MX2009000605A

MX2009000605A - Metodo para la produccion de placas de material y placa de material.

Info

Publication number: MX2009000605A
Application number: MX2009000605A
Authority: MX
Inventors: Herbert Ruhdorfer
Original assignee: Interglarion Ltd
Priority date: 2006-07-17
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2009-02-12
Also published as: EP2040895A1; AU2007276402B2; CN101505934A; JP2009543713A; US20090317632A1; CN101505934B; PL2040895T3; RU2399484C1; ES2410165T3; UA93560C2; DE102006032947A1; EP2040895B1; SI2040895T1; CA2657709A1; PT2040895E; AU2007276402A1; WO2008009404A1

Abstract

Un método para la producción de placas de material hechas de fragmentos o fibra del material, en particular de aglomerado, panel de LDF, panel de MDF, panel de HDF, y panel de OSB, abarca los pasos de: proporcionar (S2) el material en fragmentos o fibras secos. Tratamiento de plasma (S3a, S3b) del material en fragmentos o fibras secos. Aplicación de goma (S4a, S4b) al material en fragmentos o fibras tratado con plasma. Y compresión (S5) del material en fragmentos o fibras que tiene la goma aplicada, en placas del material. La invención también se refiere a esa placa de material.

Description

MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE PLACAS DE MATERIAL Y PLACA DE MATERIAL ESPECIFICACIÓN La presente invención se refiere a un método para la producción de placas de material a partir de material en fragmentos o de material fibroso, en particular . de aglomerado, de paneles de LDF (panel de fibra de baja densidad, siglas en inglés) , paneles de MDF (panel de fibra de densidad media) , HDF (panel de fibra de densidad alta) y paneles OSB (panel de fibra orientada) . Con un método genérico conocido para la producción de aglomerados, los fragmentos de madera proporcionados, por ejemplo, al cortar madera, se secan primero y subsecuentemente se seleccionan por tamaño de los fragmentos, por ejemplo, en dos clases, a saber, fragmentos de la capa central más grandes y fragmentos más pequeños de la capa de cubierta, y cada uno se almacena por separado o se alimenta directamente para el procesamiento siguiente. Luego los fragmentos son usualmente engomados y dispersados en una banda transportadora de modo que los fragmentos de la capa de cubierta se acomodan en el exterior y los fragmentos de la capa central se arreglan en el centro de la cama de fragmentos, sin prensar, la cual es subsecuentemente prensada para formar paneles en un procedimiento continuo por medio de una prensa de banda. El procedimiento también es análogo en la producción de paneles de fibras, por ejemplo paneles MDF o paneles HDF donde, sin embargo, no se realiza la subdivisión en fragmentos de la capa de cubierta y fragmentos de la capa central, aunque las fibras generalmente se forman de una mezcla de proporciones predeterminadas de tipos predeterminados de fibras. Convencionalmente, se requieren aproximadamente 90 kg de goma liquida por metro cúbico de volumen de la placa de material para obtener las propiedades deseadas de resistencia mecánica de la placa de material, por ejemplo, con los aglomerados, lo que corresponde a aproximadamente 60 kg de goma sólida después del endurecimiento. Las cantidades de goma de este tipo son un factor ¦ de costo importante en la producción de placas de material. En este contexto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un método para la producción de placas de material a partir de material en fragmentos o de material fibroso que haga posible una producción más efectiva en costo comparada con los métodos convencionales. Para lograr este objetivo, la presente invención proporciona un método de tipo genérico, que comprende los siguientes pasos: proporcionar el material en fragmentos o el material fibroso, secos, tratar con plasma el material en fragmentos o el material fibroso, secos, aplicar goma al material en fragmentos o al material fibroso tratados con plasma, comprimir el material en fragmentos o el material fibroso engomados, para formar las placas de material. La diferencia decisiva entre el método de acuerdo con la invención y el método conocido es por lo tanto que de acuerdo con la invención el material en fragmentos o el material fibroso se someten al paso adicional de un tratamiento de plasma antes de la aplicación de la goma. Con un tratamiento de plasma de este tipo, un gas del procedimiento es ionizado en el espacio entre dos electrodos activados con alto voltaje. Los fragmentos o fibras secos son expuestos al plasma del gas del procedimiento asi formado, ya sea dejándolos caer a través del plasma o moviéndolos a través del plasma en una cama suelta, por ejemplo en forma de acarreo. En cualquier caso, dependiendo de su energía cinética, los iones penetran en la superficie de los fragmentos o fibras, por ejemplo, hasta una profundidad de 10 µ??. Los cambios físicos y químicos en la superficie del fragmento o la superficie de la fibra que así se producen, aún no han sido explicados. Sin embargo, es un hecho científicamente probado que un tratamiento de este tipo produce una adhesión mejorada de la superficie de modo que, como se desea, una capa de goma aplicada se adhiere mejor a la superficie de un fragmento o a la superficie de una fibra asi tratados. Aunque generalmente es bastante conocido que las propiedades de la superficie pueden ser influenciadas por un tratamiento de plasma, no necesariamente se esperaba que la adhesión de la goma a la superficie de los fragmentos y las fibras tratados con plasma pudiera ser influenciada y que además pudiera ser mejorada de esta manera. Además, no se esperaba que la mejora en la adhesión sorprendentemente lograda fuera retenida durante un periodo relevante para la vida de servicio de las placas de material y de los productos hechos a partir de estas placas de material. Finalmente, no podía esperarse tampoco que la adhesión mejorada lograra y retuviera una competencia tal que los ahorros en términos de la goma usada en la producción de las placas de material justificara la inversión y los costos de operación para una planta de tratamiento de plasma. El logro de los inventores es que resolvieron todas estas dudas. Como ya se indicó, el logro de los inventores es haber descubierto que la ventaja resulta, sorprendentemente, a través del paso de tratamiento de plasma adicional y de costo intensivo, que al principio parece innecesario, en el procesamiento posterior del material en fragmentos o el material fibroso, que en la aplicación subsecuente de la goma al material en fragmentos o de fibras tratado con plasma se necesita una cantidad de goma mucho menor que la necesaria con el método convencional y, a pesar de la cantidad menor de goma usada, las placas de material producidas de acuerdo con el método según la invención cumplen no obstante con los requerimientos mecánicos bajo los estándares industriales aplicables a las placas de material individuales. Dado que los ahorros en la cantidad de goma que se va a usar por metro cúbico del material de material de tablero, superan con mucho los costos de inversión que se asignarán a la producción de este metro cúbico de material del material de panel, las placas de material pueden producirse de manera más efectiva en costos de acuerdo con el método según la invención. En particular, los inventores han establecido que se necesitan usar no más de 75 kg, preferiblemente incluso no más de 67 kg de goma liquida por metro cúbico de placa de material, que después del endurecimiento corresponden a una cantidad de no más de 50 kg, preferiblemente de no más de 45 kg de goma sólida. Esto corresponde a ahorros en términos de la goma de más del 15%, preferiblemente de más del 25%, en comparación con los métodos convencionales. Con una representación preferida de la presente invención, se logran ahorros, en términos de la goma, de incluso aproximadamente el 30%, lo que corresponde al uso de 63 kg de goma liquida o aproximadamente 42 kg de goma sólida. Los costos de producción de las placas de material producidas con el método de acuerdo con la invención pueden ser reducidos sustancialmente a través de estos grandes ahorros en términos de la goma. El paso de acuerdo con la invención del tratamiento de plasma del material en fragmentos o del material fibroso puede realizarse, por ejemplo, exponiendo respectivamente una cantidad predeterminada de material en fragmentos o de material fibroso a un plasma a baja presión en una cámara de baja presión, en un procedimiento por partidas. Con esto puede asegurarse que el material en fragmentos o el material fibroso son tratados con plasma de manera uniforme, es decir, tanto como sea posible sobre todas las superficies de todos los fragmentos y fibras individuales, de manera que subsecuentemente las propiedades de la superficie son homogéneas sobre todo el material en fragmentos o el material fibroso. Sin embargo, alternativamente, este también puede ser movido en un procedimiento continuo de paso por una boquilla de un dispositivo para plasma, bajo presión atmosférica. En ambas alternativas del método el gas del procedimiento usado en el tratamiento de plasma puede comprender oxigeno y/o nitrógeno y/o argón como el componente principal. En el uso de un plasma a baja presión para el tratamiento de plasma, por ejemplo, puede usarse aire como gas del procedimiento, con lo que puede evitarse una evacuación compleja de la cámara de baja presión antes de la introducción del gas del procedimiento, y la presión en la cámara de baja presión después del cargado necesita reducirse solamente hasta la presión necesaria para el tratamiento de plasma (en una magnitud del orden de 0.5 a 5 mbar) . En el posterior desarrollo de la invención, el gas del procedimiento usado en el tratamiento de plasma puede comprender flúor como un componente adicional. Ya se ha establecido de acuerdo con la invención que el comportamiento de hinchazón de los fragmentos o las fibras bajo el efecto de la humedad puede ser influenciado ventajosamente a través de la adición de flúor al gas del procedimiento, es decir, puede reducirse la hinchazón de los fragmentos o de las fibras bajo el efecto de la humedad. Esto conduce a una estabilidad muy aumentada de las placas de material producidas de esta manera, con respecto del efecto de la humedad. Convencionalmente, se añade una emulsión de parafina en la producción de aglomerados para reducir la hinchazón indeseada. A través del tratamiento de plasma con un gas del procedimiento que contiene flúor, el uso de la emulsión de parafina puede omitirse por completo o al menos en parte. Esto da como resultado mayor ahorro en los costos. La duración del tratamiento de plasma del material en fragmentos o del material fibroso puede ser preferiblemente de 1 a 10 minutos. Entonces pueden obtenerse propiedades de la superficie de calidad suficiente de los fragmentos o las fibras, con el mayor rendimiento posible del material en fragmentos o del material fibroso. En el siguiente desarrollo de la invención, se propone que el material en fragmentos o el material fibroso estén presentes, antes del tratamiento de plasma, en varios grupos que difieran de acuerdo con el tamaño de los fragmentos y fibras individuales. Además, los diferentes grupos pueden ser respectivamente tratados por separado con el plasma y subsecuentemente engomados antes de ser ensamblados de nuevo para la compresión, para formar una placa de material. Con ello puede asegurarse, por ejemplo en la producción de un aglomerado, que en cada caso pueden usarse los parámetros de operación óptimos en el tratamiento de plasma para los fragmentos más pequeños de la capa de cubierta, asi como para los fragmentos mayores de la capa central, de modo que los ahorros que pueden obtenerse en términos de la goma, pueden maximizarse. Pueden transcurrir no más de 30 minutos, particularmente preferido no más de 1 minuto, entre el paso de tratamiento de plasma y el paso de aplicación de la goma al material en fragmentos o material fibroso, para asegurar que las propiedades de la superficie del material en fragmentos o material fibroso, mejoradas con el tratamiento de plasma, no se deterioren de nuevo debido a tiempos de almacenamiento excesivamente largos. El material en fragmentos o material fibroso usado de acuerdo con la invención puede comprender fragmentos de madera y/o fibras de madera y/o fibras de cáñamo y/ fibras de paja, de modo que pueden producirse no solamente diferentes tipos de placas de material de madera tales como, por ejemplo, aglomerados, paneles de LDF, paneles de DF, paneles de HDF y paneles de OSB, sino también placas de material que contienen fibras de cáñamo y/o fibras de paja. Por ejemplo, para la aplicación de la goma se puede usar resina de formaldehido o resina de formaldehido de melamina de urea o resina de formaldehido de fenol, preferiblemente con un contenido de sólidos de 40 a 80%. En mayor desarrollo de la presente invención, también se puede proporcionar la adición de otras sustancias aparte del flúor al gas del procedimiento en el tratamiento de plasma, por ejemplo, para obtener placas de material con propiedades retardantes del fuego y/o con propiedades antibacteriales y/o con susceptibilidad reducida a la formación en molde. La invención también se refiere a una placa de material de material en fragmentos o material fibroso, en particular aglomerado, panel de LDF, panel de DF, panel de HDF y panel de OSB, que no comprende más de 50 kg, preferiblemente no más de 45 kg, de goma sólida por metro cúbico de placa de material. El material en fragmentos o material fibroso puede entonces comprender fragmentos de madera y/o fibras de madera y/o fibras de cáñamo y/o fibras de paja. Además, la goma puede comprender resina de formaldehido de urea o resina de formaldehido de melamina de urea o resina de formaldehido de fenol, preferiblemente con un contenido de sólidos del 40 al 80%. Abajo se describe una representación preferida de la presente invención, meramente a modo de ejemplo, con base en el dibujo adjunto. Este muestra: Figura 1. Un diagrama de bloque para la explicación diagramática del método de acuerdo con la invención para producir un aglomerado. En la representación preferida de la presente invención, que se muestra de manera diagramática en la Figura 1, en el paso SI se alimentan un primer madero redondo, fragmentos de madera, residuos de madera y similares, en una instalación de cortado convencional.

En el paso 2 la madera alimentada es entonces procesada para formar fragmentos, estos fragmentos se secan en una instalación de secado convencional, por ejemplo en un secador de tambor, hasta una humedad residual de aproximadamente 2%, y subsecuentemente se criban, de manera que los fragmentos más pequeños, que posteriormente sirven como los fragmentos de la capa de cubierta del aglomerado, pueden ser separados de los fragmentos más grandes, que luego servirán como los fragmentos de la capa central del aglomerado . El método de acuerdo con la invención no difiere de los métodos de producción convencionales para placas de material de material en fragmentos o material fibroso en estos dos pasos, y es completamente carente de importancia para el método de acuerdo con la invención el precisar cómo se proporciona el material en fragmentos o material fibroso. Por lo tanto también se puede concebir que el cortado y el secado no se realicen directamente en el sitio, sino que se suministre el material en fragmentos o material fibroso ya secado desde una instalación de almacenamiento . En el paso S3a los fragmentos de la capa de cubierta se colocan en una cámara de baja presión, que luego es bombeada para bajar la presión hasta una presión de operación de aproximadamente 0.5 a 5 mbar. Tan pronto como se ha alcanzado la presión de operación, se pone en incandescencia un plasma en la cámara de baja presión, donde, en este caso, se usa como gas del procedimiento el aire remanente en la cámara de baja presión. Sin embargo, también es posible usar otros gases de procedimiento, tal como por ejemplo argón, y/o agregar uno o más aditivos tal como, por ejemplo, flúor, al gas de procedimiento respectivamente usado. El tratamiento de plasma durante el cual se exponen al plasma los fragmentos de la capa de cubierta, dura aproximadamente entre 1 y 10 minutos. En el paso S3b, los fragmentos de la capa central son tratados igualmente con plasma, de manera análoga al paso S3a. El tratamiento separado de plasma de los fragmentos de la capa de cubierta y de los fragmentos de la capa central tiene la ventaja de que, por una parte, pueden ajustarse al tipo respectivo de fragmentos los parámetros del procedimiento, tales como por ejemplo la presión de operación, la duración del tratamiento y la composición y/o la concentración del gas del procedimiento y de que, por otra parte, pueden agregarse diferentes aditivos a los respectivos gases del procedimiento de manera individual para cada tipo de fragmentos, en la composición y la concentración adecuadas. Enseguida del paso S3a o del paso S3b, en el paso S4a o S4b los fragmentos de la capa de cubierta y los fragmentos de la capa central se engoman respectivamente por separado. Como agente de engomado se usan para ello resina de formaldehido de urea, resina de formaldehido de melamina de urea o resina de formaldehido de fenol, igual que en los métodos de producción convencionales para aglomerados. Dado que la capacidad de humectación de la superficie de los fragmentos fue mejorada a través del tratamiento de plasma de los fragmentos, de acuerdo con la invención, puede usarse aproximadamente 30% menos de goma que con los métodos de producción convencionales para aglomerados, sin que las propiedades de resistencia mecánica del aglomerado terminado sufran como resultado de ello. Mientras que con los métodos convencionales se necesitan aproximadamente 90 kg de agente liquido de engomado por metro cúbico de aglomerado, para producir aglomerados con las propiedades de resistencia mecánica requeridas por los estándares industriales relevantes, el método de acuerdo con la invención idealmente se maneja con sólo aproximadamente 63 kg de agente liquido de engomado por metro cúbico de placa del material. Este ahorro significativo en el costo ya justifica los costos adicionales y el esfuerzo del paso adicional de tratamiento de plasma en el método de acuerdo con la invención para la producción de placas de material. Además, a través de aditivos adecuados en el gas del procedimiento durante el tratamiento de plasma, también se pueden influenciar ventajosamente otras propiedades de los fragmentos. Una adición de flúor, por ejemplo, produce una influencia ventajosa en el comportamiento de hinchado de los fragmentos, de manera que puede omitirse completamente o en parte la adición, de otra manera habitual, de emulsión de parafina en la producción del aglomerado para reducir el comportamiento de hinchado de la placa terminada, y por lo tanto pueden lograrse ahorros adicionales del costo. Después de la aplicación de la goma en el paso S5, los fragmentos de la capa de cubierta y los( fragmentos de la capa central son dispersados juntos sobre una banda transportadora de manera que las superficies de la capa formada comprenden fragmentos engomados de los fragmentos de la capa de cubierta, sin prensar, y los fragmentos de la capa central están arreglados en el centro de esta capa. Finalmente los fragmentos son comprimidos, por ejemplo en una prensa de banda convencional, y calentados para formar un aglomerado. Nuevamente, es totalmente intrascendente para el método de acuerdo con la invención el cómo se realizan al detalle los pasos de acomodo y compresión de los fragmentos, que son conocidos y convencionales per se en la producción de placas de material. Por lo tanto, aquí pueden concebirse cualquier método de capas y cualquier método de prensado posibles de los fragmentos engomados, que se usen convencionalmente en la producción de placas de material de material en fragmentos o material fibroso.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para la producción de placas de material de material en fragmentos o material fibroso, en particular aglomerados, paneles de LDF, paneles de MDF, paneles de HDF y paneles de OSB, que comprende los pasos de: proporcionar el material en fragmentos o material fibroso, secos; tratar con plasma el material en fragmentos o material fibroso secos; aplicar goma al material en fragmentos o material fibroso tratado con plasma; y comprimir el material en fragmentos o material fibroso engomados, para formar placas de material, donde el gas del procedimiento usado en el tratamiento de plasma comprende flúor como componente adicional .

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que, en la aplicación de la goma, se usan no más de 75 kg, preferiblemente no más de 67 kg, de goma liquida, o no más de 50 kg, preferiblemente no más de 45 kg, de goma sólida, por metro cúbico de la placa de material.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado en que el gas de procedimiento usado en el tratamiento de plasma comprende oxigeno y/o nitrógeno y/o argón como componente principal.

4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado en que una cantidad predeterminada de material en fragmentos o de material fibroso, respectivamente, es tratada en un plasma a baja presión en un procedimiento por partidas.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado en que la duración del tratamiento de plasma del material en fragmentos o el material fibroso es de 1 a 10 minutos.

6. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado en que el material en fragmentos o el material fibroso están presentes antes del tratamiento de plasma en varios grupos que difieren de acuerdo con el tamaño de los fragmentos y las fibras individuales; y en que los diferentes grupos son respectivamente tratados con plasma por separado y subsecuentemente engomados antes de ser nuevamente ensamblados para la compresión, para formar una placa de material.

7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que transcurren no más de 30 minutos, preferiblemente no más de 1 minuto, entre el paso de tratamiento de plasma y el paso de aplicación de la goma al material en fragmentos o al material fibroso.

8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado en que el material en fragmentos o el material fibroso comprenden fragmentos de madera y/o fibras de madera y/o fibras de cáñamo y/o fibras de paja.

9. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado en que para la aplicación de la goma se usa resina de formaldehido de urea o resina de formaldehido de melamina de urea o resina de formaldehido de fenol, preferiblemente con un contenido de sólidos de 40 a 80%.

10. Placa de material de material en fragmentos o material fibroso, en particular aglomerado, panel de LDF, panel de MDF, panel de HDF y panel de OSB, producida de acuerdo con el método según una de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende no más de 50 kg de goma sólida por metro cúbico de placa de material.

11. Placa de material de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada en que comprende no más de 45 kg de goma sólida por metro cúbico de placa de material.

12. Placa de material de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, caracterizada en que el material en fragmentos o el material fibroso comprenden fragmentos de madera y/o fibras de madera y/o fibras de cáñamo y/o fibras de paja.

13. Placa de material de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada en que la goma comprende resina de formaldehido de urea o resina de formaldehido de melamina de urea o resina de formaldehido de fenol, preferiblemente con un contenido de sólidos de 40 a 80%. RE SUMEN Un método para la producción de placas de material hechas de fragmentos o fibra del material, en particular de aglomerado, panel de LDF, panel de MDF, panel de HDF, y panel de OSB, abarca los pasos de: proporcionar (S2) el material en fragmentos o fibras secos. Tratamiento de plasma (S3a, S3b) del material en fragmentos o fibras secos. Aplicación de goma (S4a, S4b) al material en fragmentos o fibras tratado con plasma. Y compresión (S5) del material en fragmentos o fibras que tiene la goma aplicada, en placas del material. La invención también se refiere a esa placa de material.