EA027632B1

EA027632B1 - Лигноцеллюлозные материалы, содержащие вспененные частицы пластмассы, которые негомогенно распределены в ядре

Info

Publication number: EA027632B1
Application number: EA201491142A
Authority: EA
Inventors: Штефан Вайнкётц; Михаель Шмидт; Михаель Финкенауер; Ральф Люнквитц
Original assignee: Басф Се
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2017-08-31
Also published as: NZ622991A; BR112014007761A2; KR102052223B1; CL2014001022A1; UA112670C2; EP2794210B1; EP2794210A1; CN103998194B; CA2854701A1; BR112014007761B1; WO2013092817A1; PL2794210T3; ES2704884T3; JP6173343B2; KR20140110001A; EA201491142A1; MY182505A; AU2012357001B8; CN103998194A; JP2015506856A

Abstract

Изобретение относится к содержащему лигноцеллюлозу материалу с одним ядром и двумя покровными слоями, причем в ядре содержатся вспененные частицы пластмассы B, которые негомогенно распределены в ядре так, что весовое отношение X в пересчете на сухую массу вспененных частиц пластмассы B и частиц лигноцеллюлозы А во внешних областях ядра отличается от весового отношения Y вспененных частиц пластмассы B и частиц лигноцеллюлозы A во внутренней области ядра.

Description

Данное изобретение относится к содержащим лигноцеллюлозу материалам с одним ядром и двумя покровными слоями, причем в ядре содержатся вспененные частицы пластмасс, которые распределены негомогенно.

Из СН-А-370229 известны легкие и одновременно прочные на сжатие пресс-материалы, которые состоят из древесных стружек или волокон, связующего вещества и служащей в качестве наполнителя пористой вспениваемой или частично вспениваемой пластмассы.

Недостатком этих пресс-материалов являются то, что они не обнаруживают покровных слоев, свободных от пластмассы, и в связи с этим обычные технологии нанесения покрытий (например, оклеивание мебельной фольгой или короткоцикловое нанесение пленок из меламина) приводят к плохим результатам.

Из ΌΕ-υ-202007017713 известны древесно-стружечные плиты с уменьшенным весом, с комбинацией древесных стружек и равномерно распределенных вспененных полистирольных шариков в среднем слое древесно-стружечной плиты.

Недостаток этих материалов состоит в том, что их прочность на сгибание, прочность на вытягивание шурупа и качество поверхности удовлетворительны не для всех применений.

Из ЖО-А-2008/046890 известны легкие однослойные и многослойные древесные материалы, которые содержат частицы древесины, наполнитель из полистирола и/или стирол-сополимеризата с насыпной плотностью от 10 до 100 кг/м³ и связующее вещество. Наполнитель предпочтительно равномерно распределен в древесном материале.

Недостаток этих материалов состоит в том, что улучшение свойств при равной толщине плит связано с повышением количества клея и/или количества полимера и тем самым с повышением расходов.

Задача данного изобретения в связи с этим состояла в том, чтобы преодолеть указанные выше недостатки, в частности предоставить в распоряжение материалы, содержащие лигноцеллюлозу, с улучшенными прочностями при поперечном растяжении, улучшенными значениями прочности на вытягивание шурупа и/или с хорошими поверхностными свойствами, которые по-прежнему показывают хорошие свойства при переработке, как обычные древесные материалы с высокой плотностью.

В соответствии с этим были получены новые или улучшенные материалы, содержащие лигноцеллюлозу, с одним ядром и двумя покровными слоями, которые содержат в ядре:

A) 30-98 вес.% частиц лигноцеллюлозы;

B) 1-25 вес.% вспененных частиц пластмассы с насыпной плотностью в интервале от 10 до 150 кг/м³;

C) 1-50 вес.% одного или нескольких связующих веществ, выбираемых из группы, которая включает аминопластовую смолу, фенопластовую смолу и органический изоцианат как минимум с двумя изоцианатными группами;

Ό) 0-10 вес.% добавок; в покровных слоях:

Ε) 70-99 вес.% частиц лигноцеллюлозы;

Р) 1-30 вес.% одного или нескольких связующих веществ, выбираемых из группы, которая включает аминопластовую смолу, фенолформальдегидную смолу и органический изоцианат как минимум с двумя изоцианатными группами;

О) 0-10 вес.% добавок, и предпочтительно из них состоят, отличающиеся тем, что частицы лигноцеллюлозы покровных слоев Е содержат как минимум 25 вес.% содержащих лигноцеллюлозу стружек и что вспененные частицы пластмассы В негомогенно распределены в ядре, а также способ их получения и их применение.

Задание в весовых процентах компонентов А, В, С, Ό, Ε, Р и О относится к весу в сухом состоянии каждого компонента по отношению к общему весу всего сухого вещества. Сумма заданий вес.% компонентов А, В, С и Ό составляет 100 вес.%. Сумма компонентов Е, Р и О также дает 100 вес.%. Дополнительно покровные слои, а также ядро содержат воду, которая при задании весов не принимается во внимание. Источником воды может быть остаточная влага, содержащаяся в частицах лигноцеллюлозы, в связующем веществе и дополнительно добавленная вода, например, для разбавления связующего вещества или для увлажнения покровных слоев, вода, содержащаяся в добавках, например в водных растворах отвердителя или водных эмульсиях парафинов, или во вспененных частицах пластмассы, если их вспенивание проводилось, например, водяным паром. Содержание воды в ядре и в покровных слоях может составлять вплоть до 20 вес.%, т.е. от 0 до 20 вес.%, предпочтительно от 2 до 15 вес.%, более предпочтительно от 4 до 10 вес.%, в пересчете на 100 вес.% общего веса в сухом состоянии. Отношение общей сухой массы ядра к общей сухой массе покровных слоев составляет, как правило, от 100:1 до 0,25:1, предпочтительно от 10:1 до 0,5:1, более предпочтительно от 6:1 до 0,75:1, еще более предпочтительно от 4:1 до 1:1.

Негомогенное распределение в ядре вспененных частиц пластмассы В означает, что весовое отношение X (в пересчете на сухую массу) вспененных частиц пластмассы В и частиц лигноцеллюлозы А во

- 1 027632 внешних областях ядра (снаружи) отличается от весового отношения Υ вспененных частиц пластмассы В и частиц лигноцеллюлозы А во внутренней области ядра (внутри), т.е. во внешних областях ядра (снаружи) являются большими или меньшими, чем во внутренней области ядра (внутри). Внутренняя область ядра отделяется, как правило, от обеих внешних областей ядра поверхностями, проходящими параллельно к плоскости пластины (плиты). Под внутренней областью ядра понимают область, которая содержит от 20 до 80 вес.%, предпочтительно от 30 до 70 вес.%, более предпочтительно от 40 до 60 вес.%, еще более предпочтительно от 45 до 55 вес.%, наиболее предпочтительно 50 вес.% общей сухой массы ядра и расположена между двумя внешними областями. Обе внешние области могут иметь одинаковые массы, т.е. каждая 25 вес.%, соответственно, приблизительно одинаковые, т.е. от 25,01:24,99 до 25,99:24,01 вес.%, предпочтительно от 25,01:24,99 до 25,8:24,2, более предпочтительно от 25,01:24,99 до 25,6:24,4, еще более предпочтительно от 25,01:24,99 до 25,4:24,6, или различную массу в пересчете на общую сухую массу ядра, т.е. от 26:24 до 40:10 вес.%, предпочтительно от 26:24 до 30:20 вес.%, более предпочтительно от 26:24 до 27:23 вес.%, еще более предпочтительно от 26:24 до 26,5:23,5 вес.%. Сумма внутренней области и обеих внешних областей ядра составляют 100 вес.%. Для определения весового отношения X вспененных частиц пластмассы В и частиц лигноцеллюлозы А в наружных областях ядра, можно привлечь все вспененные частицы пластмассы В и все частицы лигноцеллюлозы А, которые содержаться в обеих наружных областях. При этом отношение X', которое описывает отношения вспененных частиц пластмассы В к частицам лигноцеллюлозы А в одной из двух наружных областей, может отличаться или быть одинаковым с отношением X'', которое описывает отношение в другой из обеих наружных областей.

Содержащие лигноцеллюлозу материалы согласно данному изобретению (лигноцеллюлозные материалы) получают следующим образом.

Компоненты для ядра и компоненты для покровных слоев, как правило, перемешивают раздельно одни от других.

Для ядра можно смешивать в любой последовательности лигноцеллюлозные частицы А с компонентами В, С и Ό, соответственно, с содержащимися в них составными частями компонентов (= многие составные части, например, вещества или соединения, из группы компонентов). Компоненты А, В, С и Ό могут, каждый, состоять из одной, двух (А1, А2, соответственно В1, В2, соответственно С1, С2, соответственно Ό1, Ό2) или нескольких составных частей компонентов (А1, А2, А3, ..., соответственно В1, В2, В3, ..., С1, С2, С3, ..., соответственно Ό1, Ό2, Ό3, ...).

В том случае, когда компоненты состоят из нескольких составных частей компонентов, эти составные части компонентов могут добавляться или в виде смеси или отдельно друг от друга. При раздельном добавлении можно эти составные части компонентов добавлять непосредственно одну за другой или также в различные не непосредственно следующие друг за другом моменты времени. Это означает, например, для случая, когда компонент С состоит из двух составных частей С1 и С2, что С2 добавляется непосредственно после С1, соответственно, С1 добавляется непосредственно после С2, или что между добавлением С1 и С2 добавляется один или несколько других компонентов или составных частей компонентов, например, компонент В. Также существует возможность предварительного смешивания компонентов, соответственно составных частей компонентов, с другими компонентами или составными частями компонентов перед их добавлением. Например, составную часть добавки Ό1 можно добавить к связующему веществу С или к составной части связующего вещества С1, перед тем как эту смесь добавить к истинной смеси.

Предпочтительно вначале добавляют вспененные частицы пластмасс В к частицам лигноцеллюлозы А, и к этой смеси затем добавляют связующее вещество С или две или более составные части связующего вещества С1, С2 и т.д. В том случае, когда применяют две или более составные части связующего вещества, то их предпочтительно добавляют раздельно друг от друга. Добавки Ό предпочтительно частично смешивают со связующим веществом С или с составной частью связующего вещества (= многими составными частями, например веществами или соединениями из группы компонента) и затем добавляют.

Для покровных слоев можно смешивать в любой последовательности лигноцеллюлозные частицы Е с компонентами Р и О, соответственно с содержащимися в них составными частями компонентов (= многими составными частями, например веществами или соединениями из группы одного компонента). Для обоих покровных слоев можно применять одинаковую смесь или две различные смеси, предпочтительна одинаковая смесь.

В том случае, когда компоненты состоят из нескольких составных частей компонентов, эти составные части компонентов могут добавляться или в виде смеси, или отдельно друг от друга. При раздельном добавлении можно эти составные части компонентов добавлять непосредственно одну за другой или также в различные не непосредственно следующие друг за другом моменты времени. Добавки О предпочтительно частично смешивают со связующим веществом Р или составной частью связующего вещества, а после этого добавляют.

Полученные таким путем смеси А, В, С, Ό и Е, Р, О располагают друг над другом слоями и прессуют обычными способами при повышенной температуре с получением содержащего лигноцеллюлозу

- 2 027632 формованного тела. Для этого на носителе создают мат, который состоит из смесей в последовательности Е, Р, С/А, В, С, Ό/Е, Р, С (сэндвичевая структура). Этот мат обычно подвергают прессованию при температурах от 80 до 300°С, предпочтительно от 120 до 280°С, более предпочтительно от 150 до 250°С и при давлениях от 1 до 50 бар, предпочтительно от 3 до 40 бар, более предпочтительно от 5 до 30 бар с получением формованных изделий. В предпочтительном варианте изобретения мат перед этим горячим прессованием предварительно сжимают в холодном состоянии.

Прессование можно проводить согласно любому известному специалистам способу (см., например, справочник ТаксйепЬисй бет §раир1айеи ТесЬтк, Н.-к Осррс. К. Ετηδΐ, 4. Лий., 2000, ΌΚν - Ует1ад ХУстЬгсппсг. БетГеИеи ЕсЫегбтдеи, р. 232-254 и книгу ΜΌΡ- МЫе16юЬ1е Ра8егр1айеи, Н.-Т Оерре, К. Ετηδΐ, 1996, ΌΚν- Ует1ад \Vе^ηЬ^еηηе^. ЕешГе1беи-ЕсЬ1егбт§еи, р. 93-104). При этом применяются не непрерывные способы прессования, например, на одноэтажных или многоэтажных прессах или непрерывные способы прессования, например, на двухленточных прессах.

Негомогенное распределение частиц пластмассы В в ядре можно осуществить следующим образом.

Можно получить несколько смесей компонентов А, В, С и Ό, которые показывают разные массовые отношения компонентов А и В. Их можно насыпать последовательно одну за другой. Как правило, при этом не проводится перемешивание или проводится только небольшое перемешивание смесей с разными массовыми отношениями компонентов А и В. Таким путем можно достигнуть негомогенного распределения вспененных частиц пластмассы в ядре лигноцеллюлозного материала. При этом можно заранее разделить, например, просеиванием на различные фракции как древесные частицы А, так и частицы пластмассы В. Каждая из смесей может содержать различные фракции древесных частиц А и/или частиц пластмассы В.

В другом варианте изобретения негомогенное распределение частиц пластмассы В в ядре может быть достигнуто путем раздельного насыпания. При этом насыпание проводят с помощью устройства, которое обеспечивает то, что шарики в зависимости от размеров и/или веса обогащаются или в наружных областях ядра, или во внутренних областях ядра. Это может происходить, например, в результате того, что смесь А, В, С, Ό рассыпают с применением сита. В предпочтительном варианте эта система оснащена ситами с различными размерами отверстий, которые установлены зеркально симметрично. Особенно предпочтительно, когда носитель, на котором лежит материал для нижнего покровного слоя, перемещают под устройством для насыпания, в котором система просеивания установлена таким образом, что в начале устройства для насыпания (в направлении производства) находятся сита с небольшими размерами отверстий, размер отверстий сит вовнутрь к середине станции насыпания возрастает и к концу станции снова убывает. Установка сит приводит к тому, что маленькие частицы лигноцеллюлозы попадают в наружные области ядра, близкие к покровным слоям, а большие частицы лигноцеллюлозы попадают во внутреннюю область ядра. Одновременно маленькие частицы пластмассы попадают в наружные области ядра, близкие к покровным слоям, а большие частицы пластмассы попадают во внутреннюю область ядра. В зависимости от распределения по размерам частиц лигноцеллюлозы и частиц пластмассы в результате этого реализуются различные массовые отношения частиц лигноцеллюлозы А и частиц пластмассы В. Такого рода станции насыпания описаны в ЕР-В-1140447 и ΌΕ-С-19716130.

Например, станция насыпания частиц лигноцеллюлозы может содержать два дозировочных бункера, в каждом из которых установлено несколько разравнивающих скребков. Насыпной материал, состоящий из различного размера частиц А и компонентов В, С и Ό (смесь для ядра), может подводится к дозировочным бункерам (например, сверху). На нижней стороне дозировочного бункера в каждом случае может быть расположена направляемая через два отклоняющих ролика нижняя лента, которая вместе с разгрузочным валиком образует разгрузочную единицу для смеси для ядра. Под разгрузочными валиками в каждом случае может быть расположена направляемая через два отклоняющих ролика непрерывная скребковая лента, нижнюю башню которой в каждом случае можно проводить над устройствами для просеивания с различными размерами отверстий, так что могут быть образованы различные участки устройств для просеивания. Устройства для просеивания образуют вместе со скребковыми полосами устройства для фракционирования, с помощью которых частицы лигноцеллюлозы А и частицы пластмассы В смеси для ядра могут фракционироваться по их размерам. Участки устройств для просеивания при этом могут быть установлены так, что мелкие частицы лигноцеллюлозы А, соответственно частицы пластмассы В, насыпают через лежащие снаружи области станции насыпания, в каждом случае в направлении транспорта нетканого материала, на нижний покровный слой, тогда как крупные частицы лигноцеллюлозы А, соответственно частицы пластмассы В, насыпают через лежащие внутри области фракционирующих устройств на покровный слой (смотри подробности в ЕР-В-1140447).

Согласно другому предпочтительному варианту данного изобретения как минимум часть порционирующих секций в каждом случае охватывает один скользящий элемент, который прилегает к поверхности просеивающего устройства и который при перемещении порционирующих секций, скользя, перемещают по поверхности просеивающего устройства. В результате небольшого давления на скользящий элемент, прилегающий к поверхности просеивающего устройства, для каждого или как минимум части порционирующих секций еще более усиливается эффект очистки, осуществляемый при перемещении порционирующих секций по поверхности просеивающего устройства. Одновременно под воздействием

- 3 027632 скользящих элементов увеличивается компонент силы, действующей на частицы в вертикальном направлении к поверхности сита, так что достигается увеличение пропускной способности. Транспортное устройство предпочтительно оформлено в виде, в частности, бесконечного скребкового ленточного транспортера. Это создает возможность оформления особенно простого и экономичного транспортного устройства. При этом скребковый ленточный транспортер предпочтительно, как минимум, в частичной области оформлен проницаемым для частиц в направлении вертикальном к поверхности просеивающего устройства, так что частицы из дозирующего бункера через его подающее устройство сквозь скребковый ленточный транспортер могут высыпаться на просеивающее устройство. Таким образом, можно обойтись без затратного оснащения подающего устройства. Согласно другому предпочтительному варианту данного изобретения скребковый ленточный транспортер охватывает, в частности, пластинчатые скребки, которые предпочтительно предусмотрены на регулярных расстояниях на бесконечном цепном или ленточном несущем элементе. При этом несущий элемент может быть в каждом случае закреплен на середине скребков. Однако можно также предусмотреть несколько, в частности, два цепных или ленточных несущих элемента, которые закреплены в каждом случае в области боковых наружных кромок скребков. Таким путем повышается стабильность скребкового ленточного транспортера оформленного согласно данному изобретению. Предпочтительно, когда скребки на несущем элементе, соответственно на несущих элементах, установлены разъемными и/или сделаны воздухопроницаемыми. Таким путем гарантируется то, что, во-первых, применяемые скребки оптимально согласованы с применяемыми просеивающими устройствами и, во-вторых, изношенные скребки могут быть заменены новыми. Согласно другому предпочтительному варианту изобретения скользящие элементы в каждом случае образуются секцией скребков. Таким путем удается особенно экономичное оформление устройства согласно данному изобретению, так как для скользящих элементов не требуется никаких дополнительных деталей. В частности, скребки оформлены гибкими, например из эбонита, как минимум, в их образующих скользящие элементы секциях. Это создает возможность адаптации скользящих элементов к поверхности просеивающего устройства таким образом, что даже при явной нерегулярности на поверхности сита гарантируется, что скользящие элементы по всей полной ширине, а также по их полной области перемещения на поверхности просеивающего устройства прилегают под определенным давлением. Согласно еще одному предпочтительному варианту изобретения скребки, как минимум, в их секциях, образующих скользящие элементы, оформлены прочными на истирание и обладают, в частности, прочным на истирание покрытием, например, тефлоновым покрытием. Секции скребков, образующие скользящие элементы, могут быть оформлены как цельными со скребками, так и из отдельных деталей. В том случае, когда скользящие элементы выполнены в виде отдельных деталей, то они предпочтительно установлены съемными на скребках, так чтобы их можно было заменить в случае износа. Согласно другому предпочтительному варианту изобретения скребки, как минимум, в их образующих скользящие элементы секциях изготовлены из водоотталкивающего, не адгезионного материала. В результате этого создаются препятствия тому, чтобы частицы, покрытые связующим веществом, адсорбировались на скребках, в результате чего могла быть ограничена приемная способность секций порционирования. Согласно другому предпочтительному варианту изобретения устройство для просеивания охватывает, в частности, две различных зоны просеивания с различными отверстиями для просеивания. Таким путем достигается то, что частицы различных размеров фракционируются зонами просеивания с различными отверстиями для просеивания. В частности, зоны просеивания при этом располагают вдоль направления движения перемещаемых над поверхностью просеивающего устройства лежащих друг за другом порционирующих секций, причем отверстия для просеивания, лежащие в направлении движения порционирующих секций зоны просеивания/зон просеивания, больше, чем отверстия для просеивания, лежащие в направлении, противоположном движению порционирующих секций зоны просеивания/зон просеивания. В результате этого достигается то, что при проскребывании поверхности сита вначале через просеивающее устройство проникают частицы с маленьким диаметром, в то время как в примыкающей к ней следующей зоне просеивания через сито проникают большие следующие по размеру частицы. В зависимости от числа зон просеивания и размера отверстий для просеивания таким путем достигается желательное фракционирование частиц.

Фракционированные частицы могут при этом или соответственно зонам просеивания собираться в различные улавливающие устройства для частиц с различными размерами, или, например, высыпаться на установленный ниже просевающего устройства подвижный ленточный транспортер, на котором таким образом может быть создан нетканый материал с различным распределением частиц по размерам по его толщине.

Согласно еще одному предпочтительному варианту изобретения бесконечную скребковую ленту ведут два направляющих ролика, так что нижняя часть ленты проходит по верхней поверхности просеивающего устройства и верхняя часть ленты проходит на определенном расстоянии от верхней поверхности просеивающего устройства, в частности в каждом случае параллельно верхней поверхности просеивающего устройства. Таким образом, возникает возможность особенно компактного оформления установки согласно данному изобретению. При этом предпочтительно предусмотреть как минимум на одном конце скребковой ленты, в частности в области направляющих роликов, приемное устройство для прие- 4 027632 ма выделившихся частиц. В случае этих частиц могут иметься в виду выделение и отвод присутствующих в сыпучем материале инородных тел, таких как, например, шурупы или гвозди; однако это могут быть и комки или частицы, которые превышают допустимый максимальный размер и которые тем самым не могут проникнуть через самые большие отверстия в устройстве для просеивания. Согласно другому предпочтительному варианту изобретения между верхним и нижним отрезками ленты предусмотрена, как минимум, в некоторых областях промежуточная перегородка, причем скребки своими противоположными концами, образующими секции скользящих элементов, прилегают к промежуточной перегородке, так что эти концы при перемещении порционирующих секций вскользь перемещаются вдоль промежуточной перегородки. При посредстве этого варианта можно сыпучую массу, нанесенную перед этим на промежуточную перегородку из дозирующего бункера, с помощью его подающей единицы точно доставить в определенное положение между направляющими роликами. При этом согласно одному из предпочтительных вариантов изобретения промежуточная перегородка может простираться от одного направляющего ролика в направлении движения верхнего отрезка ленты к противоположному другому направляющему ролику, причем между этим другим направляющим роликом и концом промежуточной перегородки, направленным к этому другому направляющему ролику, образуется область, которая проницаема для частиц в направлении вертикальном к поверхности просеивающего устройства. В частности, если эта область образована дальнейшими просеивающими устройствами, которые имеют относительно большие отверстия, здесь можно проводить предварительное отделение инородных тел и частиц с размерами, большими размеров этих ситовых отверстий. Только частицы, проходящие через следующее просеивающее устройство, падают на находящееся под ним просеивающее устройство, через которое их перемещают с помощью транспортного устройства. Согласно другому предпочтительному варианту изобретения предусмотрены две расположенные последовательно в направлении движения ленты со скребками, причем ленты со скребками установлены, в частности, зеркально симметрично друг к другу. При этом предпочтительно, чтобы подающему устройству дозирующего бункера было добавлено распределительное устройство, в частности, в виде маятникового распределителя, с помощью которого частицы, отводимые из дозирующего бункера через подающее устройство, в частности, могли подаваться, чередуясь, к обеим лентам со скребками. В результате такого оформления создается возможность, исходя из одного дозирующего бункера, распределять частицы на две различные ленты со скребками. В частности, в том случае, когда обе ленты со скребками могут приводиться в движение во встречном направлении, так что оба верхних отрезка лент приводятся в движение в разбегающихся направлениях, и между верхним и нижним отрезками лент, как уже описано, предусмотрена перегородка, можно частицы, нанесенные с помощью распределительного устройства на соответствующую перегородку, транспортировать в противоположных направлениях к внешне лежащим концам лент со скребками и там в каждом случае наносить на просеивающие устройства, установленные ниже лент со скребками. При соответствующем выборе размеров отверстий сита этих устройств для просеивания, в частности, когда величина отверстий сита в направлении движения нижней части полосы возрастает, можно на установленной ниже просеивающих устройств подвижной подающей ленте, на которую уже насыпан нижний покровный слой, материал для ядра сформировать таким образом, что в наружных слоях ядра обогащаются мелкие частицы лигноцеллюлозы А, соответственно мелкие частицы пластмассы В, и во внутреннем слое ядра обогащаются крупные частицы лигноцеллюлозы А, соответственно крупные частицы пластмассы В. Вместо распределительного устройства можно также предусмотреть, например, также два дозирующих бункера, через которые загружаются обе ленты со скребками. Предпочтительно просеивающее устройство и/или другие просеивающие устройства, которые во всех вариантах оформлены в виде качающегося сита или вибрирующего качающегося сита. При этом подаваемый на просеивающее устройство сыпучий материал далее разрыхляется, в результате чего лежащие далеко от поверхности сита мелкие частицы и затем примыкающие частицы средней величины быстрее достигают отверстий сита и проходят через них (о больших подробностях см. ПЕ-С-19716130).

Другой предпочтительный вариант состоит в применении роликовой системы рассыпания со специально профилированными валками (валковое сито). И здесь предпочтительно выбирают симметричную конструкцию, так что мелкие частицы лигноцеллюлозы А, соответственно маленькие частицы пластмассы В, попадают в область наружных покровных слоев ядра и крупные частицы лигноцеллюлозы А, соответственно крупные частицы пластмассы В, попадают во внутреннюю область ядра. В особенно предпочтительном варианте изобретения применяется один или несколько классиформеров™. Подходит, например, классиформер СС фирмы 01сГГспЬае11СГ. который имеет симметричное строение.

Альтернативно, можно применять два классиформера, которые установлены один за другими и противоположно направлены.

Лигноцеллюлозные материалы согласно данному изобретению имеют, как правило, среднюю плотность от 300 до 600 кг/м³, предпочтительно от 350 до 590 кг/м³, более предпочтительно от 400 до 570 кг/м³, еще более предпочтительно от 450 до 550 кг/м³.

Частицы лигноцеллюлозы компонента А присутствуют в содержащих лигноцеллюлозу материалах ядра в количестве от 30 до 98 вес.%, предпочтительно от 50 до 95 вес.%, более предпочтительно от 70 до 90 вес.%, сырьем для которых служит любой вид древесины или их смеси, например пихтовая, буковая,

- 5 027632 сосновая, лиственничная, липовая, тополевая, эвкалиптовая, ясеневая, каштановая, еловая древесина или их смеси, предпочтительна пихтовая, буковая древесина или их смеси, более предпочтительна пихтовая древесина, и могут, например, применяться древесные детали, такие как древесные лаги, древесные полосы, древесные стружки, древесные волокна, древесная пыль и их смеси, предпочтительны древесные стружки, древесные волокна, древесная пыль и их смеси, более предпочтительны древесные стружки, древесные волокна или их смеси, которые применяют для изготовления древесно-стружечных плит, волокнистых плит средней плотности (ВПСП) и волокнистых плит высокой плотности (ВПВП). Источником частиц лигноцеллюлозы могут также служить содержащие древесную массу растения, такие как лен, конопля, зерновые культуры или другие однолетние растения, предпочтительны лен или конопля. Особенно предпочтительно применяют древесные стружки, которые применяют, например, при изготовлении древесно-стружечных плит. В том случае, когда применяют смеси различных частиц лигноцеллюлозы, например, смеси из древесных стружек и древесных волокон, или смеси из древесных стружек и древесной пыли, доля древесных стружек составляет предпочтительно как минимум 75 вес.%, т.е. от 75 до 100 вес.%, более предпочтительно как минимум 90 вес.%, т.е. от 90 до 100 вес.%. Средняя плотность компонента А лежит, как правило, в интервале от 0,4 до 0,85 г/см³, предпочтительно от 0,4 до 0,75 г/см³, более предпочтительно от 0,4 до 0,6 г/см³.

Исходными материалами для частиц лигноцеллюлозы обычно служит круглая древесина, древесина от прореживания леса, обрезки древесины, отходы круглого лесоматериала, промышленные отходы древесины, использованная древесина, отходы производства при производстве изделий из дерева, использованные древесные материалы, а также содержащие лигноцеллюлозу растения. Приготовление необходимых содержащих лигноцеллюлозу частиц, например, таких древесных частиц, как древесные стружки и древесные волокна, можно проводить известными способами (например, М. Ииику, Р. №ст/. Но1/\УСгк51оГГс ииб Ьеше, р. 91-156, Зргшдег Уег1ад Нс1бс1Ьсгд, 2002).

Частицы лигноцеллюлозы Е представлены в покровных слоях в количествах от 70 до 99 вес.%, предпочтительно от 75 до 97 вес.%, более предпочтительно от 80 до 95 вес.%. Они состоят как минимум на 25 вес.%, т.е. от 25 до 100 вес.%, из содержащих лигноцеллюлозу стружек, предпочтительно древесных стружек, предпочтительно как минимум 75 вес.%, т.е. от 75 до 100 вес.%, более предпочтительно как минимум 95 вес.%, т.е. от 95 до 100 вес.%, еще более предпочтительно, они состоят исключительно из содержащих лигноцеллюлозу стружек, т.е. 100 вес.%. В качестве сырья могут применяться все содержащие лигноцеллюлозу материалы, в частности, древесина из всех приведенных для компонента А источников лигноцеллюлозы, соответственно, источников древесины. Переработку в необходимые содержащие лигноцеллюлозу частицы можно проводить, как описано для компонента А. Средняя плотность компонента Е составляет, как правило, от 0,4 до 0,85 г/см³, предпочтительно от 0,4 до 0,75 г/см³, более предпочтительно от 0,4 до 0,6 г/см³.

Компонент А может содержать обычные небольшие количества воды от 0 до 10 вес.%, предпочтительно от 0,5 до 8 вес.%, более предпочтительно от 1 до 5 вес.% (с обычной небольшой шириной колебаний от 0 до 0,5 вес.%, предпочтительно от 0 до 0,4 вес.%, более предпочтительно от 0 до 0,3 вес.%). Это задание количества приведено в пересчете на 100 вес.% абсолютно сухого древесного вещества и описывает содержание воды компонента А после сушки (согласно обычным, известным специалистам способам) непосредственно перед смешиванием с первым компонентом или с первой составной частью компонента или с первой смесью, выбираемой из В, С и Ό.

Компонент Е может содержать обычные небольшие количества воды от 0 до 10 вес.%, предпочтительно от 0,5 до 8 вес.%, более предпочтительно от 1 до 5 вес.% (с обычной небольшой шириной колебаний от 0 до 0,5 вес.%, предпочтительно от 0 до 0,4 вес.%, более предпочтительно от 0 до 0,3 вес.%). Это задание количества приведено в пересчете на 100 вес.% абсолютно сухого древесного вещества и описывает содержание воды компонента Е после сушки (согласно обычным, известным специалистам способам) непосредственно перед смешиванием с первым компонентом или с первой составной частью компонента или со смесью, выбираемой из Р и О.

В качестве вспененных частиц пластмассы (компонент В) подходят вспененные частицы пластмассы, предпочтительно вспененные частицы термопластической пластмассы с насыпной плотностью от 10 до 150 кг/м³, предпочтительно от 30 до 130 кг/м³, более предпочтительно от 35 до 110 кг/м³, еще более предпочтительно от 40 до 100 кг/м³ (определяют путем взвешивания определенного объема, заполненного насыпным материалом).

Вспененные частицы пластмассы В применяют, как правило, в виде шариков или гранул со средним диаметром от 0,01 до 50 мм, предпочтительно от 0,25 до 10 мм, более предпочтительно от 0,4 до 8,5 мм, еще более предпочтительно от 0,4 до 7 мм. В предпочтительном варианте изобретения шарики имеют небольшую поверхность по отношению к объему, например, в виде сферических или эллиптических частиц, и предпочтительно имеют закрытые ячейки. Закрытость ячеек согласно стандарту ΌΙΝ-ΙδΟ 4590 составляет, как правило, более чем 30%, т.е. от 0 до 30%, предпочтительно от 1 до 25%, более предпочтительно от 5 до 15%.

Подходящими полимерами, на основе которых получают вспениваемые или вспененные полимеры, являются, как правило, все известные полимеры или их смеси, предпочтительно термопластические по- 6 027632 лимеры или их смеси, которые могут вспениваться. Хорошо подходящими такими полимерами являются, например, поликетоны, полисульфоны, полиоксиметилен, ПВХ (поливинилхлорид, твердый или мягкий), поликарбонаты, полиизоцианураты, поликарбодиимиды, полиакрилимиды и полиметакрилимиды, полиамиды, полиуретаны, аминопластовые смолы и фенольные смолы, стирол-гомополимеры (в дальнейшее также обозначаемые как полистирол или стирол-полимеризат), стирол-сополимеры, (С₂-Сю)олефин-гомополимеры, (С₂-Сю)-олефин-сополимеры и сложные полиэфиры. Предпочтительно для получения перечисленных олефин-полимеров применяют 1-алкены, например этилен, пропилен, 1-бутен, 1-гексен, 1-октен.

Кроме того, можно к полимерам, предпочтительно к термопластам, которые являются основой вспениваемых или вспененных частиц пластмасс В) добавлять обычные добавки, например УФ-стабилизаторы, антиоксиданты, покровные средства, гидрофобирующие средства, зародышеобразователи, умягчители, огнезащитные средства, растворимые или не растворимые неорганические и/или органические красители, пигменты и непроницаемые для теплового излучения частицы, такие как сажа, графит или порошок алюминия, совместно и пространственно раздельно, в качестве добавочных веществ.

Компонент В можно обычно получить следующим образом.

Подходящие полимеры могут быть получены со способной к вспениванию средой (также называемым вспенивающим средством) или с содержащей способную к вспениванию средой, проводя вспенивание путем воздействия микроволнового излучения, тепловой энергии, горячего воздуха, предпочтительно пара и/или изменения давления (часто обозначаемого как вспенивание) (справочник ΚιιηδΙδΙοΓΓ НаибЬисй, 1996, Ваиб 4, Ро1у81уто1, Наикег, 1996, р. 640-673 или υδ-Ά-5112875). При этом расширяется, как правило, вспенивающее вещество, а частицы увеличиваются по размерам с образованием ячеистых структур. Это вспенивание можно проводить в обычных вспенивающих устройствах, часто обозначаемых как предварительный вспениватель. Такого рода предварительные вспениватели могут быть установлены стационарно или также могут быть мобильными. Вспенивание может проводиться одностадийно или многостадийно. Как правило, при одностадийном способе получают без проблем вспененные частицы с желательным конечным размером. Как правило, при многостадийном способе вспененные частицы пластмассы вначале вспенивают до промежуточного размера и после этого на одной или нескольких дальнейших стадиях через соответственно несколько промежуточных размеров вспенивают до требуемого конечного размера. Указанные выше компактные частицы пластмасс, здесь также называемые вспениваемыми частицами пластмассы, не содержат в противоположность к вспененным частицам пластмасс, как правило, никаких ячеистых структур. Вспененные частицы пластмасс содержат, как правило, только небольшое количество вспенивающего средства от 0 до 5 вес.%, предпочтительно от 0,5 до 4 вес.%, более предпочтительно от 1 до 3 вес.%, в пересчете на общую массу пластмассы и вспенивающего средства. Полученные таким путем вспененные частицы пластмасс можно отправить на промежуточное хранение или без дополнительных промежуточных стадий далее применить для получения компонента В согласно данному изобретению.

Для вспенивания вспениваемых частиц пластмассы можно применять все известные специалистам вспенивающие средства, например, алифатические (С₃-С_!0)углеводороды, такие как пропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, изопентан, неопентан, циклопентан и/или гексан и их изомеры, спирты, кетоны, сложные эфиры, простые эфиры или галоидированные углеводороды, более предпочтительны н-пентан, изопентан, неопентан и циклопентан, еще более предпочтительна имеющаяся в продаже смесь изомеров пентана, состоящая из н-пентана и изопентана.

Содержание вспенивающего средства во вспениваемых частицах пластмассы находится, как правило, в интервале от 0,01 до 7 вес.%, предпочтительно от 0,01 до 4 вес.%, более предпочтительно от 0,1 до 4 вес.%, в каждом случае в пересчете на содержащие вспенивающее средство вспениваемые частиц пластмассы.

В одном предпочтительном варианте изобретения применяют стирол-гомополимеризат (здесь также для простоты называемый полистиролом), стирол-сополимеризат или их смеси в качестве единственной пластмассы в компоненте В.

Такого рода полистирол и/или стирол-сополимеризат может быть получен всеми известными специалистам способами полимеризации, см., например, иПтаии'к Еисус1оре61а, δίχΐΗ Εάίΐίοη, 2000 Е1ес!тошс Ке1еа8е обет КиикЩоГГ-НаибЬисЬ, 1996, Ваиб 4 Ро1у51уго1. р. 567-598.

Получение вспениваемого полистирола и/или стирол-сополимеризата происходит, как правило, известным путем в результате суспензионной полимеризации или в результате экструзионного способа.

При суспензионной полимеризации стирол, при необходимости с добавлением дополнительных сомономеров в водной суспензии в присутствии обычного стабилизатора суспензии можно полимеризовать с помощью катализаторов, образующих радикалы. Вспенивающее средство и при необходимости другие обычные добавки можно при полимеризации поместить совместно и добавить в ходе полимеризации или после окончания полимеризации к реакционной смеси. Полученные, имеющие форму бисера, пропитанные вспенивающими веществами вспениваемые полимеризаты стирола после окончания полимеризации можно отделить от водной фазы, промыть высушить и просеять.

- 7 027632

При экструзионном способе вспенивающее средство можно примешать к полимеру, например, в экструдере, подавая через плиту сопел форсунки и проводя под давлением гранулирование частиц или прядей.

Описанные выше предпочтительные или более предпочтительные вспениваемые полимеризаты стирола или вспениваемые сополимеризаты стирола имеют относительно небольшое содержание вспенивающего средства. Такие полимеризаты также называют бедными вспенивающими средствами. Хорошо подходящий способ для получения бедного вспенивающими веществами вспениваемого полистирола или вспениваемого сополимеризата стирола описан в патенте υδ-Ά-5112875, на который здесь делается определенная ссылка.

Как описано, могут применяться сополимеризаты стирола. Предпочтительно эти сополимеризаты стирола показывают как минимум 50 вес.%, т.е. от 50 до 100 вес.%, предпочтительно как минимум 80 вес.%, т.е. от 80 до 100 вес.%, сополимеризованного стирола, в пересчете на массу полимера (без вспенивающего средства). В качестве сомономеров подходят, например, α-метилстирол, галоидированные в кольце стиролы, акрилнитрил, сложные эфиры акриловой или метакриловой кислоты со спиртами, содержащими 1-8 С-атомов, Ν-винилкарбазол, малеиновая кислота (ангидрид), (мет)акриламиды и/или винилацетат.

Предпочтительно полистирол и/или сополимеризат стирола могут содержать небольшое количество разветвителя цепи в заполимеризованном виде, т.е. соединения, содержащего более одной, предпочтительно две двойные связи, такого как дивинилбензол, бутадиен и/или бутандиолдиакрилат. Разветвитель применяют, как правило, в количествах от 0,0005 до 0,5 мол.% в пересчете на стирол. Возможно также применение смесей различных (со)полимеризатов стирола. Хорошо подходящими для применения гомополимеризатами стирола или сополимеризатами стирола являются прозрачный как стекло полистирол (ПСПС), ударопрочный полистирол (УППС), анионно полимеризованный полистирол или ударопрочный полистирол (А-УППС), стирол-а-метилстирол-сополимеры, акрилнитрил-бутадиен-стиролполимеризаты (АБСП), стирол-акрилнитрил (САН), акрилнитрил-стирол-сложный эфир акриловой кислоты (АСА), метилакрилат-бутадиен-стирол (МБС), метилметакрилат-акрилнитрил-бутадиен-стирол (МАБС)-полимеризаты или их смеси, или смеси с простым полифениленовым эфиром (ПФЭ).

Предпочтительно применяют частицы пластмассы, более предпочтительно полимеризаты стирола или сополимеризаты стирола, в частности гомополимеризаты стирола с молекулярным весом в интервале от 70000 до 400000 г/моль, более предпочтительно от 190000 до 400000 г/моль, еще более предпочтительно от 210000 до 400000 г/моль.

Вспененные частицы полистирола или вспененные частицы сополимеризата стирола могут без использования или с использованием дальнейших мер по уменьшению содержания вспенивающих средств быть далее применены для получения материала, содержащего лигноцеллюлозу.

Обычно вспениваемый полистирол или вспениваемый сополимеризат стирола или вспененный полистирол или вспененный сополимеризат стирола имеют антистатическое покрытие.

Вспененные частицы пластмассы В находятся, как правило, и после спрессовывания в лигноцеллюлозный материал в нерасплавленном состоянии, а это означает что частицы пластмассы В, как правило, не внедрились в частицы лигноцеллюлозы или их не пропитали, а распределены между частицами лигноцеллюлозы. Обычно частицы пластмассы В можно физическими способами, например, после измельчения лигноцеллюлозного материала, отделить от лигноцеллюлозы.

Общее количество вспененных частиц пластмассы В, в пересчете на общую сухую массу ядра лежит, как правило, в интервале от 1 до 25 вес.%, предпочтительно от 3 до 20 вес.%, более предпочтительно от 5 до 15 вес.%.

Выяснилось, что оказалось предпочтительным согласование размеров описанных выше вспененных частиц пластмассы В с размерами частиц лигноцеллюлозы, предпочтительно древесных частиц А или наоборот.

Это согласование в дальнейшем выражается соотношением соответствующих й'-значений (из функции Розина-Раммлера-Шперлинга-Беннета (Ко51п-Катт1ег-§регйпд-Веппе!) частиц лигноцеллюлозы, предпочтительно древесных частиц А и вспененных частиц пластмассы В.

Функция Розина-Раммлера-Шперлинга-Беннета описана, например, в стандарте ΌΙΝ 66145.

Для определения й'-значений проводят вначале ситовые анализы для определения распределения частиц по размерам вспененных частиц пластмассы В и частиц лигноцеллюлозы, предпочтительно древесных частиц А, аналогично стандарту ΌΙΝ 66165, часть 1 и часть 2.

Величины, полученные из ситового анализа, затем подставляют в функцию Розина-РаммлераШперлинга-Беннета и рассчитывают й'.

- 8 027632

Функция Розина-Раммлера-Шперлинга-Беннета имеет вид К=100хехр(-(й/й')^п), где К означает остаток (вес.%), который остается на соответствующем рабочем полотне сита; й - размер частиц;

й' - размер частиц при остатке в 36,8 вес.%; п - ширина распределения частиц по размерам.

Хорошо подходящие частицы лигноцеллюлозы, предпочтительно древесные частицы, имеют й'-значения согласно функции Розина-Раммлера-Шперлинга-Беннета (определение й'-значений описаны выше) в интервале от 0,1 до 5, предпочтительно от 0,3 до 3 и еще более предпочтительно от 0,5 до 2,75.

Хорошо подходящие лигноцеллюлозные материалы получают, когда для й'-значений согласно Розину-Раммлеру-Шперлингу-Беннету частиц лигноцеллюлозы, предпочтительно древесных частиц А, и вспененных частиц пластмассы В справедливо следующее соотношение:

й' частиц А<2,5хй' частиц В, предпочтительно, й' частиц А<2,0хй' частиц В, более предпочтительно, й' частиц А<1,5хй' частиц В, еще более предпочтительно, й' частиц А<й' частиц В.

Общее количество связующего вещества С в пересчете на общую массу ядра лежит в интервале от 1 до 50 вес.%, предпочтительно от 2 до 15 вес.%, более предпочтительно от 3 до 10 вес.%.

Общее количество связующего вещества Р в пересчете на общую сухую массу покровного(ых) слоя(ев) лежит в интервале от 1 до 30 вес.%, предпочтительно от 2 до 20 вес.%, более предпочтительно от 3 до 15 вес.%.

Связующие вещества компонента С, соответственно компонента Р, могут быть выбраны из группы, включающей аминопластовую смолу, фенопластовую смолу и органический изоцианат как минимум с двумя изоцианатными группами, причем возможно применение одинаковых или различных связующих веществ, соответственно, смеси связующих веществ компонентов С, соответственно, Р, предпочтительно применение одинаковых, более предпочтительно применение в обоих случаях аминопласта. Задание веса относится в случае аминопластов или фенопластов к содержанию твердого вещества соответствующих компонентов (определяемого по испарению воды при температуре 120°С, в течение 2 ч согласно справочнику СНШсг 2еррепГе1й, Эик Сгип\уа1й. К1сЬ51оГГс ίη йег Ηοΐζ- ипй МоЬсПпйиЧпс. 2. АиПадс. ПКГС-Уег1ад, р. 268) и принимая во внимание изоцианат, в частности, ПМДИ (полимерный дифенилметандиизоцианат), как изоцианатный компонент сам по себе, т.е., например, без растворителя или эмульгирующей среды.

Фенопласты представляют собой синтетические смолы, которые получают путем конденсации фенолов с альдегидами и при необходимости могут быть модифицированы. Для получения фенопластов можно применять, наряду с не замещенным фенолом, также производные фенола. Этими производными могут быть крезолы, ксиленолы или другие алкилфенолы, например п-трет-бутилфенол, п-третоктилфенол и п-трет-нонилфенол, арилфенолы, например фенилфенол и нафтолы, или дивалентные фенолы, например, резорцинол и бисфенол А. Важным альдегидом для получения фенопластов является формальдегид, который может применяться в различных формах, например, в виде водного раствора или в твердой форме в виде параформальдегида, или в виде вещества, высвобождающего формальдегид. Могут также применяться другие альдегиды, например, ацетальдегид, акролеин, бензальдегид или фурфурал, а также кетоны. Фенопласты можно получить в результате химических реакций метилольных или фенольных гидрокси-групп и/или в результате модификации физической дисперсии в модифицирующем средстве (ΕΝ ΙδΟ 10082).

Предпочтительными фенопластами являются фенолальдегидные смолы, более предпочтительно фенолформальдегидные смолы (также называемые ФФ-смолами), которые известны, например, из справочника КшъБЦоГГ-НапйЬиск 2. Аийаде, Напкег, 1988, Вапй 10 Пигор1а81е, р. 12-40.

В качестве аминопластовых смол могут применяться все известные специалистам, предпочтительно известные для изготовления древесных материалов аминопластовые смолы. Такого рода смолы, а также их получение описаны, например, в ИПшаппк Ег^уИораФе йег (есНпксНеп СЬеш1е, 4., пеиЪеагЪейе1е ипй епуейеПе Аийаде, Уег1ад СЬеш1е, 1973, р. 403-424, Аминопласты и ИПтапп'к Епсус1ореФа оГ 1пйи51па1 СЬеш181гу, Уо1. А2, УСН Уег1ад8де8е1кскай, 1985, р. 115-141, Аминосмолы, а также в М. Пипку, Р. N^етζ, Нок\уегк51оГГе ипй Ьеше, δр^^η§е^ 2002, р. 251-259 (МФ-смолы) и р. 303-313 (ММФ и МФ с небольшим количеством меламина). Они представляют собой, как правило, продукты поликонденсации соединений, как минимум с одной, при необходимости частично замещенной органическими радикалами, аминогруппы или карбамидной группы (карбамидную группу также называют карбоксамидной группой), предпочтительна карбамидная группа, предпочтительна мочевина или меламин, и одного альдегида, предпочтительно формальдегида. Предпочтительными продуктами поликонденсации являются мочевино-формальдегидные смолы (МФ-смолы), меламин-формальдегидные смолы (МФ-смолы) или меламинсодежащие мочевино-формальдегидные смолы (ММФ-смолы), более предпочтительны мочевино-формальдегидные смолы, например типы каурит клея фирмы ВАδР δΕ.

- 9 027632

Особенно предпочтительны продукты поликонденсации, у которых молярное отношение альдегида к аминогруппе, соответственно карбамидной группе, при необходимости частично замещенным органическими радикалами, находится в области от 0,3:1 до 1:1, предпочтительно от 0,3:1 до 0,6:1, более предпочтительно от 0,3:1 до 0,55:1, еще более предпочтительно от 0,3:1 до 0,5:1. В том случае, когда аминопласты применяют в комбинации с изоцианатами, молярное отношение альдегида к аминогруппе, соответственно карбамидной группе, при необходимости частично замещенным органическими радикалами, находится в области от 0,3:1 до 1:1, предпочтительно от 0,3:1 до 0,6:1, более предпочтительно от 0,3:1 до 0,45:1, еще более предпочтительно от 0,3:1 до 0,4:1.

Названные аминопластовые смолы обычно применяют в жидком виде, обычно в виде 25-90 вес.%, предпочтительно в виде 50-70 вес.% раствора, предпочтительно водного раствора, однако могут также применяться в виде твердого вещества.

Содержание твердого вещества в жидких водных аминопластовых растворах можно определить согласно справочнику Сийет ΖορροηΓοΙά. Э|гк Сгип\уа1б, К1еЬ51оГГе ίη бет Ηοΐζ- ииб МоЬсПпбиЧпс. 2. АиГ1аде, ПК^-Ует1ад, ρ. 268.

Составные части связующего вещества С и связующего вещества Р могут применяться сами по себе, т.е., например, аминопластовая смола или органический изоцианат или ФФ-смола в качестве единственной составной части связующего вещества С или связующего вещества Р. Составные части связующего вещества С и связующего вещества Р могут также применяться в виде комбинаций двух или нескольких составных частей связующего вещества С и/или связующего вещества Р, предпочтительно эти комбинации содержат одну аминопластовую смолу и/или фенопластовую смолу.

В предпочтительном варианте можно применять в качестве связующего вещества С комбинацию из аминопласта и изоцианата. В этом случае общее количество аминопластовой смолы в связующем веществе С, в пересчете на общую сухую массу ядра, находится в области от 1 до 45 вес.%, предпочтительно от 4 до 14 вес.%, более предпочтительно от 6 до 9 вес.%. Общее количество органического изоцианата, предпочтительно олигомерного изоцианата, содержащего от 2 до 10, предпочтительно от 2 до 8 мономерных единиц и в среднем как минимум одну изоцианатную группу на мономерную единицу, предпочтительно ПМДИ составляет в связующем веществе С, в пересчете на общую сухую массу ядра, в интервале от 0,05 до 5 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 3,5 вес.%, более предпочтительно от 0,5 до 1,5 вес.%.

Компоненты Ό и С могут, каждый независимо один от другого, содержать различные или одинаковые, предпочтительно одинаковые, известные специалистам отвердители или их смеси. Эти обычно применяют, когда связующее вещество С, соответственно Р, содержит аминопласты или фенопластовые смолы. Предпочтительно эти отвердители добавляют к связующему веществу С, соответственно Р, например, в интервале от 0,01 до 10 вес.%, предпочтительно от 0,05 до 5 вес.%, более предпочтительно от 0,1 до 3 вес.%, в пересчете на общее количество аминопластовой смолы или фенопластовой смолы.

Под отвердителем для компонента аминопластовой смолы или для компонента фенопластовой смолы здесь следует понимать все химические соединения любого молекулярного веса, которые вызывают или ускоряют поликонденсацию аминопластовой смолы или фенолформальдегидной смолы. К хорошо подходящей группе отвердителей для аминопластовой смолы или фенопластовой смолы относятся органические кислоты, неорганические кислоты, кислые соли органических солей и кислые соли неорганических солей, или соли, образующие кислоты, такие как аммониевые соли, или соли органических аминов. Компоненты этой группы могут, само собой разумеется, также применяться в смесях. К примерам относятся сульфат аммония или нитрат аммония или неорганические или органические кислоты, например, серная кислота, муравьиная кислота или вещества, генерирующие кислоты, такие как хлорид алюминия, сульфат алюминия или их смеси. К предпочтительной группе отвердителей для аминопластовой смолы или фенопластовой смолы относятся неорганические кислоты или органические кислоты, такие как азотная кислота, серная кислота, муравьиная кислота, уксусная кислота, и полимеры, содержащие кислотную группу, такие как гомо- или сополимеры акриловой кислоты или метакриловой кислоты, или малеиновой кислоты.

Фенопластовые смолы, предпочтительно фенолформальдегидные смолы можно также отвердить с помощью щелочей. Предпочтительно применяют карбонаты или гидроксиды, такие как карбонат калия и гидроксид натрия.

Другие примеры отвердителей для аминопластовых смол известны из справочника М. Эипку, Ρ. Νιοπιζ, НоШуегкЧоПс ипб Ьеше, 8ргшдег 2002, ρ. 265-269, а еще другие примеры отвердителей для фенопластовых смол, предпочтительно для фенолформальдегидных смол известны из справочника М. Эиику, Ρ. Νιοπιζ, НоШуегкЧоПс ипб Ьеше, Ефппдег 2002, ρ. 341-352.

Лигноцеллюлозные материалы согласно данному изобретению могут содержать дополнительные, имеющиеся в продаже и известные специалистам добавки в качестве компонента Ό, соответственно компонента С, независимые один от другого, одинаковые или различные, предпочтительно одинаковые добавки в количествах от 0 до 10 вес.%, предпочтительно от 0,5 до 5 вес.%, более предпочтительно от 1 до 3 вес.%, например гидрофобирующие средства, такие как парафиновые эмульсии, противогрибковые средства, улавливатели формальдегида, например, мочевина или полиамины, и огнезащитные средства.

- 10 027632

В материале согласно данному изобретению отношение Ζ весового отношения X вспененных частиц пластмассы и частиц лигноцеллюлозы во внешних областях ядра (внешне) к весовому отношению Υ вспененных частиц пластмассы и частиц лигноцеллюлозы во внутренних областях ядра (внутри) составляет от 1,05:1 до 1000:1, предпочтительно от 1,1:1 до 500:1, более предпочтительно от 1,2:1 до 200:1. В другом предпочтительном варианте это отношение Ζ составляет от 0,001:1 до 0,95:1, предпочтительно от 0,002:1 до 0,9:1, более предпочтительно от 0,005:1 до 0,8:1.

Толщина лигноцеллюлозного материала согласно данному изобретению с негомогенно распределенными в ядре вспененными частицами пластмассы варьируется в зависимости от области применения и находится, как правило, в интервале от 0,5 до 100 мм, предпочтительно в интервале от 10 до 40 мм, более предпочтительно от 15 до 20 мм.

Лигноцеллюлозные материалы, например древесные материалы, являются экономичной и сберегающей ресурсы альтернативой массивной древесине и имеют большое значение, в частности, в мебельной промышленности, в ламинатных полах и в качестве строительных материалов. В качестве исходных частиц служат обычно древесные частицы различной прочности, например, древесные стружки и древесные волокна из различных пород древесины. Такие древесные частицы обычно спрессовывают с природными и/или синтетическими связующими веществами и при необходимости с добавлением других добавок с получением плитообразных или жгутообразных древесных материалов.

Легкие древесные материалы имеют большое значение по следующим причинам.

Легкие древесные материалы способствуют легкости в использовании продуктов конечным пользователем, например, при упаковке, транспортировке, распаковке или сборке мебели. Легкие древесные материалы приводят к меньшим расходам по транспортировке и упаковке, кроме того, при изготовлении легких древесных материалов можно сэкономить на стоимости материалов. Легкие древесные материалы могут, например, при применении в транспортных средствах приводить к меньшему расходу энергии в этих транспортных средствах. Кроме того, в результате применения легких древесных материалов, например, можно более экономично изготовлять материалоемкие части декора, более толстые разделочные плиты и стенки в кухнях.

Для многих применений, например при изготовлении мебели для ванной или кухни или при внутренней отделке, подбирают легкие и экономичные, содержащие лигноцеллюлозу материалы с улучшенными механическими свойствами, например, с улучшенной прочностью на изгиб. Кроме того, такого рода материалы должны показывать как можно лучшее качество поверхности, для того чтобы иметь возможность нанесения покрытия, например, лакирования с хорошими свойствами.

Примеры

1. Изготовление вспененных частиц пластмассы.

В качестве исходного материала служил вспениваемый полистирол каурит® лайт 200 фирмы ΒΑδΡ δΕ. Частицы полистирола обрабатывают водяным паром в прерывистом предварительном вспенивателе и вспенивают до достижения насыпной плотности 50 г/л. Полученные таким путем вспененные частицы пластмассы (компонент В) перед дальнейшим применением сохраняют в течение 7 дней при комнатной температуре в попускающем воздух мешке.

2. Изготовление древесных материалов.

Для каждой плиты из древесного материала приготавливали три различные смеси исходных материалов.

Смесь 1: компоненты Е, Ρ, С для покровных слоев.

смесь 2: компоненты Α, Β, С, И для внешней области ядра.

смесь 3: компоненты Α, Β, С, И для внутренней области ядра.

В случае примера для сравнения 1 выпадает компонент В, т.е. смеси 2 и 3 содержат тогда только компоненты А, С и И.

Смеси в каждом случае приготавливают в лабораторном смесителе, причем твердые компоненты помещают вначале и перемешивают. Жидкие компоненты предварительно перемешивают в сосуде, а затем наносят форсункой.

Применяют еловые стружки с влажностью 3,5% (компоненты А и Е). В качестве связующего вещества применяют каурит® клей 347 с содержанием твердого вещества 67% фирмы ΒΑδΡ δΕ (компоненты С и Ρ). Для смеси 1 к клею перед нанесением на твердые компоненты смеси добавляют 10 вес.ч. воды и 1 вес.ч. 52%-ного раствора нитрата аммония (в каждом случае в пересчете на 100 вес.ч. каурит® клея 347). Для смесей 2 и 3 к клею перед нанесением на твердые компоненты смеси добавляют 4 вес.ч. 52%-ного раствора нитрата аммония (в пересчете на 100 вес.ч. каурит® клея 347). Количество клеевого раствора устанавливают таким образом, чтобы степень покрытия клеем составляла 8,5%, это означает 8,5 вес.ч. клея (в пересчете на твердое вещество) на 100 вес.ч. Е (в пересчете на твердое вещество) в смеси 1, соответственно, 8,5 вес.ч. клея (в пересчете на твердое вещество) на 100 вес.ч. смеси из А и В (в пересчете на твердое вещество) в смесях 2 и 3.

В заключение смеси помещают слоями друг над другом в форму размером 30x30 см с симметричным построением многослойного стружечного мата с 5 слоями (последовательность: смесь 1, смесь 2,

- 11 027632 смесь 3, смесь 2, смесь 1). При этом количества выбирают таким образом, чтобы весовые отношения слоев (в пересчете на сухую массу) составляли в каждом случае 12,5:18,8:37,5:18,8:12,5.

В примерах 2-8 отношение массы общего количества компонента В, которое содержится в трех внутренних слоях, и общего количества компонента А, которое содержится в трех внутренних слоях, одинаково (в пересчете на содержание твердого вещества).

Общий вес мата из древесных частиц выбирают таким образом, чтобы в конце процесса прессования желательная плотность получалась при необходимой толщине 16 мм.

Слоенную стружечную массу после этого предварительно уплотняют в холодном состоянии и прессуют в горячем прессе. При этом устанавливают толщину 16 мм. Температура прессования составляла в каждом случае 210°С, время прессования составляло 150 с.

3. Исследование древесных материалов.

3.1. Плотность.

Определение плотности проводят через 24 ч после изготовления согласно стандарту ΕΝ 1058.

3.2. Прочность при поперечном растяжении.

Определение прочности при поперечном растяжении проводят согласно стандарту ΕΝ 319.

3.3. Прочность на изгиб и изгиба-Е-модуль.

Определение прочности на изгиб и изгиба-Е-модуля проводят согласно стандарту ΏΙΝ ΕΝ 310.

3.4. Сопротивление вырыванию шурупа.

Определение сопротивления вырыванию шурупа проводят согласно стандарту ΏΙΝ ΕΝ 320. Были измерены сопротивления вырыванию шурупа для поверхностей.

3.5. Прочность отрыва от поверхности.

Определение прочности отрыва от поверхности в качестве меры качества поверхности проводят согласно стандарту ΏΙΝ ΕΝ 311.

Примеры 1 и 2. Примеры для сравнения без вспененных частиц пластмассы, соответственно с гомогенным распределением частиц пластмассы в ядре.

Примеры 3-8. Примеры согласно данному изобретению.

Пример	Отношение X („внеш- не)	Отношение Υ („внутри)	Отноше- ние Ζ (= Χ:Υ)	Плот- ность	Прочность при поперечном растяжении	Изгиба-Е- модуль	Проч- ность на изгиб	Сопротив -ление вырыва- нию шурупа	Прочность отрыва от поверхно- сти
				[кг/м³]	[Н/мм²]	[Н/мм²]	[Н/мм²]	[Н]	[Н/мм²]
1	а)	а)	-	507	0,48	1520	7,4	620	0,7
2	0,075	0,075	1	503	0,63	1575	8,4	680	0,8
3	0,108	0,043	2,50	498	0,64	1575	8,6	750	1,1
4	0,043	0,108	0,40	502	0,75	1620	9,3	690	0,8
5	0,086	0,065	1,33	495	0,62	1580	8,6	720	1,0
6	0,065	0,086	0,75	498	0,72	1605	9,1	680	0,8
7	0,081	0,070	1,15	499	0,64	1585	8,5	710	1,0
8	0,070	0,081	0,87	503	0,68	1600	8,8	680	0,8

а) Этот пример для сравнения не содержит никаких вспененных частиц пластмассы (компонент В).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Материал, содержащий лигноцеллюлозу, с одним ядром и двумя покровными слоями, который содержит в ядре:

A) 30-98 вес.% частиц лигноцеллюлозы;

B) 1-25 вес.% вспененных частиц пластмассы с насыпной плотностью в интервале от 10 до 150 кг/м³;

C) 1-50 вес.% одного или нескольких связующих веществ, выбираемых из группы, состоящей из аминопластовой смолы, фенопластовой смолы и органического изоцианата как минимум с двумя изоцианатными группами;

а в покровных слоях:

Ε) 70-99 вес.% частиц лигноцеллюлозы и

Е) 1-30 вес.% одного или нескольких связующих веществ, выбираемых из группы, состоящей из аминопластовой смолы, фенолформальдегидной смолы и органического изоцианата как минимум с двумя изоцианатными группами, отличающийся тем, что частицы лигноцеллюлозы покровных слоев Е содержат как минимум 25 вес.% содержащих лигноцеллюлозу стружек и что вспененные частицы пластмассы В негомогенно распределены в ядре так, что весовое отношение X в пересчете на сухую массу вспененных частиц пластмассы В и частиц лигноцеллюлозы А во внешних областях ядра отличается от весового отношения Υ

- 12 027632 вспененных частиц пластмассы В и частиц лигноцеллюлозы А во внутренней области ядра.
2. Материал, содержащий лигноцеллюлозу, с одним ядром и двумя покровными слоями по п.1, который дополнительно содержит в ядре Ό) 0,1-10 вес.% добавок и/или дополнительно содержит в покровных слоях О) 0,1-10 вес.% добавок.
3. Способ получения материала, содержащего лигноцеллюлозу, по п.1 или 2, при котором смешивают компоненты для покровных слоев и компоненты для ядра, отличающийся тем, что производят негомогенную смесь компонентов А и В за счет того, что материал для ядра насыпают таким образом, что образуется негомогенная смесь компонентов А и В.
4. Способ получения материала, содержащего лигноцеллюлозу, по п.3, отличающийся тем, что получают негомогенную смесь компонентов А и В в результате того, что различные смеси с различными соотношениями А и В насыпают последовательно.
5. Способ получения материала, содержащего лигноцеллюлозу, по п.3 или 4, отличающийся тем, что негомогенную смесь компонентов А и В получают в результате сепарированного насыпания смеси, содержащей А, В, С и Ό.
6. Применение материала, содержащего лигноцеллюлозу, по п.1 или 2 для изготовления плит для производства мебели, для ламинатных полов и для строительных материалов.