ES2378550T3 - Métodos de preparación de productos laminados - Google Patents
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Abstract
Metodo de preparacion de un producto laminado que comprende las etapas de: (a) proporcionar una composicion que comprende particulas de madera y un aglutinante;(b) proporcionar al menos una estera de material textil no tejido, siendo la estera de material textil no tejido una estera de material textil no tejido en estado en fase "B" que comprende fibras unidas entre si con un aglutinante de resina que solo esta parcialmente curado;(c) formar una estera compuesta usando la composicion y la estera de material textil no tejido, comprendiendo la estera compuesta:(1) una estera formada a partir de la composicion, teniendo la estera una primera cara y una segunda cara;y (2) la estera de material textil no tejido que esta en contacto con la primera cara de la estera formada a partir de la composicion; y (d) someter la estera compuesta a calor y presion suficientes para formar un producto laminado que comprende un panel de producto de madera que tiene una primera cara, una segunda cara y bordes con la estera de material textil no tejido adherida a la primera cara del panel de producto de madera.
Description
Metodos de preparacion de productos laminados
Antecedentes de la invención
La presente invencion se refiere a metodos de preparacion de productos laminados que comprenden un panel de producto de madera con al menos una estera de material textil no tejido adherida al mismo.
Se conoce la fabricacion paneles de producto de madera compuestos a partir de particulas de madera y aglutinante usando presion y calor elevados. En general, tales paneles de producto de madera, incluyendo paneles de tablero de virutas orientadas (aSB), tablero de particulas, madera aglomerada, tablero de fibra, etc., se producen usando particulas (por ejemplo, en la forma de astillas, virutas, fibras, escamas, obleas, hebras, etc.) que estan mezcladas con un aglutinante para formar una composicion. Entonces, la composicion se forma en una estera que se comprime usando un rodillo o prensa calentada para producir un articulo terminado tal como un tablero. El documento DE-A-2.200.284 da a conocer un metodo para fabricar un producto laminado en el que se prensan juntas una composicion de lana de madera/aglutinante y una estera de fibra de vidrio no tejida y se curan en presencia de calor. El documento GB-A-990,361 da a conocer un metodo para fabricar un producto laminado que tiene un nucleo fuera de una carga y un aglutinante resinoso parcialmente condensado intercalado entre dos capas de materiales laminados. Tambien se conoce la fabricacion de laminados de productos de madera y esteras de fibra de vidrio. Por ejemplo, la patente estadounidense n.D 6.331.339 describe metodos de preparacion de una estera de fibra de vidrio especialmente util para la union a madera que contiene fibras de vidrio y una resina en fase "B" y tambien describe un metodo de preparacion de laminados de producto de madera y madera usando la estera sin ningun otro adhesivo. Seria deseable proporcionar metodos mejorados de preparacion de laminados de productos de panel de madera compuestos y esteras de material textil no tejido.
Sumario de la invención
En un aspecto, se proporciona un metodo de preparacion de un producto laminado. El metodo es tal como se define en la reivindicacion 1. Aspectos adicionales del metodo de preparacion de un producto laminado se definen en las reivindicaciones 2 a 10.
La figura 1 ilustra los resultados de someter a prueba, para determinar diversas propiedades, cuatro tipos de tableros de prueba que comprenden tablero de virutas orientadas con diferentes revestimientos de estera de material textil no tejido asi como un control de aSB tal como se explica a continuacion. Los tableros de prueba se prepararon usando una aplicacion en una etapa de calor y presion. La figura 2 ilustra un sumario de los resultados de la prueba de la figura 1. La figura 3 ilustra los resultados de la prueba de resistencia para tableros que comprenden aSB con revestimientos de estera de vidrio que se prepararon usando aglutinante de alcohol furfurilico-formaldehido (FAF) con un repelente de agua anadido (denominado en la figura "potenciado"). La figura tambien ilustra resultados comparativos para un control de aSB ("control") que se sometio a prueba asi como los patrones minimos de la asociacion canadiense de normalizacion (GSA) ("patron") para aSB para cada una de las pruebas. La figura 4 ilustra los resultados de la prueba de resistencia a la humedad para tableros que comprenden aSB con revestimientos de estera de vidrio preparados usando aglutinante FAF y un repelente de agua (potenciado). La figura tambien ilustra resultados comparativos para un control de aSB (control) que se sometio a prueba asi como los patrones minimos de la asociacion canadiense de normalizacion (GSA) (patron) para aSB para cada una de las pruebas. La figura 5 ilustra los resultados de la prueba de resistencia para tableros que comprenden aSB con revestimientos de estera de vidrio que se prepararon usando aglutinante de fenol-formaldehido (PF) (potenciado). La figura tambien ilustra los valores comparativos de control y patron indicados en la figura 3.
La figura 6 ilustra los resultados de la prueba de resistencia a la humedad para tableros que comprenden aSB con revestimientos de estera de vidrio preparados usando aglutinante PF (potenciado). La figura tambien ilustra los valores comparativos de control y patron indicados en la figura 4.
La figura 7 ilustra los resultados de la prueba de resistencia para tableros que comprenden aSB con revestimientos de estera no tejida hilada de poliester que se prepararon usando aglutinante PF (potenciado). La figura tambien ilustra los valores comparativos de control y patron indicados en la figura 3.
La figura 8 ilustra los resultados de la prueba de resistencia a la humedad para tableros que comprenden aSB con revestimientos de estera no tejida hilada de poliester que se prepararon usando aglutinante PF (potenciado). La figura tambien ilustra los valores comparativos de control y patron indicados en la figura 4.
La figura 9 ilustra los resultados de la prueba de resistencia para tableros que comprenden aSB con revestimientos de estera de vidrio que se prepararon usando aglutinanteFAF(potenciado). La figuratambien ilustra los valores comparativos de control y patron indicados en la figura 3.
La figura 10 ilustra los resultados de la prueba de resistencia a la humedad para tableros que comprenden aSB con revestimientos de est era de vi drio preparados usando aglutinante F AF. La f igura tambien ilustra los valores comparativos de control y patron indicados en la figura 4.
La presente invencion se refiere a metodos de preparacion de productos laminados que comprenden un panel de producto de madera con al menos una estera de material textil no tejido adherida al mismo tal como se describe en las reivindicaciones.
Metodos
En general, los metodos de preparacion de los productos laminados comprenden fijar al menos una estera de material textil no tejido, tal como se define adicionalmente en las reivindicaciones, a una cara del panel de producto de madera durante la fabricacion del panel de producto de madera usando una aplicacion en una etapa de calor y presion (por ejemplo, usando una prensa calentada con un par de placas o un molde calentado para aplicar presion y calor elevados). Los metodos implican aplicacion de calor y presion suficientesauna estera compuesta que comprende un panel de producto de madera preformado y al menos una estera de material textil no tejido, tal como se define adicionalmente en las reivindicaciones, para formar un producto laminado completado.
Los paneles de producto de madera preformados comprenden particulas de madera y aglutinante, y tambien pueden incluir otras particulas no de madera y otros aditivos. El panel preformado se forma poniendo en contacto particulas de m adera (y cu alquier ot ra par ticula tales como particulas celulosicas distintas de m adera o particulas no celulosicas) con un aglutinante (por ejemplo, mezclando, pulverizando, etc.) para formar una mezcla o composicion. Tambien puede anadirse cualquier aditivo adicional con o a la mezcla. La cantidad de aglutinante que va a mezclarse con las particulas de madera (y cualquier otra particula o aditivo) puede variar basandose en variables tales como el tipo, tamano, contenido de humedad, y fuente de las particulas usadas, el aglutinante que se usa, y otras variables. Entonces, la composicion (es decir, la mezcla de particulas, aglutinante, y cualquier otro aditivo) se forma en una estera de una unica capa o de multiples capas con las particulas (o solo las particulas de madera) en la estera (o en capas individuales de una estera de multiples capas) orientadas o no orientadas. La estera puede estar formada de diversas maneras, y el espesor de la estera puede variar.
Gon el fin de formar un producto laminado durante la fabricacion del panel de producto de madera (en lugar de tras la finalizacion del panel), se forma una estera compuesta usando al menos una estera de material textil no tejido, tal como se define adicionalmente en las reivindicaciones, y la composicion que comprende particulas de madera y un aglutinante. La estera compuesta comprende (1) una estera formada a partir de la composicion que tiene una primera cara y una segunda cara y (2) la estera de material textil no tejido, tal como se define adicionalmente en las reivindicaciones, que esta en contacto con la primera cara de la estera formada a partir de la composicion. Guando se usan dos esteras de material textil no tejido con la composicion para formar la estera compuesta, la estera compuesta puede comprender (1) una estera formada a partir de la composicion que tiene una primera cara y una segunda ca ra, (2 ) una pr imera estera de m aterial t extil no t ejido, tal co mo se def ine a dicionalmente en las reivindicaciones, que esta en contacto con la primera cara de la estera formada a partir de la composicion, y (3) una segunda estera de material textil no tejido que esta en contacto con la segunda cara de la estera formada a partir de la composicion. La estera co mpuesta puede formarse formando la estera a partir de la composicion y luego poniendo en contacto la al menos una estera de material textil no tejido, tal como se define adicionalmente en las reivindicaciones, con una de las caras de la estera formada a partir de la composicion, o la estera compuesta puede formarse formando la estera a partir de la composicion mientras la composicion esta en contacto con la al menos una estera de material textil no tejido, tal como se define adicionalmente en las reivindicaciones, de tal manera que la estera de material textil no tejido esta en contacto con una cara de la estera resultante formada a partir de la composicion. Despues de formarse, la estera compuesta se somete a calor y presion suficientes para formar un producto laminado que comprende un panel de producto de madera que tiene una primera cara, una segunda cara, y bordes (preparados a partir de la estera formada a partir de la composicion) y la estera o esteras de material textil no tejido adheridas a la cara o caras del panel de producto de madera. Es decir, la estera compuesta se somete a calor y presion suficientes para formar el panel de producto de madera completado/curado a partir de la estera formada a partir de la composicion asi como para adherir la estera no tejida al mismo. Por tanto, se usa solo una aplicacion de calor y presion, en lugar de formar el panel de producto de madera usando una primera aplicacion de calor y presion y luego realizar una segunda aplicacion de calor y presion para adherir una estera de material textil no tejido al panel. Los tiempos de prensado, temperaturas, y presiones usados para formar los productos laminados pueden variar dependiendo de la densidad y espesor deseados de los productos, el tamano y tipo de particulas usadas en la composicion, los aglutinantes que usan, la estera compuesta, asi como otros factores variables.
La al menos una estera de material textil no tejido usada en los metodos comprende una estera de material textil no tejido en fase "B". La estera de material textil no tejido en fase "B" en la estera compuesta, normalmente no necesita aglutinante o adhesivo adicional para adherir la estera no tejida al panel de producto de madera durante la aplicacion de calor y presion en una etapa (aunque tal aglutinante o adhesivo adicional puede usarse si se desea); la presion y calor a los que se somete la estera compuesta son suficientes para completar el curado del aglutinante en la estera no tejida en fase "B" y adherir la estera no tejida al panel de producto de madera completado/curado.
El adhesivo o aglutinante adicional puede anadirse entre la estera formada con la composicion (es decir, la estera quecomprendeparticulasde maderay aglutinante) y laestera dematerial textilnotejido, puede anadirseala composicion antes de formar la estera con la composicion, o puede anadirse a la estera de material textil no tejido.
Se conocen metodos de preparacion de paneles de producto de madera tales como tablero de virutas orientadas (aSB), incluyendo los equipos usados en los mismos. Tales metodos y equipos pueden usarse en los presentes metodos, con la etapa anadida de formar una estera compuesta usando al menos una estera de material textil no tejido tal como se explico anteriormente. Se describen metodos para preparar tableros de virutas orientadas en publicacion de solicitud de patente estadounidense n.D 2003/0026942.
Paneles de producto de madera
Los paneles de producto de madera de los productos laminados formados por los metodos tienen normalmente una primera cara, una segunda cara y bordes, y tales paneles pueden estar en la forma de tableros, vigas u otras formas y pueden ser planos, no planos, conformados, etc. Tal como se usa en el presente documento, un "panel de producto de madera" significa un panel que comprende particulas de madera unidas juntas con un aglutinante con calor y presion.
Las particulas de madera de los paneles pueden estar en cualquier forma incluyendo, pero sin limitarse a, astillas, virutas, fibras, escamas, obleas, hebras y combinaciones de las mismas. Las particulas de madera pueden derivarse de cualquier fuente de madera. Enalgunas realizaciones, los paneles de producto de madera usados con los productos laminados solo incluyen particulas de madera. En otras realizaciones, los paneles de producto de madera pueden co nstruirse de manera sustancialmente total d e particulas de m adera, pero t ambien pu eden i ncluirse algunas particulas distintas de madera. Enrealizaciones adicionales, los paneles de producto de madera pueden construirse de una mayoria de particulas de madera, pero tambien pueden incluir una minoria de particulas distintas de madera. Las particulas distintas de madera que pueden incluirse en los paneles de producto de madera incluyen particulas celulosicas distintas de madera derivadas de fuentes tales como, por ejemplo, paja, corteza, canamo, bagazo, lino, cascaras de nuez, etc., y tambien incluyen particulas no celulosicas tales como, por ejemplo, particulas de vidrio, mica, caucho, y plastico. Los paneles de producto de madera tambien pueden incluir otros aditivos incluyendo, pero sin limitarse a, cera, conservantes y agentes de desmoldeo.
El aglutinante usado para unir las particulas de madera (asi como cualquier otra particula) del panel entre si puede ser cualquier agente de union que une las particulas entre si para formar el panel de producto de madera cuando se someten a calor y presion. Los aglutinantes tipicos para paneles de producto de madera incluyen resinas tales como resina de fenol-formaldehido, resina de urea-formaldehido, resina de melamina-formaldehido, y similares. atros aglutinantes que pueden usarse incluyen aglutinantes de poliisocianato y diisocianato tales como, por ejemplo, aglutinante de diisocianato de difenilmetano (MDI). Tambien pueden usarse mezclas de diferentes aglutinantes.
Esteras de material textil no tejido
Las esteras de material textil no tejido usadas para formar los productos laminados comprenden fibras unidas entre si con un aglutinante. En algunas realizaciones, las esteras no tejidas pueden consistir en fibras y aglutinante, y en otras realizaciones las esteras no tejidas pueden incluir aditivos adicionales, tales como pigmentos, colorantes, retardadores de la llama, agentes resistentes al agua, y/u otros aditivos. Los agentes resistentes al agua (es decir, repelentes de agua) que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, melamina estearilada, fluorocarbonos, ceras, asfalto, silicona organica, caucho y poli(cloruro de vinilo).
Las fibras de las esteras no tejidas pueden comprender fibras de vidrio, fibras de poliester (por ejemplo, fibras no tejidas hiladas de poliester), fibras de poli(tereftalato de etileno) (PET), otros tipos de fibras sinteticas (por ejemplo, nailon, polipropileno, etc.), fibras de carbono, fibras de ceramica,fibras de metal, o mezclas de las mismas. Las fibras en las esteras no tejidas pueden consistir completamente en uno de los tipos previamente mencionados de fibras o pueden comprender uno o mas de los tipos previamente mencionados de fibras junto con otros tipos de fibras tales como, por ejemplo, fibras celulosicas o fibras derivadas de celulosa. Las fibras usadas pueden elegirse para conferir caracteristicas particulares. Por ejemplo, cubriendo uno o ambos lados con una estera compuesta principalmente por fibras inorganicas potencia la resistencia al fuego y reduce la propagacion de la llama. La estera no tejida tambien puede reforzarse dentro de si misma o sobre la superficie con refuerzo en forma de caja, diagonal
o hebras paralelas. Estos refuerzos adicionales pueden comprender hilo de vidrio, filamentos de plastico o metal.
Las fibras pueden tener diversos diametros y longitudes de fibra dependiendo de la resistencia y otras propiedades deseadas en la estera. Guando se usan fibras de poliester, se prefiere que el denier de una mayoria de las fibras este en el intervalo de 3 a 5. Guando se usan fibras de vidrio, se prefiere que una mayoria de las fibras de vidrio tengan diametros en el intervalo de 6 a 23 micrometros, mas preferiblemente en el intervalo de desde 10 hasta 19 micrometros, incluso mas preferiblemente en el intervalo de 11 a 16 micrometros. Las fibras de vidrio pueden ser cualquier tipo de vidrio incluyendo vidrio E, vidrio G, vidrio T, vidrio S y otros tipos de vidrio con buena resistencia y durabilidad en presencia de humedad.
Pueden usarse diversos aglutinantes para unir las fibras entre si. Normalmente, se eligen aglutinantes que pueden ponerse en disolucion acu osa o latex en emulsion y que s on solubles en ag ua. Tal c omo se e xplica mas completamente a continuacion, los aglutinantespueden curarse cuando se forman las esteras no tejidasolos aglutinantes pueden estar en fase "B" (es decir, solo parcialmente curados). Guando el aglutinante en una estera no tejida estara en fase "B", los aglutinantes preferiblemente se unen bien a la madera. Los ejemplos de aglutinantes que pueden usarse para formar esteras no tejidas con aglutinante en fase "B" incluyen, pero no se limitan a, una resina a base de alcohol furfurilico, una resina de fenol-formaldehido, una resina de melamina-formaldehido y mezclas de las mismas. Guando las esteras se formaran completamente (es decir, el aglutinante no estara en fase "B"), los aglutinantes pueden i ncluir, pero no se l imitan a, urea-formaldehido, m elamina-formaldehido, fenolformaldehido, compuestos acrilicos, poli(acetato de vinilo), compuesto epoxidico, poli(alcohol vinilico), o mezclas de los mismos. Los aglutinantes tambien pueden elegirse de tal manera que el aglutinante este sea "libre d e formaldehido", lo que significa que el aglutinante esencialmente no contiene formaldehido (es decir, el formaldehido no es esencial, pero puede estar presente como una impureza en cantidades traza). El aglutinante que puede usarse para proporcionar esteras no tejidas libres de formaldehido incluye, pero no se limita a, poli(alcohol vinilico), carboximetilcelulosa, lignosulfonatos, gomas de celulosa, o mezclas de los mismos. El aglutinantedeestera no tejida tambien puede incluir un eliminador de formaldehido, que se conoce. El uso de eliminadores de formaldehido en el aglutinante ralentiza drasticamente la tasa de liberacion de formaldehido que puede medirse del producto.
De manera similar, el agl utinante no tejido puede incluir aditivos antimicrobianos. Ejemplos de materiales antimicrobianos adecuados incluyen 2 -pirimidintiol-1-oxido de zi nc; 1 -[2-(3,5-diclorofenil)-4-propil-[1,3]dioxo-lan-2ilmetil]-1H-[1,2,4]triazol; 4,5-dicloro-2-octil-isotiazolidin-3-ona; 2-octil-isotiazolidin-3-ona; 5-cloro-2-(2,4-dicloro-fenoxi)feno-1,2-tiazol-4-il-1H-benzoimidazol; 1 -(4-cloro-fenil)-4,4-dimetil-3-[1,2,4]triazol-4-ilmetil-pentan-3-ol; 10, 10'oxibisfenoxarsino; 1-(diyodo-metanosulfonil)-4-metil-benceno y mezclas de los mismos. Encapsulando o recubriendo la superficie de las dos superficies del panel de madera con capas antimicrobianas el producto entero se vuelve mas resistente al moho y mildiu. Las capas tambien pueden incluir un aditivo tal como boratos que resisten termitas u otras plagas y proporcionan resistencia al fuego adicional.
Las esteras de material textil no tejido pueden prepararse con razones variables de la cantidad de fibra con respecto a la cantidad de aglutinanteen laestera. En las esteras en fase "B", es preferible que las esterascontengan aproximadamente el 25-75 por ci ento en pes o d e fibras y aproximadamente el 15-75 por ci ento e n p eso de aglutinante, mas preferiblemente el 30-60 por ciento en peso de fibras y el 40-70 por ciento en peso de aglutinante. En esteras preparadas a p artir de aglutinante libre d e f ormaldehido, se pr efiere que las esteras contengan aproximadamente el 93-99,5 por ciento en peso de fibras y aproximadamente el 0,5-4 por ciento en peso de aglutinante. Sin embargo, pueden usarse otras razones de fibra conrespecto a aglutinante en las esteras para esteras en fase "B".
Las esteras de material textil no tejido tambien pueden fabricarse para tener espesores variables. Los espesores tipicos para las esteras oscilan entre 0,05 cm (0,020 pulgadas) y 0,32 cm (0,125 pulgadas), aunque pueden usarse esteras mas espesas y mas delgadas.
Las esteras no t ejidas pueden i ncluir ad icionalmente un r ecubrimiento para conferir resistencia al a gua ( o impermeabilidad), resistencia a la llama, resistencia a los insectos, resistencia al moho, una superficie lisa, friccion de superficie aumentada o reducida, estetica deseable, y/o otras modificaciones de superficie. Los recubrimientos que pueden usarse para impermeabilizar incluyen recubrimientos impermeables organicos tales como asfalto, silicona organica, caucho y poli(cloruro de vinilo). Los recubrimientos estan preferiblemente sobre el lado exterior de las esteras (es decir, lado que no esta unido al producto de lamina de madera).
Puede usarse cualquier metodo para preparar esteras de material textil no tejido para proporcionar las esteras. Se conocen bi en pr ocedimientos para preparar esteras de material t extil no t ejido. Las pat entes est adounidenses n.os 4.112.174, 4.681.802 y 4.810.576 describenmetodos de preparacion de esteras de material textil de vidrio no tejido. Se describen metodos de preparacion de esteras no tejidas en fase "B" en laspatentes estadounidenses n.os 5.837.620; 6.331.339; y 6.303.207 y la publicacion de solicitud de patente estadounidense n.D 2001/0021448. Se describen metodos de preparacion de esteras no tejidas usando aglutinantes libres de formaldehido en la publicacion de solicitud de patente estadounidense n.D 2003/0008586.
Una tecnicapara preparar las esteras no tejidasque puede usarse es formar una suspension acuosa diluida de fibras y depositar la suspension sobre un alambre de formacion de tamiz en movimiento inclinado para extraer el agua d e la su spension y formar una est era f ibrosa n o t ejida h umeda, en m aquinas como u na Hydroformer™ fabricada por Voith--Sulzer de Appleton, Wis., o una Deltaformer™ fabricada por Valmet/Sandy Hill de Glenns Falls,
N.Y. Tras formar una banda a partir de la suspension fibrosa, se transfiere la estera sin unir, humeda, a un segundo tamiz en movimiento que discurre a traves de una estacion de saturacion de aplicacion de aglutinante en la que se aplica el a glutinante en la disolucion a cuosa a la e stera. La di solucion de aglutinante ac uosa se apl ica preferiblemente usando un recubridor de cortina o un aplicador de inmersion y compresion. Se retira el exceso de aglutinante, y se transfiere la estera humeda a una cinta de horno en movimiento que discurre a traves de un horno por conveccion en el que se seca la estera humeda, no unida, y se cura, uniendo las fibras entre si en la estera. Se cura la estera solo hasta una fase "B". En el horno de secado y curado se calienta la estera hasta temperaturas de hasta aproximadamente 176,67DG (350 grados F), pero esto puede variar desde aproximadamente 98,89DG (210 grados F) hasta tan alta como cualquier temperatura que no deteriorara el aglutinante o, cuando se desea un curado en fase "B", hasta tan alta como cualquier temperatura que no curara el aglutinante mas alla de un curado de fase "B". El tiempo de tratamiento a estas temperaturas puede ser durante periodos que habitualmente no superan 1 o 2 minutos y frecuentemente menos de 40 segundos. Guando se cura el aglutinante hasta una fase "B", cuanto menor es la temperatura que se usa para el curado, mas largo es el tiempo requerido para alcanzar el curado de fase "B", aunque normalmente se selecciona una temperatura de tal manera que el aglutinante alcanzara el curado en fase "B" en no mas de algunos segundos.
Las esteras de material textil no tejido que van a usarse en los productos laminados pueden elegirse de tal manera que proporcionan resistencia al agua, resistencia a moho y mildiu, resistencia (por ejemplo, resistencia a la puncion
o resistencia a la flexion), estabilidad dimensional, y/o resistencia a la llama anadida o aumentada del producto laminado en comparacion con los paneles de producto de madera de los productos laminados solos. Es decir, puede(n) elegirse la(s) estera(s) de material textil no tejido de tal manera que una o mas de estas propiedades en el producto laminado es mayor que la del panel de producto de madera del producto laminado sin la una o mas esteras de material textil no tejido adheridas al panel de producto de madera.
Ademas, las esteras de material textil no tejido que van a usa rse en los productos laminados tambien pueden elegirse de tal manera que proporcionan resistencia aumentada (por ejemplo, resistencia a la flexion), estabilidad dimensional aumentada, resistencia al agua aumentada, resistencia al moho aumentada, resistencia a la llama aumentada y/o peso reducido al producto laminado en comparacion con un panel de producto de madera del mismo tipo usado en el producto laminado con dimensiones comparables a las del producto laminado completado (es decir, el mismo tamano del producto laminado).
La invencion se explicara adicionalmente mediante el siguiente ejemplo ilustrativo que pretende no ser limitativo.
Se fabricaron diversos tipos de tableros de prueba usando una aplicacion en una etapa de calor y presion a una estera compuesta que comprendia una estera formada a partir de una composicion intercalada entre dos esteras de material textil no tejido. En resumen, los tableros de prueba resultantes comprendian un tablero de virutas orientadas con esteras de material textil no tejido adheridas a ambas caras del tablero. Se sometieron a prueba los tableros de prueba con el fin de medir su resistencia y resistencia a la humedad. Se uso tablero de virutas orientadas (aSB) sin esteras de material textil no tejido como control y se sometio a prueba para determinar las mismas propiedades que los tableros de prueba.
A. Tableros
Se sometieron a prueba los siguientes tipos detableros, con el numero detablerosfabricadosindicados entre parentesis tras la descripcion del tipo de tablero:
- (1)
- aSB con revestimientos de estera de vidrio preparado usando alcohol furfurilico-formaldehido (3 tableros fabricados);
- (2)
- aSB con revestimientos de estera de vidrio preparado usando alcohol furfurilico-formaldehido con repelente de
agua estearilado anadido al aglutinante (2 tableros fabricados);
- (3)
- a SB co n revestimientos de est era d e vi drio preparado usando aglutinante f enol-formaldehido (2 tableros
fabricados);
5
- (4)
- aSB con revestimientos de estera no tejida hilada de poliester preparado usando aglutinante fenol-formaldehido (2 tableros fabricados); y
- (5)
- aSB sin revestimiento de estera no tejida (es decir, el control) (2 tableros fabricados).
10 Se formaron las esteras no tejidas en fase "B" usadas para los tableros usando un procedimiento de laminacion en humedo convencional. El peso de resma de las esteras de vidrio usadas con las muestras de prueba fue de 2721,56 gramos/9,29 m2 (6 libras/100 pies2), con las esteras preparadas con aproximadamente el 60� de aglutinante y el 40� de fibras. Las fibras de vidrio usadas en las esteras de vidrio fueron fibrasde vidrio E que
15 tenian diametros de fibrapromedio de 16micrometros yuna longitudpromediode 1pulgada. En las esteras de vidrio con repelente de agua estearilado anadido al aglutinante, se prepararon las esteras con aproximadamente el 40� de fibras,el 56� de aglutinante, y el 4� de repelente de agua. El peso deresma delas esteras no tejidas hiladas de poliester fue de 120 g/m2, con el aglutinante fenol-formaldehido aplicado a 1360,78 gramos/9,29 m2 (3 libras/100 pies2). La fibra no tejida hilada de poliester usada en las esteras tenia un denier de aproximadamente
20 4 dpf.
Se prepararon los tableros de prueba y lostableros control de tablero de virutas orientadasusando una caja de formacion de 86,36 cm x 86,36 cm (34" x 34"). Para formar los tableros control de aSB, se conformo manualmente la composicion de hebras de madera y aglutinante en esteras usando la caja de formacion. Para formar los tableros
25 laminados de prueba, se conformo manualmente la composicion de hebras de madera y aglutinante y las esteras no tejidas en fase " B" en esteras compuestas usando la ca ja d e f ormacion. Entonces, se pr ensaron l as esteras conformadas manualmente usando un ciclo de prensado aSB tipico. Todos los parametros se basaron en valores comerciales de aSB tipicos tal como se resume en la tabla a continuacion.
- Dimensiones objetivo (cm) (pulgadas)
- 71,12 cm x 71,12 cm x 1,11 cm (28 x 28 x 0,437 pulgadas)
- Densidad objetivo (�g/28,32 litros) (libras/pies3)
- 17,69 �g/28,32 litro (39,0 libras/pies3)
- Gonstruccion de la estera
- arientada
- �azon cara/nucleo - 50/50
- Tipo de resina
- Gara: Fenol-formaldehido liquido Nucleo: resina de isocianato (MDI)
- Tipo de cera
- Gera parafinica residual, solidos al 1�
- Temperatura de prensa DG (grados Fahrenheit)
- 204,44DG (400 grados Fahrenheit)
30 Se prensaron los paneleshastaobtener el espesor objetivo de 1,11 cm (0,437"). Se prensaron los panelesdurante aproximadamente 150 segundosa una temperatura de prensa de 204,44DG (400DF). Se recortaronlos tableros resultantes a aproximadamente 71,12 cm x 71,12 cm (28" x 28").
35 B. Mediciones
Se midieron cada tipo de tablero de prueba y los tableros control para determinar las siguientes propiedades con el fin de evaluar la resistencia y resistencia a la humedad, con el numero de muestras por tablero que se sometieron a prueba indicado entre parentesis tras la descripcion de la prueba:
(1) modulo de ruptura (Ma�) en la direccion paralela del aSB (Ma� para), medido en libras por pulgada cuadrada (psi) (3 muestras por tablero sometido a prueba);
(2) modulo de ruptura en la direccion perpendicular del aSB (Ma� perp), medido en psi (3 muestras por tablero 45 sometido a prueba);
(3) modulo de elasticidad (MaE) en la direccion paralela del aSB (MaE para), medido en psi (3 muestras por tablero sometido a prueba);
50 (4) modulo de elasticidad en la direccion perpendicular del aSB (MaE perp), medido en psi (3 muestras por tablero sometido a prueba);
(5) union interna, medida en psi (6 muestras por tablero sometido a prueba);
55 (6) durabilidad de la union en la direccion paralela del aSB medida como el modulo de ruptura tras 2 horas de ebullicion de una muestra de un tablero, medida en psi (3 muestras por tablero sometido a prueba);
- (7)
- durabilidad de la union en la direccion perpendicular del aSB medida como el modulo de ruptura tras 2 horas de ebullicion de una muestra de un tablero, medida en psi (3 muestras por tablero sometido a prueba);
- (8)
- porcentaje de hinchado de espesor tras 24 horas de remojo de una muestra de un tablero en agua (2 muestras por tablero sometido a prueba);
- (9)
- absorcion de agua tras 24 horas de remojo de una muestra de un tablero en agua, medido como porcentaje (2 muestras por tablero sometido a prueba);
- (10)
- expansion lineal en la direccion paralela del aSB desde el secado en horno hasta la saturacion usando un remojo a presion de vacio, medida como porcentaje (2 muestras por tablero sometido a prueba);
- (11)
- expansion lineal en la direccion perpendicular del aSB desde el secado en horno hasta la saturacion usando un remojo la presion de vacio, medida como porcentaje (2 muestras por tablero sometido a prueba); y
- (12)
- transmision de vapor de agua, medida en perm (2 muestras por tablero sometido a prueba).
Se evaluaron cada una de las propiedades (1)-(11) indicadas anteriormente usando la norma de pruebas de la asociacion canadiense de normalizacion (GSA) 0437.1-93. Se midio la transmision de vapor de agua (es decir, la propiedad (12) anterior) usando el metodo de prueba de la norma ASTM E96.
G. �esultados
Se muestran los resultados de las mediciones de las propiedades de los diversos tableros en la figura 1. La figura 1 indica los resultados de las pr uebas, la desviacion est andar (DE) de las pruebas, y una i ndicacion de si los resultados para cada tipo de tablero mejoraron frente a la muestra control (es decir, linea de base aSB) a un nivel estadisticamente significativo (es decir, un nivel de confianza del 95�) usando la prueba de la t de Student (se proporcionaron indicaciones como verdadero o falso). La figura 1 tambien incluye una indicacion para las pruebas del modulo de ruptura (Ma�) y del modulo de elasticidad (MaE) de si la reduccion en la variacion entre los resultados para cada tipo de tablero y la variacion de los resultados para los tableros de muestra control (es decir, linea de base aSB) para estas pruebas era estadisticamente significativa con un nivel de confianza del 95� usando una prueba de la Ghi cuadrado (se proporcionaron indicaciones como verdadero o falso, siendo verdadero una indicacion de que se redujo la variacion en los resultados de la prueba a un nivel estadisticamente significativo en comparacion con la variacion en los tableros control de aSB). Finalmente, la figura 1 tambien indica algunas de las pruebas del patron de GSA minimo para aSB.
Los resultados ilustran resistencia y resistencia a la humedad aumentadas en los tableros de prueba. La figura 2 resume los resultados que muestran las mejoras estadisticamente significativas que se realizaron a la resistencia al agua y resistencia a la fuerza perpendicular en los tableros de prueba frente a los tableros control aSB.
Las figuras 3-10 ilustran los resultados de la prueba de resistencia y resistencia a la humedad para los tableros de prueba. Las descripciones de prueba indicadas en negrita indican aquellas pruebas en las que los tableros de prueba indicados tenian una diferencia estadisticamente significativa de los tableros control al nivel de confianza del 95�.
Claims (10)
- REIVINDICACIONES1. Metodo de preparacion de un producto laminado que comprende las etapas de:
- (a)
- proporcionar una composicion que comprende particulas de madera y un aglutinante;
- (b)
- proporcionar al menos una estera de material textil no tejido, siendo la estera de material textil no tejido una estera de material textil no tejido en estado en fase "B" que comprende fibras unidas entre si con un aglutinante de resina que solo esta parcialmente curado;
- (c)
- formar una estera compuesta usando la composicion y la estera de material textil no tejido, comprendiendo la estera compuesta:
- (1)
- una estera formada a partir de la composicion, teniendo la estera una primera cara y una segunda cara; y
- (2)
- la estera de material textil no tejido que esta en contacto con la primera cara de la estera formada a partir de la composicion; y
- (d)
- someter la estera compuesta a calor y presion suficientes para formar un producto laminado que comprende un panel de producto de madera que tiene una primera cara, una segunda cara y bordes con la estera de material textil no tejido adherida a la primera cara del panel de producto de madera.
-
- 2.
- Metodo segun la reivindicacion 1, en el que la estera compuesta comprende ademas una segunda estera de material textil no tejido que esta en contacto con la segunda cara de la estera formada a partir de la composicion y la etapa (d) da como resultado un producto laminado que comprende el panel de producto de madera con la estera de material textil no tejido adherida a la primera cara del panel y la segunda estera no tejida adherida a la segunda cara del panel.
-
- 3.
- Metodo segun la reivindicacion 1, en el que la estera de material textil no tejido se selecciona del grupo que consiste en una estera no tejida de fibra de vidrio y una estera no tejida de fibra de poliester.
-
- 4.
- Metodo segunla reivindicacion 1,en el que el aglutinante usado para unir las particulas de madera se selecciona del grupo que consiste en resina de fenol-formaldehido, resina de urea-formaldehido, resina de melamina-formaldehido, aglutinante de diisocianato, aglutinante de poliisocianato y mezclas de los mismos.
-
- 5.
- Metodo segun la reivindicacion 1, en el que la estera de material textil no tejido comprende un fungicida, un pesticida, una sustancia ignifuga o mezcla de los mismos.
-
- 6.
- Metodo segun la reivindicacion 1, en el que la estera comprende fibras unidas entre si con un aglutinante libre de formaldehido.
-
- 7.
- Metodo segun la reivindicacion 1, en el que la estera formada a partir de la composicion es una estera de multiples capas, comprendiendo la estera de multiples capas al menos una capa que tiene particulas de madera orientadas.
-
- 8.
- Metodo segunla reivindicacion 1 o 7, en el que el panel de producto de madera establero de virutas orientadas.
-
- 9.
- Metodo segun la reivindicacion 8, en el que la estera de material textil no tejido se selecciona del grupo que consiste en una estera no tejida de fibra de vidrio y una estera no tejida de fibra de poliester.
-
- 10.
- Metodo segun la reivindicacion 9, en el que la estera compuesta comprende ademas una segunda estera de material textil no tejido que esta en contacto con la segunda cara de la estera formada a partir de la composicion y la etapa (d) da como resultado un producto laminado que comprende el panel de producto de madera con la estera de material textil no tejido adherida a la primera cara del panel y la segunda estera no tejida adherida a la segunda cara del panel.
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