FI63958B - Komposition foer flamhaerdning av element saerskilt element gjrda av lignocellulosa innehaollande flis och foerfarande efo att flamhaerda dessa element - Google Patents

Description

[Uär*l Γβΐ KÖULUTUSJULKAISU , χ Q r q lJ ” UTLÄGG N I NGSSK.M FT 0 0958 C (4S) : J 3 (S,, ttW O 09 K 3/28 // B 29 J 5/00 SUOM I — Fl N LAN D (21) P»Mnttlh»k«mu* — Ptc«nt*fl*Oknin| 7f0626 . . (22) H»k«ml»pUyI — Anaöknlnpdig 25*02.77 ' ' (23) AJkuplivI —GlltIghMsdag 25.02.77 (41) Tullut lulklsekil — Bllvlt offancllg 28.08.77

Patentti- ja rekisterihallitus P.,, , ' _ ", (44) NlhUvUulpanoo ja kuuLJulkalwn pvm. — Λ .

Patent- och registerstyrelsen Antttkan utiagd och uti.»krtft»n pubiic«r*d 31.05.83 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prloritet 27.02.76

Ranska-Frankrike(FR) 7605563 (71) Produits Chiniques Ugine Kuhlmann, 25 boulevard de 1'Amiral Bruix, F-75II6 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Jean-Julien Beuche, Ville d'Avray, Jean-Pierre Dechatre, Monchy saint Eloi, Raymond Duguet, Paris, Jean-Michel Renou, Levallois-Perret, Ranska-Frankrike(FR) (7*0 Berggren Oy Ab (5M Tulta pidättäväksi tekevä seos ja menetelmä, jonka avulla voidaan tehdä tulta pidättäviksi erityisesti lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehdyt elementit - Komposition för flamhärdning av element, särskilt element gjorda av lignocellulosa inneh&llande flis och förfarande för att flamhärda dessa element Tämä keksintö koskee seosta, jonka avulla voidaan tehdä tulta pidättäviksi lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehdyt elementit, kuten pa-neli- ja muut lastulevyt. Keksintö koskee myös seoksen käyttöä monikerroksisten lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehtyjen elementtien valmistamiseen.

Lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehtyjen elementtien valmistus on ollut tunnettua jo kauan. Tämä menetelmä perustuu yleisesti siihen, että puristetaan paineessa levy, joka muodostuu yhdestä tai useammasta puuhake- tai pellavasilppukerroksesta ym, joihin on lisätty liimaseosta, joka on tavallisesti suurimmaksi osaksi synteettistä hartsia ja lisäaineita kuten kovetusainetta. Lignoselluloosahakelevyt muodostetaan useimmiten useista kerroksista ja tavallisesti kolmesta kerroksesta, kahdesta ulommasta massakerroksesta ja niiden välissä olevasta keskikerroksesta kuten kerrosvoileivässä eli sandwichissa; keskikerroksen lignoselluloosahake on tavallisesti kooltaan suurempaa kuin ulompien kerrosten.

Tällaisia elementtejä käytetään pääasiassa rakennusteollisuudessa.

Koska turvallisuusnormit ovat tulleet yhä ankarammaksi useimmissa 2 63958 maissa, on ollut välttämätöntä tehdä nämä elementit tulta pidättäviksi. Näiden elementtien tulenkestävyyden parantamista koskevien tutkimusten perusteella on alettu lisätä näihin seoksiin esimerkiksi boorihappoa ja sen suoloja tai ammoniumsuoloja kuten ranskalaisessa patentissa 1 223 676 ja 1 444 833. Myös muita tulta pidättäväksi tekeviä aineita kuten ureaa ranskalaisen patentin 2 171 071 mukaan, tai joitakin halogeeniyhdisteitä, jotka tunnetaan ennestään aineina, joiden avulla voidaan muovimateriaaleja saada tulta pidättäviksi, ranskalaisen patentin 2 087 456 mukaan, on lisätty lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehtyjen levyjen massaan. Kaikkien näiden yhdisteiden avulla on voitu lisätä puristettujen elementtien tulenpidätysominaisuuksia pääsemättä kuitenkaan täysin haluttuun tulokseen ja vahingoittaen toisinaan levyjen fysikaalis-mekaanisia ominaisuuksia. Hyvän tuLenpidätyk-sen saavuttamiseksi on ammoniumsuoloja täytynyt lisätä runsaasti ja tämä on vahingoittanut paljon fysikaalis-mekaanisia ominaisuuksia, nimenomaan levyjen vedenpitävyyttä. Boorihappo ja sen suolat alentavat yksin käytettyinä vähemmän levyjen ominaisuuksia, mutta niiden avulla ei päästä erinomaiseen tulenkestävyyteen oli niiden pitoisuus kuinka suuri tahansa. Tämän lisäksi aiheuttaa erikoisesti valmistettujen, tulta pidättäväksi tekevien aineiden lisääminen sen, että hinta tulee liian korkeaksi.

Edelleen on DE-kuulutusjulkaisusta 1 209 274 tunnettua käyttää boorihapon ja antimonioksidin seosta suhteessa 1/1-10/1, DE-hakemusjulkaisusta 1 528 258 on tunnettua käyttää seosta, joka sisältää 2,5-25 osaa antimonioksidia ja 3-30 osaa kloorattua parafiinia, 100 paino-osaa lastuja kohti, ja DE-hakemusjulkaisusta 2 259 155 on tunnettua lisätä lastulevyihin 5-10 paino-% seosta, joka sisältää boorihappoa ja disyaanidiamidia tai mela-miinia suhteessa 50/50-75/25 ja mahdollisesti myös kloorattuja parafiineja. Näillä seoksilla on kuitenkin päästy vain tuloksiin, jotka oikeuttavat lokakuussa 1975 annettujen normien NFP 92 501 ja NFP 92 507 mukaan luokkaan M 2.

Tämän keksinnön kohteena on tulta pidättäväksi tekevä seos, joka lisätään LignoseILuLoosapitoiseen hakkeeseen ja jonka sinänsä tunnettujen ja aiemmin pareittain käytettyjen aineosien synergian ansiosta voidaan valmistaa hyvin tulta pidättäviä elementtejä, joiden fysikaalis-mekaanisia ominaisuuksia ei ole vahingoitettu 3 63958 ja joiden vedenpitävyyttä on parannettu. Tätä seosta käyttämällä saadaan elementtejä, jotka luokitellaan merkinnällä M 1 edellä mainittujen normien mukaan.

Keksinnön mukainen seos on tunnettu siitä, että sataa paino-osaa kohti seosta yhdistetään: 20-75 % boorihappoa 15-75 % kloorattua parafiinia tai dekabromidifenyyliä 5-45 % antimonioksidia.

Tätä seosta voidaan yhdistää lignoselluloosapitoiseen hakkeeseen 16-40 paino-osaa, mutta sen käyttömäärä on luonnollisesti riippuvainen seoksen laadusta.

Seokseen lisättävissä klooratuissa parafiineissä on edullisesti 70 % klooria.

Samoin kuin boorihappoa voidaan tulta pidättäviksi tekeviin seoksiin lisätä tunnetusti myös boorin johdannaisia kuten booraksia, boori-kalsiittia, kolemanniittia jne. helpottamaan lignoselluloosapitoi-sesta hakkeesta tehtyjen elementtien teollista valmistusta.

Tämä keksintö soveltuu sekä yksi- että useampikerroksisten lignosellu loosapitoisesta hakkeesta tehtyjen elementtien tulta pidättäviksi tekemiseen. Kun kyseessä ovat useampikerroksiset elementit, on saatu erinomaisia tuloksia yhdistämällä elementtien ulompiin kerroksiin tar koitettuun lignoselluloosapitoiseen hakkeeseen edullisimmin 16-40 paino-osaa keksinnön mukaista seosta 100 paino-osaa kohti kuivaa haketta, ja sisäkerroksiin tai keskiosaan tarkoitettuun lignoselluloosapitoiseen hakkeeseen sen sijaan klassisia tulta pidättäväksi tekeviä aineita. Lisätyn aineen määrä kuitulevyssä on luonnollisesti riippuvainen siitä, minkälainen seos halutaan. On esimerkiksi todettu, että lisäämällä elementin sisäkerrosten tai keskiosan lignoselluloosapitoiseen hakkeeseen 5-20 paino-osaa boorihappoa 100 paino-osaa kohti kuivaa haketta saadaan erittäin hyviä tuloksia.

Tulta pidättävä seos ja useampikerroksisten elementtien tapauksessa sisäkerrosten tulta pidättäväksi tekevä aine lisätään ulompiin kerroksiin ja vastaavasti keskiosaan tarkoitettuun lignoselluloosapitoiseen hakkeeseen ennen puristusta. Ne voidaan lisätä ennen ligno-selluloosapitoisen hakkeen liimausta, sen aikana tai liimausoperaa-tion jälkeen. Liimaustekniikka on asiantuntijoille tietenkin ennestään tunnettua. Se käsittää lignoselluloosapitoisen hakkeen sekoittamisen Liimaseoksen kanssa. Liimaseos koostuu tavallisesti synteettisestä hartsista ja Lisäaineista kuten kovetusaineesta, vedestä jne.

63958

Tavallisesti käytetyt synteettiset hartsit ovat esimerkiksi lämmössä kovettuvia hartseja kuten urea-formaldehydi-hartsit ja melamiini-urea-formaldehydi. Synteettistä hartsia käytetään tavallisesti 7-15 paino-osaa 100 paino-osaa kohti kuivaa lignoselluloosapitoista haketta. Käytetyt lisäaineet ovat kaupasta saatavia lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehtyjen elementtien valmistuksessa tavallisesti käytettyjä.

Tulta pidättäväksi tekevien aineiden tasainen jakautuminen liimaseoksiin on välttämätön puriste-elementtien hyvän laadun takaamiseksi. Sen vuoksi saattaa olla edullista lisätä yhtä tai useampaa dispergoitu-mista edistävää mineraaliainetta keksinnön mukaiseen tulta pidättävään seokseen ja tulta pidättäväksi tekevään aineeseen, jotka on tarkoitettu puriste-elementtien ulompiin kerroksiin ja keskiosaan. Nämä dis-pergoimista edistävät aineet ovat useimmiten hydraattien muodossa, tavallisimmat ovat piihappo ja alumiinioksidi.

Seoksia, joihin on lisätty liima ja keksinnön mukainen tulta pidättäväksi tekevä aine, käsitellään tavanmukaisten puriste-elementtien valmistusmenetelmien mukaan. Esimerkiksi julkaisussa "L'Officiel des Plastiques et du Caoutchouc" huhtikuu 1974 (n:o 222), sivu 236 selostettua laitteistoa käyttäen voidaan valmistaa hyvin tulta pidättäviä puriste-elementtejä, kun lähtöaineena on edellä selostetut seokset.

Kun kyseessä ovat monikerroselementit, levitetään ulkokerrokseen tarkoitettu määrä liimaa sisältävää seosta, mikä määrä on laskettu mainitun ulkokerroksen halutun paksuuden mukaan. Sitten tämä ensimmäinen kerros peitetään liimaseoksella, jonka tarkoitus on muodostaa puriste-elementin keskikerros, ja tämän seoksen määrä on samoin riippuvainen mainitun kerroksen paksuudesta.

Lopuksi keskikerros peitetään liimaa sisältävällä seoksella, joka on tarkoitettu muodostamaan ulkokerros, ja seoksen määrä riippuu halutusta levyn kokonaispaksuudesta. Tämä "sandwich" puristetaan sen jälkeen kuumana. Puristusajat voivat vaihdella 5-20 min välillä levyn paksuuden ja tilavuusmassan mukaan, ja lämpötila on välillä 140-180°C ja paine 10-45 baria.

Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä. Tulenkestävyyskokeet on suoritettu lokakuussa 1975 annetun normin NFP 92 501 ja luokitus normin NFP 92 507 mukaan. Määrät on annettu paino-osina ellei toisin ilmoiteta.

5 63958

Esimerkki 1

Valmistetaan kolmikerroksinen levy puuhakkeesta sekoittaen etukäteen liiman sekoituslaitteessa erikseen ulkokerroksiin tarkoitettu seos ja keskikerrokseen tarkoitettu seos. Puuhakkeen liimaukseen käytetään liimaseosta, jossa on 51 painoprosenttia kuivaliimaa. Sen jälkeen sekoitetaan tulta pidättäväksi tekevät seokset huolellisesti liimaa sisältävään hakkeeseen. Tässä esimerkissä käytetty liimaseos on urea-formaldehydihartsia.

Eri kerrosten kokoomus on seuraava: - Keskikerros kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 10 kuivaa liimaa 11 - Ulkokerrokset kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 8 70 % klooria sisältävää kloorattua parafiinia 10 antimonioksidia 7,5 kuivaa liimaa 14

Levy valmistetaan siten, että keskiosan ja ulkokerrosten rakennesuhde on 60-40. Sitä kuumennetaan 10 min lämpötilassa 150°C ja maksimaalinen paine on 30 baria.

Kiilloittamattomien pintojen tulenkestävyyskokeet luokittavat tämän levyn kategoriaan M 1.

Saadun levyn tilavuusmassa on 770 kg/m ja sen paksuus 19 mm.

Esimerkki 2

Valmistetaan kolmikerroksinen levy puuhakkeesta. Päinvastoin kuin esimerkissä 1 lisätään tulta pidättäväksi tekevät seokset puuhakkeeseen ennen liiman lisäämistä. Liimaseos sisältää 52 % painosta kuivaa liimaa, joka on melamiini-urea-formaldehydi-hartsia.

Eri kerrosten kokoomus on seuraava: 6 63958

Keskikerros kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 12 kuivaa liimaa 11

Ulkokerrokset kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 14 70 % klooria sisältävää kloorattua parafiinia 5,7 antimonioks idi a 4,3 kuivaa liimaa 15

Levy rakennetaan siten, että keskiosan ja ulkokerrosten rakennesuhde on 60-40. Sitä kuumennetaan 5 min 165°C:ssa ja maksimaalinen paine on 30 baria.

Saadun levyn tilavuusmassa on 754 kg/m^ ja paksuus 19 mm.

Kevyesti kiilloitettujen pintojen tulenkestävyyskokeet luokittelevat tämän levyn kategoriaan M 1.

Esimerkki 3

Valmistetaan kolmikerroksinen levy puuhakkeesta. Tässä esimerkissä tulta pidättäväksi tekevät seokset lisätään puuhakkeeseen samanaikaisesti kuin liimaseos. Liimaseos sisältää 50,5 % painosta kuivaa liimaa, joka on urea-formaldehydi-hartsia.

Eri kerrosten kokoomus on seuraava:

Keskikerros kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 10 kolemanniittia 2 alumiinioksidihydraattia 0,6 kuivaa liimaa 12

Ulkokerrokset kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 12 kolemanniittia 3 alumiinioksidihydraattia 0,8 70 % klooria sisältävää kloorattua parafiinia 6 antimonioksidia 4 kuivaa liimaa 15 7 63958

Levy valmistetaan siten, että keskiosan ja ulkokerrosten rakennesuhde on 68-32. Sitä kuumennetaan 7 min ajan 160°C:ssa ja maksimaalinen paine on 35 baria.

Saadun levyn tilavuusmassa on 740 kg/m ja sen paksuus 20,6 mm.

Tulenkestävyyskokeet suoritetaan sen jälkeen kun pintoja on kiillotettu lopulliseen paksuuteen 19 mm asti, ja niiden perusteella tämä levy voidaan luokitella kategoriaan M 1.

Esimerkki 4

Valmistetaan kolmikerroksinen levy puuhakkeesta. Kuten esimerkissä 1 tulta pidättäväksi tekevät seokset lisätään puuhakkeeseen, johon on jo lisätty liima. Liimaseos sisältää 50 painoprosenttia kuivaliimaa, joka on urea-formaldehydiä.

Eri kerrosten kokoomus on seuraava: - Keskiosa kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 12

kuivaa liimaa lO

Ulkokerrokset kuivaa puuhaketta 100 boorihappoa 13 dekabromidifenyyliä 5 antimonioksidia 5 kuivaa liimaa 10

Levy valmistetaan siten, että keskiosan ja ulkokerrosten rakennesuhde on 60-40. Sitä kuumennetaan 10 min 150°C:ssa ja maksimaalinen paine on 30 baria.

O

Saadun levyn tilavuusmassa on 740 kg/m ja sen paksuus 19 mm.

Tulenkestävyyskokeiden perusteella se voidaan luokitella kategoriaan M 1.

__ 1 8 63958 E s ime rkk i 5

Valmistetaan yksikerroksinen pellavasilppulevy. Kuten esimerkissä 1 lisätään tulta pidättäväksi tekevä seos pellavasilppuun, johon on jo lisätty liima. Liimaseos sisältää 50 painoprosenttia kuivaa liimaa, joka on urea-formaldehydiä.

Yksikerroksisen levyn kokoomus on seuraava: kuivaa pellavasilppua 100 boorihappoa 12 70 % klooria sisältävää kloorattua parafiinia 6 antimonioksidia 5 kuivaa liimaa 12

Levyä kuumennetaan 10 min ajan 155°C:ssa maksimaalisen paineen ollessa 40 baria.

3

Saadun levyn tilavuusmassa on 560 kg/m ja sen paksuus 19 mm.

Tulenkestävyyskokeiden perusteella levy voidaan luokitella katetoriaan M 1.

Claims (8)

1. 9 63958
2. 1. Lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehtyihin elementteihin lisättävä tulta pidättävä seos, tunnettu siitä, että 100 paino-osaan seosta yhdistetään: 20-75 % boorihappoa 15-75 % kloorattua parafiinia tai dekabromidifenyyliä 5-45 % antimonioksidia.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seos, tunnettu siitä, että klooratuissa parafiineissa on 70 % klooria.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen seos, tunnet-t u siitä, että sitä on tarkoitettu lisättäväksi 16-40 paino-osaa 100 paino-osaa kohti kuivaa haketta.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukaisen seoksen käyttö monikerroksisten lignoselluloosapitoisesta hakkeesta tehtyjen elementtien valmistamiseen, tunnettu siitä, että seosta lisätään ainoastaan mainittujen elementtien ulkokerrosten ligno-selluloosapitoiseen hakkeeseen.
6. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että mainittujen elementtien sisäkerrokset tehdään tulenkestäviksi boorihapon avulla.
7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että boorihappoa on 5-20 paino-osaa 100 paino-osaa sisäkerroksia varten tarkoitettua kuivaa haketta kohti.
8. 1. Brandhämmande komposition för tillsats i av lignocellu-losahaltig flis framställda element, kännetecknad av att med 100 viktdelar av kompositionen kombineras: 20-75 % borsyra 15-75 % klorerad paraffin eller dekabromdifenyl 5-45 % antimonoxid. 1 Komposition enligt patenukravet 1, kännetecknad av att det klorerade paraffinet innehäller 70 % klor.