FI114462B - Veden- ja tulenkestäviä materiaaleja ja menetelmiä niiden valmistamiseksi - Google Patents

Description

114462

Veden- ja tulenkestäviä materiaaleja ja menetelmiä niiden valmistamiseksi

Keksinnön tausta 5 Esillä oleva hakemus on osittain jatkoa hakemuksel le sarjanumero 08/141 965, jätetty 28. lokakuuta 1993.

Esillä oleva keksintö koskee veden- ja tulenkestoi-sia materiaaleja ja menetelmiä niiden valmistamiseksi. Esillä oleva keksintö koskee myös koostumuksia, joita käy-10 tetään antamaan veden- ja tulenkestoa suurelle joukolle selluloosamateriaaleja mukaanlukien puupohjaiset kuidut ja hiukkaset, selluloosahiutaleet, puusäikeet ja orgaaniset j ätetuotteet.

Luonnonpuulla, puuhiukkasilla, kuiduilla ja las-15 tuilla on monia toivottuja ominaisuuksia ja tästä syystä niitä käytetään yleisesti puukomposiittirakennusmateriaa-leissa. Näillä rakennusmateriaaleilla on kuitenkin tiettyjä haittoja tai epäkohtia. Erityisesti puupohjaisilla tuotteilla ei ole vain luontaista palavuutta, vaan myös 20 taipumus paisua, kun ne joutuvat altiiksi kosteudelle.

Tämä paisuminen aiheuttaa koheesio- ja rakennuslujuuden : menetystä, mikä puolestaan rajoittaa tällaisten rakennema- j‘. teriaalien käyttöaluetta.

:\ Lisäksi johtuen vanerin valmistuksessa käytetyn * > · ; 25 viilulaatuisen sahatavaran käytettävissä olevien varojen » · merkittävästä pienenemisestä tällaisen viilun hinta on kohonnut dramaattisesti. Tämä on johtanut taloudelliseen *·* * välttämättömyyteen käyttää "jäte"-lisätuotteita, kuten havupuu- ja lehtipuuhiukkasia, -lastuja, -hiutaleita ja 30 kuituja rakennusmateriaalien (esim. seinäpaneelien, lat- : : tiapäällysteiden, seinälevyjen, korvikesahatavaran, sisä- kattopaneelien, ulkokatteen ja ovien) valmistukseen.

Valmistusprosessien parannukset ovat johtaneet jossain määrin niiden tuotteiden lujuuden ja dimensiostabii-: 35 lisuuden paranemiseen, joita valmistetaan puujätekuidusta 2 114462 ja orgaanisista sivutuotemateriaaleista, joita käytetään nykyään rakennus- ja teollisuustuotteiden suuren joukon valmistukseen. Tällaisia tuotteita ovat esimerkiksi säie-orientoitu levy (OSB), keskiraskas kuitulevy (MDF), lastu-5 levy, kuitumatto, puristuslevy, kipsikuitulevy, kuitulevy ja sementtikuitulevy.

Vaikka suuria määriä rakennus- ja teollisuustuotteita valmistetaan maailmanlaajuisesti käyttäen edellä kuvattuja materiaaleja, näiden tuotetyyppien markkinoita 10 ja sovellutuksia voitaisiin edelleen laajentaa, mikäli kaksi pääepäkohtaa näiden orgaanisten ja puusivutuotemate-riaalien käytössä voitaisiin voittaa, nimittäin palonhi-dastavuuden puute ja kosteudesta johtuva epämieluisa paisuminen. Esillä olevaan keksintöön asti kyky parantaa sel-15 laisten materiaalien kuin OSB:n liekinhidastavuutta ja palonkestoa on rajottunut päällysteiden levittämiseen valmiiden OSB-paneelien pinnoille vähäisellä menestyksellä. Kaikkia aikaisempia yrityksiä käsitellä sellaisia materiaaleja kuin OSB-ohutlevyjä tai paneeleja tavanomaisilla 20 paloa hidastavilla kemikaaleilla (kuten paloa hidastavaksi käsiteltyä vaneria) käyttäen fosfaatteja, aluminaatteja ja muita happosuoloja esikäsittelyllä tai painekyllästyksel-lä, on pidetty epoäonnistuneina. Lisäksi tällaisilla mate-:* riaaleilla käsitellyt OSB-paneelit joko menettivät ei-hy- tti . 25 väksyttävän määrän lujuutta mitattuna murtumismodulilla tai menettivät dimensiostabiilisuutensa, mikä ilmeni pai- * · · ;;; sumisena.

• * « ·’ Lisäksi edellä kuvatuilla rakennus- ja teollisuus tuotteilla on yleensä huono termiitinkesto.

...i 30 Näin ollen esillä olevan keksinnön tavoitteena on voittaa edellä kuvatut epäkohdat valmistamalla orgaanisia ja puusivutuoterakenusmateriaaleja, kuten paneeleja, joil-.· , la on merkittävästi vähentynyt palavuus ja paisuvuus, esim. niitä jotka eivät ole helposti palavia ja jotka vas- I · t t 3 114462 tustavat paisumista niiden joutuessa alttiiksi kosteudelle.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on myös valmistaa orgaanisia ja puusivutuoterakennusmateriaaleja, joilla 5 on erinomainen termiitinkesto.

Muuna esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan prosesseja, jotka antavat näitä edullisia ominaisuuksia samoin kuin muitakin orgaanisille ja puusivutuote-materiaaleille.

10 Vielä muuna esillä olevan keksinnön tavoitteena on kehittää koostumus, jota voidaan käyttää edellä mainittujen edullisten ominaisuuksien antamiseen orgaanisille ja puusivutuotemateriaaleille.

Esillä olevan keksinnön lisätavoitteet ja edut esi-15 tetään osittain seuraavassa kuvauksessa ja osittain ne käyvät helposti ilmi kuvauksesta tai ne voidaan omaksua toteuttamalla esillä oleva keksintö. Esillä olevan keksinnön tavoitteet ja edut toteutetaan ja saavutetaan niiden perusedellytysten ja yhdistelmien avulla, jotka erityises-20 ti osoitetaan oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön yhteenveto : Esillä olevan keksinnön tavoitteiden saavuttamisek- :*, si ja sen tarkoitusten mukaisesti, jotka tässä katetaan ja ;·, joita tässä laajasti kuvataan, esillä oleva keksintö kos- [ . 25 kee koostumusta, joka sisältää hienojakoista materiaalia, • · , kuten selluloosamateriaalia ja tietyn määrän lateksia, • · · joka sisältää magnesiumoksikloridia ja/tai magnesiumok-’·’ sisulfaattia, joka on tehokas antamaan materiaalille ve den- ja palonkestoa.

!:* 30 Lisäksi esillä oleva keksintö käsittää menetelmiä : veden- ja palonkestoisen tuotteen valmistamiseksi. Eräs toteutusmuoto käsittää vaiheet, joissa lisätään koostumus-1 ta, joka sisältää magnesiumoksikloridia ja/tai magnesium- oksisulfaattia ja lateksia, hienojakoiseen materiaaliin, • 35 kuten selluloosamateriaaliin tai lignoselluloosamateriaa- 4 114462 liin (esim. puupohjaisiin kuituihin, puupohjaisiin säikeisiin, puupohjaisiin hiutaleisiin, puupohjaisiin hiukkasiin ja selluloosakuituihin), mineraalikuituihin, orgaanisiin jätetuotteisiin tai epäorgaanisiin jätetuotteisiin ja se-5 koitetaan näitä komponentteja niin, että koostumus peittää hienojakoisen materiaalin. Valinnainen vaihe tässä menetelmässä on pinnoitetun materiaalin kosteuspitoisuuden säätö. Tämän jälkeen seuraava vaihe tässä menetelmässä käsittää kertamuovihartsin tai kylmäkovettuvan hartsin 10 sekoittamisen pinnoitettuun materiaaliin. Kun tämä on lop-puunsuoritettu, muodostetaan matto ja se saatetaan sen jälkeen lämmön ja/tai paineen alaiseksi veden- ja palon-kestoisen tuotteen muodostamiseksi.

Toisessa toteutusmuodossa veden- ja palonkestoinen 15 tuote voidaan valmistaa levittämällä, kuten ruiskuttamalla nestekomponenttia, joka sisältää magnesiumkloridin ja/tai magnesiumsulfaatin ja lateksin seosta, hienojakoiseen materiaaliin, kuten selluloosamateriaaliin tai lignosellu-loosamateriaaliin (esim. puupohjaisiin kuituihin, puupoh-20 jäisiin säikeisiin, puupohjaisiin hiutaleisiin, puupohjaisiin hiukkasiin ja selluloosakuituihin), mineraalikuitui-, hin, orgaanisiin jätetuotteisiin tai epäorgaanisiin jäte- ;·, tuotteisiin samalla sekoittaen. Tämän alkuiuiskutuksen |. jälkeen magnesiumoksidipulveria sekoitetaan mukaan niin, ' , 25 että pulveri peittää hienojakoisen materiaalin märät pin nat. Kun tämä on saatu päätökseen, nestemäisen komponentin * jäljellä oleva osa ruiskutetaan pulverilla pinnoitetulle v * selluloosamateriaalille. Magnesiumkloridi tai -sulfaatti reagoi magnesiumoksidin kanssa muodostaen magnesiumoksi-30 kloridia tai -oksisulfaattia in situ. Valinnaisesti materiaalin kosteuspitoisuus säädetään tämän jälkeen. Kerta-muovihartsia tai kylmäkovettuvaa hartsia levitetään sitten materiaalin pinnoitetuille pinnoille. Kun hartsipinnoit-teen levitys on saatettu loppuun, materiaalista muodoste-: 35 taan sitten matto ja se saatetaan lämmön ja/tai paineen 5 114462 alaiseksi veden- ja palonkestoisen tuotteen muodostamiseksi.

On ymmärettävä, että sekä edellä oleva yleinen kuvaus että seuraava yksityiskohtainen kuvaus ovat ainoas-5 taan esimerkinomaisia ja selventäviä eivätkä rajoita esillä olevaa, patenttivaatimuksissa esitettyä keksintöä.

Esillä olevan keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Esillä olevan keksinnön eräs kohta on koostumus, joka sisältää magnesiumoksikloridia ja/tai magnesiumoksi-10 sulfaattia ja lateksiliuosta.

Koostumus voi sisältää myös muita komponentteja kuten kalsiumaluminaattisementtiä, piidioksidia, titaanidioksidia, ZnCl2-liuosta, vaahtoamisen estoaineita ja pin-ta-aktiivisia aineita.

15 US-patenteissa 5 039 454 ja 4 572 862, jotka liite tään viitteenä tähän esitykseen, kuvataan menetelmiä mag-nesiumoksikloridin valmistamiseksi magnesiumkloridi- ja magnesiumoksidilähtöaineista ja niissä esitetään myös menetelmiä magnesiumoksisulfaatin valmistamiseksi magnesium-20 sulfaatti- ja magnesiumoksidilähtöaineista, kuten näitä sanontoja käytetään ko. patenteissa. Edelleen näissä pa-.· tenteissä nimetään kaupallisesti saatavia lähteitä lähtö- aineille.

Erityisesti perussideaineosa, "sementti", koostuu 25 erittäin kalsinoidusta (lämpöaktivoidusta) magnesiumoksi- * li:* dista (MgO), joka kun sitä yhdistetään MgCl2- ja/tai MgS04- * t * ·* suolan vesiliuokseen, kiteytyy yhteenkasvaneiden kiteiden v * (ja muiden ionisidossysteemien) verkostoksi, joka antaa systeemille lujuutta sitomalla siihen sisältyvän selluloo-30 samateriaalin. Erittäin alumiinioksidipitoista kalsiumalu minaattisementtiä ja kolloidista piidioksidia voidaan lisätä yhteensopivina kerasideaineina.

Vesipitoinen "aktivaattori"-neste (jota kutsutaan sekoitusnesteeksi) on magnesiumkloridin (MgCl2) tai magne-: : 35 siumsulfaatin (MgS04) suolaliuos. Molemmat näistä suoloista * 6 114462 ovat hydratoituja suoloja (6H20 ja 7H20 samassa järjestyksessä), jotka liukenevat helposti veteen. Käytäntö osoittaa, että ollakseen tehokkaita MgO:n kovettamisen suorittamisessa liuosten on oltava väkeviä (40 - 60 %), mikä 5 yleensä ilmoitetaan ominaispainona joko ominaispaino- tai Baume-asteyksiköissä (om.paino 1,22 - 1,26 tai 26 - 32° Baume). Näitä suoloja on paras lisätä stökiömetrisessä suhteessa reaktioon, jolloin jäljelle ei jää ylimääräistä suolaa, joka voi kukkia pintaan tai uuttua pois vedessä 10 tai kosteissa olosuhteissa; tai reagoida ilmassa olevan C02:n kanssa muodostaen yhdisteitä, jotka aiheuttavat rakenteen hajoamista valtaamalla enemmän tilaa kuin ne veivät alunperin sementin alkukovettumisessa. Esillä olevassa keksinnössä suolaliuoksia käytetään MgO-sementin ja mah-15 dollisesti käytetyn kalsiumaluminaattisementin yhteisenä hydratointiaineena. Tämän liuoksen käytöllä kalsiumalumi-naatin hydratoimiseen vältetään tarve ylläpitää suolan ja MgO:n välistä valinnaista stökiömetristä suhdetta.

Magnesiumoksidi ja valinnaiset komponentit, alumii-20 nioksidipitoinen kalsiumaluminaattisementti ja titaani dioksidi ovat kaikki pulvereita, jotka ovat edullisesti hienoksi jauhettuja kiinteitä pulvereita. Kukin materiaali ;·, kuivataan ensin edullisesti kuumailmauunissa 93 °C:ssa.

* I · !. Kuivat materiaalit sekoitetaan yhteen, esim. sekoitetaan ' , 25 perusteellisesti hiertämällä.

Nestemäiset komponentit, MgCl2 ja/tai MgS04 ja la- * * * ' teksi ja mahdollisesti käytettävä vaahtoamisen estoaine, ’.* * ZnCl2-liuos, kolloidinen piidioksidi ja pinta-aktiivinen aine valmistetaan samalla tavoin. Edullisesti pinta-aktii-30 vinen aine, mikäli sitä käytetään, lisätään tippa kerral-laan MgCl2- ja/tai MgS04-liuokseen ja kolloidinen piidiok-sidi (mikäli sitä käytetään) lisätään hitaasti tähän • · · • » · liuokseen. Tämä aiheuttaa opaalisuutta kirkkaassa liuok-

• I

*·;·* sessa, muttei sakkaa. Reaktio on erittäin eksoterminen.

; : 35 Tämän jälkeen nestemäisiä komponentteja voidaan sekoittaa.

* * 114462 7

Tapahtuu liuoksen viskositeetin merkittävää kasvua, joka viskositeetti laskee jälleen liuoksen seistessä.

Sekoitetut pulverit on sitten edullista lisätä nestefaasiin hitaasti muuttumattomalla mekaanisella hämmen-5 nyksessä niin, että neste kostuttaa täysin jokaisen hiukkasen. Tuloksena on tasainen suspensio, jolla on maalimai-nen konsistenssi. Käyttöaika on yleensä lyhyt - 20 - 30 minuuttia liuoksen paksuuntuessa vähitellen, kunnes siitä tulee pehmeä geeli. Geeli kovettuu vähitellen alkujähmet-10 tymisen tapahtuessa 1 - 1,5 tunnissa ja lopullisen kovettumisen 2-4 tunnissa. Käyttöaikaa ja kovettumisaikaa voidaan säätää vaihtelemalla kiintoaineiden ja nesteen suhdetta - helpoimmin lisäämällä (tai vähentämällä) juoksevan faasin määrää. Pinnoitteen lopullista kovettumisai-15 kaa lyhennetään merkittävästi nostamalla kovetuslämpötila 38 - 204 °C:seen. Esillä olevan keksinnön kokoonpanoissa pinnoitteen lopullinen kovettaminen, ts. kovuus ja muut pintaominaisuudet ovat suhteellisen tunnottomia kiintoaineiden ja nesteen väliselle suhteelle.

20 Erilaisia MgO:n (magnesiumoksidi) tyyppejä voidaan käyttää. Saatavissa olevat eri Mg0:t eroavat kuitenkin reaktiivisuudeltaan toisistaan sen seurauksena, että ne i « · .i/ ovat peräisin eri lähteistä ja ovat saaneet erilaisia läm- • I i !. pökäsittelyjä. Vaikka US-patentissa 4 572 862 esitetään • · · * , 25 erilaisia hyväksyttäviä MgO-lähteitä, edullinen MgO on

Baymag 30 ja/tai Baymag 40 (Baymag Products, Inc., • · · ’···* Calgary, Alberta).

t « · *.* ’ Hyväksyttäviä MgCl2- ja/tai MgS04-liuoksen lähteitä on esitetty patentissa '862. Edullista MgCl2:a, jonka omi-"i’ 30 naispaino on 1,26 - 1,3, saadaan yhtiöltä MacKenzie &

Feimann Ltd., Vancouver, B.C.

MgCl2»6H20 on liukoinen määrään 155 g/100 ml tislat- • · · ]/, tua vettä asti 20 °C:ssa. 28-%:inen MgCl2:een perustuva • · *·”’ liuos antaa ominaispainoksi 30° Baume 15,6 °C:ssa. Käytän- i : : 35 nössä 1 500 g heksahydraattisuolaa liuotettuna 1 000 » » 8 114462 ml:aan kaupunkivesijohtovettä tuottaa 1 800 ml ominaispainoltaan 1,26 (30° Baume) olevaa liuosta, jonka pH on 6,0.

On suositeltavaa, että liuoksen annetaan "kypsyä" 24 tuntia ennen käyttöä; ja se on valmistuksen jälkeen rajoitta-5 mattoman ajan stabiili suljetuissa säiliöissä.

500 g MgS04»7H20 liuotettuna 1 litraan vettä antaa ominaispainoksi 1,25 tai 26° Baume. Tämä tuottaa kaikkiaan 41 %:n liuoksen. Vesijohtovedessä tuloksena oleva pH on 5,3.

10 Kuten edellä mainittiin MgCl2:a ja MgS04:a voidaan käyttää yhdessä suhteissa 1:1, 2:1 tai 3:1.

Pinnoitekoostumuksessa oleva lateksi voi olla mitä tahansa lateksia, joka parantaa magnesiumoksikloridin ja/ tai magnesiumoksisulfaatin sitoutumista ja tarttumista 15 hienojakoiseen materiaaliin, kuten esim. selluloosakuitui-hin, kuten puupohjaisiin kuituihin, puupohjaisiin hiutaleisiin, puupohjaisiin hiukkasiin tai hienojakoisiin epäorgaanisiin tai orgaanisiin jätetuotteisiin, mineraalikuituihin yms., mitä kuvataan jäljempänä. Esillä olevan kek-20 sinnön pinnoitekoostumusten valmistuksessa lateksia lisätään tavallisesti sekoitusliuokseen tai nestemäiseen kom-, *. ponenttiin (ts. MgCl2:iin ja/tai MgS04:iin).

I I

:·/ Lateksia voidaan sekoittaa suoraan magneslumoksi- * t · !, kloridiin ja/tai magnesiumoksisulfaattiin riittävät määrät i ► ’ ” 25 sidoksen parantamiseksi hienojakoisen materiaalin (esim.

tilli selluloosamateriaalin) ja magnesiumoksikloridin ja/tai magnesiumoksisulfaatin välillä ja palon- ja vedenkeston v * antamiseksi materiaalille (esim. selluloosamateriaalille) sen jälkeen, kun siitä on muodostettu paneeli. Esimerkkejä j' 30 lateksista ovat styreeni-butadieenikopolymeeriemulsio, ; akrylaattihartsiemulsio ja polyvinyyliasetaatti. Lisäksi < t t lateksi voi koostua useammasta kuin yhdestä edellä esitet- k I * tyjen lateksien tyypistä.

i ·

Lateksi on edullisesti styreeni-butadieeni (65/35)-! : 35 kopolymeeriemulsiota. Edullisia styreeni-butadieenikopoly- 9 114462 meeriemulsioita ovat Union Latex Amisco 4040 ja 4040 Latex, jota saadaan yhtiöltä Emchem Sales, Ltd. (North Vancouver, B.C.).

Lateksia voidaan lisätä lähtöaineeseen, ts. magne-5 siumkloridiin ja/tai magnesiumsulfaattiin nestemäisen seoksen muodostamiseksi, jota voidaan sitten lisätä mag-nesiumoksidiin pinnoitekoostumuksen muodostamiseksi. Yleensä kunkin komponentin määrä on seuraava. Lateksin suhde magnesiumkloridiin ja/tai magensiumsulfaattiin voi 10 olla noin 1:3 - 1:15 tilavuudesta laskettuna, edullisesti noin 1:8 - 1:12 tilavuudesta laskettuna.

Mitä tulee valinnaiseen aineosaan, kalsiumalumi-naattisementtiin jälleen hyväksyttävät lähteet ja määrät on nimetty patentissa '862. On edullista käyttää Secar 80 15 -valmistetta (Lafarge, Canada, Inc., Richmond Hill, Ontario) ja CA-25-valmistetta (Alcoa).

Esillä olevassa keksinnössä mahdollisesti käytetyn kalsiumaluminaatin hydraatti-"vesi" saadaan magnesiumklo-ridin (tai magnesiumsulfaatin) liuoksesta.

20 Valinnaisten komponenttien, pinta-aktiivisen kol loidisen tai amorfisen piidioksidin ja titaanidioksidin . ^ käytön etuja on kuvattu patentissa '862 samoin kuin eri hyväksyttäviä lähteitä ja määriä. Edullinen pinta-aktiivi-nen aine Amphoterge KJ2, jota saadaan yhtiöltä Lonza Com- • « • ” 25 pany, Fair Lawn, New Jersey. Edullinen piidioksidi on II- ‘ ' linois-merkkinen amorfinen piidioksidi, jota saadaan yh- tiöltä L. V. Lomas, New Westminster B. C. ja edullista : Ti02:a saadaan yhtiöltä Van Waters & Rogers, Richmond, B. C.

·;· 30 Lisäksi vaahtoamista ehkäisevää ainetta voidaan • « » · myös käyttää esillä olevan keksinnön pinnoitusliuoksessa.

,·, Edullinen aine on Foamaster NXZ, jota saadaan yhtiöltä % 1 *;1·1 Henckel Canada, Inc., Mississauga, Ontario. Toinen valin- • » nainen komponentti, joka voi olla osa pinnoitusliuosta, on » 1 i i t 10 114462 sinkkikloridiliuos, jota saadaan edullisesti yhtiöltä Van Waters & Rogers, Richmond, B. C.

Esillä olevan keksinnön koostumuksissa käytettävien valinnaisten aineosien määrät eivät ole kriittisiä ja 5 alaan perehtynyt voi optimoida tehokkaimmat määrät rutii-nikokeilulla. Edulliset määrät esitetään jäljempänä selostetuissa edullisissa kokoonpanoissa.

Pinnoitteet voidaan sävyttää tai värjätä lisäämällä vesi- tai öljypohjaisia mineraalipigmenttejä, kuten 10 Hoechst Corporation-yhtiön "Colanyl"-pastoja (esim. keltaista, ruskeaa, vihreää); ja esillä olevan keksinnön lopulliselle tuotteelle voidaan painaa niitä silkkiviira-tai muilla painatustekniikoilla koristekuvion saamiseksi.

Edullinen kokoonpano esimerkeissä käytetylle pin-15 noitekoostumukselle on seuraava: t 1 · i ♦ » » 1 » * « i 1 1 #

• I

• I · i « » i t > > I 1

• i I

: · 1 • ♦ lit l<»

• I

I » • I 1 » t 1 I I t I I I : | 11 114462

Pulver ikomponen11 i Ne stekomponen11 i

MgO (laatu 30) 45 kg MgCl2-liuos (om.paino (Baymag 30/Baymag Products 1,26) 145 1

Inc.) (MacKenzie & Feimann Ltd.) 5

MgO (laatu 40) 45 kg Vaahtoamista ehkäisevä

Baymag 40/Baymag Products aine 0,72 1

Inc.) (Foamaster NXZ, Henckel

Canada Inc.) 10 Kalsiumaluminaatti (200 mesh) 22,7 kg Pinta-aktiivinen (Secar 80, Lafarge Canada aine 1,45 1

Inc.) (Amphoterge KJZ, Lonza Co.) 15 Illinois amorfinen piidiok- ZnCl2-liuos 1,45 kg sidi 22,7 kg (Van Waters & Rogers) (L.V. Lomas)

Lateksi (50 % kiintoainet-Ti02 2,25 kg ta) 11,6 1 20 (Van Waters & Rogers) (4040 Latex, Emchem Sales

Ltd.)

SSBSSSSSSSSSSSSSaSBSSSSaSSBasSSSaSSSSSBBSSBSBBS

* - I

j\# On edullista käyttää suhdetta 1 g pulverikomponenttia jo- kaista 1 ml:aa kohti nestekomponenttia.

. Lateksin sekoittaminen magnesiumoksikloridiin ja/ • * · 25 tai magnesiumoksisulfaattiin voidaan toteuttaa millä ta- • · · * hansa yleisesti tunnetulla menetelmällä sekoittamalla nämä kaksi kaksi komponenttia yhteen esimerkiksi käyttämällä • ••1 kaupallisesti saatavaa sekoitinta, joka on alaan perehty- ·,,,· neiden tuntema. Sama pätee lateksin sekoittamiseen magne- 30 siumkloridin ja/tai magnesiumsulfaatin kanssa.

,··, Veden-ja palonkestoisen tuotteen valmistamiseksi » edellä kuvattua koostumusta levitetään hienojakoiselle v ’ materiaalille, kuten selluloosa- tai lignoselluloosamate- -- * * 12 114462 riaalille yms. Tämä materiaali koostuu edullisesti puupohjaisista kuiduista, puupohjaisista säikeistä, puupohjaisista hiutaleista, puupohjaisista hiukkasista, selluloosa-kuiduista yms. Muita hienojakoisia materiaaleja, joita 5 voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä, ovat mineraalikuidut, orgaaniset jätetuotteet, epäorgaaniset jätetuot-teet yms. Erikoisesimerkkejä ovat puusäikeet ja -hiutaleet, jotka ovat lehti- tai havupuuta (esim. haapatyyppiä ja eteläistä keltamäntyä), riisinkuoret, ruoho ja paperi 10 sanomalehtipaperi mukaanlukien. Selluloosamateriaali voi olla puusäiettä, joka on 76 - 1 220 mm pitkää, 6 - 51 mm leveää ja 0,5 - 3,2 mm paksua. Tällaisia selluloosamateri-aaleja voidaan saada kaupallisesti alaan perehtyneiden tuntemista eri lähteistä.

15 Ennen kuin hienojakoista materiaalia (esim. sellu- loosamateriaaleja) käytetään esillä olevan keksinnön menetelmissä, ne voivat olla "puolikuivia", jolloin niiden kosteuspitoisuus on 5 - 100 paino-%, tai kuivattuja niin, että materiaalin kosteuspitoisuus on noin 5-8 paino-%.

20 Eräs tapa toteuttaa tämä on käyttää uunikuivaajaa.

Nyt kuvataan edullisia menetelmiä veden- ja palon-kestoisen tuotteen valmistamiseksi edellä nimetyistä läh-tökomponenteista.

* >«

Eräs menetelmä tällaisen veden- ja palonkestoisen • · · ’ . 25 tuotteen valmistamiseksi käsittää seuraavat vaiheet.

• · * ·

Ensiksi edellä kuvattua koostumusta, joka sisältää *·'-* vähintään magnesiumoksikloridia ja/tai magnesiumoksisul- • · · *·* ' faattia ja lateksia, lisätään rumpusekoittimeen, joka si sältää hienojakoista materiaalia, kuten selluloosamate-30 riaaleja (esim. puupohjaisia kuituja, puupohjaisia hiuta- • > 1 : : leita, puupohjaisia hiukkasia ja selluloosakuituja), or- gaanisia tai epäorgaanisa jätetuotteita tai mineraalikui-tuja. Kun koostumus on syötetty sekoittimeen, materiaalia I » yhdessä koostumuksen kanssa sekoitetaan keskenään niin, v : 35 että koostumus peittää tasaisesti materiaalin (esim. sei- 13 114462 luloosamateriaalin). Erästä edullista rumpusekoitintyyp-piä, jossa käytetään hyväksi suurella nopeudella pyörivää kiekkosumutinta, valmistaa yhtiö Coil Industries, Inc., Vancouver, B. C. Vaihtoehtoisesti esillä olevan keksinnön 5 koostumus voidaan levittää materiaalille (esim. selluloo-samateriaalille) samalla, kun sekoitin sekoittaa materiaalia, suihkusauvalla, tavanaomaisella ilmattomalla tai ilmattomalla yhdessä ilma-avusteisen ruiskutuslatteiston kanssa.

10 Sen jälkeen kun materiaali (esim. selluloosamate- riaali) on tasaisesti pinnoitettu koostumuksella, pinnoitetun materiaalin kosteuspitoisuutta voidaan valinnaisesti säätää esimerkiksi ilmakäyttöisen kuivaussäiliön avulla. Pinnoitetun materiaalin (esim. pinnoitetun selluloosamate-15 riaalin) kokonaiskosteus- tai -vesipitoisuus voidaan säätää noin 5-25 %:iin, edullisesti noin 9-11 painoprosenttiin pinnoitetun selluloosamateriaalin kokonaispainosta. Tämä voidaan toteuttaa kuivaamalla siten, että ilmaa ajetaan 20 - 100 °C:n lämpötilassa pinnoitetun sellu-20 loosamateriaalin läpi imupumpun avulla. Kosteuspitoisuus lasketaan yleensä tälle edulliselle alueelle, jotta välte-. . tään mahdolliset höyrykuplat seuraavassa kuvatun lämmön- ;· ja/tai paineenkäyttövaiheen aikana.

» i · .· Vaikka kuivaus on edullinen, se on valinnainen vai- 25 he, ja materiaalia, kuten selluloosamateriaalia, jonka kosteuspitoisuudet ovat yli noin 25 %, voidaan käyttää.

’ ; * Tämän jälkeen pinnoitettu materiaali (esim. sellu- v * loosamateriaali) asetetaan jälleen sekoittimeen ja se pin noitetaan kertamuovisella hartsilla tai kylmäkovettuvalla ,. 30 hartsilla. Erityisesti ja esillä olevan keksinnön tarkoi- : tuksia varten kylmäkovettuva hartsi, joka tunnetaan myös kylmäkovettuvana liimana, on synteettinen tai luonnon .! hartsi, joka voi kovettua normaalissa huoneenlämpötilassa ; (esim. 20 °C) lisäten tai lisäämättä kovetinta. Esimerkke- ; : 35 jä ovat, niihin kuitenkaan rajottumatta eläinnahkaliimat.

14 114462

Koska esillä oleva keksintö voi sisältää kylmäpuristusope-raation (kiinnitysoperaatio, jossa ko. kokoonpano saatetaan paineen alaiseksi käyttämällä lämpöä), toinen määritelmä kylmäkovettuvalle hartsille on hartsi, joka kiinnit-5 tyy lämpöä käyttämättä.

Kertamuovihartsi, joka tunnetaan myös kertamuovi-sena synteettisenä hartsiliimana, käsittää joukon fenoli-aldehydi-, urea-aldehydi-, melamiini-aldehydi- ja muita kondensaatiopolymerointimateriaaleja, kuten furaani- ja 10 polyuretaanihartsit. Kertamuovihartseille tai -liimoille on tunnusomaista, että ne konvertoidaan liukenemattomiksi ja sulamattomiksi materiaaleiksi joko lämpö- tai katalyy-sivaikutuksen avulla. Liimakoostumuksia, jotka sisältävät fenoli-, resorsinoli-, urea-, melamiini-formaldehydiä, 15 fenolifurfuraldehydiä yms., on käytetty puun, tekstiilien ja paperin sitomiseen ja ne olisivat näin ollen sopivia esillä olevan keksinnön tarkoituksiin. Toisin sanoen kertamuovihartsi tai -liima on muovi, joka jähmettyy, kun sitä ensin kuumennetaan paineen alaisena ja jota ei voida 20 sulattaa tai valaa uudelleen tuhoamatta sen alkuperäisiä ominaisuuksia. Lisäesimerkkejä ovat epoksit, melamiinit, fenolit ja ureat.

; Muita erikoisesimerkkejä hartseista, jotka sovel- ;* tuvat käytettäväksi esillä olevassa keksinnössä, ovat ISO- 25 SET®-puusidontaliimahartsit, joita on saatavana yhtiöltä Ashland Chemicals. ISOSET WD3-A322-hartsi on silloitettava • ' · vesiemulsopolymeeri, jota käytetään yhdessä ISOSET CX-sil-V * loitusaineen (kovete) kanssa (esim. ISOSET CX-47-silloi- tusaine). ISOSET-hartsisysteemi on emulsiopolymeeri-iso-,,‘* 30 syanaatti (EPI)-liima, jota käytetään kaksiosaisena sys- : teeminä. Hartsiosa (ISOSET WD) koostuu vesipohjaisesta polymeeriemulsiosta. Koveteosa (ISOSET CX -silloitusaine) on suojattu isosyanaatti, joka perustuu polymeeriseen di- * ;·' fenyylimetaanidi-isosyanaattiin (MDI). Kun nämä kaksi osaa : : 35 sekoitetaan yhteen, muodostuu suorituskyvyltään korkea ' i · 15 114462 liimasysteemi, jonka käyttöaika on jopa useita tunteja.

Sen jälkeen kun seos on levitetty alustalle, kuten esillä olevan keksinnön hienojakoiselle materiaalille, tapahtuu ympäristön lämpötilan kemiallinen reaktio, jossa muodostuu 5 silloittunut polymeeriliima.

Koska ISOSET-hartsit saavat aikaan ympäristön lämpötilassa kovetetun sidoksen, niitä pidettäisiin kylmäko-vettuvina hartseina esillä olevan keksinnön tarkoituksiin.

Edullisia esimerkkejä hartseista esillä olevan kek-10 sinnön tarkoituksiin ovat difenyylimetaanidi-isosyanaatti (MDI) (saatu Miles-yhtiöltä), metyleenidietyylidi-isosya-naatti, isosyanuraatti, urea-formaldehydi, fenoli-formaldehydi, ISOSET-hartsit, fenoliliimat ja eläinnahkaliimat. Kaikkein edullisimpia hartseja on MDI, jota saadaan yh-15 tiöltä ICI United States (Wilmington, DE), jota myydään kauppanimellä Rubinate® 1840 (aikaisemmin Rubinate MF-184) (ICI Polyurethanes Group, West Deptford, N. J.).

Kun hartsi on perusteellisesti sekoitettu ja levitetty aikaisemmin pinnoitetulle materiaalille (esim. sel-20 luloosamateriaalille), kosteuspitoisuus voidaan valinnai sesti mitata, jotta varmistetaan, että kosteuspitoisuus on ( yhä edullisilla alueilla. Haluttaessa pinnoitettu mate- » · riaali voidaan jälleen saattaa toiseen kuivausvaiheeseen.

!. Pinnoitetusta materiaalista (esim. selluloosamate- • * ’ , 25 riaalista) voidaan sitten muodostaa matto. Maton muodosta- • · » > « miseen voidaan käyttää mitä tahansa keinoa, kuten mekaa-

* * I

’ '* nista muodostusta, kiertomuodostusta tai luokitinmuodos- v * tusta, joka luokitin on saatavissa yhtiöltä Sunds Defi- brator. Matto voi muodostua yhdestä tai useammista pinnoi-30 tetun materiaalin (esim. selluloosamateriaalin) kerroksis-ta. Edelleen matto voidaan muodostaa siten, että esimer-kiksi puusäiekerrokset on orientoitu yhdensuuntaisiksi suorakulmaisen säiematon pisimmän dimension kanssa tai « · kohtisuoriksi sitä vastaan. Kun tämä on suoritettu, matto · 35 voidaan saattaa lämpöön ja/tai paineeseen kuten kuumapu- 1U462 16 ristimeen paneelin muodostamiseksi. Puusäiematosta voidaan puristaa esimerkiksi sileä paneeli, jonka paksuudet vaih-televat välillä 9,5 - 38,1 mm. Edelleen puusäiematosta voidaan puristaa aallotettu paneelimuoto, jossa aallon 5 pituus on 51 - 610 mm, paneelin korkeus on 13 - 102 mm ja paneelin kuoriosan paksuus on 9,5 - 25,4 mm. Yleensä käytetään riittävää painetta paneelin muodostamiseen. On edullista käyttää noin 2 070 - 4 140 kPa:n painetta. Kaikkein edullisimmin käytetään 3 100 kPa:n painetta. Esimer-10 kiksi lopulliselta paksuudeltaan 11,1 mm:n paneeleja puristetaan noin 3-8 minuuttia, edullisesti noin 180 s puristinlaattojen ollessa noin 149 - 191 °C:ssa. Kun tuloksena oleva materiaali, josta käytetään nimitystä paneelit, on puristettu, ne pinotaan ja jäähdytetään.

15 Mattoa muodostettaessa monissa käytössä olevissa laitoksissa kyetään muodostamaan kaksi pintakerrosta ja yksi ydinkerros, joista tulee samassa järjestyksessä puristetun paneelin uiko- ja sisäosat. Tietyissä tapauksissa, joissa pintaominaisuuksia testataan liekin leviämisen 20 tai muiden ominaisuuksien suhteen, saattaa olla mahdollista pinnoittaa magnesiumoksikloridilla/lateksilla (tai mag-nesiumoksisulfaatilla/lateksilla) vain se materiaali (esim. selluloosamateriaali), jota on kahdessa pintaker-roksesta. Tämä ottaa huomioon halutut paneelin pintaomi- * « * 25 naisuudet samalla, kun se alentaa valmiin paneelin koko- * » » · naiskustannuksia.

* » t ‘ ·* Pinnoitekoostumusta voidaan sekoittaa materiaaliin • < « V * (esim. selluloosamateriaaliin) laajalla suhteiden alueel la. Pinnoitekoostumusta lisätään edullisesti noin 10 - 200 30 paino-% materiaalin (esim. selluloosamateriaalin) painosta laskettuna (uunikuivattu), edullisesti noin 30 - 60 pai-no-% materiaalin (esim. selluloosamateriaalin) painosta i i » M laskettuna (uunikuivattu). Pinnoitekoostumuksen määrä voi- » i daan optimoida perustuen muodostettavan materiaalin tai » »li* 17 114462 paneelin haluttuihin fysikaalisiin ja palonkesto-ominai-suuksiin.

Lisätyn kertamuovihartsin tai kylmäkovettuvan hartsin määrä on yleensä 2-10 paino-% pinnoitekoostumuksesta 5 ynnä materiaalista (esim. selluloosamateriaalista) (uuni-kuivattu), edullisesti 2 - 5 %.

Seuraavassa kuvataan toista menetelmää veden- ja palonkestoisen materiaalin valmistamiseksi.

Tässä menetelmässä käytetään hyväksi sitä, että 10 magnesiumkloridi tai magnesiumsulfaatti on vesiliuoksen muodossa, kuten edellä ja US-patentissa 4 572 862 on kuvattu, ja että magnesiumoksidi on pulverin muodossa. Tarkemmin lateksia sekoitetaan magnesiumkloridin ja/tai magnesiumsulfaatin vesiliuokseen nestemäisen komponentin muo-15 dostamiseksi. Jos vaahtoamista ehkäisevää ainetta, ZnCl2-liuosta ja/tai pinta-aktiivista ainetta käytetään, myös nämä komponentit muodostaisivat osan nestemäisestä komponentista. Samoja määriä lateksia kuin edellä kuvattiin voidaan käyttää.

20 Edullisesti noin 25 tilavuus-% nestekomponentista ruiskutetaan hienojakoiselle materiaalille (esim. sellu-. loosamateriaalille). Nestekomponentin ruiskutus voidaan t · ·. ’ suorittaa millä tahansa välineellä (esim. ruiskutuspistoo- • I · !, lilla tai -sauvalla). Nestekomponentin noin 25 tila- • 1 , 25 vuus-%:n määrän ruiskutus tapahtuu samalla, kun sekoitin * · i · sekoittaa materiaalia (esim. selluloosamateriaalia). Alku- * « · ruiskutuksen jälkeen ja kun sekoitin yhä pyörii koko mag- > 1 · ’.1 · nesiumoksidipulveri (mukaan lukien kalsiumaluminaatti, amorfinen piidioksidi ja titaanidioksidi, mikäli jotakin /:1 30 niistä käytetään) syötetään sekoittimeen ja sekoitetaan materiaalin (esim. selluloosamateriaalin) kostutettujen » · · pintojen pinnoittamiseksi. Ilmakäyttöistä prosessia voi- • · ♦ daan käyttää tämän pinnoituksen suorittamiseen, jotta saa- • » *·;·1 täisiin aikaan pulverin tasainen jakautuminen materiaalin : : : 35 (esim. selluloosamateriaalin) pinnoille. Kun pulveri on • · 18 114462 täysin levitetty materiaalin (esim. selluloosamateriaalin) pinnoille, jäljellä oleva osa nestekomponentista ruiskutetaan pulverilla pinnoitetulle materiaalille (esim. sellu-loosamateriaalille) samalla tavoin kuin aikaisemmin kuvat-5 tiin. Magnesiumkloridi ja/tai -sulfaatti reagoi in situ magnesiumoksidin kanssa ja muodostaa samassa järjestyksessä magnesiumoksikloridia ja/tai -oksisulfaattia. Jälleen kuten edellisessä menetelmässä materiaalin kosteuspitoisuus voidaan toisen ruiskutuksen jälkeen valinnaisesti 10 säätää noin 5-25 painoprosenttiin, edullisesti noin 9 -11 painoprosenttiin (laskettuna pinnoitetun materiaalin kokonaispainosta). Kuten edellä mainittiin eräs keino toteuttaa tämä kosteuspitoisuuden säätö on käyttää ilma-kuivaa j aa.

15 Kuten edellä pinnoitettu materiaali (esim. sellu- loosamateriaali) asetetaan sitten samaan tai toiseen se-koittimeen, jossa kertamuovinen hartsi tai kylmäkovettuva hartsi levitetään. Jälleen kerran kosteuspitoisuus voidaan tarkistaa, jotta varmistetaan, että sopiva alue säilyy.

20 Tämän jälkeen kosteuspitoisuudeltaan sopivasta materiaalista voidaan muodostaa mattoja ja saattaa ne sen jälkeen , lämmön ja/tai paineen alaiseksi (esim. kuumapuristamalla), i t v jolloin matoista muodostuu paneeleita ja levyjä. Kuten !, edellä käytetään riittävää painetta paneelin muodostami- ' t 25 seksi. Edullisesti käytetään noin 2 760 - 3 450 kPa:n ja edullisimmin 3 100 kPa:n painetta. Edullisesti mattoja • > « kuumapuristetaan noin 190 °C:ssa noin 180 sekuntia paksuu-,' · deltaan 11 mm:n paneelien muodostamiseksi.

Kertamuovihartsin tai kylmäkovettuvan hartsin levi-:* 30 tysvaihe ei ole välttämätön esillä olevan keksinnön veden- ’ ja palonkestoisten tuotteiden muodostamiseksi. Yksityis- kohtaisemmin materiaali (esim. selluloosamateriaali) voi-daan pinnoittaa myös samalla tavoin kuin edellä selostet-tiin noin 10 - 500 painoprosentin määrällä pinnoitekoostu-;T: 35 musta uunikuivatun materiaalin (esim. selluloosamateriaa- I I t I I · 19 114462

Iin) painosta laskettuna. Tämän jälkeen pinnoitetusta materiaalista (esim. selluloosamateriaalista) voidaan muodostaa matto ja saattaa se lämmön ja/tai paineen alaiseksi, esim. asettamalla se kuumapuristimeen liimoja tai har-5 tseja lisäämättä, noin 12 tunnin ajaksi noin 66 °C:n lämpötilaan. Esillä olevan keksinnön tekijät ovat havainneet, että pitempi kuumapuristusaika eliminoi tarpeen lisätä hartsia tiettyihin ei-rakenteellisiin paneelisovellutuksi-in, kuten palo-ovien sisäosiin.

10 Vettä hylkivän aineen lisäysvaihe voidaan sisällyt tää mihin tahansa edellä kuvatuista menetelmistä. Esimerkiksi siloksaania voidaan lisätä osaksi pinnoitekoostunnusta. Yleensä lisätyn vettä hylkivän aineen määrä on noin 1-10 paino-% magnesiumkloridista ja/tai -sulfaatista, 15 johon on lisätty lateksia (ts. nestemäisestä komponentista), edullisesti 2 %.

Lisäksi kun paneeli on muodostettu, yksi tai useampia paneelin pinnoista voidaan valinnaisesti ruiskuttaa ja siten pinnoittaa esillä olevan keksinnön pinnoitekoos-20 tumuksella. Noin 25 pm:n pinnoitepaksuus on edullinen.

Esillä olevan keksinnön veden- ja palonkestoiset tuotteet ovat merkittäviä siinä, että vahaa, joka on ai- l * .. kaisempiin paneeli- ja levyrakennusmateriaaleihin yleises- » * » !. ti lisätty komponentti, ei tarvita esillä olevan keksinnön t < • f 25 materiaalissa. Vahaa lisätään normaalisti veden ja kosteu den haitallisten vaikutusten pienentämiseksi ja hartsin • · » syötön auttamiseksi materiaaliin (esim. selluloosamateri- tl* V aaliin). Esillä olevassa keksinnössä vahan käytöllä saavu tetut edulliset vaikutukset saadaan kuitenkin esillä ole-30 van keksinnön koostumuksen ja erityisesti magnesiumoksi-; ” : kloridi/lateksi- tai magnesiumoksisulfaatti/lateksikompo- nentin avulla.

• » ·

• * I

Esillä olevaa keksintöä selvitetään tarkemmin seu-’·;** raavilla esimerkeillä, joiden on tarkoitettu olevan puh- : : : 35 taasti esimerkkejä esillä olevasta keksinnöstä.

>tli· 20 114462

Perustuen osittain seuraaviin esimerkkeihin esillä olevan keksinnön materiaalilla verrattuna nykyisin saatavissa oleviin rakennustuotteisiin (esim. 0SB-, MDF- ja lastulevyyn), on seuraavat edut: palonkesto, syttymättö-5 myys, veden- ja kosteudenkesto; parantunut sisäinen sidos-lujuus, parantunut murtumismoduli, parantunut taivutuslujuus, pienentynyt viruma, pienentynyt höyryjen, kuten sen palamisessa syntyneen savun myrkyllisyys, pienentynyt pai-sumisherkkyys vedelle ja kosteudelle altistettuna, vahan 10 käytön eliminointi, termiitin- ja hyönteistenkesto, han-kauskesto, parantunut lahoamisenkesto ja että materiaalia on helpompi maalata tai peittää muilla pinnoitteilla.

Esimerkki 1

Valmistettiin kolme esillä olevan keksinnön mukais-15 ta paneelia seuraavalla tavalla. Käytettiin kaupallisia haapatyyppisiä puusäikeitä (paksuus 0,8 mm, leveys 12,7 -50,8 mm ja pituus noin 101,6 mm), joiden uunikuivattu kosteuspitoisuus (MC) oli 7 - 8 % ja joista alle 4,8 mm:n hienojakoiset osat oli poistettu. Edellä kuvatun kokoonpa-20 non mukaista koostumusta, jonka seossuhde oli 2,77 kg pul-verikomponenttia sekoitettuna 2,7 kg:aan nestemäistä komponenttia (mikä oli 30 paino-% niistä uunikuivatuista säikeistä tai raaka-aineista, joihin sitä lisättiin) levitet-tiin kaupallisille puusäikeille pyörivän kiekon avulla *’ 25 siten, että pulveri- ja nestekomponentit sekoitettiin yh- * > » ' * teen ennen levitystä pyörivällä kiekolla. Pyörivä kiekko asetettiin nopeudelle 12 000 rpm ja koostumuksen lämpötila ! levityksen aikana oli 20 °C. Pyörivällä kiekolla suorite tun levityksen jälkeen kaupallisia puusäikeitä ja koostu-/ 30 musta sekoitettiin sitten yhdessä, kunnes koostumus peitti . tasaisesti puusäikeitä, käyttäen panostoimista rumpusekoi- tinta (halkaisija, 2,44 m, syvyys 1,22 m) siten, että » sekoitin oli asetettu nopeudelle 25,5 rpm. Panoskoko paino! 18,47 kg.

» * » » 21 114462

Kun materiaalit oli sekoitettu yhteen, niille levitettiin 2,3 paino-% (laskettuna koostumuksen ja puusäikei-den painosta) hartsia MDI MF-184 (saatiin ICI-yhtiöltä) käyttäen samaa pyörivää kiekkolevitintä virtausnopeudella 5 850 g/min.

Tämän jälkeen hartsia sekoitettiin materiaaliin 30 sekunnin ajan edellä kuvatun panostoimisen rumpusekoitti-men avulla. Sekoituksen päätyttyä materiaalista muodostettiin käsin matto. Mattorakenteessa oli 100-%:sesti sattu-10 manvarainen orientaatio, yksi kerros ja sen pituus oli 865 mm ja leveys 865 mm. Maton paino oli 5,35 kg ensimmäisen paneelin osalta ja 6,17 kg toisen ja kolmannen paneelin osalta. Aluslevy, jota käytettiin maton muodostuksen aikana, oli suljettu seulapohja, jossa oli kiinteä teräk-15 sinen aluslevyn yläosa ja pohja. Irrotusainetta 610 ACI käytettiin auttamaan maton poistossa sen muodostuksen jälkeen. Kunkin maton kosteuspitoisuus ennen puristusta oli 13,5 paino-%.

Mattojen muodostuksen jälkeen näitä mattoja samoin 20 kuin esimerkkien 2 - 11 mattoja puristettiin 3 100 kPa:n paineessa 190 °C:n laattalämpötilassa 170 sekunnin ajan V. paneelin muodostamiseksi. Edelleen kattilan lämpötila oli 210 °C. Puristuksen päätyttyä paneelien kosteuspitoisuus oli 5,4 ja 4,9 %. Paneelit trimmattiin 700 mm:n pituuteen ' , 25 ja 700 mm:n leveyteen ja niiden paksuus oli 11,1 mm. Pa neelien sisäiset sidoslujuudet esitetään taulukossa 1 ja • » t ne määritettiin normin CAN3-0437-85 mukaisesti, jossa jo-'· * kaisen koemateriaalin paksuus oli 11,0 mm ja ne vakioitiin 65 %:n suhteellisessa kosteudessa 20 °C:ssa.

30 Esimerkki 2 ; Esimerkki 1 toistettiin paitsi, että koostumus jos sa oli 5,77 kg pulverikomponenttia sekoitettuna 5,77 kg:aan nestemäistä komponenttia, levitettiin pyörivällä * » kiekkolevittimellä kaupallisille puusäikeille, joiden uu-•V · 35 nikuivattu kosteuspitoisuus oli 7-8 paino-%. Koostumusta 22 114462 oli 50 paino-% puusäikeistä (uunikuivattuna). Käyttäen samaa panostoimista rumpusekoitinta materiaalia rumpuse-koitettiin 325 sekuntia ja panoskoko painoi 23,08 kg. 5,0 paino-% samaa hartsia kuin esimerkissä 1 levitettiin käyt-5 täen pyörivää kiekkolevitintä virtausnopeuden ollessa 750 g/min.

Käyttäen jälleen samaa panostoimista rumpusekoitinta materiaaleja sekoitettiin sitten 60 sekuntia ja panoskoko painoi 15,54 kg. Eräs merkittävä ero esimerkin 2 ja 10 esimerkin 1 välillä oli, että sen jälkeen, kun koostumus levitettiin puusäikeille ja sekoitettiin, se imukuivattiin ylimääräisen kosteuden poistamiseksi. Näin ollen maton kosteuspitoisuus ennen mitään puristusta oli 8,1 %. Kaksi mattoa muodostettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1 ja 15 matot painoivat 6,17 kg ja 7,35 kg. Edelleen maton muodostuksen jälkeen matoista puristettiin paneelit ja ne trimmattiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1. Paneeleista toisen sisäinen sidoslujuus esitetään taulukossa 1.

Esimerkki 3 20 Käyttäen saman tyyppisiä puusäikeitä kuin esimer kissä 1, joiden uunikuivattu kosteuspitoisuus oli 7-8 paino-%, koostumuksessa oli 5,77 kg pulverikomponenttia ja ;*. 5,77 kg nestemäistä komponenttia (mikä oli 50 paino-% käy- ;·, tetyistä uunikuivatuista puusäikeistä), ne pinnoitettiin • * · 25 ruiskuttamalla ensin neljäsosa (tilavuudesta) nesteestä • · , puusäikeille ja sen jälkeen kaikki pulveri puhallettiin ♦ * · niiden pinnalle ja sitten loput kolme neljäsosaa (tilavuu- » * · *·’ ’ desta) nesteestä ruiskutettiin näiden pinnalle. Tämän to teuttamiseen käytettiin ilmasumutinsuuttimia. Tällä taval-, ]*’ 30 la tapahtuneen levityksen jälkeen käyttäen samaa panostoi- : mistä rumpusekoitinta kuin edellä materiaalia sekoitettiin sitten 615 sekuntia panoskoon painaessa 23,08 kg. Materi-aalia kuivattiin sitten niin, että kosteuspitoisuus oli ;· 12,7 paino-%. Sekoituksen ja kuivauksen jälkeen 5,0 pai- V · 35 no-% esimerkissä 1 käytettyä hartsia levitettiin pyöriväl- 23 114462 lä kiekkolevittimellä käyttäen 560 g/min:n virtausnopeutta. Tämän levityksen jälkeen materiaalia sekoitettiin sitten käyttäen samaa panostoimista rumpusekoitinta sekoi-tusajan ollessa 75 s ja panoskoon 13,6 kg. Tällä menetel-5 mällä valmistetut kaksi mattoa muodostettiin käsin samalla tavoin kuin esimerkissä 1 ja kumpikin painoi 6,17 kg. Ennen mitään puristusta kummankin maton kosteuspitoisuus oli 12,7 paino-%. Matoista puristettiin sitten paneelit kuten esimerkissä 1. Puristuksen jälkeen toisen paneeleista ylä-10 pinnalle ruiskutettiin ilmattomasti 340 g koostumusta. Kumpikin paneeli trimmattiin sitten kuten esimerkissä 1. Näiden kahden paneelin sisäiset sidoslujuudet esitetään taulukossa 1.

Esimerkki 4 15 Käyttäen samantyyppisiä kaupallisia säikeitä kuin edellisissä esimerkeissä, joiden uunikuivattu kosteuspitoisuus oli 7-8 paino-%, koostumusta, jossa oli 11,55 kg pulverikomponenttia sekoitettuna 11,5 kgraan nestemäistä komponenttia (mikä oli 100 paino-% puusäikeistä 20 (uunikuivattuna)), levitettiin käyttäen esimerkissä 1 ku vattua pyörivää kiekkolevitintä virtausnopeudella 2,92 ; kg/min. Levityksen jälkeen materiaalia rumpusekoitettiin ; käyttäen samaa sekoitinta kuin esimerkissä 1 kuvattiin, « i · ;· 475 sekunnin ajan panoskoon painaessa 23,10 kg. Hartsia ei • * · ' , 25 levitetty tälle paneelille. Sen jälkeen kun koostumus oli , levitetty, materiaalista muodsotettiin matto käyttäen esi- merkissä 1 kuvattua menetelmää ja maton paino oli 7,35 kg ‘ * ja kosteuspitoisuus 23,6 paino-%. Matosta puristettiin sitten paneeli ja se trimmattiin samalla tavoin kuin esi-·* 30 merkissä 1 kuvattiin. Paneelin kosteuspitoisuus puristuk- : sen jälkeen oli 9 %. Sisäinen sidoslujuus esitetään taulu kossa 1.

Esimerkki 5 Käyttäen samoja kaupallisia puusäikeitä kuin edel-v : 35 lisissä esimerkeissä, joiden uunikuivattu kosteuspitoisuus 24 1 1 4462 oli 7-8 paino-%, seos, joka sisälsi 11,55 kg pulverikom-ponenttia sekoitettuna 11,55 kg:aan nestemäistä komponenttia, levitettiin käyttäen esimerkin 1 pyörivää kiekkole-vitintä virtausnopeudella 2,92 kg/min, jolloin seosta oli 5 100 paino-% puusäikeistä (uunikuivattu). Materiaalia rum- pusekoitettiin sitten 475 sekuntia käyttäen esimerkin 1 sekoitinta panoskoon painaessa 23,10 kg. Sen jälkeen kun seos oli levitetty ja sitä oli sekoitettu, materiaalia imukuivattiin niin, että materiaalin kosteuspitoisuus oli 10 10,1 paino-%. Tämän jälkeen 5 paino-% esimerkissä 1 käy tettyä hartsia levitettiin käyttäen samaa pyörivää kiekko-levitintä virtausnopeudella 690 g/min.

Materiaalia rumpusekoitettiin sitten 100 sekuntia käyttäen samaa sekoitinta panoskoon painaessa 22,7 kg.

15 Toisen sekoituksen jälkeen muodostettiin kolme mat toa samalla tavoin kuin esimerkissä 1 ja ne painoivat 6,17 kg, 7,35 kg ja 7,35 kg. Jokaisen maton kosteuspitoisuus oli 10,1 paino-%. Tämän jälkeen matoista puristettiin paneelit ja ne trimmattiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla 20 ja niiden kosteuspitoisuudet olivat 3,8, 3,6 ja 3,3 paino-%. Kunkin paneelin sisäiset sidoslujuudet esitetään , . taulukossa 1.

Esimerkki 6 λ Käyttäen samantyyppisiä kaupallisia puusäikeitä ' , 25 kuin esimerkissä 1 11,5 kg pulverikomponenttia ja 11,5 kg «II» nestemäistä komponenttia, jotka olivat 50 paino-% puusäi- » · keistä (uunikuivattuna), levitettiin seuraavalla tavalla.

: Neljäsosa nesteen tilavuudesta ruiskutettiin puusäikeille ja sen jälkeen kaikki pulveri puhallettiin niiden päälle ·* 30 ja sitten loppuosa nesteestä ruiskutettiin puusäikeille : kuten esimerkissä 3. Materiaalia sekoitettiin sitten 1 275 sekuntia panoskoon painaessa 46,0 kg. Myös toinen saman-^ painoinen panos sekoitettiin. Panoksia imukuivattiin sit ten niin, että materiaalin kosteuspitoisuus oli 10,4 pai-: 35 no-%.

» 25 114462 Tämän jälkeen 5,0 paino-% samaa esimerkin 1 hartsia levitettiin käyttäen esimerkin 1 pyörivää kiekkolevitintä virtausnopeudella 735 g/min. Materiaalia sekoitettiin sen jälkeen 95 sekunnin ajan neljänä eri panoksena jokaisen 5 panoskoon painaessa 22,5 kg.

Muodostettiin kolme mattoa. Maton muodostuksessa käytetty muodostaja oli hihnamuodostaja OSB ja maton rakenne oli 60 % pituussuuntaista pintaa ja 40 % poikkisuun-taista yhdintä maton pituuden ollessa 2 745 mm ja maton 10 leveyden 1 475 mm. Jokainen matto painoi 34,02 kg ja sen kosteuspitoisuus oli 10,4 paino-%. Käytettiin samaa irro-tusainetta kuin esimerkissä 1 samoin kuin aluslevyn tyyppiä. Sen jälkeen kun matot oli muodostettu, niistä puristettiin paneelit samalla tavoin kuin esimerkissä 1. Panee-15 lien oleelliset kosteuspitoisuudet olivat 5,5, 6,5 ja 6,8 paino-%. Jokainen paneeli trimmattiin sitten 1 220 mm:n leveyteen ja 2 440 mm:n pituuteen paksuuden ollessa 11,1 mm. Yhdelle paneelille ruiskutettiin ilmattomasti 1 360 g koostumusta trimmatun paneelin yläpinnalle välit-20 tömästi puristuksen jälkeen.

Yhden paneeleista (jonka yläpintaa ei ollut ruiskutettu koostumuksella) sisäinen sidoslujuus saatiin ja se esitetään taulukossa 1.

Esimerkki 7 • " 25 Käyttäen sanoja kaupallisia puusäikeitä kuin esi merkissä 1 7,04 kg pulverikompoenttia ja 7,04 kg neste-näistä komponenttia levitettiin seuraavalla tavalla. Nel-: jäsosa nesteen tilavuudesta ruiskutettiin puusäikeille ja sen jälkeen kaikki pulveri puhallettiin niille ja sitten ·· 30 loppuosa nesteestä ruiskutettiin niille kuten esimerkissä 3. Tämän jälkeen materiaalia sekoitettiin kahtena eril- ; i t lisenä panoksena 770 sekuntia kummankin panoskoon painaes- *; ;* sa 46,9 kg. Pinnoitettuja puusäikeitä imukuivattiin sitten • * '···’ niin, että pinnoitetun materiaalin kosteuspitoisuus oli :T: 35 10,1 paino-%.

* · 26 114462

Sen jälkeen 5,0 paino-% hartsia (samaa kuin esimerkissä 1) levitettiin käyttäen esimerkin 1 pyörivää kiekko-levitintä virtausnopeuden ollessa 685 g/min. Materiaalia sekoitettiin sitten viitenä erillisenä panoksena jälleen 5 100 sekuntia jokaisen panoksen painaessa 22,4 kg.

Materiaalista muodostettiin sitten kaksi mattoa kuten esimerkissä 6 kummankin maton painaessa 34,02 kg ja niiden kosteuspitoisuuden ollessa 10,1 paino-%. Maton muodostuksen jälkeen materiaalista puristettiin paneelit ja 10 ne trimmattiin kuten esimerkissä 1. Paneelien arvioitu kosteuspitoisuus oli 5,3 paino-% ja 5,6 paino-%. Toisen näistä matoista sisäinen sidoslujuus esitetään taulukossa 1.

Esimerkki 8 15 Käyttäen samantyyppisiä kaupallisia puusäikeitä kuin esimerkissä 1 11,6 kg pulverikomponenttia ja 11,5 litraa nestemäistä komponenttia, mikä oli 50 paino-% puu-säikeistä (uunikuivattuna), käytettiin seuraavalla tavalla. Neljäsosa nesteen tilavuudesta ruiskutettiin puusäi-20 keille ja sitten kaikki pulveri puhallettiin niille ja sen jälkeen loppuosa nesteestä ruiskutettiin niille kuten esimerkissä 3. Materiaalia sekoitettiin sitten 880 sekuntia » panoskoon painaessa 46,5 kg. Materiaalia imukuivattiin » · sitten niin, että materiaalin kosteuspitoisuus oli 10,1 * 1 · 25 paino-%. Tämän jälkeen 5,0 paino-% esimerkin 1 hartsia levitettiin käyttäen esimerkin 1 pyörivää kiekkolevitintä

t t I

virtausnopeudella 625 g/min. Tämän jälkeen materiaalia ·.' 1 sekoitettiin jälleen 128 sekuntia kahtena erillisenä pa noksena kummankin panoksen painaessa 26,7 kg. Matto muo-30 dostettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 6 sen kosteus-: pitoisuuden ollessa 10,1 paino-% ja sen painaessa 34,02 kg. Matosta puristettiin sen jälkeen paneeli ja se trimmattiin kuten esimerkissä 1. Paneelin kosteuspitoisuus ·;·’ oli 5,2 paino-%.

» 1 1 * 1 1 • · · 1 » 1 I » · 27 114462

Esimerkki 9 Käyttäen samantyyppisiä kaupallisia puusäikeitä kuin esimerkissä 1 11,8 kg pulverikomponenttia sekoitet tiin 11,8 litraan nestemäistä komponenttia (mikä oli 100 5 paino-% monikuivatuista puusäikeistä) ja tämä seos levitettiin puusäikeille käyttäen esimerkin 1 pyörivää kiekko-levitintä virtausnopeudella 4 200 g/min. Tämän jälkeen materiaalia sekoitetitin 385 sekuntia kahtena erillisenä panoksena kummankin panoksen painaessa 23,7 kg. Materiaa-10 lia kuivattiin sitten niin, että materiaalin kosteuspitoisuus oli 10,9 paino-%. 5,0 paino-% esimerkin 1 hartsia levitettiin seuraavana päivänä käyttäen samaa pyörivää kiekkolevitintä virtausnopeudella 666 g/min. Materiaalia sekoitettiin sen jälkeen 160 sekuntia kahtena erillisenä 15 panoksena kummankin panoksen painaessa 35,8 kg. Matto muodostettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 6 ja se painoi 38,56 kg ja sen kosteuspitoisuus oli 10,9 paino-%. Matosta puristettiin siten paneeli ja se trimmattiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1. Paneelin arvioitu kosteuspitoi-20 suus oli 6,8 paino-%.

Esimerkki 10 Käyttäen samantyyppisiä kaupallisia perussäikeitä kuin esimerkissä 1 seos, jossa oli 7,8 kg pulverikomponenttia sekoitettuna 7,8 litraan nestemäistä komponenttia, , 25 mikä oli 150 paino-% puusäikeistä (uunikuivattuna), levi tettiin puusäikeille käyttäen esimerkin 1 pyörivää kiekkolevitintä virtausnopeudella 5 400 g/min. Materiaalia se-• koitettiin sitten 445 sekuntia kahtena erillisenä panok sena, jotka molemmat painovat 23,7 kg. Tämän jälkeen ma-// 30 teriaalia imukuivattiin niin, että materiaalin kosteuspi- toisuus oli 11,1 paino-%. Sen jälkeen levitettiin 5,0 pai-no-% esimerkin 1 hartsia käyttäen samaa pyörivää kiekkole-vitintä virtausnopeudella 685 g/min. Materiaalia sekoitet- > * *·;’ tiin sitten 205 sekuntia kahtena erillisenä panoksena, : : : 35 jotka molemmat painoiovat 47,0 kg.

28 114462

Kuten edellisessä esimerkissä hartsi levitettiin, kun materiaali oli levännyt yli yön. Matto muodostettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 6 ja se painoi 43,09 kg ja sen kosteuspitoisuus oli 11,1 paino-%. Matosta puristet-5 tiin paneeli ja se trimmattiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1. Paneelin kosteuspitoisuus oli 5,8 paino-%.

Edellä esitettyjen esimerkkien tulokset on koottu seuraaviin taulukoihin.

* · * » * 1 ♦ · i 1 t e · • i · 1 • · • · • I 1 · I · » 29 1 1 4462 3 1

·»-» -H

ϊ 1 u

If 5 S

- 5 a 3 »s ^ Λ „ 3 £ —. ^ ^ en oo —, —, —, .£. N SO -<* Γ- ' ' ' θ' O Γ- Γ0 T? ► 6 ' * » O (N (O ' ' ' '

Ji X rs ro co o r-co m o co^ rs ,-t **> o ocn vO m o i-i m ^ S m m m voro o r-* r·" ih co »h σν t" *· σ» ro σ» ς h X γί ' ro’—' cn ' vo'-' r- r-' *— »h *— n· vo — vO'— 'O _______

M

ia § i S e Λ ~ C & P —v ^ — m ΗΉΦΐΠ CO τΗ (O'

Λ Ή P JG 3 ».O' »VO

ti®!- τΗ (N CO CN (O (N (N (O (O (O O

•H P *H J® rH CO O N< «f O' O' τΊ n· σ' CO r-l O] ÄM*n (N'-'i co— vo w st •o’ i i co — — i 3 · „ C 4) C M β Q ti s tl vo in in r-ι r**· r- vo *-i w r-t P tt C h 00

£0 S 3 3 (O (O (O ® (N (N (O O O O

Ä P Οι P H H H iH H (NfHrHH

I I

JC P HHHH ·* rHHHH

0| oooo>> oooo

3 M X X X X

*H ►< X X X X 3 2 x X X X

H *· 4J 4J φ Qj a, o, φ ® φ ®

D “H -rH -H -H M (N (N Ή Ή Ή -H

*; S 5 x x x x +u+ti x x λ: x

•HP· 4-> -P

_j OHH o n ti m * ^ S-® ^ρρ^ρρρφρ^^ρ C C P -.o VO VO VO Λ C VB G VO vo VO vo OH β β >ί >i >i S Φ Φ >« >i >« >i

^ CU « C lUCUCLCUfc+fc+CuO-CUCU

3 « H « » h ^ 3 i p -s.

3 P C «H Λ «o (g η»ρηρ*η oooo o o oooo e_. ·Η β P U * ™ 0 Jtf P P P r-l i~l r-t tH t-l i-i 3-1 T-4 3-1 3-1

3 2 ΐ ϊί N S N N N N X N S V

e 3 Λ P H CO co CO CO CO CO CO <0 CO CO

, ΉΉ 3 P 3 3 3 3 3 3 3 3333

* * & H t fi di OOOOOO OOOO

* i v 4 · ai*

3 + p V

C 3 pe

, , *H S <9 H P

5 . _ tt *H P 0 · , p o a e *

ii V 3 1! 3« CO Γ0 ro O O O O O O O

• jB »H » *H M » 3 3 3 3 3 3333 * * * * · X ft CU CUH w (N (N (N tn in m in in in in * » ^

• I « M

: 383.- • Ή O t Ή 4 • o X *h « « ö o o « Β3^3*Η o o O O O O O O O o

H *P Ή 3 w fr) (ry co in in in in O O O

(U H CU Oi J* i-H rH «H

i * i * · ^

i I o M

» P e «H X ~

» Ä Ij * C0C0C0C0C0C0 CO © CD CO

S311S .........

dl n Qi>^ P r— t" r- r- r- r- r^ r·" r** r* ;,;’ 4 2 • Mfi h H r-ι (N ro ro ^ tn in in 1

•S OS

* h τη ε

φ SO

» PO X H

ex o * PO «-» *-»

CU JG Ό H

3„ 1 1 4462

C

μ

ι C

a 5 g

Μη C

g 2 R

! ι π S j 4 S Ss *8 I s if

“ © C

η Β > U

Sf* rt. d

*J ► g in ι- O O

H _ l{ m O ^ Γ0 CU/VI

μΪβγ'*τ"» ** iH CN

5 «h · r-'-'i ι σ> ^ ι ι ι i I - 2 (0 " o w

I Ml = => * I

«uni ro rg ro γν ¢1¾ » yen n* ro n* m ij j £ J{ £ * r^rHrHrH 0) fl) 03 SB w *n t ι ι ι ι ι o» w O' w r+ w __ · 5 4-> id g w

2 , H ® O

ΙηΙΐη r* w ^ 0 2 « O i 9 S * * * * * * * * 44 ^ <0

X Jti V 04 +* V V V V V V- V v φ Γτ| CO

_ ή I a 44 § © ι 1 iH (Λ S I >>>>> > '"o '"ο ·*ο ij Ή

3 » r-l -H r-t J 4-) _I

5i? 33333 3J<JS Π._Ι.

h+j ο,ο,ααο, ο.«αι H T1 H

® **l (N (N (N fN (N (Ν -Η -H ,_J *S yt\

+J>* +41+41+0)4-4)+41 + 4) .* X 3W £ W

*h # +» +>+>+> +> +» s CD m

SOHH 4)(0 4)(0 4) (0 4)(0 4)(0 4) M · · r , W

_ 0 +>4) +*4> +· 4) +> 4) -P 41 +> 4) k U ·,_] *""1 i->

Sti lOCIOfilOClOCtOC a C :o *> tie Z-* I J N 4) 4) 4) 4) 41 4) S Sh H *“* 4m * e Z+Z+Z+Ä+Z+ z+Qi cu «η ·Η - 1¾ β ω u α g s c ι +! * *0 w +j ·· ϊ c -t « e ij <- <fc>

ä £ H S 3 ° °. °. °. °. °. ° ° ffl><S

OJ< « « « ^ r4 w v4 ^ -4 w Sg 4-> 2 ΙΛ S 5?t ► -V. \ 'g ν. \ V V. -N. rv L C 2 fi ί i J H CO CO 00 CO CO O O O -P Ή n

ι *H *H 3 4J 3 * * * * k » . k . fll Y

* * A Η β C 0( OOOOO iH iH «Η *n O.

* ,* _ >^s 3 CD H o +> ' H > v* +> * 1 · η ι « 0) ’i! m ’ a + ti +> e*; Q) © I es VI n rH n 11 s *H B β *H 4) P P ,

* · ***£§.« Cl) *H

° ° O O O OOO 2 5 (D ^

« β·Η3·Η·Η*4» k k k k k k COr^O

* S A fc AH *-· ι/) tn m in m in in in "3 <0 (rt w . . ~ 3 +J rö I < S +> w > ©

5 S 5 t *P “H Q) H

; 35^3¾ oi+JhO

e o o m « j_) C n e S*; S-h o o o o o o o o .j /η υ _j 33-alJI 10 “ ”> m “ 3 3 OCxo© 4)4 0 i—|

®QhO

ά — w ε m i-i i.JSS o v-, 183·“ e 44 H (0

f-2 S S § o ©So-O

H W 3 $ 4) P

6, U & X r- F* F» F* F- F* F· F- COO)' QN

• O © (0 ή s ° 3 c ^ , hifi sOvOiOF»F-COO'*Hr1 1 ) • H © (rt ©

© CO +j X

I +> O CO 44

Ι o -H M 3 U

5 ?B S «h g

» h (n e G ΠΗ K

: g o o h e h (o - h

S -S SJ Ή Φ jcj M

SI 23 Λ2 3Μ ^^i~* 04 Olin 1 1 4462 31

Taulukko 2 CSA 0437 OSB -luo- OSB-paneelit kan 0-2 minimivaa-

Esim. 6 Esim. 7 timus MOR Pituussuunta 29,0 MPa 31,6 MPa 43,8 MPa (4 200 psi) (4 590 psi) (6 350 psi)

Poikkisuunta 12.4 MPa 23,8 MPa 24.5 MPa (1 800 psi) (3 450 psi) (3 560 pei) MOE Pituussuunta 5 516 MPa 5 109 MPa 6 240 MPa (800 000 psi) (741 000 psi) (905 000 psi)

Poikkisuunta 1 551 MPa 2 951 MPa 3 000 MPa (225 000 psi) (428 000 psi) (435 000 psi) 5 IB 345 kPa 717 kPa 834 kPa 50 psi 104 psi 121 psi MOR 2 tuntia Pituussuunta 14,5 MPa 14.1 MPa 19,0 MPa keiton jälkeen (2 100 psi) (2 040 psi) (2 750 psi)

Poikkisuunta 6,2 MPa 10,6 MPa 18,3 MPa (900 psi) (1 540 psi) (1 640 psi)

Paksuuden paisuma 2 tunnin ei vaatimusta 19,2 % 24 % keiton jälkeen 10 Paksuuden paisuma 2 tunnin 25 * 11,5 % 12,6 % liuotuksen jälkeen

Tiheys ei vaatimusta 0.69 kg/1 0,73 kg/1 (43,1 lb/ft3) (45,4 lb/ft3)

^^K^^SSs^^^5S^3m^^^SS5^SESS!^S^^^SS^SS^SSSSSI^^SS^SSESSS^^SSS^S5&SSS^^SI9B^B^Si^S^S^^SS9BBSSG^^SSI^^^Si^^^S

Taulukko 2 on yhteenveto kahden esillä olevan kek-15 sinnön paneelin luokitusominaisuuksista verrattuna OSB- paneeleille tarkoitettuun kanadalaiseen standardiin. Kuten ‘ voidaan nähdä kumpikin esillä olevan keksinnön paneeli v ylittää selvästi orientoidun säielevyn ominaisuuksille asetetut vaatimukset.

• 20 Esillä olevan keksinnön paneelit testattiin niiden : pintapalo-ominaisuuksien määrittämiseksi ASTM-koemenetel- män E84 määrittelemällä tavalla. Erityisesti kaksi näytettä, edellä esitetyt esimerkit 9 ja 10 lähetettiin laitok- » selle Weyerhauser Fire Technology Laboratory kummankin ; 25 näytteen koostuessa 11,1 mm paksusta levystä mitoiltaan 1 1 4462 32 1 220 x 2 440 mm esillä olevan keksinnön mukaisesti. Näytteet asetettiin vakiointihuoneeseen, jota pidettiin 21 °C:ssa ja 50 %:n suhteellisessa kosteudessa. Näytteet punnittiin jaksottain kosteuden imeytymisnopeuksien mää-5 rittämiseksi ja sen määrittämiseksi ovatko ne lähellä ta-sapainokosteuspitoisuutta. Vakiointi jakson päätyttyä näytteet leikattiin näytesarjoiksi, jotka koostuivat kukin kahdesta 533 x 2 440 mm:n kappaleesta. Näytteiden "sarja" oli leveydeltään 533 mm:n materiaalia, joka oli leikattu 10 pituuksiksi, jotka olivat yhteensä 7320 mm, kun yksittäiset palaset asetettiin vieri viereen tunneliin. Kokeet suoritettiin niiden menettelyjen mukaisesti, jotka on hahmoteltu standardien American Society for Testing and Materials (ASTM) koemenetelmässä E84-89a.

15

Koetulokset

Materiaalin nimi- Liekin le- Savunkehitysin- tys viämisindeksi deksi

Esimerkki 9 20 - 11 20 Esimerkki 10 15 30

Punatammikansi 91 100 , Sementtilevy 0 0 • * ♦ « • * # 1J Tuntematon johtuen savuntunnistussysteemin toiminta- 25 häiriöstä. Lukema oli todennäköisesti alle 50 visuaalisen • havainnon perusteella.

Edellä kuvattuja näytesarjoja testattiin 30 minuu-tin ajan tarkoituksena määrittää voitaisiinko niitä pitää . . 30 "paloa hidastavaksi käsiteltynä puuna" siten kuin tärkeim- , ·, mät mallirakentamislait määrittelevät. Tärkeimmät malli- rakentamislait määrittelevät "paloa hidastavaksi käsitellyn puun" seuraavasti: 33 114462

Mikä tahansa puutuote, joka on kyllästetty kemikaaleilla paineprosessia tai muuta keinoa käyttäen valmistuksen aikana ja jolla, kun sitä testataan U.B.C.-standardin nro 42-1 (tai ASTM E84) mukaisesti 30 minuutin ajan, 5 on liekin leviämisarvo korkeintaan 25 ja joka ei osoita merkkejä palon estenemisestä. Lisäksi liekkirintama ei saa edetä enempää kuin 320,25 cm yli polttimen keskiviivan millään hetkellä kokeen aikana.

10 Näiden kahden näytesarjan liekkirintamat eivät edenneet yli 320,25 cm ja tämän vuoksi kummankin sarjan luokiteltiin olevan "paloa hidastavaksi käsiteltyä puuta". Esimerkin 8 liekkirintama eteni 320,25 cm ja esimerkin 9 liekkirintama eteni 274,5 cm.

15 Sekalaista tietoa

Koekappaleen kiinnitys:Normaali, tuettuna hyllylle Koekappaleen paino: Esimerkki 9: 13,56 kg (29,0 lbs)

Esimerkki 9: 13,25 kg (29,20 lbs) Esimerkki 10: 14,88 kg (32,80 lbs) 20 Esimerkki 10: 14,54 kg (32,05 lbs)

Palo-ominai suudet .· . Esimerkki 9 syttyi 55 sekunnin kuluttua ja liekki- ;·, rintama eteni 320,25 cm:iin 8 minuutin kuluttua. Liekkiin rintama pysyi tällä etäisyydellä useita minuutteja ja pe- 25 rääntyi sitten alle 244 cm:iin kokeen loppuajaksi. Esi- • · merkki 10 syttyi 48 sekunnin kuluttua ja liekkirintama ’·· ’ eteni 274,5 cm:iin 15 minuutin kuluttua ja peräytyi sitten ’ * ' hitaasti takaisin 213,5 cm:iin. Molemmat paloivat keltai silla liekeillä ja pienellä savuamisella.

30 Esimerkki 12 : Käyttäen puukuituja, joita käytetään yleisesti kes- kitiheän kuitulevyn (MDF) valmistuksessa, seos joka vasta-.si 100 % kuidun uunikuivasta painosta, ruiskutettiin kui-;·’ dulle. Pulverikomponentin suhde nestemäiseen komponenttiin · 35 seoksessa oli 1 g pulverikomponenttia 1 cm3:a kohti neste- • · 34 114462 mäistä komponenttia. Seos ruiskutettiin käyttäen ilmatonta ruiskutuspistoolia kuidun pinnalle, jota sekoitettiin sii-piratassekoittimessa. Kun seoksen koko määrä oli syötetty sekoittimessa olevaan MDF-raaka-aineeseen, lisättiin 5,5 % 5 (raaka-aineen kuivapainosta) ICI-yhtiön toimittamaa MDI- hartsia. Seoksella ja hartsilla kyllästetty raaka-aine siirrettiin sitten kiekkomyllyyn, jossa sitä jauhettiin mekaanisesti 60 sekuntia. Kiekkomyllystä käsitelty kuitu siirrettiin sitten pneumaattisesti annostelulaatikkoon.

10 Annostelulaatikosta käsiteltyä materiaalia siirrettiin pneumaattisesti aliapainemuodostimeen. Pienitiheyksinen materiaali kulki sitten kaavinpöydän alitse sopivan korkeuden säätämiseksi ennen puristusta. Kun materiaalin sopiva korkeus saavutettiin, aluslevy asetettiin käsitellyn 15 kuidun ylä- ja alapuolelle. Materiaali, joka oli nyt asetettu kahden teräsaluslevyn väliin, asetettiin kuumapuris-timeen, jossa sitä puristettiin 180 sekuntia 138 °C:ssa 620 kPa:n paineella.

MDF-materiaalista valmistettiin ja puristettiin 20 paneeli tällä tavalla ja paneelista testattiin viikkoa myöhemmin seuraavat fysikaaliset ja palo-ominaisuudet.

» I

»

• I

•

Ml)

• » I

* 1 » » 1 35 114462

Taulukko lii --

Paksuus (mm) 17,3

Murtumi smodu1i (MOR) (MPa) 4,0

Taivutusmoduli (MOE) (MPa) 2 600 5 Sisäinen sidoslujuus (IB) (kPa) 780

Kosteuspitoisuus (MC) % (puristuksen jälkeen) 6,9

Ruuvin veto pinnasta (N) 1 156 I Ruuvin veto reunasta (N) 1 134

Vesiabsorptio, % 32,0 10 Paksuuden paisuma, % 9,7

Tiheys, kg/dm3 0,82 MOH-kovuus 1 300

Pinnan tiheys tiheysgradienttianalysaattorilla (keskitiheys 0,76 mm:n pintakerroksessa, 1,01 15 kg/dm3)

Ytimen tiheys tiheysgradienttianalysaattorilla 0,73

Palopinta-ala 6,04

Palopinta-ala prosentteina tarkistusnäytteestä 96

Tuhka-% 23,98 1

20 Hehkuhilse, % 6,16 I

Lineaarinen laajenema, % 0,40 : Paksuuspaisuman tasapainokosteuspitoisuus 50 %:n suht. kosteudessa 5,9 %

Paksuuspaisuman tasapainokosteuspitoisuus | 25 90 %:n suht. kosteudessa 31,9 % » * ·

Esimerkki 13 * I I *

Valmistettiin kaksi esillä olevan keksinnön mukaista paneelia seuraavalla tavalla. Käytettiin kaupalli-^ 30 siä haapatyyppisiä puusäikeitä (paksuus 0,76 mm, leveys t 12,7 - 50,8 mm ja pituus noin 101,6 mm), joiden uuni-,· kuivattu kosteuspitoisuus (MC) oli 7 - 8 % ja joista alle / 4,8 mm:n hienojakoiset osat oli poistettu. Edellä esite- ;·( tyn kokoonpanon mukainen koostumus, jonka seossuhde oli . 35 21,7 kg pulverikompoennttia sekoitettuna 26,6 kg:aan nes- 36 114462 temäistä komponenttia (mikä oli 100 paino-% uunikuiva-tuista puusäikeistä tai raaka-aineesta, johon se lisättiin) levitettiin kaupallisille puusäikeille esimerkin 3 kaltaisilla ilmasumutussuuttimilla virtausnopeudella 4200 5 g/min; siten, että pulveri- ja nestekomponentit sekoitettiin yhteen ennen levitystä ilmasumutussuuttimilla. Koostumuksen lämpötila levityksen aikana oli 20 °C. Ilmasumutussuuttimilla tapahtuneen levityksen jälkeen kaupallisia puusäikeitä ja koostumusta sekoitettiin sitten keskenään, 10 kunnes koostumus peitti tasaisesti puusäikeet (noin 690 s) käyttäen panostoimista rumpusekoitinta (halkaisija 2,44 m, syvyys 1,22 m), joka oli asetettu nopeudelle 15 rpm. Panoskoko painoi 47,6 kg.

Kun materiaalit oli sekoitettu yhteen, 5 paino-% 15 (laskettuna koostumuksen ja puusäikeiden painosta) hartsia MDI MF-184 (saatu ICI-yhtiöltä) levitettiin käyttäen samanlaista pyörivää kiekkolevitintä kuin esimerkissä 1 virtausnopeuden ollessa 800 g/min. Pyörivä kiekko asetettiin nopeudelle 12 000 rpm.

20 Tämän jälkeen hartsia sekoitettiin materiaaliin 80 sekunnin ajan edellä kuvatun panostoimisen rumpu-, sekoittimen avulla. Pinnoitetun materiaalin panoskoko hartseineen oli 12,9 kg. Sekoituksen päätyttyä materiaalista muodostettiin matto käsin. Mattorakenteella oli ' , 25 100-%:sesti sattumanvarainen orientoituminen, siinä oli yksi kerros ja sen pituus oli 865 mm ja leveys 865 mm.

Maton muodostuksen aikana käytetty aluslevy oli suljettu » » :‘: seulapohja, jossa oli kiinteä teräksinen aluslevyn yläosa ja tinapohja. Irrotusainetta 610 ACI käytettiin auttamaan 30 maton poistossa sen muodostuksen jälkeen. Kummankin maton *: kosteuspitoisuus ennen kahden paneelin puristusta oli \ 24,6 % ja 25,8 paino-%.

« I

Mattojen muodostuksen jälkeen mattoja puristettiin *;*’ noin 3 103 kPa:n paineella ja 190 °C:n laatan lämpötilas- :: 35 sa 185 sekuntia paneelien muodostamiseksi. Puristuksen

I I > I

37 114462 päätyttyä paneelien kosteuspitoisuudet olivat 15,8 % ja 17,7 %. Paneelit trimmattiin 712 mm:n pituuteen ja 712 mm:n leveyteen ja niiden paksuus oli 11,1 mm. Paneelien sisäiset sidoslujuudet olivat 676 kPa ja 552 kPa 5 määritettynä normin CAN3-0437-85 mukaisesti, jossa kunkin koemateriaalin paksuus oli 11,0 mm ja niitä vakioitiin 65 %:n suhteellisessa kosteudessa 20 °C:ssa. Vakioinnin jälkeen toisen paneelin keskimääräinen sisäinen sidoslu-juus oli 802 kPa. Toisen paneelin keskimääräinen MOR-arvo 10 oli 11,9 MPa ja keskitiheys oli 0,73 kg/dm3.

Esillä olevan keksinnön muut toteutusmuodot käyvät alaan perehtyneille ilmi tässä paljastetun, esillä olevan keksinnön määrityksen ja toteutuksen tarkastelusta. Tarkoituksena on, että patenttimääritystä ja esimerkkejä 15 pidetään ainoastaan esimerkinomaisina ja esillä olevan keksinnön todellinen suojapiiri ja henki osoitetaan seu-raavilla patenttivaatimuksilla.

lii* ♦ * » 1 I » » *

Claims (11)

114462

1. Koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää yhdistelmänä: 5 (a) hienojakoista materiaalia, joka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat selluloosamateriaali, mineraali-materiaali, orgaaninen jätemateriaali ja epäorgaaninen jätemateriaali; (b) lateksia, joka sisältää magnesiumoksikloridia 10 ja/tai magnesiumoksisulfaattia, määrän, joka on tehokas antamaan mainitulle hienojakoiselle materiaalille veden-ja palonkestoa; ja (c) hartsia, joka on kertamuovinen tai kylmäkovet-tuva; ja mahdollisesti 15 (d) vettä hylkivää ainetta, alumiinioksidi-kal- siumaluminaattisementtiä, titaanidioksidia, vaahtoamisen-estoainetta, ZnCl2-liuosta, kolloidista piidioksidia ja/ tai pinta-aktiivista ainetta.

2. Menetelmä veden- ja palonkestoisen tuotteen 20 valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: , (a) lisätään koostumusta, joka sisältää magnesium oksikloridia ja/tai magnesiumoksisulfaattia ja lateksia, hienojakoiseen materiaaliin, joka on valittu ryhmästä, , 25 johon kuuluvat selluloosamateriaali, mineraalimateriaali, orgaaninen jätemateriaali ja epäorgaaninen jätemateriaa-: li; • (b) sekoitetaan vaiheen (a) komponenttej a keske nään niin, että koostumus peittää materiaalin; 30 (c) sekoitetaan kertamuovista tai kylmäkovettuvaa hartsia vaiheesta (b) saatuun pinnoitettuun materiaaliin; (d) muodostetaan matto vaiheen (c) tuotteesta; ja (e) saatetaan matto alttiiksi lämmölle ja/tai pai- '·;** neelle mainitun tuotteen muodostamiseksi; ja mahdollises- ;: 35 ti * » » 114462 säädetään pinnoitetun materiaalin kosteuspitoisuutta ennen vaihetta (c).

3. Menetelmä veden- ja palonkestoisen tuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää 5 vaiheet, joissa: (a) ruiskutetaan osa seoksesta, joka sisältää lateksia ja magnesiumkloridia ja/tai -sulfaattia, hienojakoiselle materiaalille, joka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat selluloosamateriaali, mineraalimateriaali, or- 10 gaaninen jätemateriaali ja epäorgaaninen jätemateriaali; (b) lisätään magnesiumoksidipulveria ruiskutettuun materiaaliin ruiskutetun materiaalin pinnoittamiseksi; (c) ruiskutetaan loput mainitusta seoksesta pinnoitetulle materiaalille; 15 (d) lisätään ja sekoitetaan kertamuovista tai kyl- mäkovettuvaa hartsia vaiheesta (c) saatuun pinnoitettuun materiaaliin; (e) muodostetaan matto vaiheen (d) tuotteesta; ja (f) saatetaan matto lämmön ja/tai paineen alaisek- 20 si mainitun tuotteen muodostamiseksi; ja mahdollisesti säädetään pinnoitetun materiaalin kosteuspitoisuus , ennen vaihetta (d).

4. Menetelmä veden- ja palonkestoisen tuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää 25 vaiheet, joissa: (a) lisätään koostumusta, joka sisältää magnesium- * · * ' ' oksikloridia ja/tai magnesiumoksisulfaattia ja lateksia, ·. · hienojakoiseen materiaaliin, joka valitaan ryhmästä, jo hon kuuluvat selluloosamateriaali, mineraalimateriaali, ' 30 orgaaninen jätemateriaali ja epäorgaaninen jätemateriaa- : li; (b) sekoitetaan vaiheen (a) komponentteja niin, että koostumus peittää materiaalin; ;·* (c) muodostetaan matto vaiheen (b) tuotteesta; ja i 1 1 4462 (d) saatetaan matto noin 2 070 - 4 140 kPa:n paineeseen noin 66 °C:n lämpötilassa noin 12 tunnin ajaksi mainitun tuotteen muodostamiseksi, ja mahdollisesti säädetään pinnoitetun selluloosamateriaalin kos-5 teuspitoisuutta ennen vaihetta (c).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus tai jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lateksi on styreeni-butadi-eenikopolymeeriemulsio, akrylaattihartsiemulsio tai poly- 10 vinyyliasetaatti.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus tai patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hartsi on fenoli-aldehydiä, urea-aldehydiä, melamiini-aldehydiä tai polyuretaania.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus tai patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hartsi on valittu ryhmästä, johon kuuluvat isosyanuraatti, ureaformaldehydi, fenoliformal-dehydi, isosyanaattiemulsiopolymeeri, fenoliliima, eläin-20 nahkaliima, difenyylimetaanidi-isosyanaatti ja metyleeni-dietyylidi-isosyanaatti.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus tai * jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosamateriaali on sel-25 luloosakuitua, selluloosahiutaletta tai selluloosajäte-tuotetta. i

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus tai V · jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosamateriaali on puu- • 30 pohjaista kuitua, puupohjaista hiukkasta, puupohjaista ; hiutaletta tai puupohjaista säiettä.

10. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetel-mä,tunnettu siitä, että vaatimuksen 2 vaihe (e) » tai vaatimuksen 3 vaihe (f) suoritetaan 149 - 191 °C:n * k * » 114462 (300 - 375 °F) lämpötilassa noin 3-8 minuutin ajan ja/-tai noin 2 070 - 4 140 kPa:n paineessa.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosteuspitoisuus 5 säädetään noin 5-25 painoprosenttiin, edullisesti noin 9-11 painoprosenttiin. I 1 • S · t t • 114462