DK156484B - Fremgangsmaade til limning af massivt trae med phenol-formaldehyd-lim og lim til brug ved udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 156484 B

Opfindelsen angâr en ny fremgangsmâde til limning af massivt træ med phenol-formaldehyd-lim samt limharpik-ser, der indeholder bestemte polysaccharider, der kommer til anvendelse ved denne fremgangsmâde.

5

Ved fremstillingen af dele af massivt træ, f.eks. bjæl-ker, bærere eller buer til den industri, der omfatter konstruktionstræ, sammenlimes traslag eller laminater med hinanden i flere lag.

10

Bade ved pâf0ring af limflotten, der sædvanligvis bestâr af limharpiks, hærdemiddel og fyldstof, og ved den derpâ f0lgende lodrette stabling af de limede trædele drypper limen af.

15

Dette medf0rer flere ulemper. Sâledes bliver de 0vre dele af træbrædderne ved den lodrette stabling limfattige, og brædderne tilsm0res med lim pâ siderne.

20 Desuden tilsnavses maskinerne ved de f0lgende arbejds-gange; de n0dvendige rensningsarbejder belaster spild-vandet. Desuden kan der henvises til de optrædende tab af limflotte.

25 Der er udarbejdet en række fors0g pâ at l0se disse problème r .

Den simpleste metode ville være at stable de limede brædder vandret. Dette medf0rer ganske vist den ulempe, 30 at man ikke eller kun med meget stor teknisk opbud kan spænde lagene til buer. Fremstillingen af b0jede bærere en imidlertid det hovedsagelige anvendelsesformâl, fordi sâdanne bærere er n0dvendige ved konstruktion af f.eks. gymnastik-, sv0mme- eller lagerhaller.

35

DK 156484 B

2

Efter det i DE-A-28 20 907 fremsatte forslag skal man ved limning pâf0re limharpiks og hærdemiddel separat i form af snore. Viskositeten af komponenterne harpiks og hærdemiddel vælges sâledes, at snorene ved lodret stil-5 lede brædder kun flyder langsomt. Derved undgâs forure-ning.

Det er dog en ulempe, at snorene f0rst ved sammenpres-ning forenes med hinanden, og at en homogen blanding af 10 reaktanterne ikke er sikret under aile betingelser. Ved en ikke homogen gennemblanding faider styrken, og desud-en kan der udtræde ikke udhærdet eller utilstrækkeligt hærdet lim fra siderne.

15 Ved den sâkaldte mellemblandingsmetode, ved hvilken man forblander limharpiks, hærdemiddel og fyldstoffer, for-0ger man ved tilsætning af viskositetsfor0gende midler limflottens sejhed, sâledes at limflotten kun l0ber langsomt ud. Sâdanne midler er blandt andre amorft si-20 liciumdioxid, lagdelte silicater (f.eks. betonit, kaolin) eller kiselgur. Visse uorganiske additiver g0r lim-fugen sk0r og frembringer et stærkt slid pâ h0vlekniven og savene. Af sundhedshensyn skal man ved hândteringen her desuden ogsâ tage særlige forsigtighedsforholdsreg-25 1er.

I USA patentskrift nr. 3 755 067 foreslâs det, at man til phenoplastharpikser, der kommer til anvendelse ved fremstilling af krydsfiner, skal tilsætte mellem 6 og 16 30 vægt-% af thixotropt virkende asbestfibre, beregnet i forhold til t0rstofandelen af harpiks. I betragtning af de derved anvendte store mængder asbest og den store sundhedsrisiko, der knytter sig dertil, synes denne me-tode dog ikke at kunne anvendes i praksis. US patent-35 skrift nr. 2 878 197 beskriver thixotrope phénol- og furfural-limharpikser til krydsfiner, hvilke skal frem-

DK 156484 B

3 bringe en reduceret tendens til afblanding, en regelmæs-sigere pâf0ring ved forskellige beskaffenheder af træov-erfladen, en reduceret tendens til indtrængning i den limede træoverflade under limtab samt en reduceret fly-5 deevne og en dermed forhalet udt0rring af den pâf0rte lim (spalte 3, linie 21-42). Til dette formâl foreslâes en kombination af et celluloseholdigt strækkemiddel og et fyldstof i limharpiksen, hvorved andelen af strække-midlet med et forhold mellem strækkemiddel og fast har-10 piksmasse pâ 0,3:1 til 0,45:1 er meget h0j, hvilket ved en limansats pâ 50% svarer til en koncentration af 15 til 23 vægt-%, mens der ifplge opfindelsen under disse betingelser kun behpves en koncentration, der er en ti-talspotens mindre.

15

Man kan ogsâ anvende viskositetsfor0gende additiver pâ organisk basis; disse er i almindeligehed polysacchari-derne stivelse,alginsyre eller carboxymethylcellulose, jævnf0r CA 84, nr. 20, side 62 nr. 13842. Herved fâr 20 limflotten dog ved pâf0ring tendens til trâdtrækning.

Det er opfindelsens formâl at tilvejebringe en frem-gangsmâde til limning at massivt træ, af den i indled-ningen til krav 1 angivne art, og en tilsvarende limhar-25 piks, hvorved man ikke blot undgâr fral0b af lim fra træet, men hvorved der heller ikke fremkommer nogen trâdtrækning ved limpâf0ringen. Trâdtrækningen forstyr-rer f.eks. ved afslutningen af den maskinelle pâf0ring produktionsforlpbet i et ganske betydeligt omfang ved 30 tilsmudsning af pâf0ringsmaskînen. Det samme problem optræder ved endefladerne af de træmaterialer, der skal limes.

Premgangsmâden if0lge opfindelsen, der er af den i ind-35 ledningen til krav 1 angivne art, er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Herved

DK 156484B

4 opfyldes opfindelsens formai.

Opfindelsen omfatter ogsâ en limharpiks, der er ejendom-melig ved det i den kendetegnende del af krav 3 angivne.

5 Herved opfyldes ogsâ opfindelsens formai.

Det har altsâ if0lge opfindelsen vist sig, at man med fordel kan lime massivt træ ved hjælp af limharpikser pâ basis af kondensationsprodukter af phénol, formaldehyd 10 og resorcin eller pâ basis af kondensationsprodukter af melamin, urinstof, phénol og formaldehyd, nâr man gen-nemf0rer limningen med limharpikser og/eller hærdemid-delblandinger, der indeholder 0,01 til 2,0 vægt-% af et polysaccharid, der frembringer thixotropi i vandig væs-15 ke, nâr polysaccharidet er en D-galacto-D-mannan, der kan forethres, eller en xanthan.

Limharpikserne pâ basis af kondensationsprodukter af phénol, formaldehyd og resorcin eller pâ basis af kon-20 densationsprodukter af melamin, urinstof, phénol og formaldehyd er de sædvanlige, til limning af massivt træ anvendte bindemidler. De forekommer i handelen som van-dige opl0sninger eller pulvere. Fremstillingen og anven-delsen deraf er aiment kendt og er uden betydning for 25 opfindelsen.

Til ud0velsen af fremgangsmâden if0lge opfindelsen er sâdanne polysaccharider velegnet, som er anf0rt i kra-vene. De frembringer i vandigt medium thixotropi.

30

Ved thixotropi forstâr man den virkning, at den f0r pâ-virkning fra forskydningskræfter foreliggende, meget h0-je viskositet af flydende stoffer ved pâvirkning af forskydningskræfter reduceres stærkt, hvorved viskositeten 35 efter at pâvirkningen hidr0rende fra forskydningskræf- terne er bragt til oph0r, igen for0ges i afhængighed af

DK 156484 B

5 tiden. Ved den foreliggende opfindelse skal man imidler-tid ogsâ forstâ den virkning, at viskositeten efter, at forskydningskræfterne er bragt til oph0r, straks igen for0ges. Denne effekt karakteriseres i almindelighed ved 5 begrebet "strukturviskositet".

D-galacto-D-mannaner er forbindelsen, hvis mannan-kæde er opbygget af (l,4)-glycosidisk sammenknyttede β-D-man-nopyranoseenheder. Forholdet mellem D-galactose og D-10 mannose andrager 1:2, og molekylevægten ligger ved ca.

200.000 til 300.000. α-D-galactopyranose-byggestenene er ved hver anden D-mannose-byggesten i mannankæden sammen-knyttet via en (l,6)-glycosidisk binding.

15 Forbindelser af denne art, hvis frie OH-funktioner er partielt forethret ved hydroxypropylerings- og carboxy-thyleringsreaktioner, foretrækkes især.

Xanthan er en forbindelse, hvis molekylevægt er ca.

20 2.000.000. Glucankæden af xanthan bestâr af {l,4)-gly- cosidisk sammenknyttede β-D-glucopyranose-enheder, hvor-ved hver anden glucose-byggesten af kæden bærer en side-kæde, der bestâr af to B-D-mannopyranose-enheder og en B-D-gluconsyre-enhed.

25

De vandige væsker i limharpikserne if0lge opfindelsen indeholder i reglen 45 til 75 vægt-%, fortrinsvis 50 til 65 vægt-% kondensationsprodukter af phénol, formaldehyd og resorcin (PFR) eller 50 til 70 vægt-%, fortrinsvis 55 30 til 65 vægt-%, kondensationsprodukter af melamin, urin-stof, phénol og formaldehyd (MÜPF) og 0,01 til 2,0 vægt-%, fortrinsvis 0,01 til 0,5 vægt-% af det i kravene angivne polysaccharid.

35 Derudover er det muligt foruden de angivne, i vandig væske thixotropifrembringende polysaccharider samtidigt

DK 156484 B

6 at anvende andre thixotroperingsmidler.

Desuden kan man tilsætte yderligere bestanddele, f.eks. fyldstoffer, hjælpemidler, biocider eller fungicider.

5

Ved anvendelse af PRF-harpikser fremstiller man med for-del limflotten ved mellemblandingsmetoden, dvs. man blander limharpiksen med hærdemiddelblandingen. Derved indeholder i det foreliggende tilfælde fortrinsvis hær-10 demiddelblandingen det polysaccharid, der i vandig væske forârsager thixotropi. Man kan ganske vist ogsâ pâf0re lim og hærdemiddel pâ brædtet i separate operationer.

En hærdemiddelblanding bestâr sâledes f.eks. af 50 til 15 90 vægt-% fyldstoffer, sâsom hvedeeftermel, savsmuld, kokosn0ddeskalmel, mandelskalmel, olivenstenmel, fers-kenstenmel, kaolin eller bentonit, 9,99 til 49,99 vægt-% paraformaldehyd og 0,01 til 2 vægt-% af polysaccharidet. Vægtforholdet mellem limharpiks og hærdemiddelblanding 20 andrager ca. 3:1 til 7:1.

I de i det foregâende angivne arbejdsprocesser tilsætter man derved fyldstoffer, hjælpemidler. og thixotropifrem-bringende additiver til den med vand blandede hærdemid-25 delkomponent og eventuelt ogsâ til limharpiksen. Limharpiks- og hærdemiddelkomponenten blandes (mellemblandes) derpâ kort tid f0r forarbejdningen eller pâf0res eventuelt ogsâ separat i forhold til hinanden.

30 Ogsâ nâr man gennem0rer limningen med MÜPF-harpikser, kan man enten fremstille limflotten i henhold til mel-lemblandemetoden eller lim og hærdemiddel kan pâf0res separat i forhold til hinanden pâ brædtet.

35 Hvis man arbejder i henhold til mellemblandemetoden, tilsætter man i dette tilfælde fortrinsvis f0rst poly- 7

DK 156484 B

saccharidet til limharpiksen, idet man f.eks. sammen-f0jer MüPF-harpiksen med et fyldstof, der indeholder ca.

0,5 til 2 vægt-% af det polysaccharid, der i vandig op-l0sning forârsager thixotropi. Man anvender sædvanligvis 5 de f0r anf0rte fyldstoffer. Vægtforholdet mellem limhar-piks og fyldstof andrager derved 3:1 til 7:1.

Derefter blander man limen med et fast eller flydende hærdemiddel, hvorved man anvender de i og for sig kendte 10 faste eller flydende hærdemidler, der indeholder uorga- niske eller organiske syrer med en værdi af pKa < 4,5, sâsom amidosulfonsyre, maleinsyre, myresyre eller phos-phorsyre, eller vandige opl0sninger af ammoniumsalte af stærke syrer eller af alkalihydrogensalte af flerbasiske 15 stærke syrer.

Hvis man separat pâf0rer limharpiks og hærdemiddel, er det anbefalelsesværdigt at tilsætte polysaccharidet og eventuelt ogsâ fyldstoffet bâde til MüPF-harpiksen og 20 til hærdemiddelopl0sningen.

Man blander MüPF-harpiks, fyldstof og det angivne polysaccharid (analogt med mellemblandemetoden) pâ den ene side samt hærdemîddelopl0sning, det angivne polysaccha-25 rid og eventuelt fyldstof pâ den anden side og pâf0rer begge separat pâ brædtet.

En sâdan hærdemiddelblanding indeholder f.eks. 5 til 50 vægt-% hærdemiddel og 0,01 til 2 vægt-% af polysacchari-30 det. Vægtforholdet mellem limharpiks og hærdemiddel an drager her 3 til 10.

Det tilsatte polysaccharid bevirker, at limflotten (eller hærdemiddelblandingen) bliver strukturviskos.

35

DK 156484 B

8

Under stærke mekaniske belastninger, som f.eks. forekom-mer ved limning af brædderne, nâr limflotten str0mmer gennem dysen eller dannes ved sammenpresningen af de li-mede brædder, bliver flotten tyndtflydende i tidsrummet 5 svarende til den mekaniske belastning. Dette betyder, at limflotten til det 0nskede tidspunkt (limpâf0ring, pres-ning af brædderne) er flydedygtig, mens den efter af-slutning af den mekaniske belastning forbliver formsta-bel pâ grund af, at viskositeten igen stiger, f.eks. som 10 drâber, snor eller lag.

Med fremgangsmâden if0lge opfindelsen eliminerer man de f0r angivne ulemper, og man opnâr massive trædele af h0j kvalitet.

15

De f0lgende eksempler skal forklare opfindelsen.

De i eksemplerne angivne dele og procenter er i hvert tilfælde vægtprocenter eller -dele.

20 EKSEMPEL 1 100 dele af en 50% vandig opl0sning af et phenol-resor-cin-formaldehyd-kondensationsprodukt blandes med 30 dele 25 af en flydende hærdemiddelblanding, bestâende af 12 dele vand, 3 dele sorbitol, 0,05 dele af en partielt hydroxy-propyleret og carboxymethyleret D-galacto-D-mannan (med en molekylvægt pâ ca. 250.000), 1,5 dele kaolin, 5,5 dele kokosn0ddemel og 7,95 dele paraformaldehyd.

30

Den homogène, blandede limflotte forarbejdes direkte i limpâf0ringsapparatet og pâf0rtes i form af snore, der .udviser en diameter pâ 2 mm, pâ træbrædder. Ved lodret stabling af disse brædder kunne man ikke iagttage nogen 35 bortdrypning af limflotten.

DK 156484 B

9 EKSEMPEL 2 I) 100 dele af en 50% vandig opl0sning af et phenol-re-sorcin-formaldehyd-kondensationsprodukt blandedes med 5 0,5 dele kaolin, 3 dele kokosn0ddeskalmel og 0,02 dele af den i eks. 1 angivne D-galacto-D-mannan.

II) Man fremstillede en homogen blanding af et flydende hærdemiddel af 12 dele vand, 3 dele sorbitol, 0,03 dele 10 D-galacto-D-mannan (se eks. 1), 1 del kaolin, 2,55 dele kokosn0ddeskalmel og 7,95 dele paraformaldehyd.

Komponenterne I (lim) og II (hærdemiddel pâf0rtes a) ef-ter forudgâende mellemblanding og b) separat pâ de træ-15 lameller, der skal sammenlignes.

I tilfælde a) pâf0rte man lim-hærdemiddel-blandingen som film. Denne film dryppede ikke af ved lodret stilling af de limede lameller.

20 I tilfælde b) pâf0rte man limflotten I som film og hær-demiddelflotten II pâ limfilmen i form af snore, der ud-viser en diameter pâ 3 mm.. Ved.lodret stilling af de limede lameller kunne man ikke iagttage nogen fradrypning 25 eller afl0b af pâf0ringen.

EKSEMPEL 3 100 dele af et vandigt kondensationsprodukt af melamin, 30 urinstof, phénol og formaldehyd, hvis fremstilling er beskrevet i EP-A 69 267, blandedes homogent med 19,6 dele kokosn0ddeskalmel og 0,4 dele af en D-galacto-D-mannan (se eks. 1).

35 Som hærdemiddel tjente 10 dele af en 25% vandig myresy-reopl0sning, hvortil der var tilsat 1,96 dele kokosn0d-

DK 156484 B

10 deskalmel og 0,04 dele D-galacto-D-mannan (se eks. 1).

Analogt med eks. 2 pâf0rte man lim og hærdemiddel a) ef-ter forudgàende mellemblanding og b) separat pâ de træ-5 lameller, der skal limes. Heller ikke her kunne man ved lodret stilling af de limede lameller i noget tilfælde iagttage nogen fradrypning eller afl0bende pâf0ring.

EKSEMPEL 4 10 100 dele af et vandigt kondensationsprodukt af melamin, urinstof, phénol og formaldehyd, hvis fremstilling er beskrevet i EP-A 69 267, blandedes homogent med 16,0 dele kokosn0ddeskalmel og 0,07 dele xanthan (med en mole-15 kylvægt pâ ca. 2.000.000)

Som hærdemiddel tjente 10 dele af en vandig myresyreop-l0sning, hvortil der var tilsat 3,0 dele kokosn0ddeskal-mel og 0,05 dele xanthan.

20

Analogt med eks. 2 pâf0rte man lim og hærdemiddel a) ef-ter forudgàende mellemblanding og b) separat pâ de træ-lameller, der skal limes. Heller ikke her kunne man ved lodret stilling af de limede lameller i noget tilfælde 25 iagttage en fradrypning eller afl0bende pâf0ring.

30 35

Claims (3)

1. Fremgangsmâde til limning af massivt træ ved hjælp af 5 limharpikser pâ basis af kondensationsprodukter af phénol, formaldehyd og resorcin eller pâ basis af kondensationsprodukter af melamin, urinstof, phénol og formaldehyd under anvendelse af et polysaccharid, kende- t e g n e t ved, at der anvendes limharpikser og/eller 10 hærdemiddelblandinger indeholdende 0,01 til 2,0 vaegt-% af en D-galacto-D-mannan eller en xanthan.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes en D-galacto-D-mannan, som er par- 15 tielt forethret.

3. Limharpiks til anvendelse ved fremgangsmâden if0lge krav 1, kendetegnet ved, at den indeholder 45 til 75 vaegt-% kondensationsprodukter af phénol, formal- 20 dehyd og resorcin eller 50 til 70 vaegt-% kondensationsprodukter af melamin, urinstof, phénol og formaldehyd og 0,01 til 2,0 vægt-% af en D-galacto-D-mannan, der er partielt forethret, eller en xanthan. 25 30 35