FI91501C - Menetelmä puutuotteiden valmistamiseksi - Google Patents

Description

91501

MenetelmS puutuotteiden valmistamiseksi

Tama keksintfi koskee menetelmaa puutuotteiden kuten va-nerin tai vastaavien tuotteiden valmistamiseksi. Tarkem-min sanottuna keksintO koskee parannettua kylmapuristus-tekniikkaa viilulatomuksen esipuristuksessa.

Vaneria valmistettaessa viiluille levitetaan liimaa ja useita liimapaailystettyja viiluja ladotaan latomukseksi. Tavallisesti tama latomus kylmapuristetaan ennen sen kuu-mapuristusta lopullista kovettamista vårten. Latomuksen viilujen maara maaraytyy valmiin tuotteen paksuuden mu-kaan. Sopivasti ainakin osa viiluista asetetaan siten, etta niiden syyt tulevat kohtisuoraan suuntaan viereisten viilujen syysuuntaan nahden. Liiman levityksen jaikeen viilut jaavat latomukseen pidemmaksi tai lyhyemmaksi ai-kaa ennen sen jatkokasittelya. Viilut absorboivat tailOin kosteutta liimasta, turpoavat ja tulevat vieiakin epata-saisemmiksi kuin mita ne olivat alun alkaen. Viilulato-muksesta tulee suurempi kuin kuumapuristimen pOydan k8y-tettavissa oleva aukko on. Latomuksen paksuuden pienenta-miseksi se on esipuristettava kylmana. Esipuristuksen tu-loksena on myOs oltava viilukerrosten yhdessapysyminen latomuksen myShemmissa kasittelyvaiheissa. TailOin on tarkeaa, etta liimakoostumuksen kylmatarttuvuus (ts. liiman sitomislujuus ennen kuin se on kovetettu lammttlia) on riittava viilujen pitamiseksi yhdessa esipuristuksen jaikeen.

Vanerin valmistuksessa kaytetyt liimat ovat tavallisesti fenolihartseja (fenolin ja formaldehydin kondensaatio-tuotteita) ja aminohartseja (formaldehydin ja urean ja/tai melamiinin kondensaatiotuotteita). Aminohartsit aiheuttavat kuitenkin suuria formaldehydipaastOja seka puristuksen aikana etta valmiista tuotteista. Jos formal- 2 91501 dehydin (F) ja komonomeerin (esim. urean (U)) vålista moolisuhdetta liimassa alennetaan, formaldehydipaastBt kuitenkin pienenevat. YmparistBvaatimusten tSyttamiseksi moolisuhdetta on tSytynyt pienentaa huomattavan paljon. Pienilia moolisuhteilla (F:U < 1,8) liimalla on huonompi kylmatarttuvuus, ja tailBin on tarvittu pitkia kylmapu-ristusaikoja hyvaksyttavien tulosten saavuttamiseksi. Ta-loudellisista syista olisi siten edullista aikaansaada lyhyet latomusajat ja kylmapuristusajat.

Liiman kylmatarttuvuutta on yleisesti pyritty parantamaan erilaisilla lisaaineilla. Muiden muassa on kaytetty tark-kelysta ja gluteenia. DE-hakemuksessa 3125823 ehdotetaan aminohartseihin lisattavaksi kylmatarttuvuuden parantami-seksi akrylaattihartsidispersioita, joissa on vapaita karboksyyliryhmia.

Liiman kylmapuristusominaisuudet riippuvat useista teki-jBistå, muiden muassa viilujen kosteuspitoisuudesta ja niissa kaytetyn puun tyypista. MyBs sellaiset tekijat kuten liiman koostumus, liiman maara ja kosteus- ja lampB-tilamuutoksista aiheutuvat ulkoiset ilmastovaihtelut ovat tarkeita. Liimakoosturnus, joka toimii hyvin teollisuudes-sa yhdessa paikassa, voi toisessa sijaintipaikassa olla aivan epatyydyttava. Kaikkien naiden muuttujien kompen-sointi erilaisilla liiman lisaaineilla ja modifikaatioil-la ei kaytannBssa ole hyva ratkaisu. Se on seka tyBias etta kaliis.

. T3ma keksintB kohdistuu patenttivaatimuksissa maaritel- • · .

lylia tavalla parannettuun menetelmaan viilulatomusten kylmapuristamiseksi. Menetelmassa viilukerroksen toinen pinta paailystetaan kovettuvalla liimalla tunnetulla tavalla. Viilukerros, joka on tarkoitus asettaa n3in liimalla paailystettya viilua vasten, paailystetaan eril- 3 91501 lisellS kovettimella vyOhykkeelta, joka kulkee ainakin sen kahta reunaa pitkin. Jos vain kaksi reunaa paailyste-taan, valitaan ne jotka ovat toisiaan vastapaata. viilu-. latomus kootaan sitten siten, etta joka toinen pinta on paailystetty liimalla ja joka toinen erilliselia kovettimella. Taiia tavalla saatu latomus sijoitetaan sitten kylmapuristimeen ja liima kovettuu n3in pitkin reunoja kulkevilta vyOhykkeilta, jotka on paailystetty erillisel-ia kovettimella, kun tama sekoittuu liiman kanssa. Kylma-puristetussa viilulatomuksessa viilukerrokset pysyvat yhdessa reunoja pitkin kovetetun liiman vaikutuksesta.

N3in liimalta ei enaa vaadita riittavaa kylmatarttuvuut-ta. Kylmapuristusaika voidaan pitaa lyhyena, koska eril-linen kovetin saa liiman kovettumaan nopeasti. N3in ei myfiskaan enaa tarvita pitkia kylmapuristusaikoja. Pitkin reunoja kovetetulla liimalla saavutetaan mytts se tulos, etta nekin viilut, joilla ennen kylmapuristusta on kos-[· teusabsorbtiosta johtuvat aaltoilevat reunat, tulevat kylmapuristuksessa suorareunaisiksi, ja reunat pysyvat hyvin yhdessa. Kylmapuristettua viilulatomusta on helppo kasitelia ja se on helppo tyOntaa kuumapuristimen puris-tuslevyjen vaiiseen usein kapeaan tilaan, jossa lopulli-nen kovetus sitten tapahtuu.

On helppo ymmartaa, etta viilukerrosten pitamiseksi lato- muksessa yhdessa voi olla aivan riittavaa paailystaa ne vain pitkin kahta reunaa, jotka ovat toisiaan vastapaata.

Jos halutaan suurempi varmuus ja lujempi yhteenkiinnitty- vyys, viilut voidaan paailystaa kaikilta neljaita reunal- ; taan. Eri viilukerrosten paailystys joko liimalla tai • · erilliselia kovettimella voidaan suorittaa missa tahansa halutussa jarjestyksessa. Viilulatomuksessa, jossa on kolme kerrosta, keskiviilu voidaan siten esimerkiksi paailystaa kummaltakin pinnaltaan reunoja pitkin kovetin-liuoksella ja pintaviilut voidaan paailystaa toiselta 4 91501 pinnaltaan liimalla. Aivan yhta hyvin voidaan keskiviilu paailystaa kummaltakin pinnaltaan liimalla ja pintaviilut yhdelta pinnaltaan kovettimella pitkin reunoja.

Erillinen kovetin voidaan sivelia vyOhykkeelle, joka kul-kee pitkin viilukerroksen reunoja. Alan ammattimies voi yksinkertaisin kokein maaritelia tanrån vyfihykkeen koon. Suurilla viiluilla sopiva leveys voi olla 10 - 100 mm, suositeltavasti 30 - 60 mm. VyOhykkeen, jolle erillinen kovetin on sivelty, ei tarvitse olla kokonaan paailystet-ty. Voi olla riittavaa, etta vyOhyke paallystetaan nau-hoina tai patkina pitkin sen pintaa muun muassa sively-laitteistosta riippuen. Siten voidaan esim. kayttaa levey-deltaan 10 mm:n nauhoja vastaavasti 15 mm, 25 mm ja 50 mm reunasta.

KeksinnOn mukaista menetelmaa voidaan kayttaa tavanomais-ten vanerin valmistuksessa kaytettyjen formaldehydipoh-jaisten, kovettuvien liimojen yhteydessa. N3ista voidaan mainita formaldehydin ja urean, melamiinin, fenolin, re-sorsinolin tai naiden seosten kondensaatiotuotteet. On suositeltavaa kayttaa menetelmaa urea-formaldehydihart-sien kanssa, joilla on alhainen F:U-arvo, ts. < 1,6. Kay-tetty liima sisaitaa tavan mukaan hitaasti reagoivaa ko-vetinta kuumapuristimessa tapahtuvaa lopulista kovetusta vårten. Kaytetty liimamaara voi vaihdella laajoissa ra-joissa. Sopivana maarana voidaan mainita esimerkiksi 100 - 300 g/m2.

: Erillisina kovettimina kaytetaan tavanomaisia nopeasti « · reagoivia kovettimia. Nopeasti reagoivalla kovettimella tarkoitetaan kovetinta, joka antaa liimalle sellaisen geeliytymisajan, etta se kovettuu kylmapuristuksen aika- na. Kovettimen tulisi antaa liimalle geeliytymisaika, joka on alle 1 tunti, suositeltavasti 5-20 minuuttia.

5 91501 TSllaista kovetinta ei ole mahdollista kSyttaa liiman yk-• sinomaisena kovettimena, koska liimalla saataisiin sil- loin aivan liian lyhyt ladonta-aika, joka johtaisi liiman , kovettumiseen ennen kuin viilulatomus on ehtinyt kuumapu- ristimeen. Keksinndn menetelmas kSytettSessS liima kovet-tuu kylmSpuristuksessa vain reunoja pitkin. Kun liimana on aminohartsi, kovetin voi olla esimerkiksi epSorgaani-nen tai orgaaninen happo, kuten fosforihappo, trikloori-etikkahappo, sitruunahappo tai maleiinihappo. MyOs happa-mia suoloja, kuten esimerkiksi alumiinisulfaattia ja alu-miinikloridia voidaan kSyttaa. Kun liimana on fenolihart-si, viilun reunat voidaan paailystaa emaksiselia yhdis-teelia, esim. natriumkarbonaatilla.

KHytetty erillisen kovettimen maara voi myOs vaihdella laajoissa rajoissa. Sopiva maara voi olla 15 - 40 g/m2 kovettimen 20% vesiliuosta. Liiman teknillisten ominai-suuksien varmistamiseksi tai parantamiseksi kovettimeen voidaan liittaa esimerkiksi tartunta-aineita kuten poly-vinyylialkoholin, polyvinyyliasetaatin ja polyakrylaat-tien vesiliuoksia tai vesidispersioita.

Kylmapuristuksessa tarvittavat puristusajat ovat samaa luokkaa kuin liimoilla, joilla on hyvat tartuntaominai-suudet, ja siten alueella 5-20 minuuttia, suositelta-vasti 10 -15 minuuttia.

Keksintea havainnollistetaan yksityiskohtaisemmin seuraa-villa esimerkeillS, joissa osat ja prosentit tarkoittavat I paino-osia ja painoprosentteja ellei muuta ole mainittu.

Esimerkki 1

Vanerin valmistukseen kSytettiin 3 apachiviilua, joiden mitat olivat 300x300x2 mm. Niiden kosteuspitoisuus oli 6 91501 noin 10%. Keskiviilu pSMllystettiin kovetinliuoksella, joka muodostui sitruunahapon ja alumiinisulfaatin (20%) vesiliuoksesta, mSarSna 40 g/m2 reunojen ymparilta noin 10 mm:n levyiselia vy&hykkeelia. Kovetinliuos varjattiin sen leviamisen paremmaksi kontrolloimiseksi. Veden annet-tiin haihtua (tama ei kuitenkaan ole ehdottoman vaittama-tfinta). Muut kaksi viilua paailystettiin urea-formalde-hydiliimalla, johon oli lisatty kovetinta. Liiman F:U-suhde oli 1,16 (kaytetty liima oli Casco Nobelin urea-hartsi 1203, 100 paino-osaa 20 paino-osan kanssa kovetinta, Casco Nobelin ammoniumkloridiin perustuva kove-tin 2545). Liiman maara yhta liimaliitosta kohti oli 180 g/m2.

Suoritettiin kaksi testia vaihtelemalla latomusaikaa (ts. aikaa ennen kylmapuristusta) seka kylmapuristuksen ja kuumapuristuksen vaiista aikaa. Kumpikin testi suoritettiin erilliselia kovettimella (testi a) ja ilman eril-lista kovetinta (testi b).

latomus- kylma- ja kuuma- tulos aika purist.vai.aika testi la 2 min 20 min suljetut reunat testi lb 2 min 20 min avoimet reunat testi 2a 20 min 5 min suljetut reunat testi 2b 20 min 5 min avoimet reunat

Kylmapuristus lampOtila: 23eC puristuspaine: 0,8 MPa 7 91501 puristusaika: 10 minuuttia Kuumapurlstus larapOtila: 125eC puristuspalne: 1 MPa puristusaika: 2,5 minuuttia

Esimerkki 2

Esimerkki 1 toistettiin mutta kayttaen 3 poppeliviilua, joiden mitat olivat 300x300x2 mm. Niiden kosteuspitoisuus oli noin 5%.

latomus- kylma- ja kuuma- tulos aika pur. vcil.aika testi 3a 2 min 20 min suljetut reunat testi 3b 2 min 20 min avoimet reunat testi 4a 20 min 5 min suljetut reunat testi 4b 20 min 5 min avoimet reunat • · •«

SekS kylmaiiimaus- etta kuumaliimaustulokset olivat erin-omaisia keksinn&n menetelmaiia valmistetuilla vanerile-vyilia. Kylmapuristetun viilulatomuksen stabiilisuus oli lyhyesta puristusajasta huolimatta hyva. Testeissa, jois-sa ei lisatty erillista kovetinta, viilukerrokset eivat ·: pysyneet yhdessa kylmapuristuksen jaikeen.

• ·

Claims (6)

1. 91501 θ
2. 1. Menetelma puutuotteiden kuten vanerin tai vastaavien tuotteiden valmistamiseksi levittamaiia formaldehydipoh-jaista kovettuvaa liimaa viilukerroksille, latomalla vii-lukerrokset latomukseksi ja kylmSpurlstamalla tSmS, minka jaikeen latomus kovetetaan paineella ja lammdlia, t u n -n e t t u slita, etta vlilukerroksen toinen pinta ρ331-lystetaan kovettuvalla liimalla ja sita vastapaata oleva pinta paailystetaan erilliselia kovettimella vyOhykkeel-ta, joka kulkee ainakin kahta toisiaan vastapaata olevaa reunaa pitkin, ja etta erillinen kovetin on nopeasti ko-vettuva kovetin.
3. 2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelma, tunnettu sii-ta, etta vlilukerroksen toinen pinta paailystetaan erilliselia kovettimella vyfihykkeelta, joka kulkee kahta toisiaan vastapaata olevaa reunaa pitkin.
4. 3. Vaatimuksen 1 mukainen menetelma, tunnettu sii-ta, etta vyBhyke paailystetaan taplin tai nauhoin pitkin sen pintaa. ·· 4. Vaatimuksen 1 mukainen menetelma, tunnettu sii- « · ta, etta kovettimeen liitetaan tartunta-ainetta.
5. 5. Vaatimuksen 4 mukainen menetelma, tunnettu sii-ta, etta tartunta-aineina kaytetaan polyvinyylialkoholin, polyvinyyliasetaatin tai polyakrylaattien vesiliuoksia *: tai vesidispersioita.
6. 6. Vaatimuksen 1 mukainen menetelma, tunnettu sii-ta, etta liima on urea-formaldehydiliima, jonka formaldehyd! :urea-moolisuhde < 1,6. 91501