní látky ve směsi s tavitelnými organickými antipyrenními sloučeninami, tajícími při zvýšené teplotě, načež se materiál lisuje při zvýšené teplotě a tlaku lisovacích desek po dobu vlisování sloučenin do materiálu. Látky s fungicidními insekticidními a antipyrenními vlastnostmi jsou vpravovány do aglomerovaných materiálů ve směsi s organickými nebo anorganickými sloučeninami tajícími při teplotě 30 až 290 °C za pomoci přetlaku vyvolaného lisovacími deskami. Velmi výhodné je použít solí s obsahem krystalické vody, která při krátkodobém lisovacím cyklu a teplotách nad 100 °C usnadňuje průnik ostatních komponentů do dřevní mikrostruktury a tím plnou komplexní ochranu i v mikroskopických dřevních elementech.The invention removes these drawbacks by simultaneously introducing active substances against fire and putrefaction into agglomerated materials without the use of a carrier in a molten medium, which at the same time may be one of the protective agents. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the application of fungicidal and insecticidal substances in admixture with fusible organic antipyrene compounds melting at elevated temperature, followed by compression of the material at elevated temperature and press plate pressures while the compounds are pressed into the material. Substances with fungicidal insecticidal and antipyrene properties are incorporated into agglomerated materials in admixture with organic or inorganic compounds melting at a temperature of 30 to 290 ° C by means of pressurized pressures. It is very advantageous to use salts containing crystalline water, which at short press times and temperatures above 100 ° C facilitates the penetration of other components into the wood microstructure and thus full comprehensive protection even in microscopic wood elements.

Příklady provedeníExamples

1. Při ochraně dřevotřískových nebo pilinových desek se vhodná kompozice ochranné směsi (např. směs 95 % NH^H^PO^ - dihydrogenfosforečnanu amonného a 5 % NaF - fluoridu sodného) nanese rovnoměrně v práškovitém stavu v množství 250 až 500 g/m^ na povrch desky.1. For the protection of particle board or sawdust, a suitable composition of the protective mixture (eg a mixture of 95% NH4H4PO4- ammonium phosphate dihydrogen phosphate and 5% NaF-sodium fluoride) is applied evenly in powder form in an amount of 250 to 500 g / m ^ on the surface of the plate.

Deska se vloží do lisu vyhřátého na 240 - 10 °C a lisuje se tlakem 1,6 MPa po dobu 20 s.The plate is placed in a press heated to 240-10 ° C and pressed at a pressure of 1.6 MPa for 20 s.

Směs chemikálií pronikne do dřevní hmoty a tím, že vnikne do mikrostruktury dřevních částic, dosahuje se současně ochrana proti biologickým škůdcům i proti ohni. Ochráněné desky jsou schopné okamžité manipulace.The chemical mixture penetrates into the wood mass and by penetrating into the microstructure of the wood particles at the same time achieves protection against biological pests and against fire. Protected plates are capable of immediate handling.

2. Ochrana dřevovláknitých desek tvrdých se provede opět rovnoměrným jedno nebo dvoustranným nánosem ochranné směsi (např. směs 80 % NH^Al (SC>₄) ₂.12 I^O - 12 - hydrátu síranu amonno-hlinitého a 20 % Na₂B^O^.10 H₂O - dekahydrátu tetraboritanu sodného v množství 500 g/m^). Desky se vloží do lisu vyhřátého na teplotu 130 - 10 °C a lisují se tlakem 2,1 MPa po dobu 30 až 60 s. Po ochlazení jsou schopné manipulace, expedice a zabudování.2. Protection of the hard fiberboard is performed again uniformly one or two-sided coating protective gas mixture (e.g. a mixture of 80% NH? Al (SC> ₄₎ ₂ .12 I ^ O - 12 - ammonium sulfate, hydrate of aluminum and 20% Na ₂ B 10 H ₂ O - sodium tetraborate decahydrate in an amount of 500 g / m 2). The plates are placed in a press heated to 130 - 10 ° C and pressed at a pressure of 2.1 MPa for 30 to 60 s. After cooling, they are capable of handling, shipping and installation.

3. Dřevovláknité desky měkké se opatří jedno- nebo dvoustranným nánosem ochranné směsi složené např. z 95 % (NH^^HPO^ - hydrogenfosforečnanu amonného a 5 % NaBF^ - tetrafluoroboritanu sodného. Množství jednostranného nánosu činí 300 až 600 g/m^ podle požadovaného stupně ochrany proti ohni a dalšího použití chráněného materiálu. Deska se vloží do lisu vyhřátého na teplotu 220 - 10 °C a lisuje se tlakem 0,05 až 0,1 MPa po dobu 20 až 30 s.3. The soft fibreboard shall be coated with a one or two-sided application of a protective mixture consisting of, for example, 95% (NH4 HPO4 - ammonium hydrogen phosphate and 5% NaBF4 - sodium tetrafluoroborate). The plate is placed in a press heated to 220-10 ° C and pressed at a pressure of 0.05 to 0.1 MPa for 20 to 30 s.

Použití různých kombinací fungicidních nebo insekticidních a antipyrenních látek popsaným způsobem je výhodné tím, že chráněné hmotě je dodána nejen odolnost νΐϊδΐ biologickým škůdcům, ale jest snižována podstatně i hořlavost, např. při stanovení stupně hořlavosti dle ČSN 73 0862 nastává snížení o jednu až dvě třídy, a to nejmarkantněji u dřevovláknitých desek měkkých.The use of various combinations of fungicidal or insecticidal and antipyrene substances in the manner described is advantageous in that not only the resistance to biological pests is afforded to the protected material, but also the flammability is substantially reduced, eg when determining flammability according to ČSN 73 0862 , most notably for soft fiber boards.

Claims

BACKGROUND OF THE INVENTION

A method for the protection of agglomerated cellulosic materials against biological pests and fire by fungicidal, insecticidal and antipyrenic substances, characterized in that fungicidal and insecticidal substances are applied to the material in admixture with meltable organic antipyrene compounds, melting in the range of 30 to 290 ° C. presses.

2. A method according to claim 1, wherein the material is applied to the material in admixture with at least one fusible antipyrene compound selected from the group consisting of ammonium phosphates and alum, followed by compression at 30 to 290 [deg.] C. and a pressure of 0, 02 to 2.1 MPa for 20 to 60 s.