FI61320B - RELEASE FOER IMPREGNERING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL FOER ATT FOERBAETTRA DESS BRANDSAEKERHET OCH SAETT ATT FRAMSTAELLA DENSAMMA - Google Patents

RELEASE FOER IMPREGNERING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL FOER ATT FOERBAETTRA DESS BRANDSAEKERHET OCH SAETT ATT FRAMSTAELLA DENSAMMA Download PDF

Info

Publication number
FI61320B
FI61320B FI772397A FI772397A FI61320B FI 61320 B FI61320 B FI 61320B FI 772397 A FI772397 A FI 772397A FI 772397 A FI772397 A FI 772397A FI 61320 B FI61320 B FI 61320B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
ammonia
foer
sodium tripolyphosphate
aqueous solution
solution
Prior art date
Application number
FI772397A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI61320C (en
FI772397A (en
Inventor
Niilo Einar Salle
Original Assignee
Kemira Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemira Oy filed Critical Kemira Oy
Priority to FI772397A priority Critical patent/FI61320C/en
Priority to GB7832684A priority patent/GB2002434B/en
Publication of FI772397A publication Critical patent/FI772397A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI61320B publication Critical patent/FI61320B/en
Publication of FI61320C publication Critical patent/FI61320C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/68Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with phosphorus or compounds thereof, e.g. with chlorophosphonic acid or salts thereof
    • D06M11/72Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with phosphorus or compounds thereof, e.g. with chlorophosphonic acid or salts thereof with metaphosphoric acids or their salts; with polyphosphoric acids or their salts; with perphosphoric acids or their salts
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/80Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with boron or compounds thereof, e.g. borides
    • D06M11/82Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with boron or compounds thereof, e.g. borides with boron oxides; with boric, meta- or perboric acids or their salts, e.g. with borax

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Description

ESrTI ΓβΊ m)KUULUTUSJULKAISU ,,. 7θη jKBfä w ^UTUÄCGNINOSSKIUFT 61 3 20 C (45) Patentti ciy5nn-?tty 12 07 1932 ι.η·#7 Patent meddelatESRTI ΓβΊ m) ANNOUNCEMENT ,, ,,. 7θη jKBfä w ^ UTUÄCGNINOSSKIUFT 61 3 20 C (45) Patent ciy5nn-? Tty 12 07 1932 ι.η · # 7 Patent meddelat

¢,) -*W § g K¢,) - * W § g K

SUOMI —FINLAND (21) PKmttlhtk«mw-Nt«M>MBknin· 772397 (22) HakwnltpUvi — AmMcnlngadag 09.08.77 * ' (23) Alkupilvt —Glklfhatsdif 09.08.77 (41) Tullvt lulklMk·! — Bllvlt offantllf 10.02.79 _ . , (44) Nlhtlvlk»fp«noo |t kuuLjulkaiaun pvm. — __ QoFINLAND —FINLAND (21) PKmttlhtk «mw-Nt« M> MBknin · 772397 (22) HakwnltpUvi - AmMcnlngadag 09.08.77 * '(23) Alkupilvt —Glklfhatsdif 09.08.77 (41) Tullvt lulklMk ·! - Bllvlt offantllf 10.02.79 _. , (44) Nlhtlvlk »fp« noo | t date of issue. - __ Qo

Patent)· och regi*terityral*an ' Antitkin utlacd och utl.*rtft«i puMkmd 31·°3· o2 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkeuj —Begird priorltet (71) Kemira Oy, Malminkatu 30, 00100 Helsinki 10, Suomi-Finland(FI) (72) Niilo Einar Salle, Espoo, Suomi-Finland(Fl) (7^) Berggren Oy At (5U) Vesiliuos selluloosapitoisen aineen kyllästämiseksi sen palon-kestävyyden parantamiseksi ja tapa sen valmistamiseksi -Vattenlösning för impregnering av cellulosahaltigt material för att förbättra dess brandsäkerhet och sätt att framställa densamma Tämä keksintö kohdistuu vesiliuokseen selluloosapitoisen aineen, kuten kartongin, kuitulevyjen, lastulevyjen, vanerien ja sen tapaisten palonkestävyyden parantamiseksi, sekä tapaan sen valmistamiseksi .Patent) · och regi * terityral * an 'Antitkin utlacd och utl. * Rtft «i puMkmd 31 · ° 3 · o2 (32) (33) (31) Pyydetty« tuolkeuj —Begird priorltet (71) Kemira Oy, Malminkatu 30, 00100 Helsinki 10, Finland-Finland (FI) (72) Niilo Einar Salle, Espoo, Finland-Finland (Fl) (7 ^) Berggren Oy At (5U) Aqueous solution for impregnating a cellulosic substance to improve its fire resistance and the way to prepare it -Vattenlösning This invention relates to an aqueous solution for improving the fire resistance of a cellulosic material such as paperboard, fibreboard, particle board, plywood and the like.

Vaikka puulevyille on kehitetty paljon palosuoja-aineita, on vain harvoja niistä kelpuutettu käytettäviksi kaupallisissa levytuot-teissa. Epäorgaanisista suoloista, joita on käytetty ehkä eniten puun palosuojaukseen, tavallisimpia ovat ammoniumfosfaatit, alka-limetalliboraatit ja -bromidit. Orgaanisista aineista ovat tähän tarkoitukseen soveliaimmiksi osoittautuneet disyaanidiamidin, urean, melamiinin ja fosforihapon seokset. Nämä eivät kuitenkaan näytä olevan yhtä tehokkaita palosuoja-aineita kuin edellä mainitut epäorgaaniset yhdisteet.Although many flame retardants have been developed for wood panels, few have been qualified for use in commercial panel products. Of the inorganic salts that have perhaps been used most for wood fire protection, the most common are ammonium phosphates, alkali metal borates, and bromides. Of the organic substances, mixtures of dicyandiamide, urea, melamine and phosphoric acid have proved to be the most suitable for this purpose. However, these do not appear to be as effective flame retardants as the inorganic compounds mentioned above.

Tehokkaaseen palosuojaukseen ei yksi suola yleensä riitä, vaan siihen tarvitaan useamman suolan seos ja nimenomaan sellainen, joka sisältää typpeä ja fosforia. Lisäksi tarvitaan usein vielä booria ja/tai halogeeneja sisältäviä yhdisteitä. Tulipalossa typpi laimentaa palamiskaasuja ja jarruttaa siten palon leviämistä, fosfori 2 61320 taas edistää fosforihapon muodossa puun dehydratoitumista ja lämpöä hyvin eristävän hiilikerroksen muodostumista. Boori muodostaa puolestaan, sen yhdisteiden sulaessa, lasimaisen lämpöä eristävän kerroksen ja selluloosan kanssa estereitä, jolloin puun palamisen jatkumiselle elintärkeän levoglukosaanin muodostuminen estyy. Halogeenit aikaansaavat halogeenivetyä, joka toimii hyvänä liekinsammuttajana. Sen lisäksi puun dehydratoituessa muodostuva vesi ja suoloista vapautuva kidevesi jarruttavat palamista.For effective fire protection, one salt is usually not enough, but a mixture of several salts and specifically one containing nitrogen and phosphorus is required. In addition, compounds containing boron and / or halogens are often required. In a fire, nitrogen dilutes the combustion gases and thus slows down the spread of the fire, while phosphorus 2,61320 promotes the dehydration of wood in the form of phosphoric acid and the formation of a heat-insulating carbon layer. Boron, in turn, forms esters with its vitreous heat-insulating layer and cellulose when its compounds melt, thereby preventing the formation of levoglucosane, which is vital for the wood to continue to burn. Halogens produce hydrogen halide, which acts as a good flame retardant. In addition, the water formed when the wood dehydrates and the crystal water released from the salts inhibits combustion.

Tämän keksinnön tarkoituksena on siten aikaansaada selluloosapi-toisen aineen palonkestävyyttä parantava kyllästysvesiliuos, jolla on entistä paremmat ominaisuudet eikä kehitä myrkyllisiä kaasuja hajaantuessaan.It is therefore an object of the present invention to provide an impregnating aqueous solution which improves the fire resistance of a cellulosic material, which has even better properties and does not generate toxic gases when decomposed.

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.The main features of the invention appear from the appended claim 1.

FI-patenttihakemuksesta 3564/68 on tunnettua suojata puuainetta oleva levy ammoniumvetyfosfaatilla, boorihapolla sekä boraateilla. Julkaisussa US Defensive Publication T 876005 on käsitelty juutti-maton palosuojausta seoksella, joka sisältää natriumtetraboraattia, natriumfosfaattia, boorihappoa sekä ammoniumtetraboraattia ja US-patenttijulkaisussa 2 658 000 on esitetty tulensuoja-aineseos joka sisältää booraksia, boorihappoa ja diammoniumvetyfosfaattia. Näistä julkaisuista ei kuitenkaan ilmene, että tripolyfosfaatteja olisi käytetty tämän tapaisissa liuoksissa. Natriumtripolyfosfaat-ti on kuitenkin aivan olennainen ainesosa esillä olevan keksinnön mukaisessa vesiliuoksessa.It is known from FI patent application 3564/68 to protect a sheet of wood with ammonium hydrogen phosphate, boric acid and borates. U.S. Defensive Publication T 876005 discloses fire protection of jute mats with a mixture of sodium tetraborate, sodium phosphate, boric acid, and ammonium tetraborate, and U.S. Patent No. 2,658,000 discloses a fire retardant composition comprising borax, boric acid, and diammonium hydrogen. However, it is not apparent from these publications that tripolyphosphates have been used in such solutions. However, sodium tripolyphosphate is an essential ingredient in the aqueous solution of the present invention.

DE-patenttijulkaisusta 674 633 on tunnettua käsitellä paperia ja tekstiilejä natriumtripolyfosfaatilla yhdessä mono- ja diammonium-fosfaattien kanssa ja booraksia on myös esitetty käytettäväksi näiden fosfaattien kanssa. Tässä julkaisussa selostettu liuos ei kuitenkaan sisällä boorihappoa, joka on aivan olennainen tehoaine esillä olevassa vesiliuoksessa.It is known from DE 674 633 to treat paper and textiles with sodium tripolyphosphate together with mono- and diammonium phosphates and borax has also been disclosed for use with these phosphates. However, the solution described in this publication does not contain boric acid, which is an essential ingredient in the present aqueous solution.

Esillä oleva keksintö kohdistuu näin uuteen ja vaikutukseltaan synergistiseen vesiliuokseen, jossa eri alkuaineiden yhteisvaikutus syttymisen ja palamisen estämisessä on aivan olennainen ja näin ollen olikin yllättävää, että keksinnön mukainen vesiliuos 61320 oli niin tehokas kuin miksi se on osoittautunut.The present invention is thus directed to a novel aqueous solution having a synergistic effect, in which the combined effect of different elements in preventing ignition and combustion is quite essential, and it was therefore surprising that the aqueous solution 61320 according to the invention was as effective as it proved.

On selvää, että keksinnön mukainen vesiliuos voidaan valmistaa liuottamalla mainittuja aineita joko erikseen tai seoksena veteen. Liuos valmistetaan kuitenkin edullisesti siten, että ensin liuotetaan natriumtripolyfosfaatti veteen ja vasta sen jälkeen lisätään muut ainesosat. Ainesosien liuottaminen helpottuu huomattavasti mikäli noudatetaan tätä lisäysjärjestystä. Lopuksi säädetään vesiliuoksen pH tarvittaessa ammoniakkia tai fosforihappoa lisäämällä. Syttymisen ja palamisen estämisessä tämä eri alkuaineiden yhteisvaikutus (synergistinen vaikutus) on merkityksellinen, kun ainesuhteet ovat oikeat. Esimerkkinä tästä voidaan mainita urean diammoniumfosfaatin ja boorihapon l:5:l-seos, joka suhteessa tulenestoainepitoisuudella 36,2 % antaa termoanalyy-sissa painohäviöksi 76 %, kun taas natriumtripolyfosfaatin seos, jolla päästään samoilla pitoisuuksilla seossuhteesta riippuen painohäviöihin 61-67 % samassa lämpötilassa.It is clear that the aqueous solution according to the invention can be prepared by dissolving said substances either separately or as a mixture in water. However, the solution is preferably prepared by first dissolving the sodium tripolyphosphate in water and only then adding the other ingredients. Dissolution of the ingredients is greatly facilitated if this order of addition is followed. Finally, the pH of the aqueous solution is adjusted, if necessary, by adding ammonia or phosphoric acid. In the prevention of ignition and combustion, this interaction (synergistic effect) of different elements is relevant when the material ratios are correct. An example of this is a 1: 5: 1 mixture of urea diammonium phosphate and boric acid, which gives a weight loss of 76% in thermal analysis with a flame retardant content of 36.2%, while a mixture of sodium tripolyphosphate at the same concentrations at the same concentration ratio of 61% by weight.

Ammoniumboraatti voidaan korvata ammoniakilla, mutta tällöin on käytettävä enemmän boorihappoa. Ammoniumboraattien, boorihapon ja natriumtripolyfosfaatin seos on erittäin tehokas palo-suo ja-aine. Tämä on todettu termoanalyyttisesti, jolloin eri aineilla saatuja painohäviökäyriä (tg-käyriä) vertailtiin 4 61320 keskenään. Sitä varten suuri joukko näytteitä koivuviiluista tehdyistä palonestovanereista poltettiin Mettler TA-termoanalysaattoris-sa vakiokuumennusnopeudella 15°C/min. Ajot suoritettiin 700°C:en lämpötilaan saakka. Kehitettyjä palonestovanereja verrattiin sellaisiin näytteisiin, jotka oli kyllästetty tehokkaiksi tunnetuilla palosuoja-aineilla ja joiden palonestoainepitoisuudet olivat miltei samat. Seuraavassa joitakin esimerkkejä koetuloksista:Ammonium borate can be replaced with ammonia, but in this case more boric acid must be used. A mixture of ammonium borates, boric acid and sodium tripolyphosphate is a very effective flame retardant. This has been found thermoanalytically by comparing 4,61320 weight loss curves (tg curves) obtained with different substances. To this end, a large number of samples of fire-retardant plywood made of birch veneers were fired in a Mettler TA thermal analyzer at a constant heating rate of 15 ° C / min. The runs were performed up to a temperature of 700 ° C. The developed fire retardant plywoods were compared with samples impregnated with fire retardants known to be effective and having almost the same fire retardant concentrations. Here are some examples of test results:

Kyllästysaineet Palonestoainepitoisuus Kuumennus- paino-% puussa ??JseiiS.Impregnants Flame retardant content Heating weight% in wood JseiiS.

15°C/nun, painohäviö 700°C:ssa15 ° C / nun, weight loss at 700 ° C

Dinatriumvetyfosfaatti·2H20 23,2 68Disodium hydrogen phosphate · 2H 2 O 23.2 68

Dinatriumvetyfosfaatti·2H20 19,2 80Disodium hydrogen phosphate · 2H 2 O 19.2 80

Natriumtripolyfosfaatti 16,6 68Sodium tripolyphosphate 16.6 68

Natriumtetraboraatti·IOHjO 16,5 77Sodium tetraborate · IOHjO 16.5 77

Diammonium(vety)fosfaatti 19,5 74Diammonium (hydrogen) phosphate 19.5 74

Ammoniumfosfaatti 20,2 73Ammonium phosphate 20.2 73

Diammoniumfosfaatti + boorihappo (5:1) 34,0 67Diammonium phosphate + boric acid (5: 1) 34.0 67

Monoammoniumfosfaatti + boorihappo (5:1) 34,9 64Monoammonium phosphate + boric acid (5: 1) 34.9 64

Urea + monoammoniumfosfaatti (2:1) 35,0 88 "Retroflame" n. 30,0 77 "Delignite FRCW" " 73Urea + monoammonium phosphate (2: 1) 35.0 88 "Retroflame" approx. 30.0 77 "Delignite FRCW" "73

Natriumtripolyfosfaatti + boorihappo + ammoniakki (keksinnön mukainen) 33,0 61 natriuntripolyfosfaatti + boorihappo + airmoniakki 47,0 58 natriumtripolyfosfaatti+aimoniundekaboraatti+ammoniakki 45,6 54Sodium tripolyphosphate + boric acid + ammonia (according to the invention) 33.0 61 Sodium tripolyphosphate + boric acid + airmonia 47.0 58 Sodium tripolyphosphate + Aimonundecaborate + Ammonia 45.6 54

Ensinnäkin nähdään, kun verrataan dinatriumvetyfosfaatin ja diammonium- vetyfosfaatin painohäviöitä 700°C:ssa, että typpi on hyvin merkityksellinen alkuaine palonestoa ajatellen. Termoanalyysin perusteella natriumtripolyfosfaatti on kuitenkin tehokkaammin palamista estävä kuin ammoniumfosfaatit ja dinatriumvetyfosfaatti.First, when comparing the weight losses of disodium hydrogen phosphate and diammonium hydrogen phosphate at 700 ° C, it is seen that nitrogen is a very important element for flame retardancy. However, based on thermal analysis, sodium tripolyphosphate is more effective in preventing combustion than ammonium phosphates and disodium hydrogen phosphate.

Normien ja standardien mukaiset polttokokeet vahvistavat termoana-lyysien tulokset. 9-plyn vaneri täyttää reilusti British Standard 476:n, osan 6 (fire propagation test) luokan O vaatimukset, jolloin suoritusindeksit (performance index) I olivat 9,9 ja 10,4 kahdessa rinnakkaiskokeessa vaatimuksen ollessa 1 < 12. Toisaalta sama levy täytti British Standard'in osan 7 (surface spread of flame) luokan 1 vaatimukset. Kolmanneksi ammoniumboraateilla, boorihapolla ja natriumtripolyfosfaatilla kyllästetty 12 mm:n vaneri täyttää Nord-test-menetelmän NT Fire 004 palonlevittämisluokan 1 vaatimukset niin 61320 hyvin, että sille saatu polttokäyrä seuraa asbestin polttokäyrää, joka vastaa parasta mahdollista polttotulosta. Näillä aineseok-silla käsitellyt vanerit kehittävät poltettaessa savua vain 1/15 osan sallitusta savukaasujen määrästä (savunkehitys < 2) . Kaikki mainituilla palonestoaineseoksilla kyllästetyt levyt täyttävät Nordtest-menetelmän NT Fire 004 syttymisherkkyysluokan 1 vaatimukset (syttymisaika > 20 min).Combustion tests according to norms and standards confirm the results of thermoanalyses. 9-ply plywood well meets the requirements of British Standard 476, Part 6 (fire propagation test) class O, with performance indices I of 9.9 and 10.4 in two parallel tests with a requirement of 1 <12. On the other hand, the same board met Class 1 requirements of British Standard Part 7 (surface spread of flame). Thirdly, 12 mm plywood impregnated with ammonium borates, boric acid and sodium tripolyphosphate meets the requirements of fire test class 1 of the Nord test method NT Fire 004 so well that the combustion curve obtained for it follows the combustion curve of asbestos, which corresponds to the best possible combustion result. Plywood treated with these mixtures generates only 1/15 of the permitted amount of flue gases when smoked (smoke evolution <2). All boards impregnated with the mentioned flame retardant mixtures meet the requirements of Nordtest method NT Fire 004 flammability class 1 (ignition time> 20 min).

Samalla systeemillä kuitu- ja lastulevy saadaan helposti palonlevit-tämisluokkaan II.With the same system, fibreboard and chipboard are easily obtained in fire spreading class II.

Palosuojatun levyn valmistamiseksi keksinnön mukaisella seoksella menetellään seuraavasti:To prepare a fire-retardant sheet with the mixture according to the invention, the procedure is as follows:

Valmis levy, vaneri, lastu- tai kuitulevy kyllästetään ammoniakin, boorihapon ja natriumtripolyfosfaatin 25-34 %:sella liuoksella parhaiten tyhjöpaineessa tai tyhjöpainetyhjössä, jolloin tyhjöaika vaihtelee 15-30 min, painejakso 15-90 min ja jälkityhjön pituus 15-30 min sekä mahdollisesti kohotetussa lämpötilassa riippuen käsiteltävän levyn laadusta. Tyhjön suuruus on tällöin noin 5-10 kPa ja paineen 400-1000 kPa. Viilut, joko lehti- tai havupuuta voidaan myös kyllästää joko kuivattuina tai märkinä jollakin seuraavista menetelmistä: 1) Ne upotetaan 40-50°Cseen kyllästysliuokseen 1-4 d:ksi 2) Ne upotetaan ensin 70-90°C:seen kyllästysliuokseen 10-240 minuutiksi ja sitten asetetaan 100 %:n suhteelliseen kosteuteen 1 d:ksi 3) Ne upotetaan ensin 70-90°C:seen kyllästysliuokseen 10-120 minuutiksi ja sitten 20-30°C:seen liuokseen 15-30 minuutiksi.The finished board, plywood, chipboard or fibreboard is impregnated with a 25-34% solution of ammonia, boric acid and sodium tripolyphosphate, preferably under vacuum or vacuum pressure, with a vacuum time of 15-30 min, a pressure period of 15-90 min and possibly a post-vacuum length of 15-30 min. temperature depending on the quality of the plate being processed. The magnitude of the vacuum is then about 5-10 kPa and the pressure 400-1000 kPa. Veneers, either hardwood or softwood, can also be impregnated, either dried or wet, by one of the following methods: 1) They are immersed in an impregnation solution of 40-50 ° C for 1-4 d 2) They are first immersed in an impregnation solution of 70-90 ° C 10-240 minutes and then set at 100% relative humidity for 1 day 3) They are first immersed in a saturation solution of 70-90 ° C for 10-120 minutes and then in a solution of 20-30 ° C for 15-30 minutes.

Lastut kyllästetään joko märkinä tai kuivina upottamalla ne määrätyksi ajaksi (1 s-1 d) palonestoaineen 5-25 %:seen liuokseen tai ruiskuttamalla sillä. Palosuojaus muuttaa tuotteen väriä, mutta ei haitallisesti. On huomattava, että kohotettu lämpötila nopeuttaa palonestoaineen imeytymistä.The chips are impregnated either wet or dry by immersing them in a 5-25% solution of flame retardant for a specified time (1 s-1 d) or by spraying with it. Fire protection changes the color of the product, but not adversely. It should be noted that the elevated temperature accelerates the absorption of the flame retardant.

Tiettyjen palonestosuolojen käytön esteenä on niiden happamuus. Tämä koskee erityisesti sinkkikloridia ja monoammoniumfosfaattia, 61320 jotka vaikuttavat hydrolysoivasti puun selluloosaan ja myös voimakkaasti korrodoivasti metalleihin. Keksinnön mukainen liuos on emäksinen eikä tässä mielessä haitallinen.The use of certain fire retardant salts is hindered by their acidity. This applies in particular to zinc chloride and monoammonium phosphate, 61320, which have a hydrolysing effect on wood cellulose and also strongly corrosive to metals. The solution according to the invention is basic and not harmful in this respect.

Monien palonestoaineiden haittapuolena on niiden myrkyllisyys joko sellaisenaan tai vasta niiden hajotessa tulipalossa. Keksinnön mukaisessa uudessa palonestoaineessa ei ole ensimmäisen luokan myrkkyjä.The disadvantage of many flame retardants is their toxicity, either as such or only when they decompose in a fire. The new flame retardant according to the invention is free of first-class toxins.

Palonestoaineseoksen huuhtoutumista puusta voidaan pienentää huomattavasti sinkkiyhdisteiden, kuten sinkkiasetaatin, -kloridin ja -hydroksidin avulla palo-ominaisuuksien huononematta. Tällä seikalla lienee harvoin merkitystä, koska käsiteltyä levyä käytetään joko sisätiloissa tai se suojataan pinnoitteella kastumista vastaan.The leaching of the flame retardant mixture from wood can be significantly reduced by zinc compounds such as zinc acetate, chloride and hydroxide without deteriorating the fire properties. This fact is rarely likely to be relevant, as the treated sheet is either used indoors or protected with a coating against wetting.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla.The invention is described in more detail below by means of examples.

Esimerkki 1Example 1

Palonestoaineliuoksen valmistus:Preparation of flame retardant solution:

Liuotusastiaan mitataan 60 kg kuumaa vettä, sekoitus käynnistetään ja lisätään 11,4 kg natriumtripolyfosfaattia. Noin 15 minuutin kuluttua tästä lisätään 22,3 kg boorihappoa ja lopuksi 6,3 kg 25 %:sta ammoniakkia. Liukenemisen helpottamiseksi liuoksen lämpötila nostetaan 40-60°C:een. Liuoksen kirkastuttua sen pH säädetään 6,5-8,0:ksi lisäämällä väkevää fosforihappoa tai ammoniakkia sen mukaan kumpaa pH-alueen rajaa ollaan lähempänä. Liuoksen lopullinen väkevyys on noin 35 paino-%.Weigh 60 kg of hot water into the dissolution vessel, start the stirring and add 11.4 kg of sodium tripolyphosphate. After about 15 minutes, 22.3 kg of boric acid and finally 6.3 kg of 25% ammonia are added. To facilitate dissolution, the temperature of the solution is raised to 40-60 ° C. After clarification, the pH of the solution is adjusted to 6.5-8.0 by adding concentrated phosphoric acid or ammonia, whichever is closer to the pH range. The final concentration of the solution is about 35% by weight.

5 kpl sekavaneri- ja 5 kpl koivuvanerilevyjä, joiden paksuus oli 12 mm ja koko 34 x 98 cm pantiin yllä mainittuun kyllästysliuokseen, kun se ensin oli laimennettu 32 paino-%:iin. Sen jälkeen levyt käsiteltiin liuoksessa tyhjöpaineessa, otettiin pois autoklaavista ja kuivattiin. Sekavaneriin imeytyi liuosta 538 kg/m^, koivuvaneriin noin 600 kg/m . Lopullinen suolapitoisuus siinä oli 190 kg/m·3 ja levy täytti polttolaatikkokokeessa palonlevittämisluokan 1 vaatimukset .5 pieces of mixed plywood and 5 pieces of birch plywood with a thickness of 12 mm and a size of 34 x 98 cm were placed in the above-mentioned impregnation solution after first diluting to 32% by weight. The plates were then treated in solution under vacuum, removed from the autoclave and dried. A solution of 538 kg / m 2 was absorbed into the mixed plywood, and about 600 kg / m 2 into the birch plywood. It had a final salinity of 190 kg / m · 3 and the plate met the requirements of fire spreading class 1 in the combustion box test.

6122061220

Esimerkki 2 6,4 kg natriumtripolyfosfaattia liuotetaan 65 kg vettä sekoittaen. Sitten lisätään 22,3 kg boorihappoa ja 6,3 kg 25 % ammoniakkia.Example 2 6.4 kg of sodium tripolyphosphate are dissolved in 65 kg of water with stirring. 22.3 kg of boric acid and 6.3 kg of 25% ammonia are then added.

Liuosta lämmitetään noin 40°C:een liukenemisen helpottamiseksi.The solution is heated to about 40 ° C to facilitate dissolution.

Lopuksi liuoksen pH säädetään välille 6,5-8 lisäämällä väkevää fos-forihappoa tai ammoniakkia tarpeen mukaan. Liuoksen lopullinen väkevyys on noin 30 paino-%.Finally, the pH of the solution is adjusted to 6.5-8 by adding concentrated phosphoric acid or ammonia as needed. The final concentration of the solution is about 30% by weight.

25 kpl märkiä koivuviiluarkkeja, kuivapaksuudeltaan 1,5 mm ja pinta- 2 alaltaan 3600 cm upotettiin yllämainittuun liuokseen 3 d:ksi.25 pieces of wet birch veneer sheets with a dry thickness of 1.5 mm and an area of 3600 cm were immersed in the above solution for 3 d.

Sitten ne kuivattiin ja liimattiin melamiini-urealliman avulla 9-plyn 3 palonestovaneriksi, jossa palonestoaineen määrä oli 187 kg/m . Saatu levy täytti Nordtest - menetelmän palonlevittämisluokan I vaatimukset.They were then dried and glued with melamine-urea glue to form a 9-ply 3 fire retardant plywood with an amount of fire retardant of 187 kg / m 2. The resulting plate met the requirements of fire spreading class I of the Nordtest method.

Esimerkki 3 50 kpl kuivia koivuviiluarkkeja, kooltaan 34 x 100 cm upotettiin esimerkin 1 mukaiseen laimentamattomaan kyllästysliuokseen ja kyllästys suoritettiin tyhjöpaineessa. Kyllästetyt viilut kuivattiin ja liimattiin fenolihartsilla kyllästetyn paperin avulla 9-plyn palonestovaneriksi, jonka palo-ominaisuudet testattiin Englannissa ja Suomessa. Englannissa se täytti luokkia class 0 ja 1 vastaavat vaatimukset, Suomessa palonlevittämisluokan I polttolaatikkokokeessa.Example 3 50 pieces of dry birch veneer sheets, 34 x 100 cm in size, were immersed in the undiluted impregnation solution according to Example 1 and impregnation was performed under vacuum pressure. The impregnated veneers were dried and glued with phenolic resin impregnated paper to form a 9-ply fire retardant plywood, the fire properties of which were tested in England and Finland. In England it met the requirements corresponding to classes 0 and 1, in Finland in the fire distribution class I combustion box test.

33

Levyn suolapitoisuus vaihteli tällöin 180-200 kg/m .The salinity of the plate then varied from 180 to 200 kg / m.

Esimerkki 4 25 kpl märkiä koivuviiluarkkeja, paksuudeltaan 1,5 mm ja kooltaan 60 x 60 cm upotettiin 2 h:ksi 90°C:seen kyllästysliuokseen, jota käytettiin esimerkin 2 yhteydessä. Sen jälkeen viilut asetettiin 100 % suhteelliseen kosteuteen 1 d:ksi diffuusiotasapainon saavuttamiseksi. Lopuksi viilut kuivattiin ja liimattiin fenolihartsikalvolla 9-plyn 3 palonestovaneriksi, joiden palonestoainepitoisuus oli 220 kg/m . Esimerkki 5Example 4 25 wet birch veneer sheets, 1.5 mm thick and 60 x 60 cm thick, were immersed for 2 h in the 90 ° C impregnation solution used in connection with Example 2. The veneers were then placed at 100% relative humidity for 1 d to achieve diffusion equilibrium. Finally, the veneers were dried and glued with a phenolic resin film to 9-plyn 3 flame retardant plywood with a flame retardant content of 220 kg / m 2. Example 5

Kartongin annetaan nopeasti kulkea ammoniumdekaboraattia, natriumtripolyfosfaattia, ammoniakkia ja kostutusainetta sisältävän vesi-liuoksen läpi. Käsittelyliuoksen väkevyys oli 23 paino-% ja pH >7,5. Se sisälsi 141 g ammoniumdekaboraattia, 82 g natriumtripolyfosfaattia 27 g 25 %:sta ammoniakkia ja vähän boorihappoa sekä 1,5 paino-% kostutusainetta koko liuoksen painosta. Lopuksi kartonki kuivattiin.The board is passed rapidly through an aqueous solution containing ammonium decaborate, sodium tripolyphosphate, ammonia and a wetting agent. The concentration of the treatment solution was 23% by weight and the pH was> 7.5. It contained 141 g of ammonium decaborate, 82 g of sodium tripolyphosphate, 27 g of 25% ammonia and a little boric acid and 1.5% by weight of wetting agent based on the total weight of the solution. Finally, the board was dried.

8 613208 61320

Esimerkki 6 33 x 98 cm:n keskiosia kuivia koivuviiluja käsiteltiin liuoksella, jossa oli 7,5 kg ammoniumbiboraattia (hapanta ammoniumboraattia), 4,3 kg boorihappoa; 5,6 kg natriumtripolyfosfaattia, 2,4 kg 25 paino-%:sta ammoniakkia ja 30,4 kg vettä. Käsittely tapahtui tyhjö-paineessa autoklaavissa. Sen jälkeen viilut kuivattiin ja liimattiin vaneriksi.Example 6 33 x 98 cm center portions of dry birch veneers were treated with a solution of 7.5 kg of ammonium borate (acidic ammonium borate), 4.3 kg of boric acid; 5.6 kg of sodium tripolyphosphate, 2.4 kg of 25% by weight ammonia and 30.4 kg of water. The treatment took place under vacuum pressure in an autoclave. The veneers were then dried and glued to plywood.

Esimerkki 7Example 7

Ensin 72 kg vettä liuotettiin 8,4 kg:aan natriumtripolyfosfaattia voimakkaasti sekoittaen. Sitten lisättiin 15,6 kg boorihappoa ja 4 kg 25 %:sta ammoniakkia. Liuoksen väkevyys oli 25 paino-%.First, 72 kg of water was dissolved in 8.4 kg of sodium tripolyphosphate with vigorous stirring. 15.6 kg of boric acid and 4 kg of 25% ammonia were then added. The concentration of the solution was 25% by weight.

10 kpl lastulevyjä, paksuudeltaan 9 mm ja saman verran puolikovia kuitulevyjä paksuudeltaan 6,4 mm sekä molemmat levytyypit kooltaan 30 x 98 cm kyllästettiin tällä liuoksella tyhjöpaineessa 40°C lämpötilassa ja kuivattiin kyllästyksen jälkeen. Levyjen suolamäärä oli noin 130 kg/m^. Ne täyttivät palonlevittämisluokan II ja syttymis-herkkyysluokan 1 vaatimukset.10 particle boards, 9 mm thick and the same amount of semi-hard fibreboards, 6.4 mm thick and both types of boards measuring 30 x 98 cm were impregnated with this solution under vacuum pressure at 40 ° C and dried after impregnation. The salt content of the plates was about 130 kg / m 2. They met the requirements of fire propagation class II and flammability class 1.

Esimerkki 8 4 kg märkiä pintalastuja pantiin rumpuun, jota pyöritettiin tasaisella nopeudella. Pyörimisen aikana sinne ruiskutettiin esimerkin 7 mukaista liuosta. Tämän jälkeen 6 kg märkiä karkeita keskilastuja käsiteltiin samalla tavalla mainitulla liuoksella. Kaikki lastut kuivattiin sitten, siroteltiin ja puristettiin 3-kerroksiseksi lastulevyksi. Se täytti palonlevittämisluokan II ja syttymisherkkyysluo-kan 1 vaatimukset.Example 8 4 kg of wet surface chips were placed in a drum which was rotated at a constant speed. During rotation, the solution of Example 7 was injected there. Thereafter, 6 kg of wet coarse middle chips were treated in the same manner with said solution. All chips were then dried, sprinkled and pressed into a 3-layer chipboard. It met the requirements of fire spread class II and flammability class 1.

Esimerkki 9Example 9

Kyllästysliuos valmistettiin seuraavasti: 1,4 kg natriumtripolyfos faattia liuotettiin 94,3 kg:aan vettä. Sitten lisättiin 3,4 kg boorihappoa ja 0,9 kg 25 %:sta ammoniakkia. Liuoksen väkevyys oli 5 paino-% 1,2 kg kuivaa pintalastua ja 1,0 kg kuivaa keskilastua kyllästettiin ruiskuttamalla niille mainittua liuosta. Sen jälkeen ne kuivattiin ja puristettiin lastulevyksi, joka täytti palonlevittämisluokan II ja syttymisherkkyysluokan 1 vaatimukset.The impregnation solution was prepared as follows: 1.4 kg of sodium tripolyphosphate was dissolved in 94.3 kg of water. 3.4 kg of boric acid and 0.9 kg of 25% ammonia were then added. The concentration of the solution was 5% by weight of 1.2 kg of dry surface chips and 1.0 kg of dry medium chips were impregnated by spraying them with said solution. They were then dried and pressed into a particle board that met the requirements of fire spreading class II and flammability class 1.

Claims (4)

9 61 3209 61 320 1. Vattenlösning för impregnering av cellulosahaltigt material, säsom kartong, fiberskivor, spänskivor och faner för förbättring av deras brandsäkerhet, kännetecknad av att den innehäller som effektiva medel väsentligen borsyra samt ammoniumborater och/eller ammoniak och natriumtripolyfosfat.1. The production of impregnation of cellulosic material, paperboard, fibers, spinning and fan for the manufacture of branded products, the use of which is effective for the production of sulfur-free boron and ammonium borate and / or ammonium. 1. Vesiliuos selluloosapatoisen aineen, kuten kartongin, kuitulevyjen, lastulevyjen ja vanerien kyllästämistä varten niiden palonkestävyyden parantamiseksi, tunnettu siitä, että se sisältää tehoaineina olennaisesti boorihappoa sekä ammoniumboraatteja ja/tai ammoniakkia ja natriumtripolyfosfaat-tia.Aqueous solution for impregnating a cellulosic material such as paperboard, fibreboard, particle board and plywood to improve their fire resistance, characterized in that it contains essentially boric acid and ammonium borates and / or ammonia and sodium tripolyphosphate as active ingredients. 2. Vattenlösning enligt patentkravet 1, kännetecknad av att den innehäller ammoniak, fosfat och borsyra i N:P:B-vikt- förhällandet 1:1,20-2,20:1,50-3,30.2. Vattenlösning enligt patentkravet 1, converting the composition to ammonia, phosphate and borosyrene in an N: P: B-fold ratio of 1: 1.20 to 2.20: 1.50 to 3.30. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vesiliuos, tunnet- t u siitä, että se sisältää ammoniakkia, fosfaattia ja boorihappoa N:P:B-painosuhteessa 1:1,20-2,20:1,50-3,30.Aqueous solution according to Claim 1, characterized in that it contains ammonia, phosphate and boric acid in an N: P: B weight ratio of 1: 1.20 to 2.20: 1.50 to 3.30. 3. Vattenlösning enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad av att den innehäller 5-35 vikt-% effektiva medel.3. The use of a patent according to claims 1 or 2, which comprises 5-35% by weight of effective effects. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vesiliuos, tunnettu siitä, että se sisältää 5-35 paino-% tehoaineita.Aqueous solution according to Claim 1 or 2, characterized in that it contains 5 to 35% by weight of active ingredients. 4. Tapa valmistaa patenttivaatimuksen 1 mukainen vesiliuos, tunnettu siitä, että veteen lisätään ensin natriumtri-polyfosfaattia ja vasta sen jälkeen loput aineosat, minkä jälkeen pH tarvittaessa säädetään ammoniakkia tai fosforihappoa lisäämällä.Process for preparing an aqueous solution according to Claim 1, characterized in that sodium tripolyphosphate is added to the water first and only then the remaining ingredients, after which the pH is adjusted, if necessary, by adding ammonia or phosphoric acid. 4. Sätt att framställa en vattenlösning enligt patentkravet l,kännetecknat av att i vatten tillföres först natriumtripolyfosfat och först därefter övriga komponenter, var-efter pH vid behov regleras genom tillsats av ammoniak eller fosforsyra.4. In addition to the addition of water to a patent, it can be used to adjust the pH of the sodium tripolyphosphate and the other components, the pH of which is adjusted by adjusting the genome to ammonia or phosphorus.
FI772397A 1977-08-09 1977-08-09 RELEASE FOER IMPREGNERING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL FOER ATT FOERBAETTRA DESS BRANDSAEKERHET OCH SAETT ATT FRAMSTAELLA DENSAMMA FI61320C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI772397A FI61320C (en) 1977-08-09 1977-08-09 RELEASE FOER IMPREGNERING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL FOER ATT FOERBAETTRA DESS BRANDSAEKERHET OCH SAETT ATT FRAMSTAELLA DENSAMMA
GB7832684A GB2002434B (en) 1977-08-09 1978-08-09 Fireproofing preparation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI772397A FI61320C (en) 1977-08-09 1977-08-09 RELEASE FOER IMPREGNERING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL FOER ATT FOERBAETTRA DESS BRANDSAEKERHET OCH SAETT ATT FRAMSTAELLA DENSAMMA
FI772397 1977-08-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI772397A FI772397A (en) 1979-02-10
FI61320B true FI61320B (en) 1982-03-31
FI61320C FI61320C (en) 1982-07-12

Family

ID=8511007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI772397A FI61320C (en) 1977-08-09 1977-08-09 RELEASE FOER IMPREGNERING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL FOER ATT FOERBAETTRA DESS BRANDSAEKERHET OCH SAETT ATT FRAMSTAELLA DENSAMMA

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI61320C (en)
GB (1) GB2002434B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA84825C2 (en) * 2008-03-03 2008-11-25 Василий Андреевич Столяр Protective compound

Also Published As

Publication number Publication date
FI61320C (en) 1982-07-12
GB2002434A (en) 1979-02-21
FI772397A (en) 1979-02-10
GB2002434B (en) 1982-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04234603A (en) Method to discard nonflammable composition and wood
CN102757754A (en) Flame-retardant adhesive and preparation method thereof
Istek et al. Combustion properties of medium-density fiberboards coated by a mixture of calcite and various fire retardants
CN108247808A (en) Fire-retardant medium-density plate of environment-friendly smoke-suppressing and preparation method thereof
CN101468478A (en) Phosphorus nitrogen boron lumber combustion inhibitor
CA2628648C (en) Flame-retardant wood-base materials
Candan et al. Fire performance of LVL panels treated with fire retardant chemicals
KR102538006B1 (en) Flame retardants for wood materials and flame retardant wood materials
CN103624844A (en) Preparation method of flame-retardant veneer
FI61320B (en) RELEASE FOER IMPREGNERING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL FOER ATT FOERBAETTRA DESS BRANDSAEKERHET OCH SAETT ATT FRAMSTAELLA DENSAMMA
CN102773894A (en) Environment-friendly flame-retardant liquid for flame retarding of wood and preparation method for environment-friendly flame-retardant liquid
CN102975246A (en) Wood treatment agent and preparation method thereof
CN114012841B (en) Low-smoke antirust flame-retardant plywood and manufacturing method thereof
JP2012121274A (en) Flame-retardant treatment method for wood material, and woody fire-preventive material
US4383858A (en) Fire retarding organophosphate compositions
US6566424B2 (en) Fire retardant cellulosic materials
CN103722600B (en) A kind of Wood modifier and preparation method thereof
JPH02270547A (en) Fire retardant ligneous material
US6596202B2 (en) Flame retardant glue composition and method for making the same
CA2256398A1 (en) Fireproofing agent for particle or fibre boards
CN108948767A (en) A kind of preparation process of expansion type flame-retarding particieboard
JPH01257005A (en) Flame retardant woody material
US20220098489A1 (en) Method of improving the fire resistance of a cellulose material
KR20240016299A (en) Flame retardant composition for natural fiber products
US6569362B2 (en) Fire retardant aqueous composition

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: KEMIRA OY